第五章《化工生產(chǎn) 中的重要非金屬元素》測試卷-高一下學期化學人教版（2019）必修第二冊

第五章《化工生產(chǎn)中的重要非金屬元素》測試卷一、單選題(共15小題)1.下列關于硅及其化合物的說法中，正確的是()A．硅可用于制造光導纖維B．水泥、玻璃、水晶飾物都是硅酸鹽制品C．可用反應Na2SiO3＋2HCl===2NaCl＋H2SiO3(膠體)制取硅酸D．SiO2既能與HF反應又能與強堿反應，所以SiO2是兩性氧化物2.下列關于性質的敘述中錯誤的是()A．任何物質在氮氣中都不能燃燒B．氮氣既具有氧化性，又具有還原性C．將空氣中的氮氣轉變成含氮化合物屬于氮的固定D．氮氣與氧氣在一定條件下反應生成一氧化氮3.用氧化物的形式表示硅酸鹽的組成，其中正確的是()A．鈣沸石[CaAl2Si3O10·3H2O]，表示為Al2O3·CaO·3SiO2·3H2OB．鎂橄欖石(Mg2SiO4)，表示為MgO··12SiOC．鉀云母(K2Al6Si6H4O24)，表示為K2O·2H2O·3Al2O3·6SiO2D．滑石(Mg3H2Si4O12)表示為3MgO·4SiO2·H2O4.下列關于濃硫酸的敘述中，正確的是()A．濃硫酸具有吸水性，因而能使蔗糖碳化B．濃硫酸在常溫下能夠使鐵、鎂等金屬形成氧化膜而鈍化C．濃硫酸是一種干燥劑，能夠干燥二氧化硫、氫氣等氣體D．濃硫酸在常溫下可迅速與銅片反應放出二氧化硫氣體5.下列變化中不可能通過一步反應實現(xiàn)的是()A．SiO2—Na2SiO3B．SiO2—H2SiO3C．SiO2—SiD．Si—SiCl46.鋅與很稀的硝酸反應生成硝酸鋅、硝酸銨和水，當生成1mol硝酸鋅時，參加反應的硝酸的物質的量是()A．1molB．1.5molC．2molD．2.5mol7.具有氮的固定作用的化學反應是()A．氮氣與氫氣在一定條件下反應生成氨氣B．一氧化氮與氧氣反應生成二氧化氮C．氨氣經(jīng)催化氧化生成一氧化氮D．由氨氣制碳酸氫銨和硫酸銨8.單質X與濃硫酸共熱，反應中X與硫酸的物質的量之比為1∶2，則X元素在生成物中的化合價可能為()①＋1②＋2③＋3④＋4A．②④B．③④C．①②D．①③9.已知C、D、E、F4種物質均含同種元素，且它們之間的轉化關系如下，下列說法正確的是()CA．C一定為單質B．E可能為氧化物C．F一定為酸D．C、D、E、F的相對分子質量之差為16或16的倍數(shù)10.下列裝置能達到實驗目的的是()A．B．C．D．11.在下圖的實驗裝置中，實驗開始一段時間后，對看到的現(xiàn)象敘述不正確的是()A．蘋果塊會干癟B．膽礬晶體表面有白斑C．小試管內(nèi)有晶體析出D．pH試紙變紅12.檢驗二氧化硫中是否混有二氧化碳氣體，可采用的方法是()A．通過品紅溶液B．先通過氫氧化鈉溶液，再通過澄清石灰水C．通過澄清石灰水D．先通過酸性高錳酸鉀溶液，再通過澄清石灰水13.二氧化硅又稱硅石，是制備硅及其含硅化合物的重要原料。部分轉化過程如圖所示，下列說法正確的是()A．SiO2既能與HF反應，又能與NaOH反應，屬于兩性氧化物B．因為在高溫條件下二氧化硅與碳酸鈉反應放出二氧化碳，所以H2SiO3的酸性比H2CO3強C．SiO2在高溫條件下能與過量的碳反應生成SiC，體現(xiàn)了二氧化硅的氧化性D．除Si的制取過程中涉及的反應外，圖中所示其他反應都是非氧化還原反應14.噴泉是一種常見的自然現(xiàn)象，如圖是化學教材中常用的噴泉實驗裝置(夾持儀器已略去)，在燒瓶中充滿干燥氣體，而膠頭滴管及燒杯中分別盛有液體。下列氣體和液體的組合中不可能形成噴泉的是()A．氯化氫和水B．氧氣和水C．氨氣和水D．二氧化碳和氫氧化鈉溶液15.