人教版初中高中化学必修二第五章《化工生产中的重要非金属元素》测试卷(含答案解析)

一、选择题
1．新教材实验，如图所示，在注射器里吸入20mLNO(标况)，然后吸入5mL水。

若再吸
入30mL空气(标况，O2占1
5
计算)，夹住弹簧夹，让内外大气压相同，观察。

下列叙述不
正确的是
A．可观察到注射器内气体由无色变成红棕色，最后变成无色
B．可观察到注射器的活塞缓缓向右移动
C．最终剩余气体体积约为36mL
D．所得硝酸溶液的浓度约为0.07mol/L
2．新教材中，浓硝酸和稀硝酸与铜反应的实验，用NaOH来吸收尾气，如图所示，下列叙述正确的是
A．铜丝与浓硝酸反应只能产生NO2气体
B．铜丝与浓硝酸可看到红棕色的气体和绿色溶液的生成
C．铜丝与稀硝酸反应产生无色气体，但能被NaOH溶液吸收
D．铜丝与少量的稀硝酸结束后，再加稀硫酸，伸入铜丝也不能产生气体
3．下列说法正确的是
A．等物质的量Cl2和SO2同时通入品红溶液，褪色更快
B．标准状况下，1 mol Na2O2和22.4LSO2反应生成Na2SO4，转移电子数目为N A C．Na2O2、Cl2、SO2依次属于电解质、单质、非电解质
D．在Na2O2中阴阳离子所含的电子数目相等
4．将3.84g铜粉与一定质量浓硝酸反应，当铜完全溶解时，收集到NO、NO2混合气体2.24L(标准状况下)，则所消耗酸的物质的量是
A．0.1mol B．0.11mol C．0.16mol D．0.22mol
5．为检验溶液里的某种离子，进行下列实验，其中结论正确的是
A．溶液中加AgNO3溶液有白色沉淀生成，再加入稀盐酸沉淀不溶解，溶液一定含Cl-B．溶液中加入BaCl2溶液有白色沉淀，再加入稀盐酸沉淀不溶解，则溶液中含SO24
C．溶液中加入NaOH溶液，加热，产生使湿润红色石蕊试纸变蓝的气体，溶液中一定NH
4
+
D．溶液中加入稀HCl，产生使澄清石灰水变浑浊的无色气体，则溶液中一定含CO2
3
-6．下列叙述Ⅰ和叙述Ⅱ均正确并有因果关系的是
选项叙述Ⅰ叙述Ⅱ
A常温下，碳可与浓硝酸剧烈反应浓硝酸具有强氧化性
B SiO2可与氢氟酸反应，又可与氢氧化钠溶液反应SiO2是两性氧化物
C新制的氯水使蓝色石蕊试纸变白氯水具有漂白性
D SO2可使滴加酚酞的NaOH溶液褪色SO2具有漂白性
A．A B．B C．C D．D
7．下列有关实验操作、现象和解释或结论都正确的是
选
项
实验操作现象解释或结论
A 过量的Fe粉中加入少量稀HNO3充分反应
后，滴入KSCN溶液
溶液呈红色
稀HNO3将 Fe氧化
为Fe2+
B将充满氨气的烧瓶倒置于水中水迅速充满
烧瓶
氨气极易溶于水
C用玻璃棒蘸取浓氨水点在蓝色石蕊试纸上试纸变红色浓氨水呈碱性
D取适量浓HNO3加热有红棕色气
体产生
HNO3有强氧化性
A．A B．B C．C D．D
8．用如图装置探究Cl2和NO2在NaOH溶液中的反应。

