湖北省宜昌市第一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》经典测试题(课后培优)

一、选择题
1．下列关于氮及其化合物的说法，不正确的是
A ．将大气中游离态的氮转化为氮的化合物的过程叫氮的固定
B ．氨碱工业中可以用氨气检查氯气管道是否泄漏
C ．工业上制备硝酸是利用NH 3和O 2反应生成NO ，进一步转化为NO 2及HNO 3
D ．为提高作物的养分，可以是将铵态氮肥与碱性肥料(如K 2CO 3)混合使用
2．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 ．NO 2、NO 、N 2
C ．NO 2、NO 、O 2
D ．N 2、O 2、Br 2
3．下列离子方程式书写正确的是
A ．NaHCO 3溶液中加入稀盐酸：CO 23-+2H +=CO 2↑+H 2O
B ．SO 2通入少量NaClO 溶液中：SO 2+ClO -+H 2O=SO 24-
+Cl -+2H +
C ．FeO 与稀硝酸反应：2H ++FeO=Fe 2++H 2O
D ．碳酸氢钠溶液中滴入氢氧化钙溶液：HCO 3-+OH -=CO 23-+H 2O
4．以海绵铜(含有少量CuO 杂质的海绵状的铜)为原料生产CuCl 的工艺流程如图所示。

已知CuCl 难溶于水，可溶于氯离子浓度较大的溶液，易水解、氧化。

下列说法正确的是
A ．“溶解”过程中可用浓盐酸代替硫酸
B ．“溶解”过程中反应的离子方程式为Cu+4H ++2-3NO =Cu 2++2NO 2↑+2H 2O
C ．“反应”过程中反应的离子方程式为2Cu 2++2Cl -+2-3SO +H 2O=2CuCl↓+2-
4SO +2H ＋ D ．“烘干”过程可用坩埚在空气中进行
5．如图所示，相同条件下，两个容积相同的试管分别装满2NO (不考虑反应2242NO 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 ．1：1
B ．5：7
C ．7：5
D ．4：3
6．下列叙述Ⅰ和叙述Ⅱ均正确并有因果关系的是
选项叙述Ⅰ叙述Ⅱ
A常温下，碳可与浓硝酸剧烈反应浓硝酸具有强氧化性
B SiO2可与氢氟酸反应，又可与氢氧化钠溶液反应SiO2是两性氧化物
C新制的氯水使蓝色石蕊试纸变白氯水具有漂白性
D SO2可使滴加酚酞的NaOH溶液褪色SO2具有漂白性
A．A B．B C．C D．D
7．下列有关物质的用途说法正确的是
A．MgO具有很高的熔点，可作为耐高温材料，还可制作焰火
B．火山附近的温泉常因含有游离态硫而具有杀菌消毒作用
C．高纯度的硅可用于制造光导纤维
D．工业上用焦炭直接作还原剂还原铁矿石
8．对于某些离子的检验及结论一定正确的是
A．向某溶液中滴加紫色石蕊试液，溶液变红，原溶液一定是酸。

B．加入氯化钡溶液有白色沉淀产生，再加入盐酸，沉淀不消失，一定有SO2-4
C．灼烧固体样品，焰色反应为黄色，样品一定是NaCl
D．加入氢氧化钠溶液并加热，产生的气体能使湿润的红色石蕊试纸变蓝，一定有NH+
4 9．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
10．化学与社会、生活密切相关。

下列对现象或事实的解释正确的是
现象或事实解释
A干冰常用于营造舞台气氛干冰升华放出热量
B SiO2用于制造光纤SiO2具有导电性
C新切开的钠的表面迅速变暗Na被O2氧化为Na2O2
D用铝槽车运送浓硫酸常温下，Al在浓硫酸中发生钝化
A．A B．B C．C D．D
二、填空题
11．天然溶洞中甲处的某块石灰石几万年后部分迁移去了乙处，在这个过程中起类似催化作用的物质是_____和_____。

该过程离不开温度的变化，其中____（甲、乙）处的平均气温更高。

12．如图所示，室温下向盛有3.0mL NO的试管中缓缓通入1.5mL O2(所有气体的体积均在标准状况下测定)。

试回答下列问题：
(1)写出观察到的现象(可不写满，也可补充)：
①__________；
②__________；
③__________。

(2)上述过程中发生反应的化学方程式有__________。

(3)最终试管中剩余的气体是__________，体积为__________。

13．汽车尾气净化装置“催化转化器”是防止尾气(含一氧化碳、氮氧化物等气体) 污染的有效方法，能使尾气中的一氧化碳和氮氧化物发生反应生成可参与大气生态循环的无毒气体。

