高中化学必修二试题单元分层过关检测(人教2019)第五章化工生产中的重要非金属元素【单元测试A卷】含解析答案

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第五章 化工生产中的重要非金属元素(A卷)时间：75分钟，满分：100分一、选择题(本题共18小题，每小题3分，共54分。)1．环保意识是重要的公民意识，下列环境问题与氮氧化物无关的是A．酸雨 B．光化学烟雾 C．温室效应 D．臭氧层空洞2．宋代五大名窑分别为钧窑、汝窑、官窑、定窑、哥窑。其中钧窑以“人窑一色，出窑万彩”的神奇窑变著称。下列关于陶瓷的说法不正确的是A．窑变是高温下釉料中的金属化合物发生氧化还原反应导致的颜色变化B．氧化铝陶瓷属于新型无机非金属材料C．高品质的瓷器晶莹剔透，属于纯净物D．陶瓷属于硅酸盐制品，耐酸碱腐蚀，但是不能用来盛装氢氟酸3．2020年8月4日黎巴嫩贝鲁特港发生了硝酸铵受热引发的大爆炸，造成重大人员伤亡和财产损失。下列有关NH4NO3的说法不正确的是A．是一种化肥，易溶于水 B．既是铵盐又是硝酸盐C．保存时必须避免受热 D．包装袋表面应有标志： 4．下列关于硫的叙述中不正确的是A．硫是一种难溶于水的黄色固体B．硫的化合物常存在于火山喷出的气体中和矿泉水里C．硫在自然界中只能以硫化物和硫酸盐的形态存在D．硫的燃烧产物二氧化硫是大气污染物之一5．氨水能够导电，遇酚酞溶液变红。下列说法正确的是A．氨气属于电解质B．氨水遇酚酞变红，说明氨气在水溶液中能电离出C．氨水能够导电，液态的氨也能够导电D．实验室可以用浓氨水与生石灰反应制备少量氨气6．下列物质不能利用金属与非金属直接制得的是A． B． C． D．7．形成“酸雨”的主要原因是A．汽车排放出大量尾气 B．乱砍乱伐森林C．工业上大量燃烧含硫燃料 D．大气中二氧化碳含量增多8．下列物质能使品红溶液褪色，加热后又能恢复原色的是A．SO2 B．H2O2 C．氯水 D．NaClO溶液9．下列叙述或操作中正确的是A．浓硫酸能使硫酸铜晶体失去结晶水，体现了浓硫酸的脱水性B．浓硫酸对有机物的腐蚀性是浓硫酸脱水性和强氧化性的综合体现C．浓硫酸具有氧化性，稀硫酸无氧化性D．浓硫酸不慎沾到皮肤上，应立即用大量水冲洗，再涂上稀NaOH溶液10．下列溶液中能够区别SO2和CO2气体的是①澄清石灰水②H2S溶液③KMnO4酸性溶液④氯水⑤品红溶液A．①②③ B．②③④ C．除①以外 D．全部11．探究铜和浓硫酸的反应，下列装置或操作错误的是A．上下移动装置甲中的铜丝体现绿色化学的思想B．装置乙可用于收集SO2气体C．将试管中的液体倒入装置丙中稀释，观察颜色可确定CuSO4的生成D．利用装置丁将硫酸铜溶液加热浓缩、冷却结晶，可析出CuSO4∙5H2O 12．下列实验能达到实验目的的是A．A B．B C．C D．D13．某溶液中可能含有的阴离子有、Cl-、-等，为了检验其中是否含有-，除使用BaCl2溶液外，还需要的试剂是（  ）A．盐酸 B．NaOH C．硫酸 D．硝酸14．如图是硫元素在自然界中的循环示意图，下列有关说法不正确的是A．硫元素在自然界中既有游离态又有化合态B．过程⑤可在土壤的缺氧区实现C．循环过程中硫元素只被还原D．若生物体有机硫中硫元素为-2价，则过程③中发生的是还原反应15．物质类别和核心元素的价态是学习元素及其化合物性质的重要认识视角。如图是某元素的“价类二维图”，其中单质b是黄色固体，f、h均为正盐，且焰色都是黄色。