1、第五章化工生产中的重要非金属元素一、选择题(每小题只有1个选项符合题意)1下列说法正确的是( )。ApH在5.67.0之间的雨水通常称为酸雨B新制氯水经光照一段时间后pH增大C燃煤时加入适量石灰石，可减少废气中SO2的量D大气中SO2的主要来源是汽车排出的尾气2下列反应中硝酸既体现酸性又体现氧化性的是( )。A氧化铁与硝酸反应B浓氨水与浓硝酸反应C铜与浓硝酸反应D氢氧化铝与硝酸反应3下列有关氨和硝酸实验的现象或结果的叙述中，正确的是( )。A浓氨水滴进碱石灰里可制得氨气B蘸有浓氨水和蘸有浓硫酸的玻璃棒靠近会冒白烟C锌片与稀硝酸反应可制得氢气D铜片与浓硝酸反应可制得一氧化氮4下列关于SO2的叙述
2、中，正确的是( )。ASO2溶于水可得到硫酸BSO2有毒，不能用作食品添加剂CSO2能漂白某些物质，说明它具有氧化性DSO2既可以是含硫物质的氧化产物，又可以是其还原产物5下列关于硅的说法正确的是( )。硅在自然界中以游离态和化合态两种形式存在水泥是硅酸盐材料单质硅是良好的半导体氮化硅陶瓷是新型的无机非金属材料光导纤维属于硅酸盐产品ABCD6某研究小组成员设计如下方案鉴别浓硫酸和稀硫酸，不合理的是( )。选项操作结论A分别将火柴梗伸入溶液中变黑为浓硫酸B分别加入金属铝片产生刺激性气味为稀硫酸C分别滴加到盛水的试管中放热为浓硫酸D分别滴加到少量CuSO4 5H2O晶体中变白为浓硫酸7下列有关说法
3、正确的是( )。A实验室可用浓硫酸干燥氨气B实验室可用NaOH溶液处理NO2和NH3废气C实验室用氯化铵溶液和氢氧化钙溶液混合制取氨气D实验室利用废铜屑制取CuSO4溶液的理想方法是：将废铜屑在空气中灼烧后再溶于稀硫酸8下列反应的离子方程式书写正确的是( )。A向氢氧化钠溶液中通入少量二氧化硫：SO2OHB将铜片投入稀硝酸：3Cu8H+23Cu22NO4H2OC向氨水中滴加盐酸：HOHH2OD碳酸钙溶解于稀硝酸中：2HCO2H2O9下列关于硅单质及其化合物的说法正确的是( )。硅是构成一些岩石和矿物的基本元素水泥、玻璃、硅太阳能电池都是硅酸盐制品高纯度的硅单质广泛用于制作光导纤维陶瓷是人类应用
4、很早的硅酸盐材料ABCD10下列溶液中能够区别SO2和CO2气体的是( )。石灰水BaCl2溶液酸性KMnO4溶液氯水品红溶液ABCD全部11将一定量的锌与100 mL 18.5 mol L-1的浓硫酸充分反应后，锌完全溶解，同时生成气体Y 33.6 L(在标准状况下)。将反应后的溶液稀释到1 L，测得溶液的c(H+) = 0.1 mol L-1，则下列叙述不正确的是( )。A气体Y是SO2和H2的混合物B气体Y中SO2和H2的体积比为41C反应中共消耗锌97.5 g D反应中共转移电子3 mol12实验室制取少量纯净干燥的氨气涉及下列实验装置，其中正确的是( )。 A是氨气发生装置B是氨气吸
5、收装置C是氨气发生装置D是氨气收集、检验装置13下列关于浓硝酸和浓硫酸的叙述中，不正确的是( )。A都是常用的干燥剂B分别露置在空气中，容器内溶质的物质的量浓度都降低C常温下都可以储存于铝罐中D一定条件下和铜反应中都表现出强氧化性和酸性14下列由相关实验现象所推出的结论正确的是( )。ACl2、SO2均能使品红溶液褪色，说明二者均有氧化性B向溶液中滴加酸化的Ba(NO3)2溶液出现白色沉淀，说明该溶液中一定有。CFe与稀HNO3、稀H2SO4反应均有气泡产生，说明Fe与两种酸均发生置换反应D分别将充满HCl、NH3的烧瓶倒置于水，烧瓶中的液面均迅速上升，说明二者均易溶于水15如图a、b、c表示
