1、非金属及其化合物测试卷 一一、单选题、单选题(共共 15 小题小题) 1.下列有关氮的叙述，错误的是( ) A 氮气常用作保护气 C 氮元素有多种化合价 B 氮气在常温下化学性质非常活泼 D 氮元素是构成蛋白质不可缺少的成分 2.下列物质的变化，不能通过一步化学反应完成的是( ) A CO2H2CO3 B SiO2Na2SiO3 C Na2O2Na2CO3 D SiO2H2SiO3 3.下列说法中正确的是 ( ) A 氮气化学性质不如磷活泼，故氮元素非金属性弱于磷 B 磷酸比硝酸稳定，所以磷元素的非金属性比氮元素强 C “雷雨发庄稼”所包含的化学变化有：N2NONO2HNO3硝酸盐 D 因为
2、NN键键能大，所以 N2分子间作用力大，其熔沸点比白磷高 4.为证明稀硝酸与铜反应产物中气体为 NO，设计如图实验(实验过程中活塞 2 为打开状态)，下列 说法中不正确的是( ) A 关闭活塞 1，加入稀硝酸至液面 a处 B 在装置左侧稍加热可以加快稀硝酸与铜的反应速率 C 通过关闭或开启活塞 1 可以控制反应的进行 D 反应开始后，胶塞下方有无色气体生成，还不能证明该气体为 NO 5.将等体积的 NO2和 N2的混合气体置于试管中，并将试管倒立于水槽中，充分反应后，剩余气体 的体积约为原总体积的( ) A 1/6 B 1/3 C 2/3 D 1/2 6.实验室可利用硫酸厂炉渣(主要成分为铁的
3、氧化物及少量 FeS、SiO2等)制备聚铁和绿矾 (FeSO4 7H2O)，聚铁的化学式为Fe2(OH)n(SO4)30.5nn，制备过程如图 27所示。 下列说法不正确的是( ) A 气体 M的成分是 SO2，通入 H2O2中可生成硫酸，可循环使用 B 制备绿矾时，向溶液 X 中加入过量的铁，充分反应后，经过滤得到溶液 Y，再经浓缩、结晶 等步骤得到绿矾 C 溶液 Z 的 pH 影响聚铁中铁的质量分数，若溶液 Z 的 pH 偏小，将导致聚铁中铁的质量分数偏 大 D 足量氧气的作用是将反应生成 Fe2氧化为 Fe3，同时将生成的 H2S 氧化为 S 7.溴与氯同属“卤族”元素，其单质在性质上具
4、有很大的相似性，但 Cl2比 Br2的活泼性强，下面是 根据氯气的性质对溴单质的预测，其中不正确的是( ) A 溴单质可以和烧碱溶液反应 B 溴单质只有氧化性 C 溴原子最外层有 7 个电子，在化学反应中容易得到一个电子 D 溴离子可以用硝酸酸化过的 AgNO3溶液来检验 8.从海带中提取碘单质，成熟的工艺流程如下。下列关于海水制碘的说法，不正确的是( ) A 实验室在蒸发皿中灼烧干海带，并且用玻璃棒搅拌 B 含 I的滤液中加入稀硫酸和双氧水后，碘元素发生氧化反应 C 在碘水中加入几滴淀粉溶液，溶液变蓝色 D 碘水加入 CCl4得到 I2的 CCl4溶液，该操作为“萃取” 9.向硫酸酸化的 F
5、e( NO3)3溶液中逐渐通入 H2S 气体，可能发生反应的离子方程式正确的是( ) S22NO 4H=2NO2S2H2O 2Fe3H2S =2Fe2S2H Fe33NO 5H2S2H=3NO5S Fe26H2O Fe37NO 10H2S8H=7NO 10SFe214H2O Fe35NO 8H2S 4H=5NO 8S Fe210H2O A B C D 10.下列说法正确的是 ( ) A 向装有 Fe(NO3)2溶液的试管中加入稀 H2SO4，在管口观察到红棕色气体，结论：HNO3分解成 了 NO2 B 实验室检验氨气的方法是将湿润的蓝色石蕊试纸靠近瓶口或管口，观察试纸是否呈红色 C 灼热的铂丝
