1、第五章化工生产中的重要非金属元素单元测试卷一、单选题(共15小题) 1.检验SO2中是否混有CO2气体，可采用的方法是()A通过品红溶液B先通过足量NaOH溶液，再通入澄清石灰水C通过澄清石灰水D先通过足量酸性KMnO4溶液，再通过澄清石灰水2.标准状况下，将盛满二氧化氮的大试管倒扣在盛水的水槽中，充分吸收后，试管内溶液的物质的量浓度是()A 0.045 molL1B 0.036 molL1C 0.033 molL1D 0.018 molL13.与下列物质的反应中，硝酸既表现氧化性，又表现酸性的是()A FeOB Na2CO3C CuOD木炭4.假设SiO2晶体中Si原子被Al原子取代，不足的
2、价数由K原子补充。当有25%的硅原子被铝原子取代时，可形成正长石，则正长石的化学组成为()A KAlSiO4B KAlSi2O6C KAlSi3O8D KAlSi4O105.下列物质能使品红溶液褪色，其中是利用强氧化性漂白的是()活性炭过氧化钠氯水二氧化硫臭氧A B C D 6.下列有关硅和硅的化合物的用途错误的是()A硅单质作耐火材料B晶体硅作半导体材料C二氧化硅作光导纤维材料D高纯硅作计算机芯片材料7.某同学仿照“喷泉”实验的原理，在实验室中做了一个“喷烟”实验，如图所示。该同学在甲、乙两个烧瓶中分别充入X、Y两种无色气体，在胶头滴管中盛有含酚酞的氢氧化钠溶液，实验时将胶头滴管内的液体挤入
3、甲烧瓶内，然后打开止水夹，便可看到甲烧瓶中的导管口喷出白色的烟，同时甲烧瓶中的溶液颜色逐渐变浅。若已知X、Y是氯化氢、氨气、氯气、氧气、甲烷、二氧化硫、一氧化氮七种气体中的两种，则下列判断中，正确的是()A X是氨气，Y是氯化氢B X是氯气，Y是甲烷C X是二氧化硫，Y是氧气D X是一氧化氮，Y是氧气8.我国清代本草纲目拾遗中记叙无机药物335种，其中“强水”条目下写道：“性最烈，能蚀五金其水甚强，五金八石皆能穿第，惟玻璃可盛。”这里的“强水”是指()A氨水B硝酸C醋D卤水9.下列关于水玻璃的性质和用途的叙述中不正确的是()A这是一种矿物胶，既不燃烧也不受腐蚀B在建筑工业上可以作黏合剂、耐酸水
4、泥掺料C木材、织物浸过水玻璃后具有防腐性能且不易燃烧D水玻璃的化学性质稳定，在空气中不易变质10.下列非金属氧化物与其引起的环境问题及主要来源对应正确的是 ()A答案AB答案BC答案CD答案D11.对于SiO2Na2CO3Na2SiO3CO2，下列结论正确的是()A表现了强酸制弱酸的反应原理B说明二氧化硅具有弱氧化性C其离子方程式是SiO2CO32-=SiO32-CO2D因生成挥发性物质使反应能够进行12.下列有关硅及其化合物的说法正确的是()A陶瓷、玻璃、水泥容器都能贮存氢氟酸B硅酸钠属于盐，不属于碱，所以硅酸钠可以保存在具有磨口玻璃塞的试剂瓶中C用SiO2制取硅酸，应先使二氧化硅与氢氧化钠
5、溶液反应，然后再通入CO2D由Na2CO3SiO2CO2Na2SiO3可知，硅酸的酸性强于碳酸13.下列关于二氧化碳和二氧化硅的说法中正确的是()A二氧化碳和二氧化硅分别是碳酸和硅酸的酸酐B二氧化碳和二氧化硅与水反应分别生成相应的酸C二氧化碳是酸性氧化物，二氧化硅是两性氧化物D二氧化碳和二氧化硅都是由相应的分子组成的14.下列关于二氧化硅的叙述中正确的是()A硅原子和碳原子最外层电子数相同，二氧化硅和二氧化碳分子结构也相同B二氧化硅能与氢氧化钠溶液和氢氟酸反应，所以二氧化硅是两性氧化物C二氧化硅中硅元素为4价，二氧化硅具有氧化性D在二氧化硅中，每个硅原子结合2个氧原子15.下列关于氨气的叙述，
6、错误的是()A氨气极易溶解于水B氨气可以使湿润的蓝色石蕊试纸变红色C氨气具有还原性D可以用玻璃棒蘸取浓盐酸检验氨气的存在二、实验题(共3小题) 16.下图1为实验室制取氨的实验装置。(1)写出A中所发生反应的化学方程式_。(2)该装置还可以制备哪些气体_；试管口略向下倾斜的原因是_。(3)在收集氨气时，试管口一团棉花的作用是_。(4)一位学生用制得的氨，按上图2装置进行喷泉实验，烧瓶已充满干燥的氨气，引发喷泉实验的操作是_。(5)另一学生积极思考产生喷泉的其他方法，设计上图3装置。首先在锥形瓶中分别加入足量的下列物质，反应后产生喷泉的是()A碳酸钙粉末和浓盐酸B碳酸氢铵溶液与稀氢氧化钠溶液C氯