(1)汽车尾气中易造成光化学烟雾的物质是____(写名称)。

(2)写出催化转化器中，一氧化碳和一氧化氮反应的化学方程式为__，并分析标出电子转移的方向及数目_____
(3)下列措施中有利于控制城市空气污染的是__(填字母)。

a.推广电动汽车
b.加快煤炭开采和使用
c.开发和使用氢能
(4)采用NaOH溶液可以吸收废气中的氮氧化物，反应的化学方程式如下:
NO + NO2 + 2NaOH= 2NaNO2 + H2O
2NO2 + 2NaOH= NaNO2 + NaNO3 + H2O
若反应中消耗了10 L0.1 mol ·L-1的NaOH溶液，则参加反应的气体在标准状况下的体积为
____。

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．C、Si是构成无机非金属材料的重要元素。

(1)Si在周期表中的位置为_____________。

(2)为比较C、Si的非金属性，某同学设计了如下实验：
装置①中盛放的试剂是________，装置②中发生反应的离子方程式是_____________。

(3)SiC是一种重要的高温耐磨材料。

SiC中，C元素显________(填“正”或“负”)化合价，从原子结构角度解释原因是__________________。

16．现有下列十种物质：①HCl；②NaHCO3；③K2SO4溶液；④SiO2；⑤蔗糖晶体；
⑥NaOH；⑦氢氧化铁胶体；⑧NH3·H2O；⑨空气；⑩Al2(SO4)3
（1）上述物质中属于电解质的有____(填序号)，向⑦中逐滴滴入过量的①的水溶液，出现的实验现象是___。

（2）用④与⑥焙烧制备硅酸钠，可采用图中的装置为____（填选项编号）。

17．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”)。

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
19．某小组同学设计实验实现几种价态硫元素的转化。

任务I：从以下试剂中选择合适的试剂实现S (+6)→S(+4)的转化。

试剂清单：①浓H2SO4 ②稀H2SO4 ③酸性KMnO4溶液④Na2SO3溶液⑤Cu ⑥品红
（1）写出实现转化的化学方程式_______________
（2）设计实验，证明实现了该转化（写出操作和现象）_______________。

II：实现硫元素在0、+2、+4价之间的转化。

查阅资料：+2价硫在酸性条件下不稳定，易发生自身氧化还原反应。

（3）i中加入的物质是__________，该转化利用的是SO2的_______性质。

（4）写出iii的离子方程式_____________。

20．自然界中存在很多物质循环过程。

下图是自然界中氮循环示意图，请回答下列问题：（1）自然界中的固氮和人工固氮的共同点是
__________________________________________。

（2）硝化细菌可以将氨氧化成亚硝酸，请配平该反应: NH3＋ O2→ HNO2＋
H 2O ______，其中还原产物为__________________。

（3）根据循环图判断下列说法不正确的是______。

a ．氮元素均被氧化
b ．含氮无机物和含氮有机物可相互转化
c ．工业合成氨属于人工固氮
d ．模拟生物固氮是人工固氮发展的方向
三、解答题
21．Ⅰ．工业上硝酸的制备和自然界中硝酸的生成既有相同之处，又有区别。

图中路线a 、b 、c 是工业制备硝酸的主要途径，路线Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ是雷电固氮过程中生成硝酸的途径。

(1)写出2N 的一种用途_______。

(2)实验室制取3NH 的化学方程式为_______。

(3)写出工业制硝酸中a 过程中反应的化学方程式：_______。

Ⅱ．氮肥厂的废水直接排放会造成污染，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32NH H O ⋅的形式存在。

该厂技术团队设计该废水处理方案流程如下：
(4)检验某溶液中是否含有的4NH +方法_______(写出所需试剂、操作及现象)
(5)过程②、③：在微生物亚硝酸菌和硝酸菌作用下实现423NH NO NO +--→→的转化，称为硝化反应。

41molNH +可被_______L(标准状况)2O 最终氧化成3NO -。

(6)过程④：在一定条件下向废水中加入甲醇()3CH OH 实现32HNO N →转化，称为反硝
化反应。

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

22．焦亚硫酸钠(Na2S2O5)是葡萄酒中常用的抗氧化剂。

以硫黄为原料的传统湿法生产工艺流程如下：
已知：NaHSO3的过饱和溶液经结晶脱水可生成Na2S2O5。

回答下列问题：
(1)为便于焚烧，可对硫黄采取的措施是__________________。

(2)废水中含有硫单质，其中一种分子组成为S8，可与KOH溶液发生如下反应：
3S8+48KOH
Δ
−−→
16K2S+8K2SO3+24H2O，该反应中氧化剂与还原剂的物质的量之比为
_________。

