高中化学第五章化工生产中的重要非金属元素测评含解析新人教版必修第二册

高中化学第五章化工生产中的重要非金属元素测评含解析新人教版必修第二册

第五章测评 ‎(时间:90分钟　分值:100分)‎ 一、选择题(本题包括16小题,每小题3分,共48分)‎ ‎1.(2019全国Ⅲ)化学与生活密切相关。下列叙述错误的是(　　)‎ ‎　　　　　　　　　　　　　　　　‎ A.高纯硅可用于制作光感电池 B.铝合金大量用于高铁建设 C.活性炭具有除异味和杀菌作用 D.碘酒可用于皮肤外用消毒 答案C 解析本题考查了化学与STSE的关系,特别注重了化学物质在生产、生活中的应用。晶体硅中的电子吸收光能,电子发生跃迁,可将光能转换为电能,A项正确;铝合金具有密度小、硬度大等优点,可大量用于高铁的建设,B项正确;活性炭具有疏松多孔结构,有较强的吸附性,可用于除异味,但不具有杀菌作用,C项错误;碘酒中的碘单质具有强氧化性,可杀菌消毒,故可用于皮肤外用消毒,D项正确。‎ ‎2.下列关于硫酸和硝酸的说法中,不正确的是(　　)‎ A.稀硫酸和稀硝酸都具有氧化性 B.浓硝酸在光照条件下变黄,说明浓硝酸不稳定,分解生成的有色产物溶于浓硝酸 C.在铜分别与浓硫酸和浓硝酸的反应中,两种酸都表现了强氧化性和酸性 D.浓硫酸和浓硝酸都具有很强的腐蚀性、脱水性 答案D 解析浓硝酸显黄色是因为HNO3分解产生的NO2溶解在其中,B正确;浓硝酸不具有脱水性,D错误。‎ ‎3.下列有关化学反应的叙述正确的是(　　)‎ A.Fe在稀硝酸中发生钝化 B.MnO2和稀盐酸反应制取Cl2‎ C.SO2与过量氨水反应生成(NH4)2SO3‎ D.室温下Na与空气中O2反应制取Na2O2‎ 答案C 解析常温下,Fe在稀硝酸中剧烈反应,不会发生钝化,A项错误;MnO2和稀盐酸不反应,制取氯气应用浓盐酸,B项错误;室温下,钠与氧气反应生成氧化钠,在加热条件下才生成过氧化钠,D项错误。‎ ‎4.下列有关物质性质与用途具有对应关系的是(　　)‎ A.Na2O2吸收CO2产生O2,可用作呼吸面具供氧剂 B.ClO2具有还原性,可用于自来水的杀菌消毒 C.SiO2硬度大,可用于制造光导纤维 D.NH3易溶于水,可用作制冷剂 答案A 解析A项,人呼出气体中含有的CO2可与Na2O2反应生成O2,故Na2O2可用作呼吸面具的供氧剂,正确;B项,ClO2具有强氧化性,可以用于自来水的杀菌消毒,错误;C项,SiO2可用于制造光导纤维不是因为其硬度大,两者无对应关系,错误;D项,NH3易液化,是其可用作制冷剂的原因,错误。‎ ‎5.在给定条件下,下列选项所示的物质间转化均能实现的是(　　)‎ - 7 -‎ A.FeFeCl2Fe(OH)2‎ B.SSO3H2SO4‎ C.CaCO3CaOCaSiO3‎ D.NH3NOHNO3‎ 答案C 解析A项,Fe与Cl2反应生成FeCl3,错误;B项,S与O2反应生成SO2,错误;C项,CaCO3高温分解生成CaO和CO2,碱性氧化物CaO与酸性氧化物SiO2在高温条件下反应生成CaSiO3,正确;D项,NO与H2O不反应,错误。‎ ‎6.下列过程中最终的白色沉淀不一定是BaSO4的是(　　)‎ A.Fe(NO3)2溶液白色沉淀 B.Ba(NO3)2溶液白色沉淀 C.无色溶液白色沉淀 D.无色溶液无色溶液白色沉淀 答案C 解析A项中NO‎3‎‎-‎、H+能将SO2氧化成SO‎4‎‎2-‎,故能产生BaSO4白色沉淀。B项中H+、NO‎3‎‎-‎能将SO‎3‎‎2-‎氧化成SO‎4‎‎2-‎,能产生BaSO4沉淀。