2019-2020学年人教版高中化学必修1第四章《非金属及其化合物》测试卷

第四章《非金属及其化合物》测试卷
一、单选题(共15小题)
1.如图所示，从A处通入新制备的Cl2，关闭B阀时，C处的红色布条看不到明显现象；当打开B 阀后，C处红色布条逐渐褪色。

D瓶中装的是()
①浓硫酸②NaOH溶液③H2O ④饱和NaCl溶液
A．①③
B．②④
C．①②
D．③④
2.下列反应发生时，会产生苍白色火焰的是()
A．铁在氯气中燃烧
B．铜在氯气中燃烧
C．氢气在氯气中燃烧
D．钠在氯气中燃烧
3.下列有关SiO2的叙述不正确的是()
A．沙子、石英、水晶的主要成分都是SiO2
B． SiO2是制作光导纤维的主要原料
C． H2SiO3可由SiO2直接制得
D． SiO2是酸性氧化物，一定条件下可与碱性氧化物或碱反应
4.在标准状况下，氢气和氯气各n L，经混合光照反应后，所得气体恰好使b mol氢氧化钠完全转化为盐，n与b的关系可能是( )
A．b＝
B．b＝
C．b＝
D．b＝11.2n
5.科学的假设与猜想是科学探究的先导和价值所在。

在下列假设或猜想引导下的探究肯定没有意义的是()
A．探究SO2和Na2O2反应可能有Na2SO4生成
B．探究NO和N2O可能化合生成NO2
C．探究NO2可能被NaOH溶液完全吸收生成NaNO2和NaNO3
D．探究向滴有酚酞溶液的NaOH溶液中通入Cl2，酚酞红色褪去的原因是溶液的酸碱性改变还是HClO的漂白作用
6.下列对于硝酸的认识正确的是()
A．稀硝酸能使红色石蕊试纸变蓝
B．硝酸能与碳酸钠反应，但不能生成二氧化碳
C．硝酸能与金属反应放出氢气
D．浓硝酸在光照下颜色变黄，说明浓硝酸不稳定
7.光纤通信是以光作为信息的载体，让光在光导纤维中传播，制造光导纤维的基本原料是 () A．氧化钙
B．铜
C．石英砂
D．硅
8.下列有关硅的叙述正确的是()
A．硅在常温下能跟氧气发生化合反应
B．硅是组成矿物和岩石的主要元素，硅在地壳中的含量在所有的元素中居第一位
C．硅的化学性质不活泼，在常温下不与任何物质反应
D．硅在电子工业中是重要的半导体材料
9.0.1 mol某元素的单质直接与足量氯气反应，质量增加7.1 g，这种元素可能是()
A．钠
B．铝
C．铁
D．铜
10.下列物质中，导电性介于导体和绝缘体之间的是 ()
①晶体硅②金属铝③石墨④晶体锗⑤金刚石
A．只有①
B．只有⑤
C．②和③
D．①和④
11.下列关于水玻璃的性质和用途的叙述中不正确的是()
A．这是一种矿物胶，既不燃烧也不受腐蚀
B．在建筑工业上可以作黏合剂、耐酸水泥掺料
C．木材、织物浸过水玻璃后具有防腐性能且不易燃烧
D．水玻璃的化学性质稳定，在空气中不易变质
12.能将氯化铁、氯化铵和氯化钠三种溶液区别开的一种试剂是 ()
A． KSCN溶液
B． BaCl2溶液
C． AgNO3溶液
D． NaOH溶液
13.（双选）某校化学小组学生利用如图装置进行“氨的催化氧化及检验产物”实验(图中夹持装置已略去)。

下列推断合理的是()
A． C不需要持续加热
B． D的作用是干燥气体
C． B是无用装置
D．仅用该套装置和药品无法达到检验产物的目的
14.化学与环境密切相关，下列有关说法错误的是（）
A． NO2、NO含氮氧化物是光化学烟雾的主要污染物
B．对酸性物质的排放加以控制，开发新清洁能源是减少酸雨的有效措施
C． CO2、NO2或SO2都会导致酸雨的形成
D．大气中CO2含量的增加会导致温室效应加剧
15.古瓷中所用颜料的成分一直是个谜，近年来科学家才得知大多为硅酸盐，如蓝紫色的硅酸铜钡(BaCuSi2O x，铜为＋2价)，下列关于硅酸铜钡的说法不正确的是()
A．可用氧化物形式表示为BaO·CuO·2SiO2
B．性质稳定，不易脱色
C．易溶解于强酸和强碱
D．x等于6
二、填空题(共3小题)
16.下列叙述正确的是________(填序号)。

