第五章 化工生产中的重要非金属元素 章末检测试卷(一)
(满分：100分)
一、选择题(本题包括16小题，每小题3分，共48分。每小题只有一个选项符合题意)
1．(2023·沈阳高一月考)化学与生产、生活密切相关，下列说法不正确的是( )
A．闻名世界的秦兵马俑是陶制品，由黏土经高温烧结而成
B．葡萄酒中通常添加少量SO2，既可以杀菌，又可防止营养成分被氧化
C．《清波杂志》卷十二：“信州铅山胆水自山下注，势若瀑布……古传一人至水滨，遗匙钥，翌日得之，已成铜矣。”这里的胆水是指CuSO4溶液
D．我国清代《本草纲目拾遗》中记叙“强水”条目下写道：“性最烈，能蚀五金……其水甚强，五金八石皆能穿第，惟玻璃可盛。”这里的“强水”是指HF
2．下列叙述正确的是( )
A．H2O2、SO2、氯水、过氧化钠、臭氧、活性炭都有漂白性，其原理相同
B．将SO2通入BaCl2溶液中可生成BaSO4沉淀
C．检验SO2中含有CO2的方法是通过澄清石灰水
D．向含有BaCl2和NaOH的混合溶液中通入少量的CO2气体，有白色沉淀生成
3．(2023·安徽宿州高一期中)氮及其化合物对人类生存和社会发展意义重大。下列关于氮及其化合物的说法正确的是( )
A．N2与过量O2反应可直接生成NO2
B．用浓NH4Cl溶液处理过的舞台幕布不易着火是因为NH4Cl隔绝了空气
C．NH3氧化为NO是工业制硝酸的重要反应
D．向某无色溶液中加入稀NaOH溶液，把湿润的红色石蕊试纸放在试管口，不变蓝，则原溶液中不含NH
4．(2022·广州高一月考)如图为火山口附近硫元素的存在示意图，下列说法不正确的是( )
A．火山爆发有可能引发酸雨
B．SO2有毒，不能用作食品添加剂
C．S具有氧化性，能与Cu化合为Cu2S
D．图中含硫物质间的转化包含非氧化还原反应
5．(2023·南昌二中高一检测)下列实验不能达到目的的是( )
A B C D
实验室制氨气 实验室氨气尾气吸收 用氯化氢气体和饱和食盐水做喷泉实验 验证浓H2SO4的脱水性、强氧化性
6．(2023·陕西延安中学高一期中)下列现象或事实中不能用同一原理解释的是( )
A．浓硝酸和氯水用棕色试剂瓶保存
B．硫化钠和亚硫酸钠固体长期暴露在空气中变质
C．浓硫酸和浓盐酸长期暴露在空气中浓度降低
D．二氧化硫和H2S使酸性高锰酸钾溶液褪色
7．(2022·湖南永州第一中学检测)下表各物质中，A、B、C、D、E均含有同一种短周期元素，其中A是单质，B常温下是气态氢化物，C、D是氧化物，E是D和水反应的产物。则各物质之间通过一步反应就能实现表中所示转化的是( )
物质编号 物质转化关系 A D E
① Si SiO2 H2SiO3
② S SO3 H2SO4
③ Na Na2O2 NaOH
④ N2 NO2 HNO3
A.②③ B．②④
C．①③④ D．①②③④
8．某同学为检验某溶液中是否含有SO、Cl－、Fe3＋、NH，进行了如图所示的实验操作。实验过程中产生的气体能使湿润的红色石蕊试纸变蓝。则下列结论正确的是( )
A．原溶液中一定含有SO
B．原溶液中一定含有NH
C．原溶液中一定含有Cl－
D．原溶液中一定含有Fe3＋
9．天宫一号搭载的长征二号火箭使用的主要燃料是偏二甲肼(用R表示)和四氧化二氮，在火箭发射时，二者剧烈反应产生大量气体并释放出大量的热，该反应的化学方程式为R＋2N2O4===3N2＋4H2O＋2CO2，下列叙述错误的是( )
A．此反应可在瞬间产生大量高温气体，推动火箭飞行
B．此反应是氧化还原反应，N2O4是氧化剂
C．每生成1 mol N2，反应转移8 mol电子
D．此反应中R的分子式为C2H8N2
10．(2023·陕西延安中学高一期中)下列指定反应的离子方程式书写正确的是( )
A．过量SO2与“84”消毒液反应：ClO－＋H2O＋SO2===HSO＋HClO
B．将SO2通入Ba(NO3)2溶液中：SO2＋H2O＋Ba2＋===BaSO3↓＋2H＋
C．向稀硝酸中加入过量铁粉：Fe＋NO＋4H＋===Fe3＋＋NO↑＋2H2O
D．用氨水吸收少量SO2：2NH3·H2O＋SO2===2NH＋SO＋H2O
