2020新教材高中化学 第五章 化工生产中的重要非金属元素综合素养测评 新人教版第二册.doc

第五章综合素养测评(时间：45分钟满分：100分)一、选择题(本题包括12小题，每小题4分，共48分，每小题只有一个选项符合题意。)1硅的氧化物及硅酸盐构成了地壳中大部分的岩石、沙子和土壤。在无机非金属材料中，硅一直扮演着主角。下面几种物质中含有硅单质的是()解析：玛瑙、光导纤维和水晶的主要成分是sio2，硅单质可用来制造太阳能电池板。答案：c2我国清代本草纲目拾遗中记叙无机药物335种，其中“强水”条目下写道：“性最烈，能蚀五金其水甚强，五金八石皆能穿滴，惟玻璃可盛。”这里的“强水”是指()a氨水 b. 硝酸c醋 d卤水解析：硝酸具有强氧化性，能与许多金属、矿物质等反应，但不与玻璃反应。答案：b3环境污染已成为人类社会面临的重大威胁，各种污染数不胜数。下列名词与环境污染无关的是()白色垃圾潮汐酸雨光化学烟雾臭氧空洞可吸入颗粒物赤潮绿色化学a bc d解析：潮汐是自然现象；白色垃圾主要是难降解的白色塑料，会造成土壤污染；酸雨是氮的氧化物和硫的氧化物造成的污染；光化学烟雾是氮的氧化物等排放造成的；臭氧空洞由氟氯烃等物质造成的；赤潮是水体的富营养化造成的，其危害是造成水中溶解氧减少，导致生物死亡。答案：c4最新的病毒学研究证实，一氧化氮对sars病毒有直接抑制作用。下列关于一氧化氮的叙述正确的是()a一氧化氮是一种红棕色气体b常温常压下，一氧化氮不能与空气中的氧气直接化合c一氧化氮可由氮气和氧气在放电条件下直接化合得到d一氧化氮易溶于水，不能用排水法收集解析：no是一种无色难溶于水的气体，可以用排水法收集。常温常压下，no容易与氧气直接化合生成no2。答案：c5下列各组物质中，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()物质组别甲乙丙aalhclnaohbnh3o2hno3csio2naohhfdso2ca(oh)2nahco3解析：al与盐酸、氢氧化钠都反应，盐酸与naoh也能反应。o2与hno3不反应。二氧化硅属于酸性氧化物，能与氢氧化钠反应生成硅酸钠和水；二氧化硅能与氢氟酸反应生成四氟化硅和水；氢氧化钠与氢氟酸反应生成氟化钠和水。二氧化硫与氢氧化钙反应生成亚硫酸钙和水；二氧化硫与碳酸氢钠反应生成亚硫酸钠、二氧化碳和水；碳酸氢钠与氢氧化钙反应，氢氧化钙过量时生成碳酸钙、氢氧化钠和水，氢氧化钙少量时生成碳酸钙、碳酸钠和水。答案：b6纯二氧化硅可用下列流程制得。下列说法不正确的是()ax可用作木材防火剂b步骤的反应是na2sio3h2so4=h2sio3na2so4c步骤中的稀硫酸可用co2来代替d步骤若在实验室完成，一般在蒸发皿中进行解析：x为硅酸钠溶液，可用作木材防火剂，a正确；步骤的反应是na2sio3h2so4=h2sio3na2so4，b正确；碳酸的酸性比硅酸强，故步骤中的稀硫酸可用co2来代替，c正确；步骤为硅酸固体的灼烧，若在实验室完成，一般在坩埚中进行，d错误。答案：d7下列气体n2；o2；no2；no；co2；co中，属于大气污染物的是()a bc d全部解析：氮的氧化物、硫的氧化物及co是常见的大气污染物。答案：a8如图所示，夹子开始处于关闭状态，将液体a滴入试管与气体b充分反应，打开夹子，发现试管内的水立刻沸腾了。则液体a和气体b的组合不可能是下列的()a亚硫酸钠溶液、氯气 b水、二氧化氮c水、一氧化氮 d氢氧化钠溶液、二氧化碳解析：中水沸腾说明中气体压强减小，在c项中水与no不反应，不能使气体压强减小。答案：c9关于二氧化硫和二氧化氮叙述正确的是()a两种气体都是无色有毒的气体，且都可用水吸收以消除对空气的污染b二氧化硫与过量的二氧化氮混合后通入水中能得到两种常用的强酸c两种气体都具有强氧化性，因此都能够使品红溶液褪色d两种气体溶于水都可以与水反应，且只生成相应的酸解析：二氧化氮跟水反应，生成硝酸和一氧化氮，二氧化硫溶于水生成亚硫酸，硝酸氧化亚硫酸生成硫酸。二氧化硫的漂白原理不是利用强氧化性，二氧化硫也不具有强氧化性。