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全国通用高中化学必修二第五章化工生产中的重要非金属元素(十四)

1

单选题
1、下列气体中，既能用浓硫酸干燥，又能用碱石灰干燥的是
A．CH4B．NH3C．HClD．SO2
答案：A
解析：
分析：
浓硫酸具有吸水性，属于酸性干燥剂，碱石灰的主要成分为氢氧化钠和生石灰，可吸收气体表面的水分，属于碱性干燥剂。
A．浓硫酸和碱石灰均不会和甲烷发生反应，又可吸水，所以甲烷既能用浓硫酸干燥，又能用碱石灰干燥，A符合题意；
B．NH3为碱性气体，可以用碱石灰干燥剂干燥，因为可与硫酸发生反应，所以不能被浓硫酸干燥，B不符合题意；
C．HCl属于酸性气体，可被浓硫酸干燥，但不能被碱石灰干燥，C不符合题意；
D．SO2属于酸性气体，可被浓硫酸干燥，但不能被碱石灰干燥，D不符合题意；
故选A。
2、下列过程对应的反应方程式错误的是
A．SO2通入Ba(NO3)2溶液中会生成白色沉淀：3SO2+Ba2++2NO3-+2H2O=BaSO4↓+2NO↑+4H++2SO42-
B．向Mg(OH)2悬浊液中滴加足量FeCl3溶液出现红褐色沉淀：3Mg(OH)2+2FeCl3= 2Fe(OH)3+3MgCl2
C．小苏打可用于治疗胃酸过多：CO32-+2H+=CO2↑+H2O
D．在燃煤中加入石灰石可减少SO2排放：2CaCO3+2SO2+O2高温2CO2+2CaSO4
答案：C
解析：
A．二氧化硫与硝酸钡溶液发生氧化还原反应生成硫酸钡沉淀、一氧化氮和水硫酸，离子方程式为3SO2+Ba2++2NO3−+2H2O=BaSO4↓+2NO↑+4H++2SO42−，故A正确；
B．氢氧化铁的溶解度小于氢氧化镁积，氢氧化镁悬浊液与滴加的足量氯化铁溶液反应生成氢氧化铁和氯化镁，反应的化学方程式为3Mg(OH)2+2FeCl3=2Fe(OH)3+ 3MgCl2，故B正确；
C．小苏打的主要成分为碳酸氢钠，可用于治疗胃酸过多的反应为碳酸氢钠与胃酸的主要成分盐酸反应生成氯化钠、二氧化碳和水，反应离子方程式为HCO3-+H+=CO2↑+H2O，故C错误；
D．在燃煤中加入石灰石，高温下石灰石分解生成的氧化钙可与煤燃烧生成的二氧化硫和空气中的氧气反应生成硫酸钙，反应的化学方程式为2CaCO3+2SO2+O2高温2CO2+2CaSO4，故D正确；
故选C。
3、化学与生活密切相关，下列叙述不正确的是
A．硅酸钠的水溶液俗称水玻璃，可做木材防火剂
B．二氧化硫漂白过的草帽辫日久又变成黄色，说明二氧化硫的漂白是暂时的
C．二氧化硅是将太阳能转变为电能的常用材料
D．汉代烧制出“明如镜、声如磬”的瓷器，其主要原料为黏土
答案：C
解析：
A．水玻璃是硅酸钠的水溶液，硅酸钠耐高温，可做木材防火剂，故A正确；
B．二氧化硫漂白原理是和某些有色物质化合生成不稳定的无色物质，时间久了会恢复原来的颜色，说明二氧化硫的漂白是暂时的，故B正确；
C．硅为良好的半导体材料，是制造太阳能电池的主要原料，故C错误；
D．陶瓷是传统的硅酸盐产品，其主要原料为黏土，故D正确；
答案选C。
4、下列实验操作规范且能达到目的的是

A．装置甲溶液的配制B．装置乙氨气的收集
C．装置丙氧气的净化D．装置丁沉淀的过滤
答案：B
解析：
A．溶液的配制在转移溶液时没有用玻璃棒引流，A错误；
B．实验室收集氨气用向下排空气法，棉花可以防止氨气散逸，与空气形成对流，B正确；
C．除去Cl2中杂质气体时，应先通过饱和的食盐水除去HCl，再通过浓硫酸干燥，C错误；
D．过滤操作漏斗下端要紧靠烧杯内壁，防止液滴飞溅，D错误；
故合理选项是B。
5、下图是实验室制取二氧化硫并验证其部分性质的装置，下列说法不正确的是