下列说法不正确的是A．a和c反应可以生成bB．用BaCl2溶液可以鉴别f和h的溶液C．e的浓溶液可用铝槽车运输D．c能使品红溶液褪色16．下列说法正确的是A．N2+3H22NH3属于自然固氮B．固氮属于氧化还原反应C．俗语“雷雨发庄稼”毫无科学道理D．氨气溶于水得到的溶液能导电，所以NH3是电解质17．有些科学家提出硅是“21世纪的能源”，下列说法正确的是A．晶体硅具有半导体性质，可用于生产光导纤维B．玻璃中含有的SiO2可与NaOH溶液反应，故常用NaOH溶液雕刻玻璃纹饰C．碳化硅(SiC)俗称金刚砂，类似金刚石结构，是一种耐高温的半导体材料D．陶瓷、水泥、石英玻璃都属于硅酸盐材料18．硝酸与铜反应实验装置如图所示，下列有关叙述不正确的是A．浓硝酸呈黄色是因溶有其分解产生的B．用稀硝酸实验时试管上方气体略有红棕色C．用浓硝酸实验时溶液呈绿色是因溶有D．反应中浓硝酸较稀硝酸反应更剧烈、氧化性更强二、非选择题(本题共5小题，共46分。)19．向盛有下列溶液的试管中分别通入气体：①紫色石蕊溶液；②NaOH溶液(滴有酚酞溶液)；③品红溶液；④溴水。请回答下列问题：(1)试管①中的现象是 ，发生反应的化学方程式为 。(2)试管②中的现象是 ，发生反应的化学方程式为 ，若继续通入过量的，则发生反应的化学方程式为 。(3)试管③中的现象是 若将吸收的品红溶液加热，现象是 。(4)试管④中的现象是 。(5)上述实验中，表现出酸性氧化物性质的是 (填序号，下同)，表现出漂白性的是 ，表现出还原性的是 。20．某化学兴趣小组对有关SO2性质进行如下探究活动。(1)实验室通常利用Na2SO3固体与70%的H2SO4溶液反应制取SO2气体，图中a仪器的名称为 ，装置A中发生反应的化学方程式为 。(2)①B中品红溶液褪色，是因为SO2具有 (填“氧化”“还原”或“漂白”，下同)性，C装置中酸性KMnO4溶液褪色，表明SO2具有 性。②证明亚硫酸酸性比碳酸酸性强的实验现象是 ；③若将SO2气体直接通入澄清石灰水中，溶液变浑浊，则该反应的离子方程式为 。21．硅是无机非金属材料的主角，硅的氧化物和硅酸盐约占地壳质量的90%以上。(1)可用于制作计算机芯片和太阳能电池的是 (填化学式，下同)，光导纤维的主要成分是 。(2)工艺师常用氢氟酸来雕刻玻璃，该反应的化学方程式为 。(3)工业上可利用水玻璃和盐酸反应制备硅酸凝胶，进一步脱水处理可得到硅胶，写出水玻璃和盐酸反应的离子方程式： 。(4)高纯度单晶硅可以按下列方法制备：SiO2Si(粗)SiHCl3 Si(纯)。写出步骤①的化学方程式： 。22．将体积为(已换算成标准状况)的充满体积为的试管后倒扣在水中，如图所示。(1)溶于水的化学方程式是 。(2)使试管中恰好完全被水吸收需要缓慢通入氧气，标准状况下通入氧气的体积为 。最终试管中所得硝酸的物质的量浓度为 (假设溶质不扩散)。(3)为了消除的污染，可将它与氨气在催化剂作用下反应，生成水和一种无污染的物质，该物质是空气的主要成分之一，该反应的化学方程式是 。23．某化学学习小组设计实验制取氨气并探究氨气的有关性质：(1)已知NH3难溶于有机溶剂CCl4，该小组成员设计实验制备氨气并探究氨气的还原性及产物，提供实验装置如图：①装置C中发生反应的化学方程式为 ②根据上述提供的装置正确的连接顺序为 (用各接口序号表示)③该装置在设计上有一定的缺陷，你对该装置的改进措施是 。(2)利用改进后的装置进行实验，观察到CuO全部变为红色物质，无水CuSO4变蓝，同时生成一种无污染的气体。