高一化学人教版（2019）必修第二册单元AB卷 第五章 化工生产中的重要非金属元素 B卷

第五章  化工生产中的重要非金属元素

第六章  B卷 能力提升

1.材料是人类赖以生存和发展的物质基础，人类使用的材料除了金属材料还有无机非金属材料，化学与材料、信息、能源关系密切。下列说法不正确的是（   ）

A．当前计算机使用的硅芯片的主要材料是硅     

B．当前太阳能电池的主要材料是二氧化硅

C．水泥、玻璃、陶瓷都是传统的硅酸盐工业产品 

D．高纯硅的制备是通过氢气还原三氯硅烷实现的

2.硫和氮及其化合物对人类生存和社会发展意义重大，但硫氧化物和氮氧化物造成的环境问题也日益受到关注。下列说法正确的是(   )

A.和均为红棕色且有刺激性气味的气体，是酸雨的主要成因

B.汽车尾气中的主要大气污染物为NO、和PM2.5

C.植物直接吸收利用空气中的NO和作为肥料，实现氮的固定

D.工业废气中的可采用石灰法进行脱除

3.下列关于氮及其化合物说法，不正确的是(   )

A.氮气性质稳定，可用于工业制镁的冷却剂

B. 可用作航天飞机的燃料

C. 碳酸氢铵常用作氮肥，不可与碱性肥料混用

D.硝酸可用于制造染料、炸药等

4.下列说法正确的是(    )

A．由可知，酸性

B．氢氟酸需要密封存放在带橡胶塞的玻璃试剂瓶中

C．瓷坩埚、氧化铝坩埚均不可作为熔化NaOH固体的装置

D．向硅酸钠溶液中加入盐酸产生白色沉淀，过量时沉淀溶解

5.下列物质在一定条件下与碳作用所产生的无色气体能与反应的是(   )

A.二氧化碳                 B.浓硫酸                C.浓硝酸                D.水

6.下列物质之间的转化都能一步实现的是（   ）

A．H2S→S→SO3→H2SO4 B．Si→SiO2→H2SiO3→Na2SiO3

C．FeS2→SO2→Na2SO3→Na2SO4 D．N2→NH3→NO2→HNO3→NO2

7.如图是氮及其化合物的“价一类”二维图，结合二维图及氧化还原反应的基本规律，下列相关分析或预测错误的是(   )

A.硝酸具有较强的氧化性，可用稀硝酸清洗“银镜实验”后的试管

B.NO、和在一定条件下均能反应，可用氨气处理氮氧化物

C.可用加热的方法制取氨气

D.联氨可能被亚硝酸氧化生成氢叠氮酸

8.用下图所示装置进行下列实验：将①中溶液滴入②中，预测的现象与结论相符的是(   )

9.习主席在2020年新年贺词中强调“5G商用加速推出，凝结着新时代奋斗者的心血和汗水，彰显了不同凡响的中国风采、中国力量”，制造芯片用到高纯硅，用与过量在1100~1200℃反应制备高纯硅的装置如图所示（热源及夹持装置略去）。

已知：遇水强烈水解，在空气中易自燃。下列说法错误的是(   )

A.装置B中的试剂是浓硫酸

B.实验时先打开装置C中分液漏斗的旋塞

C.装置C中的烧瓶需要加热，其目的是使滴入烧瓶中的汽化

D.装置D不能采用普通玻璃管的原因是在反应温度下，普通玻璃管会软化

10.下列关于常见金属、非金属元素及其化合物的说法错误的是(   )

A.与水反应生成硝酸，说明是酸性氧化物

B.能使品红溶液褪色，说明具有漂白性

C.向酸性溶液中加入粉末，紫色褪去，说明中含有+2价

D.硫与浓在加热条件下生成和水，说明浓具有酸性和强氧化性

11.以下关于实验室制备氨气的装置和药品的选择中不正确的是(   )