通入适当比例的C12和NO2，发生的化学反应为Cl2+2NO2+4NaOH=2NaNO3+2NaCl+2H2O。

下列叙述正确的是
A．实验室中可用Cu与1mol·L-1的硝酸制备二氧化氮气体
B．装置II中的玻璃管起到平衡气压作用，可将多余气体直接排出
C．由该反应可知氧化性顺序：NO2＞NaNO3
D．通过观察装置I、III中的气泡的快慢控制C12和NO2的通入量
9．依据下图中氮元素及其化合物的转化关系，判断下列说法中不正确的是
A ．X 是N 2O 5
B ．用排空气法收集NO
C ．工业上以NH 3、空气、水为原料生产硝酸
D ．从原理上看，NH 3可与NO 2反应实现NH 3→N 2的转化
10．研究发现，空气中少量的NO 2能作为催化剂参与硫酸型酸雨的形成，NO 2在上述过程中的作用，与H 2SO 4在下述变化中的作用相似的是
A ．潮湿的氯气通过盛有浓H 2SO 4的洗气瓶
B ．硫化氢通入浓H 2SO 4中
C ．浓H 2SO 4滴入蔗糖晶体中
D ．加入少量的H 2SO 4使乙酸乙酯水解
二、填空题
11．天然溶洞中甲处的某块石灰石几万年后部分迁移去了乙处，在这个过程中起类似催化作用的物质是_____和_____。

该过程离不开温度的变化，其中____（甲、乙）处的平均气温更高。

12．化合价和物质类别是梳理元素及其化合物知识的两个线索，可表示为“价类”二维图。

下图是硫元素的“价类”二维图。

(1)X 是___(填化学式)。

(2)可选取Y 的浓溶液和Cu 反应来制备2SO ，该反应原理是___(填化学方程式)；将2SO 排
入大气中会引起____。

(3)225Na S O 是一种食品添加剂，其应与图中___(填化学式)在同一位置，其具有____(填“氧化性”或“还原性”)导致225Na S O 中不可避免地存在24Na SO 。

实验室中检验24SO -
的常用方法是____。

(4)硫元素还有一种常见的价态-1价，如硫铁矿(主要成分为2FeS )中的硫元素。

2FeS 可以与()243Fe SO 溶液发生反应：()242242437Fe SO FeS 8H O=15FeSO 8H SO +++。

①该反应中的氧化剂是____(填化学式)。

②向反应后的溶液中通入空气就能使()243Fe SO 溶液再生，写出再生反应的离子方程式：____。

13．某同学向50 mL 浓硫酸溶液(足量)中加入3.2gCu ，在加热条件下充分反应： (1)反应消耗的H 2SO 4的物质的量是_______，生成SO 2的体积为(标准状况下)_______mL 。

(2)将题干中反应后的溶液稀释到500 mL ，取出50 mL ，并向取出液中加入足量的BaCl 2溶液，得到沉淀19.81 g ，求原浓硫酸的物质的量浓度_____(写出计算过程)。

14．氮元素在海洋中的循环，是整个海洋生态系统的基础和关键。

海洋中无机氮的循环过程可用下图表示。

(1)下列关于海洋中氮循环的说法不正确的是________(填字母)。

a ．海洋中只存在游离态的氮 b ．海洋中的氮循环起始于氮的氧化 c ．②中的含氮物质转化属于氮的固定化作用
d ．向海洋排放含-3NO 的废水会影响海洋中+
4NH 的含量 (2)检验某溶液中是否含有+
4NH 的方法是 _________。

(3)铜与稀硝酸反应的离子方程式为 ________，该反应体现了稀硝酸的_________性。

(4)有氧时，在硝化细菌作用下+
4NH 可实现过程④的转化，将过程④的离子方程式补充完整并配平__________。

NH +
4＋5O 2⟶
2NO -2＋ H ＋＋ 该反应中每消耗0.05 mol 2O ，转移电子的数目为 _______。

15．请按照要求回答下列各小题：
(1)被称为“水玻璃”的是溶液___(填化学式)，其电离方程式为___。

(2)随着生产力的发展，硫酸的生产工艺几经改进，目前工业上主要采用接触法制硫酸，其中产生SO 2的设备的名称是___。

(3) 已知：2H ++2CrO 24
-
Cr 2O 27-
+H 2O ，从Na 2CrO 4溶液中获得K 2Cr 2O 7晶体，必须进行
的操作步骤有：酸化→加KCl 固体→蒸发浓缩→操作A→过滤→操作B→干燥，操作A 的名称是___；操作B 的名称是___。

16．铜与浓硫酸发生反应的化学方程式为：Cu+2H 2SO 4(浓)=∆
CuSO 4 +SO 2↑+2 H 2O ，其中硫元素的化合价_______(填“ 升高”或“降低”)，被______ (填“氧化”或“还原”)；在该反应中，若生成了标准状况下11.2 L SO 2，则消耗了______mol Cu ，反应产生的气体通入品红溶液中的现象是____________。

