2018-2019学年化学人教版必修1同步章末综合测评4 非金属及其化合物

章末综合测评(四)　非金属及其化合物
(时间90分钟，满分100分)
一、选择题(本题包括16小题，每小题3分，共48分)
1．下列叙述中正确的是 (　　)
①汽车尾气中的氮氧化物与光化学烟雾的形成有关
②大量燃烧含硫燃料是形成酸雨的主要原因
③减少CO2排放，可遏制全球气候变暖
④碘盐中的碘可以直接用淀粉检验
⑤点燃的硫在氧气中剧烈燃烧，发出蓝紫色火焰，生成三氧化硫
A．①⑤　 B．②③④
C．②③⑤ D．①②③
D　[碘盐中的碘是以化合态存在的，不能直接用淀粉检验，④错误；硫在氧气中燃烧生成二氧化硫，⑤错误。]
2．下列物质露置于空气中易变质的是 (　　)
①氯水　②水玻璃　③烧碱　④漂白粉　⑤绿矾　⑥亚硫酸钠
A．①②③④⑥ B．①④⑤⑥
C．①④⑤ D．①②③④⑤⑥
D　[①氯气与水反应生成HCl和HClO，HClO见光易分解；②Na2SiO3、③NaOH、④Ca(ClO)2均易与CO2反应而变质；⑤Fe2＋、⑥SO能被氧气氧化而变质。]
3．自来水常用适量氯气杀菌消毒，不法商贩用自来水冒充纯净水牟取暴利，可用化学试剂鉴别真伪，该试剂是(　　)
A．酚酞试液　　　 B．氯化钡溶液
C．氢氧化钠溶液 D．硝酸银溶液
D　[因为用氯气消过毒，故水中残留有氯离子，故可以用硝酸银溶液来检验。]
4．下列关于“84”消毒液(主要成分为NaClO)的说法错误的是(　　)
A．NaClO溶液可使病毒的蛋白质变性
B．1 mol Cl2与足量NaOH溶液反应转移1 mol电子
C．NaClO溶液的漂白原理与Na2O2的相同
D．“84”消毒液与“洁厕灵”(主要成分为盐酸)共同使用，可达到既清洁又消毒的双重效果
D　[NaClO溶液的消毒原理是HClO的强氧化性，A项正确；1 mol Cl2与足量NaOH溶液反应转移1 mol电子，B项正确；NaClO、Na2O2的漂白原理都是利用了其强氧化性，C项正确；D中会发生反应Cl－＋ClO－＋2H＋===Cl2↑＋H2O，生成有毒气体，D项错误。]
5．下列现象或事实不能用同一原理解释的是 (　　)
A．浓硝酸和氯水用棕色试剂瓶保存
B．硫化钠和亚硫酸钠固体长期暴露在空气中变质
C．常温下铁和铂都不溶于浓硝酸
D．SO2和Na2SO3溶液都能使氯水褪色
C　[常温下，铁不溶于浓HNO3的原因是钝化，而铂不溶于浓HNO3的原因是不反应。]
6．如图所示，A处通入干燥Cl2，关闭B时，C处的红色布条无明显现象，打开B，C处红色布条逐渐褪色，则D中装的是(　　)
A．浓H2SO4 B．NaOH溶液
C．浓盐酸 D．饱和NaCl溶液
B　[红色布条是否褪色取决于布条上是否产生了HClO。当关闭B通入干燥Cl2时，气体首先进入D中，此时，C处的红色布条无明显现象，说明无Cl2到达C处或C处布条是干燥的，打开B后，干燥的Cl2会经过B直接到C处，红色布条逐渐褪色，说明C处产生了HClO，则可说明红色布条是湿润的，经过D处的Cl2则完全被吸收了。选项中能吸收Cl2的只有NaOH溶液。]
7．用如图所示实验装置(夹持仪器已略去)探究铜丝与过量浓硫酸的反应。下列实验不合理的是 (　　)
A．上下移动①中铜丝可控制生成SO2的量
B．②中选用品红溶液验证SO2的生成
C．③中选用NaOH溶液吸收多余的SO2
D．该反应中浓硫酸表现了强氧化性和脱水性
D　[A项，上下移动①中铜丝可控制反应是否发生，从而控制生成SO2的量，正确；B项，二氧化硫能使品红溶液褪色，所以可以用品红溶液检验二氧化硫，正确；C项，二氧化硫属于酸性氧化物，能和碱反应生成盐，所以能被碱液吸收，正确；D项，该反应中部分S元素化合价不变，部分S元素化合价由＋6变为＋4，则该反应中浓硫酸体现酸性和强氧化性，错误。]
8．等质量的下列物质与足量稀硝酸反应，放出NO物质的量最多的是(　　)
A．FeO B．Fe2O3
C．FeSO4 D．Fe3O4
