第五章 化工生产中的重要非金属元素 单元训练题
一、单选题
1．下列叙述Ⅰ和叙述Ⅱ均正确，且有因果关系的是
选项 叙述Ⅰ 叙述Ⅱ
A 浓硝酸保存在棕色试剂瓶中 浓硝酸见光易分解
B 浓硫酸具有强氧化性和吸水性 浓硫酸可干燥和，不可干燥和
C 常温下，铁与浓硝酸发生钝化 常温下，铁与浓硝酸不反应
D 用湿润的蓝色石蕊试纸检验氨气变红 氨气是碱性气体
A．A B．B C．C D．D
2．常温下，两个容积相同的烧瓶中分别盛满M、N两种气体(同温同压)，打开K，使两烧瓶内的气体充分接触(如图所示)，最后使容器内压强最小的M、N组合为
编号 ① ② ③ ④
气体M
气体N
A．① B．② C．③ D．④
3．关于非金属元素单质及其化合物的性质，下列说法中正确的是
A．单质硫在过量中点燃直接生成
B．与过量的铁在加热条件下生成
C．工业上用浓氨水检验氯气管道是否泄漏
D．可以与溶液和溶液反应，所以是两性氧化物
4．实验探究是化学学习的方法之一。下列实验设计、现象和实验结论都正确的是
实验设计 现象 实验结论
A 在坩埚中加入16.4g ，加热一段时间，在干燥器中冷却 称取坩埚中剩余物质质量为12.8g 加热后坩埚内固体为CaO和混合物
B 向溶液X中先滴加稀硝酸，然后再滴加溶液 开始无明显现象，后产生白色沉淀 溶液X中含或
C 分别用蒸馏水、 溶液喷洒甲、乙两张白纸，静置、干燥 喷洒溶液的纸张老化明显 能促进纸张的老化
D 在烧瓶中加入木碳颗粒与浓硝酸，然后加热 烧瓶中有红棕色气体产生 木炭具有还原性，能还原
A．A B．B C．C D．D
5．已知：2—丙醇的沸点为84.6℃、丙酮的沸点为56.5℃。利用2—丙醇催化氧化制备丙酮，并利用如图装置提纯丙酮。下列叙述错误的是
A．采用热水浴加热
B．毛细玻璃管与液面接触的地方能形成汽化中心
C．克氏蒸馏头能防止液体冲入冷凝管
D．温度计指示温度为84.6℃
6．图中实验装置或操作不能达到相应实验目的的是
A．装置甲可用于验证反应是否有生成 B．装置乙可以完成“喷泉”实验
C．装置丙可用于收集气体 D．操作丁可将浓硫酸稀释
7．据装置和下表内的物质(省略夹持、净化以及尾气处理装置，图1中虚线框内的装置是图2)，其中能达到相应实验目的的是
选项 a中的物质 b中的物质 实验目的、试剂和操作
实验目的 c中的物质 进气口
A 浓硝酸 Al 收集贮存NO2 空气 M
B 浓硫酸 Na2SO3 检验SO2的氧化性 Na2S溶液 M
C 浓氨水 碱石灰 收集贮存氨气 饱和NH4Cl溶液 N
D 浓盐酸 MnO2 检验Cl2的氧化性 Na2S溶液 M
A．A B．B C．C D．D
8．如图所示的装置，烧瓶中充满干燥气体a，打开弹簧夹c，将滴管中的液体b挤入烧瓶内，烧杯中的液体d呈喷泉状喷出，最终几乎充满烧瓶。则a和b分别是
a(干燥气体) b(液体)
A 水
B 饱和溶液
C NO 水
D NaOH溶液
A．A B．B C．C D．D
9．下列“实验结论”与“实验操作及现象”不相符的一组是
选项 实验操作及现象 实验结论
A 向紫色石蕊溶液中滴加氯水，溶液先变红后褪色 氯水具有酸性和漂白性
B 向某溶液中滴加溶液，产生白色沉淀 该溶液中一定含有
C 向沉淀中滴加NaOH溶液，沉淀溶解 表现出一定的酸性
D 把绿豆大的Na和K分别投入水中，K与水反应更剧烈 金属性：
A．A B．B C．C D．D
