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 (时间：90 分钟 分值：100 分) 一、选择题(本题包括 16 小题，每小题 3 分，共 48 分，每小题只有一个选项符 合题意。) 1下列说法不正确的是( ) A雷雨时，可增加土壤中硝酸盐类氮肥的含量 B许多领域中用液氮制得低温环境 C造成光化学烟雾的罪魁祸首是 SO2 D正常雨水因溶有 CO2而显酸性，但酸性较弱，不属于酸雨 解析 造成光化学烟雾的罪魁祸首是氮氧化物。 答案 C 2中国的瓷器驰名世界，传统陶瓷是以黏土主要成分为 Al2Si2O5(OH)4等天然 硅酸盐为主要原料烧成的制品。下列有关说法不正确的是( )
2、A黏土也是制备玻璃的原料之一 B黏土的主要成分可以表示为 Al2O3 2SiO2 2H2O C陶瓷材料是人类应用最早的硅酸盐材料 D传统陶瓷材料的成分与新型陶瓷材料的成分不同 解析 制备玻璃的主要原料是石英、石灰石与纯碱，不包括黏土，A 项错误。 答案 A 3除去下列括号内杂质的试剂或方法错误的是( ) AHNO3溶液(H2SO4)，适量 BaCl2溶液，过滤 BFe2 (Fe3)，还原铁粉，过滤 CBaSO4(CaCO3)，盐酸，过滤 DCO2(SO2)，饱和 NaHCO3溶液，洗气 解析 硝酸中混有硫酸， 若加入氯化钡， 可除去硫酸根离子， 但同时引入氯离子， 应加入硝酸钡，A 错误；Fe
3、2 (Fe3)，加入还原铁粉发生反应：Fe2Fe3=3Fe2 ，然后过滤，除去剩余铁粉，B 正确；BaSO 4不溶于盐酸而 CaCO3溶于盐酸， C 正确；CO2(SO2)通入饱和 NaHCO3溶液，洗气，D 正确。 答案 A 4检验 NH 4的方法是将待检物加入到试管中，然后( ) A加热，用湿润的红色石蕊试纸放入试管口检验 B加水溶解，用红色石蕊检验其酸碱性 C加入碱溶液，加热，再滴入酚酞溶液 D加入苛性钠溶液，加热，用湿润的红色石蕊试纸在试管口检验 解析 检验 NH 4的方法是加碱溶液，加热，检验产生的氨气；C 项不能在有碱 的溶液中滴入酚酞。 答案 D 5下列反应既表现硝酸的酸性，又显
4、示硝酸的氧化性的是( ) ACuO2HNO3=Cu(NO3)2H2O BFeO4HNO3(浓)=Fe(NO3)32H2ONO2 CC4HNO3(浓)= CO22H2O4NO2 DNH3HNO3=NH4NO3 解析 A、D 项 HNO3仅表现酸性，C 项仅表现氧化性。 答案 B 6把 a L 含(NH4)2SO4和 NH4NO3的混合溶液分为两等份，一份加入 b mol 烧碱 加热，恰好使全部 NH 4转化为 NH3逸出；另一份与含 c mol BaCl2的溶液恰好反 应。则原溶液中 NO 3的物质的量浓度是( ) A(2b4c)/a mol L 1 B(b2c)/a mol L 1 C(2bc
5、)/a mol L 1 D(b4c)/a mol L 1 解析 关系式法： 铵根离子总量等于 NaOH的量， 为 b mol， 硫酸根的量等于 BaCl2 的物质的量，即 c mol，由以上可知硫酸铵含有的铵根离子，则可求硝酸铵中硝 酸根的物质的量及浓度。 答案 B 7 如图所示， 夹子开始处于关闭状态， 将液体 A 滴入试管与气体 B 充分反应， 打开夹子，可发现试管内的水立刻沸腾了。则液体 A 和气体 B 的组合不可能 是下列中的( ) A氢氧化钠溶液、二氧化碳 B水、氨气 C氢氧化钠溶液、一氧化氮 D水、二氧化氮 解析 要使试管内的水立刻沸腾，则试管中气体压强要显著下降，即气体 B 要被
6、液体 A 大量消耗。 答案 C 8在氯化钡溶液中通 SO2，溶液仍澄清，将氯化钡溶液分别盛入两试管，一支 加氯水，另一支加烧碱溶液，然后再通入 SO2，结果两试管都有白色沉淀。由此 得出下列结论不合理的是( ) ASO2溶于水显酸性 B沉淀均是亚硫酸钡 CSO2有还原性 D加入烧碱使 SO2 3浓度增大 答案 B 9在某 100 mL 的混合液中，硝酸和硫酸的物质的量浓度分别为 0.4 mol L 1 和 0.1 mol L 1，向该混合液中加入 1.92 g 铜粉，加热，充分反应后，所得溶液中的 Cu2 的物质的量浓度为( ) A0.225 mol L 1 B0.15 mol L 1 C0.
