湖北仙桃市高中化学必修二第五章《化工生产中的重要非金属元素》知识点(培优专题)

一、选择题
1．A 、B 、C 、D 四种物质之间的转化关系如图所示(部分产物已略去)下列说法正确的是
A ．若A 为AlCl 3溶液，
B 可能为氨水，反应①的离子方程式为：
Al 3++4NH 3·H 2O=-2AlO +4+4NH +2H 2O
B ．若A 为NaAlO 2溶液，B 稀盐酸，则D 为AlCl 3溶液
C ．若A 为Fe ，B 可能为稀硝酸，反应②的离子方程式为：
3Fe+8H ++2-3NO =3Fe 2++2NO↑+4H 2O
D ．若A 为Cl 2，B 可能为NH 3，实验室可用加热固体C 的方法制取NH 3
2．下列有关实验描述正确的是
A ．在某溶液中加入稀盐酸，产生无色无味的气体，该气体能使澄清石灰水变混浊，证明其中含有CO 2-
3
B ．要证明某烧碱溶液中可能含有Cl -，应先加稀盐酸酸化，再滴加AgNO 3溶液，若有白色沉淀生成，证明其中含有Cl -
C ．焰色反应时，观察到火焰呈黄色，可以推测肯定含钠元素，可能含钾元素
D ．在某溶液中加入BaCl 2溶液，产生白色沉淀，加盐酸，沉淀不溶解，证明其中含有SO 2-4
3．下列说法正确的是
A ．NH 3在催化剂的作用下与氧气反应生成NO 2
B ．H 2O 2溶液中加入少量MnO 2粉末生成H 2和O 2
C ．FeS 2在沸腾炉中与O 2反应生成Fe 3O 4
D ．过量的铁在氯气中燃烧可得FeCl 3
4．以下化合物中，不能通过化合反应直接生成的有
①Fe 3O 4；②Fe(OH)3；③HNO 3；④NH 4NO 3；⑤NaAl(OH)4；⑥Na 2CO 3；⑦NaHCO 3；⑧Na 2O 2。

A ．0种
B ．1种
C ．2种
D ．3种
5．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
6．下列有关实验操作、现象和解释或结论都正确的是
选
项
实验操作现象解释或结论
A 过量的Fe粉中加入少量稀HNO3充分反应
后，滴入KSCN溶液
溶液呈红色
稀HNO3将 Fe氧化
为Fe2+
B将充满氨气的烧瓶倒置于水中水迅速充满
烧瓶
氨气极易溶于水
C用玻璃棒蘸取浓氨水点在蓝色石蕊试纸上试纸变红色浓氨水呈碱性
D取适量浓HNO3加热有红棕色气
体产生
HNO3有强氧化性
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CO2
快速制备氨气干燥HCl气体验证SO2漂白性A B C D
A．A B．B C．C D．D
8．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+
9．下列说法正确的是
A．金属钠着火可以用沙子或是CCl4灭火
B．检验某溶液含有
4
NH+：取试样少许于试管中，加入足量NaOH溶液加热，用湿润蓝色
石蕊试纸检验变红色，证明原溶液中有
4
NH+
C ．生石灰常常放入在包装袋内，为防止食品氧化变质
D ．配制一定物质的量浓度的NaOH 溶液时，NaOH 固体溶解后未恢复到室温就定容，所配制的溶液浓度偏大
10．某废催化剂主要成分有SiO 2、ZnO 、ZnS 和CuS 。

某化学兴趣小组拟用该废催化剂为原料，制备硫酸锌和硫酸铜晶体。

采用的实验方案如下，下列说法正确的是（ ） 已知：ZnS 与稀硫酸发生反应且化合价不变，CuS 既不溶于稀硫酸也不和稀硫酸反应。

A ．第一次浸出可以在烧杯中进行
B ．第二次浸出时发生反应为CuS ＋H 2O 2＋H 2SO 4=CuSO 4＋S ＋2H 2O
C ．滤渣2中只有二氧化硅
D ．获得硫酸锌和硫酸铜晶体采用蒸发结晶的方式
二、填空题
11．按要求完成下列填空：
（1）用氧化物的形式表示24Mg SiO 的组成为_____。

