第五章 化工生产中的重要非金属元素 单元测试卷 （含解析）2022-2023学年高一下学期化学人教版（2019）必修第二册

第五章 化工生产中的重要非金属元素 单元测试卷
一、单选题
1．化学与生活、生产、科技、环境等密切相关，下列说法正确的是
A．北京奥运会火炬“飞扬”出火口格栅喷涂碱金属的目的是利用焰色试验使火焰可视化
B．硅单质是制备光导纤维的主要原料
C．碘易溶于有机溶剂，因此可用乙醇萃取碘水中的碘
D．“嫦娥五号”探测器配置砷化镓太阳能电池，镓是第三周期第ⅢA族元素
2．下列有关硅及其化合物的说法不正确的是
A．因为高温时SiO2与Na2CO3反应放出CO2，所以H2SiO3酸性比H2CO3强
B．SiO2晶体是由Si与O按照1∶2的比例形成的立体网状结构， 硅氧四面体不仅存在于SiO2晶体中，而且存在于硅酸盐矿石中
C．水晶镜片、石英钟表、玛瑙手镯的主要成分为SiO2
D．青花瓷胎体的原料为高岭土[Al2Si2O5(OH)4]，若以氧化物形式可表示为：Al2O3·2SiO2·2H2O
3．下列有关离子方程式的书写正确的是
A．明矾溶液与过量氨水混合：Al3++4NH3 H2O=AlO+2H2O+4NH
B．FeCl3溶液刻蚀电路铜板：2Fe3++3Cu=2Fe+3Cu2+
C．向水垢中滴加足量醋酸：CaCO3+2H+=Ca2++CO2↑+H2O
D．稀硫酸滴入Na2S2O3溶液中：2H++S2O=SO2↑+S↓+H2O
4．随着科学技术的发展，无机非金属材料突破了传统的硅酸盐体系。下列物质中属于新型无机非金属材料的是
A．水泥 B．普通玻璃 C．石墨烯 D．陶瓷
5．下列指定反应的离子方程式正确的是
A．用溶液吸收少量：
B．通入足量的NaClO溶液中：
C．溶液中加过量溶液：
D．溶液中加过量溶液：
6．下列过程对应的离子反应方程式书写正确的是
A．明矾溶液与过量氨水混合：
B．用溶液吸收少量：
C．向水垢中滴加足量醋酸：
D．溶液与过量澄清石灰水混合：
7．下列关于物质保存的解释，反应方程式不正确的是
A．溶液中放入铁粉：
B．硝酸保存于棕色试剂瓶：
C．氮肥保存于阴凉处：
D．金属钠保存于煤油中：、
8．下列实验操作、现象和结论均正确的是
选项 实验操作 现象 结论
A 分别加热和固体 试管内壁都有水珠 两种物质均受热分解
B 向盛铝片的试管中倒入NaOH溶液 开始无明显现象 铝与NaOH不反应
C 用干净的铂丝蘸取某溶液，在酒精灯外焰上灼烧 观察到火焰呈黄色 一定不含K元素
D 向含酚酞的溶液中滴加足量稀盐酸 溶液由红色变为无色，同时产生白色胶状物质 酸性：盐酸>硅酸
A．A B．B C．C D．D
9．对于下列所述过程，能正确描述其反应离子方程式的是
A．溶液中加入亚硫酸：
B．用溶液腐蚀铜电路板：
C．硫化亚铁溶于稀硝酸中：
D．稀NaOH溶液和稀溶液混合：
10．和在生产、生活和科学研究中有着广泛的应用。葡萄酒中添加适量的二氧化硫可以起到抗氧化等作用。工业上常用接触法制备硫酸，过程如下：将硫黄或其他含硫矿物在沸腾炉中与氧气反应生成；在催化作用下与空气中的在接触室中发生可逆反应：；生成的在吸收塔中用98.3%的浓硫酸吸收。下列关于的说法不正确的是
A．含的尾气大量排放至空气中会形成酸雨
B．葡萄酒中使用作抗氧化剂是利用了的还原性
C．二氧化硫属于酸性氧化物，可以与NaOH溶液反应
D．可以使品红溶液褪色，体现了的氧化性
