第五章化工生产中的重要非金属元素单元复习题（含解析）-2023--2024学年高一化学人教版必修2

第五章 化工生产中的重要非金属元素 单元复习题
一、单选题
1．下列关于元素及其化合物的性质说法错误的是
A．铝与氧化铁能发生铝热反应生成铁和氧化铝
B．过量的铁在氯气中燃烧生成
C．工业上用氨的催化氧化生产硝酸
D．实验室可通过加热氯化铵与熟石灰的固体混合物的方法制取氨气
2．下列气体难溶于水的是
A． B． C．NO D．
3．下列离子方程式不正确的是
A．石灰石与稀盐酸反应制二氧化碳：
B．稀盐酸除去铁制品表面的铁锈：
C．硝酸银溶液与盐酸生成白色沉淀：
D．铜粉与浓硝酸生成红棕色气体：
4．废旧电池乱扔不仅污染环境，更是一种资源的浪费。普通锌锰干电池的外筒由锌制成，筒中央为碳棒，筒内黑色糊状物的主要成分是淀粉、氯化铵、氯化锌和二氧化锰等。某研究性学习小组设计如下流程，变废为宝：
下列说法不正确的是
A．“溶解”步骤中，为提高溶解速率，可采取的措施有加热、搅拌等
B．过滤操作需要用到的玻璃仪器为漏斗、烧杯
C．黑色滤渣中的主要成分能与浓盐酸在一定条件下反应
D．操作Ⅱ在 气体中进行是为了抑制 的水解
5．蔗糖与浓硫酸发生作用的过程如下图所示。
下列关于该过程的分析不正确的是
A．过程①白色固体变黑，主要体现了浓硫酸的脱水性
B．过程②固体体积膨胀，与产生的大量气体有关
C．过程中产生能使品红溶液褪色的气体，体现了浓硫酸的酸性
D．过程中发生的反应
6．下列反应的离子方程式正确的是
A．漂白粉失效的原理：
B．向酸性高锰酸钾溶液中加入过氧化氢，紫色变浅：
C．向溶液中滴加稀硫酸，溶液变浑浊：
D．硫单质溶于强碱：
7．CF1107是--种离子液体，由于其不含金属离子和卤素离子，且有良好的光学性能，是电子、半导体、显示行业的理想材料。其阴离子的结构如图所示，由X、Y、Z、W、M五种原子序数依次增大的短周期元素构成，其中X、Y、Z、W位于同周期，Z与M位于同主族，下列有关说法正确的是
A．最高正价：W>M>Y>X
B．含氧酸的酸性：M>Y>X
C．简单氢化物稳定性：W>M
D．Z元素与M元素组成的常见化合物均能使品红溶液褪色
8．硫元素在自然界中通常以硫化物、硫酸盐或单质的形式存在。斜方硫、单斜硫是常见的两种单质。常见的含硫矿物有硫磺矿、黄铁矿、石膏等。黄铁矿遇酸会生成硫化氢气体。工业利用黄铁矿与空气高温反应得到与在催化作用下反应生成，每生成释放出的热量，生成的用的浓硫酸吸收。利用酸性溶液可测定工业尾气中的含量。下列物质性质与用途具有对应关系的是
A．能与盐酸反应，可作红色涂料
B．是淡黄色晶体，可用于配制黑火药
C．具有氧化性，可用于制取硫酸
D．浓具有吸水性，可用于除去中混有的
9．38.4gCu与一定量浓硝酸恰好完全反应生成氮的氧化物，这些氧化物恰好溶解在NaOH溶液中得到和的混合溶液，反应过程及有关数据如图所示
下列有关判断不正确的是
A．硝酸在反应中既体现氧化性又体现酸性
B．氮的氧化物和NaOH溶液反应时，NO作还原剂
C．混合气体中的物质的量是0.2mol
D．若浓硝酸体积为200mL，则其物质的量浓度为11mol/L
10．如图所示，在注射器里吸入，然后吸入5mL水。若再吸入30mL空气(按体积占计算)，夹住弹簧夹，观察现象(不考虑摩擦力，即所有操作都在常温常压下进行)。已知常温常压下，气体摩尔体积为，下列说法错误的是
A．最终剩余气体中NO体积为12mL
B．可观察到注射器的活塞缓缓向左移动，最终活塞最左端停在约36mL刻度处