6、与 NH3、O2混合气接触，铂丝继续保持红热，说明氨的氧化反应是放热反应 D 浓硝酸有强氧化性，常温下能与 Fe 发生剧烈反应 11.下列关于卤化氢的说法不正确的是( ) A 卤素原子半径越大，氢化物越稳定 C 卤素氢化物稳定性：HFHClHBrHI B 卤素原子半径越大，氢化物越不稳定 D 卤族单质与氢气越难反应，生成的氢化物越不稳定 12.对下列事实的解释错误的是( ) A 在蔗糖中加入浓硫酸后出现发黑现象，说明浓硫酸具有脱水性 B 将浓硫酸滴到蓝矾上，晶体变白，说明浓硫酸具有吸水性 C 常温下，浓硫酸可以用铝槽贮存，说明铝与浓硫酸不反应 D 反应 CuSO4H2S=CuSH2SO4能进行
7、，说明 CuS既不溶于水也不溶于稀硫酸 13.锗(Ge)、锡(Sn)、铅(Pb)与碳、硅两元素均位于第A 族，其原子序数按锗、锡、铅的顺序依次 增大，则下列推断一定不正确的是( ) A 锗、锡在空气中不反应，铅在空气中表面生成一层氧化铅 B 锗与盐酸不反应，锡、铅能与盐酸反应 C 锗、锡、铅的4价氢氧化物的碱性：Ge(OH)4Sn(OH)4Pb(OH)4 D 锗、锡、铅的金属性依次减弱 14.某硫酸厂废气中 SO2的回收利用方案如下图所示。下列说法错误的是( ) A X可能含有 2种盐 B Y可能含有(NH4)2SO4 C a 是 SO3 D (NH4)2S2O8中 S 的化合价不可能为7 1
8、5.下列说法正确的是( ) 氯气的性质活泼，它与氢气混合后立即发生爆炸 实验室制取氯气时，为了防止环境污染，多余的氯气可以用氢氧化钙溶液吸收 新制氯水的氧化性强于久置氯水 除去 HCl气体中的 Cl2，可将气体通入饱和食盐水 氯气的水溶液呈酸性 A B C D 二二、实验题、实验题(共共 2 小题小题) 16.SCR 和 NSR技术可有效降低柴油发动机在空气过量条件下的 NOx排放。 (1)SCR(选择性催化还原)工作原理： 尿 素 CO(NH2)2 水 溶 液 热 分 解 为NH3和CO2， 该 反 应 的 化 学 方 程 式 ： _。 反应器中 NH3还原 NO2的化学方程式：_。 当燃油
9、中含硫量较高时，尾气中 SO2在 O2作用下会形成(NH4)2SO4，使催化剂中毒。用化学方程 式表示(NH4)2SO4的形成：_。 尿素溶液浓度影响 NO2的转化，测定溶液中尿素(M60 g mol1)含量的方法如下：取 ag 尿素溶 液，将所含氮完全转化为 NH3，所得 NH3用过量的 v1mLc1mol L1H2SO4溶液吸收完全，剩余 H2SO4用 v2mLc2mol L1NaOH 溶液恰好中和，则尿素溶液中溶质的质量分数是_。 (2)NSR(NOx储存还原)工作原理： NOx的储存和还原在不同时段交替进行，如图 a所示。 通过 BaO和 Ba(NO3)2的相互转化实现 NOx的储存和
10、还原。储存 NOx的物质是_。 用 H2模拟尾气中还原性气体研究了 Ba(NO3)2的催化还原过程，该过程分两步进行，图 b 表示该 过程相关物质浓度随时间的变化关系。第一步反应消耗的 H2与 Ba(NO3)2的物质的量之比是 _。 还原过程中，有时会产生笑气(N2O)。用同位素示踪法研究发现笑气的产生与 NO 有关。在有氧 条件下 15NO与 NH 3以一定比例反应时，得到的笑气几乎都是 15NNO。将该反应的化学方程式补充 完整：_ 17.H2S 和 SO2会对环境和人体健康带来极大的危害，工业上采取多种方法减少这些有害气体的排 放，回答下列各方法中的问题。 .H2S 的除去 方法 1：生
