第五章化工生产中的重要非金属元素单元测试题（含解析）-2022--2023学年高一化学人教版（2019）必修2

第五章 化工生产中的重要非金属元素 单元测试题
一、单选题
1．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
2．下列反应的离子方程式正确的是
A．碘化亚铁溶液与等物质的量的氯气：
B．向次氯酸钙溶液通入足量二氧化碳：
C．铜与稀硝酸：
D．向硫化钠溶液通入足量二氧化硫：
3．类推思想在化学学习与研究中经常被采用，但类推出的结论是否正确最终要经过实验的验证。以下类推的结论中正确的是
A．SO2能使酸性KMnO4溶液褪色，故CO2也能使酸性KMnO4溶液褪色
B．盐酸与镁反应生成氢气，故硝酸与镁反应也生成氢气
C．一定条件下，硫与Fe反应生成FeS，与Cu也反应生成CuS
D．CO2也能使澄清石灰水变浑浊，故SO2能使澄清石灰水变浑浊
4．氮元素在地球上含量丰富，是构成生命体的基本元素之一，大气中的氮是取之不尽的天然资源，它以氮气分子形式存在于自然界，通过化学方法可以将其转化为人类需要的各种含氮化合物。下列选项中属于人工固氮的是
A．闪电 B．根瘤菌 C．合成氨车间 D．电解饱和食盐水车间
5．氮及其化合物在生产生活中具有广泛应用。氮气经过一系列的变化可以生成氨、氮的氧化物、硝酸等重要的化工原料；下列物质的性质与用途具有对应关系的是
A．HNO3具有氧化性，可用于溶解单质银 B．N2性质稳定，可用于合成氨
C．NH3 H2O易分解，可用于除去烟气中的SO2 D．NH4HCO3受热易分解，可用作氮肥
6．化学与生产、生活密切相关，下列说法不正确的是
A．闻名世界的秦兵马俑是陶制品，由黏土经高温烧结而成
B．葡萄酒中通常添加少量，既可以杀菌，又可防止营养成分被氧化
C．光导纤维的主要成分是二氧化硅，具有良好的传输信号能力
D．我国清代《本草纲目拾遗》中记叙“强水”条目下写道：“性最烈，能蚀五金……其水甚强，五金八石皆能穿第，惟玻璃可盛。”这里的“强水”是指氢氟酸
7．下列有关物质检验的操作、现象及结论都正确的是
选项 实验操作及现象 实验结论
A 将一块用砂纸打磨过的铝条放入试管，再加入98%浓硫酸3 mL，铝条表面无明显现象 铝与浓硫酸常温下不反应
B 向某溶液中加入AgNO3溶液，产生白色沉淀 该溶液中一定含有Cl-
C 将某气体通入品红溶液中，品红溶液褪色 该气体一定是SO2
D 浓硫酸滴加到胆矾上，蓝色晶体变成白色粉末 体现了浓硫酸的吸水性
A．A B．B C．C D．D
8．下列叙述Ⅰ和Ⅱ均正确并有因果关系的是
叙述Ⅰ 叙述Ⅱ
A 溶液与Cu能发生置换反应 用溶液刻制铜材电路板
B 与氯水均具有漂白性 将等物质的量的与混合后通入装有湿润有色布条的集气瓶中，布条褪色
C 碳酸氢钠受热易分解 焙制面包时使用碳酸氢钠
D 能使酚酞溶液变红 可用于设计喷泉实验
A．A B．B C．C D．D
9．下列有关参与反应的离子方程式书写正确的是
A．溶液中通入：
B．过量与“84”消毒液反应：
C．通入酸性高锰酸钾溶液：
D．向溶液中通入：
10．因为华裔科学家高锟以及两名美国科学家Willard Boyle和George Smith在光纤和半导体领域上的开创性研究，他们共同获得了2009年诺贝尔物理学奖。下列有关光导纤维和半导体的有关说法错误的是
A．作半导体材料的硅位于周期表中金属与非金属分界线附近
B．二氧化硅是制备光导纤维的原料，光导纤维遇碱会“短路”
C．硅单质除可用作半导体材料外，还可用于制作电脑芯片
D．工业上，利用二氧化硅热分解法冶炼硅
11．下列关系图中，A 是一种正盐，B 是气态氢化物，C 是单质，F 是强酸。当 X 无论是强酸还是强碱时都有如下转化关系(其他反应产物及反应所需条件均已略去)，当 X 是强碱时，过量的 B 跟 Cl2 反应除生成 C 外，另一产物是盐酸盐。下列说法中不正确的是