请写出NH3与CuO反应的化学方程式 (3)有同学认为：NH3与CuO反应生成的红色物质中可能含有Cu2O。请你设计一个简单的实验检验该红色物质中是否含有Cu2O 。(已知：Cu2O+2H+=Cu+Cu2+ +H2O)(4)按下图装置进行NH3性质实验。①先打开旋塞1，现象是 ，稳定后，关闭旋塞1。②再打开旋塞2，B瓶中的现象是 。A．制氨气B．制氨气C．收集氨气D．尾气处理参考答案：1．C【详解】酸雨、光化学烟雾、臭氧层空洞与氮氧化物有关，温室效应与二氧化碳或甲烷有关，故C符合题意。综上所述，答案为C。2．C【详解】A．不同的金属氧化物可能颜色不同，在高温下，釉料中的金属化合物发生氧化还原反应导致了颜色变化，故A正确；B．氧化铝陶瓷属于新型无机非金属材料，具有耐高温的特点，故B正确；C．瓷器主要是由黏土烧结而成，瓷器中含有多种硅酸盐和二氧化硅，属于混合物，故C错误；D．陶瓷的主要成分为硅酸盐和二氧化硅，氢氟酸能够与二氧化硅反应，所以不能用陶瓷来盛装氢氟酸，故D正确；故选C。3．D【详解】A．NH4NO3中含有和，其中N元素是植物生长的营养元素，可用于施肥，NH4NO3在水中溶解度较大，属于易溶物，故A项说法正确；B．NH4NO3中含有和，因此NH4NO3既是铵盐又是硝酸盐，故B项说法正确；C．NH4NO3受热易发生分解而爆炸，因此保存时必须避免受热，故C项说法正确；D．NH4NO3不是易燃性气体，属于易爆物，故D项说法不正确；综上所述，说法不正确的是D项，故答案为D。4．C【详解】A．硫俗称硫黄，是一种黄色固体，难溶于水，微溶于酒精，易溶于二硫化碳，常用二硫化碳除去试管内壁附着的硫单质，A正确；B．硫在自然界中能以化合态(主要为硫化物和硫酸盐)的形式存在，B正确；C．硫在自然界中能以游离态(火山喷口附近或地壳岩层) 的形式存在，C错误；D．硫的燃烧产物二氧化硫会造成酸雨，是大气污染物之一，D正确；故选：C。5．D【详解】A．氨气为化合物，本身不能电离产生自由移动的离子，属于非电解质，故A错误；B．氨水遇酚酞变红是因为氨气与水反应生成一水合氨，一水合氨为电解质，部分电离产生氢氧根离子，故B错误；C．氨水能够导电是因为氨水中含有自由移动的离子，液态的氨不能电离，不存在自由移动的离子，也不存在自由电子，不导电，故C错误；D．生石灰是氧化钙，溶于水生成氢氧化钙并放出大量的热，碱性又增强，都能促使一水合氨的分解，促进氨气的逸出，所以实验室里可用浓氨水与生石灰制取少量氨气，故D正确；故选：D。6．B【解析】氯气具有强氧化性，与变价金属反应时得到高价态的金属氯化物，硫单质的氧化性较弱，与变价金属反应时得到低价态的金属硫化物，据此分析；【详解】A．氯气是强氧化剂与铜化合物得到氯化铜，故A不符合题意；B．与Fe直接化合生成，故B符合题意；C．硫单质的氧化性较弱，与Cu化合时得到硫化亚铜，故C不符合题意；D．钠是活泼金属，只有+1价，其与S单质反应得到硫化钠，故D不符合题意；故选：B。7．C【详解】A．汽车排出大量尾气，主要含有CO、氮氧化物，主要与光化学烟雾有关，故A不选；B．森林遭到乱砍滥伐，破坏了生态平衡，会减少二氧化碳的吸收，与温室效应有关，故B不选；C．工业上大量燃烧含硫燃料，使空气中二氧化硫的含量增加，为酸雨形成的主要原因，故C选；D．大气中二氧化碳含量增多，与温室效应有关，故D不选；故选C。8．A【详解】A．SO2与有色物质结合生成无色物质，加热后无色物质分解，过程是可逆的，A符合题意；B．