D项中加盐酸无现象,可排除Ag+的存在,再加入BaCl2溶液,产生不溶于盐酸的白色沉淀,故D项中产生的是BaSO4沉淀。C项中不能排除AgCl沉淀的可能。‎ ‎7.下列除杂试剂选用正确且除杂过程不涉及氧化还原反应的是(　　)‎ 物质(括号内为杂质)‎ 除杂试剂 A FeCl2溶液(FeCl3)‎ Fe粉 B NaCl溶液(MgCl2)‎ NaOH溶液、稀盐酸 C Cl2(HCl)‎ H2O、浓硫酸 D NO(NO2)‎ H2O、无水CaCl2‎ 答案B 解析A项,主反应Fe+2FeCl33FeCl2属于氧化还原反应,A不选;B项,加入足量NaOH溶液发生复分解反应生成Mg(OH)2沉淀,过滤后用盐酸中和过量的NaOH得到不含MgCl2的NaCl溶液,B正确;C项,除去Cl2中的HCl,可将混合气体通过饱和食盐水,然后再用浓硫酸干燥,C不选;D项,主反应3NO2+H2O2HNO3+NO属于氧化还原反应,D不选。‎ ‎8.下列关于物质性质的叙述中正确的是(　　)‎ A.Cl2能与金属活动性顺序中大多数金属反应 B.N2是大气中的主要成分之一,雷雨时可直接转化为NO2‎ - 7 -‎ C.硫是一种黄色的能溶于水的晶体,既有氧化性又有还原性 D.硅是应用广泛的半导体材料,常温下化学性质活泼 答案A 解析Cl2具有强氧化性,能与金属活动性顺序中大多数金属反应,A项正确;雷雨时N2与O2反应可生成NO,而不是NO2,B项错误;硫不溶于水,C项错误;硅在常温下化学性质不活泼,D项错误。‎ ‎9.下列实验中金属或氧化物可以完全溶解的是(　　)‎ A.1 mol Cu与含2 mol H2SO4的浓硫酸共热 B.1 mol MnO2与含2 mol H2O2的溶液共热 C.常温下1 mol Al投入足量的浓硫酸中 D.常温下1 mol Cu投入含4 mol HNO3的浓硝酸中 答案D 解析A中随着反应的进行浓硫酸逐渐变为稀硫酸,稀硫酸不与铜反应,根据Cu+2H2SO4(浓)CuSO4+SO2↑+2H2O,Cu不能完全溶解;B中MnO2作催化剂;C中铝会钝化;D中随着反应的进行浓硝酸逐渐变为稀硝酸,但稀硝酸也与铜反应,依Cu+4HNO3(浓)Cu(NO3)2+2H2O+2NO2↑、3Cu+8HNO3(稀)3Cu(NO3)2+4H2O+2NO↑,Cu可以完全溶解。‎ ‎10.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Fe粉中加入稀硝酸,充分反应后,滴加KSCN溶液 溶液 呈红色 稀硝酸将Fe氧化为Fe3+‎ B Al箔插入稀硝酸中 无现象 Al箔表面被HNO3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 向盛有某溶液的试管中滴加稀NaOH溶液,将湿润红色石蕊试纸置于试管口 试纸 不变蓝 原溶液中无NH‎4‎‎+‎ 答案C 解析稀硝酸与Fe粉反应,首先生成Fe3+,过量的铁将Fe3+还原得到Fe2+,滴入KSCN溶液不显红色,A项错;Al箔能与稀硝酸反应放出NO,B项错;检验溶液中的NH‎4‎‎+‎,应加入浓NaOH溶液,且需要加热,故无法确定是否含有NH‎4‎‎+‎,D项错。‎ ‎11.类推思想在化学学习与研究中经常被采用,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.SO2能使酸性KMnO4溶液褪色,故CO2也能使酸性KMnO4溶液褪色 B.盐酸与镁反应生成氢气,故硝酸与镁反应也生成氢气 C.SO2能使品红溶液褪色,故CO2也能使品红溶液褪色 D.