第五章化工生产中的重要非金属元素练习题及答案.docx

1、第五章化工生产中的重要非金属元素练习题及答案第五章化工生产中的重要非金属元素练习题及答案一、选择题1.有Fe和FezOs的混合物27.2g溶于100ml的稀硫酸中,恰好完全反应,放出H22.24L (标况下)，向反应后的溶液中滴入无色KSCN溶液，未见血红色。混合物中单质Fe的质量为()A. 5.6g B. 8.4g C. 11.2g D. 16.8g【答案】C【详解】铁粉和氧化铁的混合物中加入桶硫酸，恰好完全反应，放出氢气，反应后的溶液中滴加 KSCN不显红色，且无固体剩余物，则最终溶液中溶质为FeSCU,反应生成出的物质的量 为：2.24L22.4L/mol = 0.1mol,则:Fe+H

2、2SO4=FeSO4+H2 个O.lmol O.lmol O.lmol设原混合物中FezOs的物质的量为xmol,贝lj：Fe+Fe2O3+3H2SO4=3FesO4+3H2Ox mol x mol 3x mol由题意可知：(x+0.1) molx56g/mol+x molxl60g/mol=27.2g,解得 x=0.1mol,混合物中 m (Fe2O3) =0.1 molxl60g-mollGg, m (Fe) =27.2g-16g=11.2g,答案选 C。2.已知：桶硝酸能与SO2或亚硝酸盐发生氧化还原反应：3S02+2HN03+H20=3H2S04+2N0o 下列过程中最终的白色沉淀不一

3、定是BaSCU的是()A.Fe(NO3)2溶液T通入SO2+过量盐酸T加BaCb溶液T白色沉淀B.Ba(NO3)2溶液T加过量盐酸T加NazSCh溶液T白色沉淀C.无色溶液T加桶HNChT加BaCb溶液T白色沉淀D.无色溶液T加过量盐酸T无色溶液T加BaCb溶液T白色溶液【答案】C【详解】A.硝酸亚铁中有硝酸根离子存在，加入过量的桶盐酸，就相当于硝酸存在，通入二氧化 硫气体，二氧化硫与水生成亚硫酸，被硝酸氧化成硫酸根离子，加氯化换最终生成BaSO4 沉淀，A不符合题意；B.硝酸饮溶液中有硝酸根离子存在，加入过量的桶盐酸，就相当于硝酸存在，加入亚硫酸 钠，亚硫酸根离子被硝酸氧化成硫酸根离子，所以

4、一定是硫酸乍贝白色沉淀，B不符合题 意；C.无色溶液加入棉硝酸，加入氯化乍贝，Ag+可能干扰，最终生成的白色沉淀可能是AgCl或 BaSCU, C符合题意；D.无色溶液，加盐酸无沉淀，就排除了亚硫酸换和氯化银，因为亚硫酸饮会和盐酸生成 二氧化硫和水，再加氯化饮有生成沉淀，所以一定是硫酸领白色沉淀，D不符合题意； 答案选Co3.下列离子的检验方法及对应结论正确的是（）离子检验方法及对应结论AMg2取样，滴加氢氧化钠溶液，观察到有白色沉淀，证明有Mg2+BF臼取样，滴加硫鼠化钾溶液，观察到溶液变红，证明有Fe”CSO；-取样，滴加氯化顿溶液，观察到白色沉淀，证明有SOJDK-取样，用钳丝进行焰色反

5、应，透过蓝色钻玻璃观察到黄色火焰，证明有K?A. A B. B C. C D. D【答案】B【详解】A.氢氧化铝和氢氧化镁均为白色沉淀，取样，滴加氢氧化钠溶液，观察到有白色沉淀，不 能证明有镁离子，可能有铝离子，故A错误；B.铁离子与硫辄根离子反应生成红色的硫辄化铁，取样，滴加硫亂化钾溶液，观察到溶液 变红，证明有铁离子，故B正确；C.氯化银、碳酸乍贝、亚硫酸顿和硫酸领均为白色沉淀，取样，滴加氯化饮溶液，观察到白 色沉淀，不能证明有硫酸根离子，可能有银离子或碳酸根离子或亚硫酸根离子，故C错 误；D.取样，用钳丝进行焰色反应，透过蓝色钻玻璃观察到紫色火焰，证明有钾离子，故D错 误；故选B。4.卞

