【化学】化工生产中的重要非金属元素 测试题2023-2024学年高一下人教版（2019）必修第二册

第五章化工生产中的重要非金属元素测试题一、单选题1．下列关于物质的检验说法正确的是A．某溶液中先滴加稀盐酸，再加入硝酸银溶液后，产生白色沉淀，证明原溶液含B．向某溶液中加入氢氧化钠溶液得白色沉淀，又观察到颜色逐渐变为红褐色，说明该溶液中只含有，不含有C．向无色溶液中滴加氯水和，振荡，静置，下层呈橙红色，证明原溶液中有D．待检液先加氯水，无明显现象，再加入KSCN，溶液显血红色则待检液中一定含有2．我国成功地发射了嫦娥一号探测卫星，对月球土壤中14种元素的分布及含量进行探测等。月球的矿产资源极为丰富，仅月球表层5cm厚的沙土就含铁单质有上亿吨，月球上的主要矿物有辉石(CaMgSi2O6)、斜长石(NaAlSi3O8)和橄榄石[(Mg或Fe)2SiO4]等。下列说法或分析不正确的是A．辉石、斜长石及橄榄石均属于硅酸盐矿B．斜长石的氧化物形式可表示为Na2O·Al2O3·3SiO2C．月球表层沙土中有游离态铁是因为月球的表面几乎没有氧气D．橄榄石中铁元素为＋2价3．“九秋风露越窑开，夺得千峰翠色来”是赞誉越窑秘色青瓷的诗句，描绘我国古代精美的青瓷工艺品。玻璃、水泥和陶瓷均为硅酸盐制品，下列有关说法中正确的是A．玻璃是人类最早使用的硅酸盐制品，其主要成分为、和B．生产陶瓷、玻璃、水泥都用到黏土C．硅酸盐制品的性质稳定、熔点较高D．沙子和黏土的主要成分均为硅酸盐4．一种纳米气凝胶的成分是，属于A．酸性氧化物 B．盐 C．碱性氧化物 D．有机物5．铜银合金与一定量某浓度的硝酸溶液反应，将放出的气体与(标准状况下)氧气混合通入水中，恰好全部被水吸收。现将同样质量的该合金放入足量硝酸银溶液中，充分反应后，过滤，洗涤，干燥，称重，得到固体的质量为A． B． C． D．6．下列气体排放到空气中，不会造成空气污染的是A．一氧化碳 B．二氧化碳 C．二氧化氮 D．氯气7．某混合气体中可能含有Cl2、O2、HCl、NH3、NO、NO2中的两种或多种气体。现将此无色透明的混合气体通过浓H2SO4后，体积缩小，把剩余气体排入空气中，很快变成红棕色。对于原混合气体成分的判断正确的是A．肯定有O2 B．肯定没有Cl2、NH3、NO2C．肯定有NH3、NO、HCl D．肯定含有NH3和NO8．下列实验描述正确的是A．浓硫酸能使纸张变黑，这是因为纸张中的纤维素是碳水化合物，浓硫酸吸收了其中的水分B．S在足量O2中燃烧可生成SO3C．分别装有浓H2SO4、浓硝酸的试管，在空气中久置，质量均增加D．标准状况下，用一充满氨气的干燥烧瓶做喷泉实验，当水充满整个烧瓶后(假设溶液不外溢)，烧瓶内氨水的物质的量浓度为mol/L9．下列关于氮的循环，叙述错误的是A．氮气转化为氮的化合物的过程叫做氮的固定B．氮的固定可以通过自然固氮和人工固氮的方式实现C．人类的生产活动参与了氮的循环过程D．氮的循环过程中只有氮元素被氧化的过程10．研究人员提出利用含硫物质热化学循环实现太阳能的转化与存储，过程如下：下列说法错误的是A．该过程中至少有四种形式的能量转换B．催化歧化反应的化学方程式是C．反应Ⅰ中氧化产物与还原产物的质量之比是2∶1D．上述过程中可能造成的一种环境问题是酸雨11．硫的氧化性不如氧气强，在下列叙述中不能说明这一事实的是（）A．S+O2SO2，O2是氧化剂、S是还原剂B．S是淡黄色固体，O2是无色气体C．氢硫酸放置在空气中易变浑浊(2H2S+O2=2S↓+2H2O)D．S和Cu反应只能生成Cu2S(硫化亚铜)，而O2与Cu反应生成CuO12．