高中化学第五章 化工生产中的重要非金属元素讲义及答案含答案解析Word下载.docx

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C

Al2O3

AlO2-

Al（OH）3

D

Si

SiO2

H2SiO3

A．AB．BC．CD．D

【答案】C

A.钠能与水反应生成氢氧化钠，氢氧化钠溶液能与过量二氧化碳反应生成碳酸氢钠，但碳酸氢钠不能直接生成金属钠，故A错误；

B.铜能与浓硫酸共热反应生成硫酸铜，硫酸铜溶液与氢氧化钠溶液反应能生成氢氧化铜，但氢氧化铜不能直接生成金属铜，故B错误；

C.氧化铝能与强碱溶液反应生成偏铝酸根，偏铝酸根在溶液中与二氧化碳反应能生成氢氧化铝沉淀，氢氧化铝沉淀受热分解能生成氧化铝，故C正确；

D.硅在高温下能与氧气反应生成二氧化硅，二氧化硅不溶于水，不能与水反应生成硅酸，故D错误；

故选C。

4．向下列溶液中通入足量相应气体后，各离子组还能大量存在的是

A．二氧化碳：

K+、Na+、

、Cl-B．氨气：

Mg2+、Al3+、Na+、

C．氯化氢：

Ca2+、Fe3+、

、Cl-D．氯气：

Na+、Ba2+、

、

A．CO2、

、H2O会发生反应产生

，不能大量共存，A不符合题意；

B．NH3·

H2O与Mg2+、Al3+会发生反应产生Mg（OH）2、Al（OH）3沉淀，不能大量共存，B不符合题意；

C．HCl溶于水电离产生H+、Cl-，与选项离子之间不能发生任何反应，可以大量共存，C符合题意；

D．氯气溶于水，反应产生HCl、HClO，HCl与

会反应产生H2O、CO2；

HClO与

会发生氧化还原反应，也不能大量共存，D不符合题意；

故合理选项是C。

5．一定量的锌与100mL18.5mol·

L－1的浓硫酸充分反应后，锌完全溶解，同时生成气体A33.6L（标况）。

将反应液稀释至1L，测得溶液的c（H＋）＝0.1mo1·

L－1，则叙述中错误的是（）

A．气体A为SO2和H2的混合物B．气体A中SO2与H2的体积之比为4︰1

C．反应中共消耗97.5gZnD．反应中共转移3mol电子

【分析】

生成气体的物质的量为

=1.5mol，溶液剩余硫酸的物质的量为0.1×

=0.05mol，参加反应是硫酸的物质的量为0.1×

18.5-0.05=1.8mol，随着反应的进行，硫酸的浓度逐渐减小，设生成xmol二氧化硫，ymol氢气，则有x+y=1.52x+y=1.8，解x=0.3，y=1.2；

根据电子得失守恒可知：

2n（Zn）=2n（SO2）+2n（H2）=2×

0.3+2×

1.2，所以n（Zn）=1.5mol，据以上分析解答。

1.2，所以n（Zn）=1.5mol，

A、由以上分析可知气体为二氧化硫和氢气的混合气体，正确，不选A；

B、气体为二氧化硫和氢气，体积比为0.3:

1.2=1:

