第五章《化工生产中的重要非金属元素》强化基础练习
一、单选题
1．下列有关物质的用途，说法错误的是
A．燃料的脱硫脱氮、SO2的回收利用和NOx的催化转化都是减少酸雨产生的措施
B．漂白粉可用于生活用水的消毒
C．二氧化碳可用作镁燃烧的灭火剂
D．Ba2＋浓度较高时危害健康，但BaS04可服入体内，作为造影剂用于X射线检查胃肠道疾病
2．列物质的转化，不能一步实现的是
A．NaHCO3→Na2CO3 B．FeCl3→FeCl2 C．Fe(OH)2→Fe(OH) 3 D．NH3→NO2
3．在下列变化中，按氮元素被还原、被氧化、既被氧化又被还原、既不被氧化又不被还原的顺序排列正确的是
①大气通过闪电固氮 ②工业合成氨 ③实验室用氯化铵和消石灰制取氨 ④二氧化氮溶于水中
A．①②③④ B．②④①③ C．①③④② D．②①④③
4．如图是某学校实验室从化学试剂商店买回的硫酸试剂标签上的部分内容。据此，下列说法正确的是
A．该硫酸的物质的量浓度为9.2mol·L－1
B．该硫酸与等体积的水混合所得溶液的质量分数小于49%
C．配制200mL4.6mol·L－1的稀硫酸需取该硫酸50.0mL
D．该硫酸50.0mL与足量的铜反应可得到标准状况下SO2气体10.304L
5．在相同条件下，下列气体①SO2 ②H2S ③HCl ④NH3，按在水中的溶解度由小到大排列的顺序是
A．④③②① B．④③①② C．①②④③ D．②①③④
6．下列各组中的两种物质反应时，反应条件或反应物用量或浓度的改变，对生成物没有影响的是（ ）
A．Na和O2 B．Cl2和H2
C．Ca(OH)2溶液和CO2 D．Cu和HNO3溶液
7．下列对于金刚石和石墨的认识，错误的是
A．两者互为同素异形体 B．两者均为碳元素的单质
C．石墨具有良好的导电性 D．石墨转化为金刚石不属于化学反应
8．下列物质的性质与实际应用对应关系错误的是
选项 物质的性质 实际应用
A 二氧化锰具有强氧化性 用作H2O2 分解的氧化剂
B 液氨汽化时要吸收大量的热 用作制冷剂
C Al2O3 熔点高 用作耐高温材料
D 肥皂水显碱性 用作蚊虫叮咬处的清洗剂
A．A B．B C．C D．D
9．当航天飞机返回地球大气层时，由于与空气的剧烈摩擦，飞机尖端的温度可达1000℃以上，为了防止高温将其烧毁，科学家给航天飞机的相应部位安装了可靠的保护层。制作保护层的材料是
A．塑料 B．玻璃
C．新型陶瓷 D．镁铝合金
10．将A气体通入BaCl2溶液，未见沉淀生成，然后通入B气体，有沉淀生成，再加入过量的稀盐酸后沉淀消失,则A、B气体可能是
A．SO2、H2S B．SO2、NO2 C．CO2 、NH3 D．SO2、Cl2
11．粗盐提纯过程中，要检验过滤掉泥沙后的溶液中的存在，需要加入的试剂正确的是
A．先加稀硝酸，无明显变化，再加溶液，有白色沉淀
B．加入溶液，有白色沉淀
C．加溶液，有白色沉淀
D．先加稀盐酸，无明显变化，再加溶液，有白色沉淀
12．mg锌与一定量的浓恰好完全反应，在标准状况下共收集到nL气体，则参加反应的硫酸的总物质的量可能是
A． B． C． D．
13．下列说法不正确的是
A．太阳能电池可用二氧化硅材料制作，其应用有利于环保节能
B．SiO2可用于制造光导纤维
C．Na2SiO3水溶液俗称水玻璃，可用作木材防火剂及黏胶剂
D．建设三峡大坝使用了大量水泥，水泥是无机材料