11、物脱 H2S的原理： H2SFe2(SO4)3=S2FeSO4H2SO4 4FeSO4O22H2SO42Fe2(SO4)32H2O (1) 硫 杆 菌 存 在 时 ， FeSO4被 氧 化 的 速 率 是 无 菌 时 的5 105倍 ， 该 菌 的 作 用 是 _ _。 (2)由图 1 和图 2 判断使用硫杆菌的最佳条件为_。 若反应温度过高，反应速率下降，其原因是_。 方法 2：在一定条件下，用 H2O2氧化 H2S (3)随着参加反应的 n(H2O2)/n(H2S)变化，氧化产物不同。当 n(H2O2)/n(H2S)4 时，氧化产物的分 子式为_。 .SO2的除去 方法 1(双碱法)：用
12、NaOH吸收 SO2，并用 CaO使 NaOH再生 NaOH溶液Na2SO3溶液 (4)写出过程的离子方程式：_； CaO 在水中存在如下转化：CaO(s)H2O(l)=Ca(OH)2(s)Ca2(aq)2OH(aq)从平衡移动的 角度，简述过程NaOH再生的原理_。 方法 2：用氨水除去 SO2 (5)已知 25 ，NH3 H2O 的 Kb1.8 105，H2SO3的 Ka11.3 102，Ka26.2 108。若氨水的浓度 为 2.0 mol L1，溶液中的 c(OH)_ mol L1。将 SO2通入该氨水中，当 c(OH)降至 1.0 10 7mol L1时，溶液中的 c(SO )/c(
13、HSO )_。 三、填空题三、填空题(共共 3 小题小题) 18.某学生课外小组用如图所示装置分别做如下实验： (1)在试管中注入某红色溶液，加热试管，溶液的颜色逐渐变浅，冷却后恢复红色，则原溶液可能 是_； 加热后溶液红色逐渐变浅的原因是_。 (2)在试管中注入某无色溶液，加热试管，溶液变为红色，冷却后恢复无色，则此溶液可能是 _； 加热时溶液由无色变为红色的原因是_。 19.将 28 g Fe 粉和 8 g 硫粉隔绝空气混合加热，充分反应后冷却至室温，再加入足量的稀 H2SO4， 可产生标准状况下的气体的体积为_L。 20.空气吹出法工艺，是目前“海水提溴”的最主要方法之一。其工艺流程如下
14、： (1)步骤的离子方程式：_。 (2)步骤中溴蒸气冷凝后得到液溴与溴水的混合物，可利用它们的相对密度相差很大的特点进行 分离。分离仪器的名称是_。 (3)溴水混合物中溶有一定量的氯气，因此在步骤中可将蒸馏产生的气体通过_(填试剂 名称)溶液，以除去氯气。 (4)步骤的蒸馏过程中，温度应控制在 8090 。温度过高或过低都不利于生产，请解释原因： _ _。 (5)步骤中用硫酸酸化可提高 Cl2的利用率，理由是_ _。 (6)提取溴单质，采用蒸馏“溴水混合物”而不是蒸馏“溴水混合物”，请说明原因： _。 答案解析答案解析 1.【答案】B 【解析】氮分子中含氮氮三键，键能大，故氮气性质稳定，用作保