①氯元素在自然界中既可以以化合态存在，也可以以游离态存在。

②氯气、氯水、液氯是同一种物质，只是状态不同，都属于纯净物。

③氯气和变价金属反应时，生成高价态氯化物。

④燃烧必须有O2参加。

⑤工业上制盐酸需要的HCl是通过H2和Cl2光照条件下生成的。

17.下表中括号内物质是杂质，试将除杂试剂及分离方法填入表内：
18.生产7.17吨普通玻璃(成分为Na2CaSi6O14)，回答下列问题：
(1)用氧化物的形式表示普通玻璃的成分：______________________。

(2)需要石灰石的质量是______________，需要石英的质量是______________(利用率按75%计算)。

(3)标况下的温室效应气体二氧化碳的体积是_________________________。

三、实验题(共3小题)
19.某化学兴趣小组利用NaI溶液中通入少量Cl2得到含碘废液，再利用含碘废液获取NaI固体，实验流程如下：
已知反应②：2I﹣+2Cu2+++H2O2CuI↓++2H+。

回答下列问题：
（1）过滤实验所需要的玻璃仪器有普通漏斗、烧杯、。

（2）反应③中CuI被氧化，还原产物只有NO2，该反应的化学方程式为。

当有95.5 g CuI参与反应，则需要标况下L的O2才能将生成的NO2在水中完全转化为硝酸。

（3）化合物B中含两种元素，铁原子与另一种元素原子的物质的量之比为3∶8，则化合物B的化学式为。

（4）反应⑤中生成黑色固体和无色气体，黑色固体的俗称为磁性氧化铁，则反应⑤的化学方程式为。

（5）将足量的Cl2通入含12 g NaI的溶液中，一段时间后把溶液蒸干得到固体的质量为g。

20.某校研究性学习小组，探究一定量的浓硫酸与足量锌充分反应产生的气体产物，进行如下实验：按图组装好实验装置，在A中加入5 mL 98%的浓硫酸和足量的锌粒，微热试管A，观察到C、D、E中均有气泡产生；随后气泡量减少，品红溶液褪色，D中先出现浑浊后浑浊消失；反应较长时间后，C、D、E中的气泡量又会明显增加。

试回答下列问题：
(1)写出A中从反应开始到停止可能发生反应的化学方程式：____________________。

(2)从甲、乙中选择合适的装置填入B、C中，并进行正确连接，a接______、______接b，c接______、______接d；D、E两支试管中四氯化碳的作用是________________________。

(3)能证明浓硫酸具有强氧化性的实验现象为______________________；反应较长时间后气泡量又会明显增加的原因是________________________________。

(4)D中浑浊消失的离子反应方程式为__________________________________________。

21.为验证氧化性：Cl2＞Fe3＋＞SO2，某小组用下图所示装置进行实验(夹持仪器和A中的加热装置已略，气密性已经检验完毕)实验过程如图：
Ⅰ.打开弹簧夹K1～K4，通入一段时间N2，再将T形导管插入B中，继续通入N2，然后关闭K1、
K3、K4。

Ⅱ.打开活塞a，滴加一定量的浓盐酸，给A加热。

Ⅲ.当B中溶液变黄时，停止加热，夹紧弹簧夹K2。

Ⅳ.打开活塞b，使约2 mL的溶液流入D试管中，检验其中的阳离子。

Ⅴ.打开弹簧夹K3、活塞c，加入70%的硫酸，一段时间后夹紧弹簧夹K3。

Ⅵ.更新试管D，重复过程Ⅳ，检验B溶液中的离子。

(1)过程Ⅰ的目的是________________________。

(2)棉花中浸润的溶液为__________________。

作用是_______________________。

(3)A中发生反应的化学方程式：______________________________________。

(4)导致步骤Ⅲ中溶液变黄的离子反应是______________________________。

用______________(写试剂化学式)检验氧化产物，现象是___________________________。

(5)能说明氧化性Fe3＋＞SO2的离子方程式是__________________________。

(6)甲、乙、丙三位同学分别完成了上述实验，他们的检测结果一定能够证明氧化性Cl2＞Fe3＋＞SO2的是________________(填“甲”“乙”或“丙”)。