17．请按要求完成下列各题：
（1）硫单质与浓硫酸在加热条件下反应的化学方程式__________________ （2）在水玻璃中通入过量二氧化碳，其总反应的离子方程式为_________________________________
（3）将一小块钠投入到盛4CuSO 溶液的烧杯中，剧烈反应，放出气体并生成蓝色沉淀，其总反应的离子方程式为_________________________________
（4）石灰乳与苦卤中的Mg 2+反应的离子方程式____________________________________ （5）成分为盐酸的洁厕灵与“84”消毒液混合使用，易中毒，其中反应的离子方程式为________________
（6）铁粉与水蒸气反应的化学方程式是____________________________________ 18．硅是无机非金属材料的主角，硅的氧化物和硅酸盐约占地壳质量的90%以上。

（1）SiO 2是玻璃的成分之一，SiO 2与氢氧化钠溶液反应的化学方程式为___，工艺师常用___(填物质名称或化学式)来雕刻玻璃。

（2）用Na 2SiO 3溶液浸泡过的棉花不易燃烧，体现Na 2SiO 3的用途可作___的原料。

（3）工业上常用2C ＋SiO 2
Si ＋2CO↑制备硅单质，该反应中有元素化合价升高的物质
是___(填化学式，下同)，氧化剂是___。

19．（1）实验室可以用KMnO 4制备氯气，反应方程式如下：2KMnO 4＋16HCl ＝2KCl ＋2MnCl 2＋5Cl 2↑＋8H 2O
①该反应的氧化剂是____，氧化产物是_____，还原产物是____。

②当有15.8gKMnO 4参加反应时，被氧化的HCl 有___mol ，标况下生成Cl 2的体积为____L ，有____mol 电子转移。

（2）A 的核电荷数为n ，A 2+和B 3－的电子层结构相同，则B 原子的质子数是__。

（3）在1H 216O 、2H 217O 、2H 218O 、1H 35Cl 、1H 37Cl 中，共存在__种原子，_种元素。

（4）将K(Al 2Si 3O 9)(OH)改写为氧化物形式：____。

20．研究硫及其化合物具有重大意义。

（1）硫化氢是一种可燃性气体，燃烧时发出___火焰；SO 2通入石蕊溶液中，观察到的现象是___；这两种气体在集气瓶中混合时的现象是___。

（2）检验硫酸根离子的试剂是___，方法为___。

（3）硫化氢的水溶液是一种弱酸，写出其第一步的电离方程式___，K 2S 的溶液显___性，原因是（用离子方程式表示）___。

（4）将17g 的H 2S 和标准状况下11.2L 的O 2混合反应，最后无反应物剩余，则氧化产物
为___g。

三、解答题
21．硝酸是重要的化工原料，工业生产硝酸的流程如下图所示：已知：ⅰ．HNO3受热易分解为NO2、O2等物质；
ⅱ.原子利用率=期望产物的总质量生成物的总质量。

(1)步骤Ⅰ：制高纯氢
①反应器中初始反应的生成物有两种，且物质的量之比为1∶4，甲烷与水蒸气反应的化学方程式是_______。

②所得H2中含有少量CO气体，影响后续反应催化剂活性，可利用如下反应吸收CO：[Cu(NH3)2]Ac(aq) + CO(g) + NH3(g)[Cu(NH3)3]Ac·CO(aq) ΔH < 0(注：Ac－代表
CH3COO－)，利于CO被吸收的反应条件有_______(写出两点)。

(2)步骤Ⅱ：合成氨
①工业合成氨时，每生成1 mol NH3(g)放出46.1 kJ热量，则合成氨的热化学方程式是
_______。

②用图所示装置实现电化学合成氨。

产生NH3的电极反应式是_______。

(3)步骤Ⅲ和步骤Ⅳ均是放热反应，步骤Ⅴ在反应前需将NO2冷却。

①步骤Ⅴ的化学方程式是_______。

②冷却NO2有利于提高HNO3产率，原因是_______(写出一点即可)。

③提高由NH3转化为HNO3的整个过程中氮原子利用率的措施是_______。

22．某工厂以硝酸为原料生产亚硝酸钠，其工艺流程如图：
已知：Na2CO3+NO+NO2=2NaNO2+CO2
（1）“分解塔”中SO2从塔底进入，硝酸从塔顶喷淋，其目的是____。