A．当 X 是强酸时，A、B、C、D、E、F 中均含同一种元素，F 可能是 H2SO4
B．当 X 是强碱时，A、B、C、D、E、F 中均含同一种元素，F 是 HNO3
C．当 X 是强酸时，用 O2 代替 Cl2， 也能与 B 反应生成 C 物质
D．当 X 是强酸时，C 在常温下是一种易溶于酒精的固体
12．将n mol K2SO3和m mol Na2S溶于水，用稀硫酸酸化后，若生成物分别是：①SO2和S ②H2S和S ③只有S，则n与m之比值从(Ⅰ)1∶2，(Ⅱ)大于1∶2；(Ⅲ)小于1∶2中选出符合上述情况的组合是
A．(Ⅰ)(Ⅱ)(Ⅲ) B．(Ⅱ)(Ⅰ)(Ⅲ) C．(Ⅲ)(Ⅱ)(Ⅰ) D．(Ⅱ)(Ⅲ)(Ⅰ)
13．下列关于硫酸的叙述中，正确的一项是
A．常温下浓硫酸可以用铝罐或铁罐贮存，说明常温下铝、铁与浓硫酸不会反应
B．浓硫酸使蔗糖变黑，并产生大量气体，主要体现了浓硫酸的吸水性和强氧化性
C．浓硫酸能使胆矾由蓝色变为白色，体现浓硫酸的脱水性
D．将过量的铜加入到少量浓硫酸中加热充分反应，硫酸仍会有剩余
14．下列实验操作及现象均正确且能得出相应结论的是
实验操作 实验现象 实验结论
A 向BaCl2溶液中通入SO2和气体X 产生白色沉淀 白色沉淀不一定为BaSO4
B 向某溶液中滴加K3[Fe(CN)6] 溶液变为蓝色 溶液中存在Fe2+
C 向盛有浓HNO3的两支试管中分别加入除去氧化膜的镁带和铝片 加入镁带的试管中迅速产生红棕色气体，加入铝片的试管中无明显现象 金属性：Mg>Al
D 向盛有鸡蛋清的两支试管中分别滴加饱和氯化钠溶液和饱和硫酸铜溶液 均有固体析出 蛋白质均发生变性
A．A B．B C．C D．D
二、非选择题
15．过程④中的亚硝酸盐有毒，工业上若直接排放将造成对环境的污染。已知NaNO2遇到还原性较强的NH会被还原为N2，在废液中加入下列物质不能使NaNO2无害化排放的是___(填字母)。
a.H2O2 b.NH4Cl c.KNO3 d.NaOH

16．氮化硅是一种高温陶瓷材料，它的硬度大、熔点高、耐磨损、化学性质稳定、抗冷热冲击，工业上曾普遍采用高纯硅与纯氮气在1300℃反应获得。
(1)根据性质，推测氮化硅陶瓷的用途是___________(填号)。
A．制汽轮机叶片 B．制有色玻璃
C．制永久性模具 D．制造柴油机
(2)根据元素周期律知识，请写出氮化硅的化学式___________。
(3)氧化硅陶瓷抗腐蚀能力强，除氢氟酸外，它不与其他无机酸反应。试推测该陶瓷被氢氟酸腐蚀的化学方程式___________。
(4)现用四氯化硅和氮气在氢气气氛保护下，加强热发生反应，可得较高纯度的氮化硅，反应的化学方程式为___________。
17．Ⅰ.某些简单原子的原子结构可用如图形象地表示：
其中“●”表示质子或电子，“○”表示中子
(1)下列有关叙述正确的是_______(填序号)。
A．①②③是不同元素的原子 B．①②③是三种化学性质不同的粒子
C．①②③互为同位素 D．①②③具有相同的质量数
(2)科学家已经发现一种新型氢分子，其化学式为H3，在相同条件下，等质量的H3和H2具有相同的_______(填序号)。
A．原子数 B．分子数 C．体积 D．电子数
Ⅱ.硅是无机非金属材料的主角，硅的氧化物和硅酸盐约占地壳质量的90%以上。请回答下列问题：
(3)Si元素位于元素周期表_______，在SiO2中，硅原子和氧原子以_______(选填“极性共价键”、“非极性共价键”、“离子键”)连接形成立体网状结构，所以SiO2硬度大。
(4)国家速滑馆用到建筑黏合剂和防火剂硅酸钠，硅酸钠可由SiO2溶解在NaOH溶液中反应来制备，反应的离子方程式为_______。
(5)由SiO2制备高纯度硅的工业流程如图所示，X为_______，可以循环使用的物质为_______和______。
