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1、第五章化工生产中的重要非金属元素检测卷一、单选题(共15小题) 1.如图所示是一套检验气体性质的实验装置。向装置中缓慢通入气体X，若关闭活塞，则品红溶液无变化而澄清的石灰水变浑浊；若打开活塞，则品红溶液褪色。据此判断气体X和洗气瓶内溶液Y分别可能为()A B C D 2.下列非金属氧化物与其引起的环境问题及主要来源对应正确的是 ()A 答案AB 答案BC 答案CD 答案D3.如图所示装置可用于收集SO2并验证其某些化学性质，下列说法正确的是()A 答案AB 答案BC 答案CD 答案D4.下列物质在一定条件下能够与硫黄发生反应，且硫做还原剂的是()A O2B FeC H2D Zn5.下列说法中正
2、确的是 ()A 硫是一种不溶于水的黄色晶体B 硫与金属反应时作氧化剂，与非金属反应时作还原剂C 硫与铁反应时生成硫化铁D 硫在自然界中仅以化合态存在6.下列说法不正确的是()A 试管内壁附着的硫可用二硫化碳溶解除去B 单质硫既有氧化性，又有还原性C 硫在空气中燃烧的产物是二氧化硫D 硫在过量纯氧中燃烧的产物是三氧化硫7.如下为火山喷发时硫元素的转化示意图，其中甲、乙在常温下均为气体，丙为液体，丁为固体。下列关于甲、乙、丙、丁的判断不正确的是()A 甲只具有还原性B 乙、丙均为酸性氧化物C 乙既有氧化性，又有还原性D 丁为黄色或淡黄色固体8.已知气体的摩尔质量越小，扩散速度越快。如图所示为气体扩
3、散速度的实验，两种气体扩散相遇时形成白色烟环。下列关于物质甲、乙的判断正确的是()A 甲是浓氨水，乙是浓硫酸B 甲是浓盐酸，乙是浓氨水C 甲是浓氨水，乙是浓盐酸D 甲是浓硝酸，乙是浓氨水9.下列叙述正确的是()A 液氨用作制冷剂发生的是化学反应B 氨气溶水得到氨水发生的只是物理变化C 分离液态空气制取氮气属于氮的固定D 氮气与氢气化合生成氨气属于人工固氮10.下列变化过程属于氮的固定的是()A 氮气跟氢气合成氨B 氨气跟氯化氢反应生成氯化铵固体C 植物吸收硝酸铵D 氮气由气态变为固态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(
4、其他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H2SO4B 当X是强碱时，A、B、C、D、E、F中均含同一种元素，F是HNO3C B和Cl2的反应是氧化还原反应D 当X是强酸时，C在常温下是气态单质12.能将太阳能转化为电能的材料是()A 硅B 二氧化硅C 硅酸钠D 硅酸钙13.硅被誉为无机非金属材料的主角。下列物品用到硅单质的是( )A 陶瓷餐具B 石英钟表C 计算机芯片D 光导纤维14.同类物质性质相似，SO2和CO2同属于酸性氧化物，性质类似。下列
5、说法不正确的()A SO2与澄清石灰水反应生成白色沉淀CaSO3B SO2与BaO反应，生成BaSO3C SO2与水反应生成H2SO3D SO2和Na2O2反应生成Na2SO3和O215.一种盐X与烧碱混合共热，可放出无色气体Y，Y经一系列氧化后再溶于水，可得Z溶液，Y和Z反应又生成X，则X是()A 硫酸铵B 硝酸铵C 氯化铵D 碳酸氢铵二、实验题(共3小题) 16.某探究性学习小组在查阅资料中发现，常温下氯气可以氧化氨气获得氮气。该小组由此设计出制取氮气的思路：实验室现有如下试剂及仪器：试剂：饱和食盐水浓硫酸浓硝酸浓盐酸碱石灰二氧化锰浓氨水仪器：(见下图)请完成下列各题：(1)写出制N2的化
