新教材2023高中化学第五章化工生产中的重要非金属元素质量评估新人教版必修第二册 试卷

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第五章质量评估(时间:75分钟　满分:100分)　可能用到的相对原子质量:H-1　C-12　N-14　O-16　Na-23　Mg-24　Ca-40　Fe-56　Cu-64一、选择题:本题共16小题,共44分。第1~10小题,每小题2分;第11~16小题,每小题4分。在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的。1.化学与生产、生活密切相关。下列有关叙述中正确的是 (　　)A.大气雾霾污染现象的产生与汽车尾气排放有关B.玻璃和氮化硅陶瓷都属于新型无机非金属材料C.空气中的臭氧对人体健康有益无害D.活性炭与二氧化硫都可用于漂白,其漂白原理相同答案:A2.下列关于硅及其化合物的说法中正确的是 (　　)A.SiO2是一种酸性氧化物,所以不与任何酸反应B.高温下,工业制粗硅的反应的化学方程式为C+SiO2Si+CO2↑C.光导纤维的主要成分是SiO2D.太阳能发电板的主要材料是SiO2答案:C3.以下是汽车尾气催化转化装置的工作原理示意图:NO、O2、COCO、NO2CO2、N2下列说法中错误的是 (　　)A.汽车尾气是雾霾成因之一B.该过程中 NO2既是生成物又是反应物C.整个过程中氧元素被还原,氮元素被氧化D.过程②中会有反应:2NO2+4CO4CO2+N2解析:汽车尾气中的主要污染物为CxHy、NO、CO、SO2及固体颗粒物等,排放到空气中形成雾霾,故A项正确;该过程中一氧化氮生成二氧化氮,二氧化氮在催化剂作用下反应生成氮气,NO2既是生成物又是反应物,故B项正确;氧元素从0价变化为-2价,化合价降低,被还原,氮元素从+2价升高到+4价,又从+4价降低到0价,先被氧化后被还原,故C项错误;在催化剂条件下NO2与CO反应生成CO2和N2,反应的化学方程式为2NO2+4CO4CO2+N2,故D项正确。答案:C4.(2020·新课标全国Ⅰ卷)实验室中下列做法错误的是 (　　)A.用冷水贮存白磷B.用浓硫酸干燥二氧化硫C.用酒精灯直接加热蒸发皿D.用二氧化碳灭火器扑灭金属钾的燃烧答案:D5.下列现象或事实的原因相同的是 (　　)A.浓盐酸和浓硫酸露置在空气中浓度降低B.氯化铵和碘都可以用加热法进行提纯C.氯水和二氧化硫气体均能使品红溶液褪色D.硫酸亚铁和亚硫酸钠在空气中久置后均会变质解析:浓盐酸易挥发,露置在空气中因溶质减少而使浓度降低,浓硫酸具有吸水性,露置在空气中因吸收空气中的水蒸气而导致浓度降低;氯化铵受热分解生成氨和氯化氢气体,两者再相遇又生成氯化铵得以提纯,是化学变化,而碘受热易升华,转化为碘蒸气后再冷凝为碘单质,是物理变化;氯水中含有的次氯酸具有漂白性,将品红溶液氧化而褪色,而SO2是与品红发生化合反应生成无色不稳定物质而使品红溶液褪色;硫酸亚铁中的亚铁离子易被空气中的O2氧化成Fe3+而变质,亚硫酸钠中的S也易被空气中的O2氧化成S而变质。答案:D6.在给定条件下,下列选项所示的物质间转化均能实现的是 (　　)A.FeFeCl2Fe(OH)2B.SSO3H2SO4C.NH4Cl(s)NH3Mg(OH)2D.SiO2H2SiO3Na2SiO3解析:铁与氯气在点燃条件下生成氯化铁,不生成氯化亚铁,A项错误;硫在氧气中燃烧生成二氧化硫,不能直接生成三氧化硫,B项错误;氢氧化钙与氯化铵加热生成氨,通入氯化镁溶液中,生成氢氧化镁沉淀,每步转化均能实现,C项正确;二氧化硅不溶于水,不能直接生成硅酸,D项错误。答案:C7.