向50mL稀H2SO4與稀HNO3的混合溶液中逐漸加入鐵粉，假設加入鐵粉的質量與產(chǎn)生氣體的體積（標準狀況）之間的關系如圖所示，且每一段只對應一個反應。下列說法正確的是（）A．開始時產(chǎn)生的氣體為H2B．AB段發(fā)生的反應為置換反應C．所用混合溶液中c（HNO3）=0.5mol?L﹣1D．參加反應鐵粉的總質量m2=5.6g二、實驗題(共3小題)16.某學生利用以下裝置探究氯氣與氨氣之間的反應。其中A、F分別為氨氣和氯氣的發(fā)生裝置，C為純凈干燥的氯氣與氨氣反應的裝置。請回答下列問題：(1)裝置A中的燒瓶內(nèi)固體可選用________(填字母)。A.堿石灰B.生石灰C.二氧化硅D.五氧化二磷E.燒堿(2)虛線框內(nèi)應添加必要的除雜裝置，請從表格中的備選裝置中選擇，并將編號填入下列空格：B________，D________，E________。(3)通入C裝置的兩根導管左邊較長、右邊較短，目的是________________________________________________________________________。(4)裝置C內(nèi)出現(xiàn)濃厚的白煙并在容器內(nèi)壁凝結，另一生成物是空氣的主要成分之一。請寫出反應的化學方程式：__________________________________________________________；其中氧化劑與還原劑的物質的量之比為________；當amol氯氣參加反應時，轉移的電子總數(shù)為b個，則阿伏加德羅常數(shù)為________mol－1(用含a、b的代數(shù)式表示)。(5)從裝置C的出氣管口G處逸出的尾氣可能含有污染環(huán)境的氣體，如何處理？________________________________________________________________________。17.通過海水晾曬可得粗鹽，粗鹽中除含有NaCl外，還含有MgCl2、CaCl2、Na2SO4以及泥沙等雜質。制備精鹽的各步操作流程如下：(1)在第⑦步蒸發(fā)過程中要用玻璃棒攪拌，目的是_______________________________________________________________________________________________________。(2)第②、④步操作的目的分別是除去粗鹽中的Na2SO4和CaCl2，需要加入的試劑依次是________________(填化學式)。(3)第⑥步操作中發(fā)生反應的化學方程式為_________________________________________________________________________________________________________________。(4)在第③步操作中，選擇的除雜試劑不能是KOH溶液，理由是________________________________________________________________________。(5)第⑤步操作中，需要的玻璃儀器有______、________、________。18.某探究性學習小組在查閱資料中發(fā)現(xiàn)，常溫下氯氣可以氧化氨氣獲得氮氣。該小組由此設計出制取氮氣的思路：實驗室現(xiàn)有如下試劑及儀器：試劑：①飽和食鹽水②濃硫酸③濃硝酸④濃鹽酸⑤堿石灰⑥二氧化錳⑦濃氨水儀器：(見下圖)請完成下列各題：(1)寫出制N2的化學方程式：________________________________________，反應生成0.5molN2，轉移的電子物質的量是________mol。