6、学方程式：_，反应生成0.5 mol N2，转移的电子物质的量是_ mol。(2)用以上仪器(可重复使用)连接成制纯净Cl2、NH3的装置，按照前后顺序把图中的编号填入下表中，并写出对应仪器里试剂的编号。(下列空格不一定填满)(3)当反应装置里的氨气和氯气的物质的量之比大于_时，尾气里一定含有氨气；当反应装置里的氯气和氨气的物质的量之比大于_时，尾气里一定含有氯气。17.某化学实验小组的同学为探究和比较SO2和氯水的漂白性，设计了如下的实验装置。(1)实验室用装置A制备SO2。某同学在实验时发现打开A的分液漏斗活塞后，漏斗中液体未流下，你认为原因可能是：_；(2)实验室用装置E制备Cl2，其反
7、应的化学方程式为MnO24HCl(浓)MnCl2Cl22H2O。若有6 mol的HCl参加反应，则转移的电子总数为_；(3)反应开始一段时间后，观察到B、D两个试管中的品红溶液出现的现象是B：_，D：_；停止通气后，再给B、D两个试管分别加热，两个试管中的现象分别为B：_。D：_。18.某研究性学习小组利用下列有关装置，对二氧化硫的性质及空气中二氧化硫的含量进行探究(装置的气密性已检查)：(1)装置A中反应的化学方程式是_。(2)滴加浓硫酸之前，打开弹簧夹，通入一段时间N2，再关闭弹簧夹，此操作的目的是：_。(3)实验过程中装置B中没有明显变化。实验结束后取下装置B，从中分别取少量溶液于两支洁
8、净试管中。向第1支试管中滴加适量氨水出现白色沉淀_(填化学式)；向第2支试管中滴加适量新制氯水，仍然出现白色沉淀，该反应的离子方程式是_。(4)装置C中的溶液中出现淡黄色浑浊，该实验证明二氧化硫具有_性。(5)装置D的作用是_。(6)另一小组利用装置E进行实验：二氧化硫性质实验之后，用注射器对实验室内空气进行取样，并向装置E中注入VmL(已折算为标准状况下体积)的空气，当溶液刚好褪色时，停止实验。请计算该空气中二氧化硫的体积分数(用含V的代数式表示)_。三、计算题(共3小题) 19.将10 mL充满NO2和O2的混合气体的试管，倒置在水槽中，反应停止后试管内剩余2 mL的无色气体，求原混合气体
9、中NO2和O2各多少毫升？20.用氨氧化法制硝酸时，如果氨的利用率是80%，则用3.4吨氨制得45%的硝酸多少吨？21.(1)32 g铜投入一定浓度的硝酸溶液中，铜完全溶解，共收集到NO和NO2的混合气体8.96 L气体(标准状况)。计算产生NO的体积(标准状况)_ L；将盛有此混合气体的容器倒扣在水中，通入标准状况下一定体积的O2，恰好使气体完全溶于水中，则通入O2的体积为_L。(2)向100 mL 0.8 molL1硝酸溶液中加入一定量Fe、FeO、Fe2O3的混合物，充分反应后，放出标准状况下的气体224 mL，且测得溶液中铁只以Fe2形式存在，为使Fe2完全沉淀，可向反应后的溶液中加入
10、0.1 molL1的NaOH溶液_mL。四、填空题(共3小题) 22.下表中括号内物质是杂质，试将除杂试剂及分离方法填入表内。23.实验室中可用如图装置来制取干燥的氨气。(1)写出A处发生反应的化学方程式_。(2)U形管B中所放的药品是_。(3)实验室制取下列气体时，与实验室制取氨气的气体发生装置相同的是_（填字母）。A. 氢气 B氧气C氯气 D二氧化碳(4)试管C的管口处要放置一小团棉花，放置棉花的作用是_。(5)资料显示：“氨气可在纯氧中点燃，反应生成氮气和水”。为验证此事实，某同学设计了一个实验方案，装置见D。请写出该反应的化学方程式_。24.氨和硝酸都是重要的工业原料。（1）标准状况下
11、，将500 L氨气溶于水形成1 L氨水，则此氨水的物质的量浓度为mol L-1（保留三位有效数字）。工业上常用过量氨水吸收二氧化硫，该反应的化学方程式为。（2）氨氧化法是工业生产中合成硝酸的主要途径。合成的第一步是将氨和空气的混合气通过灼热的铂铑合金网，在合金网的催化下，氨被氧化成一氧化氮，该反应的化学方程式为。下列反应中的氨与氨氧化法中的氨作用相同的是。A2Na+2NH3=2NaNH2+H2 B2NH3+3CuO=3Cu+N2+3H2OC4NH3+6NO=5N2+6H2O DHNO3+NH3=NH4NO3工业中的尾气（假设只有NO和NO2）用烧碱进行吸收，反应的离子方程式为2NO2+2OH=