H2O2与有色物质发生氧化还原反应，生成无色物质，反应是不可逆的，B不符合题意；C．氯水与有色物质发生氧化还原反应，生成无色物质，反应是不可逆的，C不符合题意；D．NaClO溶液有色物质发生氧化还原反应，生成无色物质，反应是不可逆的，D不符合题意；故答案选A。9．B【详解】A．硫酸铜晶体中自身含有结晶水，浓硫酸吸收晶体中的结晶水，蓝色晶体变为白色粉末，体现了其吸水性，故A错误；B．浓硫酸腐蚀有机物是浓硫酸先使有机物脱水炭化，生成的C被浓硫酸氧化生成CO2，体现浓硫酸的脱水性和强氧化性，B正确；C．稀硫酸具有弱氧化性，表现为H+的氧化性，如稀硫酸与铁粉反应生成H2，C错误；D．浓硫酸沾到皮肤上，用大量水冲洗后，不能涂稀的强碱溶液，可涂上小苏打溶液；D错误；故答案选B。10．C【详解】①SO2和CO2都属于酸性氧化物，它们都能使澄清石灰水变浑浊，所以不能利用澄清石灰水来区别SO2和CO2；②SO2具有氧化性，能将H2S溶液氧化生成单质(有黄色沉淀生成)，而CO2没有此性质，所以能利用H2S溶液区别SO2和CO2；③SO2也具有还原性，能被KMnO4酸性溶液氧化(溶液褪色)，而CO2没有此性质，所以能利用KMnO4酸性溶液区别SO2和CO2；④ SO2也具有还原性，能被氯水氧化(溶液褪色)，而CO2没有此性质，所以能利用氯水区别SO2和CO2；⑤SO2还具有漂白性，能使品红溶液褪色，而CO2没有此性质，所以能利用品红溶液区别SO2和CO2所以能够区别SO2和CO2气体的溶液有：②③④⑤，故选：C。11．B【详解】A．当需要制取SO2时，向下移动装置甲中的铜丝，当需要停止实验时，向上移动装置甲中的铜丝，让铜丝与浓硫酸脱离接触，从而使反应停止，可防止SO2的继续生成，防止造成大气污染，体现绿色化学的思想，A正确；B．SO2的密度比空气大，装置乙用于收集SO2气体时，应使用向上排空气法，集气瓶内导管应左长右短，B错误；C．试管内液体中含有浓硫酸，应将试管中的液体倒入装置丙中稀释，并用玻璃棒搅拌，硫酸铜溶液为蓝色，通过观察颜色可确定CuSO4的生成，C正确；D．制取硫酸铜晶体(CuSO4∙5H2O)时，可利用装置丁将硫酸铜溶液加热浓缩、冷却结晶，D正确；故选B。12．A【详解】A．浓氨水与氧化钙反应生成氢氧化钙和氨气，反应放出大量的热有利于氨气逸出，则题给装置能达到制取氨气的实验目的，故A正确；B．氯化铵受热分解生成氨气和氯化氢，氨气和氯化氢在试管口遇冷发生化合反应生成氯化铵，不能制得氨气，则题给装置不能达到制取氨气的实验目的，故B错误；C．氨气的密度小于空气，应从短导气管通入氨气，用向下排空气法收集氨气，则题给装置不能达到收集氨气的实验目的，故C错误；D．氨气极易溶于水，若漏斗口浸入水中过多，会产生倒吸，则题给装置不能达到处理氨气尾气的实验目的，故D错误；故选A。13．A【详解】只加可溶性钡盐如BaCl2溶液等，如果不加酸酸化，CO或SO或Ag+等干扰性离子会干扰SO的检验，但HNO3会氧化SO转化为SO，即不能加HNO3溶液，所以应先加盐酸酸化，排除CO或SO或Ag+等离子的干扰，然后加入BaCl2溶液，若出现白色沉淀，说明溶液中含有SO离子，故答案为A。14．C【详解】A．硫元素在自然界中有游离态和化合态，两种存在形态，A正确；B．在缺氧的条件下可实现过程⑤的转化，B正确；C．①、②中硫元素均被氧化，C错误；D．若生物体有机硫中硫元素为价，中S为+6价，过程③中S的化合价降低，发生还原反应，D正确。