高中化学《化工生产中的重要非金属元素》单元过关检测.docx

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高中化学《化工生产中的重要非金属元素》单元过关检测

第五章《化工生产中的重要非金属元素》

单元过关检测

　　时间：

90分钟　

　　满分：

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．下列物质中，属于纯净物的是（　　）

①陶瓷　②水泥　③玻璃　④漂白粉　⑤胆矾　⑥氯水

⑦液氯

A．①③⑤B．②④⑥C．⑤⑦D．⑥⑦

答案　C

解析　①陶瓷是硅酸盐的混合物，②水泥是硅酸三钙、硅酸二钙、铝酸三钙等盐类的混合物，③玻璃是Na2SiO3、CaSiO3和SiO2组成的混合物，④漂白粉是CaCl2和Ca（ClO）2的混合物，⑤胆矾为CuSO4·5H2O，是纯净物，⑥氯水是氯气的水溶液，属于混合物，⑦液氯中只含有氯分子，是纯净物。

2．你认为减少酸雨产生可采用的措施是（　　）

①少用煤作燃料　②把工厂烟囱加高　③燃料脱硫

④在已酸化的土壤中加石灰　⑤开发新能源

A．①②③B．②③④⑤

C．①③⑤D．①③④⑤

答案　C

解析　酸雨主要是由排放到大气中的二氧化硫和二氧化氮随雨水落下形成的，由此可知减少酸雨的产生即是要减少二氧化硫和氮氧化物的排放。

3．下列说法正确的是（　　）

A．硅胶可作袋装食品的干燥剂

B．漂白粉在空气中很稳定

C．生石灰能与水反应，可用来干燥氯气

D．用硫酸清洗锅炉中的水垢

答案　A

解析　硅胶可吸水，可以作食品干燥剂，A正确；漂白粉可与空气中的CO2和H2O反应生成HClO，B错误；生石灰可与水、Cl2反应，不能用于干燥Cl2，C错误；锅炉中的水垢里含有碳酸钙，与硫酸作用生成微溶的硫酸钙，硫酸钙覆盖在水垢表面，不利于水垢的进一步溶解，D错误。

4．下列关于物质性质的叙述正确的是（　　）

A．Cl2能与许多金属反应

B．N2是大气中的主要成分之一，雷雨天气时可直接转化为NO2

C．硫是一种黄色的能溶于水的晶体，既有氧化性又有还原性

D．硅是应用广泛的半导体材料，在常温下化学性质活泼

答案　A

解析　Cl2具有强氧化性，能与许多金属反应，A正确；雷雨天气时N2与O2反应可生成NO，而不是NO2，B错误；硫不溶于水，C错误；硅在常温下化学性质不活泼，D错误。

5．下列说法正确的是（　　）

A．浓HNO3和浓H2SO4都应保存在棕色试剂瓶中

B．NaOH溶液用带有橡胶塞的试剂瓶保存

C．工业制得的浓盐酸、浓硝酸通常带有黄色是Fe3＋所致

D．铝制或铁制容器可贮运浓硫酸、浓硝酸和浓盐酸这三大强酸

答案　B

解析　A项，浓HNO3见光或受热易分解，应保存在棕色试剂瓶中并密封置于阴凉处，浓H2SO4应密封置于干燥处，不必保存在棕色瓶中；B项，NaOH易与玻璃中的SiO2反应，不宜用玻璃塞，应用橡胶塞；C项，浓盐酸显黄色，是由于含Fe3＋，浓硝酸显黄色是由于它分解产生了NO2，NO2又溶于其中的缘故；D项，铁、铝遇冷的浓硫酸、浓硝酸钝化，但铁、铝均可与浓盐酸反应。

6．下列事实所对应的化学方程式不正确的是（　　）

A．盛放氢氧化钠溶液的试剂瓶不能用玻璃塞：

SiO2＋2NaOH===Na2SiO3＋H2O

B．高温下铁与水蒸气反应：

2Fe＋6H2O（g）

2Fe（OH）3＋3H2

C．工业制取漂粉精：

2Cl2＋2Ca（OH）2===CaCl2＋Ca（ClO）2＋2H2O

D．实验室制取氨气：

2NH4Cl＋Ca（OH）2

CaCl2＋2NH3↑＋2H2O

答案　B

解析　玻璃中的SiO2可以与NaOH反应生成Na2SiO3，使玻璃瓶与玻璃塞黏结在一起而不易打开，A正确；高温下铁与水蒸气反应的化学方程式为3Fe＋4H2O（g）