A　[根据得失电子守恒，还原剂提供的电子越多，氧化剂硝酸生成的NO的物质的量就越多。
1 g题述四种物质能提供的电子的物质的量为：
A.×1 mol；B.0；C.×1 mol；D.×1 mol(Fe3O4也可以写为Fe2O3·FeO)，提供电子的物质的量最多的为FeO。]
9．下列关于S、SO2、H2SO4的叙述中，正确的是(　　)
A．硫是一种易溶于水的黄色晶体
B．SO2溶于水生成H2SO4
C．用氢氧化钠溶液处理含有SO2的尾气
D．浓硫酸不稳定，光照易分解
C　[A.硫是一种不溶于水的黄色晶体，A错误；B.SO2溶于水生成H2SO3，B错误；C.SO2是酸性氧化物，用氢氧化钠溶液处理含有SO2的尾气，C正确；D.浓硫酸稳定，不易分解，D错误。]
10．化学实验中常将溶液或试剂进行酸化，下列酸化处理的措施正确的是(　　)
A．定性检验SO，将BaCl2溶液用稀硝酸酸化
B．为提高KMnO4溶液的氧化能力，用盐酸将KMnO4溶液酸化
C．检验溶液中是否含有Fe2＋时，用稀硝酸酸化
D．检验溶液中是否含有SO时，在无其他阳离子干扰的条件下，先用盐酸酸化，再向所得溶液中加BaCl2溶液
D　[A项中HNO3能将SO氧化成SO；B项中KMnO4能将Cl－氧化成Cl2；C项中HNO3能将Fe2＋氧化成Fe3＋。故A、B、C三项的酸化方法均不正确。]
11．如图所示实验装置(夹持装置已省略)及实验方案对环境友好的是 (　　)
(a)　　　　　(b)　　　　　(c)
①实验室收集氨用(a)装置　②实验室中做氯气与钠反应的实验时用(b)装置　③实验室中用玻璃棒分别蘸取浓盐酸和浓氨水做氨与酸反应生成铵盐的实验 　④实验室中用(c)装置进行铜与稀硝酸的反应
A．②③④ B．①②③
C．①②④ D．①③④
C　[实验室中用玻璃棒分别蘸取浓盐酸和浓氨水做氨与酸反应生成铵盐的实验时，有大量氯化氢和氨挥发，对环境不友好。]
12．如图装置中，若关闭活塞K，则品红溶液无变化，石蕊试液变红，澄清石灰水变浑浊；若打开活塞K，则品红溶液褪色，石蕊试液变红，澄清石灰水变浑浊。据此判断气体和广口瓶中盛放的物质是(　　)
A．SO2和NaHCO3溶液
B．HCl和浓H2SO4
C．Cl2和氯水
D．Cl2和NaHCO3溶液
A　[A.SO2和NaHCO3溶液，关闭活塞，二氧化硫与碳酸氢钠反应生成二氧化碳，二氧化碳能使品红溶液无变化，石蕊试液变红，石灰水变浑浊；打开活塞，则二氧化硫能使品红溶液褪色，石蕊试液变红，石灰水变浑浊，A正确；B.HCl和浓H2SO4，HCl不能使澄清石灰水变浑浊，也不能使品红溶液褪色，B错误；C.Cl2和氯水，关闭活塞后，氯气仍然能够使品红溶液褪色，与题中变化不同，C错误；D.Cl2和NaHCO3溶液，打开活塞，没有二氧化碳和二氧化硫产生，石灰水不会变浑浊，D错误。]
[教师用书独具]
下列有关物质性质与用途的叙述正确的是(　　)
A．浓硫酸具有脱水性，可用作干燥剂
B．NH3极易溶于水，可用作制冷剂
C．二氧化硫具有漂白性，与氯水混合使用漂白效果更好
D．ClO2具有氧化性，可用于自来水的杀菌消毒
D　[A.浓硫酸具有吸水性，可用作干燥剂，选项A错误；B.NH3作制冷剂是因为其易液化且气化吸收大量热量，选项B错误；C.二氧化硫与氯水发生反应生成了不具有漂白性的硫酸和盐酸，所以混合使用效果不佳，选项C错误；D.强氧化性可用于杀菌消毒，则ClO2具有强氧化性，可用于自来水的杀菌消毒，选项D正确。]
13．如图所示，同温同压下，两个等体积的干燥圆底烧瓶中分别充满①NH3、②NO2，进行喷泉实验。经充分反应后，两圆底烧瓶内溶液中溶质的物质的量浓度大小关系为 (　　)
A．①>② B．①<②
C．①＝② D．不能确定
C　[NH3易溶于水，溶于水时发生反应：NH3＋H2O??NH3·H2O，NO2与水反应：3NO2＋H2O===2HNO3＋NO，ΔV＝2。假设两装置均处于标准状况，圆底烧瓶内气体均为V L，则①中溶液中溶质的物质的量浓度为(V L÷22.4 L·mol－1)÷V L＝ mol·L－1，②中溶液中溶质的物质的量浓度为(×)mol÷V L＝ mol·L－1，C正确。]
