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1、完整版高一化学必修二第五章 化工生产中的重要非金属元素 讲义及答案完整版高一化学必修二第五章 化工生产中的重要非金属元素 (讲义及答案)一、选择题1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稀硫酸中，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（）A6：4：3 B1：1：1 C2：3：4 D3：7：6【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稀硫酸中，Fe、Al与稀硫酸反应放出氢气，测量两次实验产生的气体质量相等，说明Fe与硫酸反

2、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、Si的物质的量比一定为2:1，故A正确。2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+ 4OH-= 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Al

3、3+、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。3下列反应在指定条件下能实现的是AHClOHCl BFeFe2O3 CSSO3 DSFe2S3【答案】A【详解】AHClO在光照条件下能发生分解，生成HCl和O2，A正确；BFe与水蒸气在高温条件下反应，生成Fe3O4和H2，B不正确； CS在O2中点燃，只能生成SO2，不

4、能生成SO3，C不正确；DS与Fe在加热条件下反应，只能生成FeS，D不正确；故选A。4一定量的锌与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，参加反应是硫酸的物质的量为0.118.5-0.05=1.8mol，随着反应的进行，硫

5、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=1.8 ，解x=0.3，y=1.2；根据电子得失守恒可知：2n（Zn）=2n（S

6、O2）+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。5下列各组物质中，物质之间通过一步反应就能实现如图所示转化的是（ ）abcAAlAlCl3Al(OH)3BNONO2HNO3CSiSiO2H2SiO3DSSO2H2SO4AA BB CC DD【答案】B【详解】试题分析

7、：A项：用Al(OH)3无法一步生成Al，故错。B项：可以。如2NO+O2=2NO2，3NO2+H2O=2HNO3+NO，Cu+4HNO3(浓)=Cu(NO3)2+2NO2+2H2O，3Cu+8HNO3(稀)=3Cu(NO3)2+2NO+4H2O，故正确。C项：SiO2无法一步生成H2SiO3，H2SiO3无法一步生成Si，故错。D项：H2SO4无法一步生成FeS2，故错。故选B。考点：无机推断点评：本题考查的是无机推断的知识，要求学生对课本中的化学反应要熟悉掌握，识记化学方程式的书写。6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B证明过氧化钠与水反应放热C制备并收集

8、少量NO2气体D实验室制备少量氨气【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，不合理，正确；D、丁可用于实验室制备少量氨气，正确；答案选C。7将一定质量的镁、铜组成的混合物加入到稀硝酸中，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溶液的体积一定为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

9、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稀硝酸中，金属完全溶解，发生反应为3Mg+8HNO3（稀）=3Mg（NO3）2+2NO+4H2O、3Cu+8HNO3（稀）=3Cu（NO3）2+2NO+4H2O；向反应后的溶液中加入3mol/L NaOH溶液至沉淀完全，发生反应为Mg（NO3）2+2NaOH=Mg（OH）2+2NaNO3、Cu（NO3）2+2NaOH=Cu（OH）2+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增加5.1g，则氢氧化镁和氢氧化铜含有氢氧根的质量为5

10、.1g，氢氧根的物质的量为5.1g17g/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0.3mol20.15mol；【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大于100mL，A错误；B、根据方程式可知参加反应的硝酸的物质的量是0.15mol8/3 =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0.3mol3 =0.1mol。若为标准状况下，生成NO的体

11、积为0.1mol22.4L/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0.15mol24g/mol=3.6g，若全为铜，质量为0.15mol64g/mol=9.6g，所以参加反应的金属的总质量为3.6gm9.6g，D错误；答案选B。8在15g铁和氧化铁的混合物中，加入稀硫酸150mL，能放出H21.68L(标准状况)。同时铁和氧化铁均无剩余。向溶液中滴入KSCN溶液，未见颜色变化，为了中和过量的硫酸，而且使Fe2+完全转化成Fe(OH)2，共消耗3mol/L的NaOH溶液200mL，

12、原硫酸溶液的物质的量浓度是（ ）A1.5mol/L B2.5mol/L C2mol/L D3mol/L【答案】C【详解】试题分析：将铁和氧化铁的混合物加入稀硫酸中，产生气体，向溶液中滴入硫氰化钾溶液，未见颜色变化，说明生成的是硫酸亚铁，向该溶液中加入NaOH中和过量的硫酸，而且使铁完全转化成氢氧化亚铁，产生溶液中溶质为Na2SO4 ，根据硫酸根守恒可知n(H2SO4)=n(Na2 SO4)，根据钠离子守恒n(NaOH)=2n(Na2SO4)，故n(H2SO4)= 1/2 n(NaOH)= 1/23mol/L0.2L =0.3mol，故c(H2SO4)= n(H2SO4)V=0.3mol0.15