6、相应仪器中加入的试剂，可用图中装置制取、净化、收集的气体是( )。编号气体abcANH3浓氨水生石灰碱石灰BCO2盐酸碳酸钙饱和NaHCO3溶液CNO稀硝酸铜屑H2ODNO2浓硝酸铜屑NaOH溶液二、非选择题(本题共5小题)16为模拟二氧化氮溶于水生成硝酸，现进行如下实验：实验I：制备并收集一试管二氧化氮(1)某同学用图1所示装置制备并收集一试管二氧化氮，该装置的缺点是_。(只填一个缺点即可) 图1 图2实验II：尽可能多地使试管中的二氧化氮被水吸收(2)将充满二氧化氮的试管A倒放在盛有水的水槽中(如图2)，并轻轻晃动试管，观察到的现象是_，反应的化学方程式是_。(3)在该装置的基础上，请你设
7、计实验，要求尽可能多地使试管中的二氧化氮被水吸收，实验步操作是_。17a、b、c、d、e是含有一种相同元素的5种物质，可发生如下转化：，其中：a是单质，b是气体，c、d是氧化物，e是最高价氧化物对应的水化物。(1)如果a是一种淡黄色粉末固体，试推断这5种物质(填物质名称)：a_，b_，c_，d_，e_。(2)如果a是一种常见气体，试推断这5种物质(填化学式)：a_，b_，c_，d_，e_。18某课外学习小组的同学设计了如图的装置，利用亚硫酸钠与硫酸反应制备并验证SO2的氧化性、还原性和漂白性。请完成下列空白。 (1)装置A的作用是_，小组同学发现产生气体的速率缓慢，可能的原因是_。(2)装置B
8、中可观察到的实验现象是_。(3)装置D中观察到的现象是，通过E装置时现象是_。(4)F中盛有碱石灰，其作用是_。19下图甲、乙、丙均为验证铜和浓硝酸反应的装置：(1)甲、乙、丙三个装置中共同发生的化学方程式是_。(2)和甲装置相比，乙装置的优点是_，_。(3)为了进一步验证NO2和水的反应，某学生设计了丙装置。实验时先关闭活塞_，再打开活塞_，才能使NO2气体充满试管；当气体充满试管后，将铜丝提起与溶液脱离。欲使烧杯中的水进入试管，应该_。20某小组同学利用下图所示装置完成碳与浓硫酸反应的实验，并验证所得气体产物。请完成下列空白。 (1)上述装置中，在反应前用手掌紧贴烧瓶外壁检查装置的气密性，
9、如观察不到明显的现象，还可以用什么简单的方法证明该装置不漏气。_。(2)写出浓硫酸和木炭粉在加热条件下发生反应的化学方程式：_。(3)如果用图中的装置检验上述反应的全部产物，写出下面标号所表示的仪器中应加入的试剂的名称及其作用：A中加入的试剂和作用是_。B中加入的试剂和作用是_。D中加入的试剂和作用是_。(4)实验时，C中应观察到的现象是_。参考答案一、选择题1C解析：pH5.6的雨水通常称为酸雨；新制氯水中的次氯酸光照分解，转化成盐酸和氧气，由于酸性增强，pH降低；加入适量石灰石，可使硫燃烧转化成的SO2与石灰石反应，得到亚硫酸钙，最终转化成硫酸钙；汽车排放出的尾气主要是含氮的氧化物。考查知
10、识点：环境保护、酸雨2C解析：氧化铁与硝酸反应，生成硝酸铁和水，硝酸体现酸性；浓氨水与浓硝酸反应生成白烟硝酸铵，硝酸体现酸性；铜与浓硝酸反应，生成硝酸铜(氮元素化合价不改变)、二氧化氮(氮元素化合价改变)和水，硝酸既体现酸性又体现氧化性；氢氧化铝与硝酸反应生成硝酸铝，硝酸体现酸性。考查知识点：硝酸的化学性质3A解析：碱石灰是氢氧化钠和氧化钙的混合物，跟浓氨水混合，会因溶于水放热而导致氨气的逸出，因此可用于制备氨气；浓氨水具有挥发性，浓硫酸不具有挥发性，因此二者混合不会有白烟现象；浓、稀硝酸均具有强氧化性，和金属反应不会产生氢气，而生成氮氧化物；浓硝酸和铜反应可得到二氧化氮，稀硝酸和铜反应得到一