18．氧化还原反应是中学阶段非常重要的知识，对它的认知和理解是分析问题的关键。
(1)我国古代四大发明之一的黑火药是由硫磺粉、硝酸钾和木炭按一定比例混合而成的，爆炸时发生的反应为：，在此反应中，被还原的元素为___________(填元素符号)，氧化产物是___________(填化学式)，6.4gS参加反应时，产生气体的体积为___________L(标况下)。
(2)写出浓盐酸与二氧化锰反应产生氯气的化学方程式___________，该反应中体现了浓盐酸的___________性质，当生成1mol的氯气时，被氧化的HCl的物质的量___________。
(3)将等物质的量的Cl2和SO2通入BaCl2溶液中，能观察到白色沉淀，用离子方程式解释原因___________、___________。
(4)高锰酸钾和浓盐酸可以发生反应：2KMnO4+16HCl(浓)=5Cl2↑+2MnCl2+2KCl+8H2O
①用单线桥法表示此反应的电子转移的方向及数目___________。
②该反应的氧化剂与还原剂物质的量之比为___________。
试卷第1页，共3页
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参考答案：
1．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。
2．B
【详解】A．碘化亚铁溶液与等物质的量的氯气，碘离子与氯气恰好完全反应，：，故A错误；
B．向次氯酸钙溶液通入足量二氧化碳，反应生成碳酸氢钙和次氯酸：，故B正确；
C．铜与稀硝酸反应生成硝酸铜、一氧化氮和水：，故C错误；
D．向硫化钠溶液通入足量二氧化硫，溶液变浑浊，溶液中生成亚硫酸氢钠：，故D错误；
答案为B。
3．D
【详解】A．SO2中S为+4，具有还原性能使酸性高锰酸钾褪色。但CO2中C为最高价+4，不能使酸性高锰酸钾褪色，A项错误；
B．硝酸中N具有强化性，与活泼金属反应产生NO不能制H2，B项错误；
C．S弱氧化性，与金属单质反应得到低价金属硫化物，即Cu产生Cu2S，C项错误；
D．CO2和SO2均为酸性氧化物，均能与Ca(OH)2产生沉淀CaCO3或CaSO3而浑浊，D项正确；
故选D。
4．C
【详解】A．闪电过程中空气中氮气和氧气化合生成NO，属于自然固氮，A不符合；
B．根瘤菌固氮，属于自然固氮，B不符合；
C．合成氨车间过程中氮气和氢气化合生成氨气，属于人工固氮，C符合；
D．电解饱和食盐水生成的是氢氧化钠、氢气和氯气，与固氮没有关系，D不符合；
答案选C。
5．A
【详解】A．HNO3具有氧化性，能将单质银溶解转化成AgNO3，A项符合题意；
B．N2用于合成NH3是因为N2与H2在催化剂、高温和高压下能化合成NH3，该反应中N2表现氧化性，与N2性质稳定无关，B项不符合题意；
C．NH3 H2O除去烟气中的SO2发生反应2NH3 H2O+SO2=(NH4)2SO3+H2O，该反应中体现NH3 H2O的碱性，与NH3 H2O易分解无关，C项不符合题意；
D．NH4HCO3用作氮肥是因为含氮元素，与NH4HCO3受热易分解无关，D项不符合题意；
答案选A。
6．D
【详解】A．秦兵马俑是由黏土经高温烧结而成的陶制品，故A正确；
B．二氧化硫有毒，能使蛋白质变性而具有杀菌能力，二氧化硫具有还原性，可防止葡萄酒中的营养成分被氧化，盛有葡萄酒中通常添加少量二氧化硫，既可以杀菌，又可防止营养成分被氧化，故B正确；
C．光导纤维的主要成分是具有良好的传输信号能力的二氧化硅，故C正确；
D．由题意可知，强水是能与大多数金属反应的硝酸，不是氢氟酸，故D错误；
故选D。
7．D
【详解】A．常温下Al遇浓硫酸发生钝化，生成致密的氧化膜阻止反应的进一步进行，则无明显现象，A错误；
B．白色沉淀可能为氯化银或碳酸银等，由实验操作和现象可知，溶液中不一定含有Cl-，B错误；