4，错误，选B；

C、由以上分析可知，反应中共消耗金属锌的质量为1.5×

65=97.5g，正确，不选C；

D、由以上分析可知，根据金属锌计算转移电子数为1.5×

2=3mol，正确，不选D；

故答案选B。

6．下表中，对陈述Ⅰ、Ⅱ的正确性及两者间是否具有因果关系的判断都正确的是（）

选项

陈述Ⅰ

陈述Ⅱ

判断

盛放氢氧化钠溶液试剂瓶用橡胶塞

氢氧化钠可以与玻璃中的二氧化硅反应生成粘性的硅酸钠

Ⅰ对，Ⅱ错，无

氯水可以使有色布条褪色

氯气具有漂白性

Ⅰ错，Ⅱ对，有

二氧化硅可以与水反应生成硅酸

二氧化硅是酸性氧化物具有酸性氧化物的通性

Ⅰ对，Ⅱ对，无

为增强漂白能力使用漂白粉时向漂白粉溶液中加入少量白醋

醋酸的酸性比次氯酸强

Ⅰ对，Ⅱ对，有

A．氢氧化钠可以与玻璃中的二氧化硅反应生成粘性的硅酸钠所以要用橡胶塞，表述I、II都正确；

B．氯水使有色布条褪色是因为生成次氯酸，不是氯气具有漂白性；

C．酸性氧化物对应的水化物是酸，二者有联系；

D．漂白粉的主要成分是次氯酸钙，漂白原理是次氯酸钙与酸反应产生的次氯酸生效，根据强酸制弱酸的原理，加入白醋能增强漂白能力，D正确。

7．将一定质量的金属铜溶于50mL11mol·

L-1的浓硝酸中，待铜完全溶解后，生成了0.2molNO2和NO的混合气体，并测得溶液中氢离子浓度为1mol·

L-1.假设反应后溶液的体积仍为50mL，则金属铜的质量为

A．6.4gB．9.6gC．11.2gD．12.8g

试题分析：

反应前硝酸的物质的量为0.05L×

11mol/L=0.55mol，反应剩余硝酸的物质的量为0.05L×

1mol/L=0.05mol，所以参加反应的硝酸是0.5mol，生成气体的物质的量为0.2mol，根据氮原子守恒，生成硝酸铜为（0.5-0.2）÷

2=0.15mol，则金属铜的质量为0.15mol×

64g/mol=9.6g，答案选B。

考点：

考查物质的量的计算，硝酸的化学性质等知识。

8．由MgO、A12O3、SiO2、Fe2O3组成的混合粉末。

现取一份该混合粉末试样进行实验，首先将其溶于过量的盐酸，过滤后，得到沉淀X和滤液Y。

下列叙述正确的是

A．从组成看，其成分皆是碱性氧化物

B．沉淀X的成分是SiO2

C．溶液Y中的阳离子主要是Mg2+、Fe3+、H+

D．在溶液Y中加入过量NaOH溶液，先产生沉淀后全部溶解

混合粉末加入过量的盐酸，氧化镁反应生成氯化镁，氧化铝反应生成氯化铝，氧化铁反应生成氯化铁，二氧化硅不反应。

A、氧化镁和氧化铁是碱性氧化物，氧化铝是两性氧化物，二氧化硅是酸性氧化物，错误，不选A；

B、二氧化硅不溶于盐酸，沉淀X为二氧化硅，正确，选B；

C、溶液Y中含有镁离子，铁离子，氢离子和铝离子，错误，不选C；

D、溶液Y中加入过量的氢氧化钠，产生氢氧化镁和氢氧化铁沉淀，氢氧化铝沉淀能溶解，其他沉淀不溶解，错误，不选D。

金属及其化合物的性质

9．X、Y、Z三种气体都能对大气造成污染，在工业上都可以用碱液吸收．已知X是化石燃料燃烧的产物之一，是形成酸雨的主要物质；

Y是一种黄绿色气体单质，其水溶液具有漂白作用；

Z是硝酸工业和汽车尾气中的有害物质之一，能与水反应．下列说法不正确的是

A．X是SO2，它既有氧化性又有还原性

B．干燥的气体Y不能使干燥的有色布条褪色，其水溶液具有漂泊作用的是HClO

C．Z与水反应的化学方程式为：

3NO2+H2O=2HNO3+NO

D．等物质的量的X与Y同时通入到湿润的有色布条上，有色布条褪色时间变短，漂泊效果增强

X、Y、Z三种气体都能对大气造成污染，在工业上都可以用碱液吸收，说明这三种气体能和碱反应，X是化石燃料燃烧的产物之一，是形成酸雨的主要物质，化石中含有S元素，二氧化硫和氮氧化物是酸性酸雨的主要气体，所以X是SO2；