11．在一定条件下，将m体积NO和n体积O2同时通入倒立于水中且盛满水的容器中，充分反应后，容器内残留体积的气体，该气体与空气接触变为红棕色，则m∶n为( )
A．3∶2 B．2∶3
C．8∶3 D．3∶8
12．硫酸铵为无色结晶或白色颗粒，无气味，溶于水，不溶于乙醇和丙酮。其在一定温度下分解的化学方程式为3(NH4)2SO4===3SO2↑＋N2↑＋4NH3↑＋6H2O，下列说法正确的是( )
A．将分解产生的混合气体，用水充分吸收，生成物中n[(NH4)2SO3]∶n(NH4HSO3)＝2∶1
B．将分解产生的混合气体，通到BaCl2溶液中不能产生白色沉淀
C．将分解产生的混合气体，用足量的浓硫酸充分吸收后，可以收集到纯净的N2
D．将分解产生的混合气体，通到酸性KMnO4溶液中，涉及氧化还原反应的离子方程式为2MnO＋5SO2＋2H2O===2Mn2＋＋5SO＋4H＋
13．向稀硝酸和Fe(NO3)3溶液的混合溶液中逐渐加入铁粉，产生无色气体，该气体遇空气变成红棕色，溶液中Fe2＋的物质的量和加入铁粉的物质的量之间的关系如图所示。则原混合溶液中HNO3和Fe(NO3)3的物质的量浓度之比为( )
A．2∶1 B．1∶1
C．4∶1 D．3∶1
14．(2023·河南信阳高一月考)为落实“五水共治”，某工厂拟综合处理含NH废水和工业废气(主要含N2、CO2、SO2、NO、CO，不考虑其他成分)，设计了如下流程。下列说法不正确的是( )
A．固体1中主要含有Ca(OH)2、CaCO3、CaSO3
B．X可以是空气，且需过量
C．捕获剂所捕获的气体主要是CO
D．处理含NH废水时，发生反应的离子方程式为NH＋NO===N2↑＋2H2O
15．(2023·珠海高一质检)用如图所示装置探究Cl2和NO2在NaOH溶液中的反应，若通入适当比例的Cl2和NO2，即发生反应：Cl2＋2NO2＋4NaOH===2NaNO3＋2NaCl＋2H2O。已知：NO2不溶于CCl4。
下列叙述正确的是( )
A．实验室中用二氧化锰与1 mol·L－1的盐酸共热制备氯气
B．装置Ⅰ中盛放的试剂是浓硫酸，作用是干燥氯气
C．装置Ⅲ的作用是便于控制通入NO2的量
D．若制备的NO2中含有NO，应将混合气体通入水中以除去NO
16．(2022·四川树德中学月考)葡萄酒中常加入亚硫酸盐作为食品添加剂，为检测某葡萄酒样品中亚硫酸盐的含量(通常以酒样中SO2的量计)，某研究小组设计了如下实验(已知还原性：SO>I－>Cl－)。
酒样气体溶液数据处理(滴定是一种测定溶液浓度的方法)
下列说法不正确的是( )
A．若试剂A选择氯水，则试剂B可选择NaOH溶液
B．通入N2和煮沸的目的是将产生的气体从溶液中全部赶出
C．葡萄酒中加亚硫酸盐的主要目的是防止氧化，利用了亚硫酸盐的还原性
D．若试剂A选择碱液，调节吸收后溶液为中性，则试剂B可选择I2的溶液
二、非选择题(本题包括4小题，共52分)
17．(10分)研究氮及其化合物的性质，可以有效改善人类的生存环境。氮元素化合价—物质类别关系如图。
回答下列问题：
(1)在催化剂和加热的条件下，物质A生成NO是工业制硝酸的重要反应，化学方程式是______
_______________________________________________________________________________。
(2)在加热条件下，物质C的浓溶液与碳单质反应，写出反应的化学方程式：_______________
_______________________________________________________________________________。
(3)实验室中，检验溶液中含有NH的操作方法是_____________________________________。
(4)物质B为红棕色气体，写出该物质与水反应的化学方程式：__________________________
_______________________________________________________________________________，
当反应消耗3.36 L(标准状况)物质B时，转移电子的物质的量为________ mol。