A．甲装置中，使用70%的浓硫酸既可以加快反应速率又有利于生成的SO2逸出
B．乙装置中使用品红溶液是用来验证SO2的漂白性
C．丙装置中使用酸性KMnO4溶液是用来验证SO2的还原性
D．丁装置中过量的氨水吸收SO2气体可以生成亚硫酸氢铵
答案：D
解析：
分析：
甲中亚硫酸钠和浓硫酸反应放出二氧化硫气体，二氧化硫通入品红溶液中验证二氧化硫的漂白性，二氧化硫通入酸性高锰酸钾溶液验证二氧化硫的还原性。
A．70%的浓硫酸中氢离子浓度较大，甲装置中，使用70%的浓硫酸既可以加快反应速率又有利于生成的SO2逸出，故A正确；
B．二氧化硫能使品红褪色，乙装置中使用品红溶液是用来验证SO2的漂白性，故B正确；
C．高锰酸钾具有氧化性，二氧化硫能使高锰酸钾褪色，丙装置中使用酸性KMnO4溶液是用来验证SO2的还原性，故C正确；
D．丁装置中过量的氨水吸收SO2气体可以生成亚硫酸铵，若二氧化硫过量生成亚硫酸氢铵，故D错误；
选D。
6、为提纯下列物质，除杂药品和分离方法错误的是
选项
被提纯的物质(杂质)
除杂药品
分离方法
A
蛋白质溶液(葡萄糖)
硫酸铜溶液
盐析、过滤、洗涤、溶解
B
溴苯(溴)
NaOH溶液
分液
C
NH4Cl溶液(FeCl3)
氨水
过滤
D
苯甲酸(NaCl)
水
重结晶
A．AB．BC．CD．D
答案：A
解析：
A．蛋白质溶液加硫酸铜溶液，蛋白质发生变性，不能除去葡萄糖，A错误；
B．溴可以与NaOH溶液反应，溴苯与NaOH溶液不反应且不互溶，经过分液后可分离，B正确；
C．NH4Cl溶液中加氨水，FeCl3与氨水反应生成氢氧化铁沉淀和氯化铵，过滤可除去，C正确；
D．苯甲酸加水后重结晶，苯甲酸可以析出，氯化钠仍在溶液中，可分离，D正确；
故选A。
7、下列实验装置正确且能达到实验目的的是

A．检验草木灰中钾元素的存在
B．用于分离I2和NH4Cl固体
C．比较S、C、Si的非金属性
D．实验室中保存液溴
A．AB．BC．CD．D
答案：C
解析：
A．检验草木灰中钾元素的存在，要透过钴玻璃片观察，故A不符合题意；
B．I2易升华，在冷处凝固，NH4Cl受热分解生成氨气和氯化氢，在冷处氨气和氯化氢反应生成氯化铵固体，两者无法分离，故B不符合题意；
C．碳酸钠溶液中加入硫酸，有气泡二氧化碳冒出，二氧化碳通入到硅酸钠溶液中，溶液变浑浊，生成硅酸沉淀，能比较S、C、Si的非金属性，故C符合题意；
D．实验室中保存液溴时不能用橡皮塞，只能用玻璃塞，故D不符合题意。
综上所述，答案为C。
8、下列离子检验的方法和结论正确的是
A．某溶液中滴加硝酸银溶液生成白色沉淀，说明原溶液中有Cl-
B．某溶液中滴加氯化钡溶液生成白色沉淀，说明原溶液中有SO42-
C．某溶液中滴加氢氧化钠溶液生成蓝色沉淀，说明原溶液中有Cu2+
D．某溶液中滴加稀硫酸溶液生成无色气体，说明原溶液中有CO32-
答案：C
解析：
A．能与Ag+沉淀的离子有很多，未滴加稀硝酸酸化，不能排除CO32-等离子的干扰，A错误；
B．未先滴加稀盐酸酸化，不能排除Ag+、CO32-等离子的干扰，B错误；
C．Cu2+能与NaOH溶液反应生成蓝色的Cu(OH)2沉淀，C正确；
D．H2SO4与CO32-、HCO3-、SO32-、HSO3-反应，都会生成无色气体，不能排除HCO3-、SO32-、HSO3-离子的干扰，D错误；
故选C。
多选题
9、高纯硝酸锶SrNO32可用于制造信号灯、光学玻璃等。工业级硝酸锶含硝酸钙、硝酸钡等杂质，提纯流程如图：

