学年新人教版必修2第5章化工生产中的重要非金属元素单元练习题.docx
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学年新人教版必修2第5章化工生产中的重要非金属元素单元练习题
第五章 化工生产中的重要非金属元素
1.下列说法不正确的是（ ）
A.遇空气变为红棕色的是NO
B.NH4HCO3不稳定,受热易分解
C.Cl2能使湿润的红色布条褪色
D.浓H2SO4能使蔗糖变黑并有刺激性气味的气体生成,只体现了浓硫酸的脱水性
2.实验室可用图S5-1所示的装置干燥、收集某气体R,则R可能是（ ）
图S5-1
A.NH3B.SO2
C.HClD.O2
3.下列关于浓硫酸和浓硝酸的说法正确的是（ ）
A.常温下都不宜用铝制容器贮存
B.露置在空气中,容器内酸液的质量都减轻
C.常温下都能与铜较快反应
D.露置在空气中,容器内酸液的浓度都降低
4.下列关于SiO2的说法错误的是（ ）
A.纯净的SiO2是光纤制品的基本原料
B.SiO2能与NaOH溶液反应生成盐
C.SiO2高温下能与CaO反应生成盐
D.SiO2能与氢氟酸反应,因此它属于碱性氧化物
5.下列各组气体中,在通常情况下既能用浓硫酸又能用碱石灰干燥的有（ ）
A.CO、O2、CH4B.HCl、Cl2、CO2
C.H2、CO、NO2D.SO2、Cl2、O2
6.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.检验溶液是否含有S
时,先用盐酸将待检验溶液酸化,再滴加BaCl2溶液
B.为提高高锰酸钾溶液的氧化能力,用盐酸将高锰酸钾溶液酸化
C.检验溶液中是否含有Fe3+时,用硝酸酸化
D.定性检验S
将BaCl2溶液用HNO3酸化
7.下列变化中,前者是物理变化,后者是化学变化,且都有明显颜色变化的是（ ）
A.打开盛装NO的集气瓶;冷却NO2气体
B.用冰盐水冷却SO2气体;加热氯化铵晶体
C.木炭吸附NO2气体;将氯气通入品红溶液中
D.向品红溶液中加入Na2O2;向FeCl3溶液中滴加KSCN溶液
8.欲进行下列实验,其方案设计合理的是（ ）
A B C D
图S5-2
A.检验装置气密性
B.氨气尾气处理
C.制取并收集NO2气体
D.比较NaHCO3和Na2CO3溶解度
9.一定条件下,NH3和CuO可发生反应:
2NH3+3CuO
3Cu+N2+3H2O,对此反应的分析合理的是（ ）
A.该反应是置换反应
B.NH3被还原为N2
C.反应中氧化剂和氧化产物的物质的量之比为3∶1
D.若反应中生成1molH2O,则转移电子的物质的量为1mol
10.下列有关实验原理或操作正确的是（ ）
A B C D
图S5-3
A.喷泉实验
B.实验室制备并收集CO2
C.收集NO
D.干燥氯气
11.关于含氮物质的转化关系如图S5-4所示,则下列说法不正确的是（ ）
图S5-4
A.路线①②③是工业生产硝酸的主要途径
B.路线Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ是雷电固氮生成硝酸的主要途径
C.上述所有反应都是氧化还原反应
D.氮气在足量的氧气中通过一步反应可生成NO2
12.在实验室制取干燥氨的过程中,下列装置使用合理的是（ ）
图S5-5
A.用装置甲制备氨
B.用装置乙除去氨中的少量水蒸气
C.用装置丙收集氨
D.用装置丁吸收多余的氨
13.利用如图S5-6装置进行铜与浓硫酸反应产物及其性质的验证实验。
下列实验操作与现象、结论均正确的是（ ）
图S5-6
操作与现象
结论
A
品红溶液褪色
产物中有SO2
B
石蕊溶液先变红,后褪色
SO2属于酸,具有漂白性
C
向反应后试管中加水,溶液变蓝
证明浓硫酸具有强氧化性
D
铜片还有剩余
硫酸反应完全
14.向500mL稀硝酸中加入一定量的铁粉,铁粉完全溶解后,放出NO6.272L（标准状况下）,同时溶液质量增加11.2g。
下列判断不正确的是（ ）
A.原HNO3溶液的物质的量浓度为2.24mol·L-1
B.原溶液中投入铁粉的物质的量是0.2mol
