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1、第五章化工生产中的重要非金属元素单元检测卷一、单选题(共15小题) 1.如图的装置中，干燥烧瓶中盛满某种气体，烧杯和滴管内盛放某种溶液。挤压滴管的胶头，下列与实验事实不相符的是()A 若a为二氧化碳，b为氢氧化钠溶液，可出现无色喷泉B 若a为氯化氢，b为硝酸银溶液，可出现白色喷泉C 若a为二氧化碳，b为碳酸氢钠溶液，可出现无色喷泉D 若a为氨气，b为水(预先滴入少量酚酞溶液)，可出现红色喷泉2.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3.在硫酸工业生产中，为了有利于二氧化硫的转化，且能充分
2、利用热能，采用了中间有热交换器的接触室(见下图)。下列说法错误的是()A a、b两处的混合气体成分含量相同，温度不同B c、d两处的混合气体成分含量相同，温度不同C 热交换器的作用是预热待反应的气体，冷却反应后的气体D c处气体经热交换后再次催化氧化的目的是提高二氧化硫的转化率4.氨水的碱性较弱，其原因是()A 它能使酚酞溶液变红色B 氨水极易挥发出氨C 氨与水结合生成的一水合氨(NH3H2O)只有少部分电离成NH和OHD 溶于水的氨大部分以NH3分子形式存在5.下列关于硝酸性质的说法不正确的是()A 硝酸能与水易任意比互溶B 质量分数足够大时可形成发烟硝酸C 不易挥发，有刺激性气味D 浓硝酸
3、因分解生成的二氧化氮又溶于硝酸而呈黄色6.物质氧化性、还原性的强弱，不仅与物质的结构有关，还与物质的浓度和反应温度有关。下列各组物质反应产物与物质的浓度有关的是()铜与硝酸溶液铜与氯化铁溶液锌与硫酸溶液铁与盐酸溶液A B C D 7.关于SO2的叙述中，不正确的是()A SO2在有的反应中显示氧化性，有的反应中显示还原性B SO2是酸性氧化物，溶于水生成亚硫酸C SO2能使酸性KMnO4溶液褪色，说明SO2具有漂白性D SO2气体通入品红溶液中，溶液褪色8.下列反应中，调节反应物用量或浓度，不会改变反应产物的是()A 铁在硫蒸气中燃烧B H2SO4与Cu反应C 二氧化硫通入澄清石灰水D 硫酸中
4、加入锌粉9.下列叙述中正确的是()A 自然界中存在大量的单质硅B 石英、水晶、硅石的主要成分都是二氧化硅C 二氧化硅化学性质活泼，能与酸或碱发生化学反应D 自然界中硅元素都存在于石英中10.下列说法不正确的是()A 二氧化硅是一种立体网状结构的晶体，熔点高、硬度大B 二氧化硅为酸性氧化物，能与水化合生成硅酸C 实验室不能用磨口玻璃塞试剂瓶盛放氢氧化钠溶液D 氢氟酸能雕刻玻璃，故不能用玻璃瓶盛放氢氟酸11.如下图所示，小试管内盛有约3 mL饱和硫酸铜溶液，与锥形瓶连通的U型细管内盛有少量水(为便于观察，预先染成红色)，沿小试管的内壁小心地慢慢倒入约3 mL浓硫酸，静置片刻。下列描述不正确的是()
5、A 小试管内液体分成两层，上层蓝色，下层无色B U型细管内左边液面下降，右边液面升高C 有少量的白色固体析出D 以上现象都没有，无明显变化12.如图所示，当向试管内通入21 mL O2时，最后试管中的液面仍在原来的位置，则原试管中NO体积为()A 6 mLB 12 mLC 16 mLD 18 mL13.下列叙述正确的是()A 浓硫酸是一种干燥剂，能够干燥氢气、氧气等气体，但不能干燥碱性气体和有较强还原性的HI、H2S等气体B 浓硫酸与单质碳反应的化学方程式为C2H2SO4(浓)CO22SO22H2O，在此反应中，浓硫酸既表现了强氧化性又表现了酸性C 把足量铜粉投入到含2 mol H2SO4的浓