11．和在生产、生活和科学研究中有着广泛的应用。葡萄酒中添加适量的二氧化硫可以起到抗氧化等作用。工业上常用接触法制备硫酸，过程如下：将硫黄或其他含硫矿物在沸腾炉中与氧气反应生成；在催化作用下与空气中的在接触室中发生可逆反应：；生成的在吸收塔中用98.3%的浓硫酸吸收。下列实验方案不能达到目的的是
A．用饱和溶液除去中的HCl
B．用溶液鉴别溶液和溶液
C．通入氯气可除去溶液中含有的
D．用加热、称重的方法鉴别固体和固体
12．根据下列实验操作和现象所得出的结论正确的是
选项 实验操作和现象 结论
A 向某盐溶液中加入稀NaOH溶液，将湿润的红色石蕊试纸靠近试管口，试纸不变蓝 该盐溶液中一定不含有
B 向蔗糖中加入浓硫酸，蔗糖变黑，黑色固体体积膨胀，并放出无色、有刺激性气味的气体 浓硫酸具有脱水性和强氧化性，反应中生成C、等
C 向两份等浓度、等体积的过氧化氢溶液中分别加入2滴等物质的量浓度的溶液和溶液，前者产生气泡较快 催化效率：
D 向溶有的溶液中通入气体X，出现白色沉淀 气体X一定具有强氧化性
A．A B．B C．C D．D
13．喷泉实验装置如图所示。应用下列各组气体一溶液，能出现喷泉现象的是
气体 溶液 装置
A CO2 稀盐酸
B NO 稀NaOH溶液
C NH3 水
D CO2 饱和NaHCO3溶液
A．A B．B C．C D．D
14．在100mL混合溶液中，HNO3和H2SO4物质的量浓度分别为0.4mol·L-1和0.1mol·L-1，向该溶液中加入1.92g铜粉，待充分反应后，所得溶液中Cu2+物质的量浓度(mol·L-1)为(溶液体积变化忽略不计)
A．0.3 B．0.225 C．0.6 D．0.45
二、非选择题
15．将硫铁矿(主要成分为)焙烧所得尾气中主要含、气体X和少量的。取标准状况下的尾气测定其中气体X含量的方案如下：
将尾气缓慢通入如图所示装置A中：
(1)装置A的名称是_______，装置C的作用是_______。
(2)实验时先通入尾气，再通入一定量的氮气，通过装置B的增重计算气体X的体积分数，该方案是否合理：_______(填“合理”或“不合理”)，理由是_______(若方案合理，该空不必填写)。
16．利用元素的化合价推测物质的性质是化学研究的重要手段。如图是硫元素的常见化合价与部分物质类别的对应关系：
(1)仅从硫元素化合价变化的角度分析，图中既有氧化性又有还原性的化合物有___________(填化学式)。
(2)X与Z在一定条件下可以发生反应：(浓)。用双线桥法标出上述反应转移的电子数目和方向___________。
(3)请预测X与Y能否共存___________(填能或不能)，若不能请写出化学方程式若能请说明理由___________。
(4)写出一个上述含硫物质间相互转化的非氧化还原反应的离子方程式___________。
(5)是重要的化工原料。从氧化还原反应的角度分析，下列制备的方案理论上可行的是___________(填字母)。
A． B． C． D．
17．回答下列问题：
(1)判断下表中所列离子能否发生氧化还原反应，能反应的打“√”，不能反应的打“×”_______。
(酸性)
— —
(2)与，与在碱性条件下能否大量共存：_______(填“能”或“不能”)。写出上述两组离子在酸性条件下反应的离子方程式：_______、_______。