(2)用以上儀器(可重復使用)連接成制純凈Cl2、NH3的裝置，按照前后順序把圖中的編號填入下表中，并寫出對應儀器里試劑的編號。(下列空格不一定填滿)(3)當反應裝置里的氨氣和氯氣的物質的量之比大于________時，尾氣里一定含有氨氣；當反應裝置里的氯氣和氨氣的物質的量之比大于________時，尾氣里一定含有氯氣。三、計算題(共3小題)19.將充滿二氧化氮和氧氣的混合氣體的量筒倒置于水中，充分反應后，保持氣體壓強不變，水進入至量筒體積的一半處停止了，則原混合氣體中二氧化氮和氧氣的體積比是多少？20.向100mL18mol?L﹣1濃硫酸中加入20g銅粉，加熱一段時間后，冷卻，過濾，得剩余固體7.2g。（1）標準狀況下，產(chǎn)生氣體的體積是多少？（假設產(chǎn)生的氣體全部放出）（2）將最終所得溶液稀釋至1L，滴加2mol?L﹣1的氫氧化鈉溶液，若要使溶液中的Cu2+全部沉淀，需加入該氫氧化鈉溶液的體積為L。21.我國利用接觸法制硫酸的第一步是在沸騰爐中焚燒黃鐵礦?，F(xiàn)有1噸含脈石(SiO2)的黃鐵礦(FeS2)樣品，將其在氧氣流中充分灼燒，反應完全后得0.78噸殘渣，該黃鐵礦的純度是多少？四、填空題(共3小題)22.氨的催化氧化是工業(yè)上制硝酸的基礎反應：4NH3＋xO24NO＋6H2O?；卮鹣铝袉栴}：(1)該化學方程式中x的數(shù)值是_______。(2)作為還原劑的物質是(填化學式)__________。(3)若反應中生成了4mol一氧化氮，則消耗氨的物質的量是________。23.某地區(qū)經(jīng)常有酸雨降落，為粗略測定空氣中SO2的含量，某學習小組設計了如圖所示的實驗裝置進行實驗。[資料]①室溫下，碘的溶解度為0.029g。②我國空氣質量標準中SO2濃度限值(mg·m－3)如表。③SO2＋I2＋2H2O===H2SO4＋2HI。[實驗步驟]①檢查裝置氣密性。②向C裝置中加入1.0mL溶質質量分數(shù)為1.27×10－6g·mL－1的碘水(ρ≈1.0g·mL－1)，滴入2～3滴淀粉溶液。③打開彈簧夾________(填“a”或“b”)，關閉另一個彈簧夾，抽拉注射器吸取500mL空氣，再開、閉相應彈簧夾，緩緩推氣體進入C裝置，重復上述操作多次。當C中溶液顏色________時，停止推動注射器的活塞。④實驗數(shù)據(jù)處理。(1)完善步驟③的內(nèi)容。(2)如何檢查裝置氣密性？(3)實驗時，C裝置中原有蒸餾水對實驗有無影響？(4)實驗中哪些因素會使測定結果偏低？(5)可以采用什么試劑代替C裝置中碘的淀粉溶液？(6)該小組在同一地點進行了3次實驗，推動活塞次數(shù)記錄如表(每次抽氣為500mL)。進行3次實驗的目的是什么？24.傳統(tǒng)的玻璃、陶瓷都是硅酸鹽產(chǎn)品，根據(jù)你的觀察和使用經(jīng)驗，將它們的主要物理性質和化學性質填入下表。

答案解析1.【答案】C【解析】SiO2可用于制光導纖維，而硅用于半導體材料，故A錯誤；水晶主要成分為SiO2，不屬于硅酸鹽，故B錯誤；SiO2能與HF反應生成四氟化硅和水，不是鹽和水，且二氧化硅只能與一種酸反應，不是兩性氧化物，屬于酸性氧化物，故D錯誤。2.【答案】A【解析】活潑金屬鈉、鎂、鋁可以在N2中燃燒。3.【答案】D【解析】由硅酸鹽改寫氧化物時不可改變各元素化合價、各原子比例，可整體擴大倍數(shù)，不出現(xiàn)分數(shù)；金屬氧化物按金屬活動順序表排列在前，中間二氧化硅，水在最后。由此可以判斷，A中氧化鋁和氧化鈣的排列順序有誤；B中化學計量數(shù)出現(xiàn)了12；C中水應放在最后，正確寫法是K2O·3Al2O3·6SiO2·2H24.