2020年必修有一人教版第二册第五章化工生产中的重要非金属元素章检测100分

2020年必修有一人教版第二册第五章化工生产中的重要非

金属元素章检测(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.光导纤维的应用使人们可以在家中坐享“互联网＋”带来的变革与实惠，下列物质中可以用来生产光导纤维的是()

A.钛合金

B.二氧化硅

C.晶体硅

D.氧化铝

答案 B

解析制造光导纤维的主要原料是二氧化硅。

2.氮元素在地球上含量丰富，氮及其化合物在工农业生产、生活中有着重要作用。下列叙述与氮元素的循环无关的是()

A.工业合成氨的过程是固氮的过程

B.自然界中，氨是动物体特别是蛋白质腐败后的产物

C.为防止粮食、罐头、水果等食品腐烂，常用氮气做保护气

D.在电闪雷鸣的雨天，N2与O2会发生反应并最终转化为硝酸盐被植物吸收

答案 C

解析将游离态氮转化为化合态氮的过程称为氮的固定，工业上合成氨的过程是将游离态的氮转化为化合态的氮，属于固氮过程，符合氮的循环；自然界中，蛋白质腐败后生成氨，符合氮的循环；用氮气做保护气，讲的是氮气的用途，而不是氮的循环过程，所以不符合氮的循环；在电闪雷鸣的雨天，N2与O2会发生反应并最终转化为硝酸盐被植物吸收，符合氮的循环。

3.宇宙飞船的运载火箭的推进器引燃后发生剧烈反应，产生大量高温气体，从火箭尾部喷出。引燃后的高温气体成分有CO2、H2O、N2、NO等，这些气体均无色，但在卫星发射现场看到火箭喷射出大量的红烟，产生红烟的原因是()

A.高温下N2遇空气生成NO2

B.NO 遇空气反应生成NO 2

C.CO 2与NO 反应生成NO 2

D.NO 与H 2O 反应生成NO 2

答案 B

解析 根据原高温气体均为无色，但现场却能看到红烟可推知，是因为发生反应：2NO ＋O 2===2NO 2。

4.(2019·南京高一下学期开学考试)下列有关硅的说法不正确的是( )

A.硅是人类将太阳能转换为电能的常用材料

B.硅的导电性介于金属和绝缘体之间，是良好的半导体材料

C.硅的化学性质不活泼，常温下不与任何物质反应

D.加热到一定程度时，硅能与氯气、氧气等非金属反应

答案 C

解析 A 项，晶体硅常用作制造太阳能电池的材料，实现太阳能转化成电能，正确；B 项，硅的导电性介于金属和绝缘体之间，是良好的半导体材料，正确；C 项，硅的化学性质不活泼，在常温下能与F 2、HF 等物质发生反应，错误；D 项，在加热条件下，硅单质能与氯气、氧气等物质发生反应，正确。

5.早在古代，我国人民就积累了不少对化学物质变化的认识。例如，晋代炼丹家、医学家葛洪所著《抱朴子》一书中记载有“丹砂烧之成水银，积变又还成丹砂”。这句话中的丹砂指的是HgS ，下列有关说法正确的是( )

A.这个过程只涉及物理变化

B.“积变又还成丹砂”过程中发生反应：HgS=====△

Hg ＋S

C.实验室中不慎洒落的水银不能用硫黄处理

D.“丹砂烧之成水银”过程中还可能产生SO 2

答案 D

解析 A 项，题述过程中涉及HgS 的分解和生成，为化学变化，错误；B 项，“积变又还成

丹砂”过程中发生反应：Hg ＋S===HgS ，错误；C 项，由反应Hg ＋S===HgS 可知，实验室中不慎洒落的水银可用硫黄处理，错误；D 项，“丹砂烧之成水银”过程中发生反应：HgS=====△

Hg ＋S ，分解生成的S 可能燃烧生成SO 2，正确。

6.(2019·黑龙江双鸭山第一中学月考)下列说法不正确的是( )

A.在稀硫酸中加入铜粉，铜粉不溶解，再加入Cu(NO 3)2固体，铜粉仍不溶解

B.某气体能使湿润的红色石蕊试纸变蓝，该气体的水溶液一定显碱性

C.铜与稀硝酸反应的离子方程式为3Cu ＋8H ＋＋2NO －3===3Cu 2＋＋2NO ↑＋4H 2O

D.HNO 3―→NO ―→NO 2，以上各步变化均能通过一步实验完成

答案 A

解析 在稀硫酸中加入铜粉，铜粉不溶解，再加入Cu(NO 3)2固体，铜粉溶解，离子方程式为3Cu ＋8H ＋＋2NO －3===3Cu 2＋＋2NO ↑＋4H 2O ，故A 错误；能使湿润的红色石蕊试纸变蓝的气体一定是氨气，故B 正确；铜与稀硝酸反应的离子方程式为3Cu ＋8H ＋＋2NO －3===3Cu 2＋＋2NO ↑＋4H 2O ，故C 正确；HNO 3――→Cu NO ――→O 2NO 2，故D 正确。