Fe3O4＋4H2，B错误；工业上用氯气和氢氧化钙反应来制取漂粉精，C正确；实验室通常用NH4Cl与Ca（OH）2固体在加热条件下反应来制取NH3，D正确。

7．某同学用滤纸折成一个纸蝴蝶并喷洒了一种溶液（纸蝴蝶保持湿润），将其挂在铁架台上，另取一个盛有某种溶液的烧杯放在纸蝴蝶的下方（如图所示）。

一段时间后，纸蝴蝶变为蓝色。

下表的组合中，能够实现上述变化的是（　　）

答案　B

解析　浓氨水挥发出NH3，酚酞试液遇NH3变红，A错误；浓氯水挥发出Cl2，Cl2与KI反应生成I2，淀粉遇碘变蓝，B正确；浓盐酸挥发出HCl，石蕊试液遇HCl变红，C错误；浓硫酸不具有挥发性，品红溶液无变化，D错误。

8．下列实验现象描述不正确的是（　　）

A．一瓶98%的浓H2SO4敞口放置一段时间后，质量增加

B．SO3溶于水能导电，所以SO3是电解质

C．标准状况下，用一充满氨气的干燥烧瓶做喷泉实验，当水充满整个烧瓶后（假设溶液不外溢），烧瓶内氨水的物质的量的浓度为

mol/L

D．用蘸有稀氨水的毛笔，在浸有酚酞溶液的滤纸上写出的字呈红色

答案　B

解析　98%的浓H2SO4具有强烈的吸水性，故A正确；SO3溶于水生成H2SO4，H2SO4电离出H＋和SO

，故H2SO4是电解质而SO3是非电解质，故B错误；标准状况下，设烧瓶的容积为VL，则n（NH3·H2O）＝n（NH3）＝

mol，c（NH3·H2O）＝

＝

mol/L，故C正确；氨水呈碱性，能使酚酞变红，故D正确。

9.如图所示，室温下，两个容积相同的烧瓶中分别充满M和N两种气体（同温同压），取下弹簧夹A，使两烧瓶内的气体充分接触，则体系内的压强由大到小的顺序是（　　）

编号

①

②

③

气体M

H2S

NH3

NO

气体N

SO2

HCl

O2

A．①②③B．①③②

C．③①②D．③②①

答案　C

解析　取下弹簧夹A，使两烧瓶内的气体充分接触，反应后剩余的气体越少，体系内的压强越小。

①发生反应2H2S＋SO2===3S＋2H2O；②发生反应NH3＋HCl===NH4Cl；③发生反应2NO＋O2===2NO2、2NO2N2O4。

设两烧瓶的容积均为2L，由反应可知，反应后体系①中只有1L气体，体系②中不含气体，体系③中有2～3L气体，则体系内的压强由大到小的顺序是③①②。

10．用以下三种途径来制取相同质量的硝酸铜：

①铜跟浓硝酸反应，②铜跟稀硝酸反应，③铜跟氧气反应生成氧化铜，氧化铜再跟稀硝酸反应。

以下叙述正确的是（　　）

A．三种途径所消耗的铜的物质的量不相等

B．三种途径所消耗的硝酸的物质的量相等

C．所消耗铜的物质的量：

途径③>途径①>途径②

D．所消耗硝酸的物质的量：

途径①>途径②>途径③

答案　D

解析　有关反应：

①Cu＋4HNO3（浓）===Cu（NO3）2＋2NO2↑＋2H2O，②3Cu＋8HNO3（稀）===3Cu（NO3）2＋2NO↑＋4H2O，③2Cu＋O2

2CuO，CuO＋2HNO3（稀）===Cu（NO3）2＋H2O。

分析以上三组反应，可以看出：

生成相同质量的Cu（NO3）2，消耗相同质量的铜，但消耗硝酸的质量（或物质的量）不相同，途径①消耗硝酸最多，途径②次之，途径③消耗硝酸最少。

11．下列选项中的金属或氧化物可以完全溶解的是（　　）

A．1molCu与含2molH2SO4的浓硫酸共热

B．1molMnO2与含2molH2O2的溶液共热

C．常温下，1molAl投入足量的浓硫酸中

D．常温下，1molCu投入含4molHNO3的浓硝酸中

答案　D

解析　A项，根据Cu＋2H2SO4（浓）

CuSO4＋SO2↑＋2H2O可知，随着反应的进行浓硫酸逐渐变为稀硫酸，稀硫酸不与铜反应，Cu不能完全溶解；B项，MnO2作催化剂，不会溶解；C项，铝会钝化，不会完全溶解；D项，随着反应的进行浓硝酸逐渐变为稀硝酸，但稀硝酸也与铜反应，根据Cu＋4HNO3（浓）===Cu（NO3）2＋2H2O＋2NO2↑、3Cu＋8HNO3（稀）===3Cu（NO3）2＋4H2O＋2NO↑可知，Cu可以完全溶解。

