成都石室外语学校高中化学必修二第五章《化工生产中的重要非金属元素》经典复习题(提高培优)

一、选择题
1．某企业利用下列流程综合处理工厂排放的含有二氧化硫的烟气，以减少其对环境造成的污染。

下列有关说法正确的是
A ．二氧化硫吸收塔中发生的反应为SO 2+2-3SO +H 2O=2-
3HSO
B ．氨气吸收塔中发生的反应为-3HSO +OH -=H 2O+2-3SO
C ．上述流程利用的是氧化还原反应原理
D ．上述流程中二氧化硫可循环利用
2．氮的固定是指
A ．植物从土壤中吸收氨肥
B ．大豆的根瘤菌将含氮的化合物转变为植物蛋白质
C ．将空气中的氮气转变为氮的化合物
D ．硝酸和氨气反应生成氨肥
3．固体粉末X 中可能含有Cu 、FeO 、Fe 2O 3、NaHCO 3、Na 2CO 3、Na 2S 2O 3、NaAlO 2中的若干种。

某化学兴趣小组为确定该固体粉末的成分，取X 进行连续实验，实验过程及现象如图：
下列说法正确的是
A ．气体乙和气体丙都为纯净物
B ．固体粉末X 中一定含有FeO 、Na 2S 2O 3、NaAlO 2，可能含有NaHCO 3、Na 2CO 3
C ．溶液丁中一定含有H +、Fe 2+，可能含有Fe 3+
D ．溶液甲中一定含有AlO 2-，可能含有CO 23-
4．某集气瓶中的气体呈红棕色，加入足量水，盖上玻璃片振荡，得橙色溶液，气体颜色消失。

再拿走玻璃片后，瓶中气体又变为红棕色，则该气体可能是下列混合气体中的 A ．N 2、NO 2、Br 2
B．NO2、NO、N2
C．NO2、NO、O2
D．N2、O2、Br2
NO(不考虑反应
5．如图所示，相同条件下，两个容积相同的试管分别装满2
2NO N O)和NO气体，分别倒置于水槽中，然后通过导管缓慢通入氧气，边通边224
慢慢摇动试管，直到两个试管内充满液体。

假设试管内的溶质不向水槽中扩散，则两个试
管内溶液物质的量浓度之比为
A．1：1B．5：7C．7：5D．4：3
6．下列对于某些离子的检验正确的是
CO
A．某溶液中加入盐酸产生CO2气体，则原溶液中一定含2-
3
SO
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
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+
7．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N2O5
B．用排空气法收集NO
C．工业上以NH3、空气、水为原料生产硝酸
D．从原理上看，NH3可与NO2反应实现NH3→N2的转化
8．将2 g由Mg、Cu组成的混合物投入到一定量的稀HNO3溶液中，当混合物完全溶解时收集到的0.448 L(标准状况)NO气体，向反应后的溶液中加入2 mol/L NaOH溶液60 mL时金属离子恰好沉淀完全，则形成沉淀的质量为
A．4.28g B．4.04 g C．3.02 g D．5.34 g
9．有一无色溶液，可能含有K +、Al 3+、Mg 2+、NH 4+、Cl -、SO 24-、HCO 3-、MnO 4-中的几种。

为确定其成分，做如下实验：①取部分溶液，加入适量Na 2O 2固体，产生无色无味的气体和白色沉淀，再加入足量的NaOH 溶液后白色沉淀部分溶解；②另取部分溶液，加入HNO 3酸化的Ba(NO 3)2溶液，有白色沉淀产生。

下列推断正确的是（ ）
A ．肯定有Al 3+、Mg 2+、NH 4+、Cl -
B ．可能有K +、Cl -、MnO 4-
C ．肯定有Al 3+、Mg 2+、SO 24-
D ．肯定有K +、HCO 3-、MnO 4- 10．四支试管中分别有少量无色溶液，欲检验其中的离子，下列操作、现象、结论均正确的是
A ．向试管1中滴加盐酸酸化的BaCl 2溶液，出现白色沉淀，说明原溶液中有2-
4SO B ．向试管2中加足量稀硝酸，无明显现象，再加AgNO 3溶液，出现白色沉淀，说明原溶液中有Cl -
C ．用铜丝蘸取试管3中的待测液，置于酒精灯外焰上灼烧，火焰呈黄色，说明原溶液中有Na +
D ．向试管4中逐滴加入稀盐酸，一开始无气体产生，继续加入盐酸后产生大量气泡，将产生的气体通入澄清石灰水，产生白色浑浊，说明原溶液中有-3HCO 二、填空题
11．（1）在淀粉碘化钾溶液中通入少量氯气，立即会看到溶液变蓝色，反应的离子方程式是____________；
（2）在碘和淀粉形成的蓝色溶液中通入2SO 气体，发现蓝色逐渐消失，反应的离子方程式是____________；
（3）对比（1）和（2）实验所得的结果，将Cl -、I -、2SO 按还原性由强到弱顺序排列为____________；
12．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)可用于制作计算机芯片和太阳能电池的是_______(填化学式，下同)，光导纤维的主要成分是_______。