C．氯气、二氧化硫均可使品红溶液褪色，由实验操作和现象可知，气体不一定为SO2，C错误；
D．浓硫酸具有吸水性，则蓝色胆矾晶体变成白色粉末，D正确；
故答案为：D。
8．C
【详解】A．置换反应为单质置换出单质，2FeCl3+Cu=2FeCl2+CuCl2，该反应不属于置换反应，A项不符合题意；
B．SO2与Cl2混合发生反应SO2+Cl2+2H2O=2HCl+H2SO4，SO2和Cl2均被完全消耗不再具有漂白作用，B项不符合题意；
C．碳酸氢钠受热分解产生气体，可使糕点蓬松，C项符合题意；
D．NH3溶于水产生了碱性物质使酚酞变红，而喷泉实验利用NH3极易溶于水，两者无因果关系，D项不符合题意；
故选C。
9．A
【详解】A．溶液中通入发生氧化还原反应，生成硫酸根离子和CuCl沉淀，A正确；
B．SO2能和发生氧化还原反应，生成和氯离子，离子方程式为ClO-+H2O+SO2=2H++Cl-+，B错误；
C．通入酸性高锰酸钾溶液，两者发生氧化还原反应生成锰离子和硫酸根离子，离子方程式为，C错误；
D．向溶液中通入，一般情况下弱酸无法制强酸，两者不反应，D错误；
故答案选A。
10．D
【详解】A．硅是14号元素，13号元素是金属元素Al，硅位于周期表中金属与非金属分界线附近，可以作半导体材料，A项正确；
B．二氧化硅是制备光导纤维的原料，二氧化硅能与碱反应，因此光导纤维遇碱会“短路”，B项正确；
C．硅位于周期表中金属与非金属分界线附近，可以作半导体材料，如计算机芯片，C项正确；
D．工业上，用焦炭在高温下还原二氧化硅得到粗硅，粗硅经过精炼提纯得到高纯度硅，二氧化硅熔点高，热稳定性好，不可利用二氧化硅热分解法冶炼硅，D项错误；
答案选D。
11．D
【分析】根据题意，A既可以和强酸反应，又可以和强碱反应，且是一种正盐，当 X 无论是强酸还是强碱时，都能生成气态氢化物，符合条件的物质只能是硫化铵，A是(NH4)2S，硫化铵和强碱反应生成氨气，则B是氨气，C是氮气，D是NO，E是NO2，F是HNO3，硫化铵和强酸反应生成H2S，B是H2S，H2S和氯气反应生成S，即C是单质S，则D是SO2，E是SO3，F是H2SO4。
【详解】A．当 X 是强酸时，A是(NH4)2S，B是H2S，C是单质S，D是SO2，E是SO3，F是H2SO4，A正确；
B．当 X 是强碱时，A是(NH4)2S，B是氨气，C是氮气，D是NO，E是NO2，F是HNO3，B正确；
C．用 O2代替 Cl2，硫化氢和氯气反应生成S和HCl，氨气和过量氯气反应生成氮气和氯化铵，一定是氧化还原反应，C正确；
D． 当 X 是强酸时，B只能为硫化氢，则C为硫，是固体，微溶于酒精，D错误；
故答案选D。
12．D
【分析】K2SO3、Na2S溶于水，用稀硫酸酸化，发生离子反应+2S2-+6H+=3S↓+3H2O，n与m之比值为1∶2。若K2SO3过量，再发生反应+2H+=SO2↑+H2O，n与m之比值大于1∶2；若Na2S过量，再发生反应S2-+2H+=H2S↑，n与m之比值小于1∶2。
【详解】将n mol K2SO3和m mol Na2S溶于水，用稀硫酸酸化后，若生成物分别是：
①SO2和S，由分析可知，K2SO3过量，n与m之比值大于1∶2；
②H2S和S，由分析可知，Na2S过量，n与m之比值小于1∶2；
③只有S，K2SO3、Na2S刚好完全反应，n与m之比值等于1∶2；
依据以上分析，符合上述情况的组合是(Ⅱ)(Ⅲ)(Ⅰ)，故选D。
13．D
【详解】A．常温下浓硫酸可以用铝罐或铁罐贮存贮存，是因为常温下铝罐或铁罐与浓硫酸发生钝化，在表面生成一薄层致密氧化物薄膜，发生了化学反应，A错误；
B．硫酸使蔗糖变黑，并产生大量气体，主要体现了浓硫酸的脱水性和强氧化性，B错误；
C．浓硫酸具有吸水性，能使蓝色的胆矾晶体失去结晶水变为白色的无水硫酸铜，反应中浓硫酸表现吸水性，C错误；
