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(新教材)人教版2020年高中化学必修2《第五章 化工生产中的重要非金属元素》单元质量检测试卷(含答案)

1、第五章第五章 化工生产中的重要非金属元素化工生产中的重要非金属元素 A 卷学业水平达标验收 1硅的氧化物及硅酸盐构成了地壳中大部分的岩石、沙子和土壤。在无机非金属材料 中,硅一直扮演着主角。下面几种物质中含有硅单质的是( ) 解析:选 C 玛瑙、光导纤维、水晶的主要成分都是二氧化硅,A、B、D 错误;太阳 能电池板的主要成分是硅单质,C 正确。 2检验 SO2气体中是否混有 CO2气体,可采用的方法是( ) A通过品红溶液 B通过澄清石灰水 C先通过足量酸性 KMnO4溶液,再通过澄清石灰水 D先通过 NaOH 溶液,再通过澄清石灰水 解析:选 C 二氧化硫和二氧化碳都能和澄清石灰水反应生成不

2、溶性白色固体,但二氧 化硫具有漂白性、还原性,二氧化碳没有漂白性和还原性,所以检验二氧化硫中是否含有二 氧化碳的方法是:先通过酸性高锰酸钾溶液,使二氧化硫充分被吸收,二氧化碳不反应,然 后再通入澄清石灰水,如果澄清石灰水变浑浊,则含有二氧化碳,否则不含二氧化碳。 3下列制取 SO2、验证其漂白性、收集并进行尾气处理的装置和原理能达到实验目的 的是( ) 解析:选 B A 项,铜片和稀硫酸不反应,无法制取 SO2;B 项,SO2能使品红溶液褪 色,因此可以验证 SO2的漂白性;C 项,SO2密度比空气大,用排空气法收集 SO2时,导气 管应“长进短出”;D 项,SO2与饱和 NaHSO3溶液不反

3、应,因此 NaHSO3溶液不能作为吸 收液,可用 NaOH 溶液。 4 化学反应中, 有时存在“一种物质过量, 另一种物质仍不能完全反应”的特殊情况。 下列反应中不属于这种情况的是( ) A过量的稀硝酸和铁反应 B常温下过量浓硝酸与铝块 C过量的二氧化锰与浓盐酸 D常温下过量的铜与浓硫酸 解析:选 A 稀硝酸过量,铁全部溶解,A 正确;常温下,铝遇浓硝酸发生钝化,铝块 不会溶解,B 错误;随着反应进行,浓盐酸变稀,稀盐酸不与二氧化锰反应,C 错误;常温 下,铜与浓硫酸反应很缓慢,需要加热来加快反应,并且随反应的进行,浓硫酸变稀,稀硫 酸与铜不反应,硫酸不能完全反应,D 错误。 5下列离子方程式

4、正确的是( ) A铁屑与稀硫酸反应:2Fe6H =2Fe33H 2 BFeCl3溶液腐蚀铜板:Fe3 Cu=Fe2Cu2 CFeO 与稀硝酸反应:FeO2H =Fe2H 2O DFe3O4与稀硝酸反应:3Fe3O428H NO 3=9Fe 3NO14H 2O 解析:选 D 稀硫酸的氧化性比较弱,只能把 Fe 氧化为 Fe2 ,离子方程式为 Fe2H =Fe2 H 2,A 错误。该离子方程式不符合电荷守恒规律,应该为 2Fe 3Cu=2Fe2 Cu2 , B 错误。 硝酸具有强氧化性, 与 FeO 发生氧化还原反应, 离子方程式为 3FeO10H NO 3=3Fe 3NO5H 2O,C 错误。该

5、反应是氧化还原反应,离子方程式符合反应事 实,D 正确。 6下列关于 SO2和 NO2的叙述中正确的是( ) ASO2可使紫色石蕊溶液褪色 BSO2与水作用生成 H2SO4 C可用排水法收集 NO2 D实验室可用 NaOH 溶液处理 NO2和 SO2废气 解析:选 D SO2的漂白性是有限的,不能使紫色石蕊溶液褪色,A 错误;SO2与水作 用生成 H2SO3,B 错误;NO2与水反应:3NO2H2O=2HNO3NO,C 错误。 7下列有关说法正确的是( ) AS 与 H2、O2、Fe 反应过程中 S 表现氧化性 B硫、碳在空气中完全燃烧产物分别为 SO3、CO2 C1 mol SO2通入足量的