四、计算题(共3小题)
22.我国利用接触法制硫酸的第一步是在沸腾炉中焚烧黄铁矿。

现有1吨含脉石(SiO2)的黄铁矿(FeS2)样品，将其在氧气流中充分灼烧，反应完全后得0.78 吨残渣，该黄铁矿的纯度是多少？
23.某硫酸厂使用含杂质25%的黄铁矿制取硫酸，在反应过程中有3%的硫元素损失。

1 t黄铁矿可制取98%的硫酸多少吨？
24.向100 mL 18 mol•L﹣1浓硫酸中加入20 g铜粉，加热一段时间后，冷却，过滤，得剩余固体7.2 g。

（1）标准状况下，产生气体的体积是多少？（假设产生的气体全部放出）
（2）将最终所得溶液稀释至1 L，滴加2 mol•L﹣1的氢氧化钠溶液，若要使溶液中的Cu2+全部沉淀，需加入该氢氧化钠溶液的体积为L。

答案解析
1.【答案】C
【解析】本题解题关键在于明确HClO有漂白作用，干燥的Cl2不具备漂白作用。

应先判断A处通入的Cl2是否带有水蒸气。

根据B阀打开时，红色布条褪色，说明A处Cl2为潮湿的；潮湿的Cl2在B阀关闭时通过D，看不到C处红色布条有明显变化，说明D处溶液吸收了氯气或者吸收了潮湿氯气中的水蒸气。

因此正确选项为C。

2.【答案】C
【解析】铁在氯气中燃烧产生红褐色的烟，生成固体氯化铁，A不符合题意；铜与氯气反应发出棕黄色烟，生成固体氯化铜，B不符合题意；氢气和氯气反应，发出苍白色的火焰，生成氯化氢，瓶口有白雾形成，C符合题意；钠在氯气中燃烧生成固体氯化钠，形成白色烟，D不符合题意。

3.【答案】C
【解析】沙子、石英、水晶的主要成分都是SiO2，A项正确；SiO2可用来制造光导纤维，B项正确；SiO2不能与水反应直接生成H2SiO3，C项不正确；SiO2是酸性氧化物，一定条件下可与碱性氧化物或碱反应，例如SiO2与NaOH溶液反应生成Na2SiO3和H2O，在高温条件下SiO2与生石灰反应生成CaSiO3，D项正确。

4.【答案】C
【解析】氢气和氯气各n L，经光照反应后恰好反应H2＋Cl22HCl、HCl＋NaOH === NaCl＋H2O。

可知Na、Cl的物质的量比为1∶1，n(C12) ＝0.5b mol，其标况下体积为0.5b mol×22.4 L· mol －1＝11.2b L，n L＝11.2b L，b＝。

5.【答案】B
【解析】NO和N2O反应不可能生成NO2，因为氮元素的化合价均升高，没有元素化合价的降低。

6.【答案】D
【解析】硝酸具有酸性，能与碳酸钠反应放出二氧化碳气体；稀硝酸不能使红色石蕊试纸变蓝，硝酸具有强氧化性，不能与金属发生置换反应产生氢气；浓硝酸在光照下颜色变黄，其原因是硝酸分解生成二氧化氮溶于硝酸中，说明浓硝酸不稳定。

7.【答案】C
【解析】石英砂的主要成分是二氧化硅，将石英砂破碎加工成石英颗粒，在高温下经过一系列的化学变化，获得纯净的二氧化硅，即光导纤维。

8.【答案】D
【解析】A不正确，因为硅的化学性质稳定，常温下除了少数物质外，它不易与其他物质，如氢气、氧气、氯气等反应；B不正确，氧元素在地壳中的含量居第一位；C不正确，硅的化学性质不活泼，但常温下可与F2、HF和强碱等反应；D正确，硅是化学性质稳定的半导体材料，广泛应用于计算
机领域。

9.【答案】D
【解析】氯气的物质的量＝7.1 g÷71 g·mol－1＝0.1 mol，单质与氯气等物质的量反应，生成的氯化物中金属元素为＋2价。

10.【答案】D
【解析】硅、锗都能导电，可作半导体材料；铝是电的良导体；石墨也能导电，但不能作半导体材料；金刚石不导电。

11.【答案】D
【解析】水玻璃的化学性质稳定，但在空气中易与二氧化碳反应：Na2SiO3＋CO2＋H2O===H2SiO3↓＋Na2CO3。

12.【答案】D
【解析】选项A，硫氰化钾溶液能使氯化铁溶液变红色，与氯化铵溶液、氯化钠溶液无明显现象；选项B，氯化钡溶液与氯化铁溶液、氯化铵溶液、氯化钠溶液无明显现象；选项C，硝酸银溶液与氯化铁溶液、氯化铵溶液、氯化钠溶液都生成白色沉淀；选项D，氢氧化钠溶液与氯化铁溶液生成红棕色沉淀，与氯化铵溶液有刺激性气体生成，与氯化钠溶液无明显现象。