10．部分含N与含Cl物质类别与相应化合价关系如图。下列推断正确的是
A．a到b的过程是氮的固定
B．工业上制备的途径为a→b→c→d→e
C．工业上可用a的浓溶液来检验b'是否泄漏
D．e的浓溶液有强氧化性，常温下能使铁钝化，但加热时与过量的铁反应生成Fe
11．下列关于浓硫酸的叙述不正确的是
A．浓硫酸在常温下可迅速与铜片反应放出氢气
B．浓硫酸具有脱水性，因而能使蔗糖炭化
C．浓硫酸是一种干燥剂，能够干燥氯气、氢气等气体
D．浓硫酸在常温下能够使铁、铝等金属钝化
12．下列有关实验操作、现象和解释或结论都正确的是
选项 操作 现象 解释或结论
A 过量的粉中加入稀硝酸，充分反应后，加溶液 溶液呈红色 稀硝酸将氧化为
B 箔插入浓硫酸中 无现象 箔表面被浓硫酸氧化，形成致密的氧化膜
C 用玻璃棒蘸取浓氨水点到红色石蕊试纸上 试纸变蓝色 浓氨水呈碱性
D 向盛有紫色石蕊的溶液中通入二氧化硫气体 溶液变红但不褪色 二氧化硫没有漂白性
A．A B．B C．C D．D
13．类推思想在化学学习与研究中经常被采用，如、都是酸性氧化物，但类推出的结论是否正确最终要经过实验的验证。以下类推的结论中正确的是
A．能使酸性溶液褪色，故也能使酸性溶液褪色
B．CO2能使澄清石灰水变浑浊，故也可以使澄清石灰水变浑浊
C．能使品红溶液褪色，故也能使品红溶液褪色
D．能使溴水褪色，故也能使溴水褪色
二、多选题
14．工业上用粗盐(含、、等杂质)为主要原料，采用“侯氏制碱法”生产纯碱工艺流程图如下(流程Ⅱ的反应为：)，下列说法正确的是
A．流程Ⅰ是对粗盐进行提纯，其中试剂2为溶液
B．流程Ⅱ中和的通入顺序不可颠倒
C．流程Ⅲ利用了受热易分解的性质
D．检验所得纯碱中是否有的操作：取少量纯碱样品于小试管中，加蒸馏水充分溶解后，再滴加溶液，观察是否有白色沉淀。
三、非选择题
15．人类可以主动参与氮循环，合成氨工业就是参与的手段之一。以天然气为原料合成氨是新的生产氮肥的方法，它具有污染小、成本低等诸多优点，其过程大体如图所示：
(1)写出用天然气制备氢气的化学方程式：____。
(2)写出合成尿素反应的化学方程式：_____。
(3)写出O2与NH3反应生成NH4NO3和H2O的化学方程式：____。
(4)每生产1molNH4NO3最少需要NH3_____mol，而要生产这些NH3又最少需要CH4____mol。
16．如图所示的氮循环是生态系统物质循环的重要组成部分。
(1)下列说法不正确的是_____。
A．图中①和②的转化过程属于氮的固定
B．氮循环过程中含氮有机物和含氮无机物可以相互转化
C．③和④的转化一定属于氧化还原反应
D．⑥是在反硝化细菌作用下的反硝化过程，该过程有助于弥补人工固氮对氮循环造成的影响
(2)⑤是在硝化细菌作用下的硝化过程，NH在有氧时发生硝化生成NO的离子方程式为_____。
17．现需要分离下列物质，请用直线将分离实例、分离所依据的物质性质差异和分离方法连起来_______。
实例 物质性质差异 分离方法
除去氯化钠溶液中的泥沙 溶解度随温度变化的差异 蒸馏
用乙醚提取青蒿中的青蒿素 在不同溶剂中溶解度的差异 过滤
分离乙酸(沸点为118℃)与乙醚(沸点为34℃) 沸点的差异 分液
分离汽油和水的混合物 互不相溶 萃取
从含有少量氯化钠的硝酸钾溶液中提取硝酸钾 在水中溶解性的差异 结晶