（2）镁条放入沸水中反应的化学方程式为___。

（3）工业以氯气和石灰乳为原料制造漂白粉的化学方程式为_____。

（4）在熔融的4NaHSO 中只有2种离子，电离方程式为___。

（5）二氧化硫气体通入溴水中，反应的离子方程式为_____。

（6）反应322KClO +6HCl()=KCl+3Cl +3H O 浓↑中，被氧化与被还原的氯原子的数目比为_____。

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．无机化合物A 和NaH 都是重要的还原剂，遇水都强烈反应。

一定条件下，2.40gNaH 与气体B 反应生成3.90g 化合物A 和2.24L(已折算成标准状况)的H 2.已知气体B 可使湿润红色石蕊试纸变蓝。

请回答下列问题：
(1)A 的化学式是_______。

(2)NaH 与气体B 反应生成化合物A 的化学方程式_______。

14．请写出符合要求的化学方程式。

(配平，注意反应条件)
(1)写出一个直接由SO2转化成H2SO4的化学方程式：_________；
(2)过氧化钠和二氧化碳气体反应：________；
(3)电解饱和食盐水：_______；
(4)浓硫酸和碳在加热条件下反应：________；
(5)铁粉和硫单质在加热条件下反应：_______；
(6)金属镓(元素符号为Ga)与铝元素同主族，两者化学性质非常相似。

请写出镓与氢氧化钠溶液反应的化学方程式：_______；
(7)CaSO3固体长时间放置在空气中容易变质，请用化学方程式表示其过程：_____；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．请同答下列问题：
(1)钠在空气中燃烧生成淡黄色的____（填“Na2O”或“Na2O2”）；
(2)A12O3能溶于酸或强碱溶液生成盐和水，则Al2O3是一种____（填“酸性”、“碱性”或“两性”）氧化物：
(3)除去SiO2中的CaCO3杂质所选用的试剂是____。

(4)用亚铁盐制备氢氧化亚铁时，因氢氧化亚铁易发生氧化反应而难以观察到“真实面目”，写出其在空气中发生氧化反应的化学方程式____。

17．氮元素在海洋中的循环，是整个海洋生态系统的基础和关键。

海洋中无机氮的循环过程可如图表示。

(1)海洋中的氮循环起始于氮的固定，其中属于固氮作用的一步是__________(填图中数字序号)。

(2)下列关于海洋氮循环的说法正确的是_______(填字母序号)。

a.海洋中存在游离态的氮
b.海洋中的氮循环起始于氮的氧化
c.海洋中的反硝化作用一定有
氧气的参与d.向海洋排放含-3NO 的废水会影响海洋中+4NH 的含量
(3)有氧时，在硝化细菌作用下，+4NH 可实现过程④的转化，将过程④的离子方程式补充完整： ___+4NH + 5O 2 == 2-
2NO + ____H + +____+_____
18．为探究某固体X （只含两种元素）的组成和性质，某学习小组进行了如下实验。

气体体积已经折合成标准状况下的体积。

已知：气体A 用湿润的红色石蕊试纸检验，试纸变蓝。

溶液A 与300mL1.0mol ·L -1的盐酸溶液恰好中和。

（1）气体A 的化学式为__。

（2）X 与水反应的化学方程式__。

（3）加热条件下气体A 被CuO 氧化，产物含2种单质。

写出该反应的化学方程式__。

19．玻璃是一种重要的传统无机非金属材料。

(1)普通玻璃又称为钠玻璃，试写出生产普通玻璃过程中发生反应的化学方程式：_____________，_______________。

(2)实验室用于盛放碱性试剂的试剂瓶不用磨口玻璃塞的原因是(用离子方程式表示)：______________；玻璃试剂瓶不能盛放氢氟酸的原因是(用化学方程式表示)：
______________。