7(2018·玉溪市红塔区高一期末)下列推断正确的是( )

A.Na 2O 、Na 2O 2组成元素相同，与CO 2反应产物也相同

B.SiO 2、SO 2均是酸性氧化物，都能与NaOH 溶液反应

C.NO 2、CO 、NO 都是大气污染气体，在空气中都能稳定存在

D.氢氧化钠溶液、纯碱溶液要存放在带磨砂玻璃塞的试剂瓶中

答案 B

解析 Na 2O 和Na 2O 2组成元素相同，与CO 2反应产物不同，后者产生氧气前者没有，选项A 错误；SiO 2和CO 2都能够与NaOH 溶液反应，且都只生成盐和水，选项B 正确；CO 、NO 、NO 2都是大气污染气体，一氧化氮易与氧气反应生成二氧化氮，在空气中不能稳定存在，选项C 错误；氢氧化钠、纯碱溶液都属于碱性溶液，能够与二氧化硅反应，保存时不能使用玻璃塞，可以使用橡胶塞，选项D 错误。

8、用下列两种途径制取H 2SO 4(某些反应条件和产物已省略)，下列有关说法不正确的是( ) 途径①：S ――→浓硝酸H 2SO 4

途径②：S ――→O 2SO 2――→O 2SO 3――→H 2O H 2SO 4

A.途径①中反应仅体现了浓硝酸的强氧化性

B.途径②中可通过控制反应条件，将S 直接氧化为SO 3

C.由途径①和②分别制取1molH 2SO 4，理论上均消耗1molS ，均共转移6mol 电子

D.途径②相较于途径①更能体现“绿色化学”的理念，因为途径②的污染相对于途径①更小 答案 B

解析 途径①中反应的化学方程式为S ＋6HNO 3(浓)=====△

H 2SO 4＋6NO 2↑＋2H 2O ，属于浓硝酸和非金属单质的反应，产物中无盐生成，因此浓硝酸只表现氧化性而不表现酸性，A 项正确；途径②中无论反应条件如何变化，S 均被O 2先氧化为SO 2，再氧化为SO 3，B 项错误；由关系式S ～H 2SO 4～6e －可知，C 项正确；途径①中有副产物NO 2生成，污染环境，D 项正确。

9.如下为火山喷发时硫元素的转化示意图，其中甲、乙在常温下均为气体，丙为液体，丁为固体。下列关于甲、乙、丙、丁的判断不正确的是( )

A.甲只具有还原性

B.乙、丙均为酸性氧化物

C.乙既有氧化性，又有还原性

D.丁为黄色或淡黄色固体

答案 A

解析 甲、乙、丙、丁分别为H 2S 、SO 2、SO 3、S 。H 2S 中－2价的S 只有还原性，但其中的H 为＋1价，具有氧化性，如H 2S 与活泼金属反应可表现出氧化性，A 项错误；SO 2中的S 为＋4价，处于S 的中间价态，C 项正确；单质S 为黄色或淡黄色固体，D 项正确。 10氨是一种重要的化工原料，可以制备一系列物质(如图所示)。下列说法正确的是( )

A.NH 4Cl 和NaHCO 3都是常用的化肥

B.NH 4Cl 、HNO 3和Na 2CO 3受热时都易分解

C.NH 3和NO 2在一定条件下可发生氧化还原反应

D.图中所涉及的盐类物质均可以与Ca(OH)2发生反应

答案 C

解析 NH 4Cl 是常用的化肥，而NaHCO 3是小苏打，不用作化肥，A 项错误；Na 2CO 3受热不易分解，B 项错误；图中涉及的盐类NaCl 与Ca(OH)2不反应，D 项错误；NH 3能和NO 2发生氧化还原反应生成N 2和H 2O ，化学方程式为8NH 3＋6NO 2=====一定条件

7N 2＋12H 2O ，C 项正确。 11化学实验中常将溶液或试剂进行酸化，下列酸化处理的措施正确的是( )