12.在标准状况下，将50ml和的混合气体通入水中，最终得到10mL无色气体，则和的体积之比可能是(   )

A.4：1             B.4：3            C.16：9           D.16：19

13.某学习小组设计实验探究NO与铜粉的反应并检验NO，实验装置如图所示（夹持装置省略）。实验开始前，向装置中通入一段时间的，排尽装置内的空气。已知：在溶液中，，该反应可用于检验NO，不考虑受热分解。下列说法不正确的是(   )

A.装置F、I中的试剂依次为水、硫酸亚铁溶液

B.若观察到装置H中红色粉末变黑，则NO与Cu发生了反应

C.实验结束后，先熄灭酒精灯，再关闭分液漏斗的活塞

D.装置J收集的气体中一定不含NO

14.细菌可以促使铁、氮两种元素进行氧化还原反应，并耦合两种元素的循环。耦合循环中的部分转化如图所示。

(1)如图所示氮循环中，属于氮的固定的有__________(填字母序号)。

a.转化为铵态氮 b.硝化过程 c.反硝化过程

(2)氮肥是水体中铵态氮的主要来源之。

①氨气是生产氮肥的主要原料，工业合成氨的化学方程式为_______________。

②检验铵态氮肥中的实验方案是__________________。

(3)硝化过程中，含氮物质发生__________(填“氧化”或“还原”)反应。

(4)铵态氮与亚硝态氮可以在氨氧化细菌的作用下转化为氮气。该反应中，当产生0.02 mol 氮气时，转移的电子的物质的量为___________mol。

(5)土壤中的铁循环可用于水体脱氮(脱氮是指将氮元素从水体中除去)，用离子方程式分别说明利用土壤中的铁循环脱除水体中铵态氮和硝态氮的原理：________________、___________。

15.硫酸是当今世界最重要的化工产品之一。

I.硫酸的各种制法：

(1)早在1000多年前，我国就已采用加热胆矾或绿矾的方法制取硫酸。受热分解的化学方程式：。

①将受热产生的气体通入如图1装置中，以检验产生的气体中是否含有和。能说明存在的实验现象是_________。

②有同学提出图1虚线框内盛装NaOH溶液的装置可以换成a装置，其中多孔玻璃球泡的作用是_____。

(2)目前工业上主要采用接触法制备硫酸，其中一步为：。实验室模拟该过程常用图2装置进行实验。b装置中装有浓硫酸，写出b装置的作用_________(写出两点)。

II.硫酸的性质

(3)图3中甲试管内发生反应的化学方程式为_______________。

(4)当铜片与浓硫酸充分反应后，试管内并未出现蓝色溶液，而是看到了白色固体，请分别写出检验该白色固体离子组成的方法___________。

答案以及解析

1.答案：B

2.答案：D

解析：二氧化硫是一种无色气体，A项错误；机动车气缸中氮气与氧气反应生成NO，燃油不完全燃烧生成CO和碳颗粒物PM2.5，二氧化硫不是汽车尾气的主要成分，B项错误；植物不能直接吸收氮的氧化物，而是通过吸收铵态氮或硝态氮来实现氮的固定，C项错误；石灰的主要成分为CaO，二氧化硫与之反应生成亚硫酸钙，与空气中反应生成，从而除去废气中的，D项正确。

3.答案：A

解析：A、一般情况下，氮气化学性质稳定、不能支持物质燃烧，但活泼金属Mg等能在氮气中燃烧生成氮化镁，则不可用于工业制镁的冷却剂，故A错误B、在四氧化氮中燃烧放出大量的热量，所以可用作航天飞机的燃料，故B正确； C、铵态氮肥能与碱性物质反应生成氨气，使肥效降低，所以铵态氮肥应避免和碱性肥料混合使用，故C正确；D、硝酸常用来制造染料、氮肥、塑料、炸药、硝酸盐等物质，硝酸是一种重要的化工原料，故D正确；故选：A

