成都树德实验中学东区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(答案解析)

一、选择题
1．如图是氮氧化物（NO x）储存还原的工作原理：NO x的储存过程与还原过程在不同时刻是交替进行的。

下列有关说法不正确的是
A．“还原”过程中，Ba(NO3)2转化为BaO
B．在储存还原过程中，Pt作催化剂
C．在储存还原过程中，参加反应的NO和O2的物质的量之比为2∶1
D．若还原性气体为H2，则参加反应的H2与生成的N2的物质的量之比是5∶1
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 SO2具有漂白性SO2能使酸性KMnO4溶液褪色
B SiO2具有弱氧化性工业上利用SiO2与焦炭制备粗硅
C NH3是电解质NH3的水溶液可以导电
D浓硫酸具有吸水性可用来干燥H2S气体
D．D
3．可用于检验SO2
4
的试剂是
A．稀硝酸B．NaOH C．BaCl2D．KNO3
4．对下列实验事实的解释不正确的是
选项现象解释或结论
A 向饱和Na2CO3中通入足量CO2，溶液变浑
浊
析出了NaHCO3
B浓硝酸在光照条件下变黄浓硝酸不稳定，生成有色物质且能溶于浓硝酸C SO2使酸性高锰酸钾溶液褪色SO2表现漂白性
D 室温下，向FeCl3溶液中滴加少量KI溶
液，再滴加几滴淀粉溶液，溶液变蓝色。

Fe3+的氧化性比I2的强
A．A B．B C．C D．D
5．运输化学药品浓硫酸的车辆，应该张贴的标志为( )
A ．
B ．
C ．
D ．
6．下列各组物质，不满足组内任意两种物质在一定条件下均能发生反应的是（ ）
甲
乙 丙
A
()()32Fe NO aq
()32NH H O aq ⋅ ()3HNO aq B NaOH(aq) ()3NaHCO aq ()24H SO aq
C ()2SiO s C(s)
()2H O g
D
()2Cl g
()3FeBr aq
NaI(aq)
A ．A
B ．B
C ．C
D ．D
7．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
8．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 SiO 2用于制造光纤
SiO 2具有导电性
C 新切开的钠的表面迅速变暗 Na 被O 2氧化为Na 2O 2
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
9．下列各组物质中，不满足表中图示转化关系的组合有 选项 X Y Z W
A C CH 4 CO CO 2
B Fe
FeCl 3
FeCl 2
Fe(OH)2 C Cl 2 Ca(ClO)2 HClO HCl
D
Cu CuSO 4
Cu(OH)2 CuO
A ．A
B ．B
C ．C
D ．D
10．含氮化合物在水体中过多蓄积会导致水体富营养化，需将其从水体中除去，该过程称为脱氮．常用的脱氮方法有吹脱法和折点氯化法．
吹脱法：调节水体pH 至8左右，然后持续向水中吹入大量空气． 折点氯化法：调节水体pH 至6左右，向水中加入适量NaClO ． 下列分析不正确的是（ ）
A ．含氨和铵盐的水体中存在平衡：43232NH OH
NH H O NH H O +
-
+⋅+
B ．吹脱法的原理是通过鼓气降低3NH 浓度，从而降低水中32NH H O ⋅与4NH +
的含量 C ．折点氯化法除4NH +
的原理为：+-+
4222NH +3ClO =N +3Cl +3H O+2H -↑ D ．吹脱法无法对含-2NO 的水体脱氮，但折点氯化法可以对含-2NO 的水体脱氮
二、填空题
11．如图所示，室温下向盛有3.0mL NO 的试管中缓缓通入1.5mL O 2(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__________。

12．用Cu 还原密度为1.42g·
cm -3，溶质质量分数为68%的HNO 3溶液。

反应的化学方程式为：Cu+4HNO 3(浓)=Cu(NO 3)2+2NO 2↑+2H 2O
(1)该反应的离子方程式为：_______，该硝酸的物质的量浓度为_______mol/L(保留一位小数)。

(2)用双线桥法表示出该反应的电子转移方向和数目：_______。

(3)12.8gCu 与足量该浓硝酸反应能使_______molHNO 3被还原；其中，还原过程为：_______→_______。

(4)浓硝酸在反应中显示出来的性质是_______(填字母) a.还原性 b.酸性 c.氧化性 d. 挥发性
13．(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_______。

14．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)。

Fe SO溶液再生，写出再生反应的离子方程式：②向反应后的溶液中通入空气就能使()
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____。