7、化氢和硝酸银溶液D氯化氢和酚酞溶液该同学又向锥形瓶中加入酒精，水槽加入冷水后，再加入足量的下列物质，结果也产生了喷泉。水槽中加入的物质可以是()A硝酸铵 B食盐C浓硫酸 D硫酸铜17.某化学课外小组所做实验的示意图如图所示：图中“”表示气体流向， M是一种纯净而干燥的气体，Y为另一种气体，E内有红棕色气体产生，实验所用物质只能由下列物质中选取：Na2CO3、Na2O2、NaCl、Na2O、CaCl2、(NH4)2CO3、碱石灰等固体及蒸馏水。据此实验，完成下列填空：(1)A中所用装置的主要仪器和药品是_。(2)B中所选的干燥剂是_，其作用是_。(3)C中发生的主要反应的化学方程式：_。(4)制
8、取Y气体的D装置所用的主要仪器是_。制取Y气体的化学方程式是_。(5)F中发生反应的化学方程式为_。18.某水样中要检验出H、SO、Cl，三位学生进行了如下不同的实验：甲同学：取少量溶液先滴加石蕊溶液，再加入BaCl2溶液，充分振荡后静置，取上层清液加入AgNO3溶液。乙同学：取少量溶液先加入足量Ba(NO3)2溶液，充分振荡后静置，取上层清液加入AgNO3溶液，再加入少量NaHCO3粉末。(1)评价二位同学实验的合理性。甲_(填“合理”或“不合理”，下同)；乙_。如不合理，请说明原因_(如合理，此空不填)。(2)丙同学认为以下做法也能达到实验目的，但要控制试剂的用量：取少量溶液先滴加紫色石蕊
9、溶液，再加入Ba(OH)2溶液，充分振荡后静置，取上层清液加入AgNO3溶液。请说明丙同学如何控制试剂量：_。三、计算题(共3小题) 19.将容积为12 mL试管充满氧气和二氧化氮的混合气体，倒置于水中充分反应。(1)若无气体剩余，原混合气体中二氧化氮和氧气的体积各为多少？(2)若气体剩余2 mL，原混合气体中二氧化氮和氧气的体积各为多少？20.将10 mL充满NO2和O2的混合气体的试管，倒置在水槽中，反应停止后试管内剩余2 mL的无色气体，求原混合气体中NO2和O2各多少毫升？21.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
10、吨？四、填空题(共3小题) 22.下列说法正确的是_(填序号)。硫的非金属性较强，所以只以化合态存在于自然界中。分离黑火药中的硝酸钾、木炭、硫黄要用到二硫化碳、水及过滤操作。硫与金属或非金属反应时均作氧化剂。硫在空气中燃烧产物只是SO2。不能由单质直接化合而制得CuS、CuCl2、Fe2S3、FeCl2。用蒸馏水清洗试管内壁残留的硫。23.向10 mL浓度都为3 molL1的硝酸与硫酸的混合溶液中加入1.92 g铜，充分反应后，设溶液体积仍为10 mL。求：(1)产生的气体在标准状况下的体积是_。(2)反应后溶液中各溶质离子的物质的量浓度是_。24.现有稀硝酸、碳酸钙、澄清石灰水、硅酸钠溶液，
11、用下图所示的装置证明酸性：硝酸碳酸硅酸。(1)仪器A的名称为_，干燥管D的作用是_。(2) A中装的试剂是_，B中装的试剂是_。(3) C中装的试剂是_，C中的实验现象为_。(4)写出C中开始时发生反应的离子方程式：_。答案解析1.【答案】D【解析】A选项检验的是SO2；B选项不管是否混有CO2都不会产生白色沉淀；C选项不管有没有CO2都会产生白色沉淀，不能验证有无CO2；只有D选项，足量酸性KMnO4溶液将SO2完全吸收，通过澄清石灰水，若有白色沉淀生成则一定有CO2，若无沉淀则无CO2。2.【答案】A【解析】设试管的体积为V，由3NO2H2O=2HNO3NO可知，n(HNO3)23V22.