7、45 mol L 1 D无法计算 解析 该题应以离子方程式 3Cu8H 2NO 3=3Cu2 2NO4H 2O 为依据 进行过量计算， n(H )2n(H 2SO4)n(HNO3)0.06 mol， n(NO 3)0.04 mol， n(Cu) 0.03 mol。经计算，NO 3和 Cu 均过量，应按 H 的物质的量进行计算，可求得 c(Cu2 )0.225 mol L1。 答案 A 10.锥形瓶内盛有气体 X，滴管内盛有液体 Y，若挤压胶头滴管，使液体 Y 滴入 瓶中，振荡，过一会可见小气球 a 鼓起，气体 X 和液体 Y 不可能是( ) AX 是 NH3，Y 是水 BX 是 SO2，Y 是
8、 NaOH 浓溶液 CX 是 CO2，Y 是稀硫酸 DX 是 HCl，Y 是 NaNO3稀溶液 解析 挤压胶头滴管，使液体 Y 滴入瓶中，振荡，过一会可见小气球 a 鼓起， 说明气体X溶解于液体Y或者发生了反应。 根据这一要求CO2难溶于稀硫酸中。 答案 C 11工业制硝酸的尾气含 NO2、NO，通常用 NaOH 溶液吸收：NONO2 2NaOH=2NaNO2H2O， 2NO22NaOH=NaNO2NaNO3H2O， NO2和 NO 的体积比是下列值时，不能被完全吸收的是( ) A11 B21 C31 D12 解析 由题中两方程式知当 NO2和 NO 的体积比大于或等于 11 时， NO 和
9、NO2 都能被完全吸收。 答案 D 12已知 X 为一种常见酸的浓溶液，能使蔗糖变黑。A 与 X 反应的转化关系如 图所示，其中反应条件及部分产物已略去，下列有关说法正确的是( ) AX 能使蔗糖变黑主要体现了为 X 的强氧化性 B若 A 为铁，则足量 A 与 X 在室温下即可完全反应 C若 A 为碳单质，则将 C 通入少量澄清石灰水中，最终一定有白色沉淀产生 D工业上，B 转化为 D 的反应需使用催化剂 解析 X 能使蔗糖变黑， 说明 X 为浓硫酸， 该现象主要体现了浓硫酸的脱水性， A 错误；常温下铁遇浓硫酸发生钝化，B 错误；若 A 为碳单质，则 C 为 CO2， 过量的 CO2通入澄清
10、石灰水中最终没有沉淀产生，C 错误；由题意，D 为 SO3， 则 B 为 SO2，则 SO2转化为 SO3需在催化剂作用下进行，D 正确。 答案 D 13如图，在注射器中加入少量 Na2SO3晶体，并吸入少量浓硫酸(以不接触纸条 为准)。则下列有关说法正确的是( ) A蓝色石蕊试纸先变红后褪色 B品红试纸、蘸有酸性 KMnO4溶液的滤纸均褪色，证明 SO2具有漂白性 C湿润淀粉- KI 试纸未变蓝说明 SO2的氧化性弱于 I2 DNaCl 溶液可用于除去实验中多余的 SO2 解析 由于 SO2溶于水生成 H2SO3， 只能使指示剂变色， 而不能褪色， A 项错误； SO2能使酸性 KMnO4溶
11、液褪色，是发生氧化还原反应的结果，B 项错误；除去 多余的 SO2应用 NaOH 溶液而非 NaCl 溶液，D 项错误；湿润的淀粉- KI 试纸未 变蓝，即无 I2生成，故 SO2的氧化性弱于 I2的氧化性。 答案 C 14 空气是人类生存所必需的重要资源。为改善空气质量而启动的“蓝天工程” 得到了全民的支持。下列措施不利于“蓝天工程”建设的是( ) A推广使用燃煤脱硫技术，防治 SO2污染 B实施绿化工程，防止扬尘污染 C研制开发燃料电池汽车，消除机动车尾气污染 D加大石油、煤炭的开采速度，增加化石燃料的供应量 解析 A、B、C 都是可采取的措施，在 D 中，若加大不可再生资源石油、煤炭 的
