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1、第五章化工生产中的重要非金属元素测试卷一、单选题(共15小题) 1.下列关于硅及其化合物的说法中，正确的是()A 硅可用于制造光导纤维B 水泥、玻璃、水晶饰物都是硅酸盐制品C 可用反应Na2SiO32HCl=2NaClH2SiO3(胶体)制取硅酸D SiO2既能与HF反应又能与强碱反应，所以SiO2是两性氧化物2.下列关于性质的叙述中错误的是()A 任何物质在氮气中都不能燃烧B 氮气既具有氧化性，又具有还原性C 将空气中的氮气转变成含氮化合物属于氮的固定D 氮气与氧气在一定条件下反应生成一氧化氮3.用氧化物的形式表示硅酸盐的组成，其中正确的是()A 钙沸石CaAl2Si3O103H2O，表示为
2、Al2O3CaO3SiO23H2OB 镁橄榄石(Mg2SiO4)，表示为MgO12SiO2C 钾云母(K2Al6Si6H4O24)，表示为K2O2H2O3Al2O36SiO2D 滑石(Mg3H2Si4O12)表示为3MgO4SiO2H2O4.下列关于浓硫酸的叙述中，正确的是()A 浓硫酸具有吸水性，因而能使蔗糖碳化B 浓硫酸在常温下能够使铁、镁等金属形成氧化膜而钝化C 浓硫酸是一种干燥剂，能够干燥二氧化硫、氢气等气体D 浓硫酸在常温下可迅速与铜片反应放出二氧化硫气体5.下列变化中不可能通过一步反应实现的是()A SiO2Na2SiO3B SiO2H2SiO3C SiO2SiD SiSiCl46
3、.锌与很稀的硝酸反应生成硝酸锌、硝酸铵和水，当生成1 mol硝酸锌时，参加反应的硝酸的物质的量是()A 1 molB 1.5 molC 2 molD 2.5 mol7.具有氮的固定作用的化学反应是()A 氮气与氢气在一定条件下反应生成氨气B 一氧化氮与氧气反应生成二氧化氮C 氨气经催化氧化生成一氧化氮D 由氨气制碳酸氢铵和硫酸铵8.单质X与浓硫酸共热，反应中X与硫酸的物质的量之比为12，则X元素在生成物中的化合价可能为()1234A B C D 9.已知C、D、E、F 4种物质均含同种元素，且它们之间的转化关系如下，下列说法正确的是()CO2DO2EH2OFA C一定为单质B E可能为氧化物C
4、 F一定为酸D C、D、E、F的相对分子质量之差为16或16的倍数10.下列装置能达到实验目的的是()ABCD11.在下图的实验装置中，实验开始一段时间后，对看到的现象叙述不正确的是()A 苹果块会干瘪B 胆矾晶体表面有白斑C 小试管内有晶体析出D pH试纸变红12.检验二氧化硫中是否混有二氧化碳气体，可采用的方法是()A 通过品红溶液B 先通过氢氧化钠溶液，再通过澄清石灰水C 通过澄清石灰水D 先通过酸性高锰酸钾溶液，再通过澄清石灰水13.二氧化硅又称硅石，是制备硅及其含硅化合物的重要原料。部分转化过程如图所示，下列说法正确的是()A SiO2既能与HF反应，又能与NaOH反应，属于两性氧化
5、物B 因为在高温条件下二氧化硅与碳酸钠反应放出二氧化碳，所以H2SiO3的酸性比H2CO3强C SiO2在高温条件下能与过量的碳反应生成SiC，体现了二氧化硅的氧化性D 除Si的制取过程中涉及的反应外，图中所示其他反应都是非氧化还原反应14.喷泉是一种常见的自然现象，如图是化学教材中常用的喷泉实验装置(夹持仪器已略去)，在烧瓶中充满干燥气体，而胶头滴管及烧杯中分别盛有液体。下列气体和液体的组合中不可能形成喷泉的是()A 氯化氢和水B 氧气和水C 氨气和水D 二氧化碳和氢氧化钠溶液15.向50 mL稀H2SO4与稀HNO3的混合溶液中逐渐加入铁粉，假设加入铁粉的质量与产生气体的体积（标准状况）之