12、4mol，V(HNO3)23VL，c(HNO3)23V22.4mol23VL122.4molL10.045 molL1。3.【答案】A【解析】A符合要求，FeO与浓HNO3反应生成NO2和Fe(NO3)3，HNO3表现出强氧化性，同时又表现出酸性；B、C不符合要求，硝酸与弱酸盐及碱性氧化物反应表现出酸性；D不符合要求，硝酸只表现出强氧化性。4.【答案】C【解析】假设有4个SiO2，则1个Si原子被Al原子取代，被取代的Si的化合价与1个Al和1个K在化合物中的化合价之和相等，所以正长石的化学组成中K、Al、Si原子个数之比为113，即化学式为KAlSi3O8。5.【答案】B【解析】活性炭是吸附
13、性(物理性质)漂白；SO2是化合性漂白；其他三种均是利用强氧化性来漂白的。6.【答案】A【解析】单质硅是很好的半导体材料，是生产光导纤维的原料；高纯硅是制作计算机芯片的材料；在高温下，硅能与氧气反应生成二氧化硅，硅单质不能作耐火材料。7.【答案】A【解析】X必须是一种易溶于氢氧化钠溶液的气体，才能使甲内气压减小导致乙中的气体进入甲，甲烧瓶中的导管口喷出白色的烟，说明有白色固体生成。氨气极易溶于水，能使甲内气压减小导致乙中的氯化氢气体进入甲，氨气与氯化氢反应产生白烟，A符合题意；氯气与甲烷光照能反应但无白烟现象， B不符合题意；二氧化硫与氢氧化钠溶液反应，使甲内气压减小导致乙中的氧气进入甲，但二
14、氧化硫与氧气在通常情况下不反应， C不符合题意；一氧化氮不与氢氧化钠溶液反应，D不符合题意。8.【答案】B【解析】根据所给四种物质的氧化性的强弱可判断，硝酸具有强氧化性，可溶解大部分金属，强水为硝酸。9.【答案】D【解析】水玻璃的化学性质稳定，但在空气中易与二氧化碳反应：Na2SiO3CO2H2O=H2SiO3Na2CO3。10.【答案】C【解析】破坏臭氧层的是氟氯代烃；导致温室效应的气体是CO2、CH4等；造成光化学烟雾的气体是氮氧化物和碳氢化合物；造成酸雨的主要是SO2等。11.【答案】D【解析】该反应属于高温固相反应，生成的二氧化碳气体逸出是保证反应可以进行的原因，它不能用复分解反应中强
15、酸制弱酸规律解释，不能用离子方程式来表示；该反应元素的化合价无变化，不是氧化还原反应。12.【答案】C【解析】陶瓷、玻璃、水泥的主要成分都是硅酸盐，其含有的SiO2能与氢氟酸反应，A项错误；硅酸钠是一种黏合剂，能将玻璃塞和瓶体粘在一起，不便于打开，B项错误；D项中的反应能发生是因为生成的CO2气体不断逸出，不能说明硅酸的酸性强于碳酸。13.【答案】A【解析】二氧化碳和二氧化硅都能与碱(如氢氧化钠)溶液反应生成盐和水，它们都是酸性氧化物；二氧化硅不能与酸反应生成盐和水，二氧化硅不是两性氧化物；二氧化硅不溶于水，不能与水反应；二氧化碳是碳酸的酸酐，二氧化硅是硅酸的酸酐；二氧化碳气体是由二氧化碳分子