C．可观察到注射器内气体由无色变成红棕色，最后变成无色
D．若反应前后液体体积不变，所得硝酸溶液的浓度约为
11．建构数学模型来研究化学问题，既直观又简洁。下列建构的数轴模型正确的是
A．钠在氧气中燃烧，钠的氧化产物：微粒数之比
B．向烧碱溶液中通入SO2：微粒数之比
C．分散系的分类：
D．溶液中通入铁元素存在形式(已知还原性：)： 微粒数之比
12．医学发现一种纳米粒子具有肝靶向功能。利用废旧镀锌铁皮制备纳米粒子的流程图如下：
已知：溶于强碱时生成。下列说法正确的是
A．“碱洗”时锌发生了还原反应
B．“酸溶”时，改用98%浓硫酸可加快酸溶的速率
C．“氧化”后溶液中存在的阳离子只有、
D．用激光笔照射“反应”过程中所得分散系，产生丁达尔效应
13．钠、氯元素在海水中储量丰富，海水晒盐得到与卤水。以、、等为原料可制得，可用于治疗胃酸过多。实验室可用制备，浓硫酸可用于干燥。可与水、碱发生反应，与溶液反应可制取，可作漂白剂。可用于提取卤水中的溴元素。下列物质的性质与用途具有对应关系的是
A．受热易分解，可用于治疗胃酸过多
B．浓硫酸具有脱水性，可用于干燥
C．具有强氧化性，可用作漂白剂
D．具有漂白性，能使潮湿的有色布条褪色
14．下列离子检验正确的是
A．待测液中滴加盐酸，产生能使澄清石灰水变浑浊的气体，待测液含CO
B．待测液中先滴加氯化钡，再滴加稀盐酸。出现白色沉淀且不消失，待测液含SO
C．用洁净的铂丝蘸取待测液，酒精灯灼烧，焰色为黄色。待测液有Na+无K+
D．待测液中滴加硝酸和硝酸银的混合溶液，产生白色沉淀。待测液有Cl-
二、非选择题
15．自然界的氮循环如下图所示：
回答下列问题：
(1)大气固氮过程中氮元素被 (填“氧化”或“还原”)。
(2)工业固氮过程中的工业合成氨化学方程式为 。
(3)工业固氮过程中由NO转化为过程中还需要添加的物质是 。
(4)生物固氮过程中铵盐()可通过硝化细菌转化为硝酸盐()，生成时转移 mol电子。
16．氨气是一种重要的化工原料，其中约80%用来生产各种氮肥。
(1)氨气的制备
①实验室通过加热和的混合物制取氨，该反应的化学方程式为 。
②工业上以氮气和氢气为原料合成氨，该反应的化学方程式为 。其中氮元素的化合价 (填“升高”或“降低”)。
③我国科研团队借助一种固体催化剂，在常温、常压和可见光条件下合成了氨，其过程如图所示。该反应的化学方程式为 。反应中每转移，生成的体积为 L(标准状况下)。
(2)氮肥的制备和应用
主要转化途径如下(转化所需试剂及条件已略去)：硝酸盐[如]。
①写出的化学方程式 。
②将转化为，列举两种不同类别的化合物M (写化学式)。
③常作为水培植物营养液的氮肥来源，若配制的溶液，需要固体的质量 g。
17．氧化锌工业品广泛应用于橡胶、涂料、陶瓷、化工、医药、玻璃和电子等行业，随着工业的飞速发展，我国对氧化锌的需求量日益增加，成为国民经济建设中不可缺少的重要基础化工原料和新型材料。用工业含锌废渣(主要成分为ZnO，还含有铁、铝、铜的氧化物，Mn2+、Pb2+、Cd2+等)制取氧化锌的工艺流程如图所示：
(1)除杂时加入高锰酸钾的作用是 ，发生反应的离子方程式为 。
(2)写出“碳化合成”的化学方程式： 。
18．黄铜矿的主要成份为CuFeS2，现有如下转化关系制备有关物质。
已知：沉淀D的摩尔质量为。请回答：
生成沉淀D的离子反应方程式 。
试卷第1页，共3页
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参考答案：
1．B