6、硫酸中，加热得到气体体积标准状况下为22.4 LD 常温下能够用铁、铝等容器盛放浓硫酸，是因为浓硫酸与其不反应14.下列物质久置在敞口容器中，溶质质量分数减小，同时溶液质量增加的是()A 澄清石灰水B 浓硫酸C 浓盐酸D 氯化铁溶液15.下列关于硅酸的说法正确的是()A 硅酸可以通过SiO2和水化合反应直接制得B 可用反应Na2SiO32HCl=2NaCl H2SiO3制取硅酸C 因为硅酸难溶于水，所以它不能与NaOH溶液反应D 干燥剂“硅胶”的主要成分是硅酸钠二、实验题(共3小题) 16.实验室模拟合成氨和氨催化氧化的流程如下：已知实验室可用饱和亚硝酸钠(NaNO2)溶液与饱和氯化铵溶液经加
7、热后反应制取氮气。(1)从图1中选择制取气体的合适装置：氮气_、氢气_。(2)氮气和氢气通过图2甲装置，甲装置的作用除了将气体混合外，还有_。(3)氨合成器出来经冷却的气体连续通入乙装置的水中吸收氨，_(“会”或“不会”)发生倒吸，原因是_。(4)写出乙装置中氨催化氧化的化学方程式：_。(5)反应结束后锥形瓶内的溶液中含有H、OH、_、_。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和CaCl2，需要加
8、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.实验室常用下列装置来进行铜跟浓硫酸反应等一系列实验。(1)根据什么现象可判断铜跟浓硫酸反应有二氧化硫生成：_；根据什么现象可判断铜跟浓硫酸反应有硫酸铜生成：_；写出甲装置中发生的主要反应的化学方程式：_。(2)你在实验室中进行这个实验时，除了(1)小题中指到的实验现象外，还可以观察到许多其他的实验现象，请写出两种：_。(3)装置乙的试管口部放有一团浸有碱液的棉花，棉花中通常是浸有饱和碳酸钠溶液，写出棉花中发生反
9、应的化学方程式：_。三、计算题(共3小题) 19.已知稀硝酸和铜能发生反应，生成硝酸铜、一氧化氮气体和水。（1）请写出该反应的化学方程式，并用双线桥法标出反应中电子转移的方向和数目。（2）一次实验中，某同学用过量的稀硝酸（其密度为1.08 gmL-1，HNO3的质量分数为12%）跟一定量的铜片反应，产生了标准状况下0.56 L的一氧化氮。试计算（简要写出计算过程）：该稀硝酸的物质的量浓度（结果保留小数点后一位）；被还原的HNO3的物质的量。20.某硫酸厂使用含杂质25%的黄铁矿制取硫酸，在反应过程中有3%的硫元素损失。1 t黄铁矿可制取98%的硫酸多少吨？21.已知普通玻璃的成分为Na2O：1
10、3%，CaO：11.7%，SiO2：75.3%。某玻璃厂现有石灰石500 t，纯碱2 400 t。计算上述原料能生产普通玻璃多少吨？四、填空题(共3小题) 22.氨气与水的反应实验如下图所示：回答下列问题：(1)按图所示装置，打开止水夹，挤压滴管的胶头，可观察到的现象是_。(2)由该实验可得出的结论是_。(3)氨气溶于水后，其水溶液呈碱性的原因是_。23.中国科学院官方微信于2017年3月发表灰霾专题，提出灰霾中细颗粒物的成因，部分分析如下图所示。(1)根据上图信息可以看出，下列哪种气体污染物不是由机动车行驶造成的_(填字母)。a.SO2b.NOxc.VOCs d.NH3(2)大量行驶的机动车
11、是污染源之一。汽车发动机废气稀燃控制系统主要工作原理如图所示；写出稀燃过程中NO发生的主要反应的方程式_。(3)科学家经过研究发现中国霾呈中性，其主要原因如下图所示：请判断A的化学式并说明判断理由：_。24.喷泉是一种常见的自然现象，其产生原因是存在压强差。(1)图甲为化学教学中常用的喷泉实验装置。在烧瓶中充满干燥气体，胶头滴管及烧杯中盛有液体。下列组合中不可能形成喷泉的是_(填字母)。AHCl和H2OBO2和H2OCNH3和H2ODCO2和NaOH溶液ENO2和H2O若用D组合做喷泉实验，烧杯中的液体一定是NaOH溶液吗？_。用A组合做喷泉实验时，若烧瓶中充满HCl气体，则在标准状况下，做完