13、L=2mol/L，选项C正确。考点：考查混合物反应的计算的知识。9有50mL某气体，可能含有CO2、O2、NH3中的一种或几种，将其通过浓H2SO4没有发现体积变化。通过足量Na2O2后，体积变为30mL，则该气体可能为（ ）ACO2为20mL，NH3为30mL BNH3为40mL，O2为10mLCCO2为30mL，O2为20mL DCO2为40mL，O2为10mL【答案】D【解析】试题分析：有50mL某气体，可能含有CO2、O2、NH3中的一种或几种，将其通过浓H2SO4没有发现体积变化，说明不含有NH3；通过足量Na2O2后，体积变为30mL，说明含有CO2气体，根据反应方程式：2Na2O

14、2+2CO2 =2Na2CO3+ O2，根据方程式可知，每有2体积的CO2发生反应，气体的体积会减少1体积，则反应减少的气体的体积是50mL-30mL=20mL，则含有CO2的体积是40mL，反应产生的O2体积是20mL，还有10mL的O2，故选项D正确。考点：考查混合气体的组成与性质的知识。10某混合物X由Na2O、Fe2O3、Cu、SiO2中的一种或几种物质组成某校兴趣小组以两条途径分别对X进行如下实验探究下列有关说法不正确的是（ ）A由可知X中一定存在SiO2B无法判断混合物中是否含有Na2OC1.92 g固体成分为CuD15.6 g混合物X中m（Fe2O3）：m（Cu）=1：1【答案】

15、B【解析】途径a：15.6gX和过量盐酸反应生成蓝色溶液，所以是铜离子的颜色，但是金属Cu和盐酸不反应，所以一定含有氧化铁，和盐酸反应生成的三价铁离子可以和金属铜反应，二氧化硅可以和氢氧化钠反应，4.92g固体和氢氧化钠反应后，固体质量减少了3.0g，所以该固体为二氧化硅，质量为3.0g，涉及的反应有：Fe2O3+6H+=2Fe3+3H2O；Cu+2Fe3+=2Fe2+Cu2+，SiO2+2NaOH=Na2SiO3+H2O，又Cu与NaOH不反应，1.92g固体只含Cu；结合途径b可知15.6gX和足量水反应，固体质量变为6.4g，固体质量减少15.6g6.4g=9.2g，固体中一定还有氧化钠

16、，其质量为9.2g，A由以上分析可知X中一定存在SiO2，故A正确；B.15.6gX和足量水反应，固体质量变为6.4g，只有氧化钠与水反应，混合物中一定含有Na2O，故B错误；CCu与NaOH不反应，1.92g固体只含Cu，故C正确；D设氧化铁的物质的量是x，金属铜的物质的量是y，由Fe2O3+6H+=2Fe3+3H2O、Cu+2Fe3+=2Fe2+Cu2+得出：Fe2O32Fe3+Cu，则160x+64y=6.4，64y64x=1.92，解得x=0.02mol，y=0.05mol，所以氧化铁的质量为0.02mol160g/mol=3.2g，金属铜的质量为0.05mol64g/mol=3.2g

17、，则原混合物中m（Fe2O3）：m（Cu）=1：1，故D正确；【点评】本题考查了物质的成分推断及有关化学反应的简单计算，侧重于学生的分析和计算能力的考查，为高考常见题型，注意掌握检验未知物的采用方法，能够根据反应现象判断存在的物质，注意合理分析题中数据，根据题中数据及反应方程式计算出铜和氧化铁的质量，难度中等11在未知液中加入AgNO3溶液有白色沉淀生成，加入稀硝酸后，沉淀部分溶解，有无色无味的气体生成，将气体通入澄清石灰水，石灰水变浑浊，由此判断水溶液中含有ACl，SO BCl，NO CCl，CO DCl，OH【答案】C【解析】加入硝酸后沉淀部分溶解，且产生无色无味能使澄清的石灰水变浑浊的气

18、体，则该溶液中含有Cl和CO32，C项正确。12能正确表示下列反应的离子方程式是( )A在硫酸亚铁溶液中通入氯气：2Fe2+Cl2=2Fe3+2Cl-BNH4HCO3溶液中加入过量的Ba(OH)2溶液：2HCOBa2+2OH-=BaCO3+2H2O+COC氢氧化亚铁溶于稀硝酸中：Fe(OH)2+2H=Fe2+2H2OD澄清石灰水与过量小苏打溶液混合：Ca2+OH-+HCO=CaCO3+H2O【答案】A【详解】A氯气会将亚铁离子氧化成铁离子，根据电子守恒和元素守恒可得离子方程式为2Fe2+Cl2=2Fe3+2Cl-，故A正确；B过量的氢氧化钡也会把铵根反应掉，正确的离子方程式为NH+HCOBa2

