2024-2025學(xué)年新教材高中化學(xué)第五章化工生產(chǎn)中的重要非金屬元素綜合素養(yǎng)測評含解析新人教版必修2

PAGE9-第五章綜合素養(yǎng)測評(時間：45分鐘滿分：100分)一、選擇題：本題共8小題，每小題3分，共24分，每小題只有一個選項符合題意。1．我國“化學(xué)”一詞最早出于《化學(xué)鑒原》(1871年)。該書把一種元素翻譯為“矽”。在地殼里，“矽”的含量在全部元素含量中占其次位，現(xiàn)代把這種“矽”元素命名為()A．錫B．硒C．氧D．硅2．我國清代《本草綱目拾遺》中記敘無機藥物335種，其中“強水”條目下寫道：“性最烈，能蝕五金……其水甚強，五金八石皆能穿滴，惟玻璃可盛。”這里的“強水”是指()A．氨水B.硝酸C．醋D．鹵水3．下列氣體①N2；②O2；③NO2；④NO；⑤CO2；⑥CO中，屬于大氣污染物的是()A．③④⑥B．①②③④C．③④⑤⑥D(zhuǎn)．全部4．環(huán)境污染已成為人類社會面臨的重大威逼，各種污染數(shù)不勝數(shù)。下列名詞與環(huán)境污染無關(guān)的是()①白色垃圾②潮汐③酸雨④光化學(xué)煙霧⑤臭氧空洞⑥可吸入顆粒物⑦赤潮⑧綠色化學(xué)A．①⑦B．②⑤C．②⑧D．⑦⑧5．純二氧化硅可用下列流程制得。下列說法不正確的是()eq\x(粗SiO2)eq\o(→,\s\up7(NaOH溶液),\s\do5(Ⅰ))eq\x(X)eq\o(→,\s\up7(稀H2SO4),\s\do5(Ⅱ))eq\x(Y)eq\o(→,\s\up7(灼燒),\s\do5(Ⅲ))eq\x(SiO2)A．X可用作木材防火劑B．步驟Ⅱ的反應(yīng)是Na2SiO3＋H2SO4=H2SiO3↓＋Na2SO4C．步驟Ⅱ中的稀硫酸可用CO2來代替D．步驟Ⅲ若在試驗室完成，一般在蒸發(fā)皿中進行6．如圖所示，夾子起先處于關(guān)閉狀態(tài)，將液體A滴入試管②與氣體B充分反應(yīng)，打開夾子，發(fā)覺試管①內(nèi)的水立即沸騰了。則液體A和氣體B的組合不行能是下列的()A．亞硫酸鈉溶液、氯氣B．水、二氧化氮C．水、一氧化氮D．氫氧化鈉溶液、二氧化碳7．在標(biāo)準(zhǔn)狀況下，將O2和NO2按14體積比充溢干燥燒瓶，把燒瓶倒置于水中，瓶內(nèi)液體漸漸上升，假設(shè)燒瓶內(nèi)溶液不擴散，最終燒瓶內(nèi)溶液里溶質(zhì)的物質(zhì)的量濃度為()A.eq\f(1,14)mol·L－1B.eq\f(4,5)mol·L－1C.eq\f(1,28)mol·L－1D.eq\f(1,42)mol·L－18．如圖表示Cu與HNO3反應(yīng)的量的關(guān)系，圖中哪一點表示銅與稀硝酸反應(yīng)中被還原的HNO3與Cu的量的關(guān)系()A．a(chǎn)點B．b點C．c點D．d點二、選擇題：本題共4小題，每小題6分，共24分。每小題有一個或兩個選項符合題意，全部選對得6分，選對但不全的得3分，有選錯的得0分。9．用如圖所示試驗裝置進行物質(zhì)性質(zhì)的探究試驗。下列說法不合理的是()A．若品紅溶液①褪色，則說明產(chǎn)物中含有SO2B．若溴水褪色，則說明SO2具有還原性C．若燒瓶中產(chǎn)生黃色渾濁和無色氣泡，則說明Na2S2O3只作氧化劑D．若品紅溶液②不褪色、Na2SiO3溶液中出現(xiàn)白色渾濁，則說明亞硫酸比碳酸的酸性強10．高純度晶體硅是典型的無機非金屬材料，又稱“半導(dǎo)體”材料，它的發(fā)覺和運用曾引起計算機的一場“革命”。它可以按下列方法制備：SiO2eq\o(→,\s\up7(①C),\s\do5(高溫))Si(粗)eq\o(→,\s\up7(②HCl),\s\do5(300℃))SiHCl3eq\o(→,\s\up7(③過量H2),\s\do5(1000～1100℃))Si(純)下列說法正確的是()A．