14．将气体a通入溶液b中，始终无明显变化的是 (　　)
选项
气体a
溶液b
A
Cl2
NaBr
B
CO2
CaCl2
C
SO2
Ba(NO3)2
D
NO2
FeSO4
B　[A项，Cl2＋2Br－===Br2＋2Cl－；C项，有BaSO4生成；D项，NO2与水反应生成的HNO3氧化Fe2＋使Fe2＋变为Fe3＋。]
15．将3.2 g Cu跟30.0 mL 10.0 mol·L－1的HNO3充分反应，还原产物有NO和NO2，若反应后溶液中有a mol H＋，则此时溶液中含NO的物质的量为(　　)
A．0.5a mol B．0.1a mol
C．(0.1＋a)mol D．2a mol
C　[反应后溶液中有硝酸铜和硝酸，其中硝酸是a mol。3.2 g铜是0.05 mol，则硝酸铜是0.05 mol，所以溶液中硝酸根的物质的量是a mol＋0.1 mol。]
16．S转化为H2SO4有下列两种途径，部分反应条件和产物已省略。
途径①：SH2SO4
途径②：SSO2SO3H2SO4
下列有关说法不正确的是 (　　)
A．途径①的反应体现了浓硝酸的强氧化性和酸性
B．途径②中有两步氧化还原反应
C．由途径①和②分别制取1 mol H2SO4，理论上各消耗1 mol S，各转移6 mol电子
D．理论上，途径②相比途径①对环境的污染小
A　[途径①反应只体现了浓HNO3的强氧化性。]
二、非选择题(本题包括6小题，共52分)
17．(9分)已知A、B、D、H是中学化学中常见的单质，J为蓝色溶液。转化关系如下(部分生成物及反应条件已略去)：
(1)若A、B均为气体时，当分别用玻璃棒蘸取C与G的浓溶液并使它们靠近时，有白烟生成，则：
①请写出下列物质的化学式：D________，E________。
②请写出反应Ⅱ的化学方程式：__________________________________，
反应Ⅳ中还原剂和氧化剂物质的量之比为________。
(2)若A为气体，B为固体时，已知C在D中完全燃烧可生成E和水。E是一种常见的空气污染物，且将C与E混合可生成淡黄色固体B。写出C与E反应的化学方程式：________________________________________________________；
简述检验气体E的方法：__________________________________________
_______________________________________________________________。
【解析】　(1)①若A、B均为气体时，当分别用玻璃棒蘸取C与G的浓溶液并使它们靠近时，有白烟生成，应为HCl或HNO3与NH3反应生成氯化铵或硝酸铵；因为C连续与单质D反应后产物又能与水反应生成G，G能够与铜反应生成含有铜离子的溶液，J为蓝色溶液，符合题意；则C为NH3，D为O2，E为NO, F为NO2，G 为HNO3 ，A为 N2，B为 H2；②反应Ⅱ为氨气的催化氧化，化学方程式：4NH3＋5O24NO＋6H2O；反应Ⅳ为3NO2＋H2O===2HNO3＋ NO，从中分析可知2 mol NO2被氧化，做还原剂，1 mol NO2被还原，做氧化剂，所以还原剂和氧化剂物质的量之比为2∶1。
(2)若A为气体，B为固体时，已知C在D中完全燃烧可生成E和水。E是一种常见的空气污染物，且将C与E混合可生成淡黄色固体B。根据以上信息分析可推知淡黄色固体B为硫，E为二氧化硫，C为硫化氢，C与E反应的化学方程式为SO2＋2H2S===3S↓＋2H2O；二氧化硫气体的检验常用品红溶液，品红褪色后再加热恢复红色，即可证明。
【答案】　(1)①O2　NO　②4NH3＋5O24NO＋6H2O　2∶1
(2)2H2S＋SO2===3S↓＋2H2O
将气体通入品红溶液，溶液褪色，加热后恢复红色，证明E是SO2