A.定性检验SO 2－3，将BaCl 2溶液用稀硝酸酸化

B.为提高KMnO 4溶液的氧化能力，用盐酸将KMnO 4溶液酸化

C.检验溶液中是否含有Fe 2＋时，用稀硝酸酸化

D.检验溶液中是否含有SO 2－4时，在无其他阳离子干扰的条件下，先用盐酸酸化，再向所得溶液中加BaCl 2溶液

答案 D

解析 A 项中HNO 3能将SO 2－3氧化成SO 2－4；B 项中KMnO 4能将Cl －氧化成Cl 2；C 项中HNO 3能将Fe 2＋氧化成Fe 3＋

。故A 、B 、C 三项的酸化方法均不正确。

12某工厂的一个生产工艺流程如图所示，下列叙述正确的是( )

A.该工艺流程是用来制备Fe2(SO4)3的

B.气体M是SO3

C.气体M参加的反应是化合反应

D.SO2参加反应时氧化剂和还原剂的物质的量之比是1∶1

答案 D

解析由工艺流程的箭头指向可知，该过程中硫酸亚铁和硫酸铁可循环使用，气体M和SO2为反应物，指向流程之外的箭头只有硫酸(部分硫酸又参与循环)，即硫酸铁和二氧化硫作用生成硫酸和硫酸亚铁。气体M和硫酸、硫酸亚铁作用生成硫酸铁。根据上述分析知该工艺流程是用来制备硫酸的，A项错误；根据反应关系知气体M、H2SO4和FeSO4作用生成Fe2(SO4)3，所以M是具有氧化性的气体，如O2等，B项错误；气体M、FeSO4溶液和硫酸溶液作用生成Fe2(SO4)3，气体M参加的反应是氧化还原反应，C项错误；SO2参加反应时的化学方程式为SO2＋Fe2(SO4)3＋2H2O===2FeSO4＋2H2SO4，参加反应时氧化剂和还原剂的物质的量之比是1∶1，D项正确。

13.硝酸与金属反应后所得还原产物与硝酸的浓度和金属的活泼性有关。10mL0.5mol·L－1HNO3与0.048gMg恰好完全反应。若氮元素只被还原到一种价态，下列说法不正确的是()

A.HNO3作还原剂

B.HNO3浓度越低，N元素还原价态越低

C.反应中转移电子数为0.004mol

D.还原产物可能为NH4NO3

答案 A

解析HNO3与金属反应时，表现酸性和强氧化性，故A错误；HNO3浓度越高，氧化性越强，氧化同种金属时，N元素被还原的价态就越高，故B正确；HNO3与Mg反应，还原剂只有Mg，Mg的化合价由0→＋2价，0.048 g Mg的物质的量为0.048 g÷24 g·mol－1＝0.002 mol，根据得失电子守恒，反应中转移电子为0.004 mol，故C正确；硝酸的物质的量为0.01 L×0.5 mol·L－1＝0.005 mol，生成0.002 mol Mg(NO3)2，根据N原子守恒，可能生成0.000 5 mol NH4NO3，若生成0.0005molNH4NO3转移电子为0.004mol，符合电子守恒，故D正确。

14.某无色的混合气体甲中可能含有NO2、NO、CO2、O2、NH3、N2中的几种，将100mL甲气体经过如下图所示的实验装置进行处理，结果得到酸性溶液，而几乎无气体剩余，则甲气

体的组成为(不考虑Na2O2与NO2、NO的反应)()

A.NO2、CO2、N2

B.NH3、NO、CO2

C.NH3、N2、CO2

D.NO、O2、NH3

答案 B

解析该气体无色，说明其中不含NO2；气体通过浓硫酸体积减小，说明其中有NH3；气体通过足量Na2O2后显红棕色，说明其中含有CO2和NO，故不含O2；最后通入水中无气体剩余，说明其中不存在N2，故B项正确。

15.(2018·淮南高一检测)某化学兴趣小组进行了有关铜、硝酸、硫酸化学性质的实验，实验过程如图所示。下列有关说法正确的是()

A.实验①中溶液呈蓝色，试管口有红棕色气体产生，说明稀硝酸被Cu还原为NO2

B.实验③中滴加稀硫酸，铜片继续溶解，说明稀硫酸的氧化性比稀硝酸强

C.实验③发生反应的化学方程式为3Cu＋Cu(NO3)2＋4H2SO4===4CuSO4＋2NO↑＋4H2O

D.由上述实验可得出结论：Cu在常温下既可以和稀硝酸反应，也可以和稀硫酸反应

答案 C

解析A项，Cu与稀HNO3反应生成NO，在试管中遇到O2而生成NO2，错误；B项，加稀H2SO4提供了H＋，NO－3在酸性环境下与Cu反应，故B错误，C正确；D项，Cu常温下与稀HNO3反应，不与稀H2SO4反应，错误。