6、水中,H2SO3、HSO 3、SO 2 3的物质的量之和为 1 mol DSO2与 O2充分反应的混合物中含有 SO2、O2和 SO3 解析:选 D A 项,S 与 O2反应,S 表现还原性;B 项,S 的燃烧产物为 SO2;C 项, SO2与 H2O 反应为可逆反应,还有 SO2存在;D 项,SO2与 O2反应为可逆反应。 8某同学探究氨和铵盐的性质,对相关实验操作及现象描述正确的是( ) A室温下测定等浓度氨水和 NaOH 溶液的 pH,比较氨水和 NaOH 碱性强弱 B将氨水缓慢滴入 AlCl3溶液中,研究 Al(OH)3的两性 C将蘸有浓氨水和浓硫酸的玻璃棒靠近,观察到白烟 D加热除去

7、 NH4Cl 中的少量 NaHCO3 解析:选 A A 项,pH 越大,碱性越强;B 项,Al(OH)3不溶于氨水;C 项,浓硫酸稳 定, 不能形成白烟; D 项, NH4Cl 加热也分解, 且 NaHCO3加热后生成的 Na2CO3不易除去。 9依据下图中氮元素及其化合物的转化关系,判断下列说法中不正确的是( ) AX 是 N2O5 B可用排空气法收集 NO 气体 C工业上以 NH3、空气、水为原料生产硝酸 D从原理上看,NH3可与 NO2反应实现 NH3N2的转化 解析:选 B NO 遇空气中的氧气被氧化为 NO2,不可用排空气法收集 NO 气体,故 B 错误。 10下列有关浓硫酸、浓盐酸

8、、浓硝酸的认识正确的是( ) A浓硫酸、浓硝酸与金属反应时,主要是 S 或 N 得电子 B如图,中为三种酸的一种,中为浓氨水,则大烧杯中均观察到白烟 C浓盐酸、浓硫酸都可用来干燥氧气 D常温下,浓硫酸或浓硝酸中投入 Fe 片,均会产生大量的气体 解析:选 A 浓硫酸、浓硝酸均有强氧化性,与金属反应时,主要是 S 或 N 得电子,A 正确;浓硫酸是难挥发性酸,B 错误;浓盐酸没有吸水性,C 错误;常温下,Fe 在浓硫酸、 浓硝酸中钝化,D 错误。 11某同学设计的微型实验装置验证 SO2的性质,通过分析实验,下列结论表达正确的 是( ) Aa 棉球褪色,验证 SO2具有氧化性 Bb 棉球褪色,验

9、证 SO2具有还原性 Cc 棉球蓝色褪去,验证 SO2具有酸性氧化物的性质 D可以使用高锰酸钾溶液或烧碱溶液吸收尾气 解析:选 D a 棉球中品红褪色,验证 SO2具有漂白性,A 错误;b 棉球褪色,SO2与 碱液反应,碱性减弱,溶液褪色,验证 SO2具有酸性氧化物的性质,B 错误;碘与 SO2和水 反应生成氢碘酸和硫酸,碘单质反应完全,c 棉球蓝色褪去,验证 SO2的还原性,C 错误; SO2具有强的还原性,能够被高锰酸钾溶液氧化成硫酸;SO2具有酸性氧化物的性质,可以 被碱液吸收,D 正确。 12.如图所示是验证气体性质的实验装置,下列有关说法不正确的是( ) A若水槽中是水,试管中是 N

10、O2,可观察到试管中液面上升,若再充入适 量的 O2可使液体充满整个试管 B若水槽中是 NaOH 溶液,试管中是 Cl2,可观察到试管中液面上升 C 若水槽中是水并滴有几滴紫色石蕊溶液, 试管中是 SO2, 可观察到试管中液面上升, 试管中溶液呈无色 D若水槽中是水并滴有几滴酚酞溶液,试管中是 NH3,可观察到试管中液面上升,试 管中溶液呈红色 解析:选 C 二氧化氮与水反应生成硝酸和 NO,NO 不溶于水,则可观察到试管中液 面上升,若再充入适量的 O2,会发生反应 4NO3O22H2O=4HNO3,当 NO 与 O2的体 积比为 43 时,可使液体充满整个试管,A 项正确;氯气与 NaOH

