第五章 化工生产中的重要非金属元素 章末综合试题 2024-2025学年高中化学人教A版(2019) 必修第二册

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化工生产中的重要非金属元素 章末综合试题
2024-2025学年高中化学人教A版(2019) 必修第二册
一、单选题
1．下列关于的叙述正确的是
A．是无色、无味、有毒的气体
B．与NaOH溶液反应生成
C．能使紫色的溶液褪色
D．有毒，不能用作食品添加剂
2．查看葡萄酒标签上的成分信息时，常发现其成分中含有少量SO2。下列关于SO2说法正确的是
A．SO2具有还原性，不能用浓硫酸干燥
B．SO2不能作食品添加剂，不该添加到葡萄酒中
C．SO2具有还原性，少量的SO2可防止葡萄酒氧化变质
D．SO2可以使酸性 KMnO4溶液褪色，体现了它的漂白性
3．在硫酸的工业制法中，下列生产操作与说明生产操作的主要原因二者都正确的是
A．硫铁矿煅烧前要粉碎，因为大块硫铁矿不能燃烧
B．从沸腾炉出来的气体只有SO2
C．SO2氧化成SO3，SO2能全部转化为SO3
D．SO3用98.3%的浓H2SO4吸收，目的是防止形成酸雾，以便使SO3吸收更充分
4．探究铜和浓硫酸的反应，下列装置或操作错误的是
A．上下移动装置甲中的铜丝体现绿色化学的思想
B．装置乙可用于收集气体
C．将试管中的液体倒入装置丙中稀释，观察颜色可确定的生成
D．利用装置丁将硫酸铜溶液加热浓缩、冷却结晶，可析出
5．在检验的过程中，下列操作正确的是(提示：稀硝酸具有强氧化性，可将氧化为)
A．先加入稀硝酸，没有产生沉淀，然后再加硝酸钡，产生白色沉淀，证明有存在
B．先加入硝酸钡，产生白色沉淀，然后再加稀硝酸，沉淀不溶解，证明有存在
C．先加入稀盐酸，没有产生沉淀，然后再加氯化钡，产生白色沉淀，证明有存在
D．先加入氯化钡，产生白色沉淀，然后再加稀盐酸，沉淀不溶解，证明有存在
6．如图是硫元素在自然界中的循环示意图，下列有关说法不正确的是
A．硫元素在自然界中既有游离态又有化合态
B．过程⑤可在土壤的缺氧区实现
C．循环过程中硫元素只被还原
D．若生物体有机硫中硫元素为-2价，则过程③中发生的是还原反应
7．硫元素的几种化合物及其单质存在下列转化关系(反应条件省略)。
浓H2SO4SO2Na2SO3Na2S2O3S
下列判断不正确的是
A．反应①中氧化剂与还原剂物质的量之比为1∶1
B．反应②表明SO2具有酸性氧化物的性质
C．反应③的原子利用率是100%
D．反应④中稀H2SO4作氧化剂
8．工业上以氮气为主要原料制备硝酸，其转化过程如下所示，其中氮元素只被还原的一步是
N2NH3NONO2HNO3
A．① B．② C．③ D．④
9．甲、乙、丙、丁四种物质中，甲、乙、丙均含有相同的某种元素，它们之间具有如下转化关系，下列有关物质的推断不正确的是
A．若甲为H2S，则丁可能是O2 B．若甲为NH3·H2O溶液，则丁可能是CO2
C．若甲为Fe，则丁可能是盐酸 D．若甲为SO2，则丁可能是NaOH溶液
10．实验室为探究铁与足量浓硫酸的反应，并验证的性质，设计如图所示装置进行实验，下列说法错误的是
A．实验结束后，可取A中试管内的溶液稀释后滴加KSCN溶液检验是否有
B．B中溶液紫色褪去，C中生成淡黄色沉淀，均体现了的还原性
C．D中品红溶液褪色，体现了的漂白性
D．E中溶液红色变浅，体现了酸性氧化物的性质
