2019-2020年人教版必修1 第4章 非金属及其化合物 本章测试 (有答案)

2019-2020年人教版必修1 第4章非金属及其化合物本章测试（有答案）
第四章非金属及其化合物
一、单选题(共15小题)
1.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
2.下列各组物质均在试管里进行反应，反应过程中，在试管口观察不到红棕色气体出现的是() A．浓硝酸和铜片共热
B．浓硫酸和铜片共热
C．稀硝酸和铜片共热
D．浓硫酸和硝酸钾晶体、铜片共热
3.利用如图装置，在锥形瓶中，分别加入足量的下列物质，反应后可能产生喷泉的是()
A．铜与稀盐酸
B．碳酸氢钠与氢氧化钠溶液
C．碳酸钙与稀硫酸
D．碳酸氢铵与稀盐酸
4.下列反应中硝酸既能表现出酸性又表现出氧化性的是()
A．能使紫色的石蕊试液变为红色
B．与铜反应放出一氧化氮气体，生成硝酸铜
C．与碳酸钠反应放出二氧化碳气体，生成硝酸钠
D．与单质硫混合共热时生成硫酸和二氧化氮
5.下列物质不属于硅酸盐的是()
A．粘土
B．硅藻土
C．Al2(Si2O5)(OH)4
D．Mg2SiO4
6.某兴趣小组探究SO2气体还原Fe3＋，他们使用的药品和装置如下图所示，下列说法不合理的是()
A．能表明I－的还原性弱于SO2的现象是B中蓝色溶液褪色
B．装置C的作用是吸收SO2尾气，防止污染空气
C．为了验证A中发生了氧化还原反应，加入KMnO4溶液，紫红色褪去
D．为了验证A中发生了氧化还原反应，加入用稀盐酸酸化的BaCl2溶液，产生白色沉淀
7.下列物质的用途不正确的是()
A．硅是制造光导纤维的材料
B．硅是制造太阳能电池的常用材料
C．二氧化硅是制取粗硅的原料
D．水玻璃可用作木材防火剂
8.下列关于硝酸的说法不正确的是()
A．浓硝酸是一种易挥发的液体混合物
B．浓硝酸在空气中敞口放置，因吸收水蒸气而浓度减小
C．浓硝酸不稳定，易分解生成二氧化氮、氧气和水
D．常温下，浓硝酸常保存在棕色试剂瓶中
9.空气是人类生存所必需的重要资源。

为改善空气质量而启动的“蓝天工程”得到了全民的支持。

下列措施不利于“蓝天工程”建设的是()
A．推广使用燃煤脱硫技术，防治二氧化硫污染
B．实施绿化工程，防止扬尘污染
C．研制开发燃料电池汽车，消除机动车尾气污染
D．加大石油、煤炭的开采速度，增加化石燃料的供应量
10.由二氧化硅制高纯硅的流程如图，下列判断中错误的是()
A．①②③均属于氧化还原反应
B．氢气和氯化氢均可循环利用
C．二氧化硅是一种坚硬难熔的固体
D．三氯甲硅烷(SiHCl3)摩尔质量为135.5 g 11.青石棉是一种致癌物质，是《鹿特丹公约》中受限制的46种化学品之一，其化学式为Na2Fe5Si8O22(OH)2。

青石棉用稀硝酸处理时，还原产物只有NO，下列说法不正确的是() A．青石棉是一种硅酸盐产品
B．青石棉中含有一定量的石英晶体
C．青石棉的化学组成可表示为Na2O·3FeO·Fe2O3·8SiO2·H2O
D．1 mol青石棉能还原1 mol HNO3
12.在SO3＋H2O===H2SO4反应中，反应前后发生改变的是()
A．分子总数
B．元素种类
C．各元素化合价
D．原子种类
13.化学与科学、技术、社会、环境密切相关。