【详解】A．铝的金属性比铁强，铝热反应是铝与氧化铁反应生成铁和氧化铝，故A正确；
B．无论铁过量与否，铁在氯气中燃烧生成FeCl3，故B错误；
C．工业上用氨的催化氧化制得一氧化氮，一氧化氮与氧气反应生成二氧化氮，然后将二氧化氮溶于水制得硝酸，故C正确；
D．实验室可通过加热氯化铵与熟石灰的固体混合物的方法制取氨气，化学方程式为，故D正确；
故答案为：B。
2．C
【详解】A．氯气是黄绿色可溶于水的气体，1体积水能溶解2体积氯气，A不符合；
B．SO2是无色、易溶于水的气体，B不符合；
C．NO是无色、难溶于水的气体，C符合；
D．极易溶于水，D不符合；
故选C。
3．A
【详解】A．石灰石的主要成分碳酸钙是难溶物，应写化学式，不能拆开写，反应的离子方程式：CaCO3+2H+=Ca2++H2O+CO2↑，A错误；
B．稀盐酸与铁锈生成氯化铁和水，离子方程式为：Fe2O3+6H+=2Fe3++3H2O，B正确；
C．硝酸银溶液与盐酸生成氯化银，和硝酸，氯化银为白色沉淀，离子方程式为：Ag++Cl =AgCl↓，C正确；
D．铜粉与浓硝酸生成硝酸铜、红棕色的二氧化氮和水，离子方程式为：Cu+4H++2NO=Cu2++2NO2↑+2H2O，D正确；
故答案为：A。
4．B
【分析】普通锌锰干电池的外筒由锌制成，筒中央为碳棒，筒内黑色糊状物的主要成分是淀粉、氯化铵、氯化锌和二氧化锰等，糊状物加水溶解，“溶解”操作中，为提高溶解速率，可以使用玻璃棒搅拌，浊液过滤后得到黑色滤渣中的二氧化锰与浓盐酸共热反应可制氯气，滤液a中含有氯化铵、氯化锌，“操作Ⅰ”得到的是固体和液体，是蒸发结晶，过滤后，滤液B中主要成分为氯化铵，滤渣在氯化氢气流中蒸发得到无水氯化锌。
【详解】A． “溶解”步骤中，为提高溶解速率，可采取的措施有加热、搅拌等，增大反应混合物的接触机会，故A正确；
B． 过滤操作需要用到的玻璃仪器为漏斗、烧杯、玻璃棒等，故B不正确；
C． 黑色滤渣中的二氧化锰与浓盐酸共热反应可制氯气（Cl2），同时生成氯化锰（MnCl2）和一种氧化物水，故C正确；
D． 是强酸弱碱盐，易水解，操作Ⅱ在 气体中进行是为了抑制 的水解，故D正确；
故选B。
5．C
【详解】A． 浓硫酸具有脱水性，能将有机物中的H原子和O原子按2∶1的比例脱除，蔗糖中加入浓硫酸，白色固体变黑，体现浓硫酸的脱水性，A项正确；
B． 浓硫酸脱水过程中释放大量热，此时发生反应C+2H2SO4(浓)CO2↑+2SO2↑+2H2O，产生大量气体，使固体体积膨胀，B项正确；
C． 结合选项B可知，浓硫酸脱水过程中生成的SO2能使品红溶液褪色，体现浓硫酸的强氧化性，C项错误；
D． 白色固体变黑，过程中发生的反应，D项正确；
故选C。
6．D
【详解】A．漂白粉失效的原理：，A错误；
B．向酸性高锰酸钾溶液中加入过氧化氢，紫色变浅：，B错误；
C．向Na2S2O3溶液中滴加稀硫酸，溶液变浑浊：，C错误；
D．硫单质溶于强碱：，故D正确；
故选D。
7．C
【分析】X、Y、Z、W、M是五种原子序数依次增大的短周期元素，由图可知，阴离子中X、Y、Z、W、M形成共价键的数目分别为4、2、2、1、6，X、Y、Z、W位于同周期，Z与M位于同主族，则X为C元素、Y为N元素、Z为O元素、W为F元素、M为S元素。
【详解】A．氟元素的非金属性强，只存在负化合价，不存在正化合价，故A错误；
B．元素的非金属性越强，最高价含氧酸的酸性越强，但含氧酸的酸性不一定越强，如亚硝酸的酸性弱于硫酸，故B错误；