C.反应后溶液中c（Fe3+）∶c（Fe2+）=2∶3
D.反应后的溶液还可以溶解铜粉4.48g
15.某化学小组欲探究不同价态硫元素间的转化,请回答下列问题:
（1）除胶头滴管、酒精灯外,你认为本实验必不可缺的一种玻璃仪器是 。
（2）请帮他们完成以下实验报告:
实验目的:
探究三种价态（0、+4、+6）硫元素间的相互转化。
选用试剂:
硫黄、浓硫酸、二氧化硫、氯水、硫化氢、铜片、氧气。
实验记录:
实验
编号
预期的转化
选择的试剂
实验现象
结论（用化学方程式表示）
①
S→SO2
硫黄、氧气
—
②
SO2→S
二氧化硫、硫化氢
SO2+2H2S
3S↓+2H2O
③
SO2→H2SO4
二氧化硫、氯水
氯水褪色
④
H2SO4→SO2
—
问题讨论:
从三种价态（0、+4、+6）硫元素间的相互转化还可得到规律:
当硫元素处于最低价时只有还原性,处于最高价时只有氧化性,处于中间价时既有氧化性、又有还原性。
（3）根据以上规律判断,下列物质中既有氧化性,又有还原性的有 （填序号）。
A.Cl2 B.Na C.Na+ D.Cl- E.SO2
16.图S5-7是由常见元素组成的一些单质及其化合物之间的转化关系图。
各方框中的字母表示一种反应物或生成物（部分物质、反应条件已经略去）,其中A、B、D在常温下均为无色无味的气体,C是能使湿润的红色石蕊试纸变蓝的气体,M是最常见的无色液体。
图S5-7
（1）写出C→E的化学方程式:
。
（2）实验室常用加热两种固体混合物的方法制备物质C,其化学方程式为 ,干燥C常用 （填写试剂名称）。
（3）E物质遇到D物质时,会观察到 现象,若用排水法收集F,则最终集气瓶中收集到的气体为 （写化学式）。
（4）写出G→F的离子方程式:
。
17.NO2是大气污染物之一,实验室拟将NO2与Cl2混合用NaOH溶液吸收的方法消除其污染。
回答下列问题:
（1）氯气的制备
图S5-8
①仪器M的名称是 。
②欲用MnO2和浓盐酸制备并收集一瓶纯净干燥的氯气,选择图S5-8中的装置,其连接顺序为 （按气流方向,用小写字母表示）。
③D在制备装置中的作用是 ;装置F的作用是 。
（2）用如图S5-9所示装置,探究Cl2和NO2在NaOH溶液中的反应。
查阅有关资料可知:
HNO2是一种弱酸,且不稳定,易分解生成NO和NO2。
图S5-9
①装置中X和Z的作用是 。
②实验时观察到X试剂瓶中有黄绿色气体,Z试剂瓶中有红棕色气体,若通入适当比例的Cl2和NO2,Y中观察不到气体颜色,反应结束后向Y中加入稀硫酸无现象,则Y中发生反应的化学方程式是 。
③反应结束后,取适量Y中溶液置于试管中,加入稀硫酸,若有红棕色气体产生,解释产生该现象的原因:
。
1.D [解析]NO遇到空气中O2,反应生成红棕色的NO2,A正确;NH4HCO3不稳定,受热易分解,生成NH3、CO2和H2O,B正确;Cl2与湿润红色布条中的水发生反应生成HCl、HClO,HClO具有强氧化性,使布条褪色,C正确;浓H2SO4能使蔗糖变黑并有刺激性气味的气体生成,在蔗糖脱水碳化后,浓硫酸与碳反应生成CO2、SO2和H2O,故浓硫酸体现了脱水性和强氧化性,D错误。
2.A [解析]由图可知,R气体能被碱石灰干燥,其密度小于空气,采用向下排空气法收集,故R可能是NH3,SO2、HCl和O2的密度都大于空气,且SO2、HCl能被碱石灰吸收。
3.D [解析]常温下,铝在浓硫酸和浓硝酸中均发生钝化,故二者都能用铝制容器贮存,A错误;露置在空气中,浓硫酸吸收水蒸气,质量增加,浓硝酸挥发出HNO3（g）,质量减轻,二者的浓度均降低,B错误,D正确;常温下,浓硫酸与铜不发生反应,加热时才反应,C错误。
4.D [解析]碱性氧化物是指与酸反应生成盐和水的氧化物,SiO2能与氢氟酸反应,生成SiF4气体和H2O,不生成盐,故SiO2不是碱性氧化物。
5.A [解析]HCl、Cl2、CO2、NO2、SO2都能与碱石灰发生反应,不能用碱石灰干燥。
6.A [解析]检验溶液是否含有S
时,先用盐酸将待检验溶液酸化,排除C