13.【答案】AD
【解析】氨气的催化氧化为放热反应，放出的热量能够维持反应继续进行，铂丝不需要持续加热；装置B的作用为干燥氨气，装置D的作用不是用来干燥气体，而是通过浓硫酸质量的变化检验水的生成，但装置D中的浓硫酸除了能够吸收水外，还能吸收未参加反应的氨气，不能通过D装置增重得出反应生成水的结论，一氧化氮为无色，而一氧化氮容易被氧化为红棕色的二氧化氮，所以也不能通过颜色断定氨气的催化氧化生成的氮氧化物。

14.【答案】C
【解析】NO2、NO含氮氧化物是光化学烟雾的主要污染物，A正确；二氧化硫可导致酸雨发生，为减少酸雨发生，对酸性物质的排放应加以控制及开发新清洁能源，B正确；溶解CO2的雨水为正常雨水，而NO2或SO2都会导致酸雨的形成，C错误；二氧化碳过量排放可导致全球温度升高，CO2含量的增加会导致温室效应加剧，D正确。

15.【答案】C
【解析】根据化合物中元素化合价代数和等于零，得到2＋2＋2×4＝2x，所以x＝6，D正确；BaCuSi2O6可用氧化物形式表示为BaO·CuO·2SiO2，A正确；由于古瓷中所用颜料能长时间保留原来的颜色，所以硅酸铜钡的性质稳定，不易脱色，B正确；硅酸铜钡属于弱酸盐，可溶于强酸，但不溶于强碱，C错误。

16.【答案】③
【解析】
17.【答案】
【解析】物质的除杂与分离方法：
①物理法：溶于水后过滤 (水溶性不同)、受热分解或升华(熔沸点不同)。

②化学法：加入化学试剂进行分离或者转化(转化为需要保留的物质)。

加盐酸可除去SiO2中的CaCO3；将含有SO2的CO2气体通入饱和NaHCO3溶液，SO2转化为CO2被除去；通入足量的CO2气体，Na2SiO3生成NaHCO3和H2SiO3沉淀被除去；加水过滤可除去SiO2中的NaCl。

18.【答案】(1)Na2O·CaO·6SiO2(2)2吨7.2吨(3)672立方米
【解析】设需要石灰石x吨、石英y吨，标况下共产生二氧化碳的体积为z立方米：
解得：x＝2，y＝7.2，z＝672
也可以直接用原子守恒求解。

19.【答案】（1）玻璃棒
（2）2CuI+8HNO3（浓）2Cu（NO3）2+4NO2↑+I2+4H2O 5.6
（3）Fe3I8
（4）Fe3I8+8NaHCO3Fe3O4+8NaI+8CO2↑+4H2O
（5）4.68
【解析】（1）过滤实验所需要的玻璃仪器有普通漏斗、烧杯、玻璃棒，玻璃棒用于引流。

（2）反应③中CuI被氧化，还原产物只有NO2，该反应的化学方程式为2CuI+8HNO3（浓）
2Cu（NO3）2+4NO2↑+I2+4H2O；当有95.5 g CuI参与反应，即n（CuI）=0.5 mol，由
方程式可知生成1 mol NO2，则通入氧气发生4NO2+2H2O+O24HNO3，消耗0.25mol氧气，体积为5.6 L。

（3）化合物B中含两种元素，铁原子与另一种元素原子的物质的量之比为3∶8，另一种元素为I，则B的化学式为Fe3I8。

（4）反应⑤中生成的黑色固体为磁性氧化铁，应为四氧化三铁，无色气体为二氧化碳，则反应⑤的化学方程式为Fe3I8+8NaHCO3Fe3O4+8NaI+8CO2↑+4H2O。

（5）n（NaI）==0.08 mol，与足量氯气反应生成0.08 mol NaCl，则m（NaCl）=0.08 mol×58.5 g·mol-1=4.68 g。