11．某化学研究性学习小组对某无色水样的成分进行检验，已知该水样中只可能含有、、、、、、、、中的若干种离子。该小组同学取部分水样进行实验，向水样中先滴加足量硝酸钡溶液，产生白色沉淀；再滴加足量稀盐酸，沉淀部分溶解；最后滴加硝酸银溶液，又产生白色沉淀。下列说法正确的是
A．观察水样可以确定一定不存在的离子只有
B．经过实验可以确定一定存在的离子是、、、
C．水样中可能存在
D．水样中可能存在
12．有某硫酸和硝酸的混合溶液，其中含有硫酸的浓度为，含硝酸的浓度为，现向其中加入铜粉，充分反应后假设只生成气体，最多可收集到标况下的气体的体积为
A． B． C． D．
二、填空题
13．化工生产中通常所说的“三酸两碱”，“三酸”是指硝酸、硫酸和盐酸，“两碱”是指烧碱和纯碱。
（1）从物质分类的角度分析，上述说法中不恰当的一种物质是 （填化学式）。
（2）向盐酸中加入浓H2SO4时，会有白雾生成。下列叙述不属于导致产生该现象的原因的是 。
A、浓H2SO4具有脱水性
B、浓H2SO4具有吸水性
C、盐酸具有挥发性
D、气体溶质的溶解度随温度升高而降低
（3）在中学化学常见气体的实验室制法中，常用盐酸制备的气体的化学式是 。（填两种）
（4）①“三酸”常用于溶解金属和金属氧化物。下列块状金属在常温下能够全部溶于足量的浓硝酸的是 。
A、Au B、Ag C、Al D、Fe
②金属铜投入稀硫酸中不发生反应，但再加入H2O2溶液后铜开始溶解，溶液逐渐变为蓝色。请写出该反应的离子方程式： 。
（5）烧碱、纯碱溶液均可吸收CO2气体。当含0.1molNaOH的溶液吸收一定量CO2后,将溶液低温小心蒸干，称得固体质量为8克。则所得固体是 （填化学式）
三、计算题
14．工业生产硝酸的尾气中含有氮氧化物NOx(NO和NO2的混合物，假设不含N2O4)，对生态环境和人类健康带来较大的威胁。
(1)工业上也常用Na2CO3溶液吸收法处理NOx。
已知：NO不能与Na2CO3溶液反应。
NO+NO2+Na2CO3═2NaNO2+CO2(Ⅰ)
2NO2+Na2CO3═NaNO2+NaNO3+CO2(Ⅱ)
当NOx被Na2CO3溶液完全吸收时，x的值不可能是 (填字母)。
A．1.9 B．1.8 C．1.6 D．1.3
(2)用足量的Na2CO3溶液完全吸收NOx，每产生22.4L(标准状况)CO2(全部逸出)时，吸收液质量就增加44g，则NOx中的x值为 。
四、解答题
15．为了探究Cl2、SO2同时通入H2O中发生的反应，某收化学兴趣小组同学设计了如图所示的实验装置：
(1)该化学兴趣小组的同学制取Cl2、SO2气体，现采用Na2SO3与70%的硫酸为原料制取SO2，采用MnO2和浓盐酸(HCl )为原料制取Cl2，在此试验中F仪器的作用是 ，发生装置 B应选择以下三种装置中的 (选填序号)。
(2)D装置中主要反应的离子方程式为 。
(3)为验证通入D装置中的气体是Cl2过量还是SO2过量，兴趣小组的同学准备了以下试剂：
a．氯化铁溶液 b．氯化亚铁溶液 c．硫氰化钾溶液
d．氯化钡溶液 e．品红溶液 f．酸性高锰酸钾溶液
若Cl2过量，取适量D中溶液滴加至盛有 (选填一个序号)试剂的试管内，再加入 (选填一个序号)试剂。发生的现象是 。若SO2过量，取适量D中溶液滴加至盛有 (选填一个序号)试剂的试管内，发生的现象是 。
16．某校化学实验小组为了证明铜与稀硝酸反应产生一氧化氮，用如图所示装置进行实验(加热装置和夹持装置均已略去，装置气密性良好，F是用于鼓入空气的双连打气球)。
实验操作及现象：
实验操作 现象
I.将B装置下移，使碳酸钙与稀硝酸接触 产生气体
II.当C装置中产生白色沉淀时，立刻将B装置上提