已知：①硝酸钙可溶于浓硝酸，而硝酸锶、硝酸钡不溶于浓硝酸
②铬酸H2CrO4为二元弱酸
③KspBaCrO4=1 .6×10-10
下列说法错误的是
A．为了提高“酸浸”速率，可以采用粉粹，高温等措施
B．洗涤操作所使用的玻璃仪器有：玻璃棒，漏斗，烧杯
C．“滤液1”的主要溶质是CaNO32，“滤渣2”的主要成分为BaCrO4
D．“滤液2”中过量的H2CrO4被N2H4还原为Cr3+，同时放出无污染的气体，发生反应的离子方程式为：4CrO42-+3N2H4+20H+=4Cr3++3N2↑+16H2O
答案：AD
解析：
分析：
取含杂质的硝酸锶样品，向其中加入浓HNO3溶解，搅拌，过滤，“滤液1”的主要溶质是Ca(NO3)2，“滤渣1”的成分为Ba(NO3)2 .Sr(NO3)2，并用浓 HNO3洗涤滤渣，减少Sr(NO3)2溶解，进一步洗掉附着的Ca(NO3)2，将滤渣1溶于水中，加过量铬酸使Ba2+沉淀，“滤渣2”的主要成分为BaCrO4，“滤液2”中过量的H2CrO4被N2H4还原为Cr3+，调节pH至8，Cr3+使转化为Cr(OH)3沉淀，过滤分离，将滤液经过蒸发浓缩、冷却结晶、过滤洗涤、干燥得产品，以此解答该题。
A．“酸浸”不能采用高温的原因是：避免HNO3挥发和分解，减少环境污染，A错误；
B．洗涤操作使用过滤装置，过滤所使用的玻璃仪器有：玻璃棒，漏斗，烧杯，B正确；
C．“滤液1”的主要溶质是CaNO32，“滤渣1”的成分为BaNO32、SrNO32，并用浓HNO3洗涤滤渣，减少SrNO32溶解，进一步洗掉附着的CaNO32，“滤渣2”的主要成分为BaCrO4，C正确；
D．H2CrO4被N2H4还原为Cr3+，同时放出的无污染的气体为氮气，反应离子方程式为：4H2CrO4+3N2H4+12H+=4Cr3++3N2↑+16H2O，H2CrO4为二元弱酸，不能拆，D错误；
答案选AD。
10、NSR技术能降低柴油发动机在空气过量条件下NOx的排放，其工作原理如图所示。下列说法错误的是

A．降低NOx排放可以减少酸雨的形成
B．储存过程中NOx被还原
C．还原过程中消耗1 mol BaNO32转移的电子数为5NA(NA为阿伏加德罗常数的值)
D．通过BaO和BaNO32的相互转化实现NOx的储存和还原
答案：BC
解析：
A．NOx排放会导致形成硝酸型酸雨，降低NOx排放可以减少硝酸型酸雨的形成，故A正确；
B．由图可知，储存过程中NO被氧化为NO2，方程式为：2NO+O2＝2NO2，故B错误；
C．由图可知，还原过程中Ba(NO3)2→N2，N元素化合价从+5价降低了0价，故消耗1mol Ba(NO3)2转移的电子数为10mol，即10NA，故C错误；
D．根据图示储存和还原过程中，通过BaO和Ba(NO3)2的相互转化实现NOx的储存和还原，故D正确。
故选BC。
11、下列实验现象或表述正确的是
A．过量的铁投入一定量的稀硝酸中，充分反应后取适量溶液于试管中，立即滴加KSCN溶液，溶液不显红色
B．向硫酸亚铁溶液中滴加氢氧化钠溶液，边加边搅拌，即可制得白色的氢氧化亚铁
C．检验红砖中的氧化铁成分，向红砖粉末中加入盐酸，充分反应后取上层清液于试管中，滴加KSCN溶液2~3滴即可
D．FeO投入稀硫酸和稀硝酸中均得到浅绿色溶液
答案：AC
解析：
分析：
A．过量的铁和硝酸反应，会得到Fe2+，滴加KSCN溶液无明显现象，故A正确；
B．氢氧化亚铁容易被空气中的氧气氧化为氢氧化铁，所以制备氢氧化亚铁不能搅拌，故B错误；
C．检验红砖中的氧化铁成分，向红砖粉末中加入盐酸，红砖中的氧化铁被盐酸溶解生成氯化铁，滴加KSCN溶液2～3滴，溶液显红色，可以检验红砖中的氧化铁，故C正确；
D．FeO能够被硝酸氧化，得到棕黄色含铁离子的溶液，故D错误；
故选AC。
12、某水溶液中可能存在Na+、Al3+、Fe2+、NH4+、NO3-、CO32-、SO42-中的几种离子，且存在的各离子具有相同的物质的量，某同学对该溶液进行如下实验：