18．我国化学家侯德榜发明了联合制碱法，对世界制碱工业做出了巨大贡献。联合制碱法的主要过程如图所示(部分物质已略去)
(1)①②③所涉及的操作方法中，包含过滤的是_______(填序号)。
(2)根据如图，写出①中发生反应的化学方程式_______。
参考答案：
1．A
【详解】A．浓硝酸见光易分解，故需要浓硝酸保存在棕色试剂瓶中，A符合题意；
B．浓硫酸具有酸性和吸水性，可做干燥剂，且不和一氧化碳、氢气、二氧化硫反应，能干燥氢气、一氧化碳和二氧化硫；能和碱性物质氨气反应，不能干燥氨气，B不符合题意；
C．常温下，铁与浓硝酸发生钝化也是铁和浓硝酸的反应，C不符合题意；
D．氨气是碱性气体，能使湿润的红色石蕊试纸变蓝色，D不符合题意；
答案选A。
2．A
【详解】①NH3+HCl=NH4Cl(s)，气体完全转化为固体，气体完全被消耗，压强减小；
②SO2和O2常温下不反应，气体不变压强不变；
③N2和H2常温常压下不发生反应，气体不变压强不变；
④2NO+O2=2NO2，3mol气体转化为2mol气体，压强略有减少。压强最小为①；
故答案为A。
3．C
【详解】A．单质硫与氧气反应只能生成，与氧气的用量无关，A项错误；
B．氯气与铁在加热条件下反应，只能生成，B项错误；
C．氨气与氯气混合时发生反应3Cl2+8NH3=6NH4Cl+N2，有白烟产生，工业上用浓氨水检验氯气管道是否泄漏，C项正确；
D．是酸性氧化物，与溶液反应是其特殊性，D项错误；
故选C。
4．B
【详解】A．16.4gCaC2O4·2H2O中含结晶水为，则坩埚中剩余物质质量为12.8g时，坩埚内固体为CaC2O4，A项错误；
B．滴加稀硝酸无现象，可知不含亚硫酸根离子、碳酸根离子等，再加氯化钡生成的白色沉淀为硫酸钡或氯化银，则溶液X中含或Ag+，B项正确；
C．氯化铝溶液中含铝离子和氯离子，由实验操作和现象不能证明Cl－能促进纸张的老化，铝离子也可能使纸张老化，C项错误；
D．红棕色气体也可能是由浓硝酸受热分解生成，故由实验操作和现象不能证明木炭具有还原性，D项错误。
答案选B。
5．D
【详解】A．液溴和四氯化碳的沸点都比较低，水浴加热更容易控制合适的加热温度，用酒精灯代替会导致受热不均，故A正确；
B．减压蒸馏时，空气由毛细管进入烧瓶，冒出小气泡，成为沸腾时的气化中心，这样不仅可以使液体平稳沸腾，防止暴沸，同时又起一定的搅拌作用，故B正确；
C．弯管的主要作用是防止减压蒸馏中液体因剧烈沸腾而进入冷凝管，可以避免对收集产物的污染，故C正确；
D．2—丙醇的沸点为84.6℃、丙酮的沸点为56.5℃，为避免2—丙醇蒸出，温度计指示温度为高于56.5℃，低于84.6℃，故D错误；
故选D。
6．A
【详解】A．浓硫酸与碳在加热条件下生成二氧化硫和二氧化碳，二氧化硫通入石灰水中出现浑浊，A错误；
B．二氧化硫与水反应，圆底烧瓶中气体减少，压强减小，将烧杯中的溶液倒吸，B正确；
C．二氧化硫气体密度大于空气，故用向上排空气发收集，C正确；
D．稀释浓硫酸，将浓硫酸沿烧杯内壁倒入水中，并用玻璃棒进行搅拌，D正确；
故答案为：A。
7．B
【详解】A．Al和浓硝酸常温下发生钝化，不能用于制备NO2，A不合题意；
B．Na2SO3+H2SO4=Na2SO4+SO2↑+H2O，SO2通入Na2S溶液中可以观察到溶液变浑浊，产生S单质，证明SO2的氧化性，B符合题意；