14．可用下图所示装置制取、干燥、收集并吸收多余气体的是
A．浓氨水与氧化钙固体反应制氨气
B．稀硫酸与硫化亚铁固体反应制硫化氢
C．浓盐酸与次氯酸钙固体反应制氯气
D．饱和食盐水与电石反应制乙炔
二、填空题
15．运用比较方法是化学科学中研究物质性质的基本方法之一，请运用比较法解答下题：过氧化钠几乎可与所有的常见气态非金属氧化物反应。
如：2Na2O2＋2CO2＝2Na2CO3＋O2↑，Na2O2＋2CO＝Na2CO3。
(1)试分别写出Na2O2与SO2、SO3反应的化学方程式：
_____________________。_______________________。
(2)通过比较可知，当非金属元素处于______________价时，其氧化物与过氧化钠反应有O2生成。
16．研究氮及其化合物的性质与转化，对降低含氮物质的污染有着重大意义。回答下列问题：
(1)实验室用氯化铵与氢氧化钙反应制备，反应的化学方程式为_______，收集应用向_______(填“上”或“下”)排空气法。
(2)向干燥的蓝色石蕊试纸上滴加浓硝酸，预测可观察到的现象为_______。
(3)水体中过量氨氮(以表示)会导致水体富营养化。用可将其氧化生成无污染的气体单质，除去需消耗的物质的量为_______mol。
(4)用锌可去除酸性水体中的以修复环境，反应初始时，转化为，此时反应的离子方程式为_______。
17．(1)工业上用焦炭还原石英砂可以制得含有少量杂质的粗硅，写出该反应的化学方程式___________。
(2)硅在自然界中存在状态是___________(填字母)
A．游离态 B．化合态 C．既有游离态又有化合态
18．按要求完成下列填空：
(1)①写出氮气的电子式_______；②黄铁矿主要成分的化学式_______。
(2)写出Si元素在元素周期表中的位置_______。
(3)在加热条件下木炭与浓硫酸反应的化学方程式为_______。
19．人类农业生产离不开氮肥，科学合理使用氰肥，不仅能提高化肥的使用率，而且能够更好地保护环境，请回答下列问题：
(1)工业合成氨是制取氮肥的基础。写出工业合成氨的化学反应方程式___________。
(2)某小组在实验室模拟以为原料，制备少量硝态氮肥，转化途径如下(转化所需试剂及条件已略去)。
①写出实验室用和消石灰共热制备氨气的化学反应方程式___________。
②写出发生催化氧化反应生成的化学方程式___________。
③将转化为，列举两种不同类别的化合物M___________(写化学式)。
(3)是一种铵态氮肥，需阴凉处保存，原因是___________(写化学方程式)。
(4)过渡施用氮肥将导致大气中含量增高，加剧雾霾的形成。是雾霾的成分之一，其形成过程如下图所示(转化所需试剂及条件已略去)
①X可能是或___________。
②尿素是一种常用有机氮肥，缓慢与发生非氧化还原反应释放出和另外一种气体，该反应的化学方程式为___________。
20．有三份不同质量的铁粉样品①②③，甲、乙、丙三位同学各取一份样品分别与含有0.8molHNO3的稀硝酸反应，反应后硝酸和铁均无剩余，且硝酸的还原产物只有NO。据此回答下列问题：
（1）甲取样品①，反应后的溶液中铁只以 Fe3+离子的形式存在，则样品①的质量为_________g。
