绍兴市建功中学高中化学必修二第五章《化工生产中的重要非金属元素》基础练习(含答案解析)

一、选择题
1．某小组同学进行铜与浓硫酸反应时，发现有黑色物质产生。

该小组同学猜测，黑色物质中可能含有CuO、Cu2S和CuS。

针对产生的黑色物质，该小组同学继续进行实验探究，获得数据如下表所示。

A．硫酸浓度越大，黑色物质越易出现、越难消失
B．黑色物质消失过程中伴随大量H2S生成
C．硫酸浓度为16 mol·L-1时，若先升温至250℃以上，再将铜丝与浓硫酸接触，可以避免黑色物质产生
D．若取黑色物质洗涤、干燥后，加稀硫酸，固体质量不变，说明黑色物质中不含CuO 2．下列叙述正确的是
A．CO2、NO2以及SO2都会导致酸雨的形成
B．用活性炭为糖浆脱色和用臭氧漂白纸浆的原理相同
C．为防止压缩饼干类食品受潮变质，常在包装袋中放入铁粉
D．黄河入海口沙洲的形成与用卤水点豆腐都体现了胶体聚沉的性质
3．下列离子的检验方法及其结论一定正确的是
A．向某溶液中加AgNO3溶液生成白色沉淀，则原溶液中有Cl-
B．向某溶液中滴加NaOH溶液加热，产生使湿润的红色石蕊试纸变蓝的气体，则原溶液中有NH+
4
C．向某溶液中加入Na2CO3溶液产生白色沉淀，则原溶液中有Ba2＋
D．向某溶液加入H2O2，再加KSCN溶液，溶液变为血红色，则原溶液中有Fe2+
4．设N A为阿伏加德罗常数的值。

下列说法正确的是
A．120.0g NaHSO4与MgSO4的固体混合物中含有离子总数为2N A
B．1.0L 1.0mol/L的NaHCO3水溶液中含有的氧原子数为3N A
C．0.1mol Fe恰好溶解在100mL某浓度的硝酸溶液中，该反应转移的电子数为0.3N A D．反应KClO3+6HCl=KCl+3Cl2↑+3H2O中，生成3mol氯气时转移6N A个电子
5．下列物质不需要密封保存的是
A．氢氧化钠B．氯化钠C．浓盐酸D．浓硫酸
6．下列说法正确的是
A．NH3在催化剂的作用下与氧气反应生成NO2
B．H2O2溶液中加入少量MnO2粉末生成H2和O2
C．FeS2在沸腾炉中与O2反应生成Fe3O4
D．过量的铁在氯气中燃烧可得FeCl3
7．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CO2气体，则原溶液中一定含2-
3
CO
B．某溶液中依次加入BaCl2和盐酸溶液，产生白色沉淀，则原溶液中一定含2-
4
SO C．某溶液中加入Na2CO3溶液后产生白色沉淀，原溶液中一定含Ca2+
D．某溶液中加入NaOH溶液后产生蓝色沉淀，原溶液中一定含Cu2+
8．下列解释事实的离子方程式表述正确的是
A．铜丝溶于浓硝酸生成绿色溶液：3Cu＋8H＋＋2NO-
3
=3Cu2＋＋2NO↑＋4H2O B．将FeO溶于稀硝酸：FeO＋2H＋=Fe2＋＋H2O
C．金属钠与水反应：2Na＋2H2O=2Na＋＋2OH-＋H2↑
D．在AlCl3溶液中加入过量氨水出现浑浊：Al3＋＋3OH-=Al(OH)3↓
9．下列物质的转化在给定条件下能实现的是
A．饱和NaCl溶液
32
NH CO
−−−−→
、
NaHCO3(s)
Δ
−−→
Na2CO3(s)
B．Al
NaOH(aq)
−−−−→
A1(OH)3
Δ
−−→
Al2O3
C．FeS2−−−→
煅烧
SO2
2
H O
−−−→
H2SO4
D．NH3
2
O
Δ
−−−−→
催化剂，NO
2
H O
−−−→
HNO3
10．下列实验结论与实验现象相符合且正确的一组是
二、填空题
11．化学与人类生活、生产密切相关。