15、护气，氮有多种价态，蛋白质 中含氮元素。 2.【答案】D 【解析】由 Na2O2Na2CO3选择二氧化碳与 NO2O2反应即可一步实现；由 SiO2H2SiO3因二 氧化硅不溶于水，不能和水反应，必须先和强碱反应生成盐，盐再转化为酸；选 D。 3.【答案】C 【解析】NN 键键能大是 N2不活泼的原因，但 N2的分子间作用力(范德华力)很弱，故其熔沸点很 低。氮原子半径小、得电子能力强，非金属性比磷强(这可以从 NH3比 PH3稳定、HNO3是强酸而 H3PO4是中强酸来说明)。不能依据含氧酸的稳定性来比较酸性强弱和元素的非金属性强弱。选 C。 4.【答案】A 【解析】如果关闭活塞 1，稀硝酸
16、加到一定程度后，左侧液面将不再升高，即不可能加到液面 a 处， A错误。B 正确。关闭活塞 1 时，产生的气体聚集在铜丝附近使得 U型管液面左低右高，当左面铜 丝接触不到硝酸后，反应停止；由于活塞 2是打开的，打开活塞 1 后，两边液面恢复水平位置，继 续反应，所以活塞 1 可以控制反应的进行，C 项正确。下方有无色气体生成，此时还要打开活塞 1 使得该气体进入上面的球体里，看到有红棕色现象(生成 NO2)才能证明生成的是 NO 气体，D 正确。 5.【答案】C 6.【答案】C 【解析】A 项，固体 W 中含有 S、SiO2，将其灼烧。其中的硫元素会变为 SO2气体，SO2气体可被 H2O2氧
17、化为硫酸，正确；B项，溶液 X中主要含有 Fe3，加入还原剂 Fe 粉的到 Fe2，获取含结晶水的盐需经过蒸发浓缩、冷却结晶、过滤等步骤，正确；C 项，若 pH 偏小，获 得的聚铁中 SO的比例偏大，等电荷的 SO 的质量比 OH的质量大，SO的比例偏大必然导致 铁的质量分数变小； 7.【答案】B 【解析】A 项，“卤族”元素的单质均可以和氢氧化钠之间反应，根据氯气和氢氧化钠的反应来回答； B项，氯气既有氧化性又有还原性，根据卤素单质性质的相似性来回答； C项，卤素原子最外层电子数均是 7，易得到电子； D项，卤素离子的检验用硝酸酸化的硝酸银溶液，根据沉淀颜色来检验。 8.【答案】A 【解析】
18、灼烧固体时应在坩埚中，A项不正确；H2O2能将 I氧化为 I2，B 项正确。 9.【答案】A 【解析】 10.【答案】C 【解析】A选项，HNO3与 Fe2反应生成 NO，NO与空气接触生成 NO2，错误；B选项，应该用湿 润的红色石蕊试纸检验 NH3，错误；D选项，常温下 Fe 遇浓硝酸发生钝化。 11.【答案】A 【解析】A 项，同主族中，由上到下，随核电荷数的增加，原子半径逐渐增大，非金属性减弱，氢 化物越不稳定，故 A错误； B 项，同主族中，由上到下，随核电荷数的增加，原子半径逐渐增大，非金属性减弱，氢化物越不 稳定，故 B正确； C 项，同主族中，由上到下，随核电荷数的增加，非金属
19、性减弱，卤化氢稳定性为 HFHClHBrHI，故 C正确； D 项，同主族中，由上到下，随核电荷数的增加，非金属性减弱，与氢气越难反应，生成物越不稳 定，故 D 正确； 12.【答案】C 【解析】浓硫酸具有脱水性，能使蔗糖碳化变黑；浓硫酸具有吸水性，能吸收结晶水合物中的结 晶水；常温下，浓硫酸可用铝槽贮存，是由于浓硫酸能使铝“钝化”，并不是铝与浓硫酸不反应，C 错误；CuSO4与 H2S反应生成的 CuS与 H2SO4(稀)能共存，说明 CuS 与稀硫酸不反应。 13.【答案】D 【解析】锗、锡、铅的最外层电子数均为 4，不容易失也不容易得电子，化学性质相对比较稳定， 但锗、锡、铅的金属性依次