（2）“分解塔”中的温度不宜过高，其原因是____。

（3）按一定计量比在“分解塔”中通SO2和喷入硝酸，若反应后生成的NO与NO2物质的量之比恰好1：1，则“分解塔”中发生反应的化学方程式为____。

（4）为提高氮氧化物的转化率，可向“尾气”中通入一定量的____气体，再通入“吸收塔”中，实现循环吸收。

（5）“吸收塔”所得溶液中除含有NaNO2、NaNO3和少量Na2CO3外，还含有的溶质为___（填化学式）。

23．氟化工产业被称为“黄金产业”，我国是世界最大氟化工初级产品生产国和出口国。

用工业副产品氟硅酸(H2SiF6 )制备氟化铵(NH4F)联产氟化镁的流程如下：
回答下列问题：
(1)写出反应①的化学方程式_______。

操作①的名称：_______。

(2)工业生产中“反应①”的最佳温度为80℃，除考虑温度对速率的影响，请结合已有知识分析温度不宜过高的原因：_______。

(3)从滤液获得晶体的“一系列操作”是_______、降温结晶、过滤、洗涤、干燥，其中“降温速率对收率影响”如图所示，则最佳降温速率为_______min·℃-1。

降温速率对氟化铵收率的影响
降温速率/(min·℃-1)收率/%
327.12
627.46
1030.18
1525.53
2026.01
3025.41
(5)氟化铵含量的测定；称取mg样品于塑料烧杯中加水溶解，加入足量甲醛溶液，摇匀静置，滴加2-3滴酚酞指示剂，用0.5mol/L的氢氧化钠标准液滴定至终点，消耗氢氧化钠体积V mL，同时做空白对照实验消耗氢氧化钠体积为V0mL。

(已知：
+6HCHO→(CH2)6N4H++3H++6H2O，1mol (CH2)6N4H+消耗1mol NaOH)
4NH+
4
①请结合离子方程式解释氟化铵样品不能在玻璃烧杯中溶解的原因：_______。

