1、第五章 化工生产中重要的非金属元素 单元检测一、选择题(共10个小题，每小题3分，共30分，每小题只有一个选项符合题意)1.古籍中关于绿矾的分解有如下描述:“绿矾形似朴消(Na2SO410H2O)而绿色，取此物置于铁板上，聚炭，封之囊袋，吹令火炽，其矾即沸，流出，色赤如融金汁者是真也。”对此段话的说明中肯定错误的是( )A.绿矾的化学式为FeSO47H2OB.绿矾分解过程中没有发生电子的转移C.“色赤”物质可能是Fe2O3D.流出的液体中可能含有硫酸2.下列说法不正确的是( )A.山西博物院陈列的元青花瓷的原料有高岭士Al2Si2O5（OH）4，也可以表示为A12O32SiO22H2OB.氮的
2、三种固定方式，都发生了氧化还原反应C.汉代烧制出的瓷器，其主要原料为黏土D.现代信息社会用于传递信号的光导纤维的主要成分为硅3.下列有关物质性质与用途具有对应关系的是( )A.吸收产生,可用作呼吸面具供氧剂B.具有还原性,可用于自来水的杀菌消毒C.硬度大,可用于制造光导纤维D.易溶于水,可用作制冷剂4.能正确表达下列反应的离子方程式为( )A.用醋酸除去水垢: B.硫化亚铁与浓硫酸混合加热: C.向溶液中加入过量的： D.用氢氧化钠溶液吸收工业废气中的： 5.下列叙述正确的是( )标准状况下,1mol SO2和1mol SO3具有相同的体积;SO2使溴水、高锰酸钾酸性溶液褪色是因为SO2有漂白
3、性;SO2有漂白性,湿润的氯气也有漂白性,若将SO2和Cl2以等物质的量混合后通入品红溶液中,一定褪色更快;SO2溶于水,得到的溶液有氧化性,还有还原性;SO2通入Ba(OH)2溶液中,有白色沉淀生成,加入稀硝酸最终沉淀将全部溶解;SO2通入BaCl2溶液中无沉淀生成。A.B.C.D.6.某同学为检验某溶液中含有的常见的四种无机离子,进行了下图所示的实验操作。其中检验过程中产生的气体能使湿润的红色石蕊试纸变蓝。由该实验能得到的正确结论是( )A.原溶液中一定含有B.原溶液中一定含有C.原溶液中一定含有D.原溶液中一定含有7.已知NH3，HCl极易溶于水，Cl2能溶于水。下列各装置不能达到实验目
4、的的是( )A.利用1吸收多余的氨气B.装置2可用于除去CO2中的HClC.装置3可用于干燥氨气D.装置4可用于排空气法收集H2、CO2、Cl2、HCl等气体8.下图所示为“双色双喷泉”实验装置,图中烧瓶内分别充满氨气和氯化氢,烧杯内盛装滴有石蕊试液的蒸馏水。下列说法错误的是( )A.在实验室中,可用浓氨水和生石灰制备氨气,用浓盐酸和浓硫酸制备氯化氢B.在实验室中制备干燥的氨气和氯化氢时,可选用相同的干燥剂C.实验中同时打开止水夹a、c、d,即可分别形成蓝色和红色喷泉D.喷泉结束后,将烧瓶内溶液混合后呈紫色,蒸干可得氯化铵固体9.有一稀硫酸和稀硝酸的混合酸，其中H2SO4和HNO3的物质的量浓
5、度分别是4molL-1和2molL-1，取10mL此混合酸，向其中加入过量的铁粉，待反应结束后，可产生标准状况下的气体的体积为（设反应中HNO3被还原成NO）( )A.0.224LB.0.448LC.0.672LD.0.896L10.下表中，对陈述、的正确性及两者间是否具有因果关系的判断都正确的是( )选项陈述陈述判断A向浓盐酸中加入浓硫酸可制备氯化氢气体浓盐酸易挥发，浓硫酸与水作用放出大量的热对，对；有BCu能与浓HNO3反应由于Cu具有还原性，浓HNO3具有氧化性，在任何条件下生成的气体一定是NO2对，错；无C硫单质在纯氧中燃烧有少量SO3生成部分二氧化硫被氧化为SO3对，对；无D硝酸铵和
6、碱石灰共热用于实验室制备NH3铵盐与碱能发生复分解反应对，对；有A.AB.BC.CD.D二、选择题(共4小题，每小题4分，共16分，每小题有1个或2个选项符合题意)11.下列计算结果正确的是( )A.0.5L 8mol/L浓盐酸与足量MnO2完全反应产生22.4L（标准状况下）Cl2B.2H2S+SO2=3S+2H2O反应中氧化产物与还原产物的物质的量之比为21C.将NO2和O2等体积混合充满一试管，倒置于水槽中，充分反应后，试管中剩余气体占试管容积的1/8D.标准状况下，用一充满HCl气体的干燥烧瓶做喷泉实验，当水充满整个烧瓶后（假设溶液不外溢），烧瓶内盐酸的物质的量浓度为1/22.4mol
