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.docx

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18