步驟①的化學(xué)方程式為SiO2＋2Ceq\o(=,\s\up7(高溫))Si＋2CO↑B．步驟①②③中每生成或反應(yīng)1molSi，轉(zhuǎn)移4mol電子C．二氧化硅能與氫氟酸反應(yīng)，而硅不能與氫氟酸反應(yīng)D．SiHCl3(沸點33.0℃)中含有少量的SiCl4(沸點67.6℃)，通過蒸餾(或分餾)可提純SiHCl311．下圖是一種綜合處理SO2廢氣的工藝流程。下列說法正確的是()A．向B溶液中滴加KSCN溶液，溶液可能變?yōu)榧t色B．溶液B轉(zhuǎn)化為溶液C發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為4H＋＋4Fe2＋＋O2=4Fe3＋＋2H2OC．溶液酸性A＞B＞CD．加氧化亞鐵可以使溶液C轉(zhuǎn)化為溶液A12．氮在海洋中的循環(huán)，是整個海洋生態(tài)系統(tǒng)的基礎(chǔ)和關(guān)鍵。海洋中無機氮的循環(huán)過程可用下圖表示。其中反應(yīng)④的離子方程式為4NHeq\o\al(＋,4)＋5O2=2NOeq\o\al(－,2)＋6H＋＋N2O＋5H2O。下列說法正確的是()A．①②均屬于固氮反應(yīng)B．海洋中的反硝化作用肯定有氧氣參與C．反應(yīng)④中每生成1molH2O共轉(zhuǎn)移4mol電子D．向海洋中排放含NOeq\o\al(－,3)的廢水可能影響海洋中氮的循環(huán)三、非選擇題(本題包括4小題，共52分)13．(12分)鹽酸、硫酸和硝酸是中學(xué)階段常見的“三大強酸”?，F(xiàn)就硫酸與金屬銅反應(yīng)的狀況，回答下列問題：(1)工業(yè)上制備硫酸銅是利用廢銅屑經(jīng)灼燒后，在加熱條件下跟稀硫酸反應(yīng)，有關(guān)的化學(xué)方程式是________________________________________________________________________________________________________________________________________________。不采納銅跟濃硫酸反應(yīng)來制取硫酸銅的緣由是________________________________________________________________________________________________________________________________________________。(2)在肯定體積的10mol·L－1的濃硫酸中加入過量銅片，加熱使之反應(yīng)，被還原的硫酸為0.9mol。則濃硫酸的實際體積________(填“大于”“等于”或“小于”)180mL。(3)將8gFe2O3投入150mL某濃度的稀硫酸中，再投入7g鐵粉，充分反應(yīng)后，收集到1.68LH2(標(biāo)準(zhǔn)狀況)，同時，F(xiàn)e和Fe2O3均無剩余，為了中和過量的硫酸，且使溶液中鐵元素完全沉淀，共消耗4mol·L－1的NaOH溶液150mL。則原硫酸的物質(zhì)的量濃度為________。14．(13分)某校課外活動小組為了探究銅與稀硝酸反應(yīng)產(chǎn)生的是NO氣體，設(shè)計了如下試驗。試驗裝置如圖所示(已知NO、NO2能與NaOH溶液反應(yīng))：(1)設(shè)計裝置A的目的是________________________________________，為達此目的應(yīng)進行的操作是______________________________________。