C．NH3极易溶于水，不能用排饱和NH4Cl溶液的方法来收集NH3，C不合题意；
D．实验室用MnO2和浓盐酸反应制备Cl2需要加热，D不合题意；
故答案为：B。
8．D
【详解】A．NO2与水反应为3NO2+H2O=2HNO3+NO，NO难溶于水，液体不可能充满烧瓶，选项A不正确；
B．CO2难溶于饱和NaHCO3溶液，烧瓶内不可能形成喷泉，选项B不正确；
C．NO难溶于水，且不与水反应，烧瓶内不可能形成喷泉，选项C不正确；
D．SO2与NaOH溶液反应，造成烧瓶中压强变小，形成喷泉，且水最终几乎充满烧瓶，选项D正确；
答案选D。
9．B
【详解】A．滴加氯水，溶液先变红，随后褪色，氯水含HCl、HClO，HClO具有漂白性可使溶液褪色，故A符合；
B．白色沉淀可能为AgCl也可能是Ag2CO3等，则溶液中不一定含有Cl-，故B不符合；
C．氢氧化铝具有两性，溶于NaOH溶液，表现出一定的酸性，故C符合；
D．金属性越强、与水反应越剧烈，由操作和现象可知，金属性：Na＜K，故D符合；
故选：B。
10．C
【详解】由图化合价，物质类别，可知a为，b为，c为NO，d为，e为或硝酸盐，而a’为HCl，b’为，c’为HClO或次氯酸盐，d’为或氯酸盐，e’为或高氯酸盐；
A．氮的固定是将大气种游离态的氮转化为含氮化合物的过程，应该是从b到a是氮的固定，A项错误；
B．工业上氨气催化氧化生成NO,NO和反应生成，和水反应生成，即→→→，工业制备硝酸的途径为a→c→d→e，B项错误；
C．氨气和氯气反应生成氮气和氯化铵，有白烟生成，因此工业上可用浓氨水来检验b’是否泄漏，C项正确；
D．e为或硝酸盐，如果e为，浓溶液有强氧化性，常温使铁发生钝化，加入与过量铁反应得到，D项错误；
答案选C。
11．A
【分析】浓硫酸具有强氧化性，可与铜在加热条件下反应，常温下可使铁、铝钝化，具有吸水性，可用于干燥气体，具有脱水性，可使蔗糖碳化，以此解答该题。
【详解】A．浓硫酸与铜常温不反应，加热反应生成硫酸铜、二氧化硫和水，故A错误；
B．浓硫酸具有脱水性，可使蔗糖碳化，故B正确；
C．浓硫酸具有吸水性，能够干燥氯气、氢气等气，故C正确；
D．浓硫酸具有强氧化性，在常温下可使铁、铝等金属在表面生成一层致密的氧化膜而钝化，故D正确；
故选：A。
12．C
【详解】A．过量的粉中加入稀硝酸，充分反应后生成的是硝酸亚铁，如加入KSCN溶液，无明显变化，现象和结论错误，A错误；
B．铝箔表面本来就有一层致密的氧化膜，与浓硫酸发生钝化反应，看似无明显现象，结论不准确，B错误；
C．浓氨水显碱性，用玻璃棒蘸取浓氨水点到红色石蕊试纸上，试纸变蓝色，说明浓氨水呈碱性，C正确；
D．二氧化硫为酸性氧化物，能使紫色石蕊溶液变红，二氧化硫具有漂白性，能漂白纸浆、毛和丝等，但不能漂白酸碱指示剂，D错误；
故选BC。
13．B
【详解】A．二氧化硫具有还原性，可与酸性高锰酸钾发生氧化还原反应，但二氧化碳没有还原性，不能使酸性溶液褪色，A错误；
B．二氧化碳与二氧化硫均为酸性氧化物，均可使澄清石灰水变浑浊，B正确；
C．二氧化硫具有漂白性，可使品红溶液褪色，但二氧化碳没有漂白性，不能使品红溶液褪色，C错误；
D．二氧化硫具有还原性，可与溴水发生氧化还原反应，进而使其褪色，但二氧化碳没有还原性，不能有溴水发生反应，也不能使其褪色，D错误；
故选B。
14．BC