下列有关说法中错误的是()
A．国庆期间燃放的焰火是某些金属元素焰色反应所呈现出来的色彩
B．CO、NO、NO2都是大气污染气体
C．为防止中秋月饼等富脂食品因被氧化而变质，常在包装袋中放入生石灰或硅胶D．青铜是我国使用最早的合金材料，目前世界上使用量最大的合金材料是钢铁14.下列关于氯气的物理性质描述正确的是()
A．无毒B．无颜色C．无气味D．有刺激性气味
15.下列说法正确的是()
A．Cl2、SO2均能使品红溶液褪色，说明二者均有氧化性
B．常温下，铜片放入浓硫酸中，无明显变化，说明铜在冷的浓硫酸中发生钝化
C．Fe与稀HNO3、稀H2SO4反应均有气泡产生，说明Fe与两种酸均发生置换反应
D．将分别充满HCl、NH3的烧瓶倒置于水中后液面均迅速上升，说明二者均易溶于水
二、填空题(共3小题)
16.回答下列问题：
(1)某建筑材料的主要成分为铝硅酸盐，化学式是MgAl2H4Si4O14，则用氧化物的组合形式表示其组成为____________。

该材料与酸或碱反应时可以看作各氧化物分别与酸、碱反应，则该材料与足量的氢氧化钠溶液反应后过滤，滤渣的主要成分是______________。

(2)除去镁粉中混有的铝粉的方法是______________________________________(用离子方程式表示)。

(3)制取白色Fe(OH)2沉淀的操作是用长滴管吸取不含O2的NaOH溶液，插入FeSO4溶液液面下，再挤出NaOH溶液。

原因是__________________________________(用化学方程式表示)。

(4)向100 mL水中投入Na和Al共16 g，充分反应后剩余1 g金属。

则放出H2的体积(标准状况下)为__________L。

17.将下列硅酸盐改写成氧化物的形式：
①镁橄榄石(Mg2SiO4)______________；
②高岭石[Al2(Si2O5)(OH)4]________________；
③长石(KAlSi3O8)____________；
④青石棉(Na2Fe5Si8H2O24)__________________。

18.下列关于硝酸的说法正确的是________(填序号)。

①过量的铜与浓硝酸反应有NO生成
②硝酸可与Na2SO3反应制得SO2气体
③浓、稀硝酸都能使蓝色石蕊试纸最终变为红色
④稀硝酸与锌反应可放出氢气
⑤常温下铁与浓硝酸反应，产生大量红棕色气体
⑥用浓HNO3与Cu反应制备NO2
三、实验题(共3小题)
19.某化学兴趣小组为探究二氧化硫的性质，按如图所示装置进行实验。

请回答下列问题：
(1)装置A中盛放亚硫酸钠的仪器名称是__________，反应的化学方程式为_______________。

(2)装置B中的现象是__________________，反应的离子方程式为_________________。

(3)装置C中的现象是____________________，该现象说明二氧化硫具有的性质是________________________。

(4)装置D的目的是探究二氧化硫与品红作用的可逆性，写出实验操作及现象_____________。

(5)尾气可采用__________溶液吸收。

20.某学习小组探究氨的还原性及检验产物的性质，按下图装置进行实验(图中夹持装置已略去)。

将B处的三氧化二铬加热至红热，再鼓入空气，已知：无水氯化钙可吸收氨气和水。

回答下列问题：
(1)B中发生反应的化学方程式是______________________________。

(2)证明氨气发生催化氧化的现象是________________，反应的方程式是________________。

(3)E中铜发生反应的离子方程式是________________________________。

(4)E中缓缓通入空气的目的是____________________________________。

21.某化学兴趣小组为了探究常温下某非金属氧化物形成的未知气体的成分。

该小组成员将气体通入澄清石灰水，发现澄清石灰水变浑浊，持续通入发现浑浊又变澄清，由此该小组成员对气体的成分提出猜想。

[提出猜想]
猜想1：该气体为CO2；
猜想2：该气体为SO2；
猜想3：________________________________________________________________________。

为了验证猜测，该小组设计实验加以探究：
[实验探究]
该小组同学按如图所示装置，将气体从a端通入，则：
(1)B中应该装下列________(填字母)试剂。

A．NaCl溶液B．酸性KMnO4溶液
C．盐酸D．澄清石灰水
(2)A中品红溶液的作用：__________________________________________________。

