青岛市青大附中高中化学必修二第五章《化工生产中的重要非金属元素》提高练习(课后培优)

一、选择题
1．关于二氧化硫和二氧化氮叙述正确的是
A ．两种气体都是有毒的气体，且都可用水吸收以消除对空气的污染
B ．两种气体都具有强氧化性，因此都能够使品红溶液褪色
C ．二氧化硫与过量的二氧化氮混合后通入水中能得到两种常用的强酸
D ．两种气体溶于水都可以与水反应，且只生成相应的酸
2．下列表述Ⅰ、Ⅱ均正确并且有因果关系的是 选项 表述Ⅰ
表述Ⅱ A
SO 2具有漂白性 SO 2能使酸性KMnO 4溶液褪色 B
SiO 2具有弱氧化性 工业上利用SiO 2与焦炭制备粗硅 C
NH 3是电解质 NH 3的水溶液可以导电 D
浓硫酸具有吸水性 可用来干燥H 2S 气体 A ．A B ．B C ．C D ．D
3．反应后下列溶液颜色变化对应的离子方程式不正确的是
A ．向稀硫酸中加入CuO 固体后，溶液变蓝：22CuO 2H Cu H O +++=+
B ．向溴水中通入过量的SO 2后，溶液由橙黄色变为无色：
222242H O SO Br 2Br SO 4H --+++=++
C ．向FeCl 3溶液中滴加KSCN 溶液后，溶液由黄色变为红色：
33Fe 3SCN Fe(SCN)+-+
D ．向硫酸锰溶液中滴加K 2S 2O 8溶液后，溶液变为紫红色：
22228244Mn S O 4H O MnO 2SO 8H +---+++=++
4．下列离子在指定溶液中能大量共存的是
A ．1.0 mol·
L -1的KNO 3溶液：H +、Fe 2+、Cl -、SO 24- B ．1.0 mol·
L -1的FeCl 2溶液：NO 3-、Na +、K +、ClO - C ．使酚酞变红的溶液中：Na +、Cl -、SO 24-、Fe 3+
D ．酸性溶液中：NO 3-、SO 24-
、Fe 3+、Mg 2+
5．无色的混合气体甲，可能含NO 、CO 2、NO 2、NH 3、O 2、N 2中的几种，将100mL 甲气体经过如图实验的处理，结果得到酸性溶液，而几乎无气体剩余，则甲气体的组成为
A ．NH 3、NO 、O 2
B ．NH 3、NO 、CO 2
C ．NH 3、NO 2、CO 2
D ．NO 、CO 2、N 2
6．对于某些离子的检验及结论一定正确的是
A ．加入稀盐酸产生无色气体，将气体通入澄清石灰水中，溶液变浑浊，一定有CO 23-
B ．加入氯化钡溶液有白色沉淀产生，再加盐酸，沉淀不消失，一定有SO 24-
C ．用铂丝蘸取少量某溶液进行焰色反应，火焰呈黄色，该溶液一定是钠盐溶液
D ．加入氢氧化钠溶液并加热，产生的气体能使湿润红色石蕊试纸变蓝，一定有NH 4+
7．以下化合物中，不能通过化合反应直接生成的有
①Fe 3O 4；②Fe(OH)3；③HNO 3；④NH 4NO 3；⑤NaAl(OH)4；⑥Na 2CO 3；⑦NaHCO 3；⑧Na 2O 2。