18．(9分)小明同学设计了如图所示装置来探究铜跟浓硫酸的反应及气体收集。
先关闭活塞a，加热至烧瓶中不再有气泡产生时，反应停止，此时烧瓶中铜片仍有剩余。再打开活塞a，将气球中的氧气缓缓挤入烧瓶，铜片慢慢消失。
(1)请写出上述过程A装置中所涉及的化学反应方程式
_______________________________________________________________；
_______________________________________________________________。
(2)张老师认为实验中B装置设计有误，请你帮助小明在装置中进行修改。
(3)B装置中所收集到的气体既具有氧化性又具有还原性，请写出一个体现其还原性的化学方程式：______________________，为了验证其漂白性，还可将其通入______试液进行观察。
(4)装置C中应盛放的试剂为______。
【解析】　(1)加热烧瓶时，发生反应：Cu＋2H2SO4(浓)CuSO4＋SO2↑＋2H2O；打开活塞a，向烧瓶中鼓入O2后，发生反应：2Cu＋2H2SO4＋O22CuSO4＋2H2O。
(2)装置B用于收集SO2，因此B中导气管应为长进短出。
(3)SO2具有还原性，可被O2催化氧化，化学方程式为2SO2＋O22SO3。
(4)可用NaOH溶液(碱液)吸收剩余的SO2。
【答案】　(1)Cu＋2H2SO4(浓)CuSO4＋SO2↑＋2H2O
2Cu＋2H2SO4＋O22CuSO4＋2H2O
(或2Cu＋O22CuO，CuO＋H2SO4===CuSO4＋H2O)
(2)
(3)2SO2＋O22SO3(或其他合理答案)　品红
(4)NaOH溶液(合理即可)
19．(9分)某化学课外活动小组通过实验探究NO2的性质。已知：2NO2＋2NaOH===NaNO3＋NaNO2＋H2O
任务1：利用如图所示装置探究NO2能否被NH3还原(夹持固定装置已略去)。
请回答下列问题：
(1)E装置中制取NO2的化学方程式是________________________________
_______________________________________________________________。
(2)若NO2能被NH3还原，预期观察到C装置中的现象是_______________________________________________________________。
(3)此实验装置存在的一个明显缺陷是_________________________________________________________________
_______________________________________________________________。
任务2：探究NO2能否与Na2O2发生氧化还原反应。
(4)实验前，该小组同学提出三种假设。
假设1：二者不反应；
假设2：NO2能被Na2O2氧化；
假设3：_______________________________________________________。
(5)为了验证假设2，该小组同学选用任务1中的B、D、E装置，将B中的药品更换为Na2O2，另选F装置(如图所示)，重新组装，进行实验。
①装置的合理连接顺序是(某些装置可以重复使用)
_______________________________________________________________。
②实验过程中，B装置中淡黄色粉末逐渐变成白色。经检验，该白色物质为纯净物，且无其他物质生成。推测B装置中发生反应的化学方程式为 _____________________________________________________________________