（2）乙取样品②，反应后的溶液中既含有Fe3+、又含有Fe2+离子，则样品②的质量 （设为ag）范围是________。
（3）丙取样品③，将其慢慢加入到稀硝酸中，并不断搅拌，反应过程中溶液里Fe3+、Fe2+、NO3 三种离子中的一种离子的物质的量的变化曲线如下图所示，则该曲线表示的是________物质的量变化的曲线，请你在此图中再画出另外两种离子的物质的量的变化曲线。
21．某学习小组探究浓、稀硝酸氧化性的相对强弱，按如图装置进行试验(夹持仪器已略去)。实验表明浓硝酸能将氧化成，而稀硝酸不能氧化。由此得出的结论是浓硝酸的氧化性强于稀硝酸。
实验时先检验装置的气密性，加入药品，打开弹簧夹后通入一段时间，关闭弹簧夹，打开分液漏斗旋塞滴加浓硝酸。
(1)装置②中发生反应的化学方程式为___________。
(2)该小组得出的结论依据的实验现象是________。
22．把下列现象中硫酸所表现出的性质填在横线上
盛有浓硫酸的烧杯敞口放置一段时间后质量增加_______；用玻璃棒蘸取浓硫酸滴在纸张上纸张变黑_______ ；把木炭放入热的浓硫酸中，有气体放出_______；
试卷第1页，共3页
试卷第1页，共3页
参考答案：
1．C
【详解】A. 燃料的脱硫脱氮、SO2的回收利用和NOx的催化转化都是减少酸雨产生的措施，故A正确；
B. 漂白粉中次氯酸钙可用于生活用水的消毒，故B正确；
C.镁可在二氧化碳中燃烧，不能用二氧化碳作镁燃烧的灭火剂，故C错误；
D. BaSO4不溶于水和酸，Ba2＋浓度低，可服入体内，作为造影剂用于X射线检查胃肠道疾病，故D正确；
故答案选：C。
2．D
【详解】A．由反应，该转化可一步实现，A不选；
B．向FeCl3溶液中加入Fe，，该转化可以一步实现，B不选；
C．Fe(OH)2遇空气会迅速由白色变为灰绿色，最终变为红褐色，反应式为，C不选；
D．NH3与O2反应生成NO，NO被O2氧化为NO2，因此，该转变需要两步，D选。
故选D。
3．D
【详解】①大气固氮为N元素被氧化的过程；
②工业合成氨是氮气与氢气化合生成氨气，N元素化合价降低被还原；
③实验室制取氨气没有发生氧化还原反应，N元素的化合价没有变化；
④二氧化氮溶于水中生成硝酸和一氧化氮，氮元素的化合价既升高又降低，氮元素既被氧化又被还原，。
综上所述，按氮元素被还原、被氧化、既被氧化又被还原、既不被氧化又不被还原的顺序排列，应为②①④③；
答案选D。
4．C
【详解】A. 该硫酸的物质的量浓度为mol/L，故A不选；
B. 该硫酸密度大于水，该硫酸与水体积相等时，由于水的质量小于硫酸溶液的质量，所以该硫酸与等体积的水混合所得溶液的质量分数大于49%，故B不选；
C. 配制200mL4.6mol·L－1的稀硫酸需取该硫酸的体积为，即50.0mL，故C选；
D. 浓硫酸可以和铜反应，稀硫酸不和铜反应，铜是足量的，浓硫酸是一定量的，随着反应的进行，硫酸的浓度降低，所以硫酸不能完全反应，所以不能得到10.304L SO2气体，故D不选。
故选C。
【点睛】对于大多数的密度大于水的溶液来说，当和等体积的水混合时，所得溶液中溶质的质量分数大于原溶质质量分数的一半；若某溶液的密度小于水，如酒精溶液或氨水，当和等体积的水混合时，所得溶液中溶质的质量分数小于原溶质质量分数的一半。同样，如果溶液的密度大于水，当两种质量分数不同的溶液等体积混合时，所得溶液中溶质的质量分数大于两溶液溶质质量分数之和的一半；若某溶液的密度小于水，当两溶液等体积混合时，所得溶液中溶质的质量分数小于两溶液中溶质质量分数之和的一半。若两溶液等质量混合，不管溶液密度如何，所得溶液中溶质的质量分数都是两溶液中溶质质量分数之和的一半。