(3)D中澄清石灰水的作用：________________________________________________。

通过该实验，该小组同学观察到以下三个实验现象：
①A中品红溶液褪色②C中品红溶液不褪色③D中澄清石灰水变浑浊
[得出结论]
(4)由上述现象该小组同学确认该气体的成分为______________________________________
________________________________________________________________________。

四、计算题(共3小题)
22.将充满二氧化氮和氧气的混合气体的量筒倒置于水中，充分反应后，保持气体压强不变，水进入至量筒体积的一半处停止了，则原混合气体中二氧化氮和氧气的体积比是多少？
23.将10 g铜放入200 mL 1 mol·L－1的稀硝酸中，充分反应，再加入100 mL 1 mol·L－1的稀硫酸。

反应完毕后，过滤洗涤干燥剩余固体，则剩余固体的质量为______。

24.按下列定量写出硫化氢燃烧的化学方程式。

计算各情况下产物(除水外)的物质的量。

(1)1 mol H2S与0.5 mol O2______________，产物：____________________；
(2)1 mol H2S与1.5 mol O2________________，产物：____________________；
(3)1 mol H2S与1 mol O2________________，产物：__________________________。

答案解析
1.【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。

2.【答案】B
【解析】浓硝酸和铜片共热、浓硫酸和硝酸钾晶体、铜片共热，都有红棕色的二氧化氮气体生成；稀硝酸和铜片共热生成无色气体一氧化氮，在试管口遇氧气生成红棕色的二氧化氮；浓硫酸和铜片共热生成无色的二氧化硫气体。

3.【答案】D
【解析】铜与稀盐酸不反应、碳酸氢钠与氢氧化钠溶液能反应但无气体生成，它们都不能使锥形瓶内气体的压强增大，不可能形成喷泉；碳酸钙能与硫酸反应生成微溶的硫酸钙固体，覆盖在碳酸钙表面，使反应慢慢停止，产生二氧化碳气体很少，不能形成喷泉；碳酸氢铵与盐酸反应生成二氧化碳气体，使锥形瓶内气体的压强增大，可形成喷泉。

4.【答案】B
【解析】硝酸使紫色的石蕊试液变为红色，与碳酸钠反应放出二氧化碳气体，表现的都是硝酸的酸性；硝酸与单质硫混合共热时生成硫酸和二氧化氮，表现的是硝酸的强氧化性；硝酸与铜反应生成硝酸铜、一氧化氮和水，既表现其强氧化性又表现其酸性。

5.【答案】B
【解析】一般的粘土都由硅酸盐矿物在地球表面风化后形成，主要成分是硅酸盐，还含有二氧化硅、铝及铁的氧化物等，A不符合题意；硅藻土是一种生物成因的硅质沉积岩，主要由古代硅藻的遗骸所组成，由无定形的二氧化硅组成，可用SiO2·n H2O表示，含有少量氧化铁、氧化钙、氧化镁、氧化铝及有机杂质，不属于硅酸盐，B符合题意；Al2(Si2O5)(OH)4是二聚硅酸盐，Mg2SiO4是典型硅酸盐，C、D不符合题意。

6.【答案】C
【解析】向含有淀粉的碘水中通入SO2气体，会发生反应：SO2＋I2＋2H2O===H2SO4＋2HI，由于I2反应被消耗，因此B中蓝色溶液褪色，证明物质的还原性：SO2>I－，A正确；SO2是大气污染物，由于SO2是酸性气体，可以与NaOH发生反应：SO2＋2NaOH===Na2SO3＋H2O，所以可以用NaOH溶液吸收尾气，防止污染空气，B正确；若SO2与FeCl3不发生反应，向A中加入KMnO4溶液，发生反应：2KMnO4＋5SO2＋2H2O===K2SO4＋2MnSO4＋2H2SO4，溶液紫红色褪去，若SO2与FeCl3发生反应：SO2＋2H2O＋2FeCl3===H2SO4＋2HCl＋2FeCl2，当向该溶液中加入酸性高锰酸钾溶液时，会发生反应：MnO＋5Fe2＋＋8H＋===Mn2＋＋5Fe3＋＋4H2O，溶液紫红色也褪去，因此不能验证A中是否发生了氧化还原反应，C错误；若A中发生了氧化还原反应：SO2＋2H2O＋
2FeCl3===H2SO4＋2HCl＋2FeCl2，溶液中含有硫酸，当加入用稀盐酸酸化的BaCl2溶液时，会发生反应：H2SO4＋BaCl2===BaSO4↓＋2HCl，产生白色沉淀，若没有发生氧化还原反应，则由于酸性HCl>H2SO3，当向溶液中加入用稀盐酸酸化的BaCl2溶液时，不产生白色沉淀，D正确。