12、实验后烧瓶中c(HCl)_molL1(设溶质不扩散)。若用E组合做喷泉实验时，则标准状况下，做完实验后烧瓶中溶质的物质的量浓度是_molL1。(2)某学生积极思考产生喷泉的其他办法，并设计了如图乙所示的装置。在图乙的锥形瓶中，分别加入足量的下列物质，反应后可能产生喷泉的是_(填字母)。ACu与稀盐酸BNaHCO3与NaOH溶液CCaCO3与稀硫酸DNH4HCO3与稀盐酸这种方法产生喷泉的原理是_。在图乙锥形瓶外放一水槽，瓶中加入酒精，水槽中加入水后，再加入足量的下列物质，结果也产生喷泉。水槽中加入的物质可能是_(填字母)。A浓硫酸 B食盐C硝酸钾 D硫酸铜这种方法产生喷泉的原理是_。答案解析1
13、.【答案】C【解析】二氧化碳能与氢氧化钠溶液反应被吸收，使烧瓶内气体的压强减小，可形成无色喷泉，A与实验事实相符；氯化氢能与硝酸银溶液反应被吸收，使烧瓶内气体的压强减小，并有白色氯化银生成，可形成白色喷泉，B与实验事实相符；二氧化碳与碳酸氢钠溶液不反应，烧瓶内气体的压强变化不明显，不会形成喷泉，C与实验事实不相符；氨气易溶于水，并溶液显碱性遇酚酞变红色，形成红色喷泉，D与实验事实相符。2.【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。3.【答案】B【解析】硫酸生产中的接触室，其中间有热交换器，可以用二氧化硫转化为三氧化硫过程中产生的热量预热待反应
14、的气体，同时冷却反应后的气体，充分利用了热能。具体来说，从a处通入的是含二氧化硫和氧气的混合气体，从b处流出，该过程中混合气体被预热，a、b混合气体成分含量相同，温度不同，A正确；b处流出的气体，再从c处流入，发生反应生成三氧化硫，同时放出热量，与a中通入、b处流出的气体进行了热交换后，再从d处流出，c、d两处的混合气体成分含量不同，温度不同，B说法错误；C、D说法正确。4.【答案】C5.【答案】C【解析】硝酸是一种易挥发、有刺激性气味的液体，在空气中敞口放置，其浓度会不断减小；浓硝酸不稳定，见光易分解生成二氧化氮、氧气和水，生成的二氧化氮又溶于硝酸而呈黄色。6.【答案】A【解析】铜与浓硝酸反
15、应生成二氧化氮，与稀硝酸反应生成一氧化氮，硝酸氧化性的强弱与浓度有关；铜与氯化铁溶液反应，与浓度和温度无关，产物唯一；锌与硫酸反应，稀硫酸生成氢气，浓硫酸则生成二氧化硫，硫酸氧化性的强弱与其浓度有关；铁与盐酸反应只生成氯化亚铁和氢气。7.【答案】C【解析】A项，SO2中硫元素化合价为4价，处于硫元素的中间价态，因此既有氧化性，又有还原性；B项，SO2H2OH2SO3；C项，体现了SO2的还原性；D项，SO2具有漂白性，能使品红溶液褪色。8.【答案】A【解析】A项中无论硫蒸气量如何，只发生反应：FeSFeS；B项中浓H2SO4时产生SO2，稀H2SO4时不反应；C项中若SO2少量，发生反应：SO
16、2Ca(OH)2=CaSO3H2O，若SO2足量，发生反应：2SO2Ca(OH)2=Ca(HSO3)2；D项中若为稀H2SO4，发生反应：ZnH2SO4=ZnSO4H2，若为浓H2SO4，发生反应：Zn2H2SO4(浓)ZnSO4SO22H2O，故选A项。9.【答案】B【解析】自然界中硅元素的含量很高，但都以化合态形式存在；硅元素是亲氧元素，主要以氧化物和硅酸盐的形式存在；二氧化硅的性质稳定。10.【答案】B【解析】二氧化硅是硅原子和氧原子按12的数目比形成的具有立体网状结构的晶体，是熔点高、硬度大的固体；二氧化硅是一种不溶于水的酸性氧化物，与水不反应；磨口玻璃塞中的二氧化硅能与氢氧化钠溶液生