铜和浓硫酸在加热条件下能发生反应，铜和稀硫酸不反应，和此相似的还有MnO2和浓盐酸能发生反应，和稀盐酸不反应。如果是足量的锌和浓硫酸反应，开始时生成二氧化硫，当浓硫酸变为稀硫酸时，锌和稀硫酸会继续反应，但不生成二氧化硫而是生成氢气。和此相似的还有铜和浓硝酸反应生成二氧化氮，当浓硝酸变为稀硝酸时，生成一氧化氮。
5．D
【详解】①SO2 水中的溶解比为40:1；
②H2S水中的溶解比为2.6:1；
③HCl水中的溶解比为500:1；
④NH3水中的溶解比为700:1；
在水中的溶解度由小到大排列的顺序是②①③④，故D正确；
综上所述，答案为D。
6．B
【详解】A.钠与氧气在常温下反应生成氧化钠，在加热或点燃的情况下生成过氧化钠，A项不符合题意；
B.氯气和氢气无论光照还是点燃，生成的都是氯化氢，B项符合题意；
C.少量与Ca（OH）2溶液反应的产物是，若过量，产物是，C项不符合题意；
D.铜和浓、稀硝酸的反应产物不一样，浓硝酸的还原产物是，稀硝酸的还原产物是，D项不符合题意；
答案选B。
7．D
【详解】A．金刚石和石墨是同一元素的不同单质，二者互为同素异形体，A正确；
B．金刚石和石墨的组成元素均为碳元素，两者均为碳元素的单质，B正确；
C．石墨具有良好的导电性，常用于电极，C正确；
D．石墨与金刚石结构不同，石墨转化为金刚石生了新的物质，故石墨转化为金刚石属于化学反应，D错误；
故本题选D。
8．A
【详解】A. 过氧化氢分解，二氧化锰是催化剂，故A错误；
B. 液氨汽化吸热，液氨做制冷剂，故B正确；
C. 氧化铝耐高温，氧化铝作耐高温材料，故C正确；
D. 蚊虫叮咬显酸性，肥皂水显碱性，蚊虫叮咬后用肥皂水清洗，故D正确。
答案选A。
9．C
【详解】A. 塑料的熔点很小，所以不能耐高温，A错误；
B. 玻璃在高温下会逐渐软化，不能起保护作用，B错误；
C. 新型陶瓷耐高温熔点较高，所以能耐高温，可作保护层，C正确；
D. 镁铝合金的熔点较低，D错误；
故合理选项是C。
10．C
【详解】试题分析：A．硫化氢与二氧化硫反应生成单质硫，单质硫不溶于盐酸，故A不选；B．二氧化氮与水反应生成的硝酸将亚硫酸氧化后生成硫酸钡沉淀，不溶于盐酸，故B不选；C．氨气与二氧化碳反应生成碳酸铵，碳酸铵与氯化钡反应生成碳酸钡沉淀，溶于盐酸，故C选；D．氯气将亚硫酸氧化后生成硫酸钡沉淀，不溶于盐酸，故D不选；故选C。
【考点定位】考查二氧化硫的性质
【名师点晴】本题考查了元素化合物的性质，侧重考查二氧化硫的性质，是高考常考的知识点，熟悉各物质的性质及反应发生的条件是解题的关键。二氧化硫的性质主要有：①二氧化硫和水反应生成亚硫酸，紫色石蕊试液遇酸变红色；②二氧化硫有漂白性，能使品红褪色，但不能使石蕊褪色；③二氧化硫有还原性，能被氧化性如高锰酸钾等发生氧化还原反应生成硫酸；④二氧化硫和二氧化碳有相似性，能使澄清的石灰水变浑浊，继续通入二氧化硫，二氧化硫和亚硫酸钙反应生成可溶性的亚硫酸氢钙；⑤具有氧化性，但比较弱。
11．D