等质量的硫粉与足量下列物质反应时，转移电子数最多的是（）A．氢气 B．铜 C．铁 D．氧气13．硅是构成无机非金属材料的一种主要元素，下列关于硅及其化合物的说法不正确的是A．硅在自然界中主要以硅酸盐和氧化物的形式存在B．玻璃、水泥和陶瓷是生活中常见的硅酸盐材料C．光导纤维是一种新型无机非金属材料，其主要成分为SiO2D．工业上用焦炭还原石英砂可制得粗硅，其化学方程式为SiO2+CSi+CO2↑14．下列溶液中，不能区别SO2和CO2气体的是A．溴水 B．H2S溶液 C．澄清石灰水 D．品红溶液15．洗涤附着在试管内壁上的硫黄，可选用的方法是（）A．用CS2洗涤 B．用澄清石灰水洗涤C．用饱和食盐水洗涤 D．用水洗涤二、非选择题16．按要求写出下列变化，(1)(2)写化学方程式，(3)(4)写离子方程式(1)实验室用Ca(OH)2和NH4Cl制取氨气___________(2)氢氧化钠溶液与二氧化硅反应___________(3)将Na2O2粉末投入水中___________(4)向AlCl3溶液中加入足量氨水___________17．从宏观和微观两个角度认识氯、硫、铁、铝等元素的单质及其化合物是学好中学化学的重要基础。完成下列填空：（1）Cl在元素周期表中的位置为______________，由此可知，其最高价氧化物对应的水化物的化学式为：______________，次氯酸分子的结构式为：_____________。（2）Cl、S、Na三种元素形成简单离子其半径由大到小的顺序是_______________________（用离子符号表示）。铝最高价氧化物对应的水化物表现出了独特的性质，其在水溶液中的电离方程式为____________________________________________________________________________。（3）硫和氯的非金属性强弱关系是_________________，试从原子结构的角度解释其原因。______________（4）现有试剂：溴水、硫化钠溶液、Na2SO3溶液、稀硫酸、NaOH溶液、氨水。要证明Na2SO3具有还原性，应选用的试剂有______________，看到的现象是____________________。要证明Na2SO3具有氧化性，应选用的试剂有___________________，反应的离子方程式是________________________________。18．请回答下列问题：(1)浓硫酸常用作干燥剂，说明浓硫酸具有__________；（填“吸水性”或“脱水性”）(2)实验室中少量钠常常保存在______中（填“煤油”或“水”）；(3)Al2O3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(4)氨气极易溶于水，其水溶液显_________（填“酸”、“碱”或“中”）性(5)检验某补铁剂中的Fe2+是否被氧化成Fe3+，可用_____（填“KSCN”或“H2SO4”）溶液；(6)新制氯水中含有Cl2、H2O、HClO、H＋、Cl－等粒子，根据下列性质选择恰当的粒子进行填空（填符号）。①新制绿水呈现浅黄绿色的物质是___________________.②能起杀菌消毒作用，光照易分解的弱酸是______________.③能与硝酸银作用生成白色沉淀的离子是_______________.19．自然界中硫的存在(1)游离态的硫主要存在于____附近或____中。(2)化合态的硫广泛存在于动植物体内和海洋、大气、地壳中：动植物体内岩层深处和海底的无氧环境中地表附近的富氧环境中大气层中____等金属硫化物，如____、____硫酸盐，如____、____等少量的H2S、____、SO3等20．