(2)在(1)中的操作后將裝置B中銅絲插入稀硝酸，并微熱之，視察到裝置B中的現(xiàn)象是________________________________________；B中反應(yīng)的離子方程式是________________________________。(3)將注射器F中的空氣推入E中，E中的氣體變?yōu)榧t棕色，該試驗的目的是____________________。(4)D裝置的作用是________________________________________________________________________。15．(13分)某同學(xué)用如圖所示裝置探究SO2的性質(zhì)及其有關(guān)試驗。(1)試驗室用亞硫酸鈉固體和肯定濃度的硫酸溶液反應(yīng)制備SO2氣體，寫出該反應(yīng)的化學(xué)方程式：________________________。(2)分別將SO2氣體通入下列溶液中，回答下列問題：①少量SO2通入紫色石蕊試液，現(xiàn)象是____________________。②SO2通入酸性KMnO4溶液，現(xiàn)象是____________________，其反應(yīng)的離子方程式為____________________。③過量SO2漸漸地通入澄清石灰水中，現(xiàn)象是______________________。④若C為雙氧水，則通入SO2后，請大膽推斷所得溶液的溶質(zhì)是________(填化學(xué)式)，若該同學(xué)制備的SO2氣體中混有CO2氣體，產(chǎn)生雜質(zhì)的緣由可能是亞硫酸鈉固體中混有____________。16．(14分)探討氮的循環(huán)和轉(zhuǎn)化對生產(chǎn)、生活有重要的價值。Ⅰ.(1)寫出試驗室制備氨氣的化學(xué)方程式：____________________。Ⅱ.氨是重要的化工原料。某工廠用氨制硝酸和銨鹽的流程如下圖所示。(2)設(shè)備1、3中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式分別是____________________、__________________。設(shè)備2中通入的物質(zhì)A是________。Ⅲ.氨氮廢水的去除是當(dāng)前科學(xué)探討的熱點問題。氨氮廢水中的氮元素多以NHeq\o\al(＋,4)和NH3·H2O的形式存在。某工廠處理氨氮廢水的流程如下：(3)過程①的目的是將NHeq\o\al(＋,4)轉(zhuǎn)化為NH3，并通過鼓入大量空氣將氨氣吹出，寫出NHeq\o\al(＋,4)轉(zhuǎn)化為NH3的離子方程式：____________________。(4)過程②加入NaClO溶液可將氨氮物質(zhì)轉(zhuǎn)化為無毒物質(zhì)，反應(yīng)后含氮元素、氯元素的物質(zhì)化學(xué)式分別為________、________。(5)含余氯廢水的主要成分是NaClO以及HClO，X可選用以下哪種溶液以達到去除余氯的目的________(填字母)。a．KOHb．Na2SO3c．KMnO4寫出其中一個反應(yīng)的離子方程式：________________________________________________________________________。