4.答案：C

解析：A.硅酸的酸性比碳酸弱，反应，是利用的难挥发性酸酐制备易挥发性酸酐，故A错；B.氢氟酸能够与玻璃中的_氧化硅反应，能够腐蚀玻璃，所以不能用玻璃瓶盛放，故B错误， C.二氧化硅、氧化铝能和氢氧化钠衲反应生成偏铝酸钠，所以瓷坩埚、氧化铝坩埚均不可作为融化NaOH固体的装置，故C正确；D.向砫酸钠溶液中加入盐酸产生白色沉淀硅酸，盐酸过量沉淀不溶解，故D错误；故选：C。

5.答案：B

解析：二氧化碳可以和碳单质反应得到一氧化碳，一氧化碳和硫化氢不反应，A错误；浓硫酸可以和碳单质反应得到二氧化碳、二氧化硫以及水，无色气体二氧化硫可以和硫化氢反应生成硫单质和水，B正确；浓硝酸可以和碳单质反应得到二氧化碳、二氧化氮以及水，二氧化氮是红棕色气体，二氧化碳和硫化氢不反应，C错误；水和碳单质在高温下反应生成氢气和一氧化碳，二者与硫化氢均不反应，D错误。

6.答案：C

解析：A.硫单质只能一步反应生成二氧化硫，不能一步反应生成三氧化硫，故A错误； B二氧化硅不溶于水，而且不与水反应，所以二氧化硅无法一步转化为硅酸，故错误； C.煅烧生成二氧化硫，二氧化硫通入氢氧化钠溶液生成亚硫酸钠，亚硫酸钠被氧气氧化生成硫酸钠，各步反应能一步实现，故C正确； D.氮气与氢气合成氨气，氨催化氧化生成一氧化氮，一氧化氮氧化成二氧化氮，二氧化氮与水反应生成硝酸，浓硝酸与铜生成二氧化氮，所以能实现各步转化，故D错误；故选：C

7.答案：C

解析：本题考查氮及其化合物的转化关系。具有强氧化性，稀硝酸能与Ag反应生成，A正确；由题图可知NO、和在一定条件下均能发生归中反应，产物是氮气和水，因此氨气可用于处理氮氧化物，B正确；中氮元素化合价既有-3价又有+5价，其可能发生自身的氧化还原反应，所以其受热分解的产物不一定有，且受热有爆炸的风险，故不能通过加热来制备，C错误；依据价态分析，

(N显-2价)和(N显+3价)反应可能生成(N显-价)，联氨中氮的化合价由-2价变为-价，化合价升高，联氨被氧化，D正确。

8.答案：D

解析：A项，将浓硫酸滴入浓盐酸中，浓硫酸稀释，放出大量的热，促进了氯化氢气体的逸出，结论错误；B项，浓硫酸与铜反应需在加热条件下进行，所以错误；C项，浓硫酸使胆矾失去结晶水，体现浓硫酸的吸水性，该变化为化学变化，所以错误；D项，浓硫酸具有脱水性，可使蔗糖炭化，并放出大量的热，进而与生成的碳单质反应生成，体现了浓硫酸的氧化性，所以正确。

9.答案：B

解析：遇水强烈水解，所以应干燥，故装置B中的试剂是浓硫酸，A正确；在空气中易自燃，实验前应排尽装置内的空气，所以应先通，后打开装置C中分液漏斗的旋塞，B错误；呈液态，需转化为蒸气进入石英管中与反应，所以装置C中的烧瓶需要加热，C正确；制高纯硅时，温度在1100~1200℃，所以D不能采用普通玻璃管，D正确。