11、 溶液反应生成 NaCl、 NaClO 和 H2O,则可观察到试管中液面上升,B 项正确;二氧化硫与水反应生成亚硫酸,亚 硫酸能使紫色石蕊溶液变红,则可观察到试管中液面上升,试管中溶液呈红色,C 项错误; 氨气易溶于水,溶液显碱性,能使酚酞溶液变红,则可观察到试管中液面上升,试管中溶液 呈红色,D 项正确。 13在如图所示的装置中,烧瓶中充满干燥气体 a,将滴管中的液体 b 挤入烧瓶内,轻 轻振荡烧瓶,然后打开弹簧夹 f,烧杯中的液体 d 呈喷泉状喷出,最终几乎充满烧瓶,则 a 和 b 分别是( ) 选项 a(干燥气体) b(液体) A NO2 水 B CO2 饱和 NaHCO3溶液 C Cl

12、2 饱和 NaCl 溶液 D NH3 1 mol L 1 盐酸 解析:选 D NO2溶于水反应生成不溶于水的 NO,不能充满烧瓶,A 项错误;CO2在 饱和 NaHCO3溶液中、Cl2在饱和 NaCl 溶液中溶解度均很小,不产生喷泉,B、C 项错误; NH3易溶于酸中,D 项正确。 14.某学生课外活动小组利用如图装置做如下实验:在试管中注入某无色 溶液,加热试管,溶液颜色变为红色,冷却后恢复无色,则( ) A溶有 SO2的品红溶液 B溶有 NH3的酚酞溶液 C溶有 SO2的酚酞溶液 D溶有 Cl2的品红溶液 解析:选 A 二氧化硫和有色物质反应生成无色物质,但二氧化硫的漂白性不稳定,加 热时

13、溶液又恢复原来的颜色,所以溶有二氧化硫的品红溶液符合题意,A 正确;氨气和水反 应生成一水合氨,一水合氨电离出 OH 而使溶液呈碱性,酚酞遇碱变红色,加热条件下, 一水合氨易分解生成氨气而使溶液褪色,B 错误;二氧化硫和水反应生成亚硫酸,酚酞在酸 性溶液中为无色,二氧化硫不能使酸碱指示剂褪色,C 错误;氯气和水反应生成次氯酸,次 氯酸具有强氧化性而使品红溶液褪色,且次氯酸的漂白性具有不可逆性,D 错误。 15实验室可以用如图所示装置制备、干燥、收集气体的是( ) A以 MnO2、浓盐酸为原料,制备 Cl2 B以 Na2SO3固体、质量分数为 70%的浓硫酸为原料,制备 SO2 C以浓氨水、生石

14、灰为原料,制备 NH3 D以 Cu、稀硝酸为原料,制备 NO 解析: 选 B A 项, MnO2和浓盐酸反应, 需要加热, 此装置图中缺少加热装置,错误; B 项,Na2SO3与 70%的浓硫酸反应产生 SO2,通过浓硫酸进行干燥,因为 SO2的密度大于 空气,用向上排空气法收集,SO2有毒,必须进行尾气处理,正确;C 项,NH3能与浓硫酸 反应,不能用浓硫酸进行干燥,因为 NH3的密度小于空气,应用向下排空气法收集,错误; D 项,NO 能与空气中的氧气反应,因此应用排水法收集,错误。 16非金属单质 A 经如图所示的过程转化为含氧酸 D,已知 D 为强酸,请回答下列问 题: A O2 B

15、O2 C H2O D (1)若 A 在常温下为固体,B 是能使品红溶液褪色的有刺激性气味的无色气体。 D 的化学式是_。 在工业生产中,大量排放的 B 气体被雨水吸收后形成了_而污染环境。 (2)若 A 在常温下为气体,C 是红棕色气体。 A、C 的化学式分别是:_、_。 D 的浓溶液在常温下可与铜反应并生成 C 气体,请写出该反应的化学方程式: _。 _该反应_(填“属于”或“不属于”)氧化还原反应。 解析: (1)若 B 是能使品红溶液褪色的有刺激性气味的无色气体, 则 B 是 SO2, C 是 SO3, D 是 H2SO4; 若大量排放 SO2, 会形成酸雨。 (2)若 C 是红棕色气体