答案：b10在标准状况下，将o2和no2按1:4体积比充满干燥烧瓶，把烧瓶倒置于水中，瓶内液体逐渐上升，假设烧瓶内溶液不扩散，最终烧瓶内溶液里溶质的物质的量浓度为()a. moll1 b. moll1c. moll1 d. moll1解析：设烧瓶的体积为v l，由4no2o22h2o=4hno3，知no2的体积为v l，又o2和no2的体积比为1:4，所以最终液体充满整个烧瓶，溶液的体积为v l，no2的物质的量为v l22.4 lmol1v mol，所以硝酸的物质的量浓度为v molv l moll1。答案：c11如图表示cu与hno3反应的量的关系，图中哪一点表示铜与稀硝酸反应中被还原的hno3与cu的量的关系()aa点 bb点cc点 dd点解析：cu与稀硝酸反应的化学方程式为3cu8hno3(稀)=3cu(no3)22no4h2o，由方程式可知参加反应的硝酸只有被还原，故被还原的hno3与cu的关系为3cu2hno3(还原)，a正确。答案：a12高纯度晶体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”。它可以按下列方法制备：sio2si(粗)sihcl3si(纯)下列说法正确的是()a步骤的化学方程式为sio2csico2b步骤中每生成或反应1 mol si，转移4 mol电子c二氧化硅能与氢氟酸反应，而硅不能与氢氟酸反应dsihcl3(沸点33.0 )中含有少量的sicl4(沸点67.6 )，通过蒸馏(或分馏)可提纯sihcl3解析：a项，产物应为co，错误；b项，第、步中转移2 mol电子，错误；c项，硅可与氢氟酸反应生成四氟化硅和氢气，错误；d项，根据物质的沸点不同可用蒸馏的方法进行分离，正确。答案：d二、非选择题(本题包括4小题，共52分)13(13分)有关物质有如下图所示的转化关系。其中，a的浓溶液与单质b在加热时才发生反应，a的稀溶液与足量b不加热也发生反应，d的稀溶液与kscn溶液混合后呈红色。据此填空：(1)写出下列物质的化学式：a：_，d：_，e：_。(2)反应的现象是_。(3)写出反应的离子方程式：_。(4)过量a的浓溶液与单质b加热时能否产生g？为什么？(结合图给信息回答)_。答案：(1)hno3fe(no3)3no2(2)白色沉淀变成灰绿色，最终为红褐色沉淀(3)3fe8h2no=3fe22no4h2o(4)不能。根据图中反应，no遇浓硝酸可转化为no2。14(13分)某化学兴趣小组为探究so2的性质，按下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_，其中发生反应的化学方程式为_；(2)实验过程中，装置b、c中发生的现象分别是_、_，这些现象分别说明so2具有的性质是_和_；装置b中发生反应的离子方程式为_。(3)装置d的目的是探究so2与品红溶液作用的可逆性，请写出实验操作及现象_；(4)尾气可采用_溶液吸收。解析：(1)常见烧瓶有：圆底烧瓶、平底烧瓶和蒸馏烧瓶，图示中带支管的为蒸馏烧瓶。(2)so2因具有还原性，能使酸性高锰酸钾溶液褪色，离子反应为：5so22mno2h2o=5so2mn24h；so2能与2价的s反应生成硫沉淀，体现氧化性：so24h2s2=3s2h2o。(3)so2与品红溶液作用的可逆性指：so2使品红溶液褪色，加热后又恢复红色，注意实验操作中品红溶液褪色后要关闭分液漏斗的旋塞。(4)so2为酸性氧化物，一般用碱性溶液吸收，也可用酸性高锰酸钾等强氧化性溶液吸收。答案：(1)蒸馏烧瓶na2so3h2so4(浓)=na2so4so2h2o(2)溶液由紫红色变为无色无色溶液中出现黄色浑浊还原性氧化性5so22mno2h2o=2mn25so4h(3)品红溶液褪色后，关闭分液漏斗的旋塞，点燃酒精灯加热，溶液恢复为红色(4)naoh15(13分)某探究性学习小组在查阅资料中发现，常温下氯气可以氧化氨气获得氮气。