第五章 化工生产中的重要非金属元素知识点及练习题.docx

1、第五章 化工生产中的重要非金属元素 知识点及练习题第五章 化工生产中的重要非金属元素 知识点及练习题一、选择题1下列说法正确的是（ ）A向新制氯水中滴加少量紫色石蕊试液，充分振荡后溶液呈红色B浓硝酸在光照下颜色变黄，说明浓硝酸不稳定C铁与水蒸气在高温下的反应产物为Fe2O3和H2D在蔗糖中加入浓硫酸后出现发黑现象，说明浓硫酸具有吸水性【答案】B【详解】A氯水中生成了盐酸和次氯酸，盐酸具有酸性，次氯酸具有强氧化性漂白，所以向新制氯水中滴加少量紫色石蕊试液，充分振荡后溶液先变红色后褪色，故A错误；B硝酸分解生成二氧化氮、氧气和水，二氧化氮是红棕色气体，浓硝酸溶解了二氧化氮而呈黄色，故B正确；C铁与

2、水蒸气在高温下的反应产物为Fe3O4和H2，故C错误；D浓硫酸能将有机物中H、O元素以2：1水的形式脱去而体现脱水性，故浓硫酸具有脱水性，可使蔗糖脱水生成炭黑，故D错误；故答案为B。【点睛】氯水由于存在氯气和水的反应生成盐酸和次氯酸，所以氯水含有氯气分子，水，盐酸和次氯酸，与不同的试剂反应时，起作用的微粒不同；与硝酸银反应：氯离子与硝酸银反应生成白色沉淀；与碳酸钠反应：碳酸钠和盐酸反应生成二氧化碳气体；与有色布条作用：次氯酸有漂白性，有色布条褪色；与石蕊试液作用：先变红后褪色，因为溶液中有酸，显酸性，有次氯酸有漂白性；与二氧化硫作用：黄绿色退去，二氧化硫和氯气和水反应生成硫酸和盐酸。2图是利用

3、二氧化硅制备硅及其化合物的流程，下列说法正确的是( )A由反应说明SiO2属于两性氧化物B由反应说明酸性，H2SiO3H2CO3C硅胶吸水后，经干燥可以重复再生D图中所示转化反应都是氧化还原反应【答案】C【详解】A二氧化硅是酸性氧化物能和强碱反应，反应方程式为SiO2+2NaOH=Na2SiO3+H2O；但也能和特殊的酸氢氟酸反应，反应方程式为：SiO2+4HF=SiF4+2H2O，二氧化硅只是能和特殊酸反应，和其它酸不反应，和酸的反应没有普遍性，所以不能说明其具有两性，A错误；B高温下SiO2能与Na2CO3固体反应生成Na2SiO3和CO2，不是在常温下进行，且不是在水溶液中进行，不能说明

4、硅酸的酸性强于碳酸，B错误；C硅胶吸附水后，可通过热脱附方式将水份除去重复使用，C正确；D图中二氧化硅与氢氟酸、氢氧化钠、碳酸钠的反应，硅酸钠与盐酸的反应、硅酸的分解、硅酸的生成，元素的化合价都没有发生变化，是非氧化还原反应，D错误；答案选C。【点睛】解答本题时，注重物质的性质及化学与生活，把握物质的性质及发生的反应，注意虽然二氧化硅是酸性氧化物，但它能和特殊的酸(氢氟酸)反应。3下列说法正确的是( )A晶体硅常用于制造光导纤维 B碳酸钠常用于治疗胃酸过多C明矾常用于自来水的消毒杀菌 D高压钠灯常用于道路和广场照明【答案】D【详解】A二氧化硅用于制造光导纤维，晶体硅可用于制造晶体管及太阳能电池

5、，A错误；B碳酸氢钠常用于治疗胃酸过多，而碳酸钠溶液碱性强，对人会产生一定的腐蚀作用，因此不能用于治疗胃酸过多，B错误；C明矾具有净水作用但无强氧化性，因此常用于自来水的净化，但不能对水进行消毒杀菌，C错误；D高压钠灯发出的黄光穿透力强，因此常用于道路和广场照明，D正确；故合理选项是D。4下列实验中，固体不会溶解的是( )A氧化铝与足量的稀盐酸混合 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氧化铝与足量的稀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