20.【答案】(1)Zn＋2H2SO4(浓)ZnSO4＋SO2↑＋2H2O、Zn＋H2SO4(稀)===ZnSO4＋H2↑
(2)3(或4)4(或3)21防倒吸
(3)C中品红溶液褪色浓硫酸变成稀硫酸后与锌反应放出氢气
(4)SO2＋H2O＋CaSO3===Ca2＋＋
【解析】(1)开始阶段由浓硫酸具有强氧化性与锌反应产生二氧化硫气体，Zn＋2H2SO4(浓) ZnSO4＋SO2↑＋2H2O，随反应的进行，硫酸逐渐被消耗，浓硫酸变为稀硫酸，与锌发生置换反应生成氢气，Zn＋H2SO4(稀)===ZnSO4＋H2↑。

(2)从图示看，C装置应是检验二氧化硫气体的，应选择甲装置，则B处需接一安全装置。

(3)浓硫酸的强氧化性表现在硫酸根离子被还原，生成二氧化硫的反应。

反应开始后，装置中的空气被排出，产生大量气泡，当二氧化硫被品红溶液吸收时，气泡量减少，且随着硫酸浓度的减小，反应速度逐渐减慢，反应较长时间后浓硫酸变成稀硫酸，与锌反应生成氢气，气泡量又会增加。

(4)D中浑浊消失是因为过量的二氧化硫与亚硫酸钙反应生成亚硫酸氢钙。

21.【答案】(1)排出装置中的氧气
(2)氢氧化钠溶液吸收Cl2、SO2，防止污染空气
(3)MnO 2＋4HCl(浓)MnCl2＋Cl2↑＋2H2O
(4)2Fe2＋＋Cl2===2Fe3＋＋2Cl－KSCN溶液变红
(5)2Fe3＋＋SO2＋2H2O===2Fe2＋＋SO＋4H＋
(6)乙丙
【解析】A装置为制取氯气的装置，B装置为氯气氧化亚铁离子的装置，B中盛放氯化亚铁溶液，C装置制备二氧化硫。

(1)装置中存在氧气，会氧化亚铁离子，在溶液中可以氧化二氧化硫。

(2)Cl2、SO2有毒污染空气，应有尾气处理装置。

(3)浓盐酸与二氧化锰在加热条件下反应生成氯化锰、氯气与水。

(4)当B中溶液变黄时即氯气将二价铁离子氧化成三价铁离子，用KSCN溶液检验。

(5)根据氧化还原反应中氧化剂的氧化性强于还原剂的氧化性，结合三价铁离子氧化二氧化硫生成二价铁离子和硫酸根书写离子方程式。

(6)氧化还原反应中氧化剂的氧化性强于氧化产物，也强于还原剂的氧化性。

甲，B可能存在溶解的氯气氧化SO2；乙，B中存在Fe3＋、Fe2＋，说明Cl2氧化性强于Fe3＋，且没有Cl2剩余，后有SO生成能说明Fe3＋氧化性强于SO2；丙，B中存在Fe3＋，说明Cl2氧化性强于Fe3＋，后生成了Fe2＋，只能是Fe3＋被SO2还原。

22.【答案】纯度66%
【解析】硫铁矿煅烧过程中固体质量改变是因为 FeS2转化为Fe2O3
＝
解得：x＝0.66 t。

23.【答案】1.21吨
【解析】4FeS2＋11O22Fe2O3＋8SO2、2SO2＋O22SO3、SO3＋H2O===H2SO4
根据硫元素质量守恒可知FeS2～2H2SO4
根据关系式，设可制取98%的硫酸x吨。

x≈1.21 t
24.【答案】（1）4.48 L
（2）1.6
【解析】（1）反应消耗Cu的质量：20 g﹣7.2 g=12.8 g，则
V（SO2）==4.48 L
答：标准状况下，产生气体的体积为4.48 L。

（2）标况下4.48 L二氧化硫的物质的量：=0.2 mol，100 mL 18 mol•L﹣1浓硫酸中
含有硫酸的物质的量：18 g·mol-1×0.1 L=1.8 mol，反应后溶液中含有硫酸根离子的物质的量：1.8 mol-0.2 mol=1.6 mol。

溶液中的Cu2+全部沉淀后溶液中溶质为Na2SO4，根据Na元素守恒可知消耗NaOH的物质的量：n （NaOH）=2n（Na2SO4）=1.6 mol×2=3.2 mol，需加入该氢氧化钠溶液的体积为=1.6 L。