6、列实验中，固体不会溶解的是（） A.氧化铝与足量的桶盐酸混合 B.过氧化钠与足量水混合C.氢氧化铝与足量的氨水混合 D.木炭与足量浓硫酸共热【答案】C【详解】A.氧化铝与足量的桶盐酸反应生成氯化铝和水，可完全溶解，故A错误；B.过氧化钠与水反应生成氢氧化钠和氧气，可完全溶解，故B错误；C.氢氧化铝与氨水不反应，固体不能溶解，故C正确；D.浓硫酸具有强氧化性，木炭与足量浓硫酸共热反应生成二氧化碳、二氧化硫和水，可 完全溶解，故D错误；故选Co5.下列各组物质中，满足如图物质一步转化关系的选项是XYZANaNaOHNaHCO3BCuC11SO4Cu(OH)2CAI2O3AlOfai(oh)3DSi

7、SiO2H2SQ3A.A B. B C. C D. D【答案】C【详解】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Co6.向卞列溶液中通入足量相应气体后，各离子组还能犬量

8、存在的是A.二氧化碳：K Na CO/、Cl B.氨气：Mg2 Al3 Na NO；C.氯化氢：Ca2 Fe3 NO；、CP D.氯气：Na Ba2 HCO；、HSO；【答案】C【详解】A.CO2、CO/、H2O会发生反应产生HCO；,不能大量共存，A不符合题意；B.NH3 H2O与Mg2+、A严会发生反应产生Mg(OH)2、AI(OH)3沉淀，不能大量共存,B不符 合题意；C.HCI溶于水电离产生HS Ch,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HCI、HCIO, HCI与HCO；会反应产生出0、C02； HCIO与HSO；会发生氧化还原反应，也

9、不能人量共存，D不符合题意; 故合理选项是Co7.类推思维是化学解题中常用的一种思维方法，下列有关离子方程式的类推正确的是已知类推A将Fe加入CuSO4溶液中：Fe+Cu2*=Cu+Fe2*将Na加入到CuSCU溶液中：2Na+Cu2+=Cu+2Na+B向桶硫酸加入NaOH溶液至中性：H+OH-=h2o向H2SO4溶液加入Ba(OH)2溶液至中性： h+oh=h2oC向氯化铝溶液中加入足量NaOH溶液：AP+4OH=AIO22H2O向氯化铝溶液中加入足量氨水：A 严+4NH?H2O二AlO+2H2O+4NHfD向Ca(OH)2溶液中通入过量C02： COz+OH-=HCOf向Ca(OH)2溶液

10、中通入过量S02： SOz+OH-=HSOfA. A BB CC DD【答案】D【详解】A、 钠与硫酸铜溶液反应，钠会优先与水反应，生成氢氧化钠，氢氧化钠再与硫酸铜反应生成氢氧化铜，A错误；B、 硫酸与氢氧化顿除了生成水还生成硫酸顿沉淀，B错误；C、 氢氧化铝溶于强碱，不溶于弱碱，C错误；D、 CO?和SO?均为酸性氧化物，与碱反应时类似，D正确：答案选D。8.某课外实验小组设计的下列实验不合理的是 ()A.制备并观察氢氧化亚铁D.【答案】C【解析】【详解】A、 甲可用于制备并观察氢氧化亚铁沉淀，符合，错误；B、 脱脂棉燃烧，说明反应放热，合理，错误；C、 二氧化氮与水反应，不能有排水法收集，