___________________________________________________________________。
【解析】　(1)E装置中浓硝酸与铜片发生反应生成NO2：Cu＋4HNO3(浓)===Cu(NO3)2＋2NO2↑＋2H2O。
(2)A装置用于制备NH3，NH3被碱石灰干燥后进入C装置，E装置生成的NO2经无水CaCl2干燥后也进入C装置，由于NO2具有氧化性，NH3具有还原性，故在C装置中发生反应：6NO2＋8NH3===7N2＋12H2O2，随着红棕色的NO2被消耗，C装置中气体的颜色逐渐变浅。
(3)由于多余的NH3、NO2会从C装置中竖直的玻璃导管中逸出，污染环境，所以该实验需在C装置中竖直的玻璃导管处连接一个尾气处理装置。
(4)根据价态分析，NO2中氮元素处于中间价态，既有氧化性又有还原性，Na2O2中的氧元素也处于中间价态，既有氧化性又有还原性，所以假设3应是NO2能被Na2O2还原。
(5)①选择E装置制备NO2，选择D装置干燥NO2，选择B装置盛放Na2O2，选择F装置进行尾气处理，为防止F装置中蒸发出的少量水蒸气对B装置中的反应产生干扰，最好在B、F装置间再加D装置，故装置连接顺序为E→D→B→D→F。
②假设2是NO2能被Na2O2氧化，根据B装置产生的实验现象“淡黄色粉末逐渐变成白色”，可知Na2O2与NO2发生了反应，NO2为还原剂，分子中氮元素的化合价升高到＋5，反应产物又只有一种，推知发生的反应为2NO2＋Na2O2===2NaNO3。
【答案】　(1)Cu＋4HNO3(浓)===Cu(NO3)2＋2NO2↑＋2H2O
(2)气体颜色逐渐变浅
(3)缺少尾气处理装置
(4)NO2能被Na2O2还原
(5)①E→D→B→D→F　②2NO2＋Na2O2===2NaNO3
20．(10分)某校化学实验兴趣小组探究在实验室制备Cl2的过程中有水蒸气和HCl挥发出来，同时证明Cl2的某些性质。甲同学设计了如图所示的实验装置(部分支撑用的铁架台省略)。
按要求回答下列问题。
(1)若用含有0.2 mol HCl的浓盐酸与足量的MnO2反应制Cl2，制得的Cl2体积(标准状况)总是小于1.12 L 的原因是____________________________________
______________________________________________________________。
(2)①装置B中盛放的试剂名称为____________________________，作用是____________________________，现象是___________________________
______________________________________________________________。
②装置D和E中出现的不同现象说明_________________________________
_______________________________________________________________。
③装置F的作用是_______________________________________________。
④写出装置G中发生反应的离子方程式_____________________________
______________________________________________________________。
(3)乙同学认为甲同学的实验有缺陷，不能确保最终通入AgNO3溶液中的气体只有一种。为了确保实验结论的可靠性，证明最终通入AgNO3溶液中的气体只有一种，乙同学提出在某两个装置之间再加一个装置。你认为该装置应加在________与________之间(填装置字母)，装置中应放入_____________(填试剂或用品名称)。