请根据物质在生产、生活中的应用填空：(1)自来水厂对水消毒，常使用的物质是_______(填“液氯”或“明矾”)。(2)制造光导纤维的基本原料是_______。(3)常温下盛装浓硝酸可使用的容器是_______(填“铁罐”或“铜罐”)。(4)电子工业常用30%的溶液腐蚀敷在绝缘板上的铜箔，制造印刷电路板。写出溶液与铜反应的离子方程式_______。(5)NO是治疗心血管疾病的信使分子，NO与空气接触的反应现象是_______。(6)大型中央空调的制冷剂可用液氨，原因是_______。21．将23.9g表面已锈蚀成铜绿的铜片投入100mL一定浓度的硝酸中，充分反应后，得到成和NO混合气体，反应后溶液中的物质的量为0.160mol，向反应后的溶液中加入1mol/LNaOH溶液，至恰好完全沉淀，洗涤，干燥后得到29.4g蓝色固体。(1)铜片中单质铜的质量为_______g。(2)和NO混合气体与一定量混合后通入水中恰好被完全吸收生成，所需在标准状况下的体积为_______L。(3)恰好完全沉淀时，加入NaOH溶液体积为_______L。22．一氧化氮和二氧化氮是氮的两种重要氧化物。回答下列问题：(1)工业上处理氮氧化物时，可用浓硝酸将NO氧化为，有关反应的化学方程式为______；再利用溶液吸收，并通入空气使之全部转化为，有关反应的化学方程式为__________。(2)用化学方程式表示汽车尾气中NO的产生原因：__________；利用稀土金属等催化剂能将CO和转化成无毒物质，从而减少汽车尾气对环境的污染，该反应中氧化剂是____________(填化学式)。(3)为了证明NO可以与氧气、水共同反应生成，某学生设计如图所示装置(夹持装置已略去)。①检查装置气密性良好后，打开，关闭，从U形管的长管口注入稀硝酸至U形管右侧胶塞下沿后，迅速关闭，观察到U形管内的现象是_______________________。②蘸NaOH溶液棉花团的作用是______________。③打开，至装置II中长玻璃管中的气体呈无色后，打开，反应一段时间后，长玻璃管中并未充满液体。设计简单方法检验长玻璃管中的气体是否为NO：__________________。【参考答案】一、单选题1．C解析：A．检验氯离子正确步骤为：某溶液中先滴加稀硝酸，再加入硝酸银溶液后，产生白色沉淀，证明原溶液含，加入盐酸会引入氯离子，干扰实验，A错误；B．氢氧化镁是白色沉淀，能被红褐色的沉淀掩盖，无法确定是否含有镁离子，B错误；C．氯气可以置换溴离子，故检验溴离子的方法为：向无色溶液中滴加氯水和，振荡，静置，下层呈橙红色，证明原溶液中有，C正确；D．检验的正确步骤为：待检液先加入KSCN，无明显现象，再加氯水，溶液显血红色则待检液中一定含有，先加入KSCN，目的是排除原溶液中三价铁离子的干扰，D错误；故本题选C。2．B解析：A.辉石(CaMgSi2O6)、斜长石(NaAlSi3O8)和橄榄石[(Mg或Fe)2SiO4]的成分均属于硅酸盐类，属于硅酸盐矿，A正确；B.硅酸盐的氧化物表示方法：先写活泼金属氧化物，然后是不活泼的金属氧化物，再是非金属氧化物二氧化硅，最后是水，所以斜长石的氧化物形式可表示为：Na2O•Al2O3•6SiO2，B错误；C.月球上有游离态铁是因为月球环境中没有氧化金属铁的物质或者条件，所以月球的表面几乎没有氧气，故C正确；D.[(Mg或Fe)2SiO4]中，镁元素化合价是+2价，硅元素化合价是+4价，氧元素化合价是-2价，所以铁元素化合价是+2价，D正确；故合理选项是B。