【答案】C【解析】濃硫酸具有脫水性，使蔗糖碳化；濃硫酸具有強氧化性，可使鐵、鋁鈍化，但不能使鎂鈍化；濃硫酸具有吸水性，可干燥酸性氣體或中性氣體；濃硫酸和銅在加熱條件下發(fā)生反應。5.【答案】B【解析】二氧化硅能與氫氧化鈉溶液反應生成硅酸鈉和水；在高溫下二氧化硅能與單質碳反應生成硅和一氧化碳；二氧化硅不能和水直接化合生成硅酸；在高溫下硅能與氯氣化合生成四氯化硅。6.【答案】D【解析】生成1mol硝酸鋅，可轉移2mol電子；被還原硝酸的物質的量＝2mol÷8＝0.25mol，未被還原硝酸的物質的量＝1mol×2＋0.25mol＝2.25mol，參加反應硝酸為的物質的量＝0.25mol＋2.25mol＝2.5mol。7.【答案】A【解析】氮的固定指游離態(tài)的氮反應生成化合態(tài)的氮，即將氮氣轉化為含氮化合物的過程。一氧化氮轉化為二氧化氮、氨氣轉化為一氧化氮、氨氣轉化為銨鹽，都是含氮化合物間的轉化，不是氮的固定。8.【答案】A【解析】若X為金屬，X＋2H2SO4(濃)XSO4＋SO2↑＋2H2O，則X為＋2價。若X為非金屬，X＋2H2SO4(濃)XO2＋2SO2↑＋2H2O，則X為＋4價。9.【答案】B【解析】結合氧氣連續(xù)反應，可聯(lián)想到：CO2COO2CO2H2OHNaO2Na2OO2Na2O2S或H2SO2SO2O2SO3H2OHN2或NH3O2NOO2NO2H210.【答案】C【解析】酒精與水互溶，不能利用分液漏斗分離，應選蒸餾法，故A錯誤；C與濃硫酸反應生成的二氧化碳、二氧化硫均使石灰水變渾濁，則不能檢驗是否有CO2生成，應除去二氧化硫后檢驗，故B錯誤；HCl與碳酸氫鈉反應生成二氧化碳，則圖中洗氣可除雜，故C正確；蒸餾時溫度計測定餾分的溫度、且冷卻水下進上出，圖中溫度計的位置、冷卻水方向均不合理，故D錯誤。11.【答案】D【解析】A、B、C中濃硫酸顯示吸水性；D中濃硫酸顯示脫水性，使pH試紙先變紅后變黑。12.【答案】D【解析】二氧化硫能使品紅溶液褪色，二氧化碳不能使品紅溶液褪色，品紅溶液可檢驗二氧化硫，而不能檢驗二氧化碳的存在；二氧化硫和二氧化碳都能與氫氧化鈉溶液、澄清石灰水反應；二氧化硫被酸性高錳酸鉀溶液吸收后，再通過澄清石灰水，若有白色沉淀，說明一定含有二氧化碳。13.【答案】D【解析】A項，兩性氧化物是指與酸、堿反應均生成鹽和水的氧化物，SiO2與HF反應生成的SiF4不是鹽，錯誤；B項，該反應是在非溶液狀態(tài)下進行的反應，所以二氧化硅在高溫條件下與碳酸鈉的反應不能作為判斷H2SiO3與H2CO3酸性強弱的依據(jù)，錯誤；C項，SiO2在高溫條件下能與過量碳反應生成SiC，在該反應中碳既是氧化劑也是還原劑，錯誤；D項，其他反應都是非氧化還原反應，正確。14.【答案】B【解析】氯化氫、氨氣都極易溶于水，擠壓裝置中的膠頭滴管，它們被水吸收，燒瓶內(nèi)的氣壓都迅速減小，都可形成噴泉；二氧化碳極易被氫氧化鈉溶液吸收，燒瓶內(nèi)的氣壓迅速減小，可形成噴泉；氧氣難溶于水，燒瓶內(nèi)的氣壓幾乎無變化，不能形成噴泉。15.【答案】D【解析】已知氧化性：＞Fe3+＞H+，OA段發(fā)生：Fe++4H+===Fe3++NO↑+2H2O，AB段發(fā)生：Fe+2Fe3+===3Fe2+，B以后發(fā)生：Fe+2H+===Fe2++H2↑。開始時產(chǎn)生的氣體為NO，A錯誤；AB段發(fā)生：Fe+2Fe3+===3Fe2+，為化合反應，B錯誤；n（NO）==0.05mol，所用混合溶液中c（HNO3）==1mol·L-1，C錯誤；最終生成Fe2+，根據(jù)氧化還原反應中得失電子數(shù)目相等可知3×n（NO）+2×n（H2）=2n（Fe），即3×0.05mol+2×=2n（Fe），n（Fe）=0.1mol，質量為5.6g，D正確。