D．Cu和浓硫酸在加热条件下发生反应，随着反应的进行，浓硫酸逐渐变成稀硫酸，稀硫酸不与铜反应，因此硫酸会有剩余，D正确；
故选D。
14．A
【详解】A．亚硫酸的酸性弱于盐酸，不能与氯化钡溶液反应，但向氯化钡溶液中通入二氧化硫和氨气，二氧化硫和氨气、氯化钡溶液反应能生成亚硫酸钡白色沉淀，则白色沉淀不一定是硫酸钡，故A正确；
B．向某溶液中加入铁氰化钾溶液，若生成蓝色沉淀说明溶液中含有亚铁离子，故B错误；
C．常温下铝在浓硝酸中钝化形成的氧化膜阻碍反应的继续进行，则用浓硝酸不能比较金属镁和金属铝的金属性强弱，故C错误；
D．向盛有鸡蛋清的试管中滴入饱和食盐水，蛋白质的溶解度降低，会发生盐析而析出蛋白质，该过程不是蛋白质发生变性，故D错误；
故选A。
15．acd
【详解】根据已知信息可知，NaNO2遇到还原性较强的NH会被还原为N2，则使NaNO2无害化排放需加入强还原剂，因为H2O2是常用的氧化剂，KNO3、NaOH没有还原性，NH4Cl中NH具有较强还原性，所以不能使NaNO2无害化排放的是acd。
16．(1)ACD
(2)
(3)
(4)
【详解】（1）氮化硅是一种高温陶瓷材料，它熔点高、硬度大、化学性质稳定，可用作制汽轮机叶片、制永久性模具、制造陶瓷发动机，而有色玻璃只是在制作玻璃的过程中熔入了有颜色的化合物如Co2O3、Cu2O等，故选ACD；
（2）N元素位于元素周期表第二周期第ⅤA族，Si元素则在第三周期第ⅣA族，非金属性应是N元素比Si元素强，其化学式可写为：Si3N4；
（3）氮化硅可被氢氟酸腐蚀，由Si3N4和HF的性质分析，可推知该反应不可能是一个氧化还原反应，其产物只能是SiF4和NH3，化学方程式为：；
（4）SiCl4、N2、H2加强热时反应产物之一是Si3N4，可知N2作为氧化剂参与反应，那么还原剂只能是H2，H2的氧化产物只能是HCl，反应的化学方程式为。
17．(1)C
(2)AD
(3) 第三周期第ⅣA族 极性共价键
(4)
(5) CO HCl H2
【分析】二氧化硅和碳高温生成一氧化碳和粗硅，粗硅和HCl生成氢气和SiHCl3，SiHCl3和氢气高温生成HCl和高纯硅；
【详解】（1）由图可知，①②③分别为、、；
A．①②③均为氢元素，A错误；
B．①②③最外层电子数相同，化学性质相同，B错误；
C．①②③均为氢的同位素，互为同位素，C正确；
D．①②③具有不同的质量数，D错误；
故选C；
（2）H3和H2的摩尔质量不同，故在相同条件下，等质量的H3和H2的分子的物质的量不同，故分子数、体积不同；但是含有的氢原子的物质的量相同，故具有相同的原子数、电子数，故选AD；
（3）Si为14号元素，位于元素周期表第三周期第ⅣA族；在SiO2中，硅原子和氧原子以极性共价键连接形成立体网状结构，所以SiO2硬度大。
（4）SiO2溶解在NaOH溶液中反应生成硅酸钠和水，；
（5）由分析可知，X为CO，HCl和H2既是反应物又是生成物，可以循环使用。
18．(1) S、N CO2 17.92
(2) 酸性、还原 2 mol
(3)
(4) 1：5
【详解】（1）S和N元素的化合价降低，被还原的元素是S、N；C元素化合价升高，氧化产物是CO2；6.4gS的物质的量为，方程式中生成气体的物质的量为：0.8mol，标况下体积为：；
（2）浓盐酸与二氧化锰反应产生氯气的化学方程式：；体现了浓盐酸的酸性、还原性；当生成1mol的氯气时，被氧化的HCl的物质的量2mol；
（3）将等物质的量的Cl2和SO2通入BaCl2溶液中，，硫酸根与钡离子反应生成白色沉淀，，故答案为：、；
（4）单线桥表示为： ；氧化剂为KMnO4，还原剂为浓盐酸，方程式中16个HCl参与反应，10个被还原，故氧化剂与还原剂的物质的量之比为：2：10=1：5。
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