6、间的关系如图所示，且每一段只对应一个反应。下列说法正确的是（）A 开始时产生的气体为H2B AB段发生的反应为置换反应C 所用混合溶液中c（HNO3）=0.5 molL1D 参加反应铁粉的总质量m2=5.6 g二、实验题(共3小题) 16.某学生利用以下装置探究氯气与氨气之间的反应。其中A、F分别为氨气和氯气的发生装置，C为纯净干燥的氯气与氨气反应的装置。请回答下列问题：(1)装置A中的烧瓶内固体可选用_(填字母)。A.碱石灰 B.生石灰C.二氧化硅 D.五氧化二磷E.烧碱(2)虚线框内应添加必要的除杂装置，请从表格中的备选装置中选择，并将编号填入下列空格：B_，D_，E_。(3)通入C装置的
7、两根导管左边较长、右边较短，目的是_。(4)装置C内出现浓厚的白烟并在容器内壁凝结，另一生成物是空气的主要成分之一。请写出反应的化学方程式：_；其中氧化剂与还原剂的物质的量之比为_；当amol氯气参加反应时，转移的电子总数为b个，则阿伏加德罗常数为_mol1(用含a、b的代数式表示)。(5)从装置C的出气管口G处逸出的尾气可能含有污染环境的气体，如何处理？_。17.通过海水晾晒可得粗盐，粗盐中除含有NaCl外，还含有MgCl2、CaCl2、Na2SO4以及泥沙等杂质。制备精盐的各步操作流程如下：(1)在第步蒸发过程中要用玻璃棒搅拌，目的是_。(2)第、步操作的目的分别是除去粗盐中的Na2SO4
8、和CaCl2，需要加入的试剂依次是_(填化学式)。(3)第步操作中发生反应的化学方程式为_。(4)在第步操作中，选择的除杂试剂不能是KOH溶液，理由是_。(5)第步操作中，需要的玻璃仪器有_、_、_。18.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
9、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。三、计算题(共3小题) 19.将充满二氧化氮和氧气的混合气体的量筒倒置于水中，充分反应后，保持气体压强不变，水进入至量筒体积的一半处停止了，则原混合气体中二氧化氮和氧气的体积比是多少？20.向100 mL 18 molL1浓硫酸中加入20 g铜粉，加热一段时间后，冷却，过滤，得剩余固体7.2 g。（1）标准状况下，产生气体的体积是多少？（假设产生的气体全部放出）（2）将最终所得溶液稀释至1 L
10、，滴加2 molL1的氢氧化钠溶液，若要使溶液中的Cu2+全部沉淀，需加入该氢氧化钠溶液的体积为L。21.我国利用接触法制硫酸的第一步是在沸腾炉中焚烧黄铁矿。现有1吨含脉石(SiO2)的黄铁矿(FeS2)样品，将其在氧气流中充分灼烧，反应完全后得0.78 吨残渣，该黄铁矿的纯度是多少？四、填空题(共3小题) 22.氨的催化氧化是工业上制硝酸的基础反应：4NH3xO24NO6H2O。回答下列问题：(1)该化学方程式中x的数值是_。(2)作为还原剂的物质是(填化学式)_。(3)若反应中生成了4 mol一氧化氮，则消耗氨的物质的量是_。23.某地区经常有酸雨降落，为粗略测定空气中SO2的含量，某学习