18．(15分)(2022·重庆南开中学高一月考)SO2是硫元素中一种重要物质，在生产生活中有着重要用途。
(1)某研究小组用如图装置进行SO2与FeCl3溶液反应的相关实验(夹持装置已略去)。
①通入足量SO2时C中观察到的现象为_____________________________________________。
②根据以上现象，该小组同学认为SO2与FeCl3溶液发生氧化还原反应。
a．写出SO2与FeCl3溶液反应的离子方程式：_________________________________________。
b．请设计实验方案检验溶液中是否还有Fe3＋：_________________________________________
_______________________________________________________________________________。
c．该小组同学向C中反应后的溶液中加入硝酸酸化的BaCl2溶液，若出现白色沉淀，即可证明反应生成了SO。该做法__________(填“合理”或“不合理”)，理由是________________
_______________________________________________________________________________。
③为了验证SO2具有还原性，实验中可以代替FeCl3溶液的试剂有__________(填字母)。
A．浓硫酸 B．酸性KMnO4溶液
C．碘水 D．NaCl溶液
(2)某同学利用如图所示的装置研究SO2的性质(熔点：SO2－72 ℃，SO3 16.8 ℃，沸点：SO2－10 ℃，SO3 44.8 ℃)。
①装置Ⅰ模拟工业生产中SO2催化氧化的反应，其化学方程式是______________________。
②该同学按Ⅰ、Ⅱ、Ⅳ顺序连接装置，若装置Ⅳ中有50 mL 2.5 mol·L－1NaOH溶液，反应后增重4.8 g，则装置Ⅳ中发生反应的化学方程式是____________________________________。
19．(15分)(2022·北京市第十一中学检测)已知：①氧化亚铜在酸性条件下能发生歧化反应：Cu2O＋2H＋===Cu＋Cu2＋＋H2O；②红热的铜能与氮的氧化物反应。某化学小组设计实验探究一氧化氮和铜反应的氧化产物，装置如图(部分夹持装置未画出)。
(1)①a管的作用是_______________________________________________________________。
②装置A中发生反应的离子方程式为_______________________________________________。
(2)实验开始时，先打开A中分液漏斗活塞，过一会儿，点燃D处酒精灯，这样操作的目的是____________________________，当Cu充分反应，实验结束时，下列操作中应首先进行的是______(填序号)。
①停止滴加浓硝酸 ②熄灭酒精灯
③从E装置中取出导气管
(3)为了探究氧化产物是否含有Cu2O，取少量完全反应后的产物，进行如下实验：
(甲)加入足量的稀硝酸，观察是否完全溶解
(乙)加入足量的稀硫酸，观察是否完全溶解
(丙)加入足量的浓硝酸，观察是否完全溶解
其中，能达到实验目的的是__________(填代号)。
(4)查文献发现：铜与浓硝酸反应一旦发生就变快，是因为开始生成的NO2溶于水形成HNO2(弱酸，不稳定，易分解)，它再与Cu反应，反应就加快。对生成HNO2后反应变快的原因进行探究：
序号 实验操作 实验现象
Ⅰ 取B中溶液，加入一定量NaNO2固体，再加入铜片 立即产生无色气体，液面上方呈红棕色
Ⅱ 取B中溶液，放置一段时间，溶液变为无色，再加入铜片 产生无色气体，较Ⅰ慢；液面上方呈浅红棕色
实验中“放置一段时间”的目的是______________，说明HNO2氧化Cu的反应速率比HNO3氧化Cu快。