12、开采，会造成资源缺乏，同时会使空气中的 SO2、NOx的含量增加。 答案 D 15为了除去 CO2气体中的 SO2气体，下列仪器和药品组合合理的是( ) 仪器：洗气瓶 干燥管 药品：固态生石灰 苏打溶液 小苏打溶液 A B C D 解析 洗气瓶必须与液态试剂对应，干燥管必须与固态试剂对应。SO2既能与 NaHCO3溶液反应，又能与 Na2CO3溶液反应；CO2只能与 Na2CO3溶液反应，不 能与 NaHCO3溶液反应。 答案 A 16下列物质能使品红溶液褪色，且褪色原理基本相同的是( ) 活性炭 新制氯水 二氧化硫 臭氧 过氧化钠 双氧水 A B C D 解析 新制氯水、臭氧、双氧水、过氧化
13、钠都是因为具有强氧化性，可以使品红 褪色；SO2是因为与品红化合成不稳定的无色物质；活性炭由于具有吸附作用使 品红褪色。 答案 C 二、非选择题(本题包括 5 个小题，共 52 分) 17(10 分)有关物质有如下图所示的转化关系。其中，A 的浓溶液与单质 B 在加 热时才发生反应，A 的稀溶液与足量 B 不加热也发生反应，D 的稀溶液与 KSCN 溶液混合后呈红色。 据此填空： (1)写出下列物质的化学式： A：_，D：_，E：_。 (2)反应的现象是_。 (3)写出反应的离子方程式：_。 (4)过量 A 的浓溶液与单质 B 加热时能否产生 G？为什么？(结合图给信息回答) 答案 (1)HN
14、O3 Fe(NO3)3 NO2 (2)白色沉淀变成灰绿色，最终为红褐色沉淀 (3)3Fe8H 2NO 3=3Fe2 2NO4H 2O (4)不能。根据图中反应，NO 遇浓硝酸可转化为 NO2。 18(10 分)A、B、C、X 是中学化学中常见的物质，它们之间的转化关系如图所 示(部分产物已略去)： A X B X C 请回答下列问题： (1)若 X 是强氧化性单质，则 A 不可能是_(填序号)。 aC bN2 cS dNa eMg (2)若 A 能使湿润的红色石蕊试纸变蓝色，C 为红棕色气体，则 A 转化为 B 的化 学方程式为_。 (3)若 A、B、C 三种化合物的水溶液均呈酸性，写出 A
15、和 B 反应的化学方程式： _ _。 (4)若 X 是金属单质，向 B、C 的溶液中分别滴加 AgNO3溶液和稀硝酸均产生白 色沉淀，则 B 的化学式是_， 保存 C 溶液常加少量的 X，其目的是_。 解析 (1)C、N、S 均为变价元素，当 X 为 O2时均符合图示转化关系；Na 与 O2 常温下生成 Na2O，Na2O 在加热条件下与 O2反应生成 Na2O2，也符合图示转化 关系。 Mg 的化合价只有2 价， 不符合图示转化关系。 (2)A 为 NH3， C 为 NO2， 则 B 为 NO。(3)A 为 H2S，B 为 SO2，C 为 SO3。X 为变价金属单质 Fe，B、C 的溶液中均
16、含有 Cl ，B 为 FeCl 3，C 为 FeCl2，A 为 Cl2。保存 FeCl2溶液时需加 铁粉防止 Fe2 被氧化成 Fe3。 答案 (1)e (2)4NH35O2= 催化剂 4NO6H2O (3)2H2SSO2=3S2H2O (4)FeCl3 防止 Fe2 被氧化成 Fe3 19(10 分)硅酸盐具有特殊的性质与应用，回答下列问题： (1)硅酸盐材料是传统无机非金属材料，下列产品属于硅酸盐的是_(填序 号)。 玻璃 陶瓷 石英玻璃 硅芯片 光导纤维 水泥 砖瓦 (2)在炼铁、 水泥、 玻璃的制备时， 都需要的原料是_。 (3)磷酸钙陶瓷是一种新型无机非金属材料，可用于制造人造骨骼，