18．I、下表是生活生产中常见的物质．表中列出了它们的一种主要成分(其中加碘盐是氯化钠中添加适量的，其他成分未列出)
名称 水煤气 葡萄糖 醋酸 小苏打 生石灰 铁丝 加碘盐
主要成分 ①和 ② ③ ④ ⑤ ⑥ ⑦和等混合
(1)请你对表中①～⑦的主要成分进行分类，既不是电解质又不是非电解质的是___________(填序号)。
(2)写出④在水中的电离方程式______________________。
(3)写出用④治疗胃酸(主要成分为盐酸)过多涉及的离子方程式：______________________。
(4)已知①中和的混合气体共，则①中的质量为___________g。
II．铁的化学性质比较活泼，常温下铁可以与稀硝酸发生反应，反应的化学方程式为。
(5)该反应中还原产物为___________，每生成(标准状况下)的转移的电子个数为___________．
(6)请用双线桥标出电子转移方向和数目的情况______________________。
试卷第1页，共3页
参考答案：
1．A
【详解】A．喷涂碱金属，通过金属的焰色反应，可使火焰呈现特殊颜色，从而能使火焰可视化，故A正确；
B．二氧化硅是制备光导纤维的主要原料，故B错误；
C．乙醇易溶于水，不能从碘水中萃取出碘单质，故C错误；
D．镓与Al同族，位于第四周期第ⅢA族元素，故D错误；
故选：A。
2．A
【详解】A．常温下，硅酸钠与二氧化碳反应生成硅酸，所以硅酸的酸性比碳酸弱，A错误；
B．SiO2晶体是由Si与O按照1∶2的比例形成的空间立体网状结构， 硅氧四面体不仅存在于SiO2晶体中，而且存在于硅酸盐矿石中，B正确；
C．水晶镜片、石英钟表、玛瑙手镯制品的主要成分为SiO2，C正确；
D．硅酸盐制品可以改写为氧化物的形式，活泼金属氧化物写在前，即[Al2Si2O5(OH)4]以氧化物形式可表示为Al2O3·2SiO2·2H2O，D正确；
故选A。
3．D
【详解】A．Al(OH)3只溶于强碱不溶于氨水，所以离子方程式为Al3++3NH3 H2O=Al(OH)3↓+3NH，A项错误；
B．FeCl3将Cu氧化为CuCl2而自身被还原为FeCl2，离子方程式为2Fe3++Cu=2Fe+Cu2+，B项错误；
C．醋酸为弱电解质，离子方程式中不能拆写为离子，离子方程为CaCO3+2CH3COOH=Ca2++CO2↑+H2O+2CH3COO-，C项错误；
D．Na2S2O3在酸性条件下发生气化反应产生SO2和S，离子方程式为2H++S2O=SO2↑+S↓+H2O，D项正确；
故选D。
4．C
【详解】A．水泥是以石灰石和黏土为原料，再与其他辅料经混合、研磨后在水泥回转窑中煅烧，经过复杂的变化得到的，属于传统的硅酸盐材料，故A不符合题意；
B．普通玻璃是以纯碱、石灰石和石英为原料，经过复杂的物理和化学变化得到的以硅酸钙、硅酸钠和二氧化硅为主要成分的传统的硅酸盐材料，故B不符合题意；
C．石墨烯是一种由碳原子以sp 杂化轨道组成六角型呈蜂巢晶格的二维碳纳米材料，主要分为单层石墨烯、双层石墨烯、少层石墨烯、多层石墨烯。石墨烯具有优异的光学、电学、力学特性，石墨烯属于新型无机非金属材料，故C符合题意；
D．陶瓷是以黏土为主要原料经高温烧结而成的，属于传统的硅酸盐材料，故D不符合题意；
故答案为：C。
5．A
【详解】A．亚硫酸钠溶液与少量氯气反应生成氯化钠、硫酸钠和亚硫酸氢钠，反应的离子方程式为，故A正确；