20、增强。 14.【答案】C 【解析】A中 X可能为亚硫酸铵、亚硫酸氢铵；B中 Y有可能有硫酸铵或硫酸氢铵；C中 a应该是 二氧化硫；D项，硫元素的最外层只有 6 个电子，最高价为6价，不可能为7 价。 15.【答案】D 【解析】氯气和氢气混合在光照或点燃条件下才会发生爆炸，错误。氢氧化钙溶液浓度太低， 吸收效果不好，应用 NaOH 溶液，错误。新制氯水含有氯气、次氯酸，久置氯水其实是稀盐酸， 所以新制氯水的氧化性强于久置氯水，正确。除去 HCl 气体中的 Cl2，将气体通入饱和食盐水不 行，因为 HCl 易溶于水，错误。氯气的水溶液含有 HCl、HClO，呈酸性，正确；选 D。 16.【答案】(
21、1)CO(NH2)2H2O2NH3CO2 8NH36NO27N212H2O 2SO2O24NH32H2O=2(NH4)2SO4 (2)BaO 81 415NO4NH33O2415NNO6H2O 【解析】 (1)尿素CO(NH2)2水溶液热分解为 NH3和 CO2，结合原子守恒，发生反应的化学方 程式为 CO(NH2)2H2O2NH3CO2； NH3在催化剂作用下还原 NO2生成氮气和水，根据电子守恒和原子守恒可得此反应的化学方程 式为 8NH36NO27N212H2O； SO2在 O2作用下与 NH3、H2O 反应形成(NH4)2SO4，此反应中 SO2是还原剂，氧气是氧化剂，结 合电子守恒和
22、原子守恒可得此反应的化学方程式为 2SO2O24NH32H2O=2(NH4)2SO4；吸 收 NH3的硫酸的物质的量为 v1 103L c1mol L1v2 103L c2mol L1 103mol， 根据化学方程式为 CO(NH2)2H2O2NH3CO2和 2NH3H2SO4=(NH4)2SO4；可知尿素的 物质的量为 10 3mol，则尿素溶液中溶质的质量分数是 ag 100%。(2)由图示可知 BaO 和 NOx作用生成 Ba(NO3)2，Ba(NO3)2再还原为 N2， 则储存 NOx的物质是 BaO；由图示可知，第一步反应为 H2与 Ba(NO3)2作用生成 NH3，每摩 Ba(NO
23、3)2作用生成 NH3共转移 16 mol 电子，根据电子守恒，参加反应的氢气的物质的量为 16 mol 28 mol，则消耗的 H2与 Ba(NO3)2的物质的量之比是 81；在有氧条件下 15NO 与 NH 3 以一定比例反应时，得到的笑气几乎都是 15NNO。可知15NO 与 NH 3的比例为 11，根据化合价 的变化以及 15NO 与 NH 3的比例可知，还需要 O2做氧化剂，结合电子守恒和原子守恒可得化学方 程式：415NO4NH33O2 415NNO6H2O。 17.【答案】 (1)降低反应活化能(或作催化剂) (2)30 、pH2.0 蛋白质变性(或硫杆菌失去活性) (3)H2S
24、O4 (4)2OH SO2=SOH2O SO与 Ca2生成 CaSO3沉淀，平衡向正向移动，有 NaOH 生成 (5)6.0 103 0.62 【解析】 (1)由硫杆菌存在时的反应速率增大 5 105倍可知，硫杆菌为该反应的催化剂，降低了 反应的活化能。(2)由图 1 可知，温度在 30 左右时，速率最快；由图 2 可知，反应混合液的 pH 2.0 左右时，速率最快。由此可推断使用硫杆菌的最佳条件为温度为 30 、混合液的 pH2.0。 硫杆菌属于蛋白质，若反应温度过高，受热变性失活，导致反应速率下降。(3)用 H2O2氧化 H2S 时， H2O2被还原为 H2O。当 n(H2O2)/n(H2