12．在稀硫酸中加入铜粉，铜粉不溶，再加入下列物质：

①FeCl3，②Fe2O3，③Cu（NO3）2，④KNO3，铜粉溶解的是（　　）

A．只有①或②B．只有②或④

C．只有①或②或③D．上述物质中任意一种

答案　D

解析　铜粉在稀硫酸中不溶解，当加入①②两种物质时，相当于加入了Fe3＋，会发生反应Cu＋2Fe3＋===2Fe2＋＋Cu2＋，铜粉会溶解，当加入③④两种物质时，相当于加入了NO

，会发生反应3Cu＋8H＋＋2NO

===3Cu2＋＋2NO↑＋4H2O。

因此加入上述物质中的任意一种都可使其溶解。

13．下列实验目的可以用如图所示装置达到的是（　　）

A．以MnO2、浓盐酸为原料，制备、干燥、收集Cl2

B．以Na2SO3固体、质量分数为70%的浓硫酸为原料，制备、干燥、收集SO2

C．以浓氨水、生石灰为原料，制备、干燥、收集NH3

D．以Cu、稀硝酸为原料，制备、干燥、收集NO

答案　B

解析　A项，MnO2与浓盐酸的反应需要加热，不符合题意，错误；C项，NH3是碱性气体，易被浓硫酸吸收，不符合题意，错误；D项，NO不能用排空气法收集，因为2NO＋O2===2NO2，错误。

14．对某酸性溶液（可能含有Br－、SO

、H2SO3、NH

）分别进行如下实验：

①加热时放出的气体可以使品红溶液褪色　②加碱调至碱性后，加热时放出的气体可以使湿润的红色石蕊试纸变蓝　③加入氯水时，溶液显黄色，再加入BaCl2溶液，产生的白色沉淀不溶于稀硝酸