12、+H2O和NO+NO2+2OH=+H2O（配平该方程式）。（3）向27.2 g Cu和Cu2O的混合物中加入某浓度的稀HNO3500 mL，反应过程中产生的气体只有NO。固体完全溶解后，在所得溶液（金属阳离子只有Cu2+）中加入1 L 1 molL-1的NaOH溶液使金属离子恰好完全沉淀，此时溶液呈中性，所得沉淀质量为39.2 g。Cu与稀HNO3反应的离子方程式为。Cu与Cu2O 的物质的量之比为。HNO3的物质的量浓度为molL-1。（4）有H2SO4和HNO3的混合溶液20 mL，加入0.25 molL1Ba（OH）2溶液时，生成沉淀的质量w（g）和Ba（OH）2溶液的体积V（mL）的关
13、系如图所示（C 点混合液呈中性）。则原混合液中H2SO4的物质的量浓度为molL-1，HNO3的物质的量浓度为molL-1。答案解析1.【答案】A【解析】SO2、氯水均具有漂白性，且均与NaHCO3溶液、Na2CO3溶液反应生成CO2，A项正确。2.【答案】C【解析】破坏臭氧层的是氟氯代烃；导致温室效应的气体是CO2、CH4等；造成光化学烟雾的气体是氮氧化物和碳氢化合物；造成酸雨的主要是SO2等。3.【答案】B【解析】酸性KMnO4溶液具有强氧化性，溶液褪色体现了SO2的还原性，A项错误；SO2使品红溶液褪色体现SO2的漂白性，B项正确；SO2是酸性氧化物，可以与NaOH溶液反应生成Na2SO
14、3和H2O，C项错误；SO2的水溶液可以使紫色石蕊溶液变红，说明SO2的水溶液具有酸性，但二氧化硫不能漂白酸碱指示剂，故石蕊溶液变红后不褪色，但不能说明SO2没有漂白性，D项错误。4.【答案】A【解析】硫是较活泼的非金属元素，能与许多金属、非金属发生反应。硫与活泼非金属单质氧气反应时，表现出还原性；硫与金属单质、氢气等反应时，表现出氧化性；硫与变价金属反应时，一般生成低价金属的硫化物。5.【答案】A【解析】硫与H2反应时作氧化剂；硫与铁反应生成硫化亚铁；硫在自然界中既有化合态又有游离态。6.【答案】D【解析】单质硫既有氧化性(与金属、氢气反应)，又有还原性(与氧气反应)；硫在空气或纯氧气中燃烧
15、都生成二氧化硫，硫的燃烧产物与氧气的浓度无关，氧气浓度只影响反应的剧烈程度。7.【答案】A【解析】甲、乙、丙、丁分别为H2S、SO2、SO3、S。H2S中2价的S只有还原性，但其中的H为1价，具有氧化性，如H2S与活泼金属反应可表现出氧化性，A项错误；SO2中的S为4价，处于S的中间价态，C项正确；单质S为黄色或淡黄色固体，D项正确。8.【答案】C【解析】根据图示，烟环在中点右侧，说明甲扩散得快，甲的摩尔质量小于乙，且两物质反应能产生白烟环。甲处为浓氨水，乙处为浓盐酸。9.【答案】D【解析】氮的固定是将空气中的氮气转化为含氮化合物的过程，可分为自然固氮(豆科植物根瘤菌固氮)和人工固氮(合成氨)
16、。氨气溶于水，能与水发生化学反应生一水合氨。10.【答案】A【解析】11.【答案】D12.【答案】A【解析】用硅生产的太阳能电池板能将太阳能转化为电能。13.【答案】C【解析】陶瓷中主要包括硅酸盐；石英和光导纤维主要指二氧化硅；计算机芯片中用的是硅单质。14.【答案】D【解析】SO2与澄清石灰水反应生成白色沉淀CaSO3，A正确；SO2与BaO反应，生成BaSO3，B正确；SO2与水反应生成H2SO3，C正确；SO2具有还原性，Na2O2具有强氧化性，因此SO2和Na2O2发生氧化还原反应生成Na2SO4，D错误。15.【答案】B【解析】铵盐与烧碱共热产生氨气，Y为氨气，NH3+O2NO+O2