【详解】为了检验，需先加稀盐酸，排除Ag+和碳酸根的影响，无明显变化，再加溶液，有白色沉淀BaSO4，说明含有，故选：D。
12．D
【详解】锌与浓反应，开始生成气体，发生：Zn+2H2SO4(浓)=ZnSO4+2H2O+SO2↑；
随反应的进行，硫酸的浓度变小，还可能生成氢气，发生：Zn+H2SO4=ZnSO4+H2↑；
由反应方程式可知参加反应的硫酸的物质的量为反应完全时生成的与生成的的物质的量之和；
锌的物质的量为，标况下nL气体可能只包含二氧化硫，也可能含包含氢气，故的物质的量≤，故参加反应的硫酸的物质的量≤+，只有D项符合题意；
答案选D。
13．A
【详解】A. 太阳能电池可采用硅材料制作，不是二氧化硅，故A错误；
B. SiO2可用于制造光导纤维，故B正确；
C. Na2SiO3水溶液俗称水玻璃，可用作木材防火剂及黏胶剂，故C正确；
D. 建设三峡大坝使用了大量水泥，水泥属于硅酸盐材料，水泥是无机非金属材料，故D正确，
故选A。
【点睛】硅和二氧化硅的用途是高频考点，硅属于半导体材料，可以用于电器元件制备和太阳能电池板材料的制作，二氧化硅传导光的能力非常强，常用于制造光导纤维。
14．C
【详解】A.氨气不能用浓硫酸干燥，选项A错误；
B.H2S具有还原性，不能用浓硫酸干燥，选项B错误；
C.浓盐酸与次氯酸钙固体反应制氯气不需要加热，氯气可以用浓硫酸干燥，密度大于空气需要向上排空气法收集，氯气有毒尾气用氢氧化钠溶液吸收，选项C正确；
D.乙炔的密度比空气小，应该用向下排空气法收集，选项D错误；
答案选C。
15．(1) 2Na2O2＋2SO3＝2Na2SO4＋O2↑ Na2O2＋2SO2＝Na2SO4
(2)最高
【分析】（1）二氧化硫具有还原性，能被过氧化钠氧化，二者反应生成硫酸钠；三氧化硫与过氧化钠反应生成硫酸钠和氧气；
（2）过氧化钠与低价态的非金属氧化物发生化合反应，生成该非金属的最高价态的含氧酸盐，此时没有氧气产生；当非金属氧化物有高低价态时，过氧化钠与最高价态的非金属氧化物反应生成该非金属的最高价态的含氧酸盐和氧气。
【详解】（1）二氧化硫具有还原性，能被过氧化钠氧化，二者反应生成硫酸钠，反应的方程式为：Na2O2+SO2=Na2SO4；三氧化硫与过氧化钠反应生成硫酸钠和氧气，反应的方程式为：2Na2O2+2SO3=2Na2SO4+O2；
（2）通过Na2O2与SO2、SO3反应比较可知：在氧化物中，当非金属元素处于最高价时，其氧化物与过氧化钠反应就有O2生成。
16．(1) 下
(2)试纸先变红后褪色
(3)0.75##
(4)
【解析】（1）
实验室用氯化铵与氢氧化钙反应制备NH3，反应的化学方程式为：；氨气的密度比空气小，收集NH3应用向下排空气法；
（2）
向干燥的蓝色石蕊试纸上滴加浓硝酸，预测可观察到的现象为先变红，后褪色，变红是氢离子的作用，褪色使浓硝酸的作用，浓硝酸具有强氧化性，具有漂白作用，故答案为：先变红，后褪色；
（3）
水体中过量氨氮(以NH3表示)，用O2可将其氧化生成无污染的气体单质，即N2，根据电子得失守恒，有关系式：4NH3~3O2，除去1molNH3需消耗O2的物质的量为0.75mol，故答案为：0.75或；
（4）
用锌可去除酸性水体中的以修复环境，反应初始时，转化为，此时反应的离子方程式为：。
17． SiO2+2CSi+2CO B
【详解】(1)工业上用焦炭还原石英砂可以制得含有少量杂质的粗硅，该反应的化学方程式：SiO2+2CSi+2CO。