(3)反应器中发生反应的离子方程式为__________________。

(4)Na2S2O5是强还原剂，很容易被O2氧化，同时放出一种有刺激性气味的气体，该反应的化学方程式为__________________。

(5)Na2S2O5生产过程中会产生SO2，SO2在空气中的含量超过0.02 mg·L－1就会危害人类健康。

可用如下装置测定空气中SO2的含量。

①取5 mL 5×10-4 mol·L-1的碘溶液E入试管中，再加入2～3滴淀粉溶液，在测定地点慢慢抽气，每次抽气100 mL，直到试管中的溶液_________ (填写现象)。

②记录抽气次数n。

n≥_________，说明气体符合安全标准(假设气体均处于标准状况)。

③抽气时应慢慢抽拉活塞，原因是__________________。

23．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(NH 3)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 。

24．焦亚硫酸钠(Na 2S 2O 5)常用作食品漂白剂。

其制备工艺流程如下：
已知：反应Ⅱ包含2NaHSO 3Na 2S 2O 5＋H 2O 等多步反应。

（1）实验室制取氨气的化学方程式：__________________。

（2）反应I 的化学方程式为________________________。

（3）“灼烧”时发生反应的化学方程式：______________。

（4）已知Na 2S 2O 5与稀硫酸反应放出SO 2，其离子方程式为__________________。

（5）副产品X 的化学式是____________。

（6）为了减少产品Na 2S 2O 5中杂质含量，需控制反应Ⅱ中气体与固体的物质的量之比约为________。

25．硅藻土是由无定形2SiO 组成的，含有少量23Fe O 、23Al O 及有机物等杂质，通常呈浅黄色或浅灰色，质软多孔。

工业上可按如图所示流程，用硅藻土制备纳米级二氧化硅。

请回答下列问题：
(1)在加热条件下加入烧碱溶液时，发生反应的化学方程式为___________。

(2)加入烧碱后过滤所得滤渣的主要成分是___________(填化学式)。

(3)加入过量硫酸后，生成沉淀的离子方程式为___________。

(4)若用纳米级二氧化硅制成水溶液，则该溶液所具有的性质与下列图片有关的是___________(填字母)。

26．以硫铁矿（主要成分为2FeS ，还有少量CuS 、2SiO 等杂质）为原料制备绿矾晶体
()42FeSO 7H O ⋅的工艺流程如下：
(1)“酸浸”过程，矿渣中的23Fe O 与稀24H SO 反应的离子方程式____________________。

(2)烟气中的2SO 会污染环境，可用足量氨水吸收。

写出该反应的离子方程式____________________________。

(3)写出检验滤液中阴离子的方法___________________________。

(4)铁粉还原过滤，滤渣主要成分是___________________________（写化学式）。

(5)燃料细菌脱硫法是用氧化亚铁硫杄菌（T.f ）对硫铁矿进行催化脱硫，同时得到4FeSO 溶液。

其过程如图所示：
已知总反应为：322224FeS 14Fe 8H O=2SO 15Fe 16H +-++++++
写出过程Ⅱ反应的离子方程式________________________________。

27．硅及其化合物在自然界广泛存在并被人类应用。

(1)氮化硅膜与二氧化硅膜相比较具有表面化学性能稳定等优点，故氮化硅膜可用于半导体工业。

可以用NH 3和SiH 4(硅烷)在一定条件下反应制得3SiH 4＋4NH 3
Si 3N 4＋12H 2
以硅化镁为原料制备硅烷的反应和工业流程如下：
反应原理：4NH 4Cl ＋Mg 2Si 4NH 3↑＋SiH 4↑＋2MgCl 2(ΔH<0)
①NH 4Cl 中的化学键类型有________，SiH 4的电子式为______________。

②上述生产硅烷的过程中液氨的作用是____________________________。

③氨气是重要的工业原料，写出氨气发生催化氧化反应生成NO 的化学方程式：___________________________________________________，实验室可利用如图所示装置完
成该反应。

在实验过程中，除观察到锥形瓶中产生红棕色气体外，还可观察到有白烟生成，白烟的主要成分是________。

(2)三硅酸镁(Mg2Si3O8·nH2O)难溶于水，在医药上可作抗酸剂。

它除了可以中和胃液中多余酸之外，生成的H2SiO3还可覆盖在有溃疡的胃表面，保护其不再受刺激。

三硅酸镁与盐酸反应的化学方程式为________________________________。

将0.184 g三硅酸镁加入到50 mL 0.1 mol/L盐酸中，充分反应后，滤去沉淀，用0.1 mol/L NaOH溶液滴定剩余的盐酸，消耗NaOH溶液30 mL，则Mg2Si3O8·nH2O中的n值为________。

(注：Mg2Si3O8的摩尔质量为260 g/mol)
28．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___。