等离子的干扰,再滴加BaCl2溶液进行检验,A正确;HCl可被KMnO4溶液氧化,应用硫酸酸化KMnO4溶液,B错误;硝酸可将Fe2+氧化为Fe3+,故检验溶液中是否含有Fe3+时,不能用硝酸酸化,C错误;硝酸可将S
氧化为S
故定性检验S
时,可先滴加BaCl2溶液,产生白色沉淀,再滴加稀盐酸,产生能使品红溶液褪色的气体,D错误。
7.C [解析]打开盛装NO的集气瓶,NO与空气中O2反应生成红棕色NO2,发生化学反应,A错误。
用冰盐水冷却SO2气体,发生液化,属于物理变化;加热氯化铵晶体分解产生NH3和HCl,发生化学变化,但不涉及明显颜色变化,B错误。
木炭吸附NO2气体,气体颜色变浅,属于物理变化;将氯气通入品红溶液中,Cl2与水反应生成HCl和HClO,HClO使品红溶液褪色,发生化学变化,C正确。
向品红溶液中加入Na2O2,溶液褪色,发生化学变化;向FeCl3溶液中滴加KSCN溶液,溶液变成红色,发生化学变化,D错误。
8.B [解析]长颈漏斗使左侧装置未形成密闭体系,应用分液漏斗,A错误;NH3易溶于水,易引起倒吸,处理尾气时,要在导管末端接倒扣漏斗,防止倒吸,B正确;NO2与水反应生成HNO3和NO,C错误;触摸试管外壁可判断Na2CO3、NaHCO3溶于水时是吸热还是放热,不能比较二者的溶解度大小,D错误。
9.C [解析]反应物中没有单质,所以不属于置换反应,A错误;N元素化合价由-3变为0,所以氨作还原剂被氧化而生成氮气,B错误;氮元素化合价由-3变为0,铜元素化合价由+2变为0,所以氨作还原剂,生成的N2为氧化产物,氧化铜作氧化剂,则反应中氧化剂和氧化产物的物质的量之比为3∶1,C正确;该反应中生成1mol水转移电子的物质的量为2mol,D错误。
10.C [解析]N2难溶于水,不能利用N2和水进行喷泉实验,A错误;CO2能与碱石灰反应,且密度大于空气,不能用碱石灰干燥CO2和向下排空气法收集CO2,B错误;NO难溶于水且与空气中氧气反应,可采用排水法收集NO,C正确;利用浓硫酸干燥Cl2时,要从长导管通入Cl2,D错误。
11.D [解析]N2与O2在高温或放电作用下发生反应生成NO,不能直接反应生成NO2。
12.D [解析]利用NH4Cl固体和Ca（OH）2固体加热制取NH3,试管口要略低于试管底部,A错误;NH3与浓硫酸发生反应生成（NH4）2SO4,应用碱石灰干燥氨,B错误;NH3的密度小于空气的密度,采用向下排空气法收集NH3,要从短导管通入NH3,C错误;NH3易溶于水,装置丁既能吸收多余的NH3,又能防止倒吸,D正确。
13.A [解析]铜与浓硫酸加热反应,产生的气体使品红溶液褪色,则产物中有SO2,A正确;SO2是酸性氧化物,不属于酸,溶于石蕊溶液时先与水反应生成H2SO3而使溶液变红,溶液不褪色,B错误;反应后试管中仍剩余较浓硫酸,不能直接加水,应将反应后溶液倒入盛水的烧杯中,并用玻璃棒搅拌,防止暴沸,C错误;铜与稀硫酸不发生反应,随着反应的进行,c（H2SO4）逐渐减小,变成稀硫酸后反应停止,此时硫酸并未完全反应,D错误。
14.B [解析]标准状况下6.272LNO为0.28mol,假设反应后生成Fe2+、Fe3+的物质的量分别为x、y,据得失电子守恒可得:
0.28mol×（5-2）=2x+3y;反应后溶液质量增加11.2g,则有56（x+y）-0.28mol×30g·mol-1=11.2g,联立上述两式解得:
x=0.21mol,y=0.14mol,则反应后溶液中c（Fe3+）∶c（Fe2+）=0.14∶0.21=2∶3,C正确。
据铁元素守恒可知,原溶液中投入铁粉的物质的量为0.21mol+0.14mol=0.35mol,B错误。
因溶液仍含有Fe2+,所以HNO3反应完全,据N元素守恒可知,原HNO3溶液中n（HNO3）=0.21mol×2+0.14mol×3+0.28mol=1.12mol,则有c（HNO3）=
=2.24mol·L-1,A正确。
反应后的溶液为Fe（NO3）2和Fe2（NO3）3混合液,加入铜粉,发生反应:
2Fe3++Cu
2Fe2++Cu2+,则0.14molFe3+可溶解0.07molCu,其质量为0.07mol×64g·mol-1=4.48g,D正确。
15.