11、小组设计了如图所示的实验装置进行实验。资料室温下，碘的溶解度为0.029 g。我国空气质量标准中SO2浓度限值(mgm3)如表。SO2I22H2O=H2SO42HI。实验步骤检查装置气密性。向C装置中加入1.0 mL溶质质量分数为1.27106gmL1的碘水(1.0 gmL1)，滴入23滴淀粉溶液。打开弹簧夹_(填“a”或“b”)，关闭另一个弹簧夹，抽拉注射器吸取500 mL空气，再开、闭相应弹簧夹，缓缓推气体进入C装置，重复上述操作多次。当C中溶液颜色_时，停止推动注射器的活塞。实验数据处理。(1)完善步骤的内容。(2)如何检查装置气密性？(3)实验时，C装置中原有蒸馏水对实验有无影响？(4
12、)实验中哪些因素会使测定结果偏低？(5)可以采用什么试剂代替C装置中碘的淀粉溶液？(6)该小组在同一地点进行了3次实验，推动活塞次数记录如表(每次抽气为500 mL)。进行3次实验的目的是什么？24.传统的玻璃、陶瓷都是硅酸盐产品，根据你的观察和使用经验，将它们的主要物理性质和化学性质填入下表。答案解析1.【答案】C【解析】SiO2可用于制光导纤维，而硅用于半导体材料，故A错误；水晶主要成分为SiO2，不属于硅酸盐，故B错误；SiO2能与HF反应生成四氟化硅和水，不是盐和水，且二氧化硅只能与一种酸反应，不是两性氧化物，属于酸性氧化物，故D错误。2.【答案】A【解析】活泼金属钠、镁、铝可以在N2
13、中燃烧。3.【答案】D【解析】由硅酸盐改写氧化物时不可改变各元素化合价、各原子比例，可整体扩大倍数，不出现分数；金属氧化物按金属活动顺序表排列在前，中间二氧化硅，水在最后。由此可以判断，A中氧化铝和氧化钙的排列顺序有误；B中化学计量数出现了12；C中水应放在最后，正确写法是K2O3Al2O36SiO22H2O；D的写法完全符合要求。4.【答案】C【解析】浓硫酸具有脱水性，使蔗糖碳化；浓硫酸具有强氧化性，可使铁、铝钝化，但不能使镁钝化；浓硫酸具有吸水性，可干燥酸性气体或中性气体；浓硫酸和铜在加热条件下发生反应。5.【答案】B【解析】二氧化硅能与氢氧化钠溶液反应生成硅酸钠和水；在高温下二氧化硅能与
14、单质碳反应生成硅和一氧化碳；二氧化硅不能和水直接化合生成硅酸；在高温下硅能与氯气化合生成四氯化硅。6.【答案】D【解析】生成1 mol 硝酸锌，可转移2 mol电子；被还原硝酸的物质的量2 mol80.25 mol，未被还原硝酸的物质的量1 mol20.25 mol2.25 mol，参加反应硝酸为的物质的量0.25 mol2.25 mol 2.5 mol。7.【答案】A【解析】氮的固定指游离态的氮反应生成化合态的氮，即将氮气转化为含氮化合物的过程。一氧化氮转化为二氧化氮、氨气转化为一氧化氮、氨气转化为铵盐，都是含氮化合物间的转化，不是氮的固定。8.【答案】A【解析】若X为金属，X2H2SO4(
15、浓)XSO4SO22H2O，则X为2价。若X为非金属，X2H2SO4(浓)XO22SO22H2O，则X为4价。9.【答案】B【解析】结合氧气连续反应，可联想到：CO2COO2CO2H2OH2CO3；NaO2Na2OO2Na2O2H2ONaOH；S或H2SO2SO2O2SO3H2OH2SO4；N2或NH3O2NOO2NO2H2OHNO3。10.【答案】C【解析】酒精与水互溶，不能利用分液漏斗分离，应选蒸馏法，故A错误；C与浓硫酸反应生成的二氧化碳、二氧化硫均使石灰水变浑浊，则不能检验是否有CO2生成，应除去二氧化硫后检验，故B错误；HCl与碳酸氢钠反应生成二氧化碳，则图中洗气可除杂，故C正确；蒸
