必修二第五章化工生产中的重要非金属元素>本单元综合与测试（答案）

必修二第五章测试
化学
姓名：___________班级：___________考号：___________
一、单选题
1．有些科学家提出硅是“21 世纪的能源”，这主要是由于作为半导体材料的硅在太阳能
发电过程中具有重要的作用。下列关于硅及其化合物的说法正确的是
A．水泥、玻璃、水晶饰物都是硅酸盐制品
B．高温下，可在试管内完成焦炭和石英砂(SiO2)制取硅的反应
C．光导纤维的主要成分是SiO2
D．自然界中硅元素的贮量丰富，并存在大量的单质硅
2．将3. 84 g铜粉与一定质量浓硝酸反应，当铜完全作用时，溶液中的NO3-减少0.1mol，则所消耗硝酸的物质的量是
A．0.1 mol B．0.11 mol C．0.16 mol D．0.22 mol
3．下列说法不正确的是
A．工业上可采用高温冶炼黄铜矿的方法获得粗铜
B．工业上用焦炭在高温下还原二氧化硅可制得粗硅和一氧化碳
C．单质碳有还原性，在高炉炼铁中直接将氧化铁还原成铁
D．工业上生产玻璃、水泥和炼铁均需要用石灰石为原料
4．北京时间3月23日15：40，“天宫课堂”第二课在中国空间站开讲。下列在线征集的课题属于化学变化的是
A．泡腾片在太空水球中的变化 B．失重状态下水，油分离
C．太空中，水中放入乒乓球是否上浮 D．失重状态下，过饱和液体的结晶现象
5．为除去中混有的和，得到干燥的，下列试剂使用顺序正确的是
①酸性高锰酸钾溶液 ②饱和溶液 ③碱石灰 ④灼热的铜网 ⑤浓硫酸
A．①③④ B．④①⑤ C．②④③ D．②④⑤
6．下列物质暴露在空气中质量会变轻的是
A．氢氧化钠 B．氯化钠 C．浓硝酸 D．浓硫酸
7．下列矿物与其主要成分对应不当的是
A．铝土矿： B．赤铁矿： C．黄铜矿： D．水晶；
8．中国不少古诗词清晰的描绘了当时人民的生活和社会的发展，如刘禹锡的浪淘沙“日照澄州江雾开，淘金女伴满江隈，美人首饰侯王印，尽是沙中浪底来。”下列有关本诗的说法正确的是
A．“沙中浪底来”的物质指的是金的氧化物
B．由沙子(主要成分二氧化硅)到计算机芯片(硅)发生了还原反应
C．雾的分散质粒子直径范围是10 9～10 7cm
D．淘金原理与化学上的萃取一致
9．将盛有12mL NO2和O2的混合气体的量筒倒立于水槽中，充分反应后，还剩余2mL无色气体，则原混合气体中O2的体积是
A．1.2mL B．2.4mL C．3.6mL D．4.8mL
10．化学与生产、生活、社会密切相关。下列说法不正确的是
A．“试玉要烧三日满”，说明玉难熔化
B．在豆浆里加入盐卤可以制豆腐
C．久置的青菜叶变黄与SO2漂白的纸张变黄原理相同
D．铝箔有还原性，可作为脱氧剂用于药品的包装材料
11．下列选项中，有关实验操作、现象和结论都正确的是
选项 实验操作 现象 结论
A 将过量的CO2通入CaCl2溶液中 无白色沉淀出现 生成的Ca(HCO3)2可溶于水
B 常温下将Al片插入浓硫酸中 无明显现象 Al片和浓硫酸不反应
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 将SO2通入溴水中 溶液褪色 SO2具有漂白性
A．A B．B C．C D．D
12．下列说法不正确的是
A．浓硝酸、硝酸银、氯水均用棕色试剂瓶保存
B．氨气能使湿润的蓝色石蕊试纸变红
C．硝酸与FeO反应生成，表明硝酸具有氧化性
D．等量的铜与足量完全反应，硝酸的浓度越大，消耗的越多
13．硫酸亚铁铵晶体[(NH4)2Fe(SO4)·6H2O]俗称摩尔盐，用途十分广泛。硫酸亚铁在空气中易被氧化，而形成摩尔盐后就稳定了。实验室通过冷却热的FeSO4与饱和(NH4)2SO4混合溶液制备摩尔盐。下列实验装置能够达到实验目的的是