第五章綜合素養(yǎng)測評1．答案：D2．解析：硝酸具有強氧化性，能與很多金屬、礦物質(zhì)等反應(yīng)，但不與玻璃反應(yīng)。答案：B3．解析：氮的氧化物、硫的氧化物及CO是常見的大氣污染物。答案：A4．解析：潮汐是自然現(xiàn)象；白色垃圾主要是難降解的白色塑料，會造成土壤污染；酸雨是氮的氧化物和硫的氧化物造成的污染；光化學(xué)煙霧是氮的氧化物等排放造成的；臭氧空洞由氟氯烴等物質(zhì)造成的；赤潮是水體的富養(yǎng)分化造成的，其危害是造成水中溶解氧削減，導(dǎo)致生物死亡。答案：C5．解析：X為硅酸鈉溶液，可用作木材防火劑，A正確；步驟Ⅱ的反應(yīng)是Na2SiO3＋H2SO4=H2SiO3↓＋Na2SO4，B正確；碳酸的酸性比硅酸強，故步驟Ⅱ中的稀硫酸可用CO2來代替，C正確；步驟Ⅲ為硅酸固體的灼燒，若在試驗室完成，一般在坩堝中進行，D錯誤。答案：D6．解析：①中水沸騰說明①中氣體壓強減小，在C項中水與NO不反應(yīng)，不能使氣體壓強減小。答案：C7．解析：設(shè)燒瓶的體積為VL，由4NO2＋O2＋2H2O=4HNO3，知NO2的體積為eq\f(4,5)VL，又O2和NO2的體積比為14，所以最終液體充溢整個燒瓶，溶液的體積為VL，NO2的物質(zhì)的量為eq\f(4,5)VL÷22.4L·mol－1＝eq\f(1,28)Vmol，所以硝酸的物質(zhì)的量濃度為eq\f(1,28)Vmol÷VL＝eq\f(1,28)mol·L－1。答案：C8．解析：Cu與稀硝酸反應(yīng)的化學(xué)方程式為3Cu＋8HNO3(稀)=3Cu(NO3)2＋2NO↑＋4H2O，由方程式可知參與反應(yīng)的硝酸只有eq\f(1,4)被還原，故被還原的HNO3與Cu的關(guān)系為3Cu～2HNO3(還原)，A正確。答案：A9．解析：A項，SO2能使品紅溶液褪色；B項，二氧化硫使溴水褪色表現(xiàn)還原性；C項，燒瓶中產(chǎn)生黃色渾濁和無色氣泡，說明Na2S2O3既作氧化劑又作還原劑；D項，品紅溶液②不褪色說明無二氧化硫，Na2SiO3溶液中出現(xiàn)白色渾濁說明有二氧化碳產(chǎn)生，依據(jù)強酸制弱酸原理可知亞硫酸比碳酸的酸性強。答案：C10．解析：A項正確；B項，第②、③步中轉(zhuǎn)移2mol電子，錯誤；C項，硅可與氫氟酸反應(yīng)生成四氟化硅和氫氣，錯誤；D項，依據(jù)物質(zhì)的沸點不同可用蒸餾的方法進行分別，正確。答案：AD11．解析：SO2與Fe3＋發(fā)生氧化還原反應(yīng)生成Fe2＋和SOeq\o\al(2－,4)，若二氧化硫足量，則溶液中無Fe3＋，加入KSCN溶液，溶液不變?yōu)榧t色；若二氧化硫不足，則溶液中有Fe3＋，加入KSCN溶液，溶液顯紅色，A正確。B正確。溶液A轉(zhuǎn)化為溶液B后溶液酸性增加，C錯誤。FeO與H＋反應(yīng)生成Fe2＋，故加入FeO后溶液C不能轉(zhuǎn)化為溶液A，D錯誤。答案：AB12．解析：氮的固定是指游離態(tài)的氮轉(zhuǎn)變成氮的化合物，故②是氮的固定，①不是，A錯誤；由圖可知，海洋中的反硝化作用過程中NOeq\o\al(－,2)被還原生成N2，NOeq\o\al(－,2)作氧化劑，故不肯定有O2參與，B錯誤；反應(yīng)④為4NHeq\o\al(＋,4)＋5O2=2NOeq\o\al(－,2)＋6H＋＋N2O＋5H2O，生成1molH2O時消耗1molO2，則轉(zhuǎn)移4mol電子，C正確；向海洋中排放含NOeq\o\al(－,3)的廢水，會增加NOeq\o\al(－,3)的反硝化作用，可能影響海洋中氮的循環(huán)，D正確。答案：CD13．解析：(1)加熱條件下，Cu和氧氣反應(yīng)生成CuO：2Cu＋O2eq\o(=,\s\up15(△))2CuO，CuO和稀硫酸反應(yīng)方程式為CuO＋H2SO4=CuSO4＋H2O；濃硫酸和銅反應(yīng)方程式為：Cu＋2H2SO4(濃)eq\o(=,\s\up15(△))CuSO4＋SO2↑＋2H2O，生成等量的硫酸銅時須要濃硫酸較多且生成的二氧化硫污染環(huán)境，所以不采納銅跟濃硫酸反應(yīng)來制取硫酸銅。