用如图所示装置进行实验,实验一段时间后,现象与实验预测不一致的是 (　　)解析:浓氨水会挥发出氨,氨溶解在酚酞溶液中,酚酞溶液会变红,A项正确;浓硝酸有挥发性,挥发出来的硝酸溶解在碘化钾淀粉溶液中,将I-氧化为碘单质,故溶液变蓝,B项正确;浓盐酸和浓氨水都有挥发性,挥发出来的氯化氢与氨反应生成氯化铵,故看到白烟,C项正确;饱和的亚硫酸溶液不稳定,分解生成的SO2进入溴水中,与溴水反应,溴水褪色,D项错误。答案:D8.痕检是公安机关提取犯罪嫌疑人指纹的一种重要的方法,AgNO3显现法就是其中一种:人的手上有汗渍,用手动过白纸后,手指纹线就留在纸上。如果将溶液①小心涂到纸上,溶液①中的溶质就会与汗渍中的物质②作用,生成物质③,物质③在光照下,分解出的银粒呈灰褐色,随着反应的进行,银粒逐渐增多,由棕色变成黑色的指纹线。用下列化学式表示这三种物质都正确的是 (　　)A.①AgNO3;②NaBr;③AgBrB.①AgNO3;②NaCl;③AgClC.①AgCl;②AgNO3;③NaClD.①AgNO3;②NaCl;③Ag解析:人体的汗液中含有NaCl,若遇到AgNO3溶液,就会发生反应NaCl+AgNO3AgCl↓+NaNO3;产生的AgCl不稳定,在光的照射下发生分解反应2AgCl2Ag+Cl2↑,分解出的银粒呈灰褐色,随着反应的进行,银粒逐渐增多,由棕色变成黑色的指纹线。答案:B9.某科学家认为Si与NaOH溶液的反应,首先是Si与OH-反应,生成Si,然后Si与水反应生成原硅酸(H4SiO4)。下列说法中不正确的是(　　)A.原硅酸中Si元素化合价与硅酸中Si元素化合价相等B.2HCl+Na2SiO3H2SiO3(胶体)+2NaCl说明盐酸的酸性比硅酸的强C.石英玻璃、陶瓷和水泥均为硅酸盐材料D.半导体工业所言“从沙滩到用户”是指二氧化硅制备单质硅答案:C10.有关下列各装置的叙述中不正确的是 (　　)②③④A.装置①可用于吸收实验中多余的Cl2B.装置②可用于收集H2、NH3、Cl2、HCl、NO2等C.装置③中X为煤油,可用于吸收氨或氯化氢D.装置④可用于收集氨,并吸收多余的氨答案:C11.下列有关说法中正确的是 (　　)A.NH3与HCl气体或CO2气体均不能共存B.铵盐溶液与NaOH溶液混合后会有大量NH3逸出C.SiO2能溶解在NaOH溶液中,但不能溶解在氨水中D.硅、二氧化硅、硅酸、铵盐受热均很稳定解析:NH3能直接与HCl反应,但与CO2不反应,A项错误;铵盐与NaOH稀溶液混合时,若不加热就不会有NH3逸出,B项错误;铵盐、硅酸受热均易分解,D项错误。答案:C12.某实验小组同学把小块木炭在酒精灯上烧至红热,迅速投入热的浓硝酸中,发生剧烈反应,同时有大量红棕色气体产生,液面上木炭迅速燃烧并发出亮光。经查阅资料可知浓硝酸分解产生NO2和O2。为了探究“液面上木炭迅速燃烧并发出亮光”的原因,该小组同学用如图装置完成以下实验:下列说法中正确的是 (　　)A.浓硝酸分解产生的V(NO2)∶V(O2)=1∶1B.红棕色气体的产生表明木炭与浓硝酸发生了反应C.能使液面上木炭迅速燃烧发出亮光的主要气体是氧气D.以上实验不能确定使液面上木炭迅速燃烧并发出亮光的主要气体一定是NO2解析:浓硝酸分解的化学方程式为4HNO34NO2↑+O2↑+2H2O,则V(NO2)∶V(O2)=4∶1,故A项错误;红棕色气体为NO2,它的产生不能表明木炭与浓硝酸发生了反应,也可能是浓硝酸分解产生的,故B项错误;实验Ⅱ中浓硝酸受热分解产生的气体为二氧化氮和氧气,木炭在此混合气体中能迅速燃烧并发出亮光,可能是由于氧气助燃的作用,也可能是由于二氧化氮也具有助燃的作用,故C项错误,D项正确。答案:D13.课外学习小组为检验溶液中是否含有常见的四种无机离子,进行了如图所示的实验操作。其中操作过程中产生的气体能使湿润的红色石蕊试纸变蓝,由该实验能得到的正确结论是 (　　)A.溶液中一定含有SB.溶液中一定含有NC.溶液中一定含有Cl-D.