B．二氧化碳与足量的次氯酸钠溶液反应生成次氯酸和碳酸氢钠，反应的离子方程式为，故B错误；
C．氯化铁溶液与过量硫化钠溶液反应生成硫沉淀和硫化亚铁沉淀，反应的离子方程式为，故C错误；
D．碳酸氢钠溶液与过量的氢氧化钡溶液反应生成氢氧化钠、碳酸钡沉淀和水，反应的离子方程式为，故D错误；
故选A。
6．B
【详解】A．明矾溶液与过量氨水混合，氨水是弱碱溶液，离子方程式为，故A错误；
B．用溶液吸收少量，具有氧化性，能将氧化成，因为少量，所以不能将所有氧化成，离子方程式为，故B正确；
C．向水垢中滴加足量醋酸，醋酸是弱酸，不可拆，离子方程式为，故C错误；
D．溶液与过量澄清石灰水混合，离子方程式为，故D错误；
故选B。
7．B
【详解】A．FeSO4溶液中加入铁粉，Fe2+具有还原性，容易被氧气氧化成Fe3+，加入铁粉能将Fe3+还原为Fe2+，离子方程式为2Fe3++Fe=3Fe2+，A正确；
B．浓硝酸见光易分解生成NO2、O2和水，化学方程式为4HNO34NO2↑+O2↑+2H2O，B错误；
C．碳酸氢铵不稳定，受热易分解，因此保存在阴凉处，化学方程式为，C正确；
D．金属钠化学性质活泼，能与空气中的氧气反应生成氧化钠，同时钠能与水反应生成氢氧化钠和氢气，因此钠保存在煤油中，化学方程式为、，D正确；
故答案选B。
8．D
【详解】A．较稳定，受热不易分解，加热碳酸钠试管内有水珠，是因为试管内空气中含水蒸气所致，A错误；
B．铝常温下会被氧气氧化为致密的氧化物薄膜，向盛铝片的试管中倒入NaOH溶液开始无明显现象，是因为氧化铝先与氢氧化钠反应所致，B错误；
C．用干净的铂丝蘸取某溶液，在酒精灯外焰上灼烧，观察到火焰呈黄色，只能说明该溶液中含钠元素，不能说明是否含钾元素，C错误；
D．硅酸钠与盐酸反应生成硅酸胶状沉淀和氯化钠，可用强酸制备弱酸的原理解释，D正确；
故选D。
9．B
【详解】A．Na2S溶液中加入亚硫酸中反应生成硫单质、氢氧化钠和水，亚硫酸为弱酸不能拆开，A错误；
B．用FeCl3溶液腐蚀铜电路板的反应方程式为：Cu+2FeCl3=CuCl2+2FeCl2，则离子方程式为：，B正确；
C．硫化亚铁具有还原性，而硝酸具有氧化性，两者要发生氧化还原反应，离子方程式：FeS+4H++=Fe3++S↓+NO↑+2H2O，C错误；
D．稀NH4Cl溶液和稀NaOH溶液作用，反应生成氯化钠和一水合氨，正确的离子方程式为：，D错误；
故答案为：B。
10．D
【详解】A．含的尾气大量排放至空气中，与雨水反应生成亚硫酸，亚硫酸和氧气反应生成硫酸，因此会形成酸雨，故A正确；
B．葡萄酒中使用作抗氧化剂，利用了的还原性，与葡萄酒中氧化性物质反应而达到保存延长时间，故B正确；
C．二氧化硫属于酸性氧化物，可以与NaOH溶液反应生成亚硫酸钠和水，故C正确；
D．可以使品红溶液褪色，体现了的漂白性，故D错误。
综上所述，答案为D。
11．B
【详解】A．饱和溶液与HCl反应，而饱和溶液不与二氧化碳反应，因此用饱和溶液除去中的HCl，能达到实验目的，故A不符合题意；
B．用溶液鉴别溶液和溶液，两者都产生白色沉淀，不能鉴别，故B符合题意；
C．氯气和氯化亚铁反应生成氯化铁，因此通入氯气可除去溶液中含有的，能达到实验目的，故C不符合题意；
D．碳酸氢钠受热分解生成碳酸钠、二氧化碳和水，质量会减少，因此用加热、称重的方法鉴别固体和固体，能达到实验目的，故D不符合题意。
综上所述，答案为B。