17、成具有粘性的硅酸钠，容易使玻璃塞与瓶口粘结在一起；氢氟酸能腐蚀玻璃，不能用玻璃瓶盛装氢氟酸，常用塑料瓶盛装氢氟酸。11.【答案】D【解析】浓硫酸的密度比饱和硫酸铜溶液的密度大，沿小试管的内壁小心地慢慢倒入的浓硫酸会沉在底部，上层为蓝色硫酸铜，下层为无色浓硫酸，A正确；浓硫酸溶于水放出大量热，使锥形瓶内密闭的气体受热膨胀，从而导致U形细管内左边液面下降，右边液面升高，B正确；浓硫酸具有吸水性，水的减少导致有白色的无水硫酸铜析出，C正确。12.【答案】B【解析】据题意可推知反应后试管内气体为O2，且其体积与原NO体积相同。因发生反应4NO3O22H2O=4HNO3，设原试管中NO为xmL，则反应后
18、试管中剩余O2也有xmL，根据反应方程式有43x(21x)，解得x12。13.【答案】A【解析】A项，浓硫酸具有吸水性，但由于其具有强氧化性和酸性，故不能用来干燥具有还原性的气体和碱性气体(如NH3)；B项，浓硫酸与S、C等非金属单质作用时，由于没有盐生成，故只显强氧化性；C项，Cu与浓硫酸反应时，浓硫酸浓度逐渐降低，当反应到一定程度变为稀硫酸时，反应自行停止，故产生的SO2在标况下不足22.4 L；D项是因为浓硫酸的强氧化性使其钝化。14.【答案】B【解析】浓硫酸因吸收空气中的水蒸气，而使溶液的质量增加，溶质的质量分数减小；澄清石灰水因吸收空气中的二氧化碳，生成碳酸钙沉淀而使溶液的质量减少，
19、溶质的质量分数也减小；浓盐酸具有挥发性，溶液的质量和溶质的质量分数都减小；氯化铁溶液在空气中敞口放置，其溶液的质量和溶质的质量分数无变化。15.【答案】B【解析】SiO2难溶于水，因此不能与水化合反应直接制得硅酸，A错误；由于酸性HClH2SiO3，所以可用反应Na2SiO32HCl=2NaCl H2SiO3制取硅酸，B正确；尽管硅酸难溶于水，但是它仍能与NaOH溶液反应产生硅酸钠和水，C错误。16.【答案】(1)a b(2)干燥气体、控制氢气和氮气的流速(3)不会因为混合气体中含有大量难溶于水的氮气、氢气两种气体(4)4NH35O24NO6H2O(5)NH4+NO3【解析】(1)实验室可用饱
20、和亚硝酸钠溶液与饱和氯化铵溶液经加热后反应制取氮气，是溶液与溶液在加热条件下反应，选择a；实验室里用金属锌粒和稀硫酸反应制取氢气，是固体和液体反应，选择b。(2)氮气和氢气通过甲装置，甲装置中的浓硫酸可以将氮气和氢气干燥，同时根据甲装置中冒气泡的速率来控制气体流量。(3)合成氨的反应为N23H22NH3，为可逆反应，有氮气、氢气存在，这样会缓解氨气极易溶于水导致的气压差，避免倒吸。(4)根据反应物的性质进行分析，氨的催化氧化反应为4NH35O24NO6H2O。(5)4NH35O24NO6H2O、2NOO2= 2NO2、3NO2H2O = 2HNO3NO、NH3 HNO3= NH4NO3，溶液中
21、会存在H、OH、NH4+、NO3。17.【答案】(1)防止液体局部受热温度过高，造成液滴飞溅(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