答案选C。【点睛】关注硫元素化合价的变化是解决此题的关键。15．B【分析】单质b是黄色固体，所以b是硫，f、h均为正盐，且焰色都是黄色，根据示意图可知a是H2S，c是SO2，d是SO3，e是硫酸，f是硫酸钠，g是亚硫酸，h是亚硫酸钠，据此解答。【详解】A. 二氧化硫具有氧化性，能氧化硫化氢，二者反应可以生成单质硫，A正确；B. 亚硫酸钠和硫酸钠均能与氯化钡反应生成白色沉淀，不用BaCl2溶液鉴别二者，B错误；C. 常温下铝在浓硫酸中钝化，因此e的浓溶液可用铝槽车运输，C正确；D. 二氧化硫具有漂白性，能使品红溶液褪色，D正确；答案选B。16．B【详解】A．N2+3H22NH3属于人工固氮，故A错误；B．固氮是将游离态的氮转化为化合态的过程，属于氧化还原反应，故B正确；C．俗语“雷雨发庄稼”是指将游离态的氮转化为化合态进入到土壤被植物吸收，促进了植物的生长，故俗语“雷雨发庄稼”有科学道理，故C错误；D．氨气溶于水得到的溶液能导电，是因为氨气与水反应生成一水合氨，一水合氨是弱电解质能电离，生成铵根离子和氢氧根离子，所以NH3不是电解质，故D错误；故答案：B。17．C【详解】A．晶体硅具有半导体性质，可用于生产半导体，而SiO2才用于生产光导纤维，A错误；B．用于雕刻工艺玻璃上纹饰的是氢氟酸而不是NaOH溶液，B错误；C．碳化硅(SiC)俗称金刚砂，类似金刚石结构，熔点高，导电性介于导体与绝缘体之间，是一种耐高温的半导体材料，C正确； D．石英玻璃是高纯度的二氧化硅，不属于硅酸盐材料，D错误；故答案为：C。18．C【详解】A．浓硝酸不稳定，容易分解，分解产生的溶解在浓硝酸中使浓硝酸呈黄色，故A正确；B．稀硝酸与铜反应生成NO，但试管有空气，生成的NO与空气中的氧气反应生成，使得试管上方气体略有红棕色，故B正确；C．浓硝酸与铜剧烈反应生成硝酸铜，使溶液呈绿色，故C错误；D．硝酸的浓度越大，氧化性越强，与铜反应越剧烈，故D正确；故选C。19． 紫色石蕊溶液变红 溶液褪色 品红溶液褪色 溶液恢复红色 溴水褪色 ①② ③ ④【详解】(1)与反应生成，能使紫色石蕊溶液变红，反应方程式为；(2)向NaOH溶液中通入少量可生成，若过量则生成，可观察到红色褪去，发生的反应方程式分别为、；(3)使品红溶液褪色表现的是其漂白性，因此试管③中的现象是品红溶液褪色，但若将吸收的品红溶液加热，溶液恢复红色；(4)具有还原性，能使溴水褪色；(5)根据上述可知，①②体现SO2的酸性，③体现SO2的漂白性，④体现SO2的还原性；【点睛】根据中S的价态可知，既具有氧化性又具有还原性。的性质可总结为“三性特性”：“三性”指氧化性(如)、还原性(如能使溴水、酸性溶液褪色)、酸性氧化物的通性；“一特性”指漂白性(如能使品红溶液褪色，但加热后溶液又恢复红色)。20．(1) 分液漏斗 Na2SO3+H2SO4=Na2SO4+H2O+SO2↑(2) 漂白 还原 E中品红溶液不变色，F中澄清石灰水变浑浊 SO2+Ca2++2OH-=CaSO3↓+H2O【分析】用Na2SO3固体与70%的H2SO4溶液反应制取SO2气体，SO2具有漂白性，能使品红褪色，SO2具有还原性，能使酸性高锰酸钾溶液褪色，SO2是酸性氧化物，其相应的酸H2SO3的酸性强于H2CO3，所以SO2通入饱和NaHCO3溶液中，会生成CO2，CO2能使澄清石灰水变浑浊。【详解】（1）根据仪器构造可知，a为分液漏斗；Na2SO3固体与70%的H2SO4溶液反应生成硫酸钠、SO2气体和水，反应的化学方程式为：Na2SO3+H2SO4=Na2SO4+H2O+SO2↑。