12．B
【详解】A．向某溶液中加入NaOH溶液，氨气极易溶于水，由于没有加热，导致氨气没有逸出，则试纸不变蓝，不能判断原溶液中是否含有，故A错误；
B．向蔗糖中加入浓硫酸，根据实验现象，蔗糖被浓硫酸氧化脱水生成碳，碳被浓硫酸氧化，即浓硫酸具有脱水性和强氧化性，反应中生成C、等，故B正确；
C．溶液和溶液中阴离子不同，所以无法比较催化效率，故C错误；
D．向溶有的溶液中通入气体X，当X为NH3时，可生成亚硫酸钡白色沉淀，所以气体X不一定具有强氧化性；故D错误；
故答案选B。
13．C
【详解】A．CO2与稀盐酸不反应，且在稀盐酸中的溶解度较小，向圆底烧瓶中挤入少量稀盐酸，不能造成圆底烧瓶内气压明显减小，不能形成喷泉，A项错误；
B．NO与稀NaOH溶液不反应，且在NaOH溶液中的溶解度较小，向圆底烧瓶中挤入少量NaOH溶液，不能造成圆底烧瓶内气压明显减小，不能形成喷泉，B项错误；
C．NH3极易溶于水，向圆底烧瓶中挤入少量水会造成圆底烧瓶内气压明显减小﹐能形成喷泉，C项正确；
D．CO2与饱和NaHCO3溶液不反应，且在饱和NaHCO3溶液中的溶解度较小，向圆底烧瓶中挤入少量饱和NaHCO3溶液，不能造成圆底烧瓶内气压明显减小，不能形成喷泉，D项错误；
故选C。
14．B
【分析】在100mL混合溶液中，HNO3和H2SO4物质的量浓度分别为0.4mol L-1和0.1mol L-1，向该溶液中加入1.92g铜粉，加热，待充分反应后，所得溶液中Cu2+物质的量浓度为(溶液体积变化忽略不计)铜与投入HNO3和H2SO4的混合溶液中发生的反应实质为硫酸提供氢离子确酸根离子具有强氧化性继续反应，反应实质为：3Cu+8H++2=3Cu2++2NO↑+4H2O，根据反应的量来确定消耗的铜以及生成气体的量，生成铜离子的物质的量分析判断，以此来解析；
【详解】根据反应实质：3Cu+8H++2=3Cu2++2NO↑+4H2O，1.92g铜粉物质的量= =0.03mol，100mL混合溶液中，HNO3和H2SO4物质的量浓度分别为0.4mol L-1和0.1mol L-1，所含氢离子物质的量=0.1L×0.4mol/L+0.1L×0.1mol/L×2=0.06mol，依据反应离子方程式可知铜剩余，根据反应可知：8H+～3Cu2+，得到铜离子物质的量为0.06mol×=0.0225mol，所得溶液中Cu2+物质的量浓度为= 0.225mol/L；故选B。
15．(1) 洗气瓶 防止空气中的水蒸气、进入装置B干扰实验
(2) 不合理 尾气中的也能被装置B中的碱石灰吸收，使所测气体的体积分数偏大
【分析】硫铁矿焙烧，FeS2中的硫元素转化为SO2，则X为SO2。尾气通过浓硫酸吸收水蒸气，干燥的N2、O2、SO2、CO2进入B中，其中SO2和CO2被B中的碱石灰吸收，C中装有的碱石灰可以防止空气中的水蒸气、 CO2进入装置B干扰实验。
【详解】（1）根据仪器构造可知，装置A的名称为洗气瓶，装置C的作用是防止空气中的水蒸气、 CO2进入装置B干扰实验。
（2）碱石灰不但能吸收SO2，也能吸收CO2，B增重的质量是CO2和SO2的总质量，使所测气体的体积分数偏大，所以该实验方案不合理。
16．(1)SO2、H2SO3、Na2SO3
(2)
(3) 不能
(4)
(5)B
【分析】图为S元素的价类二维图，X为H2S，Y为SO2，Z为H2SO4。