溶液中一定含有Fe3+解析:在酸性条件下,N能将S氧化为S,故溶液中不一定含S,也可能是S,A项错误;由于加入NaOH后产生的气体能使红色石蕊试纸变蓝,则该气体为NH3,原溶液中一定含有N,B项正确;在开始时加入了盐酸,故不能确定Cl-是否存在,C项错误;在加入KSCN之前已加入、盐酸、AgNO3,若原溶液中含有Fe2+也会被氧化成Fe3+,出现题述现象,D项错误。答案:B14.球墨铸铁中含有一种铁碳化合物X。实验室测定化合物X的组成实验如图所示,下列说法中不正确的是 (　　)A.固体Ⅱ是氧化铁B.X与足量的热浓硝酸反应可能有NO2和CO2生成C.溶液甲中可能含有Fe3+D.X的化学式可以表示为Fe3C2解析:铁碳化合物X在足量空气中高温煅烧得到的固体Ⅰ为铁的氧化物,可能含有+2价或+3价的铁,溶于盐酸所得溶液中可能有Fe2+或Fe3+,再通入足量的氯气,加热蒸发,生成氢氧化铁,灼烧后氢氧化铁分解得固体Ⅱ为氧化铁,24.0 g氧化铁中含有铁元素的质量为16.8 g,利用元素守恒,可知化合物X中铁元素的质量也是16.8 g,物质的量是0.3 mol,进而求得X中碳元素的质量为18.0 g-16.8 g=1.2 g,物质的量是0.1 mol,所以在X中铁、碳元素的物质的量之比为3∶1,因此X的化学式可表示为Fe3C,Fe3C与热的浓硝酸发生氧化还原反应,可能有NO2和CO2生成。答案:D15.将1.52 g铜镁合金完全溶解于50 mL某浓度的硝酸中,得到NO2和N2O4的混合气体1 120 mL(标准状况),当向反应后的溶液中加入640 mL 1.0 mol·L-1 NaOH溶液时,金属离子全部转化为沉淀,测得沉淀的质量为2.54 g。下列说法中正确的是 (　　)A.该合金中铜与镁的物质的量之比是1∶2B.该硝酸中HNO3的物质的量浓度是14.0 mol/LC.NO2和N2O4的混合气体中,NO2的体积分数是20%D.该硝酸中HNO3的质量分数为60%解析:设铜、镁的物质的量分别为x mol、y mol,则①64x+24y=1.52,②98x+58y=2.54,解得x=0.02,y=0.01,所以该合金中铜与镁的物质的量之比是2∶1,A项错误;设N2O4、NO2的物质的量分别为a mol、b mol,则根据得失电子守恒得,2x+2y=2a+b,a+b==0.05,解得a=0.01,b=0.04,最终生成硝酸钠的物质的量是0.64 mol,根据氮原子守恒可知参加反应的硝酸的物质的量是0.64 mol+0.01 mol×2+0.04 mol=0.7 mol,因此该硝酸中HNO3的物质的量浓度是=14.0 mol·L-1,B项正确;NO2和N2O4的混合气体中,NO2的体积分数是80%,C项错误;不知道硝酸的密度,不能计算HNO3的质量分数,D项错误。答案:B16.在100 mL混合液中,HNO3和H2SO4的物质的量浓度分别是0.4 mol·L-1和0.1 mol·L-1,向该混合液中加入1.92 g铜粉,加热充分反应后,所得溶液中Cu2+的物质的量浓度是(忽略溶液体积的变化)(　　)A.0.15 mol·L-1 B.0.225 mol·L-1C.0.35 mol·L-1 D.0.45 mol·L-1解析:n(Cu2+)==0.03 mol,n(H+)=0.4 mol·L-1×0.1 L+0.1 mol·L-1×0.1 L×2=0.06 mol,n(N)=0.4 mol·L-1×0.1 L=0.04 mol,Cu与H+、N发生的反应如下:3Cu　 + 　8H+　 +　 2N3Cu2++2NO↑+4H2O3 8 20.03 mol 0.08 mol 0.02 mol由此可知H+的量不足,H+完全反应,则n(Cu2+)==0.022 5 mol,c(Cu2+)==0.225 mol·L-1。答案:B二、非选择题:共56分。17.(12分)形成酸雨的原理之一可简单表示如下:回答下列问题:(1)酸雨的pH　　　　5.6(填“>”“<”或“=”)。 (2)D物质的化学式为　　　　　　　　　。 (3)反应②的化学方程式为　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 (4)现有某地含C酸雨水样1 000 L,其中c(H+)=0.005 mol·L-1,若用生石灰处理该水样至中性,理论上需生石灰　　　　kg。 答案:(1)<　(2)H2SO3　(3)2SO2+O22SO3(4)0.1418.(14分)哈伯因为氨的合成曾获1918年诺贝尔化学奖。(1)写出实验室由氯化铵与熟石灰加热制取氨的化学方程式:　 。 检验氨已收集满的方法:用　　　　　　　　试纸靠近集气瓶口,现象为　 。 (2)用如图装置进行喷泉实验,若在烧杯中加入酚酞,会得到红色喷泉,欲得到蓝色喷泉,应加入的酸碱指示剂是　　　　。 (3)写出工业上利用NH3制备硝酸的一系列反应的化学方程式:　 、 　　　　　　　　　　、　　　　　　　　　　。 答案:(1)2NH4Cl+Ca(OH)2CaCl2+2NH3↑+2H2O　湿润的红色石蕊　试纸变蓝(2)石蕊溶液(3)4NH3+5O24NO+6H2O　2NO+O22NO2　3NO2+H2O2HNO3+NO19.(16分)某研究小组在实验室进行硫的化合物系列实验。Ⅰ.验证H2SO3的酸性比H2CO3的酸性强,甲同学设计如图装置。(1)试剂X的作用是　　　　　　　　。 (2)当观察到　　　　　　　　　　　　　　,即证明H2SO3的酸性比H2CO3的酸性强。 Ⅱ.研究铁与硫酸的反应。已知:浓硫酸的沸点为338.2 ℃。a.乙同学设计如下表所示的实验1、2:(3)实验1中,铁与稀硫酸反应的离子方程式为 　　　　　　　　　　　。 (4)实验2中的现象常被称为　　　　 。 b.丙同学设计如图所示的实验3:加热试管A,温度保持在250~300 ℃,产生大量气体,B中品红溶液褪色,D处始终未检测到可燃性气体,实验结束后,检验到A的溶液中既有Fe3+又有Fe2+。(5)A中产生的气体是　　　　;请设计实验方案检测装置A的溶液中含有Fe3+:　  　　　　　　　　　　　　　　　　(简要说明操作、试剂、现象和结论)。 (6)分析实验1、2、3,可知影响铁与硫酸反应产物多样性的因素有　 。 答案:(1)检验SO2是否除尽(2)试剂X不褪色,澄清石灰水变浑浊(3)Fe+2H+Fe2++H2↑(4)钝化(5)SO2　取少量溶液,滴加KSCN溶液,若溶液呈红色则证明有Fe3+存在(6)反应的温度、反应物的浓度20.(14分)图甲为氮元素及其化合物的转化关系,回答下列问题:甲乙(1)图甲中,X的化学式为　　　　,从化合价上看,X具有　　　　(填“氧化”或“还原”)性。 (2)①下列试剂不能用于干燥NH3的是　　　　(填字母)。 A.浓硫酸　　　B.碱石灰　　　C.NaOH固体②若要收集一瓶氨,请将图乙装置补充完整,在方框内画出连接图。(3)①汽车排气管上装有催化转化器可减少尾气对环境的污染,汽车尾气中的有害气体CO与NO反应可转化为无害气体,写出相关反应的化学方程式: 　 。 ②NO和NO2按一定比例混合可以被NaOH溶液完全吸收,写出相关化学方程式: 　　　　　　　　 。 答案:(1)N2O5　氧化(2)①A　② (3)①2NO+2CON2+2CO2②NO+NO2+2NaOH2NaNO2+H2O选项①中物质②中物质实验预测A浓氨水酚酞溶液②中溶液变为红色B浓硝酸碘化钾淀粉溶液②中溶液变为蓝色C浓盐酸浓氨水大烧杯中有白烟D饱和的亚硫酸溶液稀溴水②中无明显变化实验实验Ⅰ实验Ⅱ集气瓶中所盛气体O2加热浓硝酸产生的气体现象木炭迅速燃烧发出亮光木炭迅速燃烧发出亮光实验试剂现象1螺旋状铁丝、稀硫酸铁丝表面有大量气体产生2螺旋状铁丝、浓硫酸铁丝表面迅速发黑(Fe3O4),有少量气体产生,反应很快停止