16、馏时温度计测定馏分的温度、且冷却水下进上出，图中温度计的位置、冷却水方向均不合理，故D错误。11.【答案】D【解析】A、B、C中浓硫酸显示吸水性；D中浓硫酸显示脱水性，使pH试纸先变红后变黑。12.【答案】D【解析】二氧化硫能使品红溶液褪色，二氧化碳不能使品红溶液褪色，品红溶液可检验二氧化硫，而不能检验二氧化碳的存在； 二氧化硫和二氧化碳都能与氢氧化钠溶液、澄清石灰水反应；二氧化硫被酸性高锰酸钾溶液吸收后，再通过澄清石灰水，若有白色沉淀，说明一定含有二氧化碳。13.【答案】D【解析】A项，两性氧化物是指与酸、碱反应均生成盐和水的氧化物，SiO2与HF反应生成的SiF4不是盐，错误；B项，该反应
17、是在非溶液状态下进行的反应，所以二氧化硅在高温条件下与碳酸钠的反应不能作为判断H2SiO3与H2CO3酸性强弱的依据，错误；C项，SiO2在高温条件下能与过量碳反应生成SiC，在该反应中碳既是氧化剂也是还原剂，错误；D项，其他反应都是非氧化还原反应，正确。14.【答案】B【解析】氯化氢、氨气都极易溶于水，挤压装置中的胶头滴管，它们被水吸收，烧瓶内的气压都迅速减小，都可形成喷泉； 二氧化碳极易被氢氧化钠溶液吸收，烧瓶内的气压迅速减小，可形成喷泉；氧气难溶于水，烧瓶内的气压几乎无变化，不能形成喷泉。15.【答案】D【解析】已知氧化性：Fe3+H+，OA段发生：Fe+4H+=Fe3+NO+2H2O，
18、AB段发生：Fe+2Fe3+=3Fe2+，B以后发生：Fe+2H+=Fe2+H2。开始时产生的气体为NO，A错误；AB段发生：Fe+2Fe3+=3Fe2+，为化合反应，B错误；n（NO）=0.05 mol，所用混合溶液中c（HNO3）=1 molL-1，C错误；最终生成Fe2+，根据氧化还原反应中得失电子数目相等可知3n（NO）+2n（H2）=2n（Fe），即30.05 mol+2=2n（Fe），n（Fe）=0.1 mol，质量为5.6 g，D正确。16.【答案】(1)ABE(2)(3)使密度较大的Cl2和密度较小的NH3较快地混合均匀(4)3Cl28NH3=N26NH4Cl32(5)在G后连
19、接导管，直接把尾气通入盛有NaOH溶液的烧杯中【解析】(1)装置A用于制取氨气，碱石灰、生石灰、烧碱遇水都会放热，使氨水温度升高，导致氨气逸出。(2)氨气是碱性气体，要用碱性干燥剂碱石灰干燥；由于浓盐酸有挥发性，所以制取的Cl2含有杂质HCl，应该先用饱和NaCl溶液除去其中的HCl，再用浓硫酸干燥，所以B选装置，D选装置，E选装置，经过除杂干燥后在装置C中发生反应。(3)氨气的密度比Cl2的密度小，通入C装置的两根导管左边较长、右边较短，就可以使密度较大的Cl2和密度较小的NH3较快地混合均匀。(4)装置C内出现浓厚的白烟并在容器内壁凝结，另一生成物是空气的主要成分之一。则白色固体是NH4C
20、l，另一生成物是N2，根据得失电子守恒、原子守恒可得该反应的化学方程式是3Cl28NH3=N26NH4Cl；在该反应中氧化剂是Cl2，还原剂是NH3，每有3 mol Cl2发生反应，消耗8 mol NH3，其中有2 mol NH3作还原剂。故氧化剂与还原剂的物质的量之比为32；当amol氯气参加反应时，转移的电子为2amol，转移电子的个数为b，所以阿伏加德罗常数为NAmol1。(5)从装置C的出气管口G处逸出的尾气可能含有Cl2、NH3，Cl2能够与NaOH溶液发生反应，NH3易溶于NaOH溶液，则应该将尾气通入到盛有NaOH溶液的烧杯中。17.【答案】(1)防止液体局部受热温度过高，造成液