下列判断不正确的是
A．气体A一定是CO2，气体B一定是NH3
B．白色沉淀不可能是Al(OH)3
C．溶液中一定存在Al3+、Fe2+、NO3-、NH4+
D．溶液中一定不存在大量Na+
答案：AC
解析：
分析：
溶液加入盐酸生成气体，可能含有CO32-，或为Fe2+、NO3-发生氧化还原反应生成NO，溶液I加入过量氢氧化钡生成气体B，一定为氨气，则存在NH4+，有色沉淀为氢氧化铁，则含有Fe2+，可知不存在CO32-，溶液Ⅱ呈碱性，白色沉淀可能为碳酸钡、硫酸钡等，由此解答。
A．由以上分析可知A为NO，A错误；
B．溶液Ⅱ呈碱性，白色沉淀不可能为氢氧化铝，B正确；
C．不确定是否含有Al3+，C错误；
D．题中存在的各离子具有相同的物质的量，含有Fe2+、NH4+、NO3-、SO42-，不含Na+，D正确；
答案选AC。
13、某学习小组设计制取SO2并验证其部分性质的实验装置图如下(夹持装置省略)，下列说法错误的是

A．A中固体物质是Na2SO3，A中发生的反应属于氧化还原反应
B．滴入浓硫酸前先通入氮气，防止空气中的氧气影响二氧化硫性质的检验
C．B装置溶液变红色，说明SO2是酸性氧化物；C装置中溶液红色褪去，说明SO2具有漂白性
D．取反应后D溶液少许，滴入品红溶液，红色褪去；另取该反应后D溶液少许，滴加AgNO3溶液，产生白色沉淀，以上现象不能说明SO2具有还原性
答案：AC
解析：
A．Na2SO3→SO2，S元素化合价不变，发生的是非氧化还原反应，A项错误；
B．滴入硫酸前先通入氮气，赶走装置内的空气，防止空气中的氧气影响二氧化硫性质的检验，B项正确；
C．二氧化硫与碳酸钠反应，但不能使酚酞褪色，酚酞红色褪去，可能是二氧化硫溶于水城酸性，不能说明SO2有漂白性，C项错误；
D．氯水中含有有氯离子，若氯水未反应完，也能使硝酸银产生沉淀及使品红褪色，则无法说明氯水与SO2是否反应，不能说明SO2具有还原性，D项正确；
故选：AC。
填空题
14、请根据物质在生产中的应用填空：
(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_______ (填“硅”或“二氧化硅”)。
(3)铁在冷的浓硫酸或浓硝酸中，表面被氧化生成致密的氧化物膜而保护内层金属。常温下盛装浓硫酸或者浓硝酸可使用的容器是_______(填“铁罐”或“铜罐”)。
(4)溶液可用于腐蚀印刷电路板，遇KSCN溶液变红色的是_______(填FeCl3或FeCl2)
答案：(1)液氯
(2)二氧化硅
(3)铁罐
(4)FeCl3
解析：
(1)
氯气与水反应生成次氯酸具有强氧化性，用来消毒杀菌，自来水厂对水消毒，常使用的物质是液氯(填“液氯”或“明矾”)。所以答案是：液氯；
(2)
制造光导纤维的基本原料是二氧化硅 (填“硅”或“二氧化硅”)。所以答案是：二氧化硅；
(3)
铁在冷的浓硫酸或浓硝酸中，表面被氧化生成致密的氧化物膜而保护内层金属，阻止内部金属与硫酸继续反应。常温下盛装浓硫酸或者浓硝酸可使用的容器是铁罐(填“铁罐”或“铜罐”)。所以答案是：铁罐；
(4)
FeCl3溶液可用于腐蚀印刷电路板，铁离子遇KSCN溶液变红色(填FeCl3或FeCl2)，所以答案是：FeCl3。
15、如图为雷雨时节，雨水中硝酸的形成过程。回答下列有关问题：