7、/L 12.下列说法正确的是( )A.浓硝酸在光照条件下变黄,说明浓硝酸不稳定,生成的有色产物能溶于浓硝酸B.在KI-淀粉溶液中通入氯气,溶液变蓝,说明氯气能与淀粉发生显色反应C.在某溶液中加入硝酸酸化的氯化钡溶液,有白色沉淀生成,说明溶液中含D.将铜片放入浓硫酸中,无明显实验现象,说明铜在冷的浓硫酸中发生钝化13.已知某物质X能发生如下转化:下列有关上述转化关系中物质及其反应的叙述错误的是( )A.若X为N2，则A为硝酸B.若X为S，则A为硫酸C.反应和一定为氧化还原反应，反应一定为非氧化还原反应D.若X为非金属单质或非金属氢化物，则A不一定能与金属铜反应生成Y14.由下列实验事实得出的结论
8、正确的是( )A.由SiO2不能与水反应生成H2SiO3可知,SiO2不是酸性氧化物高温B.由SiO2+2CSi+2CO,可知碳的非金属性大于硅C.CO2通入Na2SiO3溶液产生白色沉淀,可知酸性H2CO3H2SiO3D.SiO2可与NaOH溶液反应.也可与氢氟酸反应,可知SiO2为两性氧化物三、非选择题(共3个小题，共54分)15.依据下图中氮元素及其化合物的转化关系，回答问题：(1)图1中，X的化学式为_；(2)回答下列关于的问题：实验室常用与制取氨气，该反应的化学方程式为：_；下列试剂不能用于干燥的是_ (填字母)。A浓硫酸B碱石灰CNaOH固体氨气是重要的化工原料，可以合成多种物质，
9、写出催化氧化的化学方程式：_；(3)回答下列关于的问题：汽车排气管上装有催化转化器可减少尾气对环境的污染，发生的反应为：该反应中，被氧化的物质是_(填化学式)，若反应中生成，则转移电子_mol；的颜色变化是_；(4)工业生产中利用氨水吸收和，原理如下图所示：被吸收过程的离子方程式是_。16.单晶硅是信息产业中重要的基础材料。通常用碳在高温下还原二氧化硅制得粗硅(含铁、铝、硼、磷等杂质),粗硅与氯气反应生成四氯化硅(反应温度450 500),四氯化硅经提纯后用氢气还原可得高纯硅。以下是实验室制备四氯化硅的装置示意图。相关信息如下:a.四氯化硅接触水会发生化学反应;b.硼、铝、铁、磷在高温下均能与
10、氯气直接反应生成相应的氯化物;c.有关物质的物理常数见下表:物质SiCl4BCl3AlCl3FeCl3PCl5沸点/57.712.8-315-熔点/-70.0-107.2-升华温度/-180300162请回答下列问题:(1)写出装置A中发生反应的化学方程式_，D中发生反应的化学方程式为_。(2)A中g管的作用是_，装置C中的试剂是_,作用是_。(3)装置E中的h瓶需要冷却的理由是_。(4)过量的氯气可以用石灰乳来处理,请写出该反应的化学方程式_。17.某研究小组用如图装置进行SO2与FeCl3溶液反应的相关实验(夹持装置已略去)。1.A中的化学方程式为_。2.通入足量SO2时C中观察到的现象为
11、_。3.根据以上现象，该小组同学认为SO2与FeCl3溶液发生氧化还原反应。写出SO2与FeCl3溶液反应的离子方程式_。请设计实验方案检验C中有Fe2+生成_。该小组同学向C试管反应后的溶液中加入硝酸酸化的BaCl2溶液，若出现白色沉淀，即可证明反应生成了。该做法_(填“合理”或“不合理”)，理由是_。4.D装置中倒置漏斗的作用是_。5.为了验证SO2具有还原性，实验中可以代替FeCl3的试剂有_。a.浓硫酸b.酸性KMnO4溶液c.碘水d.NaCl溶液答案以及解析1.答案：B解析：绿矾在加热时会溶解在结晶水中，然后发生分解，化学方程式为2FeSO47H2O Fe2O3+SO2+SO3+14