A．用装置甲制取FeSO4溶液
B．用装置乙制取NH3
C．用装置丙制取饱和(NH4)2SO4溶液
D．用装置丁制取(NH4)2Fe(SO4)·6H2O晶体
14．下列实验方法能达到实验目的的是
A．加热可除去NaHCO3固体中少量的Na2CO3 B．用NaOH溶液鉴别AlCl3溶液和MgCl2溶液
C．用澄清石灰水鉴别SO2和CO2两种气体 D．用乙醇代替CCl4萃取碘水中的碘单质
15．关于硝酸的说法正确的是
A．硝酸电离出的H＋离子，能被Zn、Fe等金属还原成H2
B．浓HNO3与浓HCl按3∶1的体积比所得的混合物叫王水
C．硝酸与金属反应时，主要是＋5价的氮元素得电子
D．常温下，向浓HNO3中投入Fe片，会产生大量的红棕色气体
16．根据下列实验操作和现象所得到的结论正确的是
选项 实验操作和现象 实验结论
A 向酸性高锰酸钾溶液中通入，溶液的红色褪去 二氧化硫具有漂白性
B 向久置的溶液中加入足量溶液，出现白色沉淀；再加入足量稀盐酸，部分沉淀溶解 部分被氧化
C 向蔗糖中加入浓硫酸，蔗糖变黑，同时有无色有刺激性气味的气体生成 浓硫酸具有吸水性
D 和通入溶液中，有白色沉淀生成 生成难溶的、
A．A B．B C．C D．D
二、填空题
17．工业上将NH3转化为其他铵态化肥属于人工固氮。(__)
18．研究氮的循环和转化对生产，生活有重要的价值。
(1)写出用如图所示装置进行实验室制备氨气的化学方程式：_____。
(2)氨是重要的化工原料。某工厂用氨制硝酸和铵盐的流程如图所示。
①设备1、3中发生反应的化学方程式分别是_____；______。
②设备2中通入的物质A是______。
(3)氨氮废水的去除是当前科学研究的热点问题。氨氮废水中的氮元素多以NH和NH3·H2O的形式存在。某工厂处理氨氮废水的流程如图：
含NH的废水低浓度氨氮废水含余氯废水达标
①过程①的目的是将转化为NH3，并通过鼓入大量空气将氨气吹出，写出转化为NH3的离子方程式：______。
②过程②加入NaClO溶液可将氨氮物质转化为无毒物质，请用离子方程式表示该转化过程_____。
③含余氯废水的主要成分是NaClO以及HClO，X可选用以下哪种溶液以达到将余氯转化为无毒物质的目的_____(填字母)。
a．KOH b．Na2SO3 c．KMnO4 d．NaCl
写出其中一个反应的离子方程式：_____。
(4)NO2是燃油汽车尾气中的主要污染物之一。
①在催化剂和加热条件下，NO2与NH3可反应生成无害物质，请写出反应的化学方程式：_____。
②实验室可用烧碱溶液吸收NO2和NO，(已知2NO2+2NaOH→NaNO2+NaNO3+H2O，NO2+NO+2NaOH→2NaNO2 +H2O)，当消耗100 mL0.5 mol L-1的烧碱溶液时，共吸收混合气体_________L(标准状况)。
三、计算题
19．分别称取2.39g(NH4)2SO4和NH4Cl固体混合物两份。
(1)将其中一份配成溶液，逐滴加入一定浓度的Ba(OH)2溶液，产生的沉淀质量与加入Ba(OH)2溶液体积的关系如图。混合物中n[(NH4)2SO4]:n(NH4Cl)为___________。
(2)另一份固体混合物中NH4+与Ba(OH)2溶液(浓度同上)恰好完全反应时，溶液中c(Cl-)=_____(溶液体积变化忽略不计)。
四、实验题
20．为除去粗盐中的MgCl2、CaCl2、Na2SO4以及泥沙等杂质，某同学设计了一种制备精盐的实验方案，步骤如下(用于沉淀的试剂稍过量）：