(2)工艺师常用氢氟酸来雕刻玻璃，该反应的化学方程式为_______。

(3)工业上可利用水玻璃和盐酸反应制备硅酸凝胶，进一步脱水处理可得到硅胶，写出水玻璃和盐酸反应的离子方程式：_______。

(4)高纯度单晶硅可以按下列方法制备：SiO 2①C 高温−−−−−→Si(粗)②HCl 300℃
−−−−−→SiHCl 3 2③过量H
1000∼1100℃−−−−−−→Si(纯)。

写出步骤①的化学方程式：_______。

13．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。

14．某化学学习小组设计通过以下步骤用铜丝和硫酸制取胆矾晶体：
(1)固体A 为___色；胆矾的化学式为___。

(2)为加快反应②，可采取的实验方法是___(写出一种即可)。

(3)操作①、操作②的具体实验操作名称是___。

(4)有同学提出可以将反应①和反应②合并，也就是将铜丝与浓硫酸直接混合加热即可得到蓝色溶液。

该同学所提方案不足之处是__(写出一种即可)。

15．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：___。

16．请按要求回答下列问题：
（1）小苏打可用于中和过多的胃酸，该反应的离子方程式为：___。

（2）向蔗糖中加入浓硫酸时，蔗糖变黑，体积膨胀，变成海绵状的炭。

蔗糖变黑，说明浓硫酸具有__性，后产生有刺激性气味的气体，说明浓硫酸具有___性。

（3）NO 2是___色的有毒气体，它与水反应的化学方程式为___，该反应中氧化剂与还原剂的质量比为___。

（4）用10mol·
L -1H 2SO 4配制480mL1mol·L -1H 2SO 4，有如下几个操作： ①计算并用量筒量取___mL10mol·
L -1H 2SO 4稀释。

②配制溶液所用到的玻璃仪器除烧杯、玻璃棒外，还必须有__、__(填仪器名称)。

③下列操作可能使所配溶液浓度偏小的是__(填写序号)。

A．未洗涤烧杯和玻璃棒
B．定容时俯视容量瓶的刻度线
C．配溶液前容量瓶中有少量蒸馏水
D．摇匀后，发现液面低于刻度线后继续加水至凹液面与刻度线相切
17．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Na2CaSi6O14，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Fe2+，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
18．按要求填空
（1）酸雨的pH<___。

（2）制造光导纤维的材料是___；三硅酸镁（Mg2Si3O8·11H2O）用氧化物表示__。

（3）除去NaHCO3溶液中少量的Na2CO3杂质相应的离子方程式为___。

19．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；SO2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___，K2S的溶液显___性，原因是（用离子方程式表示）___。

（4）将17g的H2S和标准状况下11.2L的O2混合反应，最后无反应物剩余，则氧化产物为___g。

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．固体化合物 X 由 3 种元素组成。

某学习小组进行了如下实验：
请回答：
(1)由现象 1 得出化合物 X 含有____元素(填元素符号)，X 的化学式_____。

(2)固体混合物 Y 的成分_____(填化学式)。

(3)实验室常将氨气(NH3)通过红热的黑色固体化合物 Z 制备氮气，该反应的化学方程式是___，当有28克氮气生成时转移的电子的物质的量为______mol。

22．氨和硝酸是重要的工业产品，如图是工业合成氨及制备硝酸的流程示意图：
(1)合成塔中发生反应的化学方程式为_______。

(2)氨分离器中压强约为15MPa ，温度约为-20℃，分离氨应用了氨_______的性质。

(3)氧化炉中，NH 3转化为NO 的化学方程式为_______。

标准状况下，5.6LNH 3被氧化为NO 时转移电子的物质的量为_______。

(4)吸收塔中出来的尾气可用Na 2CO 3溶液吸收，主要反应为：
a .2233222NO Na CO NaNO NaNO CO +=++
b .22322NO NO Na CO 2NaNO CO ++=+
①吸收后的溶液经浓缩、结晶、过滤，得到2NaNO 晶体。

该晶体中的主要杂质是_______(填化学式)；吸收后排放的尾气中含量较高的氮氧化物是_______(填化学式)。

②根据反应b ，每产生22.4L (标准状况下)2CO 吸收液质量将增加_______g 。

(5)以合成氨为基础的化肥工业对粮食增长的贡献率占50%左右，但人类如果过度施用化肥，对环境造成影响是_______(任答1点)；为了维持自然界中氮的平衡，除了合理施用化肥外，人类还可以采取措施是_______(任答1点)。

23．晶体硅是信息科学和能源科学中的一种重要材料，可用于制芯片和太阳能电池等。

以下是工业上制取纯硅的一种方法。

请回答下列问题(各元素用相应的元素符号表示)：
(1)在上述生产过程中，属于置换反应的有____(填反应代号)。

(2)写出反应③的化学方程式_______。

(3)化合物W 的用途很广，通常可用作建筑工业和造纸工业的黏合剂，可作肥皂的填充剂，是天然水的软化剂。

将石英砂和纯碱按一定比例混合加热至1 373～1 623 K 反应，生成化合物W ，其化学方程式是___。

(4)A 、B 、C 三种气体在“节能减排”中作为减排目标的一种气体是___(填化学式)；分别通入W 溶液中能得到白色沉淀的气体是______(填化学式)。

(5)工业上合成氨的原料H 2的制法是先把焦炭与水蒸气反应生成水煤气，再提纯水煤气得到纯净的H 2，提纯水煤气得到纯净的H 2的化学方程式为_______。

24．以粉煤灰(主要含Al 2O 3、SiO 2，还有少量的Fe 2O 3)为原料制取Al 2O 3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__。