11、氧化氮。考查知识点：氨水、硝酸的性质4D解析：SO2溶于水可得到亚硫酸；SO2可用于杀菌消毒，可以用作食品添加剂，但必须限量使用；SO2能漂白某些物质，因为它可以和有色物质结合生成不稳定的无色物质；SO2中S是4价，处于中间价态，既可以是含硫物质的氧化产物，又可以是其还原产物。考查知识点：SO2的性质5D解析：硅在自然界中无游离态，只以化合态存在，主要是硅酸盐；水泥、玻璃和陶瓷都是硅酸盐材料；单质硅是良好的半导体材料，广泛用于太阳能电池、硅芯片等；氮化硅陶瓷是新型的无机非金属材料，熔点高、硬度大；光导纤维不属于硅酸盐产品，其主要成分为二氧化硅。考查知识点：硅及其化合物的用途6B解析：向稀H2S
12、O4中加入金属铝片后，产生无色无味气体，B错误。7D解析：浓硫酸显酸性，会和氨气发生反应生成硫酸铵；氨气显碱性，氢氧化钠溶液也显碱性，不能吸收氨气，可根据氨气极易溶于水，用水或者稀硫酸吸收氨气；NO2可用NaOH溶液吸收；因为氨气极易溶于水，所以实验室用氯化铵固体和氢氧化钙固体混合加热制取氨气；铜屑在空气中灼烧后转化成氧化铜，氧化铜再溶于稀硫酸可制得硫酸铜。考查知识点：非金属综合 8B解析：氢氧化钠过量时应生成亚硫酸钠：SO22OHH2O；盐酸滴入氨水中生成氯化铵，一水合氨是弱碱，不能写成离子形式：HNH3H2OH2O；碳酸钙溶解于稀硝酸时，碳酸钙难溶于水，不能写成离子形式：CaCO32HCa
13、2+CO2H2O。考查知识点：离子反应、离子方程式书写9C解析：硅元素在自然界以化合态存在，主要是硅酸盐，是构成一些岩石和矿物的基本元素；中的水泥和玻璃是硅酸盐制品，而硅太阳能电池的主要成分是高纯硅，不属于硅酸盐；光导纤维的成分是二氧化硅，高纯度的硅单质广泛用于制作硅太阳能电池；陶瓷的主要原料是黏土，陶瓷是人类应用很早的硅酸盐材料。考查知识点：硅及硅酸盐材料10C解析：SO2和CO2都属于酸性氧化物，它们都能使澄清石灰水变浑浊，所以不能利用澄清石灰水来区别SO2和CO2；SO2和CO2气体通入BaCl2溶液均无现象，所以不能用BaCl2溶液区别SO2和CO2；SO2具有还原性，能被KMnO4酸
14、性溶液氧化(溶液褪色)，而CO没有此性质，所以能利用KMnO4酸性溶液区别SO2和CO2；SO2具有还原性，能被氯水氧化(溶液褪色)，而CO2没有此性质，所以能利用氯水区别SO2和CO2；SO2具有漂白性，能使品红溶液褪色，而CO2没有此性质，所以能利用品红溶液区别SO2和CO2。考查知识点：二氧化硫的性质11B解析：Zn和浓硫酸反应生成SO2，随着反应的进行，浓硫酸的浓度降低，变成稀硫酸，此时生成H2。反应消耗H2SO4的物质的量为18.5 molL10.1 L0.05 molL11 L1.8 mol根据得失电子守恒得：Zn 失2 mol e- Zn2+，SO 得2 mol e- SO2，2
15、H+ 得2 mol e- H2。此时生成1.5 mol气体，则转移电子为3 mol，反应掉的Zn为1.5 mol。m(Zn)65 gmol-11.5 mol97.5 g，n(SO2)1.85 mol0.05 mol1.5 mol0.3 mol，n(H2)1.5 mol0.3 mol1.2 mol。故混合气体中n(SO2)n(H2)0.31.214。12C解析:装置中NH4Cl受热易分解生成NH3和HCl，但在试管口附近两者又能结合生成NH4Cl，因此无法得到氨气；装置中的漏斗放置过低，不能防止倒吸；装置中的试管口应放一团干燥的棉花。考查知识点：氨气的制取13A解析：因浓硝酸和浓硫酸都具有强氧化
16、性，但浓硝酸具有挥发性，浓硫酸具有吸水性，只有浓硫酸可以做干燥剂；因浓硝酸具有挥发性，溶质减少，浓度减小，而浓硫酸具有吸水性，溶剂增加，溶质不变，浓度减小；因浓硝酸和浓硫酸都具有强氧化性，能腐蚀许多金属，但两者常温下遇到铁、铝都要发生钝化，常温下都可以储存于铝罐中；在铜分别与浓硫酸和浓硝酸的反应中，浓硫酸和浓硝酸都是部分被氧化并生成相对应的盐，体现了二者的强氧化性和酸性。考查知识点：浓硫酸的性质、浓硝酸的性质14D解析：Cl2、SO2均能使品红溶液褪色，但漂白原理不同，Cl2与水反应产生次氯酸，次氯酸就有强氧化性而漂白有色物质，二氧化硫则是与有色物质结合生成不稳定的无色物质；向溶液中滴加酸化的