III.将A装置中铜丝放入稀硝酸中，给A装置微微加热 A装置中产生无色气体，E装置中开始时出现浅红棕色气体
IV.用F装置向E装置中鼓入空气 E装置中气体颜色逐渐加深
V.一段时间后 C装置中白色沉淀溶解
试回答下列问题：
(1)操作I中产生气体的化学式为 。操作I的目的是 。D装置的作用是 。
(2)C装置中白色沉淀的化学式是 。操作II中当C装置中产生白色沉淀时立刻将B装置上提的原因是 。
(3)操作III中A装置中产生无色气体的化学方程式是 。
(4)E装置内气体颜色逐渐加深的原因是 。
(5)操作V现象产生的原因是(用两个化学方程式说明) ， 。
参考答案
1．C
A．二氧化硫是无色，但具有刺激性气味的有毒气体，故A错误；
B．SO2与NaOH溶液反应生成Na2SO3，不是Na2SO4，故B错误；
C．SO2具有还原性，能与KMnO4溶液发生氧化还原反应而使紫色的KMnO4溶液褪色，故C正确；
D．二氧化硫具有还原性，可用作葡萄酒抗氧化剂，少量能用作食品添加剂，故D错误。
答案选C。
2．C
A．二氧化硫和硫酸中硫元素是相邻价态，不能发生氧化还原反应，能用浓硫酸干燥，A错误；
B． 葡萄酒中的适量二氧化硫可以起到防腐、杀菌、抗氧化的作用，适量的二氧化硫对人体是无害的，可以添加到葡萄酒中，B错误；
C． 因为二氧化硫中硫元素为＋4价，有还原性，可以抗氧化，C正确；
D． 二氧化硫使酸性高锰酸钾溶液褪色体现了二氧化硫的还原性，不是漂白性，D错误；
故选C。
3．D
A．将硫铁矿粉碎是使其增大与空气的接触面积，使燃烧更快、更充分，并不是大块硫铁矿不能燃烧，故A错误；
B．从沸腾炉出来的气体除SO2外，还有O2等，故B错误；
C．SO2转化为SO3为可逆反应，正、逆反应同时进行，故SO2不可能全部转化为SO3，故C错误；
D．SO3转化为H2SO4，若直接用水吸收，会形成大量酸雾，导致SO3吸收不完全，工业生产中用98.3%的浓硫酸作为吸收剂，则不会出现酸雾，吸收SO3更充分，故D正确；
故选D。
4．B
A．上下移动甲中铜丝可控制反应的发生与停止，从而控制生成SO2的量以减少对空气的污染，体现了绿色化学的思想，A正确；
B．二氧化硫的密度比空气大，应采取向上排空气法收集，集气瓶中应长管进气、短管出气，B错误；
C．含铜离子的溶液呈蓝色，可以将试管中的液体倒入水中稀释，根据溶液是否呈蓝色确定是否有CuSO4生成，C正确；
D．结晶水合物加热时容易失去结晶水，不宜采取蒸发结晶的方法，硫酸铜溶液加热浓缩、冷却结晶可析出 CuSO4 5H2O ，D正确；
答案选B。
5．C
A．硝酸具有强氧化性，在溶液中先加入硝酸，会将氧化为，导致即使原溶液中无，再加硝酸钡时也会生成白色沉淀，即此方法不能排除的干扰，不能说明原溶液中含，故A错误；
B．先加硝酸钡，产生白色沉淀，则白色沉淀可能是BaCO3或BaSO3或BaSO4，再加稀硝酸，则BaCO3会溶解，BaSO3会被氧化为BaSO4，故白色沉淀不溶解，不能说明原溶液中含，故B错误；
C．先加稀盐酸，会将、反应掉，再加BaCl2，如果还生成白色沉淀，则说明溶液中含，故C正确；
D．先加BaCl2，生成白色沉淀，白色沉淀可能是BaCO3或BaSO3或BaSO4，还可能是AgCl，再加稀盐酸，BaCO3或BaSO3均溶解，但BaSO4和AgCl均不溶解，故原溶液中可能含，也可能含Ag+，故D错误；
故选C。
6．C
A．硫元素在自然界中有游离态和化合态，两种存在形态，A正确；
B．在缺氧的条件下可实现过程⑤的转化，B正确；
C．①、②中硫元素均被氧化，C错误；