对于下列物质不能确认其在原溶液中是否存在的是（　　）

A．Br－B．SO

C．H2SO3D．NH

答案　B

解析　实验①说明溶液中有H2SO3，实验②说明溶液中存在NH

，实验③说明溶液中存在Br－，但不能确定溶液中是否含SO

，因为当加入氯水时发生反应Cl2＋H2SO3＋H2O===2HCl＋H2SO4，因而无法确定原溶液中是否存在SO

。

15．甲、乙、丙、丁四种物质中，甲、乙、丙均含有某种元素，它们之间具有如下转化关系：

甲

乙

丙

下列有关物质的推断，不正确的是（　　）

A．若甲为焦炭，则丁可能是O2

B．若甲为SO2，则丁可能是氨水

C．若甲为Fe，则丁可能是盐酸

D．若甲为NaOH溶液，则丁可能是CO2

答案　C

解析　若甲为焦炭，丁是O2时，相关反应为甲→乙：

2C＋O2

2CO；乙→丙：

2CO＋O2

2CO2；丙→乙：

CO2＋C

2CO，故A正确。

若甲为SO2，丁是氨水时，相关反应为甲→乙：

SO2＋NH3·H2O===NH4HSO3；乙→丙：

NH4HSO3＋NH3·H2O===（NH4）2SO3＋H2O；丙→乙：

（NH4）2SO3＋SO2＋H2O===2NH4HSO3，故B正确。

若甲为NaOH溶液，丁为CO2时，相关反应为甲→乙：

CO2＋2NaOH===Na2CO3＋H2O；乙→丙：

Na2CO3＋H2O＋CO2===2NaHCO3；丙→乙：

NaHCO3＋NaOH===Na2CO3＋H2O，D正确。

16．向含4molKNO3和2.5molH2SO4的某稀溶液中加入1.5mol铁，充分反应后，产生的气体在标准状况下的体积为（　　）

A．33.6LB．28LC．22.4LD．11.2L

答案　B

解析　本题易错之处在于忽视NO

在酸性溶液中具有强氧化性，误认为过程中只有铁与H2SO4反应生成氢气而错选A。

向题述稀溶液中加入铁，所发生反应的离子方程式为Fe＋NO

＋4H＋===NO↑＋Fe3＋＋2H2O、2Fe3＋＋Fe===3Fe2＋，由题意可知NO

过量，应根据H＋的物质的量进行计算，可得生成NO的物质的量为1.25mol，即标准状况下的体积为28L。

二、非选择题（本题包括5小题，共52分）

17．（10分）盐酸、硫酸和硝酸是中学阶段常见的“三大强酸”。

现据“三大强酸”与金属铜反应的情况，回答下列问题：

（1）稀盐酸不与Cu反应，若在稀盐酸中加入H2O2（常见氧化剂，作氧化剂时还原产物为水）后，则可使铜顺利溶解，该反应的离子方程式为________________________________________。

（2）在一定体积的18mol·L－1的浓硫酸中加入过量铜片，加热使之反应，被还原的硫酸为0.9mol，则浓硫酸的实际体积________（填“大于”“等于”或“小于”）100mL。

若使剩余的铜片继续溶解，可向其中加入硝酸盐溶液（如KNO3溶液），则该反应的离子方程式为______________________________________。

（3）根据下图操作及现象推断酸X为________（填序号）。

A．浓盐酸B．浓硫酸C．浓硝酸

答案　

（1）Cu＋H2O2＋2H＋===Cu2＋＋2H2O

（2）大于　3Cu＋8H＋＋2NO

===3Cu2＋＋2NO↑＋4H2O　（3）B

解析　

（1）根据题目信息，H2O2具有氧化性，在酸性条件下可将Cu氧化为Cu2＋，其反应的离子方程式为Cu＋H2O2＋2H＋===Cu2＋＋2H2O。

（2）根据反应：

Cu＋2H2SO4（浓）

CuSO4＋SO2↑＋2H2O，参与反应的H2SO4只有一半作氧化剂被还原，被还原的硫酸为0.9mol，从理论上看，需要1.8molH2SO4，即18mol·L－1的浓硫酸的体积为100mL，但反应过程中，随着反应的进行，硫酸浓度逐渐降低，稀硫酸不能溶解Cu，所以实际上需要浓硫酸的体积大于100mL。

加入KNO3溶液后，H2SO4提供的H＋和KNO3提供的NO

氧化Cu从而使其溶解：

3Cu＋8H＋＋2NO

===3Cu2＋＋2NO↑＋4H2O。

（3）酸X能使Fe钝化，排除浓盐酸，加入BaCl2溶液有白色沉淀生成，排除浓硝酸，则X为浓硫酸。

18．（10分）下图虚线框中的装置可用来检验浓硫酸与炭粉在加热条件下反应产生的所有气体产物。

试回答下列问题：

（1）A瓶中的试剂为________（填序号）。

A．NaCl溶液B．酸性KMnO4溶液

C．澄清石灰水

（2）若将仪器的连接顺序变为①③②，则可以检出的气体产物是________，不能检出的气体产物是________。

（3）若将仪器的连接顺序变为②③①，则可以检出的气体产物是________，不能检出的气体产物是________。

答案　

（1）B　

（2）H2O　SO2、CO2　

（3）SO2、CO2　H2O

解析　本题疑难之处在于忽视SO2和CO2都可使澄清石灰水变浑浊，气体经过水溶液时会带出水蒸气。

（1）A中的试剂为酸性KMnO4溶液，用来吸收混合气体中的SO2。

（2）澄清石灰水会吸收SO2和CO2，且吸收之后石灰水都会变浑浊，因此无法确定是哪种气体，后续装置也无法验证其中是否含有SO2。

（3）气体经过②③时会带出水蒸气，无法证明产物中是否有水。

19．（8分）利用如图所示装置可以验证NH3和HCl的有关性质。

实验前a、b、c活塞均关闭。

（1）若要在烧瓶Ⅱ中产生“喷泉”现象，烧瓶Ⅰ中不产生“喷泉”现象，其操作方法是______________________。

（2）若先打开a、c活塞，再挤压胶头滴管，在烧瓶中可观察到的现象是______________________。

（3）若要在烧瓶Ⅰ中产生“喷泉”现象，烧瓶Ⅱ中不产生“喷泉”现象，其简单的操作方法是__________________________________________。