22、，Na2CO32HCl=2NaClH2OCO2。(4)不能用KOH溶液代替NaOH溶液，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)乙中品红褪成无色甲中溶液显蓝色Cu2H2SO4(浓)CuSO4SO22H2O(2)装置甲试管内溶液变黑色浑浊、装置甲中试管上部有白雾、反应开始时铜片表面变黑并有气泡产生(3)Na2CO3SO2=Na2SO3CO2【解析】(1)检验二氧化硫用品红溶液褪色；检验硫酸铜可用其水溶液颜色呈蓝色。(2)现象的观察主要是固、液、气三种物质的变化，铜被氧化生成氧化铜从而可观察到黑色浑浊，生成气体溶于水蒸气形成酸雾。(3)在有毒气体产
23、生的实验中，都必须进行尾气处理，装置乙的试管口部放有一团浸有碱液的棉花，作用就是进行尾气处理。由于亚硫酸的酸性强于碳酸，所以通常可用饱和碳酸钠溶液或者碱液吸收二氧化硫。19.【答案】（1）（2）2.1 molL-10.025 mol【解析】（1）稀硝酸和铜能发生反应，生成硝酸铜、一氧化氮气体和水，反应方程式为3Cu+8HNO3=3Cu（NO3）2+2NO+4H2O；该反应中部分N元素化合价由+5价变为+2价，氧化剂为HNO3，对应还原产物为NO，Cu元素化合价由0价变为+2价，还原剂为Cu，该反应转移6e，用双线桥标出该反应电子转移的方向和数目为。（2）溶液密度为1.08 gmL-1，质量分数
24、为12%，c=2.1 molL-1。反应3Cu+8HNO3=3Cu（NO3）2+2NO+4H2O，产生了标准状况下0.56 L的一氧化氮，所以被还原的HNO3的物质的量即生成一氧化氮的量为=0.025 mol。20.【答案】1.21吨【解析】4FeS211O22Fe2O38SO2、2SO2O22SO3、SO3H2O=H2SO4根据硫元素质量守恒可知FeS22H2SO4根据关系式，设可制取98%的硫酸x吨。x1.21 t21.【答案】2 393.16 t【解析】普通玻璃中n(Na2O)n(CaO)n(SiO2)136211.75675.360116，因为Na2ONa2CO3，CaOCaCO3，所
25、以三种原料的物质的量之比为Na2CO3CaCO3SiO2116。题中所给原料的物质的量之比为5001002400106522.6 14.52，显然Na2CO3有剩余。设500吨石灰石折合氧化钙xtCaOCaCO356 t 100 txt500 t56x100500x280 t280 t11.7%2 393.16 t。22.【答案】(1)烧杯中的溶液由玻璃管进入烧瓶，形成喷泉，瓶内液体呈红色(2)氨气极易溶于水， 氨气溶于水后溶液呈碱性(3)氨与水反应生成一水合氨，一水合氨部分电离产生氢氧根离子，而使氨水具有弱碱性【解析】由于氨气极易溶于水，当少量水进入盛有氨气的烧瓶会使烧瓶内压强迅速减小且小于
26、大气压，使滴有酚酞的水喷入烧瓶形成喷泉；氨气能与水反应生成一水合氨，一水合氨能部分电离产生氢氧根离子，使氨水具有弱碱性，可使酚酞变红色。23.【答案】(1)a(2)2NOO2=2NO2(3)SO；因为反应前S为4价，N为4价，反应后HONO中N元素为3价，化合价降低；则必有元素化合价升高，是S元素从4价升高到6价，以SO形式存在24.【答案】(1)B不一定，只要胶头滴管中盛有的浓碱溶液足以把烧瓶中的CO2吸收即可(2)D锥形瓶中发生反应：NH4HCO3HCl=NH4ClCO2H2O，随着CO2气体的产生，锥形瓶中的压强增大而产生“喷泉”A浓H2SO4溶于水放出大量的热，温度升高使锥形瓶中的酒精挥发加快，锥形瓶内压强增大，从而形成“喷泉”【解析】(1)中O2难溶于水，不能使烧瓶中的压强减小。只要胶头滴管中的物质能把CO2几乎完全吸收，使烧瓶中的压强减小即可形成喷泉。(2)NH4HCO3与稀盐酸反应产生CO2气体，使锥形瓶内的压强增大。浓H2SO4溶于水放出大量的热使酒精挥发，使锥形瓶内压强增大。学科网（北京）股份有限公司