A ．0种
B ．1种
C ．2种
D ．3种
8．用下列装置进行相应实验，能达到实验目的的是( )
“随开随用、随关随
停”制CO 2
快速制备氨气 干燥HCl 气体 验证SO 2漂白性 A B C D
A ．A
B ．B
C ．C
D ．D 9．(NH 4)2SO 4是一种常见的化肥，某工厂用石膏、NH 3、H 2O 、CO 2制备(NH 4)2SO 4的为工
艺流程如下：
下列说法正确的是
A ．通入的X 、Y 气体分别为CO 2和NH 3
B ．操作1为过滤，操作2为蒸馏
C ．步骤②中反应的离子方程式为CaSO 4+2NH 3+CO 2+H 2O=CaCO 3↓+2+4NH +2-
4SO D ．通入的CO 2应过量，且工艺流程中CO 2可循环利用
10．下列对于某些离子的检验正确的是
A ．某溶液中加入盐酸产生CO 2气体，则原溶液中一定含2-3CO
B ．某溶液中依次加入BaCl 2和盐酸溶液，产生白色沉淀，则原溶液中一定含2-4SO
C ．某溶液中加入Na 2CO 3溶液后产生白色沉淀，原溶液中一定含Ca 2+
D ．某溶液中加入NaOH 溶液后产生蓝色沉淀，原溶液中一定含Cu 2+
二、填空题
11．如图所示是一系列含硫化合物的转化关系(反应中生成的水已略去)
(1)反应①说明SO 2具有___________，溶液变蓝后又褪色，其中褪色的原因是
___________(用化学方程式表示)；
(2)反应②中若得到生成物n(Na 2SO 3)：n(NaHSO 3)=1：1时，则此时反应物n(SO 2)：n(NaOH)=___________；
(3)反应⑤的化学方程式为___________。

12．运用所学知识，回答下列问题。

(1)NH 3是一种重要的化工原料，也经常被用作工业制冷剂，这体现了NH 3___性。

A ．高沸点 B ．易液化 C ．密度小 D ．易溶于水
(2)实验室制备氨气的化学方程式为___。

(3)写出通过NH 3的催化氧化制取NO 的化学方程式：___。

常温下浓硝酸可以用___容器盛放。

(4)饮用水中的NO 3-对人类健康会产生危害，为了降低饮用水中NO 3-
的浓度，可以在碱性条件下用铝粉将NO 3-还原为N 2，其化学方程式为：
Al+NaNO 3+NaOH→NaAlO 2+N 2↑+H 2O(未配平)。

上述反应中，___元素的化合价升高，当有
3.36LN 2(标准状况)生成时，消耗金属Al ___克。

13．（1）写出除去或分离括号内物质所用方法(填序号)：
a.加热法
b.过滤
c.渗析
d.水洗法
e.升华法
f.萃取和分液
g.沉淀法
①碳酸钠(碳酸氢钠)_____；
②一氧化氮(二氧化氮)_____；
③氯化钠(I 2)_____；
④氢氧化铁胶体中的离子_____；
⑤碘水中碘单质_____；
⑥氯化钠(硫酸钠)_____。

（2）①写出实验室中由固体物质制取氨气的化学方程式_____。

②欲用上述方法制取并收集一瓶干燥的氨气，从图中选择合适的装置，其连接顺序为_____。

（按气流方向，用小写字母表示，如x→y→z ）。

14．以下是依据一定的分类标准，对某些物质与水反应情况进行分类的分类图。

请根据你所学知识，按要求填空。

(1)上述第一级分类标准(分成A 、B 组)的依据为___。

(2)C 组中某一物质常温能与冷水反应，其离子方程式为___。

(3)D 组中与水反应时氧化剂和还原剂物质的量之比为1：1的物质有____。

(4)F 组中某一物质的水溶液呈弱碱性，用电离方程式表示呈弱碱性的原因：___。

(5)E 组中某一物质的水溶液可使酸性KMnO 4溶液褪色，用离子方程式表示褪色的原因：___。

15．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如图表示。

(1)海洋中的氮循环起始于氮的固定，其中属于固氮作用的一步是__________(填图中数字序号)。

(2)下列关于海洋氮循环的说法正确的是_______(填字母序号)。

a.海洋中存在游离态的氮
b.海洋中的氮循环起始于氮的氧化
c.海洋中的反硝化作用一定有氧气的参与
d.向海洋排放含-3NO 的废水会影响海洋中+
4NH 的含量
(3)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： ___+4NH + 5O 2 == 2-
2NO + ____H + +____+_____
16．硫和氮及其化合物在生产生活中应用广泛。

请回答：
(1)将SO 2通入品红溶液中，现象为品红溶液________，加热后溶液颜色________。

(2)已知反应：SO 2+Cl 2+2H 2O ═ 2HCl+H 2SO 4，该反应中的氧化产物是__________。

(3)木炭与浓硫酸共热的化学反应方程式为：C+2H 2SO 4(浓)
CO 2↑+2SO 2↑+2H 2O ，若生成0.5 mol CO 2，则转移电子的物质的量是_________mol 。