10.答案：AD

解析：A.二氧化氮与水反应生成硝酸和一氧化氮，发生了氧化还原反应，不属于酸性氧化物，故A错误；B.二氧化硫具有漂白性，能使品红溶液褪色，故B正确；C.向酸性高锰酸钾溶液中加入四氧化三铁粉末时，四氧化三铁溶于酸生成铁离子和亚铁离子，亚铁离子能与酸性高锰酸钾溶液反应，使溶液褪去，故C正确；D.硫与浓硫酸共热反应生成二氧化硫和水，浓硫酸只表现强氧化性，没有生成盐，不表现酸性，故D错误；故选AD。

11.答案：A

解析：实验室用和固体混合加热制取，故A不正确；碱石灰可以除去中的水蒸气，故B正确；氨气的密度比空气小，用向下排空气法收集，故C正确；极易溶于水，用倒置的漏斗可以防倒吸，故D正确。

12.答案：A

解析：剩余的10mL无色气体为NO时，由可知，需要的的体积为，故反应消耗气体总体积为50mL-30mL=20mL，则氧气的体积为20mL×5=4mL，故混合气体中体积为50mL-4Ml=46mL

，则和体积之比是46mL：4mL=23:2；剩余的10mL无色气体为时，反应消耗气体总体积为50mL-10mL=40mL，则的体积为，故的体积为50mL-32mL=18mL，则和的体积之比是32mL：18mL=16:9，故选：C。

13.答案：D

解析：由实验剖析知，A、B正确；实验结束后，为了防止倒吸，应先熄灭酒精灯，再关闭分液漏斗的活塞，C正确；由于检验NO的反应为可逆反应，NO不可能在装置Ⅰ中被完全吸收，装置中的气体含有NO，D错误。

14.答案：(1)a

(2)① ②取少量铵态氮肥溶于适量蒸馏水中，向其中加入浓NaOH溶液，加热，并将湿润的红色石蕊试纸置于试管口，若观察到红色石蕊试纸变蓝，则证明铵态氮肥中含有

(3)氧化

(4)0.06

(5)；

解析：(1) a项，转化为铵态氮，氮元素由游离态变为化合态，属于氮的固定；b项，由题图可知，硝化过程是化合态氮相互转化的过程，不是氦的固定；c项，反硝化过程是硝酸根离子或亚硝酸根离子转化为氪气的过程，不是氮的固定。

(2)①工业上用氮气和氢气反应生成氨气，反应方程式是。②检验铵态氮肥中的实验方法是：取少量铵态氮肥溶于适量蒸馏水中，向其中加入浓NaOH溶液，加热，并将湿润的红色石蕊试纸置于试管口，若观察到红色石蕊试纸变蓝，则证明铵态氮肥中含有。

(3)硝化过程中，铵根离子转化为亚硝酸根离子，亚硝酸根离子转化为硝酸根离子，氮元素化合价升高，含氮物质发生氧化反应。

(4)铵态氮与亚硝态氮可以在氨氧化细菌的作用下转化为氮气，反应方程式是，生成 1 mol 转移3 mol电子，当产生0.02 mol 氮气时，转移的电子的物质的量为0.06 mol。

(5)脱氮是指将氮元素准化为氮气从水中除去，可把氧化为氮气，可把还原为氮气，反应的离子方程式是、。

15.答案：（1）品红溶液褪色；增大气液接触面积，提高气体的吸收效率   

（2）干燥气体；使气体混合均匀(或控制气流速度，调整气体比例)

（3）   

（4）取少量白色固体溶于水，观察到溶液呈蓝色，证明有；再滴加适量硝酸酸化的硝酸钡溶液，有白色沉淀生成，证明有。综上说明该白色固体为

解析：（1）能使品红溶液褪色，品红溶液褪色证明存在；多孔玻璃球泡能增大接触面，提高气体的吸收效率。

（2）b装置可干燥气体，还能使气体均匀混合，控制气流速度，调整气流比例。

（4）因试管内有未反应的浓硫酸，具有吸水性，所以硫酸铜是白色固体，检验硫酸铜应分别检验铜离子和硫酸根离子。