17、NO2H2OHNO3+NH3NH4NO3。Z为硝酸，X为硝酸铵。16.【答案】(1)2NH33Cl2=6HClN2(或8NH33Cl2=6NH4ClN2)3(2)(3)17.【答案】(1)分液漏斗的玻璃塞没有取下来(2)3NA(3)品红褪色品红褪色褪色的品红溶液又恢复成红色无明显现象【解析】(1)A中分液漏斗的玻璃塞没有取下，漏斗内气体与空气不连通，故打开活塞后液体不能流下。(2)根据制取Cl2的反应原理可知，每生成1 mol Cl2，消耗4 mol HCl，转移2 mol电子，故有6 mol HCl参加反应，则转移3 mol电子。(3)SO2具有漂白性，可使品红溶液褪色，但其漂白性是可逆的。
18、加热后会恢复原来的颜色；Cl2通入品红溶液时与H2O反应生成HCl和HClO，HClO具有强氧化性，会把品红氧化而褪色，且该过程不可逆，故加热不会恢复原来的颜色。18.【答案】(1)Na2SO3H2SO4(浓)=Na2SO4SO2H2O(2)排除装置中氧气对实验的干扰(3)BaSO3Ba2SO2Cl22H2O=BaSO44H2Cl(4)氧化(5)吸收二氧化硫尾气，防止污染空气(6)2.8/V【解析】(1)装置A中反应：Na2SO3H2SO4(浓)=Na2SO4SO2H2O 。(2)氧气可氧化水溶液中二氧化硫及硫化氢，因此，制备二氧化硫之前，先通一段时间N2，把装置中的空气赶走，防止空气中的氧气
19、对实验产生干扰。(3)二氧化硫与氯化钡不反应，当加入氨水后，SO22NH3H2O=(NH4)2SO3H2O，(NH4)2SO3BaCl2=BaSO32NH4Cl，产生白色沉淀。若加入新制氯水，SO2Cl22H2O=H2SO42HCl、H2SO4BaCl2=BaSO42HCl，也产生白色沉淀。(4)SO22H2S=3S2H2O，溶液产生淡黄色浑浊，反应中二氧化硫表现了氧化性。(5)二氧化硫是有毒气体，最后应用氢氧化钠溶液进行尾气吸收。(6)根据5SO22KMnO4，n(SO2)2.5n(KMnO4)2.5c(KMnO4)V(KMnO4)1.25104mol，V(SO2)2.8103L2.8 mL
20、，(SO2)2.8/V。19.【答案】若剩余的气体是NO，则NO2和O2的体积分别为9.2 mL和0.8 mL；若剩余的气体是O2，则NO2和O2的体积分别为6.4 mL和3.6 mL。【解析】剩余2 mL气体可能是NO或O2，分两种情况讨论：(1)剩余的是NO，可以看成先发生了反应：4NO2O22H2O=4HNO3剩余的NO2又与水作用，最终有2 mL NO 产生。由反应3NO2H2O=2HNO3NO得，剩余的NO2体积为2 mL36 mL。则原有O2体积为(10 mL6 mL)0.8 mL，NO2体积为10 mL0.8 mL9.2 mL。(2)剩余的是O2，则有10 mL2 mL8 mL
21、NO2和O2的混合气体按反应4NO2O22H2O=4HNO3进行。所以NO2的体积为8 mL6.4 mL，O2体积为10 mL6.4 mL3.6 mL。20.【答案】22.4吨【解析】设制得45%的硝酸x吨。1763（3.4 t80%）（xt45%）解得x22.421.【答案】(1)6.725.6(2)700【解析】(1)n(Cu)0.5 mol，设NO和NO2的体积分别为x与y，则xy8.96 L，由电子得失守恒：30.52 mol，解得：x6.72 L，y2.24 L；生成的氮氧化物又和氧气反应生成硝酸，整个反应过程中Cu失去电子的物质的量等于氧气得到电子的物质的量，设氧气体积为VL，根据
22、转移电子守恒得n(Cu)241，解得V5.6。(2)n(HNO3)0.1 L0.8 molL10.08 mol，放出标准状况下的气体224 mL，为NO，且n(NO)mol0.01 mol，反应后生成Fe(NO3)2，且n(NO)0.08 mol0.01 mol0.07 mol，加入NaOH，溶液中溶质为NaNO3，则n(NaOH)n(NO)0.07 mol，V(NaOH)0.7 L700 mL。22.【答案】【解析】SiO2(Si)：Si与O2在加热条件下生成SiO2而除去Si；CO2(SO2)：可通入饱和NaHCO3溶液；NaHCO3(Na2SiO3)：通入足量CO2气体；SiO2(NaC