16、聚集而组成，二氧化硅则是硅原子和氧原子构成的立体网状结构的晶体，二氧化硅中不存在分子。14.【答案】C【解析】在二氧化硅中，每个硅原子与4个氧原子结合，每个氧原子与2个硅原子结合，形成具有立体网状结构的晶体，不存在单个的二氧化硅分子，二氧化硅晶体中硅原子和氧原子数目比是12。在高温下，二氧化硅能与单质碳反应生成单质硅和一氧化碳，硅元素的化合价由4价降低为0价，二氧化硅具有氧化性。15.【答案】B【解析】16.【答案】(1)2NH4Cl2Ca(OH)2CaCl22NH32H2O(2)氧气为防止生成的水倒流至试管底部，使试管受热不均而炸裂(3)防止氨气和空气对流，使收集的氨气不纯(4)图2进行喷泉
17、实验的关键是气密性要好，胶头滴管要事先吸满水，打开橡皮管的夹子，挤压胶头滴管的胶头，使少量的水进入烧瓶(5)AC【解析】图1为制取氨气的实验装置，该装置的气体发生装置还可用于制取氧气；发生装置中试管口向下倾斜是防止生成的水倒流至试管底部，试管受热不均而炸裂。在收集氨气的试管口塞一团棉花，其作用是防止因空气对流而使氨气逸出。喷泉实验的关键一是装置气密性要好；二是气体极易溶解迅速产生压强差。A中碳酸钙粉末和浓盐酸产生二氧化碳气体，锥形瓶内压强增大，溶液被喷入烧瓶；B中碳酸氢铵溶液与稀氢氧化钠溶液生成碳酸钠和一水合氨，没有明显的压强变化，不会产生喷泉现象；C中盐酸和硝酸银溶液反应没有气体生成，氯化氢
18、极易溶于水，锥形瓶内压强减小，不会产生喷泉现象；D中氯化氢气体和酚酞溶液氯化氢极易溶于水，锥形瓶内压强减小，不会产生喷泉现象；向锥形瓶中加入酒精，水槽加入冷水后，再加浓硫酸，浓硫酸溶解放热使锥形瓶内酒精被加热而气化，锥形瓶内压强增大，结果产生了喷泉。17.【答案】(1)带铁圈的铁架台、试管、酒精灯、导管、单孔塞、(NH4)2CO3(2)碱石灰吸收水和二氧化碳(3)4NH35O24NO6H2O(4)锥形瓶、分液漏斗、双孔塞、导气管2Na2O22H2O=4NaOHO2(5)3NO2H2O=2HNO3NO【解析】氨的催化氧化，需要氨气和氧气两种反应物。A制备氨气，B进行干燥。D产生氧气与氨气在C中发
19、生反应。18.【答案】(1)不合理合理甲加入BaCl2溶液引入Cl，干扰Cl的检验(2)加入Ba(OH)2溶液至沉淀不再产生，且溶液红色不褪去【解析】(1)甲同学设计的方案不合理，加入BaCl2溶液时引入了Cl，此后再检验Cl已无意义。(2)加Ba(OH)2不要过量，保证溶液仍呈酸性为好。否则在碱性条件下后加入的Ag与OH反应最终生成灰黑色的Ag2O沉淀，对实验造成干扰。19.【答案】(1)二氧化氮体积为9.6 mL，氧气体积为2.4 mL(2)剩余氧气时，氧气为4 mL，二氧化氮为8 mL剩余一氧化氮时，氧气为1.2 mL，二氧化氮为10.8 mL【解析】(1)无气体剩余，发生反应：4NO2
20、2H2OO2=4HNO3，二氧化氮与氧气的体积比41，二氧化氮为12 mL459.6 mL，氧气为12 mL152.4 mL，原混合气体二氧化氮的体积为9.6 mL，氧气的体积为2.4 mL。(2)若气体剩余2 mL，可能是氧气或一氧化氮：剩余2 mL氧气，设参加反应的氧气的体积为x,则4xx10 mL解得x2 mL，所以二氧化氮为8 mL，氧气为2 mL2 mL4 mL，剩余2 mL一氧化氮，由3NO2H2O=2HNO3NO可知相当于剩余6 mL 二氧化氮4xx（126）mL解得x1.2 mL，所以二氧化氮为4.8610.8 mL，氧气为1.2 mL。20.【答案】若剩余的气体是NO，则NO