7.【答案】A
【解析】光导纤维的成分是SiO2，A错误；硅是制造太阳能电池板的常用材料，B正确；工业上常用SiO2和碳反应制取硅，C正确；水玻璃是硅酸钠的水溶液，具有防火性，D正确。

8.【答案】B
【解析】浓硝酸是一种易挥发的液体混合物，在空气中敞口放置，其浓度会不断减小；浓硝酸不具有吸水性，浓硝酸不稳定，见光易分解生成二氧化氮、氧气和水，所以浓硝酸常保存在棕色试剂瓶中。

9.【答案】D
【解析】若加大不可再生资源石油、煤的开采，会造成资源缺乏，同时会使空气中的二氧化硫和氮氧化物的含量增加，不利于“蓝天工程”建设。

10.【答案】D
【解析】反应①是二氧化硅与焦炭反应生成硅和一氧化碳，反应②是硅与氯化氢反应生成三氯甲硅烷(SiHCl3)和氢气，反应③是三氯甲硅烷(SiHCl3)与氢气反应生成硅和氯化氢，三个反应中都有单质参加反应并有新单质生成，一定有元素的化合价发生变化，它们都是氧化还原反应；在高纯硅的生产流程中，氢气和氯化氢可以重复利用。

二氧化硅是由原子直接构成的空间立体网状结构的固体，硬度大、熔点高。

摩尔质量的单位为g·mol－1。

11.【答案】B
【解析】硅酸盐指的是硅、氧与金属元素组成的化合物的总称，所以青石棉是一种硅酸盐产品，A 项正确；硅酸盐中不含二氧化硅，所以青石棉中不含石英晶体，B项错误；硅酸盐写成氧化物组合形式的先后顺序为较活泼金属氧化物、较不活泼金属氧化物、二氧化硅、水，所以青石棉的化学组成用氧化物的组合形式可表示为Na2O·3FeO·Fe2O3·8SiO2·H2O，C项正确；青石棉用稀硝酸处理时，还原产物只有NO，根据氧化还原反应中得失电子守恒，可知1 mol青石棉能还原1 mol HNO3，D 项正确。

12.【答案】A
【解析】该反应前后分子总数发生变化，元素种类、原子种类、各元素的化合价无变化。

13.【答案】C
【解析】焰色反应为元素的性质，则节日燃放的焰火是某些金属元素焰色反应所呈现出来的色彩，故A正确；CO、NO、NO2都有毒，都是大气污染气体，故B正确；为防止中秋月饼等富脂食品因被氧化而变质，应放入具有还原性的物质，生石灰或硅胶具有吸水性，不具有还原性，所以只能防
潮，不能防止食物氧化变质，故C错误；青铜为最早使用的金属，钢铁材料有着重要用途，故D正确。

14.【答案】D
【解析】物理性质是指不需要通过化学变化表现出来的性质。

物质的颜色、状态、气味、密度等性质不需要通过化学变化表现出来。

人吸入少量氯气，会使鼻和喉头的粘膜受到刺激，引起胸部疼痛和咳嗽，吸入大量会中毒死亡，是有毒气体，A不正确；氯气是一种黄绿色的气体，B不正确；氯气是有剧烈刺激性气味的气体，C不正确、D正确。