【分析】粗盐水中含、、等杂质，需用氯化钡除去，氢氧化钠除去，碳酸钠除去过量的氯化钡和，因此实际顺序要确保碳酸钠在氯化钡溶液后，沉淀完全后过滤，滤液中先通溶解度大的氨气使溶液呈碱性后再通入二氧化碳，生成碳酸氢钠晶体后过滤灼烧得到碳酸钠，据此分析解答。
【详解】A．由以上分析可知碳酸钠应在氯化钡后加入，则试剂2应为，故A错误；
B．流程II中，因氨气在溶液中溶解度较大，二氧化碳溶解度较小，先通氨气使溶液呈碱性后再通二氧化碳，这样有利于二氧化碳吸收反应，试剂顺序不能颠倒，故B正确；
C．流程III中利用碳酸氢钠不稳定，受热分解生成碳酸钠，故C正确；
D．检验硫酸根前需先加足量稀盐酸排除碳酸根离子干扰，再加氯化钡，故D错误；
故选：BC。
15．(1)
(2)
(3)
(4) 2 0.75
【详解】（1）甲烷和水蒸气在催化剂作用下生成二氧化碳和氢气，反应的化学方程式为；
（2）根据流程图，二氧化碳和氨气在一定条件下生成尿素和水，反应的化学方程式为。
（3）O2与NH3反应生成NH4NO3和H2O，氧元素化合价由0降低为-2、N元素化合价由-3升高为+5，根据得失电子守恒，反应的化学方程式；
（4）根据反应方程式，每生产1molNH4NO3最少需要2molNH3；根据氢元素守恒，要生产2molNH3，需要3mol氢气，根据，生产3mol氢气，最少需要0.75molCH4。
16．(1)C
(2)NH+2O2= NO+2H++H2O
【详解】（1）A．图中①和②的转化过程表示大气中的N2，转化为化合态，属于氮的固定，故A正确；
B．含氮无机物可以转化为动植物蛋白中的含氮有机物，动植物蛋白中的含氮有机物，也可以转化为含氮无机物，故B正确；
C．动植物蛋白中的含氮化合物中N元素的化合价有-3价，③中的N为-3价，④中N为+3价和+5价，③和④的转化不一定属于氧化还原反应，故C错误；
D．固氮的过程中，氮气可转化为氨气和硝酸根离子，反硝化过程中又将硝酸根离子转化为氮气，有助于弥补人工固氮对氮循环造成的影响，故D正确；
故选C；
（2）⑤是在硝化细菌作用下的硝化过程，NH在有氧时发生硝化生成NO，N元素化合价由-3价上升到+5价，O元素由0价下降到-2价，根据得失电子守恒和电荷守恒配平方程式为：NH+2O2= NO+2H++H2O。
17．
【详解】除去氯化钠溶液中的泥沙利用两者在水中溶解性的差异选择过滤的方法；
用乙醚提取青蒿中的青蒿素是利用两者在不同溶剂中溶解度的差异选择萃取的方法；
分离乙酸(沸点为118℃)与乙醚(沸点为34℃)是利用两者沸点的差异选择蒸馏的方法；
分离汽油和水的混合物是利用两者互不相溶选择分液的方法；
从含有少量氯化钠的硝酸钾溶液中提取硝酸钾是利用两者溶解度随温度变化的差异选择结晶的方法。
18．(1)①③
(2)
【分析】侯德榜发明了联合制碱法，主要过程反生的反应方程式：，，利用在溶液中溶解度较小，所以先制得 ，再利用碳酸氢钠不稳定性分解得到纯碱，要制得碳酸氢钠就要有大量钠离子和碳酸氢根离子，所以就在饱和食盐水中通入氨气，形成饱和氨盐水，再向其中通入二氧化碳，在溶液中就有了大量的钠离子、铵根离子、氯离子和碳酸氢根离子，这其中 溶解度最小，则以沉淀的形式析出，在①②③所涉及的操作中，①③所涉及的操作是过滤，②是加热分解；
【详解】（1）①②③所涉及的操作方法中，①③所涉及的操作是过滤；
（2）根据上图，写出①中发生反应氨气、二氧化碳、饱和氯化钠发生反应的化学方程式：；