（1）第①步操作的名称是_____________，第②步加入的试剂化学式为______________。
（2）第④步加入试剂的化学式为___________________，相关的化学反应的离子方程式是____________________、____________________。
（3）第⑤步操作所需玻璃仪器是：烧杯、玻璃棒和__________(填名称)。
（4）实验过程中多次用到玻璃棒，其作用分别为①________；⑤____________；⑦____________、_____________。
21．验室模拟合成氨和氨催化氧化的流程如图：
(1)从图中选择制取气体合适发生的装置：
氢气_______、氮气_______(填装置对应的字母)；(已知实验室可用饱和亚硝酸钠溶液与饱和氯化铵溶液经加热后反应制取氮气)
(2)氮气和氢气通过甲装置，甲装置的作用除了将气体混合外，还有_______；
(3)用乙装置吸收一段时间氨后，再通入空气，同时将经加热的铂丝插入乙装置的锥形瓶内，铂丝能保持红热的可能原因是_______(从化学反应的热效应角度答题)；
(4)写出乙装置中氨催化氧化的化学方程式：_______；
(5)乙装置反应结束后锥形瓶内的溶液中含有H+、OH-、_______离子。
试卷第1页，共3页
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参考答案：
1．C
【详解】A．水泥、玻璃都是硅酸盐制品，水晶的主要成分为二氧化硅，故A错误；
B．试管为玻璃制品，自身含有二氧化硅，高温条件下可以和焦炭反应，故B错误；
C．SiO2是光导纤维的主要成分，故C正确；
D．硅在自然界中以化合态存在，自然界中无游离态的硅，故D错误；
故选C。
2．D
【详解】方法①：Cu完全反应，与硝酸反应的HNO3分为2部分，一部分体现酸性，生成Cu(NO3)2，仍然在溶液中，另一部分体现出氧化性，生成NO2或者NO2和NO的混合气体；根据N守恒，体现出酸性的n(HNO3)=2n(Cu)= ，体现出氧化性的n(HNO3)等于溶液中减少的硝酸，为0.1mol，则总物质的量为0.12mol+0.1mol=0.22mol；
方法②：假设xmol的Cu与浓硝酸作用，ymol的Cu与稀硝酸作用，则
x+y=0.06，， 解得x=0.045，y=0.015，则消耗的酸的物质的量为4×0.045+×0.015=0.22；
故答案选D。
3．C
【详解】A．工业上冶炼铜时是用CuFeS2与O2在高温下发生反应：8CuFeS2+21O28Cu+4FeO+2Fe2O3+16SO2，此时得到的铜为粗铜，A正确；
B．在工业上用焦炭与SiO2在高温下反应产生Si、CO，反应的化学方程式为：SiO2+2CSi+2CO↑，用这种方法还原二氧化硅，可制得粗硅和一氧化碳，B正确；
C．单质碳具有还原性，在高炉炼铁中，焦炭与O2首先反应产生CO，然后是CO与Fe2O3反应产生Fe、CO2，因此在高炉炼铁中焦炭不能直接将氧化铁还原成铁，C错误；
D．在工业上生产玻璃使用的原料是纯碱、石灰石、二氧化硅；制取水泥需要的原料是石灰石、黏土；炼铁时要使用石灰石除去脉石SiO2，因此工业上生产玻璃、水泥和炼铁均需要用石灰石为原料，D正确；
故合理选项是C。
4．A
【详解】A．泡腾片中有碳酸氢钠和柠檬酸等，溶于水后酸和碳酸氢钠反应生成二氧化碳，有新物质生成，属于化学变化，A正确；
B．失重状态下水，油分离，并没有产生新的物质，属于物理变化，B错误；
C．太空中，水中放入乒乓球是否上浮，过程中没有新物质生成，属于物理变化，C错误；