C．元素的非金属性越强，简单氢化物稳定性越强，氟元素的非金属性强于硫元素，则氟化氢的稳定性强于硫化氢，故C正确；
D．三氧化硫没有漂白性，不能使品红溶液褪色，故D错误；
故选C。
8．D
【详解】A．为红色固体，常作红色涂料，A错误；
B．具有还原性，能和木炭、硝酸钾等发生反应，可用于配制黑火药，B错误；
C．为酸性氧化物，能和水生成硫酸，可用于制取硫酸，C错误；
D．浓具有吸水性，能做干燥剂，可用于除去中混有的，D正确；
故选D。
9．C
【分析】铜和硝酸反应生成硝酸铜和氮的化合物，38.4gCu为0.6mol，所以生成硝酸铜0.6mol，则硝酸铜含有硝酸根离子1.2mol，生成氮的化合物为0.9 mol，与氢氧化钠恰好完全反应生成NaNO3和 NaNO2，根据原子守恒可知：，所以硝酸的总量为1.2mol+1mol=2.2mol，若浓硝酸体积为200mL，则其物质的量浓度为；
【详解】A．铜和硝酸反应生成硝酸铜和氮的化合物，硝酸部分被还原，作氧化剂，有部分生成盐，表现出酸性，故A正确；
B．氮的氧化物和NaOH溶液反应时，NO转化为高价态氮，故作还原剂，故B正确；
C．由题意可知0.9 mol氮的化合物转化为钠盐的量为1mol，则混合气体中四氧化二氮的物质的量是1mol-0.9mol=0.1mol，C错误；
D．由分析可知，若浓硝酸体积为200mL，则其物质的量浓度为11mol/L，D正确；
故选C。
10．B
【详解】A．30mL空气中氧气体积为30mL×=6mL，根据方程式：2NO+O2=2NO2，20mLNO消耗12mL，生成NO2的体积为12mL，NO2再与水反应，3NO2+H2O=2HNO3+NO，生成NO为12mL×=4mL，所以最后剩余NO为(20-12+4)mL=12mL，A正确；
B．注射器内气体减少，所以注射器的活塞缓缓向左移动，体积为剩余的NO、N2和水的体积，约为41mL，B错误；
C．NO是无色气体，NO2是红棕色气体，所以注射器内气体由无色变成红棕色，最后变成无色，C正确；
D．根据A中分析可知，若反应前后液体体积不变，生成硝酸的物质的量浓度为：，D正确；
故选B。
11．C
【详解】A．钠在氧气中燃烧只能生成过氧化钠，常温下和氧气反应生成氧化钠，故A错误；
B．由方程式2NaOH+SO2=Na2SO3+H2O， NaOH+SO2=NaHSO3可知， =2时生成Na2SO3，=1时生成NaHSO3，故B错误；
C．溶液、胶体、浊液的本质区别是分散质粒子的直径，胶体粒子的微粒直径在1-100nm之间，分散质微粒直径小于1nm的是溶液，大于100nm的是浊液，故C正确；
D．已知还原性：Fe2＋>Br－，氯气先和亚铁离子反应生成铁离子，比例为1:2，当氯气过量时溴离子也反应生成溴单质，比例为3:2，故D错误；
故选C。
12．D
【分析】废旧锌铁皮加入NaOH溶液中，氢氧化钠溶液与油污反应生成高级脂肪酸盐，具有去除油污作用，Zn溶于强碱时生成，过滤，所得固体加入过量稀硫酸溶解铁，发生反应：Fe+2H+=Fe2++H2，加入适量过氧化氢，氧化部分亚铁离子，氧化后的溶液中含有：H+、Fe2+、Fe3+、SO，向溶液中通入氮气排出空气防止亚铁离子被氧化，加入NaOH溶液生成四氧化三铁胶体粒，以此解答。
【详解】A．Zn溶于强碱时生成的过程中Zn元素化合价上升，发生了氧化反应，故A错误；
B．“酸溶”时，98%浓硫酸与铁能发生钝化，不能溶解铁，故B错误；
C．由分析可知，氧化后的溶液中含有：H+、Fe2+、Fe3+、SO，故C错误；
D．为纳米级，故“氧化”过程中所得分散系为胶体，能产生丁达尔效应，故D正确；