常温下浓硫酸能使铁和铝钝化,故常温下浓硝酸也能使铁和铝钝化 答案D - 7 -‎ 解析A项中CO2无还原性,不能使酸性KMnO4溶液褪色;B项中金属与HNO3反应不产生H2;C项中CO2无漂白性,不能使品红溶液褪色。‎ ‎12.如图装置,将溶液A逐滴加入固体B中,下列叙述正确的是(　　)‎ A.若A为浓盐酸,B为MnO2,C中盛品红溶液,则C中溶液褪色 B.若A为醋酸,B为贝壳,C中盛过量澄清石灰水,则C中溶液变浑浊 C.若A为浓氨水,B为生石灰,C中盛AlCl3溶液,则C中先产生白色沉淀后沉淀又溶解 D.若A为浓硫酸,B为Na2SO3固体,C中盛石蕊溶液,则C中溶液先变红后褪色 答案B 解析浓盐酸与MnO2反应需要加热,A项错误;Al(OH)3不与弱碱性的氨水反应,C项错误;SO2具有漂白性,但不能使石蕊溶液褪色,D项错误。‎ ‎13.把铁与铜的混合物放入稀硝酸中,反应后过滤,把滤出的固体物质投入盐酸中无气体放出,则滤液中一定含有的金属盐是(　　)‎ A.Cu(NO3)2‎ B.Fe(NO3)3‎ C.Fe(NO3)2‎ D.Fe(NO3)2和Cu(NO3)2‎ 答案C 解析Fe、Cu能与稀硝酸反应,反应后有固体剩余,则溶液中有Fe(NO3)2,无Fe(NO3)3,因为Fe3+能氧化Fe、Cu。由于滤出的固体物质投入盐酸中无气体放出,说明该固体只有Cu没有Fe,所以滤液一定有Fe(NO3)2,可能有Cu(NO3)2。‎ ‎14.下述实验中均有红棕色气体产生,对比分析所得结论不正确的是(　　)‎ ‎①‎ ‎②‎ ‎③‎ A.由①中的红棕色气体,推断产生的气体一定是混合气体 B.红棕色气体不能表明②中木炭与浓硝酸产生了反应 C.由③说明浓硝酸具有挥发性,生成的红棕色气体为还原产物 D.③的气体产物中检测出CO2,由此说明木炭一定与浓硝酸发生了反应 答案D 解析图①中产生的红棕色气体应为NO2和O2的混合气体,原因是灼热的碎玻璃促进了硝酸的分解,A项正确;图②中的气体可能是红热的木炭促进了硝酸分解生成的,也可能是木炭与浓硝酸反应生成的,B项正确;图③中,由于红热的木炭没有插入浓硝酸中,但仍有红棕色气体产生,说明浓硝酸具有挥发性,生成的红棕色气体NO2为还原产物,C项正确;图③中气体产物中的二氧化碳也可能是硝酸分解产生的O2与红热的木炭反应生成的,D项错误。‎ ‎15.下列说法不正确的是(　　)‎ A.活性炭、SO2、Na2O2都能使品红溶液褪色,但原理不同 - 7 -‎ B.非金属氧化物不一定是酸性氧化物,金属氧化物多数是碱性氧化物 C.同温同压下,两份相同质量的铁粉,分别与足量的稀硫酸和稀硝酸反应,产生气体的体积相同 D.将CO2气体通入BaCl2溶液中至饱和未见沉淀生成,继续通入NO2则有沉淀生成 答案D 解析选项A,活性炭能使品红溶液褪色是利用了活性炭的吸附性,SO2能使品红溶液褪色是利用了SO2可与品红生成不稳定的无色物质,Na2O2具有强氧化性,使品红溶液褪色,三者使品红溶液褪色的原理不同;选项B,如NO、CO不是酸性氧化物,大多数金属氧化物是碱性氧化物;选项C,根据反应:Fe+H2SO4FeSO4+H2↑,Fe+4HNO3(稀)Fe(NO3)3+NO↑+2H2O,同温同压下,等物质的量的Fe参与反应时生成的H2、NO的体积相等;选项D,继续通入NO2,NO2与水反应产生HNO3,但没有沉淀生成。‎ ‎16.足量铜与一定量浓硝酸反应,得到硝酸铜溶液和NO2、N2O4、NO的混合气体,这些气体与1.68 L O2(标准状况)混合后通入水中,所有气体完全被水吸收生成硝酸。