21、2和O2的体积分别为9.2 mL和0.8 mL；若剩余的气体是O2，则NO2和O2的体积分别为6.4 mL和3.6 mL。【解析】剩余2 mL气体可能是NO或O2，分两种情况讨论：(1)剩余的是NO，可以看成先发生了反应：4NO2O22H2O=4HNO3剩余的NO2又与水作用，最终有2 mL NO 产生。由反应3NO2H2O=2HNO3NO得，剩余的NO2体积为2 mL36 mL。则原有O2体积为(10 mL6 mL)0.8 mL，NO2体积为10 mL0.8 mL9.2 mL。(2)剩余的是O2，则有10 mL2 mL8 mL NO2和O2的混合气体按反应4NO2O22H2O=4HNO3进行
22、。所以NO2的体积为8 mL6.4 mL，O2体积为10 mL6.4 mL3.6 mL。21.【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 t22.【答案】【解析】不正确，元素在自然界中的存在形式虽然与化学活泼性有关，但不能把非金属性强弱作为唯一判断依据，如O、N、S非金属性较强，但自然界中有游离态的O2、N2、S。正确，黑火药成分中的硫黄溶于CS2后过滤，将滤液蒸发得到晶体硫，滤渣再加水溶解过滤，滤渣为炭粉，蒸发滤液，浓缩结晶得到硝酸钾
23、。不正确，S单质显0价，属中间价态，遇到金属、H2时作氧化剂，遇到O2、F2等强氧化性非金属时作还原剂。硫在空气中与O2反应只能生成SO2。不正确，硫的氧化性较弱，与变价金属反应生成低价态硫化物，Cl2的氧化性较强，与变价金属反应生成高价氯化物，S与Cu、Fe反应分别生成Cu2S、FeS，Cl2与Fe、Cu反应分别生成FeCl3、CuCl2。不正确，硫单质易溶于CS2且可以与热的强碱溶液反应：3S6NaOH2Na2SNa2SO33H2O，所以当试管壁上沾有单质硫时，可用CS2或热强碱溶液洗涤。23.【答案】(1)0.448 L(2)Cu2：3 molL1H：1 molL1NO3-：1 molL
24、1SO42-：3 molL1【解析】铜的物质的量1.92 g64 gmol10.03 mol，混合溶液中硝酸根离子的物质的量0.01 L3 molL10.03 mol，混合溶液中氢离子的物质的量0.01 L3 molL10.01 L3 molL120.09 mol，由3Cu8H2NO3-=3Cu22NO4H2O可知，铜的量不足，产生一氧化氮的体积0.02 mol22.4 L mol10.448 L。反应后溶液中铜离子的物质的量浓度0.03 mol0.01 L3 molL1，氢离子的物质的量浓度(0.09 mol0.08 mol)0.01 L1 molL1，硝酸根离子的量浓度(0.03 mol0.02 mol)0.01 L1 molL1，因为硫酸根离子没有参加反应，其浓度仍为3 molL1。24.【答案】(1)分液漏斗防止倒吸(2)稀硝酸碳酸钙(3)硅酸钠溶液有白色沉淀生成(4)SiO32-CO2H2O=H2SiO3CO32-【解析】根据强酸制取弱酸反应原理，硝酸能与碳酸钙反应生成二氧化碳气体，二氧化碳能与硅酸钠溶液反应生成硅酸沉淀，由此可确定它们的酸性强弱顺序：硝酸碳酸硅酸。