12、H2O，铁的化合价由+2升高到+3，S由+6降低到+4，所以绿矾分解是氧化还原反应，有电子转移。三氧化硫溶于水生成硫酸。2.答案：D解析：铝的氧化物为Al2O3，硅的氧化物为SiO2，氢的氧化物为H2O，根据活泼金属氧化物较活泼金属氧化物SiO2H2O顺序可知，Al2Si2O5（OH）4可表示成A12O32SiO22H2O，A正确；氮的三种固定方式，均由游离态转变为化合态，都发生了氧化还原反应，B正确；瓷器属于硅酸盐产品，其主要原料为黏土，经高温烧结而成，C正确；现代信息社会用于传递信号的光导纤维的主要成分为二氧化硅，D 错。3.答案：A解析：A过氧化钠可以和二氧化碳反应生成氧气，A正确；B因
13、二氧化氯具有氧化性才用于自来水的杀菌消毒，B错误；C二氧化硅透光性好，因此用于制造光导纤维，C错误；D液氨气化时吸收大量热，所以氨可用作制冷剂，D错误。答案选A。4.答案：D解析：醋酸为弱酸,应写成化学式,正确的离子方程式为,故A错误;浓硫酸具有强氧化性,能将氧化为,将氧化为S,正确的离子方程式为,故B错误; 属于弱碱,不溶于弱碱,C错误;用氢氧化钠溶液吸收工业废气中的，+4价的氮元素发生歧化反应,生成硝酸钠、亚硝酸钠,离子方程式为,故D正确5.答案：C解析：标准状况下，三氧化硫不是气体，不适用于气体摩尔体积，不正确；不正确，利用的是SO2的还原性；不正确，因为二者混合发生氧化还原反应生成盐酸
14、和硫酸，失去漂白性；不正确，因为硝酸有氧化性，能氧化亚硫酸钡生成硫酸钡。其余选项都是正确的。6.答案：B解析：原溶液中加入盐酸酸化的硝酸钡溶液,如果其中含有亚硫酸根离子,则会被氧化为硫酸根离子,所以原溶液中不一定含有离子,故A错误;B、产生能使红色石蕊试纸变蓝的气体是氨气,所以原来溶液中一定含有铵根离子,故B正确;C、原溶液中加入盐酸酸化的硝酸钡溶液,引进了氯离子,能和硝酸银反应生成氯化银沉淀,所以能和硝酸银反应生成氯化银沉淀的离子不一定是原溶液中含有的氯离子,故C错误;D、原溶液中加入盐酸酸化的硝酸钡,如果其中含有亚铁离子,则亚铁离子会被氧化为铁离子,铁离子能使硫氰酸钾溶液变为红色,所以原溶
15、液中不一定含有离子,故D错误,答案选B。7.答案：B解析：氨气极易溶于水，吸收装置中的导管下部连一漏斗，漏斗的边缘紧靠液面，吸收易溶性气体，且能防止倒吸，故A正确。氯化氢和二氧化碳都能和氢氧化钠反应而被除去，最终得不到二氧化碳，故B错误。碱石灰是碱性物质，和氨气不反应，所以碱石灰能干燥氨气，故C正确。氢气的密度小于空气的，通常状况下，和空气中的成分不反应，所以可用向下排空气法收集；二氧化碳、氯气、氯化氢气体的密度大于空气的密度，可采用向上排空气法收集，故D正确。8.答案：D解析：用浓氨水和生石灰制备氨气，属于固体和液体反应、不加热的制气类型，用浓盐酸和浓硫酸制备氯化氢，利用浓硫酸的吸水性，A正
16、确；在实验室中制备干燥的氨气和氯化氢时，可选用相同的干燥剂，如无水硫酸钠等中性干燥剂，B正确；实验中同时打开止水夹a、c、d，a导管中少量氨气和氯化氢相互作用，使两烧瓶内压强减小，氨气溶于水显碱性，氯化氢溶于水显酸性，即可分别形成蓝色和红色喷泉，C正确；氯化铵受热易分解，蒸干得不到氯化铵固体，D错误。9.答案：C解析：10mL混合酸中含有：n（H+）=0.01L4molL-12+0.01L2molL-1=0.1mol，n（）=0.01L2molL-1=0.02mol，设完全反应需要H+的物质的量为x，则由于铁过量，发生反应3Fe+2+8H+=3Fe2+2NO+4H2O，则：3Fe+2+8H+=
17、3Fe2+2NO+4H2O2 80.02mol xx=0.02mol8/2=0.08mol，小于0.1mol，故H+有剩余，则反应生成的NO为0.02mol，反应后剩余n（H+）=0.1mol-0.08mol =0.02mol，则Fe + 2H+=Fe2+H20.02mol 0.01mol所以n（NO）+n（H2）=0.02mol+0.01mol=0.03mol，V（NO）+V（H2）=0.03mol 22.4 Lmol-1=0.672L。10.答案：A解析：浓硫酸具有吸水性，溶于水放出大量的热，又因为浓盐酸易挥发，所以向浓盐酸中加入浓硫酸可制备氯化氢气体，A正确；铜与稀硝酸反应生成NO，B错