(2)在加熱條件下，濃硫酸和銅反應(yīng)生成二氧化硫，但濃硫酸濃度達到肯定值后變?yōu)橄×蛩?，稀硫酸和銅不反應(yīng)，所以當(dāng)被還原的硫酸為0.9mol時，則所用濃硫酸的實際體積應(yīng)大于180mL。(3)該過程中發(fā)生的反應(yīng)為：Fe2O3＋3H2SO4=Fe2(SO4)3＋3H2O、Fe＋H2SO4=FeSO4＋H2↑、Fe2(SO4)3＋Fe=3FeSO4、FeSO4＋2NaOH=Fe(OH)2↓＋Na2SO4、2NaOH＋H2SO4=Na2SO4＋2H2O，最終溶液中的溶質(zhì)是Na2SO4，由原子守恒得eq\f(1,2)n(NaOH)＝n(Na2SO4)＝n(H2SO4)，則c(H2SO4)＝eq\f(nNaOH,2×0.15L)＝eq\f(4mol·L－1×0.15L,2×0.15L)＝2mol·L－1。答案：(1)2Cu＋O2eq\o(=,\s\up15(△))2CuO、CuO＋H2SO4=CuSO4＋H2O生成等量的硫酸銅需濃硫酸較多且生成的二氧化硫污染環(huán)境(2)大于(3)2mol·L－114．解析：由試驗裝置及流程可知，A中發(fā)生硝酸與碳酸鈣的反應(yīng)生成二氧化碳，因燒瓶中有空氣，則生成的NO能與氧氣反應(yīng)生成二氧化氮，利用A裝置反應(yīng)生成的二氧化碳?xì)怏w趕盡裝置中的空氣，避開對一氧化氮氣體的檢驗造成干擾；B中Cu與稀硝酸反應(yīng)生成NO、硝酸銅和水，E中收集到無色氣體NO，利用F充入空氣，可檢驗NO的生成；D裝置為尾氣處理裝置，汲取氮的氧化物，防止污染空氣。答案：(1)利用生成的CO2將整套裝置內(nèi)的空氣趕盡，以解除對氣體產(chǎn)物視察的干擾使玻璃塞上的凹槽對準(zhǔn)分液漏斗的小孔，打開K，當(dāng)裝置C中產(chǎn)生白色沉淀時，關(guān)閉K(2)銅絲上產(chǎn)生氣泡，溶液變?yōu)樗{色3Cu＋8H＋＋2NOeq\o\al(－,3)=3Cu2＋＋2NO↑＋4H2O(3)驗證E中的無色氣體為NO(4)汲取NO、NO2等尾氣，防止污染空氣15．解析：(1)亞硫酸鈉和硫酸反應(yīng)生成硫酸鈉、二氧化硫和水，化學(xué)方程式為Na2SO3＋H2SO4=Na2SO4＋SO2↑＋H2O。(2)①二氧化硫和水反應(yīng)生成亞硫酸，能使紫色石蕊試液變紅。②二氧化硫具有還原性，能被酸性KMnO4溶液氧化，所以溶液的紫紅色褪去，反應(yīng)的離子方程式為5SO2＋2MnOeq\o\al(－,4)＋2H2O=5SOeq\o\al(2－,4)＋2Mn2＋＋4H＋。③二氧化硫和氫氧化鈣反應(yīng)生成亞硫酸鈣沉淀和水，接著通入過量二氧化硫，亞硫酸鈣和二氧化硫、水反應(yīng)生成可溶于水的亞硫酸氫鈣，所以現(xiàn)象是先出現(xiàn)渾濁，然后又漸漸變澄清。④二氧化硫具有還原性，H2O2具有氧化性，二氧化硫能和雙氧水發(fā)生氧化還原反應(yīng)生成硫酸，則所得溶液的溶質(zhì)是H2SO4；若制備的SO2氣體中混有CO2氣體，產(chǎn)生雜質(zhì)的緣由可能是亞硫酸鈉固體中混有碳酸鹽或碳酸氫鹽。答案：(1)Na2SO3＋H2SO4=Na2SO4＋SO2↑＋H2O(2)①紫色石蕊試液變紅②溶液紫紅色褪去5SO2＋2MnOeq\o\al(－,4)＋2H2O=2Mn2＋＋5SOeq\o\al(2－,4)＋4H＋③先出現(xiàn)渾濁，然后又漸漸變澄清④H2SO4碳酸鹽或碳酸氫鹽16．解析：Ⅰ.(1)試驗室用NH4Cl和Ca(OH)2制備氨氣，其反應(yīng)的化學(xué)方程式為2NH4Cl＋Ca(OH)2eq\o(=,\s\up15(△))CaCl2＋2NH3↑＋2H2O。Ⅱ.(2)設(shè)備1中是NH3和