Y是一种单质，它的水溶液具有漂白作用，氯气和水反应生成的次氯酸具有漂白性，且氯气有毒，所以Y是Cl2；

Z是硝酸工业和汽车尾气中的有害物质之一，汽车尾气中含有一氧化氮和二氧化氮，能与水反应的氮氧化物是二氧化氮，则Z是NO2。

A．X是SO2，二氧化硫中硫为+4价，既可以升高又可以降低，所以它既有氧化性又有还原性，故A正确；

B．氯气不具有漂白性，氯气与水反应生成次氯酸具有漂白性，故B正确；

C．Z是二氧化氮，二氧化氮与水反应生成硝酸和一氧化氮，化学方程式：

3NO2+H2O=2HNO3+NO，故C正确；

D．二者恰好反应生成盐酸和硫酸，反应方程式为Cl2+SO2+2H2O=H2SO4+2HCl，盐酸和硫酸没有漂白性，所以等物质的量的SO2和Cl2混合后通入装有湿润的有色布条的集气瓶中不能使有色布条褪色，故D错误。

答案选D。

本题考查了无机物的推断，熟悉物质的性质及氧化还原反应规律，次氯酸、二氧化硫漂白原理是解题关键。

10．某稀硫酸和稀硝酸混合溶液100mL，逐渐加入铁粉，产生气体的量随铁粉加入量的变化如图所示。

下列说法错误的是（　　）

A．H2SO4浓度为4mol/L

B．溶液中最终溶质为FeSO4

C．原混合酸中NO3-浓度为0.2mol/L

D．AB段反应为：

Fe＋2Fe3＋=3Fe2＋

由图象可知，由于铁过量，OA段发生反应为：

Fe+NO3-+4H+=Fe3++NO↑+2H2O，AB段发生反应为：

Fe+2Fe3+=3Fe2+，BC段发生反应为Fe+2H+=Fe2++H2↑．最终消耗Fe为22.4g，此时溶液中溶质为FeSO4，则n（FeSO4）=n（Fe），由硫酸根守恒n（H2SO4）=n（FeSO4），根据OA段离子方程式计算原混合酸中NO3-物质的量，再根据c=

计算c（H2SO4）、c（NO3-）。

A、反应消耗22.4g铁，也就是22.4g÷

56g/mol＝0.4mol，所有的铁都在硫酸亚铁中，根据硫酸根守恒，所以每份含硫酸0.4mol，所以硫酸的浓度是4mol/L，A正确；

B、硝酸全部被还原，没有显酸性的硝酸，因为溶液中有硫酸根，并且铁单质全部转化为亚铁离子，所以溶液中最终溶质为FeSO4，B正确；

C、OA段发生反应为：

Fe+NO3-+4H+=Fe3++NO↑+2H2O，硝酸全部起氧化剂作用，所以n（NO3-）=n（Fe）＝0.2mol，NO3-浓度为2mol/L，C错误；

D、由图象可知，由于铁过量，OA段发生反应为：

Fe+2Fe3+＝3Fe2+，BC段发生反应为：

Fe+2H+=Fe2++H2↑，D正确。

答案选C。

【点晴】

该题难度较大，解答的关键是根据图象分析各段发生的反应，注意与铁的反应中硝酸全部起氧化剂作用。

在做此类题目时，应当先分析反应的过程，即先发生的是哪一步反应，后发生的是哪一步。

计算离子时注意用离子方程式计算。

还需要用到一些解题技巧来简化计算过程，比如合理使用守恒原理等。

11．下面是实验室制取氨气的装置和选用的试剂，其中错误的是（　　）

A．①②B．②③C．③④D．①③

①氯化铵分解产生NH3和HCl，气体在试管口降温后又化合生成NH4Cl甚至会堵塞，试管发生危险，所以方案①错误；

②浓氨水遇到氧化钙后，溶液中的水与CaO反应生成Ca（OH）2而消耗，反应同时放热使混合物温度升高，得到的Ca（OH）2可以降低NH3在水中的溶解度，这些都会促使氨水挥发生成氨气，因此方案②正确；