(5)某同学将铜片放入盛有稀HNO3的试管中，开始无明显现象，渐有小气泡产生，液面上方出现浅红棕色，溶液呈蓝色。结合上述实验，分析判断该反应慢的原因，除了硝酸浓度小、反应温度较低影响反应速率外，另一个重要原因是_____________________________________
_______________________________________________________________________________。
(6)若产物为CuO和Cu2O的混合物，取混合物5.92 g与足量稀硝酸反应，测得生成448 mL标准状况下NO气体，则CuO和Cu2O的物质的量之比为______。
20．(12分)铜既能与稀硝酸反应，也能与浓硝酸反应，当铜与一定浓度硝酸反应时，可将反应的化学方程式表示为Cu＋HNO3 ―→Cu(NO3)2＋NO↑＋NO2↑＋H2O (方程式未配平，不考虑 2NO2??N2O4)。
(1)硝酸在该反应中体现的性质有_________________________________________________。
(2)如果参加反应的Cu和HNO3的物质的量之比是3∶10，写出并配平该反应的离子方程式：
_______________________________________________________________________________。
(3)0.004 mol Cu被硝酸完全溶解后，Cu失去的电子数是________，如果得到的NO和NO2物质的量相同，则参加反应的硝酸的物质的量是________，在标准状况下若将收集NO和NO2的集气瓶倒立于水中，通入一定量的氧气充分反应后发现无气体剩余，则通入O2的体积为______ mL；所得溶液(假设溶质不扩散)的物质的量浓度是________。
章末检测试卷(一)
1．D 2.D 3.C 4.B
5．A [氨气难溶于四氯化碳，B装置能防止倒吸，能达到目的；氯化氢气体易溶于饱和食盐水，用氯化氢气体和饱和食盐水做喷泉实验，C装置能达到目的；浓H2SO4滴到蔗糖上，蔗糖变黑，说明浓硫酸具有脱水性，品红溶液褪色，说明炭和浓硫酸反应生成二氧化硫，说明浓硫酸具有强氧化性，D装置能达到目的。]
6．C [浓硝酸和氯水见光易分解，所以用棕色试剂瓶保存，故A不选；硫化钠和亚硫酸钠固体长期暴露在空气中都会被空气氧化，故B不选；浓硫酸具有吸水性，浓盐酸具有挥发性，二者在空气中浓度都降低，但不能用同一原理解释，故C选；SO2和H2S都具有还原性，都能使酸性高锰酸钾溶液褪色，故D不选。]
7．B [①SiSiH4，Si与O2直接生成SiO2，Si只能生成一种氧化物且SiO2不能与H2O反应生成H2SiO3；②SH2S，SSO2，H2SSO2，SO2SO3H2SO4；③Na没有气态氢化物；④N2NH3，N2NO，NH3NO，NONO2HNO3。]
8．B 9.C
10．D [过量SO2与“84”消毒液会发生氧化还原反应生成硫酸根离子和氯离子，离子方程式为SO2＋ClO－＋H2O===SO＋2H＋＋Cl－，A错误；酸性条件下SO2被NO氧化为SO，与Ba2＋结合生成BaSO4白色沉淀，B错误；向稀硝酸中加入过量铁粉最终生成硝酸亚铁，C错误。]
11．C
12．D [将分解产生的混合气体，用水充分吸收，4 mol氨气和水反应生成4 mol一水合氨，3 mol二氧化硫和一水合氨反应生成亚硫酸铵和亚硫酸氢铵的物质的量之比为1∶2，A错误；将分解产生的混合气体，通到BaCl2溶液中，亚硫酸铵和氯化钡溶液反应能产生亚硫酸钡白色沉淀，B错误；浓硫酸可将氨气被完全吸收，二氧化硫、氮气不能被吸收，收集不到纯净的N2，C错误。]
13．C [由图可知，当加入1 mol Fe时，n(Fe2＋)＝0，说明此过程中Fe和稀硝酸发生反应：Fe＋4HNO3(稀)===Fe(NO3)3＋NO↑＋2H2O，即1 mol Fe消耗4 mol HNO3生成1 mol Fe3＋；当又加入1 mol Fe时，n(Fe2＋)＝3 mol，发生反应：Fe＋2Fe3＋===3Fe2＋，消耗2 mol Fe3＋，则原混合液中Fe3＋的物质的量为2 mol－1 mol＝1 mol，故原混合液中HNO3和Fe(NO3)3的物质的量浓度之比为4∶1。]