15．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)。

16．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__________________。

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．芯片主要由单晶体硅成。

下图是硅及其化合物的类价二维图，根据要求完成下列化学
方程式或离子方程式。

（1）利用焦炭在电炉中还原二氧化硅的化学方程式为_______________。

（2）利用氢氟酸刻蚀玻璃的化学方程式为_______________。

（3）硅酸钠转化为原硅酸的离子方程式_______________。

（4）二氧化硅与烧碱溶液反应的化学方程式_______________。

（5）石英与纯碱在玻璃熔炉里加强热发生反应的化学方程式为_______________。

19．细菌可以促使铁、氮两种元素进行氧化还原反应，并耦合两种元素的循环。

耦合循环中的部分转化如下图所示。

（1）上图所示氮循环中，属于氮的固定的有________（填字母序号）。

a. N2转化为氨态氮
b. 硝化过程
c. 反硝化过程
（2）氮肥是水体中氨态氮的主要来源之一。

①氨气是生产氮肥的主要原料，工业合成氨的化学方程式为________。

②检验氨态氮肥中NH4+的实验方案是________。

（3）硝化过程中，含氮物质发生________（填“氧化”或“还原”）反应。

（4）氨态氮与亚硝态氮可以在氨氧化细菌的作用下转化为氮气。

该反应中，当产生0.02 mol氮气时，转移的电子的物质的量为________ mol。

（5）土壤中的铁循环可用于水体脱氮（脱氮是指将氮元素从水体中除去），用离子方程式分别说明利用土壤中的铁循环脱除水体中氨态氮和硝态氮的原理：________、________。

20．某城市对大气进行监测，发现该市首要污染物为可吸入颗粒物PM2.5(直径小于等于2.5μm的悬浮颗粒物)，其主要来源为燃煤、机动车尾气等。

因此，对PM2.5、SO2、NO x 等进行研究具有重要意义。

请回答下列问题：
(1)PM2.5分散在空气中形成的分散系________(填“属于”或“不属于”)胶体。

(2)将PM2.5样本用蒸馏水处理制成待测试样。

若测得该试样所含水溶性无机离子的化学组分及其平均浓度如下表：
离子K＋Na＋NH4+SO42-NO3-Cl－
浓度/ mol ·L －1 4×10－6 6×10－6 2×10－5 4×10－5 3×10－5 2×10－5
根据表中数据判断待测试样为________(填“酸”或“碱”)性，表示该试样酸碱性的c (H ＋
)
或c (OH －)＝________mol ·L －
1。

(3)为减少SO 2的排放，可用某些溶液洗涤含SO 2的烟气。

以下物质可做洗涤剂的是__________________________(填字母)。

a .Ca (OH )2
b .Na 2CO 3
c .CaCl 2
d .NaHSO 3 (4)汽车尾气中NO x 和CO 的生成及转化。

①汽车启动后，汽缸温度越高，单位时间内NO 排放量越大，写出汽缸中生成NO 的化学方程式：_____________________________。

②汽车燃油不完全燃烧时产生CO ，目前，在汽车尾气系统中装置催化转化器可减少CO 和NO 的污染，其化学反应方程式为__________________________。

三、解答题
21．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： SiO 2
Si(粗)
SiHCl 3
Si(纯)
（1）写出步骤①的化学方程式：___。

（2）步骤②经过冷凝得到的SiHCl 3(沸点为33.0℃)中含有少量的SiCl 4(沸点为57.6℃)和HCl(沸点为-84.7℃)，提纯SiHCl 3的主要化学操作的名称是___；SiHCl 3和SiCl 4一样遇水可发生剧烈水解，已知SiHCl 3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：___。

22．“低碳”既是时尚，也是环保要求。

“低碳”在工业生产中意义重大，充分利用原材料，不排放或减少排放“三废”，不同工厂今后联合生产等都是很好的“低碳”生产方式。

下面是几个工厂利用废气、废渣(液)联合生产化肥硫酸铵的工艺：
请回答下列问题：（提示：1、煤在一定条件下制取工业煤气，主要含H 2、CO 2等气体；2、操作①通常将空气液化后蒸馏分离出O 2获得N 2） （1）工艺操作②为：_____。