③2NH4Cl+Ca（OH）2

CaCl2+2NH3↑+2H2O，但是制备装置的试管口要略向下倾斜，防止水蒸气冷凝回流到试管中使试管炸裂，因此方案③错误；

④浓氨水受热分解生成氨气，通过碱石灰吸收水蒸气后可以得到氨气，方案④正确。

综上所述，不能制取氨气的是①③，应当选D。

与②相似，利用NaOH固体或碱石灰也可以制备NH3。

12．浓硫酸与下列物质反应（可以加热），既体现酸性、又体现氧化性的是（）

A．铜B．炭C．五水硫酸铜D．氧化铜

【答案】A

A．铜与浓硫酸在加热条件下反应，生成硫酸铜、二氧化硫和水，浓硫酸表现酸性和强氧化性，A符合题意；

B．炭与浓硫酸在加热条件下反应，生成二氧化碳、二氧化硫和水，浓硫酸表现强氧化性，B不符合题意；

C．五水硫酸铜中加入浓硫酸，生成无水硫酸铜，浓硫酸表现吸水性，C不符合题意；

D．氧化铜与浓硫酸反应，生成硫酸铜和水，浓硫酸表现酸性，D不符合题意；

故选A。

13．下列有关实验操作和现象及结论均正确的是

实验操作及现象

实验结论

常温下，将同样大小、形状的锌与铝分别加入到相同体积98%的浓硫酸中，观察到前者反应速率更快

锌比铝活泼

将盐酸滴入碳酸钠溶液中产生气泡

氯的非金属性大于碳

向溶液X中先滴加稀硝酸，再滴如BaCl2。

溶液，出现白色沉淀

溶液X中一定含有

向某溶液中加入NaOH溶液并加热，产生的气体能使湿润的红色石蕊试纸变蓝

该溶液中一定含有

A．常温下浓硫酸有强氧化性，铝遇浓硫酸钝化，无法比较Al与Zn的活泼性，故A错误；

B．比较元素的非金属性要比较最高价氧化物的水化物的酸性强弱，即根据HClO4酸性比H2CO3强，可判断出氯的非金属性大于碳，故B错误；

C．向溶液X中先滴加稀硝酸，再滴加BaCl2，出现白色沉淀，该白色沉淀可能为氯化银或硫酸钡，原溶液中可能含有银离子、亚硫酸根离子，不一定含有

，故C错误；

D．氨气能使湿润的红色石蕊试纸变蓝，则原溶液中一定含有

，故D正确；

答案为D。

14．将19.2g的铜屑投入到400mL浓度均为0.5mol/LHNO3和H2SO4的混合溶液中，溶液增加的质量为

A．4.5gB．9.9gC．13.2gD．14.7g

Cu与稀硫酸、稀硝酸反应的离子方程式为3Cu+2NO3-+8H+=3Cu2++2NO↑+4H2O，据题可知Cu的物质的量=

=0.3mol，氢离子的物质的量是0.4×

（0.5+1.0）=0.6mol，硝酸根离子的物质的量是0.4×

0.5=0.2mol，所以氢离子不足，当转移0.45mol的电子时参加反应的Cu的物质的量=

=0.225mol，产生NO的物质的量=

=0.15mol，参加反应的Cu的质量是0.225×

64=14.4g，生成NO的质量是0.15×

30=4.5g，所以溶液增重14.4-4.5=9.9g，故B正确；

答案选B。

15．下列化合物中，不能通过化合反应制取的是

A．FeCl3B．H2SiO3C．Fe（OH）3D．FeCl2

A.氯气具有强氧化性，氯气与变价金属反应生成最高价金属氯化物，铁与氯气反应生成氯化铁，反应的化学方程式为2Fe+3Cl2

2FeCl3，FeCl3可以由Fe与Cl2直接化合得到，故A错误；

B.二氧化硅不溶于水，二氧化硅和水不能发生化合反应生成H2SiO3，故B正确；

C.Fe（OH）2、O2、H2O反应产生Fe（OH）3，反应的化学方程式为：

4Fe（OH）2+O2+2H2O=4Fe（OH）3，能通过化合反应产生Fe（OH）3，故C错误；

D.Fe与氯化铁溶液反应生成氯化亚铁，氯化亚铁可由化合反应生成，故D错误；

故选B。

16．某溶液X中仅可能含有K＋、Na＋、Fe2＋、Fe3＋、NH4+、SO42-、SO32-、CO32-、I－、Cl－中的一种或多种，且溶液中各离子浓度相同。

现进行下列实验，下列说法正确的是（　　）

A．该溶液X中可能有Fe3＋、Na+

B．取样溶液Z，滴加氯化钡溶液出现沉淀，可推出X中一定存在SO42-、SO32-中的某一种

C．该溶液可能由是硫酸亚铁、碘化钾和氯化铵溶于水后得到的

D．如果气体Y能使湿润的蓝色石蕊试纸变红，说明溶液中一定含有NH4+

由题给实验现象可知，向溶液X中加入过量氯水和四氯化碳后，溶液分层，下层呈紫红色，说明溶液中一定存在I－，一定不含Fe3＋；

向上层一份溶液中加入硝酸银溶液，生成白色沉淀，此时不能确定是否含有Cl－，向另一份中加入氢氧化钠溶液共热，生成红褐色沉淀，说明溶液X中一定含有Fe2＋，一定不含有SO32-和CO32-；

有气体生成，说明溶液中一定有NH4+；

溶液Z的焰色反应为黄色火焰，此时不能确定是否含有Na＋，透过蓝色钴玻璃片，火焰为紫色，说明溶液中一定含有K＋，由溶液中各离子浓度相同，结合电荷守恒可知，溶液中含有SO42-和Cl－，综上可知，溶液X中一定含有K＋、Fe2＋、NH4+、I－、SO42-和Cl－，一定不含有Fe3＋、SO32-、CO32-和Na＋。