11、不合理，正确;D、 丁可用于实验室制备少量氨气，正确；答案选Co9.将一定质量的镁、铜组成的混合物加入到楠硝酸中，金属完全溶解(假设反应中还原产 全部是NO)。向反应后的溶液中加入3mol/LNaOH溶液至沉淀完全，测得生成沉淀的质量 比原合金的质量增加5.1g,则下列叙述中正确的是A.当生成沉淀达到最大值时，消耗NaOH溶液的体枳一定为100mLB.当金属全部溶解时，参加反应的硝酸的物质的量一定是0.4molC.当金属全部溶解时收集到NO气体的体积为2.24LD.参加反应的金属的总质量一定是6.6g【答案】B【解析】【分析】将一定量的镁和铜组成的混合物加入到桶硝酸中，金属完全溶解，发生反应为

12、3Mg+8HNO3 (桥)=3Mg (NO3) 2+2NO个 +4妆0、3CU+8HNO3 (桥)=3Cu (NO3)2+2NO个 +4H2O；向反应后的溶液中加入3mol/LNaOH溶液至沉淀完全，发生反应为Mg (N03)2+2NaOH=Mg (OH) 2C+2NaNO3、Cu (N03) 2+2NaOH=Cu (OH) 2V+2NaNO3,沉淀为氢氧化镁和氢氧 化铜，生成沉淀的质量比原合金的质量増加5.1g,则氢氧化镁和氢氧化铜含有氢氧根的质 量为5.1g,氢氧根的物质的量为5.1g4-17g/mol =0.3moL金属在反应中均失去2个电子，根 据电子转移守恒可知镁和铜的总的物质的量=

13、0.3mok2=0.15mol；【详解】A、 若硝酸无剩余，则参加反应氢氧化钠的物质的量等于0.3mol,需要氢氧化钠溶液体积 =0.3mol3mol/L =0.1L=100mL,硝酸若有剩余，消耗的氢氧化钠溶液体积人于lOOmL, A错 误；B、 根据方程式可知参加反应的硝酸的物质的量是0.15molx3 =0.4mol, B正确：C、 镁和铜的总的物质的量为0.15mol,根据电子转移守恒可知生成的NO物质的量为0.3mok3 =0.1moL若为标准状况下,生成NO的体积为0.1molx22.4L/mol=2.24L,但NO不 一定处于标准状况，收集到NO气体的体积不一定为2.24L, C

14、错误；D、 镁和铜的总的物质的量为0.15mol,假定全为镁，质量为0.15molx24g/mol=3.6g,若全 为铜，质量为0.15molx64g/mol=9.6g,所以参加反应的金属的总质量为3.6gmHCO；+Ba2+2OH- =BaCO3xk+NH3 H2O+ H20,故 B 错误：C.硝酸具有强氧化性会把亚铁离子给氧化成铁离子，正确离子方程式为3Fe(OH)2+NO； +10H+=3Fe3+8H2O+N0个，故 C 错误；D.小苏打过量时氢氧根完全反应，所以正确离子方程式为Ca2+2OH-+2HCO；=CaCO34/+H2O+CO；,故 D 错误;综上所述答案为A。13.某稀硫酸和

15、桶硝酸混合溶液100 mL,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 4 mol/LB.溶液中最终溶质为FeSO4C.原混合酸中NO3-浓度为0.2 mol/LD.AB 段反应为：Fe + 2Fe3+=3Fe2+【答案】C【分析】由图象可知，由于铁过量，OA段发生反应为：Fe+NO3-+4H+=Fe3+NO t +2H2O, AB段发生 反应为:Fe+2Fe3+=3Fe2+, BC段发生反应为Fe+2H+=Fe2+H2 t .最终消耗Fe为22.4g,此时 溶液中溶质为FeSCU,则n ( FeSCU) =n (Fe),由硫酸根守恒n

16、(H2SO4) =n ( FeSO4),根据OA段离子方程式计算原混合酸中NO物质的量，再根据计算c (H2SO4)、c(NOf) 0【详解】A、 反应消耗22.4g铁，也就是22.4g56g/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-+4HFe3+NO个+2出0,硝酸全部起氧化剂作用，所以n (NOf) =n (Fe) =0.2mol