D．失重状态下，过饱和液体发生结晶，整个过程没有新物质生成，属于物理变化，D错误；
故答案选A。
5．B
【详解】为除去 CO2中混有的 SO2和 O2，得到干燥的 CO2，需要先利用O2的氧化性，通过灼热的铜网除去氧气，然后利用SO2的还原性，用酸性高锰酸钾溶液除去SO2，通过溶液后的气体中混有水蒸气，需要将气体干燥，所以需要再通过浓硫酸，则试剂的使用顺序是④①⑤。
6．C
【详解】A．氢氧化钠溶液暴露在空气中，由于发生：2NaOH+CO2=Na2CO3+H2O导致溶液质量增加，A不合题意；
B．氯化钠溶液由于不与空气中的成分反应，也难挥发，则溶液质量几乎不变，B不合题意；
C．浓硝酸具有挥发性，暴露在空气中，因挥发导致质量减轻，C符合题意；
D．浓硫酸具有吸水性，暴露在空气中，将导致质量增加，D不合题意；
故答案为：C。
7．C
【详解】A． 铝土矿主要成分为，故A正确；
B． 赤铁矿主要成分为，故B正确；
C． 黄铜矿主要成分为，故C错误；
D． 水晶主要成分为，故D正确；
故选C。
8．B
【详解】A．“沙中浪底来”的物质指的是金的单质，A错误；
B．由沙子(主要成份为SiO2)到计算机芯片，化合价降低，发生了还原反应，B正确；
C．雾属于胶体，其分散质粒子直径范围是1~100nm，即10-9～10-7m，C错误；
D．金的密度较大，且金不溶于水，因此淘金原理与萃取原理不同，D错误；
答案选B。
【点睛】C选项为易错选项，注意数量级的换算：1nm = 1×10-9m。
9．A
【详解】盛有12mLNO2和O2的混合气体的量筒倒立于水槽中，充分反应后，还剩余2mL无色气体，这2mL的气体可能是O2，也可能是NO2和水反应生成的NO；若剩余气体是O2，根据总反应4NO2+O2+2H2O=4HNO3可知，反应了的10mL气体中反应了2mL的O2，氧气的总体积是2mL+2mL=4mL；若剩余气体是NO，根据反应3NO2+H2O=2HNO3+NO可知相当于NO2过量6mL，则发生总反应4NO2+O2+2H2O=4HNO3消耗了6mL的气体，由于O2占总反应体积的 ，所以氧气的体积是6mL×=1.2mL；故答案选A。
10．C
【详解】A．“试玉要烧三日满”辨识是不是玉，要在火里整整烧三天，说明玉熔点高，难熔化，A正确；
B．豆浆中加入盐卤可以制豆腐，利用了胶体聚沉的原理，B正确；
C．久置的青菜叶变黄，是因为菜叶中的叶绿体被破坏后失去了绿色而变黄，SO2漂白的纸张变黄是因为二氧化硫漂白的原理是生成不稳定的化合物，易分解，C错误；
D．铝箔有还原性，可以吸收氧气，可以用来作为药品的脱氧剂，D正确；
综上所述答案为C。
11．C
【详解】A．因碳酸的酸性比盐酸弱，所以CO2与CaCl2溶液不反应，A项错误；
B．铝与浓硫酸发生钝化作用，在表面生成一层致密的氧化物膜而阻碍反应的继续进行，B项错误；
C．能使红色石蕊试纸变蓝色的溶液呈碱性，则浓氨水呈碱性，C项正确；
D．二氧化硫与溴水发生氧化还原反应，体现二氧化硫的还原性，而不是漂白性，D项错误；
故答案选C。
12．B
【详解】A. 浓硝酸、硝酸银、氯水都见光易分解，均用棕色试剂瓶保存，故A正确；
B. 氨气属于碱性气体，不能使湿润的蓝色石蕊试纸变红，故B错误；
C. 硝酸与FeO反应生成，亚铁离子被氧化为三价铁离子，表明硝酸具有氧化性，故C正确；
D. 3Cu+8HNO3（稀）=3Cu(NO3)2+2NO↑+4H2O、Cu+4HNO3（浓）=Cu(NO3)2+2NO2↑+2H2O，1mol Cu消耗mol的稀硝酸，1mol Cu消耗4mol的浓硝酸，则硝酸的浓度越大，消耗的越多，故D正确；
答案选B。
13．A