19、+2OH-=BaCO3+NH3H2O+ H2O，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+NO，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=CaCO3+H2O+CO，故D错误；综上所述答案为A。13二氯化二硫（S2Cl2）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，S2Cl2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。下列说法中不正确的是AS2Br2与S2Cl2结构相似，沸点S2Br2 S2Cl2BS2Cl2的结构式为ClSSClC

20、S2Cl2中S显1价D2S2Cl22H2OSO23S4HCl【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；S2Br2与S2Cl2结构相似，S2Br2 相以分子质量较大，所以沸点S2Br2 S2Cl2，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S2Cl2的结构式为Cl-S-S-Cl，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S2Cl2中Cl显-1价，S显+1价，C错误；D. 由题中信息S2Cl2遇水可发生反应，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S2Cl2与水发生

21、反应的化学方程式为2S2Cl22H2OSO23S4HCl，D正确；故选C。14CuSO45H2O在不同温度下分解情况不同，取5.00g该晶体在密闭容器中进行实验，测得分解后剩余固体质量与温度关系如图，下列说法不正确的是( )A113分解得到的固体产物为CuSO4H2OB温度低于650时的分解反应，均不属于氧化还原反应C650时的气态产物冷却至室温，可得组成为n(H2SO4)：n(H2O)=1:4的硫酸溶液D1000分解得到的固体产物为CuO【答案】D【分析】n(CuSO45H2O)=0.02mol，CuSO45H2O完全失去结晶水时，所得CuSO4的质量为0.02mol160g/mol=3.2

22、0g，由图中可知，刚好位于温度在258650之间，说明在此之前，胆矾受热分解，只失去结晶水；6501000之间，固体质量为1.60g，其中Cu元素的质量为0.02mol64g/mol=1.28g，则氧元素质量为1.60g-1.28g=0.32g，物质的量为=0.02mol，此固体为CuO；1000之后，固体质量为1.44g，其中Cu元素质量为1.28g，则氧元素质量为1.44g-1.28g=0.16g，物质的量为=0.01mol，此固体为Cu2O。【详解】A113时，固体质量为3.56g，失去结晶水的质量为5.00g-3.56g=1.44g，物质的量为=0.08mol，则失去结晶水的数目=4，

23、从而得出分解得到的固体产物为CuSO4H2O，A正确；B由以上分析可知，温度低于650时的分解反应，只失去结晶水，CuSO4的组成未变，所以均不属于氧化还原反应，B正确；C650时的气态产物中，SO3与H2O的物质的量之比为0.02mol:0.10mol=1:5，所以冷却至室温，可得组成为n(H2SO4)：n(H2O)=1:4的硫酸溶液，C正确；D由分析可知，1000分解得到的固体产物为Cu2O，D不正确；故选D。15无机物X、Y、Z、M的相互转化关系如图所示（部分反应条件、部分反应中的H、O已略去）。X、Y、Z均含有同一种元素。下列说法正确的是A若X是氢氧化钠，则M不一定为CO2B若Y具有两

24、性，则M的溶液只可能显碱性C若Z是导致酸雨的主要气体，则X一定是H2SD若M是用途最广的金属，加热蒸干Y的溶液一定能得到Y【答案】A【解析】【详解】A、若X是氢氧化钠，则M不一定为CO2，M为能形成多元酸的酸性氧化物，如：SO2，故A正确；B. 若Y具有两性，则M的溶液可能显碱性，也可能显酸性，故B错误；C. 若Z是导致酸雨的主要气体，则X也可以是Na2SO3，Y为NaHSO3，Z为SO2，M为HCl，故C错误；D. 若M是用途最广的金属，Y为亚铁盐，因为亚铁离子水解，所以加热蒸干Y的溶液不能得到Y，故D错误；故答案选A。16下列化合物中，不能通过化合反应制取的是AFeCl3 BH2SiO3

25、CFe(OH)3 DFeCl2【答案】B【详解】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。17一定量的锌与100 mL 1

26、8.5 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+ 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】

27、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（

28、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。18对于1L HNO3和H2

29、SO4的混合溶液，若HNO3和H2SO4物质的量浓度存在如下关系：c(H2SO4)+c(HNO3)1.0molL1则理论上最多能溶解铜的物质的量为()A1.0mol B0.8mol C0.72mol D0.6mol【答案】D【详解】金属铜和稀硫酸之间不会反应，但是可以和稀硝酸之间反应，硫酸存在条件下硝酸根可以全部被还原，反应离子方程式：3Cu+2NO3+8H+3Cu2+2NO+4H2O，NO3和H+的物质的量之比为1：4时恰好反应，溶解的Cu最多。设硫酸的物质的量为xmol，硝酸的物质的量为ymol，则：x+y1，y：(2x+y)1：4，联立解得：x0.6，y0.4。设参加反应的铜的最大物质的

30、量是z，则：3Cu+2NO3+8H+3Cu2+2NO+4H2O 3 2 z 0.4mol3：2z：0.4mol解得：z0.6mol故选：D。19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