（1）试管
（2）①产生蓝紫色火焰 ②析出淡黄色固体
③SO2+Cl2+2H2O
H2SO4+2HCl
④铜片、浓硫酸 Cu+2H2SO4（浓）
CuSO4+SO2↑+2H2O
（3）AE
[解析]
（2）①硫黄在氧气中燃烧比在空气中燃烧剧烈,产生蓝紫色火焰。
③SO2通入氯水中,发生反应:
SO2+Cl2+2H2O
H2SO4+2HCl,SO2被氧化生成H2SO4。
④加热条件下,浓硫酸与铜片发生反应:
Cu+2H2SO4（浓）
CuSO4+SO2↑+2H2O,H2SO4被还原生成SO2。
（3）元素处于中间价时既有氧化性,又有还原性,故答案应选AE。
16.
（1）4NH3+5O2
4NO+6H2O
（2）Ca（OH）2+2NH4Cl
CaCl2+2NH3↑+2H2O
碱石灰
（3）无色气体变为红棕色 NO
（4）Cu+4H++2N
Cu2++2NO2↑+2H2O
[解析]C是能使湿润的红色石蕊试纸变蓝的气体,则C是NH3;A、B、D在常温下均为无色无味的气体,M是最常见的无色液体,结合图中物质之间的转化推知,B是N2,D是O2,A是CO2,E是NO,G是HNO3,M是H2O,F是NO2。
17.
（1）①分液漏斗 ②b→e→f→g→h→c→d→g→h→i
③吸收Cl2中的HCl（抑制Cl2的溶解） 除去多余的氯气,防止污染空气
（2）①观察气泡流速便于控制Cl2和NO2进入Y的比例
②Cl2+2NO2+4NaOH
2NaNO3+2NaCl+2H2O
③NO2的量过多,NO2与NaOH溶液反应生成了NaNO2和NaNO3,加入稀硫酸后N
发生歧化反应生成NO和NO2,故在试管中出现红棕色气体（答案合理即可）
[解析]
（1）②MnO2与浓盐酸加热制取的Cl2中混有HCl、H2O（g）,要依次通过盛有饱和食盐水、浓硫酸的洗气瓶除去杂质,再利用向上排空气法收集Cl2,最后经浓硫酸洗气后用NaOH溶液吸收Cl2尾气,防止污染环境,故仪器接口顺序为b→e→f→g→h→c→d→g→h→i。
（2）①装置中X和Z的作用是观察气泡流速便于控制Cl2和NO2进入Y的比例。
②通入适当比例的Cl2和NO2,NaOH溶液中观察不到气体颜色,反应结束后向Y中加入稀硫酸无现象,说明气体恰好完全反应,Cl2被还原为Cl-,NO2则被氧化为N
结合守恒规律写出化学方程式。
③HNO2是一种弱酸,且不稳定,易分解生成NO和NO2。
NO2的量过多,NO2与NaOH溶液反应生成了NaNO2和NaNO3,反应结束后,取适量Y中溶液于试管,加入稀硫酸,N
发生歧化反应生成NO和NO2,故在试管中出现红棕色气体。
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