25．工业上采用硫铁矿焙烧去硫后的烧渣(主要成分为Fe 2O 3、FeO 、SiO 2、Al 2O 3，不考虑其他杂质)制取七水合硫酸亚铁(FeSO 4·7H 2O)，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SO 2，则该反应的离子方程式为___。

（4）绿矾(FeSO 4·7H 2O)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．过氧化钙晶体()22CaO 8H O ⋅常用作医药消毒剂，可以轻质碳酸钙为原料，按以下实验方法来制备。

轻质CaCO 3粉末稀盐酸①煮沸、趁热过滤−−−−−−−−→滤液3222NH H O ，H O
②冰浴、过滤⋅−−−−−−−→白色结晶体水洗、醇洗③
−−−−−−→目标产物 回答下列问题：
(1)2CaO 电子式：___________。

(2)反应①的离子方程式为___________；过滤过程中用到的玻璃仪器有___________。

(3)用上述方法制取22CaO 8H O ⋅的化学方程式为___________。

(4)操作②温度不宜过高，其可能原因是___________。

(5)醇洗的目的是___________。

(6)实验室常采用以酸为介质，用高锰酸钾溶液测定过氧化钙的含量。

其原理为：22444422245CaO 8H SO 2KMnO 5CaSO 2MnSO 5O 8H O K SO ++++↑++=，某同学准确称取g a 产品于有塞锥形瓶中，用适量酸溶解，加入1mL mol L -⋅c b 的高锰酸钾溶液恰好完全反应，则该样品中过氧化钙的百分含量为___________(用含a 、b 、c 的代数式表示)
27．合成氨工业产生的钴钼废催化剂(主要成分MoS 2、CoO 、Fe 2O 3等)是一种相当宝贵的二次资源。

用碱浸法处理钴钼废催化剂的工艺流程如下：
资料①氧化钼(MoO3)：熔点795℃。

易升华(即使在低于熔点情况下，也有显著的升华现象)。

②钼酸(H2MoO4)：难溶于水和酸的黄色晶体，可通过酸化钼酸盐溶液而制得。

(1)焙烧：
①将废催化剂在空气中焙烧可生成氧化钼，写出反应的化学方程式_______。

②解释钼浸取率随焙烧温度变化的原因是_______。

③氯氧化法吸收SO2废气，可制备硫酸。

实际生产中，每小时向反应塔中通入含1%SO2的烟气11200m3(折合成标准状况)，从反应塔中排出SO2和Cl2的排放量分别为a kg/h和b kg/h时，反应塔中通入Cl2的量为_______kg/h。

(2)碱浸：
碱浸时杂质钴元素以Co(OH)2的形式浸出，加入双氧水可将其氧化为Co(OH)3沉淀。

写出反应的化学方程式_______。

(3)酸沉：传统工艺中酸沉多在不锈钢离心机中进行。

文献记载，选用浓硝酸比用硫酸和盐酸效果更佳，可避免Mo(VI)还原成低价态，利用了浓硝酸的_______性。

(4)从母液中获得无水Na2SO4的操作是_______。

28．2020年初，突如其来的新型冠状肺炎在全世界肆虐，依据研究，含氯消毒剂可以有效灭活新冠病毒，为阻断疫情做出了巨大贡献。

二氧化氯(ClO2)就是其中一种高效消毒灭菌剂，但其稳定性较差，可转化为较稳定的NaClO2保存。

工业上常用吸收法和电解法制备NaClO2，其工艺流程示意图如图1。

已知：a．纯ClO2熔点为-59℃，沸点为11℃，纯的ClO2受热或遇光易发生爆炸，一般稀释到10%以下。

b．长期放置或高于60℃时，NaClO2易分解生成NaClO3和NaCl。

(1)步骤1中，生成ClO2的化学方程式是___________，通入空气的作用是___________。

(2)方法1中，反应的离子方程式是___________，利用方法1制NaClO2时，温度不能超过35℃，可能的原因是___________。

(3)方法2中，NaClO2在___________生成(选填“阴极”或“阳极”)。

(4)NaClO2的溶解度曲线如图2所示，步骤3从NaClO2溶液中获得NaClO2的操作是：加热温度至略低于60℃、___________、___________，过滤、洗涤、干燥。

(5)保存液态ClO2的条件是___________(填字母)。

a．常温、密封、不避光 b．低温、密封、避光 c．常温、敞口、避光 d．低温、敞口、不避光
(6)ClO2在杀菌的同时，可将剧毒氰化物氧化成无毒气体，ClO2被还原为Cl-。

某工厂污水中含CN- a mg/L，处理10m3这种污水，至少需要ClO2___________mol。