15.【答案】D
【解析】二氧化硫与品红发生化合反应生成不稳定的物质，不发生氧化还原反应，故A错误；常温下铜与浓硫酸不反应，故B错误；铁与稀硝酸反应生成NO，没有生成氢气，不是置换反应，故C 错误；液面均迅速上升，说明烧瓶内压强减小，可说明气体易溶于水，故D正确。

16.【答案】(1)MgO·Al2O3·4SiO2·2H2O MgO
(2)2Al＋2OH－＋2H2O===2＋3H2↑
(3)4Fe(OH)2＋O2＋2H2O===4Fe(OH)3(4)13.44
【解析】(1)硅酸盐用氧化物的组合形式表示其组成时，书写顺序为较活泼金属氧化物、较不活泼金属氧化物、二氧化硅、水，将MgAl2H4Si4O14改写成氧化物的组合形式为MgO·Al2O3·4SiO2·2H2O。

氧化铝、二氧化硅与氢氧化钠溶液反应，氧化镁与氢氧化钠溶液不反应，滤渣的主要成分是MgO。

(2)铝粉可与氢氧化钠溶液反应生成可溶性的偏铝酸钠，然后过滤得到镁，2Al＋2OH－＋2H2O===2＋3H2↑。

(3)为避免生成的Fe(OH)2沉淀接触O2，可用长滴管吸取不含O2的NaOH溶液，插入FeSO4溶液液面下，再挤出NaOH溶液。

(4)Al和水不反应，所以剩余的金属应该是Al，所发生反应的化学方程式为2Na＋2H2O===2NaOH＋H2↑、2Al＋2NaOH＋2H2O===2NaAlO2＋3H2↑，据此可以得出关系式Na～NaOH～Al，则参与反应的Na和Al质量之比为23∶27 ，而参加反应的Na和Al的质
量之和为15 g，所以n(Na)＝＝0.3 mol，n(Al)＝＝0.3 mol，根据反应的
化学方程式可知Na、Al和氢气之间量的关系，则V(H2)＝(0.3 mol×0.5＋0.3 mol×1.5)×22.4 L·mol －1＝13.44 L。

17.【答案】①2MgO·SiO2②Al2O3·2SiO2·2H2O
③K2O·Al2O3·6SiO2④Na2O·3FeO·Fe2O3·8SiO2·H2O
【解析】改写前首先判断各元素的化合价，改写前后各元素的化合价保持不变，按照改写原则：碱性氧化物、两性氧化物、酸性氧化物、水先后顺序进行改写，如果同一元素出现了变价，那么低价在前，高价在后，把水写在最后。

18.【答案】①⑥
【解析】
19.【答案】(1)蒸馏烧瓶Na2SO3＋H2SO4(浓)===Na2SO4＋SO2↑＋H2O
(2)溶液由紫色变为无色5SO2＋2＋2H2O===5＋2Mn2＋＋4H＋
(3)溶液中出现淡黄色浑浊氧化性
(4)品红溶液褪色后，关闭分液漏斗的旋塞，点燃酒精灯加热，溶液恢复红色
(5)氢氧化钠(其他合理答案也可)
【解析】(1)蒸馏烧瓶内反应的化学方程式：Na2SO3＋H2SO4(浓)===Na2SO4＋SO2↑＋H2O。

(2)二氧化硫具有还原性，能被酸性高锰酸钾溶液氧化为硫酸根离子，高锰酸根离子被还原为锰离子，高锰酸钾溶液由紫色变为无色。

(3)二氧化硫具有氧化性，能与硫化钠溶液反应生成单质硫，溶液中产生淡黄色浑浊。

(4)二氧化硫具有漂白性，能使品红溶液褪色，褪色后的溶液加热时，恢复原来的红色。

(5)二氧化硫气体有毒，尾气常用氢氧化钠溶液等碱性物质吸收。

20.【答案】(1)4NH3＋5O24NO＋6H2O
(2)D中广口瓶中有红棕色气体2NO+O2===2NO2
(3)3Cu＋8H＋＋2===3Cu2＋＋2NO↑＋4H2O
(4)使一氧化氮充分转化为二氧化氮，避免空气污染
【解析】(1)B中发生的反应是氨的催化氧化反应4NH3＋5O24NO＋6H2O；
(2)氨气催化氧化的产物一氧化氮极易和氧气化合2NO＋O2===2NO2，D中广口瓶中有红棕色气体产生。