（2）①SO2具有漂白性，能使品红褪色，SO2中S为+4价，可以升高到+6价，有还原性，能被酸性高锰酸钾溶液氧化从而使酸性高锰酸钾溶液褪色。②SO2是酸性氧化物，其相应的酸为H2SO3，SO2通入饱和NaHCO3溶液中，再通过品红，若品红不褪色，则证明不含有SO2，若澄清石灰水变浑浊，则证明生成了CO2，即可证明亚硫酸的酸性强于H2CO3。③SO2是酸性氧化物，能和碱反应生成盐和水，所以SO2气体通入澄清石灰水中，生成不溶于水的CaSO3沉淀，溶液会变浑浊，反应的离子方程式为：SO2+Ca2++2OH-=CaSO3↓+H2O。21． Si (胶体) 【详解】(1)可用于制作计算机芯片和太阳能电池的是硅，光导纤维的主要成分是二氧化硅；(2)氢氟酸来雕刻玻璃，是反应生成四氟化硅和水，化学方程式为；(3)水玻璃和盐酸反应生成硅酸和氯化钠，离子方程式(胶体)；(4)二氧化硅和碳反应生成硅和一氧化氮，化学方程式是。22． 【详解】(1)溶于水生成和，反应的化学方程式是。故答案为：；(2)由化学方程式可推出，使试管中恰好完全被水吸收，需要通入标准状况下氧气的体积为，根据化学方程式可知最终试管中所含的硝酸的物质的量浓度为。故答案为：；；(3)为了消除的污染，可将它与氨气在催化剂作用下反应，生成水和一种无污染的物质，该物质是空气的主要成分之一，该物质是氮气，反应的化学方程式是。故答案为：。23．(1) 2NH4Cl+Ca(OH)22NH3↑+ CaCl2+2H2O g→ab→ef→d 在装置C和A之间连接一个盛有碱石灰的干燥管(2)2NH3+3CuON2+3Cu+3H2O(3)取少量样品于试管中，加入稀硫酸，若溶液出现蓝色，说明红色物质中含有Cu2O；反之，则没有(4) B瓶中出现白烟(必须指出B瓶) 烧杯中溶液倒吸入B瓶(且紫色石蕊溶液变红色)【详解】（1）①在装置C中用NH4Cl与Ca(OH)2混合加热制取NH3，则发生反应的化学方程式为：2NH4Cl+Ca(OH)22NH3↑+ CaCl2+2H2O；②装置d连接顺序为：制取氨气→氨还原性验证→产物检验→尾气处理，所以装置正确的接口连接顺序为g→ab→ef→d；③氨气还原CuO生成水，为防止氨气中混入水的干扰，制取的氨气必须干燥，不能选择酸性干燥剂和无水氯化钙，可选用碱石灰或生石灰干燥，即在装置C和A之间连接一个盛有碱石灰的干燥管；（2）氨气还原CuO的现象为：黑色固体全部变为红色物质，无水CuSO4变蓝，同时生成一种无污染的气体N2，即氨气还原CuO生成H2O、Cu和N2，反应的化学方程式为：2NH3+3CuON2+3Cu+3H2O；（3）根据信息：Cu2O+2H+=Cu+Cu2++H2O可知，Cu2O能与稀硫酸、HCl等非氧化性酸反应，生成蓝色溶液，所以设计的实验方案是：取少量样品于试管中，加入稀硫酸，若溶液出现蓝色，说明红色物质中含有Cu2O；反之，则没有Cu2O；（4）①打开旋塞1，由于A中HCl的气体压强大于B瓶，所以A中HCl气体向B瓶中扩散，并在B瓶发生反应：NH3+HCl=NH4Cl，NH3与HCl混合发生反应产生NH4Cl白色固体，因此会看到B瓶中出现白烟现象；②再打开旋塞2，由于B瓶中气体压强减小，烧杯中的溶液在外界大气压强作用下倒吸至B瓶中，NH4Cl是强酸弱碱盐，水解使溶液显酸性，酸性溶液可以使紫色石蕊试液变为红色，因此B瓶中的现象是烧杯中溶液倒吸入B瓶(且紫色石蕊溶液变红色)。