17、这是利用了 这类材料的_(填字母)。 A耐高温的特性 B电学特性 C光学特性 D生物功能 (4)向 Na2SiO3溶液中通入 CO2气体，现象是_，化学方程式 为 _ ， 说 明 酸 性 _ _。 (5)我国成功地发射了嫦娥一号探测卫星，对月球土壤中 14 种元素的分布及含量 进行探测。月球上的主要矿物有辉石 CaMgSi2O6、斜长石KAlSi3O8和橄榄石 Mg2Fe2SiO6等，则橄榄石中铁为_价，斜长石的氧化物形式可表示为 _，辉石、斜长石及橄榄石属于_(填“氧化物”、“混 合物”或“硅酸盐”)，辉石CaMgSi2O6_(填“难”或“易”)溶于水。 答案 (1) (2)碳酸钙(或 Ca
18、CO3) (3)D (4)生成白色沉淀 Na2SiO3 CO2H2O=H2SiO3Na2CO3 或 Na2SiO32CO22H2O=H2SiO3 2NaHCO3 H2CO3 H2SiO3 (5)2 K2O Al2O3 6SiO2 硅酸盐 难 20(10 分).氮元素在生命活动中扮演着重要的角色。回答下列与氮及其化合 物有关的问题： (1)德国化学家哈伯、博施等成功地开发了将氮气转化为氨气的生产工艺。请用 化学方程式表示工业合成氨的反应原理： _。 写出在氨气的出气口处，检验有氨气生成的操作：_ _。 (2)将氨气通入酚酞溶液中，酚酞溶液变成红色。请用方程式解释原因： _。 .印刷电路板是由塑料
19、和铜箔复合而成，刻制印刷电路时要用 FeCl3溶液作为 “腐蚀液”溶解铜。 (1)写出该反应的离子方程式：_。 (2)从使用过的腐蚀液中可以回收金属铜， 下列试剂能实现的是_(填序号)。 A氯气 B铁 C硝酸 D稀硫酸 (3)向使用过的腐蚀液中通入Cl2， 可使Fe2 转化为Fe3， 写出反应的离子方程式： _。 解析 .(1)工业合成氨的化学方程式为 N23H2高温、高压 催化剂 2NH3。检验有氨气 生成的操作有两种，一种是将湿润的红色石蕊试纸粘在玻璃棒上，靠近出气口， 试纸变蓝，说明生成氨气，另一种是用玻璃棒蘸取浓盐酸，靠近出气口，有白烟 生成，说明生成氨气。 (2) 将 氨 气 通 入
20、 酚 酞 溶 液 中 ， 酚 酞 溶 液 变 成 红 色 ， 原 因 为NH3 H2ONH3 H2ONH 4OH 。 .(1)FeCl3溶液溶解铜的离子方程式为 Cu2Fe3 =Cu22Fe2。(2)从使用过 的腐蚀液中回收金属铜，用 Fe 来置换，选 B。 (3)Cl2将 Fe2 转化为 Fe3，反应的离子方程式为 2Fe2Cl 2=2Fe3 2Cl。 答案 .(1)N23H2高温、高压 催化剂 2NH3 将湿润的红色石蕊试纸粘在玻璃棒上， 靠近出气口，试纸变蓝，说明生成氨气(或用玻璃棒蘸取浓盐酸，靠近出气口， 有白烟生成，说明生成氨气) (2)NH3H2ONH3 H2ONH 4OH .(1
21、)Cu2Fe3 =Cu22Fe2 (2)B (3)2Fe2 Cl 2=2Fe3 2Cl 21(12 分)某探究性学习小组在查阅资料中发现，常温下氯气可以氧化氨气获得 氮气。该小组由此设计出制取氮气的思路： 实验室现有如下试剂及仪器： 试剂：饱和食盐水 浓硫酸 浓硝酸 浓盐酸 碱石灰 二氧化锰 浓氨水 仪器：(见下图) 请完成下列各题： (1)写出制 N2的化学方程式：_， 反应生成 0.5 mol N2，转移的电子物质的量是_ mol。 (2)用以上仪器(可重复使用)连接成制纯净 Cl2、NH3的装置，按照前后顺序把图 中的编号填入下表中，并写出对应仪器里试剂的编号。(下列空格不一定填满) 制 Cl2 仪器 试剂 制 NH3 仪器 试剂 (3)当反应装置里的氨气和氯气的物质的量之比大于_时，尾气里一定含 有氨气；当反应装置里的氯气和氨气的物质的量之比大于_时，尾气里一 定含有氯气。 答案 (1)2NH33Cl2=6HClN2(或 8NH33Cl2=6NH4ClN2) 3 (2) 制 Cl2 仪器 A D D 试剂 制 NH3 仪器 C(或 A) E 试剂 (或) (3)8 3 3 2