16.铜与浓硝酸反应生成氮氧化物，这些氮氧化物溶解在NaOH溶液中生成NaNO3和NaNO2的混合溶液，反应过程及有关数据如图所示：

下列有关判断正确的是()

A.若铜片为51.2g，则生成0.2molNaNO3

B.铜遇浓硝酸发生钝化，不可能发生上述反应

C.标准状况下收集的氮氧化物为20.16mL

D.Cu(NO3)2既是氧化产物，也是还原产物

答案 A

解析Cu―→Cu(NO3)2，每个Cu原子失去2个电子，HNO3―→NaNO2，每个N原子得到2

个电子，故51.2gCu共失电子

51.2g

64g·mol－1

×2＝1.6mol，由得失电子守恒可知，HNO3―→NaNO2

得到1.6mol电子，故产物中NaNO2的物质的量为0.8mol，又由Na守恒可知，另一种产物NaNO3为0.2mol，A项正确；Cu能与浓硝酸反应，B项错误；N2O4、NO2在标准状况下不是气体，C项错误；Cu(NO3)2是氧化产物，氮的氧化物是还原产物，D项错误。

二、非选择题(本题包括4小题，共52分)

17.(14分)(2019·菏泽一中月考)研究氮及其化合物的性质，可以有效改善人类的生存环境。氮元素化合价—物质类别关系图如下。

回答下列问题：

(1)在催化剂和加热的条件下，物质A生成NO是工业制硝酸的重要反应，化学方程式是

________________________________________________________________________。

(2)在加热条件下，物质C的浓溶液与碳单质反应，写出反应的化学方程式：_______________

_________________________________________________________。

(3)实验室中，检验溶液中含有NH ＋4的操作方法是_____________________________________ ________________________________________________________________________。

(4)物质B 为红棕色气体，写出该物质与水反应的离子方程式：_________________________ _____________________________________________，当反应消耗3.36L(标准状况)物质B 时，转移电子的物质的量为________mol 。

答案 (1)4NH 3＋5O 2=====催化剂△

4NO ＋6H 2O (2)C ＋4HNO 3(浓)=====△

CO 2↑＋4NO 2↑＋2H 2O (3)取少量溶液于试管中，加入氢氧化钠溶液，稍微加热，若有使湿润的红色石蕊试纸变蓝的气体产生，证明溶液中含有NH ＋4 (4)3NO 2＋H 2O===2H ＋＋2NO －3＋NO 0.1

解析 氮元素化合价—物质类别关系分析，A 为氨气，B 为二氧化氮，C 为硝酸。

(4)物质B 为红棕色气体为NO 2，和水反应的离子方程式为：3NO 2＋H 2O===2H ＋＋2NO －3＋NO ，反应中3molNO 2转移电子总数2mol ，当反应消耗3.36L(标准状况)物质B 时，物质的量＝

3.36L 22.4L·mol

－1＝0.15mol ，转移电子的物质的量为0.15mol ×23＝0.1mol 。 18.(14分) 气候条件独特，空气质量优良的新疆阿勒泰市，已成为我国第8个国家大气背景监测点。监测点安装的监测设备可日常监测二氧化硫、二氧化氮、一氧化氮等大气污染物。

(1)汽车尾气(含CO 、SO 2、NO 等)是城市空气的污染源之一，治理方法之一是在汽车的排气管上装一个“催化转化器”(用铂、钯合金作催化剂)，它能使一氧化碳跟一氧化氮反应生成可参与大气循环的无毒气体。

①汽车尾气中导致酸雨形成的主要物质是____________________________________________ ________________________。

②请写出形成硝酸型酸雨的主要反应的化学方程式：__________________________________ ________________________________________________________________________。

③在汽车排气管上加装“催化转化器”，可使CO 和NO 反应产生可参与大气循环的无毒气体，请写出该反应的化学方程式：________________________________________________。 ④下列选项中，控制城市空气污染的合理措施有______(填字母)。

A.充分利用太阳能，减少化石燃料的燃烧

B.使用电动车，减少汽油消耗

C.禁止人们出行

D.带上呼吸面具

(2)实验室里，处理含氮氧化物的尾气一般用NaOH 溶液来吸收。

①若用NaOH 溶液吸收NO 2，可生成2种含氮元素的钠盐，请写出化学方程式：________________________________________________________________________。 ②NO 2和NO 的混合气体也可用NaOH 溶液吸收，只生成一种盐，请写出化学方程式：________________________________________________________________________。 答案 (1)①SO 2和NO ②2NO ＋O 2===2NO 2、3NO 2＋H 2O===2HNO 3＋NO