(1)图中物质X为____(填化学式)，转化①、②、③中属于氮的固定的是____。
(2)NO2与水蒸气反应生成稀硝酸的化学方程式为____；该反应中氧化剂与还原剂的物质的量之比为____。
(3)俗话说“雷雨发庄稼”，一些植物的根可以将空气中的N2转化为NH3，与雨水中的HNO3反应，形成氮肥。这种氮肥加热至230℃分解，产生两种常温下无污染的气体，该反应的化学方程式为____。
(4)将容积为50mL，充满O2和NO2气体的试管倒扣在装满水的水槽中，试管内液面上升，最终有5mL气体剩余，假设反应前后试管内气体压强和温度均不变，则反应前试管内O2和NO2的体积比可能为____(写出所有可能的答案)。
答案：(1)     O2     ①
(2)     3NO2+H2O=2HNO3+NO     1：2
(3)2NH4NO3230℃O2↑+2N2↑+4H2O
(4)7：18或7：43
解析：
(1)
氮气和氧气放电条件下合成一氧化氮，故X为O2；氮的固定为游离态的氮变为化合态的氮的过程，故属于氮的固定的为①。
(2)
二氧化氮和水生成硝酸和一氧化氮，反应方程式为3NO2+H2O=2HNO3+NO；该反应中3mol二氧化氮中有2mol生成硝酸，作还原剂，有1mol生成一氧化氮，作氧化剂，故氧化剂与还原剂的物质的量之比为1：2。
(3)
氨气和硝酸生成氮肥硝酸铵，加热分解生成两种无污染的气体氮气和氧气，故化学方程式为2NH4NO3230℃__O2↑+2N2↑+4H2O。
(4)
NO剩余，则首先发生反应4NO2+O2+2H2O=4HNO3，然后剩余的二氧化氮继续反应3NO2+H2O=2HNO3+NO，最终NO是5mL，则剩余的NO2是15mL。所以另外35mL气体是NO2和O2按照体积比4：1进行反应，其中28mL是二氧化氮，7mL是氧气，所以二氧化氮共计43mL，氧气7mL，则O2和NO2的体积比为7：43；
O2剩余，剩余O25mL，则另外45mL气体是NO2和O2按照体积比4：1进行反应，其中36mL是二氧化氮，9mL是氧气，所以二氧化氮共计36mL，氧气14mL，则O2和NO2的体积比为7：18。
16、氮、硫、氯是重要的非金属元素，根据它们的性质回答下列问题：
(1)农业生产中常用到的氮肥是铵盐，检验某化肥中铵盐的方法是将待检物取出少量放入试管中，然后___________(填标号)；
A．加热，用红色石蕊试纸放在试管口检验
B．加入氢氧化钠溶液，加热，用湿润的红色石蕊试纸放在试管口检验
C．加入碱溶液，加热，再滴入酚酞试液
(2)下列物质中，既能与盐酸反应又能与NaOH溶液反应的是___________(填标号)；
①NH42CO3                    ②AlOH3                  ③NaHCO3
(3)许多氯的化合物是重要的杀菌消毒剂，其中漂白粉的主要成分为CaCl2和CaClO2，其中有效成分为___________。
答案：(1)B
(2)①②③
(3)CaClO2
解析：
(1)
农业生产中常用到的氮肥是铵盐，检验某化肥中铵盐的方法是将待检物取出少量放入试管中，然后加入氢氧化钠溶液，加热，用湿润的红色石蕊试纸放在试管口检验，如变蓝，说明有铵盐，所以答案是：B；
(2)
①NH42CO3 为弱酸的铵盐，既能与盐酸反应，又能与NaOH溶液反应，②AlOH3 具有两性，既能与盐酸反应，又能与NaOH溶液反应， ③NaHCO3为弱酸的酸式盐、既能与盐酸反应，又能与NaOH溶液反应，所以答案是：①②③；
(3)
许多氯的化合物是重要的杀菌消毒剂，其中漂白粉的主要成分为CaCl2和CaClO2，其中有效成分为CaClO2，CaClO2具有强氧化性，所以答案是：CaClO2。

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