【详解】A．铁与30%稀硫酸反应生成硫酸亚铁和氢气，则装置甲制取硫酸亚铁溶液，故A正确；
B．氯化铵受热分解生成的氯化氢和氨气在试管口重新反应生成氯化铵，故B错误；
C．将氨气直接通入稀硫酸溶液中会产生倒吸，故C错误；
D．冷却热的硫酸亚铁与饱和硫酸铵混合溶液制备摩尔盐应在蒸发皿中进行，不能在坩埚中进行，故D错误；
故选A。
14．B
【详解】A．碳酸钠性质稳定，碳酸氢钠加热分解，将原物质除去，不能除杂，故A错误；
B．AlCl3溶液和MgCl2溶液分别与NaOH混合的现象为：先生成白色沉淀后溶解、生成白色沉淀，现象不同可鉴别，故B正确；
C．二者均使石灰水变浑浊，现象相同不能鉴别，故C错误；
D．乙醇与水互溶，不能作萃取剂，故D错误。
答案选B。
15．C
【详解】A．硝酸电离出的H＋离子，但硝酸是氧化性酸，不能被Zn、Fe等金属还原成H2，A错误；
B．浓HNO3与浓HCl按1∶3的体积比所得的混合物叫王水，B错误；
C．硝酸与金属反应时，主要是＋5价的氮元素得电子，C正确；
D．常温下，向浓HNO3中投入Fe片，发生钝化，不会产生大量的红棕色气体，D错误；
答案选C。
16．B
【详解】A．酸性高锰酸钾可氧化二氧化硫，由操作和现象可知二氧化硫具有还原性，故A错误；
B．亚硫酸钡溶于盐酸，硫酸钡不溶，由操作和现象可知部分Na2SO3被氧化，故B正确；
C．浓硫酸使蔗糖脱水炭化后，C与浓硫酸反应生成二氧化硫，可知浓硫酸具有脱水性、强氧化性，与吸水性无关，故C错误；
D．白色沉淀为硫酸钡，SO2与BaCl2溶液不反应，故D错误；
故选：B。
17．错误
【解析】略
18．(1)2NH4Cl+Ca(OH)2CaCl2+2H2O+2NH3↑
(2) 4NH3+5O24NO+6H2O HNO3+NH3=NH4NO3 空气或O2
(3) +OH-NH3↑+H2O 3ClO-+2NH3=3Cl-+N2+3H2O b +ClO-=+Cl-或+HClO=+Cl-+H+
(4) 6NO2+8NH37N2+12H2O 1.12
【分析】(1)在实验室中用NH4Cl与Ca(OH)2混合加热制取NH3；(2)NH3与空气在加热条件下发生氧化还原反应产生NO、H2O，NO与O2反应产生NO2，NO2被H2O吸收产生HNO3，HNO3与NH3发生反应产生NH4NO3；(3)过程①中与氢氧根离子结合生成NH3·H2O；过程②加入NaClO溶液可将氨氮化合物转化为无毒物质，反应后含氮元素、氯元素的物质为氮气和氯化钠，含余氯废水的主要成分是NaClO以及HClO，具有强氧化性，X选择还原剂除去余氯；(4)根据电子守恒、原子守恒书写反应方程式，并根据反应方程式中N、Na原子关系确定气体的物质的量，然后根据V=n·Vm计算气体体积。
【详解】（1）在实验室中用NH4Cl与Ca(OH)2混合加热发生复分解反应产生CaCl2、H2O、NH3，该反应的化学方程式为：2NH4Cl+Ca(OH)2CaCl2+2H2O+2NH3↑；
（2）①NH3与空气在加热条件下发生氧化还原反应产生NO、H2O，NO与O2反应产生NO2，NO2被H2O吸收产生HNO3，HNO3与NH3发生反应产生NH4NO3。故设备1、3中发生反应的化学方程式分别是：4NH3+5O24NO+6H2O、HNO3+NH3=NH4NO3；
②根据分析可知设备2中通入的物质A是空气或O2；
（3）①过程①的目的是将转化为NH3，并通过鼓入大量空气将氨气吹出，该反应的离子方程式：+OH-NH3↑+H2O；
②过程②加入NaClO溶液可将氨氮物质转化为无毒物质，反应的离子方程式为：3ClO-+2NH3=3Cl-+N2+3H2O；