6、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C。5NH3和NO2在催化剂作用下反应：8NH3+6NO2=7N2+12H2O。若还原产物比氧化产物少0.1 mol，则下列判断不正确的是A转移电子2.4NA B生成的气体冷却至标况，体积为15.68 LC还原剂比氧化剂多0.2 mol D被还原的氮原子是11.2 g【答案】D【详解】A在该反应中NH3被氧化为N2，NO2被还原为N2，每反应产生7 mol N2，还原产物比氧化产物少1 mol，电子转移24 mol。现在还原产物比氧化产物少0.1 mol，则反应产生0.7 molN

7、2，转移电子2.4 mol，则转移的电子数目为2.4NA，A正确；B根据选项A分析可知：还原产物比氧化产物少0.1 mol，反应产生0.7 mol N2，其在标准状况下体积V(N2)=0.7 mol22.4 L/mol=15.68 L，B正确；C反应产生7 mol N2时，消耗8 mol还原剂NH3，消耗6 mol氧化剂NO2，还原剂比氧化剂多2 mol，还原产物比氧化产物少1 mol。若还原产物比氧化产物少0.1 mol，则消耗的还原剂比氧化剂的物质的量多0.2 mol，C正确；D根据方程式可知：反应产生7 mol N2时，被还原的N的物质的量是6 mol，还原产物比氧化产物少1 mol。则

8、当还原产物比氧化产物少0.1 mol时，被氧化的N的物质的量是0.6 mol，其质量m(N)=0.6 mol14 g/mol=8.4 g，D错误；故合理选项是D。6一定量的锌与100 mL 18.5 molL1的浓硫酸充分反应后，锌完全溶解，同时生成气体A 33.6L（标况）。将反应液稀释至1 L，测得溶液的c(H)0.1mo1L1，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41C反应中共消耗97.5g Zn D反应中共转移3 mol电子【答案】B【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

9、是硫酸的物质的量为0.118.5-0.05=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=1.5 2x+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）=20.3+21.2，所以n（Zn）=1.5mol，据以上分析解答。【详解】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0.118.5-0.05=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=1.5 2x+y=1.

10、8 ，解x=0.3，y=1.2；根据电子得失守恒可知：2n（Zn）=2n（SO2）+2n（H2）=20.3+21.2，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1.565=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1.52=3mol，正确，不选D；故答案选B。7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+

11、将Na加入到CuSO4溶液中：2Na+Cu2+=Cu+2Na+B向稀硫酸加入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：Al3+4OH-=AlO2-+2H2O向氯化铝溶液中加入足量氨水：Al3+4NH3H2O=AlO2-+2H2O+4NH4+D向Ca(OH)2溶液中通入过量CO2：CO2+OH-=HCO3-向Ca(OH)2溶液中通入过量SO2：SO2+OH-=HSO3-AA 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，

12、A错误；B、硫酸与氢氧化钡除了生成水还生成硫酸钡沉淀，B错误；C、氢氧化铝溶于强碱，不溶于弱碱，C错误；D、CO2和SO2均为酸性氧化物，与碱反应时类似，D正确；答案选D。8某固体物质和某溶液在一定条件下反应，产生气体的相对分子质量(或平均相对分子质量)为45，则发生反应的物质一定不可能是AZn和浓H2SO4 BCu和浓HNO3CNa2O2和NH4Cl浓溶液 DC和浓HNO3【答案】C【解析】试题分析：AZn和浓H2SO4，开始发生反应：Zn2H2SO4(浓)ZnSO4SO22H2O。当随着反应的进行，溶液变稀后，会发生反应：Zn+ H2SO4(稀)=ZnSO4H2。最后得到的气体为SO2与H

13、2的混合气体。SO2的相对分子质量为64，H2的相对分子质量为2因此混合气体的平均相对分子质量可能为45正确。BC和浓HNO3。发生反应：C+4HNO3(浓）CO24NO22H2O。CO2与4NO2的相对分子质量分别是44、46所以混合气体平均相对分子质量可能为45正确。CNa2O2和溶液中的水发生反应：2Na2O2+2H2O=4NaOH+O2。产生的NaOH与溶液中的溶质NH4Cl发生反应：NaOH+NH4ClNaCl+H2O+ NH3。得到的气体中含有O2与NH3的相对分子质量都比45小，所以不可能平均为45错误。DCu和浓HNO3，开始发生反应：Cu+4HNO3(浓)=Cu(NO3)2+