若向所得硝酸铜溶液中加入5 mol·L-1 NaOH溶液至Cu2+恰好完全沉淀,则消耗NaOH溶液的体积是(　　)‎ A.60 mL B.45 mL C.30 mL D.15 mL 答案A 解析根据题意可知,Cu与HNO3反应生成Cu(NO3)2所失电子的量与1.68 L O2(标准状况)所得电子的量相等,则n(Cu2+)=2n(O2)=2×‎1.68 L‎22.4 L·mol‎-1‎=0.15 mol,根据Cu2++2OH-Cu(OH)2↓可知,使所得Cu(NO3)2溶液中Cu2+恰好完全沉淀,消耗NaOH的物质的量为0.3 mol,需5 mol·L-1 NaOH溶液的体积为‎0.3mol‎5mol·‎L‎-1‎=60 mL。‎ 二、非选择题(本题包括4小题,共52分)‎ ‎17.(12分)A、B、C、D是中学化学常见的三种物质,它们之间的相互转化关系如下(反应条件及部分产物已略去):‎ ‎(1)若A是一种黄色固体单质,则反应②③的化学方程式分别为　　　　　　　　　　　　　　　　　;　　　　　　　　　　　　　　　。 ‎ ‎(2)若A是一种金属单质,C是淡黄色固体,则反应③的化学方程式为　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 ‎ ‎(3)①②③三步反应中,一定属于氧化还原反应的是　　　　(填序号)。 ‎ 答案(1)2SO2+O22SO3　SO3+H2OH2SO4‎ ‎(2)2Na2O2+2H2O4NaOH+O2↑‎ ‎(3)①②‎ 解析图示中的上述反应就是常见的“连续氧化”。在中学教材中,这样的“连续氧化”有:C(或CH4等)→CO→CO2;Na→Na2O→Na2O2;S(或H2S)→SO2→SO3;N2(或NH3)→NO→NO2等。据此可知:‎ ‎(1)的路线为:S→SO2→SO3→H2SO4;‎ ‎(2)的路线为:Na→Na2O→Na2O2→NaOH;‎ 根据上述分析可知,反应①②是单质或化合物被氧气氧化的反应,一定属于氧化还原反应,而③则不一定。‎ ‎18.(18分)(1)分别向盛有等量铜片的四支试管中加入等体积的①浓硫酸、②稀硫酸、③浓硝酸、④稀硝酸,能随即发生剧烈反应的是(填序号,下同)　　　　‎ - 7 -‎ ‎,常温下缓慢反应(或微热后能发生剧烈反应)的是　　　,常温下不反应,但加热后发生剧烈反应的是　　　,加热也不发生反应的是　　　。由此可以得到上述四种酸氧化性由强到弱的顺序是　　　　　　　　。 ‎ ‎(2)先将铜与浓硫酸反应产生的气体X持续通入如图装置中,一段时间后再将铜与浓硝酸反应产生的大量气体Y也持续通入该装置中,可观察到的现象包括　　　。 ‎ A.通入X气体后产生白色沉淀 B.通入X气体后溶液中无明显现象 C.通入Y气体后开始沉淀 D.通入Y气体后沉淀溶解 E.通入Y气体后溶液中无明显现象 由此可得到的结论是　　　　　　。 ‎ A.HNO3的酸性比H2SO4的强 B.盐酸的酸性比H2SO3的强 C.BaSO3能溶于盐酸 D.HNO3能氧化H2SO3(或SO2)‎ E.BaSO4不溶于水也不溶于HNO3溶液 答案(1)③　④　①　②　③>④>①>②‎ ‎(2)BC　BCDE 解析(2)因为盐酸的酸性比H2SO3的强,所以SO2不与BaCl2反应,即持续通入X气体(SO2)后溶液中无明显现象。NO2与水反应生成HNO3,HNO3氧化H2SO3(或SO2)生成SO‎4‎‎2-‎,所以通入Y气体(NO2)后开始生成沉淀BaSO4。‎ ‎19.(12分)有硫酸与硝酸的混合液,取出其中10 mL,加入足量的BaCl2溶液,将生成的沉淀过滤洗涤,干燥称得质量为9.32 g。另取这种溶液10 mL与4 mol·L-1的NaOH溶液25 mL恰好中和。