该小组由此设计出制取氮气的思路：实验室现有如下试剂及仪器：试剂：饱和食盐水浓硫酸浓硝酸浓盐酸碱石灰二氧化锰浓氨水仪器：(见下图)请完成下列各题：(1)写出制n2的化学方程式：_，反应生成0.5 mol n2，转移的电子物质的量是_mol。(2)用以上仪器(可重复使用)连接成制纯净cl2、nh3的装置，按照前后顺序把图中的编号填入下表中，并写出对应仪器里试剂的编号。(下列空格不一定填满)制cl2仪器试剂制nh3仪器试剂(3)当反应装置里的氨气和氯气的物质的量之比大于_时，尾气里一定含有氨气；当反应装置里的氯气和氨气的物质的量之比大于_时，尾气里一定含有氯气。解析：(1)氯气和氨气发生氧化还原反应，cl元素的化合价降低，化合价降低元素所在的反应物是氧化剂，则氧化剂为cl2，n元素的化合价升高，化合价升高元素所在的反应物是还原剂，还原剂是nh3，由反应可知3 mol氧化剂氯气与2 mol还原剂氨气反应电子守恒，则氧化剂与还原剂的物质的量之比为3:2，反应为：3cl22nh3=6hcln2，当氨气过量发生：hclnh3=nh4cl，即：3cl28nh3=6nh4cln2，反应3cl28nh3=6nh4cln2中，3cl26cl6e，2nh3n26e，生成1 mol氮气转移电子6 mol，则生成0.5 mol n2，转移的电子数是3 mol，故答案为：2nh33cl2=6hcln2 (或8nh33cl2=6nh4cln2)；3；(2)制cl2装置a中反应是实验室制备氯气的装置，二氧化锰和浓盐酸加热反应生成氯化锰、氯气和水，反应的化学方程式为：mno24hcl(浓)mncl2cl22h2o，浓盐酸具有挥发性，加热更促进了浓盐酸的挥发，所以制取的氯气中含有氯化氢气体，氯化氢极易溶于水，氯气和水也反应，所以不能用水吸收氯化氢气体；饱和食盐水中含有氯离子，所以能抑制氯气和水的反应降低氯气的溶解度，故d中盛有的液体是饱和食盐水，通过浓硫酸除去水蒸气，再用洗气瓶d盛放浓硫酸除去水蒸气，根据提供的药品，制取氨气需选择装置c(或a)，用碱石灰与浓氨水混合的方法制取氨气，无需加热，所以选择药品为(或)，仅选需在a中加热，氨气属于碱性气体，可以用碱石灰干燥，故答案为：制cl2仪器add试剂制nh3仪器c(或a)e试剂(或)(3)2nh33cl26hcln2， 2 3 6 1 当时，氨气过量，发生hclnh3=nh4cl，即：3cl28nh3=6nh4cln2，所以当时，氨气过量有剩余，尾气里一定含有氨气；当0时，仅发生2nh33cl2=6hcln2，氯气过量有剩余，尾气里一定含有氯气；故答案为：；。答案：(1)2nh33cl2=6hcln2(或8nh33cl2=6nh4cln2)3(2)制cl2仪器add试剂制nh3仪器c(或a)e试剂(或)(3)16(13分)盐酸、硫酸和硝酸是中学阶段常见的“三大酸”。现就硫酸与金属铜反应的情况，回答下列问题：(1)工业上制备硫酸铜是利用废铜屑经灼烧后，在加热条件下跟稀硫酸反应，有关的化学方程式是_。不采用铜跟浓硫酸反应来制取硫酸铜的原因是_。(2)在一定体积的10 moll1的浓硫酸中加入过量铜片，加热使之反应，被还原的硫酸为0.9 mol。则浓硫酸的实际体积_(填“大于”“等于”或“小于”)180 ml。(3)将8 g fe2o3投入150 ml某浓度的稀硫酸中，再投入7 g铁粉，充分反应后，收集到1.68 l h2(标准状况)，同时，fe和fe2o3均无剩余，为了中和过量的硫酸，且使溶液中铁元素完全沉淀，共消耗4 moll1的naoh溶液150 ml。则原硫酸的物质的量浓度为_。解析：(1)加热条件下，cu和氧气反应生成cuo：2cuo22cuo，cuo和稀硫酸反应方程式为cuoh2so4=cuso4h2o；浓硫酸和铜反应方程式为：cu2h2so4(浓)cuso4so22h2o，生成等量的硫酸铜时需要浓硫酸较多且生成的二氧化硫污染环境，所以不采用铜跟浓硫酸反应来制取硫酸铜。(2)在加热条件下，浓硫酸和铜反应生成二氧化硫，但浓硫酸浓度达到一定值后变为稀硫酸，稀硫酸和铜不反应，所以当被还原的硫酸为0.9 mol时，则所用浓硫酸的实际体积应大于180