21、滴飞溅(2)BaCl2、Na2CO3(3)NaOHHCl=NaClH2O，Na2CO32HCl=2NaClH2OCO2(4)会引入新杂质K(5)漏斗烧杯玻璃棒【解析】(1)在第步蒸发过程中要用玻璃棒搅拌，目的是防止液体局部受热温度过高，造成液滴飞溅。(2)第步操作的目的是除去粗盐中的硫酸钠，则需要加入过量BaCl2溶液，第步操作是为了除去CaCl2及过量的BaCl2，则需要加入过量Na2CO3溶液。(3)第步操作的目的是除去滤液中过量的氢氧化钠和碳酸钠，所以发生反应的化学方程式为NaOHHCl=NaClH2O，Na2CO32HCl=2NaClH2OCO2。(4)不能用KOH溶液代替NaOH溶液
22、，理由是会引入新杂质K。(5)过滤操作所需玻璃仪器有漏斗、烧杯、玻璃棒。18.【答案】(1)2NH33Cl2=6HClN2(或8NH33Cl2=6NH4ClN2)3(2)(3)【解析】19.【答案】23【解析】3NO2H2O=2HNO3NO ,2NOO2=2NO2，由方程式2得4NO2O22H2O=4HNO3；由方程式23得4NO3O22H2O=4HNO3。二氧化氮和氧气的体积比不等于41，需讨论二氧化氮和氧气分别过量时的两种情况。设混合气体的体积为1，混合气体中二氧化氮的体积为x，则氧气为1x。(1)假定原混合气体中V(NO2)V(O2)414y11x解得y4(1x)暂时剩余二氧化氮：14(
23、1x)(1x)5x4由3NO2H2O=2HNO3NO可知，最后剩余一氧化氮为5x43由5x4312得x1110(x1，不合题意，舍去)。20.【答案】（1）4.48 L（2）1.6【解析】（1）反应消耗Cu的质量：20 g7.2 g=12.8 g，则V（SO2）=4.48 L答：标准状况下，产生气体的体积为4.48 L。（2）标况下4.48 L二氧化硫的物质的量：=0.2 mol，100 mL 18 molL1浓硫酸中含有硫酸的物质的量：18 gmol-10.1 L=1.8 mol，反应后溶液中含有硫酸根离子的物质的量：1.8 mol-0.2 mol=1.6 mol。溶液中的Cu2+全部沉淀后
24、溶液中溶质为Na2SO4，根据Na元素守恒可知消耗NaOH的物质的量：n（NaOH）=2n（Na2SO4）=1.6 mol2=3.2 mol，需加入该氢氧化钠溶液的体积为=1.6 L。21.【答案】纯度66%【解析】硫铁矿煅烧过程中固体质量改变是因为 FeS2转化为Fe2O3480gx160g0.22t解得：x0.66 t。22.【答案】(1)5(2)NH3(3)4 mol【解析】根据氧原子守恒有：2x46，解得x5；反应中氮元素的化合价由3价升高为2价，氨是还原剂；根据化学方程式计量数关系可知，反应中生成4 mol一氧化氮时，消耗4 mol氨。23.【答案】(1)b由蓝色变成无色(2)关闭弹
25、簧夹b，打开弹簧夹a，将注射器活塞从右向左推，如果A中得到水的体积等于注射器活塞推动的体积，说明装置的气密性良好。(3)无影响。(4)推动注射器活塞速率太快、抽取空气时，未抽满500 mL(答案合理即可)。(5)酸性KMnO4溶液、溴水(答案合理即可)。(6)取平均值，使测定结果更准确。【解析】(4)推动注射器活塞速率太快，会导致二氧化硫不能完全反应，从而导致计算的结果偏低；抽取空气时，未抽满500 mL，会导致计算的二氧化硫质量偏小，从而导致计算的结果偏低。(5)二氧化硫能使酸性KMnO4溶液、溴水褪色，因此能用酸性KMnO4溶液、溴水代替碘水。24.【答案】【解析】学科网（北京）股份有限公司