17、Ba(NO3)2溶液出现白色沉淀，原溶液中不一定有，因为在酸性条件下具有氧化性，可将离子氧化为；Fe与稀HNO3反应产生NO，此反应不属于置换反应，Fe与稀H2SO4反应产生H2，该反应为置换反应；HCl、NH3这两种气体极易溶于水，因此使得烧瓶倒置于水中后液面迅速上升。考查知识点：元素化合物综合15B解析：A中收集氨气要用向下排空气法，因为氨气的密度比空气的小；C中收集NO只能用排水法，不能用排空气法，因为NO可以和氧气反应生成NO2；D中NO2气体通入氢氧化钠溶液时会被氢氧化钠溶液吸收，则集气瓶中无法收集到NO2。考查知识点：元素化合物综合二、非选择题16(1)没有尾气处理装置过量的NO2
18、逸出后将导致空气污染 不能随时控制反应的开始和停止，浪费药品，且过量的NO2逸出后将导致空气污染(2)红棕色气体逐渐消失，水位上升，最后水约占整个试管的2/3，无色气体约占试管的1/3(或：试管内液面上升到约为试管体积的2/3，气体由红棕色变为无色) 3NO2H2O2HNO3NO(3)将氧气慢慢地通入试管A中解析：NO2有毒，实验时要注意尾气处理；二氧化氮和水反应，生成硝酸和一氧化氮，根据化学方程式的计量数，3 mol NO2转化为1 mol NO，试管内液面上升到约为试管体积的2/3。考查知识点：二氧化氮的性质17(1)硫硫化氢二氧化硫三氧化硫硫酸(2)N2NH3NONO2HNO3解析：a为
19、单质，b为气体，则a为非金属单质，b为氧化物或氢化物；若b为氧化物，则c为更高价氧化物，若b为氢化物，则b中的X元素为负价；d中X元素的化合价比在c中更高；e为元素X最高价含氧酸(设相同元素为X)。考查知识点：硫及其化合物相互转化、氮及其化合物相互转化18(1)制备二氧化硫气体亚硫酸钠已部分被氧化而变质(或者硫酸太稀，或者硫酸浓度过大)(2)产生淡黄色沉淀(或溶液变浑浊)(3)溶液红色褪去溶液紫色褪去(4)吸收尾气，避免污染空气解析：亚硫酸钠与硫酸反应制备SO2，依据的是强酸制取弱酸的原理；SO2中的S处于中间价态，既有氧化性，可与Na2S发生反应得到S单质，又有还原性，可被酸性高锰酸钾溶液氧
20、化；同时SO2对环境有危害，要进行尾气处理。考查知识点：二氧化硫的性质19(1)Cu4HNO3(浓)Cu(NO3)22NO22H2O(2)可以控制反应的发生与停止可吸收二氧化氮气体，防止污染环境(3)ca、b先关闭b，再关闭a，然后打开c，用手捂住试管，使二氧化氮受热膨胀部分溶于水解析：乙装置的优点是根据题目给定的装置图可知乙装置有尾气处理装置，同时可以通过移动铜丝来控制反应的发生与停止。实验丙中，实验时先关闭活塞c，再打开活塞a、b，才能使NO2气体充满试管；当气体充满试管后，将铜丝提起与溶液脱离停止反应。欲使烧杯中的水进入试管应该先关闭b，再关闭a，然后打开c，用手捂住试管，使二氧化氮受热膨胀部分溶于水。考查知识点：浓硝酸的性质20(1)反应前先用小火加热烧瓶，B、C、D瓶中有气泡冒出，停止加热后，水会升到导管里形成一段水柱，证明装置不漏气(2)2H2SO4(浓)C2H2O2SO2CO2(3)A：无水硫酸铜、检验水 B：品红溶液、检验二氧化硫 D：澄清石灰水、检验二氧化碳(4)酸性高锰酸钾溶液的颜色不褪尽解析：检验碳与浓硫酸反应所得产物时，应先检验水，之后依次检验二氧化硫，除去二氧化硫，检验二氧化硫是否除净，最后才能检验二氧化碳。检验二氧化硫是否除净，可以用品红溶液，也可根据酸性高锰酸钾溶液的紫红色是否褪去来确认。考查知识点：浓硫酸的性质、二氧化硫的性质