14、NO2+2H2O。当溶液变为稀硝酸时，发生反应：3Cu8HNO3(稀)=2Cu(NO3)22NO4H2O。NO2、NO的相对分子质量分别是46、28，因此混合气体的平均相对分子质量可能为45正确。考点：考查物质之间的相互反应得到的气体成分的相对分子质量的关系的知识。9向一定量Fe、FeO和Fe2O3的混合物中，加入120 mL 4 molL的稀硝酸，恰好使混合物完全溶解，放出1.344 L(标准状况)气体，往所得溶液中加入KMnO4的酸性溶液，无明显现象，若用足量的H2在加热条件下还原相同质量的混合物，能得到铁的物质的量为A0.21 mol B0.14 mol C0.16 mol D0.24

15、mol【答案】B【解析】试题分析：因一定量的Fe、FeO和Fe2O3的混合物中加入120mL 4mol/L的稀硝酸，恰好使混合物完全溶解，无血红色出现，说明溶液中的溶质为硝酸亚铁，根据氮元素守恒，硝酸亚铁中的硝酸根离子的物质的量为0.12L4mol/L-0.06mol=0.42mol，所以硝酸亚铁的物质的量为nFe(NO3)2=0.42mol2=0.21mol，由铁元素守恒可知，得到铁的物质的量为n(Fe)=0.21mol，故选项A正确。考点：考查原子守恒的方法在化学计算的应用的知识。10将一定量的锌与浓度为18.5mol/L的100mL浓硫酸充分反应后，锌完全溶解，同时生成26.88L标准状

16、况下的气体，反应后测得溶液中氢离子浓度为1.0mol/L，则生成的气体的物质的量之比为An(SO2)/n(H2)=1/1 Bn(SO2)/n(H2)=4/1Cn(SO2)/n(H2)=1/4 Dn(SO2)/n（H2）=3/2【答案】A【详解】根据题意，发生反应的化学方程式为Zn+2H2SO4=ZnSO4+SO2+2H2O，Zn+H2SO4=ZnSO4+H2，设反应生成SO2的物质的量为x mol，生成氢气的物质的量为y mol，列方程为x+y=26.8822.4=1.2mol，2x+y=18.50.1-1.00.12=1.8，解得x=0.6mol,y=0.6mol,则n(SO2)/n(H2)

17、=1/1，答案选A。11某稀硫酸和稀硝酸混合溶液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()AH2SO4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/LDAB段反应为：Fe2Fe3=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+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（

18、 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-）。【详解】A、反应消耗22.4g铁，也就是22.4g56g/mol0.4mol，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；

19、D、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，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。12下列离子方程式书写正确的是A向明矾溶液中逐滴加入足量Ba(OH)2溶液时，反应为：Al3+ 2SO+ 2Ba2+ 4O

20、H-= 2BaSO4+ AlO+ 2H2OB硫化亚铁与浓硫酸混合：2HFeS=H2SFe2C向次氯酸钙溶液中通入SO2：Ca22ClO-SO2H2O=CaSO32HClOD磁性氧化铁溶于稀硝酸：3Fe24HNO=3Fe3NO3H2O【答案】A【详解】ABa(OH)2足量，故明矾KAl(SO4)212H2O完全反应，其中Al3+与OH-反应生成，即，与Ba2+反应，由于Al3+、都来源于明矾，故应满足原比例1:2，则总反应为+2，即，A正确；B浓硫酸具有强氧化性，可以将FeS中亚铁氧化为Fe3+，-2价硫氧化为S单质，自身被还原为SO2，B错误；C次氯酸根有强氧化性，能将SO2氧化为，自身被还原

21、为Cl-，C错误；D磁性氧化铁为Fe3O4，书写离子方程式时，Fe3O4不能拆，D错误；故答案选A。13一定量的锌与100 mL 18.5 molL1的浓硫酸充分反应后，锌完全溶解，同时生成气体甲33.6 L(标准状况)。将反应后的溶液稀释至1 L，测得溶液的c(H+）=0.1 molL1。下列叙述不正确的是( )A反应中共消耗1.8 mol H2SO4 B气体甲中SO2与H2的体积比为41C反应中共消耗97.5 g Zn D反应中共转移3 mol电子【答案】B【分析】Zn和浓硫酸发生：Zn+2H2SO4（浓）=ZnSO4+SO2+H2O，随着反应的进行，溶液浓度减小，稀硫酸与Zn发生：Zn+

22、 H2SO4（稀）=ZnSO4+H2，则生成的气体为SO2和的H2混合物，根据反应的有关方程式结合质量守恒定律列方程组计算。【详解】生成气体的物质的量为=1.5mol，溶液剩余硫酸的物质的量为1L0.1mol/L=0.05mol，参加反应的n（H2SO4）=0.1L18.5mol/L-0.05mol=1.8mol，随着反应的进行，硫酸的浓度逐渐减小，设反应生成xmolSO2，ymolH2，Zn+2H2SO4（浓）=ZnSO4+SO2+H2O x 2x xZn+ H2SO4（稀）=ZnSO4+H2y y yx+y=1.52x+y=1.8解之得 x=0.3，y=1.2所以反应会生成0.3mol的二