③2CO ＋2NO=====催化剂

2CO 2＋N 2 ④AB

(2)①2NO 2＋2NaOH===NaNO 3＋H 2O ＋NaNO 2

②NO ＋NO 2＋2NaOH===2NaNO 2＋H 2O

解析 (1)③根据题给信息可知，CO 与NO 反应，生成的可参与大气循环的无毒气体是CO 2和N 2，所以该反应的化学方程式为2CO ＋2NO=====催化剂2CO 2＋N 2。(2)①NO 2与NaOH 溶液反应生成的2种含氮的钠盐为NaNO 2和NaNO 3，化学方程式为2NO 2＋2NaOH===NaNO 2＋NaNO 3＋H 2O 。②NO 2(N 元素＋4价)、NO(N 元素＋2价)与NaOH 溶液反应只生成一种盐，根据氧化还原反应规律，可知该盐为NaNO 2(N 元素＋3价)，化学方程式为NO ＋NO 2＋2NaOH===2NaNO 2＋H 2O 。

19.(14分)(2019·长沙月考)中国科学院官方微信于2017年3月发表《灰霾专题》，提出灰霾中细颗粒物的成因，部分分析如下图所示。

(1)根据上图信息可以看出，下列哪种气体污染物不是由机动车行驶造成的________(填字母)。

a.SO2

b.NO x

c.VOCs

d.NH3

(2)大量行驶的机动车是污染源之一。汽车发动机废气稀燃控制系统主要工作原理如图所示；写出稀燃过程中NO发生的主要反应的方程式________________________________________ ________________________。

(3)科学家经过研究发现中国霾呈中性，其主要原因如下图所示：

请判断A的化学式并说明判断理由：_________________________________________________ _______________。

答案(1)a(2)2NO＋O2===2NO2(3)SO2－4；因为反应前S为＋4价，N为＋4价，反应后HONO中N元素为＋3价，化合价降低；则必有元素化合价升高，是S元素从＋4价升高到

＋6价，以SO2－4形式存在

解析(1)根据示意图可知SO2不是由机动车行驶造成的，故答案为a。

(2)稀燃过程中NO发生的主要反应的化学方程式为2NO＋O2===2NO2。

(3)反应前S元素为＋4价，N元素为＋4价，反应后HONO中N元素为＋3价，化合价降低；有化合价的降低，必有元素化合价升高，所以是S元素从＋4价升高到＋6价，故A物质为SO2－4。本题也可根据质量守恒推出A的化学式为SO2－4。

2.(14分)为了探究Cl2、SO2同时通入H2O中发生的反应，某校化学兴趣小组同学设计了如图所示的实验装置。

(1)该化学兴趣小组的同学为制取Cl2、SO2气体，现采用Na2SO3与70%的硫酸为原料制取SO2，采用MnO2和浓盐酸(12mol·L－1)为原料制取Cl2。在此实验中，F仪器的作用是________；发生装置B应选择以下三种装置中的________(填序号)。

(2)D装置中主要反应的离子方程式为______________________________________________

________________________________________________________________________。

(3)为验证通入D装置中的气体是Cl2过量还是SO2过量，兴趣小组的同学准备了以下试剂：

①氯化铁溶液②氯化亚铁溶液③硫氰化钾溶液④酸性高锰酸钾溶液

若Cl2过量，取适量D中溶液滴加至盛有________(填一个序号，下同)试剂的试管内，再加入________试剂。发生的现象是__________________________________________________。

若SO2过量，取适量D中溶液滴加至盛有________试剂的试管内，发生的现象是________________________________________________________________________。

答案(1)防倒吸①

(2)Cl2＋SO2＋2H2O===4H＋＋SO2－4＋2Cl－

(3)②③溶液呈红色④紫红色褪为无色

解析(1)由实验装置可知，气体发生装置B产生的气体用饱和食盐水进行除杂净化，可知B 装置为制取Cl2装置，则A装置为制取SO2的装置，因SO2易溶于水，故F仪器的作用为防倒吸。制取Cl2所用试剂为MnO2和浓盐酸，属于固、液混合加热制取气体，故应选①装置为发生装置B。(2)将Cl2和SO2同时通入水中时，Cl2将SO2氧化生成H2SO4，Cl2被还原为HCl。(3)若Cl2过量，则在D中溶液中除含H2SO4、HCl外，还含有剩余Cl2及HClO，具有强氧化性，可将Fe2＋氧化为Fe3＋，故可选择②③进行检验；若SO2过量，则在D中溶液中会含有SO2、H2SO3，具有还原性，故可选用④进行检验。