16.【答案】(1)ABE(2)ⅠⅡⅢ(3)使密度較大的Cl2和密度較小的NH3較快地混合均勻(4)3Cl2＋8NH3===N2＋6NH4Cl3∶2(5)在G后連接導管，直接把尾氣通入盛有NaOH溶液的燒杯中【解析】(1)裝置A用于制取氨氣，堿石灰、生石灰、燒堿遇水都會放熱，使氨水溫度升高，導致氨氣逸出。(2)氨氣是堿性氣體，要用堿性干燥劑堿石灰干燥；由于濃鹽酸有揮發(fā)性，所以制取的Cl2含有雜質HCl，應該先用飽和NaCl溶液除去其中的HCl，再用濃硫酸干燥，所以B選Ⅰ裝置，D選Ⅱ裝置，E選Ⅲ裝置，經(jīng)過除雜干燥后在裝置C中發(fā)生反應。(3)氨氣的密度比Cl2的密度小，通入C裝置的兩根導管左邊較長、右邊較短，就可以使密度較大的Cl2和密度較小的NH3較快地混合均勻。(4)裝置C內(nèi)出現(xiàn)濃厚的白煙并在容器內(nèi)壁凝結，另一生成物是空氣的主要成分之一。則白色固體是NH4Cl，另一生成物是N2，根據(jù)得失電子守恒、原子守恒可得該反應的化學方程式是3Cl2＋8NH3===N2＋6NH4Cl；在該反應中氧化劑是Cl2，還原劑是NH3，每有3molCl2發(fā)生反應，消耗8molNH3，其中有2molNH3作還原劑。故氧化劑與還原劑的物質的量之比為3∶2；當amol氯氣參加反應時，轉移的電子為2amol，轉移電子的個數(shù)為b，所以阿伏加德羅常數(shù)為NA＝mol－1。(5)從裝置C的出氣管口G處逸出的尾氣可能含有Cl2、NH3，Cl2能夠與NaOH溶液發(fā)生反應，NH3易溶于NaOH溶液，則應該將尾氣通入到盛有NaOH溶液的燒杯中。17.【答案】(1)防止液體局部受熱溫度過高，造成液滴飛濺(2)BaCl2、Na2CO3(3)NaOH＋HCl===NaCl＋H2O，Na2CO3＋2HCl===2NaCl＋H2O＋CO2↑(4)會引入新雜質K＋(5)漏斗燒杯玻璃棒【解析】(1)在第⑦步蒸發(fā)過程中要用玻璃棒攪拌，目的是防止液體局部受熱溫度過高，造成液滴飛濺。(2)第②步操作的目的是除去粗鹽中的硫酸鈉，則需要加入過量BaCl2溶液，第④步操作是為了除去CaCl2及過量的BaCl2，則需要加入過量Na2CO3溶液。(3)第⑥步操作的目的是除去濾液中過量的氫氧化鈉和碳酸鈉，所以發(fā)生反應的化學方程式為NaOH＋HCl===NaCl＋H2O，Na2CO3＋2HCl===2NaCl＋H2O＋CO2↑。(4)不能用KOH溶液代替NaOH溶液，理由是會引入新雜質K＋。(5)過濾操作所需玻璃儀器有漏斗、燒杯、玻璃棒。18.【答案】(1)2NH3＋3Cl2===6HCl＋N2(或8NH3＋3Cl2===6NH4Cl＋N2)3(2)(3)【解析】19.【答案】2∶3【解析】3NO2＋H2O===2HNO3＋NO①,2NO＋O2===2NO2②，由方程式①×2＋②得4NO2＋O2＋2H2O===4HNO3③；由方程式①×2＋②×3得4NO＋3O2＋2H2O===4HNO3④。二氧化氮和氧氣的體積比不等于4∶1，需討論二氧化氮和氧氣分別過量時的兩種情況。設混合氣體的體積為1，混合氣體中二氧化氮的體積為x，則氧氣為1－x。(1)假定原混合氣體中V(NO2)∶V(O2)<4∶14x＝解得y＝x4，剩余氧氣：(1－x)－x4解得x＝2V(NO2)∶V(O2)＝25∶(1－2(2)假定原混合氣體中V(NO2)∶V(O2)>4∶14y＝解得y＝4(1－x)暫時剩余二氧化氮：1－[4(1－x)＋(1－x)]＝5x－4由3NO2＋H2O===2HNO