3．C解析：A．陶瓷是人类最早使用的硅酸盐材料，不是玻璃，A错误；B．水泥的原料是黏土和石灰石，纯碱、石灰石、石英是制造玻璃的原料，生成玻璃不需要黏土，B错误；C．硅酸盐性质稳定，熔点较高，所以硅酸盐制品一般具有性质稳定、熔点较高的特点，C正确；D．沙子主要成分是二氧化硅，为氧化物，不是硅酸盐，D错误；故答案选C。4．A解析：A．SiO2与NaOH反应，可以生成盐Na2SiO3和H2O(H2SiO3与NaOH反应，也生成Na2SiO3和H2O)，符合酸性氧化物定义，A正确；B．两种元素，一种为氧，组成的化合物属于氧化物，分类错误，B错误；C．SiO2与氢氟酸反应是该物质的化学特性且不生成盐和水，故此，不符合碱性氧化物的定义，分类错误，C错误；D．有机物是由C、H元素为主，含有其它非金属元素(及少量金属元素)的化合物，一般归类称烃类及烃类衍生物为有机物，分类错误，D错误；综上，本题选A。5．B解析：据题意有Cu/AgNO2/NOHNO3，根据电子守恒，Cu和Ag失去的电子数等于O2得到的电子数。设Cu的质量为xg，则Ag的质量为（14-x）g，则有，解得x=3.2。因此将同样质量的该合金放入足量硝酸银溶液中，得到固体Ag的质量为，B项正确。答案选B。6．B解析：A．CO是大气中分布最广和数量最多的污染物，也是燃烧过程中生成的重要污染物之一。CO主要作用于血液,造成组织缺氧，可以引起急性和慢性中毒，甚至死亡，A不符合题意；B．虽然会造成温室效应，但是并未归在空气污染物之列，B符合题意；C．大气中的主要来源于化石燃料及汽车的排气，是一种有毒气体，可形成光化学烟雾，还可引起酸雨，C不符合题意；D．是一种黄绿色的有毒气体，具有强烈的刺激性，主要刺激呼吸道黏膜和损害中枢神经系统，对环境有严重危害，还可造成水体污染，D不符合题意；故合理选项为B。7．D解析：根据题意，该混合气体无色透明，则不含有Cl2、NO2，混合气体通过浓H2SO4后，体积缩小，则混合气体中含有NH3，则不含有与氨气反应的HCl；把剩余气体排入空气中，很快变成红棕色，一氧化氮和氧气常温下反应生成红棕色的二氧化氮，说明混合和气体中含有NO，则一定不含有O2，综上分析，原混合气体一定含有NO、NH3，一定不含有HCl、O2、Cl2、NO2，答案选D。8．D解析：A．浓硫酸滴到纸张上，纸张变黑，是因为浓硫酸可以使纸张(纤维素)中的氢、氧元素按氢、氧原子个数比2:1脱去，从而使纸张炭化，体现了浓硫酸的脱水性，A错误；B．S在足量O2中燃烧生成二氧化硫，B错误；C．浓硫酸有吸水性，在空气中久置，质量增加，浓硝酸具有挥发性，在空气中久置，质量减少，C错误；D．氨气极易溶于水，溶液体积等于氨气体积，设氨气体积为22.4L，则溶液的体积为22.4L，标准状况下22.4L氨气的物质的量为：=1mol，故所得溶液的物质的量浓度为：=mol/L，D正确；答案选D。9．D解析：A．氮气转化为氮的化合物的过程即游离态的氮变为化合态的氮叫做氮的固定，故A正确；B．氮的固定可以通过自然固氮和人工固氮的方式实现，雷雨生庄稼是自然固氮，合成氨是人工固氮，故B正确；C．人类的生产活动参与了氮的循环过程，如人工合成氨，氮肥的使用等，故C正确；D．氮的循环过程中可以是氮元素被氧化，也可以是氮元素被还原，故D错误。综上所述，答案为D。10．C解析：A．该过程能量转换形式有太阳能转化为热能，热能转化为化学能，化学能转化为热能，热能转化为电能，则该过程中至少有四种形式的能量转换，A正确；B．如图所示，SO2催化歧化反应中产生了H2SO4和S，该反应的化学方程式为3SO2+2H2O2H2SO4+S↓，B正确；C．