则:‎ ‎(1)混合液中c(H2SO4)=　　　　 mol·L-1,c(HNO3)=　　　　 mol·L-1; ‎ ‎(2)另取10 mL的混合液与0.96 g铜粉共热时,产生气体的体积为　　　　 L(标准状况)。 ‎ 答案(1)4　2　(2)0.224‎ 解析(1)由题意知:‎ n(H2SO4)=n(BaSO4)=‎9.32 g‎233 g·mol‎-1‎=0.04 mol c(H2SO4)=‎0.04mol‎0.01 L=4 mol·L-1‎ H+与OH-发生中和反应时,n(H+)=n(NaOH)=0.025 L×4 mol·L-1=0.1 mol,n(HNO3)=n(H+)-2n(H2SO4)=0.1 mol-0.04 mol×2=0.02 mol,c(HNO3)=‎0.02mol‎0.01 L=2 mol·L-1。‎ ‎(2)n(Cu)=0.015 mol,10 mL溶液中n(H+)=0.1 mol,n(NO‎3‎‎-‎)=0.02 mol。‎ ‎3Cu　+　　8H+　+2NO‎3‎‎-‎3Cu2++2NO↑+4H2O ‎3 mol　　　8 mol 　2 mol　　　 　　44.8 L ‎0.015 mol　0.1 mol 0.02 mol　　 　　V(NO)‎ - 7 -‎ 因0.1×3>0.015×8,故Cu与H+二者之中H+过量;又因0.02×3>0.015×2,故Cu 与NO‎3‎‎-‎二者之中NO‎3‎‎-‎过量。则Cu、H+、NO‎3‎‎-‎三者之中H+与NO‎3‎‎-‎均过量,Cu全部溶解,生成NO的体积应据Cu的物质的量来计算,V(NO)=0.015 mol×‎44.8 L‎3mol=0.224 L。‎ ‎20.(10分)长期存放的亚硫酸钠可能会被空气中的氧气氧化。某化学兴趣小组通过实验来测定某无水亚硫酸钠试剂的质量分数,设计了如图所示实验装置:‎ 请回答下面的问题:‎ ‎(1)若将虚线框内的分液漏斗换成长颈漏斗,则应该怎样检查虚线框内装置的气密性?　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 ‎ ‎(2)D装置中反应的化学方程式为　　　　　　　　　　　　　。B装置中反应的离子方程式为　　　　　　　　　　　　　。 ‎ ‎(3)称量a g Na2SO3样品放入锥形瓶中,向B装置反应后的溶液中加入足量的BaCl2溶液充分反应,过滤、洗涤、干燥,得白色沉淀b g,原样品中Na2SO3的质量分数为　　　　　　　　。 ‎ ‎(4)C装置中反应的离子方程式为　。 ‎ ‎(5)现有以下试剂:蒸馏水、稀盐酸、稀硝酸、BaCl2溶液、Ba(NO3)2溶液,请从中选择合适试剂,设计一种不同的实验方法测定试样中亚硫酸钠的质量分数:　。 ‎ 答案(1)关闭弹簧夹(或止水夹)a,由长颈漏斗向锥形瓶内加水至漏斗内液面高于锥形瓶内液面,过一段时间观察液面是否变化,若不变,说明气密性良好,否则,说明装置漏气 ‎(2)MnO2+4HCl(浓)MnCl2+Cl2↑+2H2O Cl2+SO2+2H2O4H++2Cl-+SO‎4‎‎2-‎ ‎(3)‎126b‎233a×100%‎ ‎(4)Cl2+2OH-Cl-+ClO-+H2O ‎(5)称取一定质量的样品置于烧杯中,加水溶解,依次加入足量盐酸和BaCl2溶液,过滤,洗涤,干燥,称量沉淀物的质量,计算即可(其他合理答案也得分)‎ 解析(3)b g白色沉淀为BaSO4,其物质的量为b‎233‎ mol,则原a g样品中含Na2SO3的物质的量也为b‎233‎ mol,样品中Na2SO3的质量分数为‎126b‎233a×100%。‎ - 7 -‎