（2）实验室用加热固体混合物的方法制备氨气的化学方程式为：_____。

（3）副产品的化学式为_____。

该联合生产工艺中可以循环使用的物质是_____。

（4）在实验室中检验氨气的方法是_____。

（5）写出生成“产品”的化学方程式：_____。

23．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)。

24．某工厂的固体废渣中主要含Cu和CuO，还含有少量Cu2O和SiO2等。

利用该固体废渣制取Cu(NO3)2的部分工艺流程如图所示：
(1)写出CuO、Cu2O分别与稀硝酸反应的离子方程式为：______、______。

(2)酸溶时，反应温度不宜超过70℃，其主要原因是______，若保持反应温度为70℃，欲加快反应速率可采取的措施为______(写出一种即可)。

(3)过滤后所得废渣的主要成分的化学式为______。

(4)Cu(NO3)2晶体受热易分解成CuO，同时产生NO2和O2，该反应的化学方程式为
______。

由Cu(NO3)2溶液制Cu(NO3)2·6H2O晶体的操作方法是：蒸发浓缩、______、过滤、冰水洗涤、______。

25．过氧化钙可用于改善地表水质，也可用于应急供氧。

实验室模仿工业上生产过氧化钙的主要流程如下：
已知①“沉淀”时需控制温度为0℃左右。

②CaO 2•8H 2O 是白色晶体粉末，难溶于水． （1）“沉淀”步骤的实验装置如图。

①“沉淀”时控制温度为0℃左右的原因是_____________。

②仪器a 的名称是_____________，仪器b 的作用是_____________。

（2）“乙醇洗＂的目的是_____________。

（3）产品纯度测定：
第一步：准确称取ag 产品于锥形瓶中，加入适量的蒸馏水和bgKI 晶体（过量）．再滴入适量盐酸溶液充分反应。

第二步：向锥形瓶中加入几滴淀粉溶液。

第三步：逐滴滴入浓度为cmol•L -1的Na 2S 2O 3溶液至滴定终点，消耗Na 2S 2O 3溶液VmL 。

已知：22-23
S O +I 2=2I -+2-
46S O 。

①第二步滴入几滴淀粉溶液时，溶液呈_____________（填“无色”或“蓝色”)。

②产品（CaO 2）的纯度为_____________（列出计算表达式）。

（4）某学习小组设计以下实验探究产品(CaO 2)与SO 2的反应：
①装置A 中发生反应的化学方程式为_____________。

②装置B 中浓H 2SO 4的作用是_____________。

③装置E 用于测定O 2的体积，请在框中画出装置图。

_____________
26．氮化硅高温陶瓷材料是现代重要的结构陶瓷，因其有硬度大、熔点高、化学性质稳定等特点而受到广泛关注。

工业上普遍用下列流程进行生产：
（1）SiO2和C反应除了得到粗硅外，还有可能得到一种硬度也很大的物质SiC，是生成粗硅还是生成该物质主要是由___决定的。

（2）反应①的条件是隔绝空气和____。

（3）写出制粗硅的反应的化学方程式____。

（4）写出硅与氢氧化钠溶液的离子方程式____。

（5）现在是用四氯化硅、氮气、氢气在稀有气体保护下加强热，得到纯度较高的氮化硅，其反应方程式为___。

27．氧化镁在易燃材料中常被用作阻燃剂，碳酸镁高温分解法是工业上制备轻质氧化镁的常用方法。

镁硅矿主要成分为Mg3(Si2O5)(OH)4和还有少量的Fe2O3、Al2O3等。

以镁硅矿为原料制备碳酸镁晶体（MgCO3•nH2O）的生产流程如下：
已知“焙烧”过程中的主要反应为：Mg3(Si2O5)(OH)4＋5(NH4)2SO43MgSO4＋10NH3↑＋2SiO2＋7H2O↑＋2SO3↑
（1）Mg3(Si2O5)(OH)4用氧化物的形式表示为___，焙烧产物NH3的电子式为__。

（2）为提高水浸速率，可采取的措施为__（任写一种）。

“浸渣”的主要成分为__。

（3）“除铝、铁”时，需将溶液pH调至8.0左右，适宜作调节剂的是__（填字母代号）。

a．Ca(OH)2 b．Mg(OH)2 c．NH3•H2O
（4）“沉镁”过程中反应的离子方程式为__。

“沉镁”时若温度超过60℃，将会产生较多的碱式碳酸镁杂质，原因是___。

（5）流程中可以循环利用的物质是___（填化学式）。

（6）为测定产品MgCO3•nH2O中的n值，称取15.6g产品进行充分加热至恒重，冷却，称得固体质量为4g，则n＝__。

28．钯(Pd)是一种不活泼金属，含钯催化剂在工业、科研上用量较大。

某废钯催化剂(钯碳)中含有钯(5%～6%)、碳(93%～94%)、铁(1%～2%)以及其他杂质，故钯碳具有很高的回收价值。

如图是利用钯碳制备氯化钯(PdCl2)和Pd的流程。

回答下列问题：
(1)“钯碳”焚烧过程中空气一定要过量，目的是__。

(2)“钯灰”中的主要成分有PdO，加入甲酸(HCOOH)，可以将PdO还原成金属单质，请写出HCOOH还原PdO的化学方程式___。

(3)王水是按照体积比3：1将浓盐酸和浓硝酸混合而得到的强氧化性溶液，加热条件下钯在王水中发生反应生成H2[PdCl4]和一种有毒的无色气体A，该气体遇空气变红棕色，请写出该红棕色气体在集气瓶里颜色变浅的化学方程式___。

(4)加入浓氨水，调节pH至9.0，并控制温度在70～75℃，Pd元素以[Pd(NH3)4]2+的形式存在于溶液中。

若温度大于75℃，则不利于除铁，原因是__。

(5)黄色晶体的成分为[Pd(NH3)4]Cl2，将其烘干、在空气中550℃下焙烧(氧气不参与反应)可以直接得到Pd，同时得到无色刺激性混合气体，在温度下降时“冒白烟”，则除Pd外其他产物有__(写化学式)。

(6)海绵状金属钯密度为12.0g•cm-3，具有优良的吸氢功能，标准状况下，其吸附的氢气是其体积的840倍，则此条件下海绵钯的吸附容量R=__mL•g-1。