如图所示，反应I中，H2SO4分解产生O2、SO2和H2O，该反应的化学方程式为H2SO4=O2↑+2SO2↑+2H2O，氧化产物为O2，还原产物为SO2，则氧化产物与还原产物的质量之比是1:2，C错误；D．该过程中有SO2产生，可能造成的一种环境问题是酸雨，D正确；故选C。11．B解析：A．S+O2SO2，O2是氧化剂、S是还原剂，说明氧气的氧化性更强，A可以说明；B．颜色与物质的氧化性还原性无关，B不能说明；C．氢硫酸放置在空气中易变浑浊(2H2S+O2=2S↓+2H2O)，说明氧气可以制得S单质，说明氧气的氧化性更强，C可以说明；D．S和Cu反应只能生成Cu2S(硫化亚铜)，说明S的氧化性弱，O2与Cu反应生成CuO，说明O2是强氧化剂，所以可以说明氧气的氧化性更强，D可以说明；答案选B。12．D解析：硫粉与足量氢气、铁铜反应时，S的化合价都是由0降低到-2硫粉与足量氧气反应时，S的化合价由0升高到+4，故等质量的硫粉与足量氧气反应时转移电子数最多，故选择D。13．D解析：A．Si元素为亲氧元素，自然界没有游离态的Si，主要以硅酸盐和氧化物的形式存在，A正确；B．生活中常见的硅酸盐材料有玻璃、水泥、陶瓷，此为三大硅酸盐工业，B正确；C．光导纤维不属于硅酸盐，为新型无机非金属材料，主要成分为SiO2，C正确；D．焦炭还原石英砂时生成Si和CO，化学方程式为SiO2+2CSi+2CO↑，D错误；综上所述答案为D。14．C解析：A．二氧化硫具有还原性，能使溴水褪色，而二氧化碳不能，可鉴别，故A不符合题意；B．二氧化硫具有氧化性，与H2S溶液反应生成黄色沉淀，而二氧化碳不能，可鉴别，故B不符合题意；C．SO2和CO2气体均使澄清石灰水变浑浊，现象相同，不能鉴别，故C符合题意；D．二氧化硫具有漂白性，可使品红溶液褪色，而二氧化碳不能，可鉴别，故D不符合题意；选C。15．A解析：硫不溶于水，易溶于CS2，故洗涤时可用CS2，答案为A。二、非选择题16．Ca(OH)2+2NH4ClCaCl2+2NH3↑+2H2OSiO2+2NaOH=Na2SiO3+H2O2Na2O2+2H2O=4Na++4OH—+O2↑Al3++3NH3·H2O=Al(OH)3↓+3NH4+解析：(1)实验室用Ca(OH)2和NH4Cl制取氨气，化学方程式为：Ca(OH)2+2NH4ClCaCl2+2NH3↑+2H2O；(2)氢氧化钠溶液与二氧化硅反应生成硅酸钠和水，化学方程式为：SiO2+2NaOH=Na2SiO3+H2O；(3)将Na2O2粉末投入水中，二者反应生成氢氧化钠和氧气，离子方程式为：2Na2O2+2H2O=4Na++4OH—+O2↑；(4)向AlCl3溶液中加入足量氨水，二者反应生成氢氧化铝沉淀和氯化铵，离子方程式为：Al3++3NH3·H2O=Al(OH)3↓+3NH4+。17．第三周期VIIA族HClO4H－O－ClS2-＞Cl-＞Na+H++AlO2–+H2OAl(OH)3Al3++3OH–Cl>S氯和硫原子电子层数相同，质子数氯大于硫，因此氯原子核对最外层电子的吸引能力大于硫，得电子能力大于硫溴水橙红色褪去硫化钠溶液和稀硫酸2S2－+SO32－+6H+→3S↓+3H2O解析：（1）Cl是17号元素，原子核外有3个电子层，最外层电子数为7，处于周期表中第三周期第VIIA族。氯元素的最高价氧化物对应水化物为HClO4．