(4)工业上可以通过氮气和氢气在一定条件下合成氨气。

下列关于氨气的性质和用途描述正确的是____________。

A ．氨气易液化，液氨可作制冷剂
B ．可用排水法收集氨气
C ．氨气是一种无色无味的气体
D ．向氨水中滴加酚酞，溶液变红
(5)实验室检验试管里氨气是否收集满的方法是___________________（写出一种即可）。

(6)汽车尾气常含有NO 、NO 2、CO 等，会污染空气。

在汽车尾气排放管处安装一个催化转化器，可使尾气中有害气体CO 和NO 反应转化为两种无毒气体，该反应的化学方程式为__________________________。

17．化学就在我们身边，它与我们的日常生活密切相关。

按要求回答以下问题：
(1)明矾可用作净水剂，其化学式是________，漂白粉的有效成分是_______(填化学式）。

(2)小苏打通常用来治疗胃酸过多，请用离子方程式解释原因_________。

(3)驰名世界的中国瓷器通常是由黏土经高温烧结而成。

黏土的主要成分为 Al 2Si 2O 3(OH)x ,式中x=_______，若以氧化物形式表示黏土的组成，应写为：_________。

(4)洁厕灵(强酸性，含盐酸）与84消毒液（含NaClO)混用可产生一种黄绿色有毒气体，请写出该反应的离子方程式_________。

18．化学与人类社会可持续发展密切相关，能源、环境、材料以及日常生活等离不开化学。

(1)普通玻璃是常见的硅酸盐产品，其主要成分的化学式为Na 2CaSi 6O 14，以氧化物形式可表示为______。

(2)缺铁性贫血患者补充的铁，通常为硫酸亚铁的形式，而硫酸铁则没有这种药效。

当用硫酸亚铁制成药片时外表要包有一层特殊的糖衣，这层糖衣的作用是______。

若在酸性的硫酸亚铁溶液中通入氧气，也能得到棕黄色溶液，请写出此反应的离子方程式______。

检验棕黄色溶液是否有Fe 2+，可选用的试剂为______(填字母)。

A ．稀硝酸
B ．浓硫酸
C ．KSCN 溶液
D ．酸性高锰酸钾溶液
(3)实验室用硫酸铜晶体配制一定物质的量浓度的硫酸铜溶液，下列操作将使所配溶液物质的量浓度偏高的是______(填字母)。

A ．所用的硫酸铜晶体已经部分风化失水
B ．移液时不小心溅出少许溶液
C ．容量瓶查漏后未经干燥就直接使用
D ．定容时俯视容量瓶刻度线
E.未洗涤烧杯和玻璃棒
19．如图是氮元素的几种价态与物质类别的对应关系。

请回答下列问题：
（1）写出N2的一种用途：___。

（2）HNO3与图中的物质C常用于检验Cl－的存在，则C的化学式为___。

（3）实验室制取物质B的化学方程式为____。

（4）NO2与水反应生成物质A的化学方程式为____。

（5）浓硝酸与木炭在加热条件下反应的化学方程式为___。

20．化学就在我们身边，它与我们的日常生活密切相关。

按要求回答以下问题：
（1）明矾可用作净水剂，其化学式是__________，漂白粉的有效成分是_______(填化学式)。

光导纤维在强碱性条件下容易发生“断路”，试用离子方程式解释其原因_________。

（2）小苏打通常用来治疗胃酸过多，但同时患有胃溃疡的病人却不能服用，其原因是
__________(用化学方程式表示)。

（3）驰名世界的中国瓷器通常是由粘土经高温烧结而成。

粘土的主要成分为Al2Si2O5 (OH)x，式中x=______，若以氧化物形式表示粘土的组成，应写为：___
三、解答题
21．利用水钴矿(主要成分为Co2O3，含少量Fe2O3、A12O3、MnO、MgO、CaO、SiO2等)可以制取多种化工试剂，以下为草酸钴晶体和氯化钴晶体的制备流程，回答下列问题：
已知：①过滤后的浸出液中含有的阳离子主要有H+、Co2+、Fe2+、Mn2+、Al3+、Mg2+、Ca2+等；
②沉淀I中只含有两种沉淀；
③流程中部分阳离子以氢氧化物形式沉淀时溶液的pH见下表：
沉淀物Fe(OH)3Fe(OH)2Co(OH)2Al(OH)3Mn(OH)2
开始沉淀 2.77.67.6 4.07.7
完全沉淀 3.79.69.2 5.29.8
23
(2)NaClO3在浸出液中的作用________。