18、误；硫单质在纯氧中燃烧只能生成SO2，C错误；硝酸铵受热易发生爆炸，实验室一般用氯化铵与熟石灰共热制备氨气，D错误。11.答案：BD解析：只有浓盐酸才能与二氧化锰发生反应生成氯气，随着反应的进行，盐酸的浓度变稀将不再反应，所以0.5L 8mol/L浓盐酸与足量MnO2完全反应产生Cl2的体积小于22.4L（标准状况下），故A错误；该反应中，硫化氢作还原剂，氧化产物为S，二氧化硫作氧化剂，还原产物为S，由于硫化氢与二氧化硫的物质的量之比为21，所以氧化产物与还原产物的物质的量之比也为21，故B正确；将NO，和O2等体积混合充满一试管，倒置于水槽中，发生反应4NO2+2H2O+O2=4HNO3，设
19、试管的体积为8，则NO2和O2的体积都是4，根据方程式，4体积的NO2消耗1体积的氧气，剩余氧气的体积为3，所以试管中剩余气体占试管容积的3/8，故C错误；设原氯化氢气体体积为VL，则标准状况下n（HC1）=，当水充满整个烧瓶后，溶液体积为VL，c（HC1）=mol/L，故D正确。12.答案：A13.答案：C解析：若X为N2，则Y是NO，Z是NO2，A为硝酸，故A正确；若X为S，则Y是SO2，Z是SO3，A为硫酸，故B正确；若X为N2，Y是NO，Z是NO2 ，NO2与水反应生成硝酸和NO，反应、均属于氧化还原反应，故C错误；若X为H2S，Y为S，Z是SO2，A为亚硫酸，则亚硫酸不能与金属铜反应
20、，故D正确14.答案：C15.答案：(1) (2) A (3) CO ； 4 无色气体变化为红棕色气体 (4) 16.答案：(1)MnO2+4HCl（浓）MnCl2+C12+2H2O;2Cl2+SiSiCl4;（2）平衡气压;浓硫酸;干燥氯气;（3）四氯化硅沸点低，需冷凝收集（4）2C12+2Ca（OH）2=CaCl2+Ca（ClO）2+2H2O解析：（1）装置A用于制备氯气，实验室利用浓盐酸和二氧化锰加热制备氯气，发生反应的化学方程式为MnO2+4HCl（浓）MnCl2+C12+2H2O；D中发生Si与氯气的反应生成四氯化硅，化学方程式为2Cl2+SiSiCl4。（2）A中g管可以使内外压强
21、相等，便于液体顺利流下；生成的氯气中混有氯化氢和水蒸气，首先利用饱和食盐水除去氯化氢，最后干燥氯气，则装置C中的试剂是浓硫酸，作用是干燥氯气。（3）根据表中数据可知四氯化硅沸点低，因此装置E中的h瓶需要冷却的理由是冷凝收集四氯化硅。（4）过量的氯气可以用石灰乳来处理，该反应的化学方程式为2C12+2Ca（OH）2=CaCl2+Ca（ClO）2+2H2O。17.答案：1.Na2SO4+H2SO4=Na2SO4+SO2+H2O；2.溶液由棕黄色变为浅绿色；3. 2Fe3+SO2+2H2O=+4H+2Fe2+；取C中反应后的溶液，向其中滴入KSCN溶液不变红，再加入新制的氯水，溶液变红；不合理；硝酸
22、可以将溶解的SO2氧化为H2SO4，干扰实验；4.防止溶液倒吸；5.bc解析：1.在A中浓硫酸与固体亚硫酸钠发生复分解反应，产生二氧化硫气体，反应的化学方程式为Na2SO3+H2SO4=Na2SO4+SO2+H2O。2.通入足量SO2时，在C中二氧化硫与氯化铁溶液发生氧化还原反应，生成硫酸、氯化亚铁和盐酸，因此观察到的现象是溶液由棕黄色变为浅绿色。3. SO2与FeCl3溶液发生氧化还原反应，离子方程式为2Fe3+SO2+2H2O=+4H+2Fe2+。检验有Fe2+生成的实验方法为取C中反应后的溶液，向其中滴入KSCN溶液，溶液不变红色，再滴加23滴新制的氯水，溶液变为红色。硝酸具有强氧化性，可以将溶解的SO2氧化为H2SO4，产生的硫酸与BaCl2溶液反应产生白色沉淀就会干扰的检验，故该做法不合理。4.因尾气SO2易溶于NaOH溶液，使装置内气体压强减小，容易引起倒吸现象的发生，所以倒置漏斗的作用为防止NaOH溶液倒吸。5.验证SO2具有还原性，可用高锰酸钾或碘水等具有强氧化性的物质与SO2发生氧化还原反应，S元素的化合价升高，SO2被氧化；SO2与浓硫酸、NaCl不反应。