请根据题意填空：
(1)我国5G通信技术处于世界领先地位，高速通信离不开光导纤维。

用于制造光导纤维的基本原料是___________(填“SiO2”或“Si”)
(2)“84”消毒液在新冠肺炎疫情防控中发挥了很大的作用。

已知“84”消毒液的制备原理为Cl2
+ 2NaOH=NaCl+NaClO + H 2O ，则“84”消毒液的有效成分为___________(填“NaCl”或“NaClO”)
(3)在汽车排气管上安装催化转化装置，可使尾气中的NO 和CO 反应转化为无污染的物质。

请完成一定条件该反应的化学方程式： 2CO + 2NO 催化剂N 2 +2 ___________。

12．(1)维生素C 又称“抗坏血酸”，在人体内有重要的功能.例如，能帮助人体将食物中摄取的、不易吸收的3+Fe 转变为易吸收的2+Fe ，这说明维生素C 具有_______(填“氧化性”或“还原性”)。

(2)我国古代四大发明之一的黑火药是由硫磺粉、硝酸钾和木炭粉按一定比例混合而成的，爆炸时的反应为3222S+2KNO +3C=K S+N +3CO ↑↑.该反应的还原剂是_______，生成28gN 2转移的电子数是_______mol 。

(3)用氯气制备漂白粉的化学方程式为_______。

(4)实验室制备氨气的化学方程式为_______。

13．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：____。

14．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BaCl2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)。

15．已知A为正盐。

根据下列变化进行推断，回答有关问题：
（1）推断A、B、C、D的化学式：A________、B________、C________、D________。

（2）写出下列反应的离子方程式：
反应①生成气体B：__________________________________________________；
反应②白色沉淀溶解：________________________________________________。

16．某兴趣小组用Fe2(SO4)3溶液吸收含SO2的尾气（SO2的体积分数约10%，其余为空气），实验装置如图所示：
（1）装置A中SO2与Fe2(SO4)3溶液中反应生成FeSO4，写出该反应的化学方程式：___。

（2）反应后，若要检验装置A中Fe3+是否过量，可用试剂为___；若要检验SO2是否过量，可用试剂为___。

（3）装置B中所用X溶液为___，作用是___。

（4）若实验测得反应后的装置A中不含有SO2，为测定其中所含FeSO4的物质的量浓度，现进行如下实验：取20.00mL装置A中溶液，向其中逐滴加入0.1000mol·L-1Ce(SO4)2溶液，发生反应Fe2++Ce4+=Ce3++Fe3+，当反应恰好完全时，共消耗Ce(SO4)2溶液18.00mL。

请通过计算确定FeSO4的物质的量浓度___（写出计算过程）。

17．(1)有下列物质①过氧化钠、②氧化铝、③硅、④二氧化硅、⑤NaHCO3。

请填空：(填序号)
可用来制计算机芯片的是_________。

可用于呼吸面具中作为氧气来源的是______。

能作光导纤维的是_________。

能作耐火材料的是_______。

属于电解质的是
_________________。

属于盐的是______，该盐受热分解的化学方程式为：
_____________________________。

(2)除去FeCl2溶液中混有的FeCl3，相应的离子方程式是_______________________；18．硫及其化合物在工农业生产中有着重要作用．回答下列问题
（1）工业制硫酸，接触室中发生反应的化学方程式为___________。

下列可提高SO2平衡转化率的措施是___________。

(填标号)
A．降低温度 B．减小压强 C．延长反应时间 D．增大O2的投料
（2）工业上可用Fe2(SO4)3溶液吸收SO2，该过程的离子方程式为________。

为实现吸收
液的再生，可通入_________。

（3）用如图装置脱除废烟气中的SO2和废水中的Cu2+，该方法总反应的化学方程式为
___________。

含Cu2+的废水应置于___________室(填“a”或“b”)。

19．如图所示是酸雨的形成示意图。

根据图示回答下列问题。

（1）下列气体容易形成酸雨的是_____。

A．CO2B．SO2C．N2D．NO2
（2）现有雨水样品1份，每隔一段时间测定该雨水样品的pH，所得数据如下：
测试时间/h01234
与水的pH4.734.634.564.554.55
①雨水样品的pH变化的原因是____(用化学方程式表示)。