25、S)4 时，设 n(H2O2)4 mol，则 n(H2S)1 mol，设氧化产 物中 S 的化合价为 x，由氧化还原反应的电子守恒规律，可得：4 2 (1)(2)1 x(2)， 解得 x6。所以氧化产物的分子式为 H2SO4。(4)过程是 NaOH 与 SO2的反应，反应的离子方 程式为 2OHSO2=SOH2O；由 CaO 在水中的转化平衡：CaO(s)H2O(l)=Ca(OH)2(s) Ca2(aq)2OH(aq)，可推断过程Na2SO3溶液中加入 CaO 后，生成 CaSO3沉淀，c(Ca2)减 小，使上述平衡向正向移动，c(OH)增大，所以有 NaOH 生成。(5)由 NH3 H2O
26、的电离方程式及其 电离平衡常数 Kb1.8 105可知，Kbc(NH ) c(OH)/c(NH3 H2O)1.8 105，当氨水的浓度为 2.0 mol L1时，溶液中的 c(NH )c(OH)6.0 103mol L1。由 H2SO3的第二步电离方程式 HSO SO H及其电离平衡常数 Ka26.2 108可知，Ka2c(SO) c(H)/c(HSO )6.2 10 8，将 SO 2通入该氨水中，当 c(OH )降至 1.0 107mol L1时，溶液的 c(H)1.0 107mol L1，则 c(SO)/c(HSO )0.62。 18.【答案】(1)氨水和酚酞 稀氨水中氨气逸出，所以溶液颜
27、色变浅(2)溶有 SO2 的品红溶液 SO2 气体逸出，品红溶液恢复红色 【解析】(1)氨水呈碱性，滴有酚酞的氨水呈红色，加热滴有酚酞的氨水，NH3 H2O 不稳定会分解 逸出 NH3，溶液的碱性减弱，故溶液的颜色逐渐变浅，冷却后，NH3 又溶于水中，溶液的碱性增 强，溶液又恢复红色。 (2)SO2 具有漂白性，故溶有 SO2 的品红溶液呈无色，加热溶液，溶液中的 SO2逸出，品红溶液恢 复红色，冷却后，SO2 又溶于水中，使品红溶液褪色，即溶液由红色变为无色。 19.【答案】11.2 【解析】此题看起来涉及几个化学反应，而 Fe 和 S 的反应又涉及过量计算问题，实质上可用关系 式及原子守恒
28、解决此题。 FeFeSH2S 1 mol 1 mol 1 mol FeH2 1 mol 1 mol 故 n气体n(Fe) 0.5 mol，V(气体)0.5 mol 22.4 L mol111.2 L。 20.【答案】(1)Br2SO22H2O=4H2BrSO (2)分液漏斗 (3)溴化铁(或其他含 Br的盐类物质) (4)温度过高，大量水蒸气被蒸出，溴蒸气中水增加；温度过低，溴不能完全蒸出，吸收率低 (5)酸化可抑制 Cl2、Br2与水反应 (6)将“溴水混合物”转变为“溴水混合物”是 Br2的浓缩过程，可提高效率，减少能耗，降低成本 【解析】海洋是资源的宝库，海水化工是考试的热点。占地球储量 99%的溴分布在海洋中，从海 水中提取溴，一般要经过浓缩、氧化、提取三个步骤。 步骤的氯气氧化发生的反应是 Cl22Br=2ClBr2，生成的溴仍溶解在海水中，怎样才能把 溴提取出来呢？根据溴的沸点比水低的性质，可以鼓入热空气(步骤)，使它和热空气一起挥发出 来，再用 SO2吸收(步骤)：Br2SO22H2O=4H2BrSO ，这样可以得到较大浓度的含 Br的溶液，进一步用氯气氧化(步骤)，得到 Br2，然后蒸馏便得到了液溴。