(3)有一种特殊玻璃为钾玻璃，其热膨胀系数较小，较难熔化，较难受化学药品的侵蚀，可用于制作一般的化学仪器。

现以石英砂、苛性钾、熟石灰为原料，熔制钾玻璃，质量比为75：28：37(假定这些原料不含杂质)，试用氧化物的形式表示该钾玻璃的组成________。

20．合成氨是人类科学技术发展史上的一项重大突破，解决了地球上因粮食不足导致的饥饿和死亡问题，这也充分说明了含氮化合物对人类生存的巨大意义。

回答下列问题
（1）工业上用氢气和氮气直接合成氨，写出反应的化学方程式_______________。

氨气极易溶于水，水溶液显 _____性，能使酚酞溶液变____色，使湿润的红色石蕊试纸变_____色。

（2）氮的氧化物有多种，一氧化氮和二氧化氮都是大气污染物。

氨气在催化剂作用下可被氧化生成一氧化氮，一氧化氮气体与空气变___色，原因是__________（用化学方程式表示）；二氧化氮易溶于水并与水反应，此反应的氧化剂是_______，还原剂是______，氧化剂和还原剂的质量之比为______
三、解答题
21．焦亚硫酸钠(Na 2S 2O 5)为白色或黄色结晶粉末或小结晶，带有强烈的SO 2气味，与强酸接触则放出SO 2。

在医药、橡胶、印染、食品、含铬污水处理等方面应用广泛。

(1)利用烟道气中的SO 2生产Na 2S 2O 5的工艺为：
已知：当NaHSO3溶液过饱和后静置，会结晶析出焦亚硫酸钠晶体。

①写出Ⅰ中发生反应的离子方程式______。

②工艺中加入Na2CO3固体，并再次充入SO2的目的是______。

(2)研究表明，焦亚硫酸钠处理含铬(VI)废水较其他方法效果好，处理费用低。

其工艺流程如下：
①写出反应池中发生反应的离子方程式______。

②Cr2O27 在酸性条件下氧化性强，在实际工业中pH过低，则需要的焦亚硫酸钠的量比理论值高出许多，可能的原因是______。

(3)葡萄酒中常常会加入Na2S2O5做抗氧化剂，中华人民共和国国家标准(G112760-2011)规定葡萄酒中抗氧化剂的残留量(以游离SO2计算)不能超过0.25 g/L。

在测定某葡萄酒中
Na2S2O5残留量时，取50.00 mL葡萄酒样品，并用0.0100 mol/L的碘标准液(含淀粉)滴定至终点，消耗碘标准液10.00 mL。

①滴定反应的离子方程式为______。

②判断达到滴定终点的现象为______。

③该葡萄酒中Na2S2O5的残留量为(以g/L表示，写出计算过程) ______。

22．过氧化钙微溶于水，溶于酸，可作分析试剂、医用防腐剂、消毒剂。

以下是一种工业制备过氧化钙的方法。

回答下列问题：
(一)碳酸钙的制备
(1)实验室常用的制取氨气原理之一是将氯化铵和熟石灰固体混合加热，请写出该反应的化学方程式________，制得氨气的水溶液为氨水，上述步骤①加入氨水可将原料中的铁元素转化为________而除去。

小火煮沸的作用是使沉淀颗粒长大，有利于_____。

(二)过氧化钙的制备
(2)步骤②的具体操作为逐滴加入稀盐酸，至溶液中尚存有少量固体，此时溶液的主要溶质是____。

将溶液煮沸，趁热过滤。

将溶液煮沸的作用是_________。

(3)步骤③中反应的化学方程式为__________。

(4)将过滤得到的白色结晶依次使用蒸馏水、乙醇洗涤，使用乙醇洗涤的目的是
___________。

(5)制备过氧化钙的另一种方法是：将石灰石煅烧后，直接加入双氧水反应，过滤后可得到过氧化钙产品。

该工艺方法的优点是______。

23．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、______。

24．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。

②CaO2•8H2O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：22-23S 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。