【解析】　浓盐酸被MnO2氧化生成Cl2，反应一段时间后盐酸的浓度变小，变为稀盐酸，反应就会停止。本实验要检验生成的Cl2中混有水蒸气和HCl气体，要先用无水硫酸铜检验水蒸气的存在，用CCl4除去Cl2后，再用AgNO3溶液检验HCl的存在；为了检验Cl2是否除尽，可以在F和G中间加一个装置，里面放湿润的碘化钾淀粉试纸(或湿润的有色布条)。
【答案】　(1)随着反应的进行，盐酸的浓度逐渐减小，反应停止
(2)①无水硫酸铜　证明有水蒸气挥发出来　固体白色变为蓝色　②氯气无漂白性，次氯酸有漂白性　③吸收氯气　④Ag＋＋Cl－===AgCl↓
(3)F　G　湿润的碘化钾淀粉试纸(或湿润的有色布条)
21．(7分)已知SO2＋I2＋2H2O===H2SO4＋2HI，某化学兴趣小组选用下列实验装置，测定工业原料气(含SO2、N2、O2)中SO2的含量。
(1)若原料气从左流向右时，上述装置组装连接的顺序：原料气→__________________(填“a”“b”“c”“d”“e”)。
(2)装置Ⅱ中发生反应的离子方程式为_________________________________________________________________
_________________________________________________________________；
当装置Ⅱ中出现________现象时，立即停止通气。
(3)若碘溶液的浓度为0.05 mol/L、体积为20 mL，收集到的N2与O2的体积为297.6 mL(已折算为标准状况下的体积)，SO2的体积分数为________。
【解析】　(1)原料气先通过Ⅱ装置除去工业原料气中的SO2后，再利用Ⅰ、Ⅲ装置测量剩余气体的体积，故气体的流向为c→d→b→a→e。(2)依据题目提供的I2与SO2发生反应的化学方程式可知其离子方程式为I2＋SO2＋2H2O===4H＋＋SO＋2I－，当溶液中蓝色褪去时，表明I2与SO2恰好完全反应。(3)由反应方程式可知：
SO2　　～　　I2
22 400 mL　1 mol
V　　　0.05 mol/L×0.020 L
解得：V＝22.4 mL，
则SO2的体积分数为×100%＝7%。
【答案】　(1)c→d→b→a→e　(2)SO2＋I2＋2H2O===4H＋＋SO＋2I－　蓝色褪去
(3)7%
22．(8分)向50 mL浓硫酸(足量)中加入3.2 g Cu，在加热条件下充分反应：
(1)反应消耗的H2SO4的物质的量是________mol，生成SO2的体积为________ mL(标准状况下)。
(2)若题干中浓硫酸的物质的量浓度为a mol·L－1，投入足量的铜片加热，充分反应后，被还原的硫酸的物质的量n(H2SO4)________0.025a mol(填“等于”“大于”或“小于”)。
(3)将题干中反应后的溶液稀释到500 mL，从中取出50 mL，并向取出液中加入足量的BaCl2溶液，得到沉淀19.81 g，则原浓硫酸的物质的量浓度为________mol·L－1。
【解析】　(1)根据反应：Cu＋2H2SO4(浓)CuSO4＋SO2↑＋2H2O，其中n(Cu)＝＝0.05 mol，则反应消耗的H2SO4的物质的量n(H2SO4)＝2n(Cu)＝0.1 mol，生成SO2的体积(标准状况下)V＝0.05 mol×22.4 L·mol－1＝1.12 L＝1 120 mL。
(2)n(H2SO4)＝0.05a mol，由于Cu与浓硫酸的反应中，溶质H2SO4不可能全部参加反应，且被还原的H2SO4为参加反应的H2SO4的一半，故实际被还原的H2SO4的物质的量小于0.025a mol。
(3)因为n(BaSO4)＝≈0.085 mol，则题干中反应后的溶液中n(SO)＝0.085 mol×＝0.85 mol，又n(SO2)＝0.05 mol，所以原溶液中H2SO4的物质的量：n(H2SO4)＝n(SO)＋n(SO2)＝0.9 mol，c(H2SO4)＝＝18 mol·L－1。
【答案】　(1)0.1　1 120　(2)小于　(3)18