②计算样品中氟化铵的含量为_______。

24．过氧化钙可用于改善地表水质，也可用于应急供氧。

实验室模仿工业上生产过氧化钙的主要流程如下：
已知①“沉淀”时需控制温度为0℃左右。

②CaO 2•8H 2O 是白色晶体粉末，难溶于水． （1）“沉淀”步骤的实验装置如图。

①“沉淀”时控制温度为0℃左右的原因是_____________。

②仪器a 的名称是_____________，仪器b 的作用是_____________。

（2）“乙醇洗＂的目的是_____________。

（3）产品纯度测定：
第一步：准确称取ag 产品于锥形瓶中，加入适量的蒸馏水和bgKI 晶体（过量）．再滴入适量盐酸溶液充分反应。

第二步：向锥形瓶中加入几滴淀粉溶液。

第三步：逐滴滴入浓度为cmol•L -1的Na 2S 2O 3溶液至滴定终点，消耗Na 2S 2O 3溶液VmL 。

已知：22-23
S O +I 2=2I -+2-
46S O 。

①第二步滴入几滴淀粉溶液时，溶液呈_____________（填“无色”或“蓝色”)。

②产品（CaO 2）的纯度为_____________（列出计算表达式）。

（4）某学习小组设计以下实验探究产品(CaO 2)与SO 2的反应：
①装置A 中发生反应的化学方程式为_____________。

②装置B 中浓H 2SO 4的作用是_____________。

③装置E 用于测定O 2的体积，请在框中画出装置图。

_____________
25．水泥是重要的建筑材料。

水泥熟料的主要成分为CaO 、SiO 2，并含有一定量的铁、铝和镁等金属的氧化物。

实验室测定水泥样品中钙含量的过程如图所示：
回答下列问题：
(1)在分解水泥样品过程中，以盐酸为溶剂，氯化铵为助溶剂，还需加入几滴硝酸。

加入硝酸的目的是__，还可使用____代替硝酸。

(2)沉淀A的主要成分是_____，其不溶于强酸但可与一种弱酸反应，该反应的化学方程式为__。

(3)加氨水过程中加热的目的是______。

沉淀B的主要成分为______、______(填化学式)。

(4)草酸钙沉淀经稀H2SO4处理后，用KMnO4标准溶液滴定，通过测定草酸的量可间接获知钙的含量，则高锰酸钾与草酸反应的离子反应方程式为：___。

26．我国具有丰富的锑矿资源，锑及其化合物被广泛应用于机械材料、塑料、阻燃剂、微电子技术等领域，具有十分重要的价值。

利用脆硫铅锑精矿（主要成分是Sb2S3及PbS）制备锑白（Sb2O3）的工艺流程如图所示。

已知：浸出反应Sb2S3+3Na2S = 2Na3SbS3
酸化反应4Na3SbS3+9SO2=6Na2S2O3+3S↓+2Sb2S3↓
回答下列问题。

(1)精矿进行研磨的目的是___________________。

(2)在浸出反应中，浸出率随NaOH用量的变化曲线如图所示，其中NaOH的作用是
_______________________。

(3)向浸出液中通入SO2气体进行酸化，得到Sb2S3中间体。

酸化反应过程中，pH对锑沉淀率及酸化后溶液中Na2S2O3含量的影响如下表所示，则最适宜的pH为__________。

pH 不能过低的原因是_______________（结合离子方程式说明）。

pH 酸化后溶液成分/（g·L-1）
锑的沉淀率/% Sb Na2S2O3
60.6160.599.5
72.7157.697.5
85.6150.495.4
910.5145.092.4
(4)浸出液酸化后过滤，得到沉淀混合物，在高温下被氧化，写出所有反应的化学方程式：_____________。

(5)从尾气处理的角度评价该工艺流程在环保方面的优点是__________________。

27．亚硫酸钠用途广泛，可作漂白剂、显影剂、防护剂等。

近年来，以SO2、NH3和NaCl 为原料生产无水亚硫酸钠的新方法得到发展。

生产流程如图所示:
完成下列填空：
（1）中学化学实验室实现上述流程中“分离器”作用的操作名称是：_________；所需玻璃仪器有___________________________。

（2）“反应液1”是由SO2通入14.8%氨水形成的亚硫酸铵溶液，在60℃~80℃时，不断搅拌，加入NaCl细晶体，就有无水亚硫酸钠析出，析出无水亚硫酸钠的离子反应方程式为____________________________。

（3）在“反应液2”通入足量SO2后，溶液中的阴离子除OH-外还有:_______________；在“反应液3”中通入足量NH3的目的
是:__________________________________________。

（4）该生产方法的原料利用率（每制100g无水亚硫酸钠，各物质的消耗量及副产品物量）如表:
原料理论值实际值利用率SO280.7954.493.36%
NaCl92.86101.091.94% NH326.9830.588.46%
副产品NH4Cl a87.1……
副产品NH4Cl的理论值a为:_________；它与NH4Cl实际值有差别的可能原因
是:_________________。

（5）无水亚硫酸钠粗品常用重结晶的方法进行精制，请完善以下能实现物料循环的精制亚硫酸钠操作的流程图。

______________
28．以雌黄(主要成分为As2S3，含少量FeS)为原料，可以制备治疗白血病的一线药物——医药级砒霜(As2O3，两性氧化物)。

As2O3的某种工业制法如下图所示(部分产物或条件省略)：
(1)写出煅烧时FeS所发生反应的化学方程式_______。

(2)有同学认为“碱浸过滤”也可以换作“酸浸过滤”，你认为是否合理并说明理由：_______。

“碱浸过滤”的滤渣主要成分是_______(填化学式)。

在实验室中常用下图装置代替普通过滤装置，该装置的优点是_______、固体液体分离彻底、固体易干燥等。

(3)实验室对SO2尾气进行处理，下列装置最合适的是_______(填标号)。

(4)上述流程中，调节pH=0时发生反应的离子方程式为_______；实验室中_______(填“能”或“不能”)使用下图所示的装置来制备SO2。

(5)工艺中的SO2气体_______(填“能”或“不能”)用NaClO溶液替代。

若在本工艺中得到9.9 kg产品，至少需要通入SO2的体积为_______m3(标准状况)。