(3)加入Na2CO3调pH至5.2，目的是______；萃取剂层含锰元素，则沉淀II的主要成分为MgF2和____。

(4)操作I包括：_________、_________、过滤、洗涤、减压烘干等过程。

(5)为测定粗产品中CoCl2·6H2O含量，称取一定质量的粗产品溶于水，加入足量硝酸酸化的硝酸银溶液，过滤、洗涤、干燥，测沉淀质量。

通过计算发现粗产品中CoCl2·6H2O质量分数大于100%,其原因可能是________(回答一条原因即可)。

22．氧化锆(ZrO2)材料具有高硬度、高熔点、高强度、高韧性、极高的耐磨性及耐化学腐蚀性等优良的物化性能。

以锆英石(主要成分为 ZrSiO4，含有少量Al2O3、SiO2、Fe2O3等杂质)为原料通过碱熔法制备氧化锆(ZrO2)的流程如下：
25℃时，有关离子在水溶液中沉淀时的pH数据：
Fe(OH)3Zr(OH)4Al(OH)3
开始沉淀时pH 1.9 2.2 3.4
沉淀完全时pH 3.2 3.2 4.7
(1)流程中旨在提高化学反应速率的措施有________________________________。

(2)操作I的名称是__________________，滤渣1成分为_________，滤渣2的成分为
_____________。

(3)锆英石经“高温熔融”转化为Na2ZrO3，写出该反应的化学方程式：
____________________。

(4)“调节pH”时，合适的pH范围是__________________。

为了得到纯的ZrO2，Zr(OH)4需要洗涤，检验Zr(OH)4是否洗涤干净的方法是__________________。

(5)写出“高温煅烧”过程的化学方程式________________________________。

根据ZrO2的性质，推测其一种用途________________________________。

23．十九大报告中提到"必须树立和践行绿水青山就是金山银山的理念，坚持节约资源和保护环境是我国的基本国策。

"
Ⅰ.某工厂为从镀银废玻璃表面回收金属银，并重新获得洗银试剂Fe(NO3)3溶液，设计如下路线∶
(1)过程①中反应的离子方程式为___________。

(2)过程②中所用试剂A 为___________(填化学式)，过程③的操作名称为___________。

(3)过程④中试剂 C 最佳选择___________(填序号)。

a.氯气
b.H 2O 2
c. SO 2
d. KMnO 4
(4)检验溶液1中金属阳离子的实验方法为∶取少量溶液 1于洁净的试管中，
___________ ，溶液迅速变为红色，即可验证。

Ⅱ.目前氨氮废水处理方法主要有吹脱法、化学沉淀法、生物硝化反硝化法等。

某氮肥厂的氨氮废水中氮元素多以 +4NH 和NH 3·H 2O 的形式存在。

该厂技术团队设计该废水处理方案流程如下∶
(1)过程①∶加入NaOH 溶液，调节PH 至9后，升温至30℃，通入空气将氨赶出并回收。

请用离子方程式表示加 NaOH 溶液时所发生的反应___________。

(2)过程②、③∶在微生物亚硝酸菌和硝酸菌作用下实现+4NH →2NO -→3NO -
的转化，称为硝化反应。

1 mol +4NH 可被___________L(标准状况)O 2 最终氧化成3NO -。

(3)过程④∶在一定条件下向废水中加入甲醇(CH 3OH)实现 HNO 3→N 2转化，称为反硝化反应。

此过程中甲醇(C 元素-2 价)转化为CO 2，写出此过程的化学方程式___________。

24．黄铜矿(主要成分二硫化亚铁铜，化学式为CuFeS 2)为原料可制备金属铜及其化合物，还可以制得铁红、硫磺等，工艺流程如图：
请回答下列问题：
(1)气体X 的名称是________。