答案　

（1）先打开a、b活塞，再挤压胶头滴管（或先挤压胶头滴管，再打开a、b活塞）

（2）烧瓶Ⅱ中产生白烟

（3）打开b、c活塞，用手（或热毛巾等）将烧瓶Ⅰ捂热，使部分HCl气体进入烧杯中（答案合理即可）

解析　

（1）若要在烧瓶Ⅱ中产生“喷泉”现象，烧瓶Ⅰ中不产生“喷泉”现象，先打开a、b活塞，再挤压胶头滴管（或先挤压胶头滴管，再打开a、b活塞），使少量水进入烧瓶Ⅱ，氨气溶于水导致烧瓶内气压急剧减小，外界大气压将烧杯中的水压入烧瓶即可形成喷泉。

（2）若先打开a、c活塞，再挤压胶头滴管，则在Ⅱ中NH3被水吸收，烧瓶Ⅱ中压强减小，Ⅰ中HCl进入Ⅱ中，HCl和NH3反应生成固体NH4Cl，产生白烟。

（3）若要在烧瓶Ⅰ中形成喷泉，可以设法使烧瓶Ⅰ受热，瓶内气体膨胀，使HCl与H2O接触即可产生喷泉。

20．（12分）甲、乙、丙三位同学分别用如下三套实验装置及化学药品制取氨气。

请你参与探究，并回答下列问题：

（1）三位同学制取氨气的化学方程式为__________________________________________。

（2）三位同学都用向下排空气法收集氨气，而不用排水法，其原因是________（填序号）。

A．氨气难溶于水B．氨气极易溶于水

C．氨气密度比空气大D．氨气密度比空气小

（3）三位同学用上述装置制取氨气时，其中有一位同学没有收集到氨气（他们的实验操作都正确），你认为没有收集到氨气的同学是________（填“甲”“乙”或“丙”），收集不到氨气的主要原因是________________________（用化学方程式表示）。

（4）检验氨气是否收集满的方法是________（填序号）。

A．闻到有氨气逸出

B．棉花被气体冲出

C．用湿润的红色石蕊试纸在试管口检验，发现试纸变蓝

D．用湿润的蓝色石蕊试纸在试管口检验，发现试纸变红

（5）三位同学都认为他们的实验装置也可用于加热碳酸氢铵固体制取纯净的氨气，你判断能够达到实验目的的同学是________（填“甲”“乙”或“丙”）。

答案　

（1）2NH4Cl＋Ca（OH）2

CaCl2＋2NH3↑＋2H2O　

（2）BD　

（3）乙　2NH3＋H2SO4===（NH4）2SO4　

（4）C　（5）丙

解析　

（2）NH3极易溶于水，不能用排水法收集；NH3密度比空气小，因此可用向下排空气法收集。

（3）浓硫酸能吸收NH3，化学方程式为2NH3＋H2SO4===（NH4）2SO4。

（4）NH3溶于水使溶液呈碱性，故NH3能使湿润的红色石蕊试纸变蓝。

（5）碱石灰能吸收CO2、H2O，因此丙能制得纯净干燥的NH3。

21．（12分）某研究性学习小组利用如图装置研究硝酸的性质。

实验一：

甲同学用如图装置来证实稀硝酸与铜反应生成NO

（1）从A中向U形管中注满稀硝酸后，发生的现象是________________________________。

（2）以下收集NO气体的各种装置中，合理的是________。

（填序号，多选不给分）

（3）在100mL混合溶液中，HNO3和H2SO4的物质的量浓度分别是0.4mol/L,0.1mol/L，向该混合液中加入1.92g铜粉，加热待充分反应后，所得溶液中Cu2＋的物质的量浓度是________（假设反应前后溶液体积不变）。

实验二：

乙组同学利用上述装置完成浓硝酸与铜的反应

（4）乙组同学发现实验室里有几瓶浓硝酸呈黄色，请用化学方程式和简单的文字说明解释这种现象：

__________________________________________________________________。

答案　

（1）U形管左侧有无色气体产生，液面左低右高

（2）CE

（3）0.225mol/L

（4）浓硝酸易分解，4HNO3

4NO2↑＋O2↑＋2H2O，生成的NO2又溶于浓硝酸中，使浓硝酸呈黄色

解析　

（1）铜与稀硝酸反应生成无色气体NO，气压增大使U形管液面左低右高。

（2）NO会与O2反应且密度接近空气的密度，不能用排空气法收集，用排水法收集时导气管应短进长出。

（3）3Cu＋2NO

＋8H＋===3Cu2＋＋2NO↑＋4H2O，H＋量不足，按H＋计算，c（Cu2＋）＝

＝0.225mol/L。