17、, 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+NCh-+4H冬F“+NO个+2出0, AB段发 生反应为:Fe+2Fe3+=3Fe2+, BC段发生反应为：Fe+2H+=Fe2+H2个，D正确。答案选Co【点晴】该题难度较大，解答的关键是根据图彖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。14.向Bad：溶液中通入SO,气体，溶液仍然澄清；若将BaCL

18、溶液分盛在两支试管中，一 只试管加稀HN03,另一只加NaOH溶液，然后再通入S0：气体，结果两支试管都有白色沉淀 产生。由此得出的下列结论中不合理的是 A.S0：是酸性氧化物、S0：具有还原性B.两支试管中的白色沉淀不是同种物质C.BaCl,既能跟强酸、又能跟强碱反应，具有两性D.升高pH时，S0,水溶液中S0广浓度增人【答案】C【分析】根据S02的化学性质（酸性氧化物的性质、还原性）分析判断。【详解】S02与水反应生成的H2SO3是弱酸，故S02通入BaCl2溶液不会生成BaSOs和HCL SO?通入 BaCh和桶硝酸的混合溶液中，S02被桶硝酸氧化为SO/,再与BaCh溶液反应生成BaS

19、O4 沉淀；SO?通入BaCb和NaOH的混合溶液中,SO?与NaOH反应生成Na2SO3和水,再与 BaCb溶液反应生成BaSOr沉淀。故A、B项正确，C项错误。HzSOm水溶液中存在两步电 离，升高pH时，促进电离，SO32-浓度增大，D项正确。本题选Co【点睛】SO?有较强的还原性，桶硝酸有强氧化性，两者能发生氧化还原反应。15.二氯化二硫（S2CI2）是广泛用于橡胶工业的硫化剂，其分子结构与双氧水分子相似。 常温下，S2CI2是一种橙黄色液体，遇水可发生反应，并产生能使品红褪色的气体。卞列说 法中不正确的是A.S2Br2 与 S2CI2 结构相似，沸点 S2Br2 S2CI2B.S2C

20、I2 的结构式为 CI-S-S-CIC.S2CI2 中 S 显一 1 价D.2S2CI2 + 2H2O 二 S02个+3S& + 4HCI【答案】C【详解】A.组成和结构相似的分子晶体，相对分子质量越大，分子间作用力越大，熔、沸点越高； S2B与S2CI2结构相似,S2Br2相以分子质量较大,所以沸点S2Br2S2Cl2, A正确;B.由题中信息分子结构与双氧水分子相似，双氧水的结构式为H-O-O-H,所以S2CI2的结构 式为CI-S-S-CI, B正确；C.氯和硫都是第3周期元素，氯的非金属性较强，所以S2CI2中CI显-1价，S显+1价，C错 误；D.由题中信息S2CI2遇水可发生反应，

21、并产生能使品红褪色的气体，可知反应后生成二氧化 硫，所以S2CI2与水发生反应的化学方程式为2S2Cl2 + 2H2O=SCh个+ 3SO+4HCI, D正确； 故选Co16.现有Fe、Al、Si三种单质的混合物，取一半投入足量的NaOH溶液中，将剩余的一半 投入足量的棉硫酸中，若经测量两次实验产生的气体质量相等，则原混合物中Fe、Al、Si 三种单质的物质的量之比可能为（ ）A. 6： 4： 3 B. 1： 1： 1 C. 2： 3： 4 D. 3： 7： 6【答案】A【详解】取一半固体投入足量的NaOH溶液中，Al、Si与氢氧化钠反应放出氢气；将剩余的一半投 入足量的桶硫酸中，Fe、Al与

22、桶硫酸反应放出氢气，测量两次实验产生的气体质量相等， 说明Fe与硫酸反应放出的氢气和Si与氢氧化钠反应放出氢气一样多，根据Fe + H2SO4 = FeSO4 + 比、Si + 2NaOH + HQ = Na2SiO5 + 2H2 T , Fe、Si 的物质 的量比一定为2:1,故A正确。17.将43.8gAk Cu组成的合金溶于足量的NaOH溶液中，产生6.72L气体(标准状况)。另 取等质量的该合金溶于过量的桶硝酸中，生成13.44LNO(标准状况)，向反应后的溶液中加 入足量的NaOH溶液，得到沉淀的质量为A. 39.2g B. 44.8g C. 58.8g D. 66.4g【答案】C【