_____________
25．煤矸石是采煤过程和洗煤过程中排放的固体废物，其主要成分是Al 2O 3、SiO 2，此外还含有FeO 、Fe 2O 3等杂质。

煤矸石经处理后，可用于制备铵明矾等。

已知：i ．SiO 2不与硫酸反应；Al 2O 3能与H 2SO 4反应。

ii ．Fe 3＋、Fe 2＋、Al 3＋开始沉淀、完全沉淀的pH 如表所示。

Fe 2＋ Fe 3＋ Al 3＋ 开始沉淀的pH
6.3 1.5 3.4 完全沉淀的pH 8.3 2.8 4.7
iii.NH 4Al(SO 4)2·12H 2O 的摩尔质量为453g·mol -1。

（1）酸浸过程中，Fe 2O 3与硫酸反应的离子方程式为___________
（2）下列说法中，正确的是___________（填字母）。

a ．预处理时，粉碎煤矸石有利于提高酸浸反应速率
b ．操作I 是过滤
c ．滤渣1中一定含有硅元素
（3）沉铁过程中，加入氧化剂的作用是___________
SO，实验方案为：取少量滤渣1的洗涤液，（4）制备过程中，若需检验滤渣1中含有2-
4
SO。

向其中加入___________（填试剂和现象），说明其中含有2-
4
26．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H2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H2，提纯水煤气得到纯净的H2的化学方程式为_______。

27．一种新兴材料——铍日益被重视，有“超级金属…尖端金属…空间金属”之称。

工业上常用绿柱石(主要成分3 BeO·Al2O3·6SiO2，还含有铁等杂质)冶炼铍，一种简化的工艺流程如下：
按元素周期表的对角线规则，Be和Al性质相似：几种金属阳离子的氢氧化物沉淀时的pH 如表。

回答下列问题：
（1）步骤②中将熔块粉碎的目的是___________；滤渣1的主要成分是___________。

（2）步骤③加入H2O2时发生反应的离子方程式为___________，从滤液1中得到沉淀的合理pH为___________(填序号)
A．3.3—3.7 B．3.7—5.0 C．5.0—5.2 D．5.2—6.5
（3）步骤④不宜使用NaOH溶液来沉淀Be2+的原因是___________。

从溶液中得到
(NH 4)2BeF 4的实验操作是___________、过滤、洗涤、干燥。

（4）实验室模拟步骤⑤装置如图，控制氨气与氟化氢气体积比的方法是
_______________。

（5）步骤⑥的反应类型是___________，步骤⑦需要隔绝空气的环境，其原因是___________。

（6）若绿柱石中BeO 的含量为a%，上述过程生产Be 的产率为b%，则1t 该绿柱石理论上能生产含铍量2%的镀铜合金___________t 。

28．工业上用废铜屑(含杂质铁)制备硫酸铜晶体(胆矾)的流程如下，请回答有关问题：
(1)加入22H O 溶液的目的是_______(用离子方程式表示)。

(2)由溶液E 制备纯净胆矾的“一系列操作”包括_______、_______、过滤、洗涤、低温干燥。

洗涤晶体时用乙醇代替蒸馏水的目的是_______，并缩短干燥所需时间。

(3)实验室中Cu(含杂质铁)可在如图所示装置(夹持、加热装置省去未画)内发生反应生成硫酸铜和少量硫酸铁，再进一步从所得溶液中获得硫酸铜晶体。

①a 仪器名称为_______
②铜与稀硫酸和稀硝酸的混合酸发生反应的实验现象为_______；该实验中最好控制所加3HNO 和24H SO 的物质的量之比为_______。

③若使用的硝酸是浓硝酸，则铜与混合酸反应生成的两种气体是_______(填化学式)；若这两种气体与NaOH 溶液反应后只生成一种盐，则该反应的化学方程式为_______。