23、氧化硫和1.2mol的氢气。A由以上计算可知，反应中共消耗1.8mol H2SO4，故A正确；B气体A为SO2和H2的混合物，且V（SO2）：V（H2）=1：4，故B错误；C反应中共消耗金属Zn的质量m（Zn）=（0.3mol+1.2mol）65g/mol=97.5g，故C正确；D在反应Zn+2H2SO4（浓）=ZnSO4+SO2+H2O 中，生成0.3mol的二氧化硫转移电子为0.6mol，反应Zn+ H2SO4（稀）=ZnSO4+H2中，生成1.2mol氢气转移电子2.4mol，所以反应中共转移3mol电子，故D正确。故选B。【点睛】本题考查方程式的相关计算，侧重于学生的分析、计算能力的考

24、查，注意浓硫酸和稀硫酸性质的不同，从质量守恒的角度解答该题，计算生成气体的物质的量关系是解答该题的关键。14在容积为672 mL的烧瓶中充满NO和NO2的混合气体，将其倒立在水槽里，去塞后再通入280 mL氧气，恰好完全反应，且液体充满烧瓶(气体体积都已折合为标准状况下的体积)，下列有关叙述正确的是()A总反应为NONO2O2H2O=2HNO3B总反应为4NO8NO25O26H2O=12HNO3C生成硝酸的物质的量浓度均为0.030 molL1D生成硝酸的物质的量浓度约为0.060 molL1【答案】B【分析】利用得失电子守恒，列方程组，求出氧气、一氧化氮、二氧化氮的物质的量之比，可写出总反应

25、方程式。【详解】标准状况下672mL的混合气体：n（NO）+n（NO2）=0.03mol，（O2）=0.0125mol，由得失电子守恒可知3n（NO）+n（NO2）=4n（O2），解之得n（NO）=0.01mol，n（NO2）=0.02mol，所以总的方程式为：4NO+8NO2+5O2+6H2O12HNO3，由氮原子守恒可知，反应生成的HNO3物质的量为0.03mol。水全部充满烧瓶，形成硝酸溶液体积为0.672L，硝酸的浓度为：0.03mol0.672L=0.045mol/L。ACD项错误，B项正确；答案选B。【点睛】这类计算题若是善于利用得失电子守恒、原子守恒、质量守恒、电荷守恒等守恒思想

26、，会使得解题事半功倍。15当氨气与氧气一起通过灼热的铂丝网时，在导出的产物中，不可能出现的物质是（ ）ANH4NO3 BH2O CN2 DNO2【答案】C【详解】在铂丝的催化作用下，发生氨气的催化氧化：，NO遇到O2变为NO2，NO2和H2O反应生成HNO3，HNO3和NH3反应可以生成NH4NO3，故选C。16如图装置可以达到实验目的的是选项实验目的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饱和食盐水浓硫酸B用Na2SO3与浓盐酸制取并收集纯净干燥的SO2饱和Na2SO3溶液浓硫酸C用Zn和稀盐酸制取并收集纯净干燥的H2NaOH溶液浓硫酸DCaCO3和稀盐酸制取并收集纯净

27、干燥的CO2饱和NaHCO3溶液浓硫酸AA BB CC DD【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Cl2需要加热条件，图示装置不能完成，故A错误；B.用Na2SO3与浓盐酸制取SO2，二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.碳酸钙与稀盐酸反应生成的二氧化碳气体中混有

28、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。17镁、铝、铁合金投入300mL溶液中，金属恰好溶解，分别转化成和;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0.9mol BNaOH的物质的量浓度为6C参加反应的金属的质量为11.9g D的物质的量浓度为3【答案】C【分析】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。【详解

29、】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

30、+0.9mol17g/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；答案选C。【点睛】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。18铜与200mL一定浓度的硝酸和硫酸的混合酸反应，生成的盐只有硫酸铜，同时生成NO和NO2的混合气体，将产生的气体完全转化为最高价含氧酸盐，消耗1L2.2mol/LNaOH溶液和1molO2，则下列说法正确的是A生成NO2的物质的量为0.9mol B生成CuSO4的物质的量为2molC原溶液中硝酸的浓度为2.5