(3)在E中，生成的二氧化氮和水反应3NO2＋H2O === 2HNO3＋NO，铜和硝酸反应3Cu＋8HNO3(稀) === 3Cu(NO3)2＋2NO↑＋4H2O，离子方程式为3Cu＋8H＋＋2===3Cu2＋＋2NO↑＋4H2O。

(4)为使一氧化氮充分转化为二氧化氮，避免空气污染，在E中要缓缓通入空气。

21.【答案】猜想3：该气体为CO2和SO2的混合气体
(1)B(2)验证混合气体中是否含有SO2
(3)验证混合气体中是否含有CO2
(4)CO2和SO2的混合气体
【解析】回忆学过的能使澄清石灰水先变浑浊，又变澄清的气体，只有CO2和SO2，所以提出的猜想是①气体为CO2；②气体为SO2；③气体为CO2和SO2的混合气体。

因为SO2的存在对CO2的验证有干扰，所以要验证气体的成分，必须先验证SO2是否存在并除尽，再验证CO2气体是否存在。

22.【答案】2∶3
【解析】余下的一半是O2 不可能是NO（因为NO余下需要1.5个试管体积的NO2余下,不可能的事）设试管体积是2，那么余下O2为，参加反应的NO2和O2是1
4NO2+O2+2H2O==4HNO3
4 1
4x x
4x+x=1
x=0.2
所以NO2是0.8,O2是1.2，它们的体积比为：0.8：1.2=2：3
23.【答案】0.4 g
【解析】溶液中硝酸根离子的物质的量＝0.2 L×1 mol·L－1＝0.2 mol，
氢离子的总物质的量＝0.2 mol＋0.1 L×1 mol·L－1×2＝0.4 mol，
由3Cu＋8H＋＋2===3Cu2＋＋2NO↑＋4H2O可知，
消耗铜的物质的量＝0.4 mol ÷8×3＝0.15 mol，
其质量＝0.15 mol×64 g·mol－1＝9.6 g，
剩余铜的质量＝10 g－9.6 g ＝0.4 g 。

24.【答案】(1) 2H2S＋O22S↓＋2H2O硫单质物质的量1 mol
(2) 2H2S＋3O22SO2＋2H2O二氧化硫物质的量1 mol
(3) 2H2S＋O22S↓＋2H2O和2H2S＋3O22SO2↑＋2H2O硫单质和二氧化硫物质的量均为0.5 mol
【解析】硫化氢与氧气反应时，两种反应物相对量不同，生成产物不同。

2H2S ＋O22S↓ ＋2H2O (氧气不足)即n(H2S) ∶n(O2)≥2∶1 时，H2S不完全燃烧，没有SO2产生；2H2S＋3O22SO2＋2H2O(氧气足量)即n(H2S) ∶n(O2)＜2∶3时，H2S完全燃烧，硫元素全部转化为SO2；2∶3 ＜n(H2S) ∶n(O2)＜2∶1时，硫元素转化为SO2和固体S。

(1)n(H2S) ∶n(O2)＝ 1 mol∶0.5 mol＝2∶1, 发生反应：
(2)n(H2S) ∶n(O2)＝ 1 mol∶1.5 mol ＝2∶3，发生反应：
(3)n(H2S) ∶n(O2)＝ 1 mol∶1 mol ＝1∶1 ，介于2∶1和2∶3之间，两个反应都会发生。

设生成二氧化硫物质的量为x，单质硫物质的量为y
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1 第4章 非金属及其化合物 本章测试 （有答案）
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根 据 以 上 关 系 列 出 方 程：x ＋y ＝1 mol ①
＋2
3x ＝1 mol ② 解得x ＝y ＝0.5
mol。