③含余氯废水的主要成分是NaClO以及HClO，NaClO以及HClO具有强氧化性，可以加入还原性物质将余氯转化为无毒物质，则X可选用Na2SO3，故合理选项是b；反应的离子方程式为：+ClO-=+Cl-或+HClO=+Cl-+H+；
（4）①NO2与NH3发生氧化还原反应产生N2、H2O，根据电子守恒和原子守恒，可知反应的化学方程式为：6NO2+8NH37N2+12H2O；
②100 mL0.5 mol L-1的烧碱溶液中含有溶质NaOH的物质的量为n(NaOH)=0.5 mol/L×0.1 L=0.05 mol，根据反应方程式可知：反应后产物是NaNO3、NaNO2，根据钠元素守恒可知反应产生的NaNO3、NaNO2的物质的量的和为0.05 mol，结合N、Na元素原子关系可知反应消耗NO、NO2的物质的量的和为0.05 mol，其在标准状况下的体积V=0.05 mol×22.4 L/mol=1.12 L。
19． 1:2 0.1mol/L
【详解】(1)产生的沉淀是硫酸钡，物质的量是2.33g÷233g/mol=0.01mol，根据原子守恒可知硫酸铵的质量是0.01mol×132g/mol＝1.32g，则氯化铵的质量是2.39g－1.32g＝1.07g，物质的量是1.07g÷53.5g/mol＝0.02mol，因此混合物中n[(NH4)2SO4]:n(NH4Cl)为1:2；
(2)每一份中硫酸铵和氯化铵分别是0.01mol、0.02mol，另一份固体混合物中NH4+与Ba(OH)2溶液(浓度同上)恰好完全反应时，消耗氢氧化钡是0.02mol，因此溶液体积是200mL，则溶液中c(Cl-)=0.02mol÷0.2L＝0.1mol/L。
20． 溶解 . BaCl2 Na2CO3 CO32—+Ca2+=CaCO3↓ CO32—+Ba2+=BaCO3↓ 漏斗 搅拌加速溶解 引流 搅拌防飞溅 转移固体
【详解】（1）称取粗盐溶解于水中，然后选择合适的试剂除支粗盐的杂质离子，加入试剂的顺序为氯化钡除去硫酸根离子。
（2）第③步加氢氧化钠除去镁离子，第④步加碳酸钠除去钙离子及过量的钡离子。离子方程式为：CO32—+Ca2+=CaCO3↓，CO32—+Ba2+=BaCO3↓。
（3）第⑤步操作是过滤，过滤所需玻璃仪器有烧杯、玻璃棒和漏斗。
（4）实验过程中多次用到玻璃棒，其作用分别为溶解固体时需用玻璃搅拌加速溶解，转移液体时玻璃棒用引流，加热蒸发时需要用玻璃棒搅拌防飞溅，结束时需用玻璃棒将固体转移到容器中。
21． b a 干燥气体，控制反应速率 氨的氧化反应是一个放热反应，放出的热使铂丝保持红热 4NH3+5O24NO+6H2O NH、NO
【详解】(1) 实验室里常用金属锌粒和稀硫酸反应制取氢气，是固体和液体反应，可以选择装置 b；实验室可用饱和亚硝酸钠 (NaNO2)溶液与饱和氯化铵溶液经加热后反应制取氮气，是溶液与溶液反应，可以选择 a；
(2)氮气和氢气通过甲装置，甲装置中的浓硫酸可以将氮气和氢气干燥，同时可以根据甲装置中冒气泡的速率来控制气体流量，故答：干燥气体，控制反应速率；
(3)装置中发生氨的催化氧化反应，氨的催化氧化反应是一个放热反应，将经加热的铂丝插入乙装置的锥形瓶内，能使铂丝保持红热；
(4)氨的催化氧化反应产物是一氧化氮和水，反应方程式为：4NH3+5O24NO+6H2O；
(5)氨的催化氧化反应产物是一氧化氮和水，一氧化氮极易与空气中的氧气变为二氧化氮，二氧化氮和水反应生成硝酸和一氧化氮，所以硝酸的存在会和氨水反应生成硝酸铵，则溶液中会存在 H+、OH 、NH、NO。
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