故选D。
13．C
【详解】A．可用于治疗胃酸过多是由于能够与盐酸反应，与受热分解无关，A错误；
B．浓硫酸具有吸水性，可用于干燥，B错误；
C．具有强氧化性，可用作漂白剂，C正确；
D．没有漂白性，能使潮湿的有色布条褪色是因为其与水反应生成的HClO具有漂白性，D错误；
故选C。
14．D
【详解】A．溶液中含有碳酸氢根离子、亚硫酸根离子、亚硫酸氢根离子也会出现相同的现象，A错误；
B．加BaCl2溶液，生成白色沉淀，加稀盐酸沉淀不消失，不确定有SO存在，也可能是Ag+，B错误；
C．钾元素的焰色反应实验需要透过蓝色钴玻璃观察，焰色反应为紫色，没有通过蓝色钴玻璃观察，不确定是否含有钾离子，C错误；
D．加AgNO3溶液，生成白色沉淀，加稀硝酸沉淀不消失，则待测液有Cl-，D正确；
故选D。
15．(1)氧化
(2)
(3)和
(4)8
【详解】（1）大气固氮过程中氮气被氧气氧化生成NO；
故答案为：氧化。
（2）工业固氮过程中的工业合成氨化学方程式为N2+3H22NH3；
故答案为：N2+3H22NH3。
（3）业固氮过程中由NO加O2生成NO2，加H2O反应生成HNO3和NO，不断加入O2使NO最大程度转化为HNO3；
故答案为：O2和H2O。
（4）NH中的N元素化合价为-3价，NO中的N元素化合价为+5价，则生成1molNO时转移8mol电子；
故答案为：8。
16．(1) 降低
(2) 或
【详解】（1）①实验室通过加热和的混合物制取氨，反应化学方程式：；
②工业上以氮气和氢气为原料合成氨，反应化学方程式：，其中氮元素的化合价从0价降低至-3价；
③根据图示，结合得失电子守恒及质量守恒，反应方程式：，反应中N元素化合价由0降低为-3价，2molN2参加反应转移12mol电子生成4molNH3，故反应中每转移6mole﹣，生成2molNH3，NH3的体积：；
（2）①与水反应生成和，化学方程式：；
②可与或反应生成；
③配制的溶液，应选择500mL容量瓶，其物质的量：，则需要NH4NO3固体的质量：
17．(1) 除去Mn2+ 2MnO+3Mn2++2H2O=5MnO2↓+4H+
(2)3Zn(NO3)2+3Na2CO3+3H2O =ZnCO3·2Zn(OH)2·H2O↓+2CO2↑+6NaNO3或3Zn(NO3)2+5Na2CO3+5H2O=ZnCO3·2Zn(OH)2·H2O↓+4NaHCO3+6NaNO3
【详解】（1）加入高锰酸钾的作用是将Mn2+转化为MnO2沉淀，除去Mn2+，反应的离子方程式为2MnO+3Mn2++ 2H2O=5MnO2↓+4H+。
（2）“碳化合成”时加入碳酸钠，产物为ZnCO3·2Zn(OH)2·H2O，反应的化学方程式为：3Zn(NO3)2+3Na2CO3+3H2O =ZnCO3·2Zn(OH)2·H2O↓+2CO2↑+6NaNO3 或3Zn(NO3)2+5Na2CO3+5H2O=ZnCO3·2Zn(OH)2·H2O↓+4NaHCO3+6NaNO3。
18．2Cu2++2Cl-+SO2+2H2O= 2CuCl↓+SO+4H+
【详解】根据沉淀D的摩尔质量为，说明D为氯化亚铜，则是铜离子和二氧化硫发生氧化还原反应生成硫酸根和亚铜离子，亚铜离子和氯离子反应生成CuCl，则生成沉淀D的离子反应方程式2Cu2++2Cl-+SO2+2H2O=2CuCl↓+SO+4H+。
答案第1页，共2页
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