D．若生物体有机硫中硫元素为价，中S为+6价，过程③中S的化合价降低，发生还原反应，D正确。
答案选C。
7．D
A．反应①为浓硫酸氧化铜单质的反应，浓硫酸作氧化剂被还原成SO2，化合价降低2价，Cu作还原剂被氧化成Cu2+，化合价升高2价，所以氧化剂与还原剂物质的量之比为1∶1，故A正确；
B．二氧化硫与NaOH反应生成盐和水，表明二氧化硫为酸性氧化物，故B正确；
C．反应③为Na2SO3+S=Na2S2O3，生成物只有一种，原子利用率是100%，故C正确；
D．反应④的化学方程式：Na2S2O3+H2SO4=Na2SO4+S↓+SO2↑+H2O，稀硫酸既不是氧化剂也不是还原剂，故D错误；
综上所述答案为D。
8．A
①N2→NH3，N元素的化合价降低，①符合题意；
②NH3→NO，N元素的化合价升高，②不合题意；
③NO→NO2，N元素的化合价升高，③不合题意；
④NO2→HNO3，N元素的化合价一部分升高，一部分降低，④不合题意；
综合以上分析，只有①符合题意；故选A。
9．C
A．若甲为H2S、丁是O2，则乙是S、丙是SO2，故A正确；
B．若甲为NH3·H2O溶液、丁是CO2，则乙是碳酸铵、丙是碳酸氢铵，故B正确；
C．若甲为Fe、丁是盐酸，乙是FeCl2，FeCl2和盐酸不反应，故C错误；
D．若甲为SO2、丁是NaOH溶液，则乙是亚硫酸氢钠、丙是亚硫酸钠，故D正确；
选C。
10．B
A．铁离子能够与KSCN溶液反应生成血红色络合物，实验结束后可向装置A的溶液中滴加KSCN溶液检验是否存在Fe3+，A正确；
B．装置C中发生反应的化学方程式为SO2+2H2S=3S↓+2H2O，二氧化硫的S元素化合价降低，被还原，表现氧化性，B错误；
C．二氧化硫具有漂白性，装置D中品红溶液褪色可验证SO2的漂白性，C正确；
D．E中溶液红色变浅，说明E中碱性减弱，体现了SO2酸性氧化物的性质，D正确；
故答案选B。
11．C
A．因水样无色，则观察水样可以确定一定不存在的离子有、，选项A错误；
B．经过实验可以确定一定存在的离子是、、，不能确定是否有，选项B错误；
C．滴加硝酸银溶液之前加了盐酸，引入了，所以无法确定水样中是否含有，选项C正确；
D．水样中一定存在，选项D错误。
答案选C。
12．D
，、，发生反应为，根据方程式知，硝酸根离子完全反应需要为、为，所以硝酸根离子不足量，所以硝酸根离子完全被还原生成，根据原子守恒得，则，故选D。
13． Na2CO3 A Cl2、CO2、HCl B Cu＋2H＋＋H2O2=Cu2＋＋2H2O Na2CO3、NaHCO3
（1）碱是指电离出的阴离子全部是氢氧根离子的化合物，纯碱的主要成分是Na2CO3，碳酸钠电离出钠离子和碳酸根离子，属于盐；
故答案为Na2CO3；
（2）向盐酸中加入浓H2SO4时，会有白雾生成，是因为浓硫酸具有吸水性，溶于水可放出大量的热，溶液温度升高，气体溶质的溶解度随温度升高而降低，从而促进浓盐酸挥发，并且氯化氢本身易挥发，在空气中遇到水蒸气形成盐酸小液滴，综上所述，浓H2SO4具有脱水性不是产生该现象的原因；
故答案为A；
（3）Cl2利用二氧化锰与浓盐酸在加热的条件下制备，CO2利用碳酸钙与盐酸反应制备，HCl可利用浓硫酸与浓盐酸混合制备；
故答案为Cl2、CO2、HCl；
（4）①金属在常温下能够全部溶于足量的浓硝酸的是银，金不反应，铁和铝常温下发生钝化现象，反应不再继续；
故答案为B；
②金属铜投入稀硫酸中不发生反应，但再加入H2O2溶液后铜开始溶解，溶液逐渐变为蓝色，说明过氧化氢在酸性溶液中具有氧化性，溶解了铜，发生反应的离子方程式为：Cu＋2H＋＋H2O2=Cu2＋＋2H2O；