16、, 则 C 为 NO2, B 为 NO, A 为 N2, D 为 HNO3, 浓硝酸可与 Cu 反应: Cu4HNO3(浓)=Cu(NO3)22NO22H2O。 此反应中有元素化合价的升降属于氧化还原反应。 答案:(1)H2SO4 酸雨 (2)N2 NO2 4HNO3(浓)Cu=Cu(NO3)22NO22H2O 属于 17 我国考古学家对“南澳一号”沉船进行了考古探索, 从沉船中发现了大量宋代精美 瓷器,体现了灿烂的中华文明。青花瓷胎体的原料高岭土Al2Si2O5(OH)x,可掺进瓷石 制胎,青花瓷釉料的成分主要是钾长石(KAlSi3O8),在 1 300 左右一次烧成的釉可形成精 美的青花瓷

17、。 (1)下列说法正确的是_(填字母)。 A高岭土分子中 x2 B钾长石能完全溶解在盐酸中形成澄清的溶液 C烧制青花瓷过程中发生了复杂的物理变化和化学变化 D青花瓷、玻璃、水泥都属于硅酸盐产品 (2)在“南澳一号”考古直播过程中,需用高纯度 SiO2制造的光纤。下图是用海边的石 英砂(含氯化钠、氧化铝等杂质)制备二氧化硅粗产品的工艺流程。 洗涤石英砂的目的是_。 二氧化硅与氢氧化钠溶液反应的离子方程式是_ _。 在以上流程中,要将洗净的石英砂研磨成粉末,目的是 _。 工业上常用纯净石英砂与 C 在高温下发生反应制造粗硅,粗硅中含有 SiC,其中 Si 和 SiC 的物质的量之比为 11。下列说

18、法正确的是_(填字母)。 A制造粗硅时的反应为 2SiO25C= 高温 SiSiC4CO B在以上流程中,将盐酸改为 NaOH 溶液,也可达到目的 C纯净的 SiO2只能用于制造光导纤维 解析:(1)A 项,根据化合物中元素化合价代数和等于零的原则,可得:6810 x 0,解得 x4;B 项,钾长石与盐酸反应后不能形成澄清的溶液;C 项,根据陶瓷制造过程 可推测出烧制青花瓷过程中发生了复杂的物理变化和化学变化;D 项,青花瓷、玻璃、水泥 符合硅酸盐产品的特点,是硅酸盐产品。 (2)石英砂中含有易溶于水的 NaCl 杂质,洗涤石英砂可使 NaCl 与 SiO2分离。 SiO2与 NaOH 溶液反

19、应生成 Na2SiO3和 H2O,据此可写出相应的离子方程式。 将纯净的石英砂研磨后能增大物质的表面积, 从而增大反应物与盐酸的接触面积, 增 大反应速率,提高生产效率。 A 项,粗硅中含有 SiC,其中 Si 和 SiC 的物质的量之比为 11,根据原子守恒,可 将题述信息转化为如下反应:2SiO25C=SiSiC4CO;B 项,因 SiO2、Al2O3都能溶 解在 NaOH 溶液中,无法实现二者的分离;C 项,纯净的 SiO2还可用于制造光学玻璃等。 答案:(1)CD (2)除去石英砂中的 NaCl 杂质 SiO22OH =SiO2 3H2O 增大反应物之间的接触面积,增大反应速率,提高

20、生产效率 A 18 某校课外活动小组为了探究铜与稀硝酸反应产生的气体主要是 NO 而设计了下列实 验,装置如图所示(加热装置和固定装置均已略去)。图中 K 为止水夹(处于关闭状态),F 是 一半空的注射器。请回答有关问题: (1)设计装置 A 的目的是_。 (2)在完成(1)中的“操作”后,将装置 B 中的铜丝插入稀硝酸,并微热之,观察到装置 B 中的现象是_; B 中反应的离子方程式为_。 (3)装置 E 和 F 的作用是_; 为实现此作用,其操作方法是_。 (4)装置 D 的作用是_。 解析:(1)因烧瓶中有空气,则生成的 NO 能与氧气反应生成二氧化氮,利用 A 装置反 应生成的二氧化碳