A项、溶液X中一定没有Fe3＋、Na+，故A错误；

B项、因溶液X中一定含有Fe2＋，一定不含有SO32-，若取样溶液Z，滴加氯化钡溶液出现沉淀，可推出X中一定存在SO42-，故B错误；

C项、由以上分析可知，溶液X可能由是等物质的量的硫酸亚铁、碘化钾和氯化铵溶于水后得到的，故C正确；

D项、氨气能使湿润的红色石蕊试纸变蓝，故D错误；

根据实验现象和离子共存是解答的突破口，由溶液中各离子浓度相同，结合电荷守恒是判断的关键所在。

17．标准状况下，使

和

按4：

1体积比充满干燥烧瓶，将烧瓶倒置于水中，瓶内液面逐渐上升，假设烧瓶内溶液不扩散，则最终该溶液中溶质的物质的量浓度为

A．

B．

C．

D．

设出二氧化氮和氧气的体积，NO2和O2按体积比4：

1混合后充入一干燥烧瓶中，把烧瓶倒置于水中发生反应：

4NO2+O2+2H2O=4HNO3，根据方程式计算．

设混合气体中含有4VLNO2，1VLO2，则烧瓶的体积为5VL，

；

故答案为C。

明确二氧化氮与氧气的反应是解题关键，注意掌握物质的量的相关计算公式的运用。

18．同温同压下，两个等体积的干燥圆底烧瓶中分别充满①NH3②NO2③HCl和N2的4：

5混合气体，进行喷泉实验。

经充分反应后，瓶内溶液的物质的量浓度为

A．①>

②>

③B．①＜②＜③C．①=②=③D．①＜②=③

同温同压下，等体积的

、HCl、

物质的量相等，设

的物质的量均为1mol，烧瓶体积为VL。

由

可知生成

的物质的量为

，生成NO的物质的量为

，NO难溶于水，则

的物质的量浓度为

，

和HCl溶于水后溶液的物质的量浓度为

，因此①=②=③，答案选C。

19．用如图装置进行实验，将液体A逐滴加入到固体B中，下列叙述正确的是（　　）

A．若A为浓盐酸，B为Na2CO3，C中盛有Na2SiO3溶液，则C中溶液出现白色沉淀，证明酸性：

H2CO3>

H2SiO3

B．若A为浓盐酸，B为KMnO4，C中盛石蕊试液，则C中溶液最终呈红色

C．若A为较浓硫酸，B为Na2SO3固体，C中盛有Na2S溶液，则C中溶液变浑浊

D．装置D起干燥气体作用

A．浓盐酸挥发的HCl在C中也能与Na2SiO3溶液反应生成白色沉淀，则无法判断H2CO3的酸性一定比H2SiO3强，故A错误；

B．A为浓盐酸，B为KMnO4，则反应生成的氯气通入C中，Cl2与水反应生成HCl和HClO，其中HClO有强氧化性和漂白性，则C中紫色石蕊试液先变红色，后褪色，故B错误；