23、详解】合金溶于足量的NaOH溶液中，金属铝和氢氧化钠反应产生气体氢气6.72L,物质的量为20.3mol,根据电子转移守恒可以知道n(AI)=0.3xy =0.2mol,故金属铝的质量为0.2x27=5.4 g,金属铝提供电子的量是0.6 mol,将合金溶于过量桶硝酸中，分别生成AP+、Ci?+离子，3根据电子守恒，金属共提供电子的物质的量为13.44X-=1.8 mol故Cu共提供的电子物22.4质的量为1.806=1.2 mol,向反应后的溶液中加入过量的NaOH溶液，铝离子全部转化为 偏铝酸根离子，不会出现沉淀，所得沉淀为氢氧化铜，由电荷守恒可以知道，反应中金属 铜提供的电子的物质的量等

24、于生成碱的氢氧根离子的物质的量即n(OH-)T.2mol,所以反应 后沉淀的质量等于43.8-5.4+1.2x17=58.8 g : C正确；故答案选C。18.当氨气与氧气一起通过灼热的钳丝网时，在导出的产物中，不可能出现的物质是()A. NH4NO3 B. H20 C. N2 D. N02【答案】C【详解】Pt在钳丝的催化作用卞，发生氨气的催化氧化：4NH3+5O,=4NO+6H,O, no遇到O?变为NCh，NO2和H：O反应生成HNO3, HNO3和NH3反应可以生成NH4NO3,故选C。19.同温同压卞，两个等体积的干燥圆底烧瓶中分别充满N出NO?HCI和2的4： 5 混合气体，进行喷

25、泉实验。经充分反应后，瓶内溶液的物质的量浓度为A. B.VV C.二二 D.二【答案】C【详解】同温同压下，等体积的NH, HCL NO：物质的量相等，设NH3. HCL NO?的物质的量均为lmol,烧瓶体枳为VL。由3NO2+H2O = 2HNO3 + NO可知生成HNO?的物质的量2 1为一 mol,生成NO的物质的量为一mol, NO难溶于水，则HNO3的物质的量浓度为3 3mol , 1贡2 = mol / L, NH3和HCI溶于水后溶液的物质的量浓度为mol / L ,因此L3二二，答案选C。选 项实验目的X中试剂Y中试剂A用MnO2和浓盐酸制取并收集纯净干燥的Cl2饱和食盐水浓

26、硫酸B用NazSOs与浓盐酸制取并收集纯净干燥的SO2饱和NazSOs溶液浓硫酸C用Zn和桥盐酸制取并收集纯净干燥的H2NaOH溶液浓硫酸DCaCOj和桶盐酸制取并收集纯净干燥的CO2饱和NaHCOs溶液浓硫酸A. A B. B C. C D. D【答案】D【分析】X之前的装置为发生装置，而集气瓶不能进行加热：X和Y装置为除杂装置，Y之后的装置 为气体的收集装置，其中导管长进短出，为向上排空气法收集气体。【详解】A.用MnO2和浓盐酸制取Cb需要加热条件，图示装置不能完成，故A错误；B.用M2SO3与浓盐酸制取SO?,二氧化硫气体中会混有氯化氢气体，应用饱和的亚硫酸氢 钠进行除杂，若用亚硫酸钠，二氧化硫会与亚硫酸钠发生反应，故B错误；C.氢气的密度比空气的密度小，所以应用向下排空气法进行收集，而图示方法用的是向上 排空气法，故C错误：D.碳酸钙与棉盐酸反应生成的二氧化碳气体中混有氯化氢气体，可以用饱和的碳酸氢钠进 行除杂，后进行干燥可得到纯净的二氧化碳，故D正确：综上所述，答案为D。21分别盛有不同无色溶液四支试管进行如下操作，现象和结论对应且正确的是操作现象结论A向试管中先滴加