23、l )：溶于水过滤。23.【答案】(1)2NH4Cl Ca(OH)2CaCl2 2H2O 2NH3(2)碱石灰(3)B(4)防止因空气对流而使氨气逸出(5)4NH33O22N26H2O【解析】实验室常用加热氢氧化钙与氯化铵的混合物来制取氨气；氨气是碱性气体，常用碱石灰进行干燥；在收集氨气的试管口塞一团棉花，其作用是防止因空气对流而使氨气逸出。实验室制取氨气、氧气都是加热固体混合物来制取，它们的发生装置相同；实验室制取氢气、二氧化碳都是固体与液体不加热反应来制取，它们的发生装置相同；实验室制取氯气的发生装置为固体与液体加热制取气体装置。24.【答案】（1）22.3 SO2+2NH3H2O=（NH
24、4）2SO3+H2O或SO2+2NH3+H2O=（NH4）2SO3（2）4NH3+5O24NO+6H2O BC（3）3Cu+8H+=3Cu2+2NO+4H2O212.4（4）0.25 1【解析】（1）500 L氨气的物质的量：22.32 mol，溶于水形成1 L氨水，c=22.32 molL-1；二氧化硫与氨水反应生成亚硫酸铵，反应的化学方程式：SO2+2NH3H2O=（NH4）2SO3+H2O或SO2+2NH3+H2O=（NH4）2SO3。（2）氨催化氧化生成一氧化氮和水，反应方程式：4NH3+5O24NO+6H2O。氨的氧化法中氨气是还原剂，反应2Na+2NH3=2NaNH2+H2中，氨气
25、是氧化剂，反应2NH3+3CuO=3Cu+N2+3H2O中，氨气是还原剂，反应4NH3+6NO=5N2+6H2O中，氨气是还原剂，反应HNO3+NH3=NH4NO3是非氧化还原反应，综上，选BC。由质量守恒和得失电子守恒，配平：NO+NO2+2OH=+H2O。（3）Cu与稀HNO3反应生成硝酸铜、一氧化氮和水，离子反应方程式：3Cu+8H+=3Cu2+2NO+4H2O。所得溶液中加入1.0 molL-1的NaOH溶液1.0 L，此时溶液呈中性，金属离子已完全沉淀，溶液中溶质为NaNO3，n（NaNO3）=n（NaOH）=1.0 molL-11.0 L=1 mol，沉淀为Cu（OH）2，质量为3
26、9.2 g，物质的量为=0.4 mol，根据铜元素守恒有n（Cu）+2n（Cu2O）=nCu（OH）2，所以反应后的溶液中nCu（NO3）2=nCu（OH）2=0.4 mol，设Cu、Cu2O的物质的量分别为x、y，则解得x=0.2，y=0.1，所以Cu与Cu2O 的物质的量之比为21。Cu和Cu2O与稀硝酸反应生成硝酸铜，0.2 mol Cu完全反应失去0.4 mol电子，0.1 mol Cu2O完全反应失去0.2 mol电子，总共失去0.6 mol电子，由电子守恒，生成NO的物质的量为=0.2 mol，在所得溶液中加入1.0 molL-1的NaOH溶液1.0 L，此时溶液呈中性，金属离子恰
27、好完全沉淀，反应后的溶质为硝酸钠，则溶液中的硝酸根离子的物质的量为n（）=n（NaOH）=1 molL-11 L=1 mol，则硝酸的总物质的量为1 mol+0.2 mol=1.2 mol，硝酸的浓度为=2.4 molL-1。（4）由图可知，020 mL Ba（OH）2溶液发生H2SO4+Ba（OH）2=BaSO4+H2O，2060 mL Ba（OH）2溶液发生发生H+OH=H2O。加入20 mL Ba（OH）2溶液时，硫酸钡沉淀达最大值，设硫酸的物质的量为x，则：故x=0.02 L0.25 molL1=0.005 mol，硫酸的物质的量浓度为=0.25 molL1，由图可知，pH=7时，消耗60 mL Ba（OH）2溶液，由H+OH=H2O可知原溶液中含有的n（H+）=n（OH）=20.06 L0.25 molL1=0.03 mol，故n（HNO3）=0.03 mol-0.005 mol2=0.02 mol，故原溶液中HNO3的物质的量浓度=1 molL-1。学科网（北京）股份有限公司