21、气体赶走装置中的空气避免对一氧化氮气体检验产生干扰。 (2)因铜与稀硝酸反应生成硝酸铜、NO 和水,现象是 Cu 丝表面产生气泡,稀硝酸液面 上方仍为无色,溶液变蓝,其离子方程式为 3Cu2NO 38H =3Cu22NO4H 2O。 (3)NO 与氧气能迅速反应生成二氧化氮,故用空气验证 NO 的生成,将注射器中的空气 推入 E 中,若气体变为红棕色则说明生成了 NO。 (4)NO、NO2都有毒,能污染环境,氮的氧化物可用 NaOH 溶液吸收。 答案:(1)产生 CO2赶走装置中的空气,防止因 NO 与 O2反应生成 NO2而产生干扰 (2)Cu 丝表面产生气泡,稀硝酸液面上方仍为无色,溶液变

22、蓝 3Cu8H 2NO 3 =3Cu2 2NO4H 2O (3)验证 NO 的生成 将注射器中的空气推入 E 中, 若气体变为红棕色则说明生成了 NO (4)吸收多余的氮氧化物,防止污染空气;防止倒吸 B 卷选考等级考试检测 1化学在生产和日常生活中有着重要的应用。下列说法正确的是( ) A汽车的排气管上装有“催化转化器”,使有毒的 CO 和 NO 反应生成 N2和 CO2 B向煤中加入适量石灰石,使煤燃烧产生的 SO2最终生成 CaSO3,可减少对大气的污 染 C高纯度的硅单质广泛用于制作光导纤维 D大量燃烧化石燃料排放的废气中含 CO2、SO2,从而使雨水的 pH5.6 即形成酸雨 解析:

23、选 A 煤中加入适量石灰石,使煤燃烧产生的 SO2转化为 CaSO3,再氧化生成 CaSO4,B 错误;制作光导纤维的是二氧化硅,C 错误;雨水的 pHBr2I2 C 用玻璃棒蘸取浓氨水点到红色石 蕊试纸上 试纸变蓝色 浓氨水呈碱性 D 浓 HNO3加热 有红棕色气体产生 HNO3有强氧化性 解析: 选C 过量的Fe与稀HNO3反应生成Fe2 , A错误; 该实验能证明氧化性: Cl 2Br2、 Cl2I2,无法证明 Br2I2,B 错误;浓 HNO3受热分解,说明 HNO3不稳定,D 错误。 15.向 50 mL 稀 H2SO4与稀 HNO3的混合溶液中逐渐加入铁粉, 假 设加入铁粉的质量与

24、产生气体的体积(标准状况)之间的关系如图所示, 且每一段只对应一个反应。下列说法正确的是( ) A开始时产生的气体为 H2 BAB 段发生的反应为置换反应 C所用混合溶液中 c(HNO3)0.5 mol L 1 D参加反应铁粉的总质量 m25.6 g 解析:选 D 向混合溶液中逐渐加入铁粉,铁首先和 H 、NO 3反应生成 Fe 3和 NO; 当溶液中 NO 3完全被消耗之后,过量的铁能和 Fe 3反应生成 Fe2;当 Fe3完全反应之后, 过量的铁和稀硫酸反应生成 FeSO4和 H2。 由以上分析可知, 开始生成的气体是 NO, A 错误; AB 段的反应是铁和 Fe3 的反应,不是置换反应

25、,B 错误;A 点对应的气体是 NO,物质的量 是 0.05 mol,根据氮原子守恒可知,稀硝酸的物质的量浓度是0.05 mol 0.05 L 1.0 mol L 1,C 错 误;生成氢气的体积是 0.56 L,物质的量为 0.025 mol,所以反应中共转移电子 0.05 mol3 0.025 mol20.2 mol,参加反应的铁最终在溶液中以 Fe2 的形式存在,因此根据电子得 失守恒可知,消耗铁的物质的量是 0.1 mol,质量是 5.6 g,D 正确。 16一定条件下,含氮元素的物质可发生如图所示的循环转化。 回答下列问题: (1)氮的原子结构示意图为_。 (2)图中属于“氮的固定”的