②如果将刚取样的上述雨水和自来水相混合，pH将变____，原因是_____(用化学方程式表示)。

（3）下列措施中，可减少酸雨产生的途径的是____(填字母)。

①少用煤作燃料②把工厂烟囱造高③燃料脱硫④在已酸化的土壤中加石灰⑤开发新能源
A．①②③ B．②③④⑤ C．①③⑤ D．①③④⑤
20．（1）现有下列五种物质A．食盐， B．食醋，C．苹果汁，D．葡萄糖，E．青霉素，请按下列要求填空(填序号)。

富含维生素C的是____；可直接进入血液，补充能量的是___；应用最广泛的抗生素之一的是____；即可作为调味剂，又可作为防腐剂、着色剂的是____；食用过多会引起血压升高、肾脏受损的____。

（2）已知维生素A1的键线式如下，线的交点与端点处代表碳原子，并用氢原子补足四价，但C、H原子未标记出来。

回答下列问题：
①维生素A是一类重要的维生素，又称视黄醇，它属于_____（填“水溶性”或“脂溶性”）维生素；如果人体内缺少维生素A，易患_____等眼疾（任写一种），维生素A含量较高的蔬菜有______。

②维生素A1的结构简式如上图，推测它____使溴水褪色（填“能”或“否”），若1mol维生素A1分子最多可跟_____mol H2发生加成反应。

（3）保持洁净安全的生存环境已成为全人类的共识。

①为了改善空气质量，必须控制大气中二氧化硫、氮氧化物、烟尘等污染物的排放量。

为控制大气中二氧化硫的排放，常采取的措施是对化石燃料进行______。

对汽车加装尾气催化净化装置，使其中的有害气体NO、CO转化为无害气体，该反应的化学方程式为
______。

②获得洁净安全的饮用水是每个人的正常需要。

某农村地区为获得饮用水，在将地表水取回家后，常使用漂白粉或漂白精片进行杀菌消毒，其原理可用化学方程式表示为_______。

③人类产生的垃圾应进行分类回收、集中处理，即便如此，仍会剩余不少垃圾，因此必须对剩余垃圾进一步处理，除卫生填埋外，还有一种能够改变垃圾的组成、结构使其体积减小、充分利用其所具有的能量并使之无害化的处理方式，这种垃圾的处理方式是_____技术。

三、解答题
21．氯化亚铜(CuCl)广泛应用于化工、印染、电镀等行业。

CuCl微溶于水，不溶于稀酸，可溶于Cl-浓度较大的体系，在潮湿的空气中易水解氧化。

以海绵铜(主要成分是Cu和少量CuO)为原料，采用硝酸铵氧化分解技术生产CuCl的工艺过程如下：
(1)基态铜原子核外电子排布式为：________。

(2)为了提高溶解速率，可以适当加热到60~70℃，还可以采用的措施为________。

(3)溶解步骤的温度控制在60~70℃，温度不宜过高的原因是________。

该步骤中Cu 与
NH4NO3反应的离子方程式为 (N元素被还原到最低价)_________________。

(4)还原步骤发生反应的离子方程式为______________________。

(5)滤液的主要成分为__________(写化学式)。

(6)酸洗时，可选用稀硫酸或稀盐酸，但不能用浓盐酸的原因是_________________。

22．高纯度单晶硅是典型的无机非金属材料，又称“半导体”材料，它的发现和使用曾引起计算机的一场“革命”。

这种材料可以按下列方法制备：
SiO2Si(粗) SiHCl3Si(纯)
（1）写出步骤①的化学方程式：___。

（2）步骤②经过冷凝得到的SiHCl3(沸点为33.0℃)中含有少量的SiCl4(沸点为57.6℃)和HCl(沸点为-84.7℃)，提纯SiHCl3的主要化学操作的名称是___；SiHCl3和SiCl4一样遇水可发生剧烈水解，已知SiHCl3水解会生成两种气态产物，请写出其水解的化学方程式：___。

（3）请写出二氧化硅与氢氟酸反应的化学方程式：___。

23．铝土矿的主要成分是Al2O3，含有Fe2O3、SiO2等杂质，按如图操作从铝土矿中提取Si 和A12O3，回答下列问题：
(1)写出沉淀物的化学式：d___________，f___________。