(2)“铁红”化学式为_______。

向粗铜中加入硫酸和硝酸的混酸溶液制取硫酸铜时(杂质不参加反应)，混酸中H 2SO 4与HNO 3的最佳物质的量之比为______。

(3)FeCl3溶液浸取工艺中，溶浸时CuFeS2与FeCl3溶液反应的离子方程式为_______。

(4)反应I化学方程式为_______，反应II所得“溶液A”成分是(填化学式)______。

(5)科学家通过X射线推测胆矾结构示意图如图：
则1mol胆矾有____个氢键，写出能反映胆矾结构示意图形式的化学式____________。

25．以硫酸渣(主要含Fe2O3、FeO，杂质为Al2O3和SiO2等)为原料制备铁黄(FeOOH)的一种工艺流程如下：
(1)“酸溶”时加快溶解的方法可以是________。

(写出一种)
(2)“还原”过程中主要反应的离子方程式为________。

(3)“氧化”过程中，生成FeOOH的离子方程式为________。

(4)“过滤Ⅱ”所得铁黄在洗涤过程中，检验铁黄表面已洗涤干净的操作是________。

(5)实验测得反应溶液的pH、温度对铁黄产率的影响如图1、图2所示。

①反应温度宜选择________；
②氧化时应控制pH的合理范围是4.5左右，pH过小或过大均会导致铁黄产率较低，其可能原因是________。

26．以粉煤灰(主要含Al2O3、SiO2，还有少量的Fe2O3)为原料制取Al2O3的流程如下：
（1）操作Ⅰ的名称是__。

（2）用H 2SO 4“酸浸”时的离子方程式为__(任写一个)。

（3）简述如何检验酸浸后溶液中是否有Fe 3+__。

（4）“煅烧”时的化学方程式为__。

（5）沉淀A 与氢氟酸反应的化学方程式为__。

27．我国“蓝天保卫战”成果显著，肆虐的雾霾逐渐被遏止。

科学家研究发现含氮化合物和含硫化合物在形成雾霾时与大气中的氨有关，转化关系如图所示：
回答下列问题：
(1)从物质分类的角度看，图中的物质属于酸性氧化物的有________(写化学式)。

(2)图中物质溶于水溶液呈碱性的是________。

(3)写出SO 2转化为SO 3的化学方程式________________________。

(4)工业上利用氨气制备一氧化氮，反应的化学方程式为________________。

(5)实验室长期保存浓硝酸，需使用棕色试剂瓶，并放置在阴凉处，其原因为
________________(用化学方程式表示)。

(6)氨气与一氧化氮(NO)在一定条件下反应可生成对空气无污染的物质，该反应的化学方程式为________________。

28．绿色化学是当前化学研究的热点，为了实现经济可持续性发展，充分利用资源，某小组以铝合金厂的废边脚料为原料(主要成分为Al ，含有少量23Al O 、23Fe O 、MgO 和2SiO 等杂质)制备四氢铝锂(4LiAlH )和冰晶石(36Na AlF )。

四氢铝锂是有机合成的重要还原剂，冰晶石常作工业上冶炼铝的助熔剂。

其工艺流程如下：
请回答下列问题：
(1)为了提高酸浸效率，除了升高温度，还可以增大硫酸的浓度，但硫酸浓度增大到一定数值后，浸出率反而降低，原因是______。

(2)滤渣2的主要成分是______。

(3)3AlCl 溶于水导电，但熔融时不导电原因是______。

(4)写出滤液2与足量2CO 反应的离子方程式：______。

(5)根据流程发生反应()23362232Al OH 12HF 3Na CO 2Na AlF 3CO 9H O ++=+↑+制备冰晶石，该反应不能在玻璃容器中进行的原因是______(用化学方程式来解释)。

(6)在有机合成中，还原剂的还原能力通常用“有效氢”表示，其含义是1克还原剂相当于多少克氢气的还原能力。

4LiAlH 的“有效氢”为______。

(结果保留2位小数)。