26、是_(填字母,下同);转化过程中发生非氧化还原 反应的是_。 (3)若“反应 h”是在 NO2和 H2O 的作用下实现,则该反应中氧化产物与还原产物的物 质的量之比为_。 (4)若“反应 i”是在酸性条件下由 NO 3与 Zn 的作用实现,则该反应的离子方程式为 _ _。 解析:(1)N 位于第二周期A 族,其原子结构示意图为。 (2)氮的固定是游离态的氮转化为化合态的氮的化合物,根据循环图可知,属于氮的固 定的是 k 和 c;发生非氧化还原反应,说明反应前后各元素化合价没有发生变化,则属于非 氧化还原反应的是 a 和 l。 (3)反应 h 的化学方程式为 3NO2H2O=2HNO3NO,HN

27、O3是氧化产物,NO 是还原 产物,因此氧化产物和还原产物的物质的量之比为 21。 (4)根据信息,ZnH NO 3 Zn 2N 2OH2O,根据电荷守恒、得失电子守恒以 及原子守恒得离子方程式为 4Zn2NO 310H =4Zn2N 2O5H2O。 答案:(1) (2)k 和 c a 和 l (3)21 (4)4Zn2NO 310H =4Zn2N 2O5H2O 17已知 SO2I22H2O=H2SO42HI,某化学兴趣小组选用下列实验装置,测定工 业原料气(含 SO2、N2、O2)中 SO2的含量。 (1)若原料气从左向右流向时,上述装置组装连接的顺序:原料气_(填 “a”“b”“c”“d”

28、“e”)。 (2)装置中发生反应的离子方程式为_ _; 当装置中出现_现象时,立即停止通气。 (3)若碘溶液的浓度为 0.05 mol L 1、体积为 20 mL,收集到的 N 2与 O2的体积为 297.6 mL(已折算为标准状况下的体积),SO2的体积分数为_。 解析:(1)原料气先通过装置除去工业原料气中的 SO2后再利用、装置测量剩余 气体的体积,故气体的流向为 cdbae。(2)依据题目提供的 I2与 SO2发生反应的化学 方程式可知其离子方程式为 I2SO22H2O=4H SO2 42I ,当溶液中蓝色褪去时,表 明 I2与 SO2恰好完全反应。(3)由反应方程式可知: SO2 I

29、2 22 400 mL 1 mol V 0.05 mol L 10.020 L V22.4 mL 则 SO2的体积分数为 22.4 mL 22.4 mL297.6 mL100%7%。 答案:(1)cdbae (2)SO2I22H2O=4H SO2 42I 蓝色褪去 (3)7% 18 长期存放的亚硫酸钠可能会被空气中的氧气氧化。 某化学兴趣小组通过实验来测定 某无水亚硫酸钠试剂的质量分数,设计了如图所示实验装置: 请回答下面的问题: (1)若将虚线框内的分液漏斗换成长颈漏斗,则应该怎样检查虚线框内装置的气密性? _ _。 (2)D 装置中反应的化学方程式为_。B 装置 中反应的离子方程式为_。

30、(3)称量 a g Na2SO3样品放入锥形瓶中,向 B 装置反应后的溶液中加入足量的 BaCl2溶 液充分反应, 过滤、 洗涤、 干燥, 得白色沉淀 b g, 原样品中 Na2SO3的质量分数为_。 (4)C 装置中反应的离子方程式为_。 (5)现有以下试剂:蒸馏水、稀盐酸、稀硝酸、BaCl2溶液、Ba(NO3)2溶液,请从中选择 合适试剂,设计一种不同的实验方法测定试样中无水亚硫酸钠质量分数: _ _。 解析:(3)b g 白色沉淀为 BaSO4,其物质的量为 b 233 mol,则原样品 a g 中含 Na2SO3也 为 b 233 mol,样品中 Na2SO3 的质量分数为126b 233a100%。 答案:(1)关闭弹簧夹(或止水夹)a,由长颈漏斗向锥形瓶内加水至漏斗内液面高于锥形 瓶内液面,过一段时间观察液面是否变化,若不变,说明气密性良好,否则,说明装置漏气 (2)MnO24HCl(浓)= MnCl2Cl22H2O Cl2SO22H2O=4H 2ClSO2 4 (3)126b 233a100% (4)Cl22OH =ClClOH 2O (5)称取一定质量的样品置于烧杯中, 加水溶解, 依次加入足量盐酸和 BaCl2溶液, 过滤, 洗涤,干燥,称量沉淀物的质量,计算即可(其他合理答案也可以)