(2)写出下列反应的离子方程式：
①加入过量NaOH溶液生成溶液c_________。

②通入过量CO2气体，生成沉淀f_________。

(3)能否改用盐酸代替CO2气体？___________(填“能”或“不能”)。

(4)用过量的焦炭在电炉中还原SiO2制得粗硅的反应方程式为_________。

(5)在用H2还原SiCl4制取精Si的反应中，氧化剂和还原剂的物质的量之比是
___________。

24．工业上由含铜废料(含有Cu、CuS、CuSO4等)制备硝酸铜晶体的流程如图：
（1）“焙烧”时CuS转化为CuO和SO2，反应的化学方程式为___。

（2）“酸化”步骤反应的离子方程式为___。

（3）“过滤”所得滤液中溶质的主要成分为___。

（4）“淘洗”所用的溶液A应选用___(填序号)。

a．稀硫酸 b．浓硫酸 c．稀硝酸 d．浓硝酸
（5）“反应”一步的过程中无红棕色气体生成。

①理论上消耗HNO3和H2O2的物质的量之比为___。

②若不加10%H2O2，只用浓HNO3，随着反应的进行，容器内持续出现大量红棕色气体，
写出该反应的离子方程式____。

（6）由“反应”所得溶液中尽可能多地析出Cu(NO3)2·3H2O晶体的方法是___。

(相关物质的溶解度曲线如图所示)
25．工业上采用硫铁矿焙烧去硫后的烧渣(主要成分为Fe2O3、FeO、SiO2、Al2O3，不考虑其他杂质)制取七水合硫酸亚铁(FeSO4·7H2O)，流程如下：
请回答下列问题。

（1）滤渣Ⅰ的主要成分是___(填化学式)。

（2）从分离出滤渣Ⅱ后的滤液中得到产品，应进行的操作是___、___、过滤、洗涤、干燥。

（3）还原时，试剂X若选用SO2，则该反应的离子方程式为___。

（4）绿矾(FeSO4·7H2O)若保存不当或长期放置，易与空气中的氧气反应，检验绿矾是否被氧化的方法是___。

26．活性ZnO在橡胶、塑料、涂料工业有重要应用，工业上用含锌物料(含FeO、CuO等杂质)制取活性ZnO的流程如图所示：
（1）上述流程中，浸出时用的是60% H2SO4(密度是1.5 g/cm3)，则该H2SO4的物质的量浓度为______________ (保留两位小数) 。

（2）上述流程H2SO4浸出后溶液中Fe3+的浓度为0.04 mol·L-1，控制滤液的pH，加入
H2O2后产生大量红褐色沉淀。

①粗略测定溶液pH的实验操作是___________________________________________。

②已知：常温下Fe(OH)3的K sp＝4.0×10-38。

滤液的pH至少为________时，溶液中Fe3+开始沉淀。

（3）A溶液中主要含有的溶质是______________，验证溶质所含阳离子的方法是
_____________。

（4）制备ZnO所焙烧的物质是含结晶水的碱式碳酸锌。

取碱式碳酸锌6.82g，溶于HCl生成CO2 448 mL(标准状况下)，溶解过程消耗HCl 0.12mol，若该碱式盐中氢元素的质量分数为1.76%，试推测该碱式碳酸锌的化学式_________________。

27．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)。

28．氮元素形成的化合物种类十分丰富。

请根据以下工业制硝酸的原理示意图回答含氮化合物相关的问题：
(1)写出氨合成塔中发生的化学反应方程式___________。

写出氧化炉中发生的化学反应方程式：___________。

(2)易溶于水，标准状况下，用充满3NH 的烧瓶做喷泉实验，水充满整个烧瓶后所形成溶液的物质的量浓度为___________1mol L -⋅。

(3)用化学方程式解释3NH 溶于水显碱性的原因：___________。

(4)“吸收塔”尾部会有含2NO NO 、等氮氧化物的尾气排出，为消除它们对环境的破坏作用，通常用以下两种方法处理：
①纯碱溶液吸收法。

纯碱溶液与2NO 的反应原理为：
2323Na CO 2NO NaNO +=+___________ 2CO +(请完成化学方程式)。

②氨转化法。

已知7mol 氨恰好能将含NO 和2NO 共6mol 的混合气体完全转化为2N ，则混合气体中NO 和2NO 的物质的量之比为___________。