故答案为Cu＋2H＋＋H2O2=Cu2＋＋2H2O；
（5）当含0.1molNaOH的溶液吸收一定量CO2后，将溶液低温小心蒸干，称得固体质量为8g，可以依据极值法计算判断，0.1mol氢氧化钠全部反应为碳酸钠时，质量=0.05mol×106g/mol=5.3g；若全部为碳酸氢钠时，质量=0.1mol×84g/mol=8.4g，因反应后将溶液低温小于蒸干，称得固体质量为8g，说明生成的物质含碳酸钠和碳酸氢钠；
故答案为Na2CO3、NaHCO3。
14． D 1.875
(1)由方程式NO+NO2+Na2CO3═2NaNO2+CO2(Ⅰ)、2NO2+Na2CO3═NaNO2+NaNO3+CO2(Ⅱ)可知，当NOx被Na2CO3溶液完全吸收时，则n(NO2)≥n(NO)，NO含量越少，x值越小，而n(NO2)=n(NO)，x值最小，x最小==1.5，故x不可能为1.3，答案选D；
(2)由方程式NO+NO2+Na2CO3=2NaNO2+CO2(Ⅰ)、2NO2+Na2CO3=NaNO2+NaNO3+CO2(Ⅱ)可知，NOx的物质的量是CO2的2倍，CO2的物质的量为=1mol，则2mol×(14+16x)mol-1mol×44g/mol=44g，解得x=1.875。
15． 防止倒吸 ① b c 溶液呈血红色 e 红色褪去为无色，加热后又变为红色
(1)SO2易与水反应，且溶解度较大会发生倒吸，则F可以防倒吸，装置B为制取氯气的装置，由固液反应且加热的原理可知应选择①，
故答案为：防止倒吸；①；
(2)D中是二氧化硫和氯气发生的氧化还原反应生成硫酸和盐酸反应的离子方程式为：，故答案为：
(3)为验证通入D装置中的气体是Cl2还是SO2过量,若Cl2过量，取适量D中溶液滴加至盛有氯化亚铁溶液，试剂的试管内，再加入硫氰化钾溶液会变血红色，证明氯气氧化亚铁离子；若SO2过量，取适量D中溶液滴加至盛有品红溶液的试管中，红色褪去，加热又恢复红色，证明含有二氧化硫，
故答案为：b；c；溶液呈血红色；e；红色褪去为无色，加热后又变为红色。
16．(1) CO2 用碳酸钙与稀硝酸反应产生的CO2气体将装置中的空气排尽 平衡压强，吸收NO、NO2、CO2等尾气，防止污染空气
(2) CaCO3 防止碳酸钙消耗硝酸过多，从而影响铜与稀硝酸的反应
(3)
(4)CO2比空气重，从长管进入E，并没有把E中的空气排尽，致使部分NO先与未排尽的空气生成少量红棕色气体NO2，当再从F鼓入空气时，E中有更多的NO2生成，所以气体颜色逐渐加深。
(5) (或)，
（1）操作I是用碳酸钙与稀硝酸反应产生的CO2气体将装置中的空气排尽，以防止空气中的氧气对实验的干扰。D装置的作用是平衡压强，吸收NO、NO2、CO2等尾气，防止污染空气。
（2）C装置中出现白色沉淀说明E中的空气排尽了，生成的沉淀为CaCO3，当C装置中产生白色沉淀时立刻将B装置上提是防止碳酸钙消耗硝酸过多，从而影响铜与稀硝酸的反应。
（3）铜与稀硝酸反应生成硝酸铜、NO无色气体和水，反应的化学方程式是。
（4）CO2比空气重，从长管进入E，并没有把E中的空气排尽，致使部分NO先与未排尽的空气生成少量红棕色气体NO2，当再从F鼓入空气时，E中有更多的NO2生成，所以气体颜色逐渐加深。
（5）C中白色沉淀溶解是因为NO2与水反应生成硝酸，发生反应(或)，硝酸能溶解碳酸钙沉淀，发生反应。
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