14．B [工业废气中CO2、SO2可被石灰乳吸收，固体1含有生成的CaCO3、CaSO3和过量的Ca(OH)2，A正确；气体1是不能被过量石灰乳吸收的N2、NO、CO，气体1中通入X，用氢氧化钠溶液处理后得到NaNO2，X可为空气，但不能过量，否则得到硝酸钠，B错误；气体2含有CO、N2，所捕获的气体主要是CO，C正确；NaNO2与NH发生氧化还原反应，生成无污染气体，应生成氮气，D正确。]
15．C [实验室中用二氧化锰与浓盐酸共热制取氯气，而1 mol·L－1的盐酸是稀盐酸，A错误；该实验不需要保证氯气是干燥的，装置Ⅰ中盛放的试剂是饱和NaCl溶液，作用是除去氯气中的杂质HCl气体，B错误；由于NO2气体不能在CCl4中溶解，气体通过装置Ⅲ，可根据导气管口气泡的多少，观察气体流速，因此其作用是便于控制通入NO2的量，C正确；将混合气体通入水中，会发生反应：3NO2＋H2O===2HNO3＋NO，最后导致气体完全变为NO，D错误。]
16．A [二氧化硫具有还原性，可以被氯水氧化为硫酸，但是氯水也可以和氢氧化钠反应，故试剂B不能选择NaOH溶液，A错误；亚硫酸根离子易被空气中的氧气氧化为硫酸根离子，葡萄酒中加亚硫酸盐的主要目的是防止葡萄酒氧化，利用了亚硫酸盐的还原性，C正确；若试剂A选择碱液，可以和二氧化硫反应得到亚硫酸盐或是亚硫酸氢盐，该盐可以被碘单质氧化为硫酸盐，试剂B可选择I2的溶液，D正确。]
17．(1)4NH3＋5O24NO＋6H2O
(2)C＋4HNO3(浓)CO2↑＋4NO2↑＋2H2O
(3)取少量溶液于试管中，加入氢氧化钠溶液，稍微加热，若有使湿润的红色石蕊试纸变蓝的气体产生，证明溶液中含有NH
(4)3NO2＋H2O===2HNO3＋NO 0.1
解析 由氮元素化合价—物质类别关系图分析，A为氨，B为二氧化氮，C为硝酸。
(4)物质B为红棕色气体NO2，和水反应的化学方程式为3NO2＋H2O===2HNO3＋NO，反应中3 mol NO2转移电子的物质的量为2 mol，当反应消耗3.36 L(标准状况)物质B时，物质的量为＝0.15 mol，转移电子的物质的量为0.15 mol×＝0.1 mol。
18．(1)①溶液由棕黄色变成浅绿色 ②a.2Fe3＋＋SO2＋2H2O===SO＋4H＋＋2Fe2＋ b．取少量C中反应后的溶液于试管中，向其中滴入KSCN溶液，若显红色说明有Fe3＋，反之无
Fe3＋ c．不合理 HNO3具有强氧化性，可以将溶解的SO2氧化成SO，干扰实验 ③BC
(2)①2SO2＋O22SO3 ②3SO2＋5NaOH===2Na2SO3＋NaHSO3＋2H2O
19．(1)①平衡分液漏斗内外压强，使液体顺利流下
②Cu＋4H＋＋2NO===Cu2＋＋2NO2↑＋2H2O
(2)将装置中的空气排尽，防止氧气与Cu反应，影响实验结果 ① (3)乙 (4)使HNO2完全分解
(5)稀硝酸不能将NO氧化为NO2，体系中不能发生NO2与水生成HNO2的反应
(6)2∶3
20．(1)酸性、氧化性 (2)3Cu＋10H＋＋4NO===3Cu2＋＋NO↑＋3NO2↑＋5H2O
(3)0.008NA 0.012 mol 44.8 mol·L－1(或0.044 6 mol·L－1)
解析 (2)令铜为3 mol，则HNO3为10 mol，根据铜元素守恒可知，生成3 mol硝酸铜，所以作氧化剂的硝酸的物质的量为10 mol－6 mol＝4 mol，令生成NO为x mol，则生成NO2为(4－x) mol，根据转移电子守恒可知，3x＋(4－x)×1＝3×2，解得x＝1，则反应离子方程式为3Cu＋10H＋＋4NO===3Cu2＋＋NO↑＋3NO2↑＋5H2O。(3)设生成的NO的物质的量为x mol，根据得失电子守恒，3x＋x＝0.008，x＝0.002；表现氧化性的硝酸为0.004 mol，表现酸性的硝酸为0.008 mol；参加反应的硝酸的物质的量是0.004 mol＋0.008 mol＝0.012 mol；根据氧化还原反应的实质，据2Cu～O2可知，2∶1＝0.004 mol∶n(O2)，n(O2)＝0.002 mol，则通入O2的体积为44.8 mL；所得溶液的物质的量浓度是c＝ mol·L－1。