HClO中O原子分别与H原子、Cl原子形成1对共用电子对，其结构式为H-O-Cl，故答案为：第三周期第VIIA族；HClO4；H-O-Cl；（2）电子层结构相同的离子核电荷数越大离子半径越小，离子的电子层越多离子半径越大，故离子半径：S2-＞Cl-＞Na+；氢氧化铝为两性氢氧化物，电离方程式为：H++AlO2-+H2O⇌Al（OH）3⇌Al3++3OH-，故答案为：S2-＞Cl-＞Na+；H++AlO2-+H2O⇌Al（OH）3⇌Al3++3OH-；（3）氯和硫原子电子层数相同，质子数氯大于硫，因此氯原子核对最外层电子的吸引能力大于硫，得电子能力大于硫，故非金属性：Cl＞S，故答案为：Cl＞S；氯和硫原子电子层数相同，质子数氯大于硫，因此氯原子核对最外层电子的吸引能力大于硫，得电子能力大于硫；（4）要证明Na2SO3具有还原性，应选用强氧化性的试剂溴水，看到的现象是：橙红色褪去；要证明Na2SO3具有氧化性，应选用还原性试剂，选择试剂为：硫化钠溶液和稀硫酸，反应离子方程式为：2S2-+SO32-+6H+=3S↓+3H2O，故答案为：溴水；橙红色褪去；硫化钠溶液和稀硫酸；2S2-+SO32-+6H+=3S↓+3H2O。18．吸水性煤油两性碱KSCNCl2HClOCl－解析：(1)根据脱水性和吸水性的区别分析判断；(2)钠易与空气的氧气、水反应，与煤油不反应；(3)根据碱性氧化物、酸性氧化物、两性氧化物的概念结合氧化铝的性质分析判断；(4)氨气与水反应生成一水合氨，一水合氨电离产生氢氧根离子；(5)铁离子能够与硫氰化钾反应，溶液呈特殊的红色；(6)氯气溶于水发生反应Cl2+H2O⇌HCl+HClO，新制氯水含有Cl2、H2O、HClO、H+、Cl-等粒子，其中H+可与碳酸钙等物质反应，而Cl2、HClO具有强氧化性，HClO具有漂白性，溶液中含有Cl-可与硝酸银反应生成白色AgCl沉淀，据此分析解答。(1)浓硫酸具有吸水性，可用于干燥气体，故答案为：吸水性；(2)钠易与空气的氧气、水反应，且钠的密度比煤油大，与煤油不反应，则实验室中少量的钠常常保存在煤油中，隔绝空气，故答案为：煤油；(3)既能和酸反应生成盐和水，又能和碱反应生成盐和水的氧化物叫两性氧化物，Al2O3与酸、碱反应生成盐与水，属于两性氧化物，故答案为：两性；(4)氨气与水反应生成一水合氨，一水合氨电离产生氢氧根离子，NH3+H2ONH3·H2ONH4+＋OH－，溶液显碱性，故答案为：碱；(5)硫氰化钾与铁离子发生络合反应，溶液呈红色，则检验某补铁剂中的Fe2+是否被氧化成Fe3+，可用KSCN溶液，故答案为：KSCN；(6)①氯气为黄绿色气体，新制氯水呈现浅黄绿色，原因是溶解了Cl2，故答案为：Cl2；②HClO不稳定，具有强氧化性，能够杀菌消毒，见光易分解，故答案为：HClO；③溶液中含有Cl-，Cl-可与硝酸银反应生成白色AgCl沉淀，故答案为：Cl-。19．(1)火山喷发口地壳的岩层中(2)含硫蛋白质黄铁矿(FeS2)黄铜矿(CuFeS2)石膏(CaSO4·2H2O)芒硝(Na2SO4·10H2O)SO2解析：略20．(1)液氯(2)二氧化硅(3)铁罐(4)(5)出现红棕色气体(6)液氨易气化，气化过程吸收大量的热解析：(1)考虑到规模和经济效益，自来水厂对水消毒，常使用的物质是液氯；(2)制造光导纤维的基本原料是二氧化硅；(3)浓硝酸在常温下与铁发生钝化反应，盛装浓硝酸可使用的容器是铁罐；(4)溶液腐蚀敷在绝缘板上的铜箔，反应的离子方程式：。(5)NO与空气接触，与氧气发生反应生成红棕色的NO2，反应现象是出现红棕色气体；(6)大型中央空调的制冷剂可用液氨，原因是液氨沸点低，容易气化，气化过程吸收大量的热，使周边环境温度下降。21．(1)12.8g(2)2.24L(3)0.76解析：锈蚀的铜经硝酸后均变为了Cu(NO3)