【详解】（1）最高价态只有氧化性，最低价态只有还原性，中间价态既有氧化性又有还原性，故图中既有氧化性又有还原性的化合物有：SO2、H2SO3、Na2SO3；
（2）双线桥：；
（3）H2S和SO2中S元素价态分别为-2和+4价，两者中间还有0价的S，故不能共存，发生反应的化学方程式为：；
（4）根据强酸至弱酸，可用硫酸和亚硫酸钠反应生成硫酸钠、水和二氧化硫，离子方程式为：；
（5）中S元素为+2价。
A．中S元素的化合价为-2价和0价，不能制备+2价的，A错误；
B． 中S元素的化合价为+4价和0价，可能制备+2价的，B正确；
C．中S元素的化合价为+4价和+6价，不能制备+2价的，C错误；
D．中S元素的化合价为+4价和+6价，不能制备+2价的，D错误；
故选B。
17．(1)
√ √ √ √ √ √
√ √ √ √ √ (酸性)
√ √ √ √ — —
√ √ √ × × ×
(2) 能
【详解】（1）酸性具有强氧化性，酸性条件下、、、、、具有还原性，二者能发生氧化还原反应；具有强氧化性，能氧化、、、、，具有还原性，由于的还原性随溶液酸性增强而增大，因此在酸性条件能氧化；酸性条件下的具有氧化性，能氧化、、、；具有氧化性，氧化性：，因此无法氧化、，与中Fe元素为相邻价态，二者不能发生反应，故只能与、、发生氧化还原反应。
（2）与在碱性条件下若能发生反应，则反应生成S和H2O，而S在碱性条件能反应生成与，由此可知与在碱性条件下能大量共存，同理可知与在碱性条件下能大量共存；与在酸性条件下反应生成S和H2O，反应离子方程式为，与在酸性条件下反应生成Cl2和H2O，反应离子方程式为。
18．(1)①⑥⑦
(2)NaHCO3=Na++HCO
(3)HCO+H+=CO2↑+H2O
(4)0.2
(5) NO 0.3NA
(6)
【详解】（1）①水煤气是混合物，混合物既不是电解质也不是非电解质；
②葡萄糖溶于水不能电离出自由移动的离子，属于非电解质；
③醋酸在溶液中能电离出自由移动的离子，属于电解质；
④碳酸氢钠在溶液中能电离出自由移动的离子，属于电解质；
⑤氧化钙在熔融状态下能电离出自由移动的离子，属于电解质；
⑥铁是金属单质，单质既不是电解质也不是非电解质；
⑦加碘盐是混合物，混合物既不是电解质也不是非电解质；
则既不是电解质又不是非电解质的是①⑥⑦，故答案为：①⑥⑦；
（2）碳酸氢钠是弱酸的酸式盐，在溶液中电离出钠离子和碳酸氢根离子，电离方程式为NaHCO3=Na++HCO，故答案为：NaHCO3=Na++HCO；
（3）碳酸氢钠与胃液中的盐酸反应生成氯化钠、二氧化碳和水，反应的离子方程式为HCO+H+=CO2↑+H2O，故答案为：HCO+H+=CO2↑+H2O；
（4）设①中一氧化碳的物质的量为amol，由题意可得：28a+2(0.4—a)=3.4，解得a=0.1，则混合气体中氢气的物质的量为0.1mol×2g/mol=0.2g，故答案为：0.2；
（5）由方程式可知，反应中氮元素的化合价部分降低被还原，一氧化氮是反应的还原产物，标准状况下反应生成2.24L一氧化氮，转移的电子个数为×3×NAmol—1=0.3NA，故答案为：NO；0.3NA；
（6）由方程式可知，反应中氮元素的化合价部分降低被还原，硝酸反应中表现酸性和氧化性、一氧化氮是反应的还原产物，铁元素化合价升高被氧化，铁是还原剂、硝酸铁是氧化产物，则表示铁与稀硝酸反应电子转移方向和数目的双线桥为，故答案为：