(2)硅在自然界中存在状态是化合态。
18．(1)
(2)第三周期ⅣA族
(3)
【详解】（1）氮气分子中两个氮原子之间共用三对电子，电子式为；黄铁矿的主要成分为；
（2）Si元素为14号元素，在元素周期表的第三周期ⅣA族；
（3）浓硫酸有强氧化性，加热条件下与C反应生成二氧化碳、二氧化硫和水，方程式为。
19．(1)
(2) Ca(OH)2、CaCO3
(3)
(4) H2SO3 CO(NH2)2+H2O=2NH3↑+CO2↑
【分析】氮的单质及其化合物是元素化合物的重要知识，熟记并理解元素的化学性质，掌握相关化学方程式。
【详解】（1）工业合成氨是制取氮肥的基础，利用空气中的氮气与空气反应制备氨气，故反应的方程式为：；
（2）强碱和铵盐在加热的条件下可以制备氨气，实验室制备氨气的重要基础原理，故其反应方程式为：；
NH3与O2在催化剂作用下，可发生催化氧化反应生成，故反应的方程式为：；
与硝酸反应生成硝酸钙可以是碱氢氧化钙或盐碳酸钙，故答案为：Ca(OH)2、CaCO3
（3）碳酸氢铵在温度较高的情况下，可以分解生成氨气、二氧化碳、水；故反应的方程式为：
（4）二氧化硫经过两步反应生成硫酸，最终生成硫酸铵，故X可以是SO3或H2SO3；
尿素是一种常用有机氮肥，缓慢与发生非氧化还原反应释放出和CO2，故反应的方程式为：CO(NH2)2+H2O=2NH3↑+CO2↑。
20．（1）11.2
（2）11.2
【详解】（1）设Fe的物质的量是x，
x=0.2mol，所以铁的质量是0.2mol×56g/mol＝11.2g；
（2）利用极值法，若只含Fe3+，则铁的质量同(1)；若只含Fe2+，设Fe的物质的量是y
y=0.3mol，所以铁的质量是0.3mol×56g/mol＝16.8g；反应后的溶液中既含有Fe3+、又含有Fe2+离子，则样品②的质量是11.2＜a＜16.8；
（3）由于最初溶液中NO3－的物质的量就是0.8mol，所以曲线表示的是NO3－的物质的量变化的曲线；根据(1)可知，加入0.2mol铁发生反应Fe＋4HNO3＝Fe(NO3)3＋NO↑＋2H2O，铁离子的最大值是0.2mol；再加铁发生反应2 Fe(NO3)3＋Fe=3 Fe(NO3)2，开始生成亚铁离子，加0.1mol铁反应完全，亚铁离子的最大值是0.3mol，Fe3+的值为0，所以图象为。
21． ③中溶液液面上方气体仍为无色，④中溶液液面上方气体变为红棕色
【详解】（1）装置①中反应生成了二氧化氮，在装置②中二氧化氮会与水反应，即；
（2）如果装置②得到的一氧化氮在通过装置③④时，根据题意浓硝酸的氧化性强于稀硝酸，则无色一氧化氮会被装置④中浓硝酸氧化为红棕色的二氧化氮，③中装稀硝酸，故③中溶液液面上方气体仍为无色，即确定浓硝酸具有氧化性结论的现象是：③中溶液液面上方气体仍为无色，④中溶液液面上方气体变为红棕色。
22． 吸水性 脱水性 强氧化性
【详解】浓硫酸具有吸水性，能够吸收空气中的水蒸气，所以盛有浓硫酸的烧杯敞口放置一段时间后质量增加；浓硫酸具有脱水性，使纸张中的氢和氧元素按照2:1的比例以水分子的形式脱去，余下碳，故玻璃棒蘸取浓硫酸滴在纸张上纸张变黑；把木炭放入热的浓硫酸中，二者发生反应生成二氧化碳、二氧化硫气体，体现了浓硫酸的强氧化性。
答案第1页，共2页
答案第1页，共2页