C．A为较浓硫酸，B为Na2SO3固体，两者反应生成的SO2气体通入C中，因SO2有氧化性，则与C中Na2S溶液反应有淡黄色S生成，可观察到C中溶液变浑浊，故C正确；

D．仪器D为球形干燥管，则可以起到防止溶液倒吸的作用，故D错误；

20．镁、铝、铁合金投入300mL

溶液中，金属恰好溶解，分别转化成

;

还原产物为NO，在标准状况下体积为6.72L。

在反应后的溶液中加入300mL某浓度的NaOH溶液，金属阳离子恰好全部沉淀，干燥后测得质量为27.2g。

下列有关推断正确的是（）

A．参加反应的

的物质的量为0.9molB．NaOH的物质的量浓度为6

C．参加反应的金属的质量为11.9gD．

的物质的量浓度为3

镁、铝、铁合金溶于过量稀硝酸中，分别生成Al3+、Fe3+、Mg2+离子，根据电子得失守恒、原子守恒计算。

将镁、铝、铁合金溶于过量稀硝酸中，分别生成Al3+、Fe3+、Mg2+离子，根据电子守恒，金属共失去电子的物质的量为：

=0.9mol，反应中金属失去电子的物质的量=生成物硝酸盐中硝酸根离子的物质的量=生成碱中的氢氧根离子的物质的量，即：

n（OH-）=n（NO3-）=0.9mol，则

A．参加反应的硝酸的物质的量为：

n（HNO3）=n（NO3-）+n（NO）=0.3mol+0.9mol=1.2mol，A选项错误；

B．沉淀达到最大量时，溶液中的溶质为硝酸钠，由钠离子守恒可知，氢氧化钠溶液的物质的量浓度为：

c（NaOH）=

=3mol/L，B选项错误；

C．反应后沉淀的质量=金属质量+m（OH-）＝金属质量+0.9mol×

17g/mol=27.2g，则金属的质量为：

27.2g-15.3g=11.9g，C选项正确；

D．参加反应的硝酸的物质的量为：

n（HNO3）=n（NO3-）+n（NO）=0.3mol+0.9mol=1.2mol，硝酸的物质的量浓度为：

c（HNO3）=

=4mol/L，D选项错误；

本题考查了混合物计算、物质的量浓度的计算，明确“反应中金属失去电子的物质的量=生成物硝酸盐中硝酸根离子的物质的量=生成碱中的氢氧根离子的物质的量”为解答本题的关键，注意电子守恒在计算中的应用。

21．10mLNO、CO2的混合气体通过足量的Na2O2后，气体的体积变为6mL（相同状况）,则NO和CO2的体积比为（）

A．1:

1B．2:

1C．3:

2D．1:

2

发生反应有:

①2Na2O2+CO2==Na2CO3+O2，②2NO+O2==2NO2，问题的关键在于NO与氧气反应存在着三种可能性，一种情况是恰好反应，一种情况是NO过量，另一O2种情况可能是