第五章 化工生产中的重要非金属元素 单元测试B卷 2024-2025学年高一化学人教版（2019）必修二

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第五章 化工生产中的重要非金属元素（B卷）(时间：75分钟，分值：100分)可能用到的相对原子质量：H-1 O-16 S-32 Cu-64单项选择题：本题共14小题，每小题3分，共42分。每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。1.北京冬奥会上的科技元素“星光熠熠”，向世界展现了一个现代化的中国。212项技术在冬奥会上得以应用，如含有石墨烯的智能服饰、铝合金管材、碳纤维和光导纤维等。下列有关说法不正确的是( )A.碳纤维的主要成分是耐低温的无机非金属材料B.光导纤维是硅酸盐材料C.铝合金是密度较小的金属材料D.石墨烯是热导率高的碳纳米材料2.很多文献记载的古代文化中蕴含着丰富的化学知识，下面理解中不合理的是( )A.A B.B C.C D.D3.实验室根据化学试剂性质的不同采用不同的保存方法，下列说法错误的是( )A.浓硝酸保存在棕色试剂瓶中B.氢氧化钠溶液保存在带磨口玻璃塞的细口瓶中C.高锰酸钾和乙醇不能同时保存在同一药品柜中D.金属钠保存在煤油中4.关于氮及其化合物，下列实验方案、现象和结论都正确的是( )A.A B.B C.C D.D5.在古代，橘红色的铅丹（）用于入药和炼丹，人们对其中重金属铅的毒性认识不足。已知：与溶液发生反应，为棕黑色粉末。某化学兴趣小组对铅丹的一些性质进行实验探究。下列说法错误的是( )A.中Pb（Ⅱ）和Pb（IV）的物质的量之比为2：1B.操作①反应中体现的酸性和氧化性C.操作②中发生反应：D.操作③中的现象证明在酸性溶液中，氧化性：6.关于非金属含氧酸及其盐的性质，下列说法正确的是( )A.Cu与浓硝酸反应比与稀硝酸反应快，所以实验室通常用浓硝酸洗涤附着在试管内壁上的银镜B.加热浓硫酸与NaCl固体的混合物可制备HCl，说明浓硫酸酸性强于HClC.将通入溶液无明显现象，则将通入溶液也无明显现象D.向NaClO溶液中滴加酚酞试剂，先变红后褪色，证明NaClO在溶液中发生了水解反应7.利用如下实验装置和试剂能实现元素不同价态间转化的是( )A.A B.B C.C D.D8.某无色溶液X中可能含有等离子，设计如下实验确定其组成，下列说法正确的是( )A.产生气体A的反应属于水解反应B.气体B可以使湿润的蓝色石蕊试纸变红C.根据分析可知，溶液X中一定不存在和D.溶液X中一定存在，且9.Y形管是一种特殊的仪器，与其他仪器组合可以进行与溶液是否反应的相关实验探究。某学生按图示方法进行实验，观察到以下实验现象(尾气处理装置未画出)：①将甲中Y形试管向左倾斜使反应发生，一段时间后，乙中无明显现象；②将丙中Y形试管向左倾斜使反应发生，一段时间后，乙中有大量沉淀产生。下列叙述正确的是( )A.实验前可用稀盐酸和溶液检验是否变质B.甲装置中用98%浓硫酸制备效果更好C.乙装置中产生沉淀的离子方程式可能为D.丙装置中的试剂a和b可以分别是和浓盐酸10.下图表示铁与不同浓度硝酸反应时，各种还原产物的相对含量与硝酸溶液浓度的关系，则下列说法不正确的是( )A.一般来说，硝酸与铁反应的还原产物不是单一的B.用一定量的铁粉与大量的溶液反应得到标态下气体2.24L，则参加反应的硝酸的物质的量为0.1molC.硝酸的浓度越大，其还原产物中价态越高的成分越多D.当硝酸浓度为时还原产物是，且其物质的量之比为5:3:111.下列组内离子能大量共存且加入(或通入)少量试剂发生反应的离子方程式正确的是( )A.A B.B C.C D.D12.硒（Se）常用作油漆、搪瓷、玻璃和墨水中的颜色、塑料，在电子工业中可用作光电管、太阳能电池等。工业上从含硒阳极泥（硒主要以Se和形式存在）中提取硒的流程如图：下列说法错误的是( )A.该生产过程中生成的物质A可用于除铁锈B.“焙烧”时，反应的化学方程式为C.“焙烧”过程中，反应每转移2 mol电子，生成标准状况下的体积可能小于22.4 LD.“还原”时，氧化剂和还原剂的物质的量之比为2：113.恒温、恒压下，将和的混合气体通入足量水中充分吸收后，得到无色气体将此无色气体A与等体积的通入足量水中充分吸收后，得到5 mL无色气体B，下列说法错误的是( )A.气体A是NO，气体B是B.气体A的体积是20 mLC.D.将盛有体积比为4：1的和的混合气体的烧瓶倒立于水槽中充分反应后，烧瓶中所得溶液中溶质的物质的量浓度为14.实验室模拟氨催化氧化法的实验装置如图所示。下列说法错误的是( )已知：装置③中收集到了红棕色气体。A.装置①中可以盛装碱石灰B.氨催化氧化可直接生成C.装置④中溶液可能会变红D.装置⑤的作用是处理尾气，气体X的主要成分为二、填空题：本大题共4小题，15题12分，16题14分，17题14分，18题18分，共58分。15.通过海水晾晒可得粗盐，粗盐中除外，还含有以及泥沙等杂质，需要提纯后才能综合利用。某同学利用给定试剂溶液、溶液、溶液和盐酸，设计了如图粗盐精制的实验流程。（提示：根据实验目的，请思考试剂的用量）请回答：（1）操作a和操作b的名称依次是_________、_________。（2）试剂①是_________溶液（填化学式）.（3）加入试剂②后，沉淀C是__________________（填化学式）。（4）加入适量盐酸的作用是__________________。（5）如果加入试剂②后直接加盐酸，产生的后果是__________________（写出1个离子方程式表示即可）16.氮、硫及其化合物的“价—类”二维图如图所示。请回答下列问题：(1)生活中使用的天然气中往往添加少量__________(填上述物质的化学式)，用于警示天然气泄漏，保障使用安全。(2)以a为原料制备硝酸，第一步反应的化学方程式为__________；生产中用a的水溶液吸收少量ⅰ，发生反应的离子方程式为__________。(3)常温下，在上述物质中选择试剂__________可除去铁制品表面的铜镀层。(4)研究发现，空气中少量的也能参与硫酸型酸雨的形成，反应过程如下：①②③在上述过程中的作用，与在下列变化中的作用不相同的是__________(填序号)。a.潮湿的氯气通过盛有浓的洗气瓶b.硫化氢通入浓中c.蔗糖水解实验中加入稀硫酸d.向盐酸中加入浓硫酸产生白雾(5)向含0.1molk的溶液中通入(标准状况下)，硫元素恰好被氧化为+6价，则k的化学式可能为__________(填序号)，反应的离子方程式为__________。a. b. c.17.Cu与浓硝酸、稀硝酸一体化实验改进方案如下：实验一：Cu与浓硝酸反应a.将2 mL稀盐酸压入试管A中b.向下移动磁铁，使缠有铜丝的搅拌子进入浓中，10 s后移出c.挤压3号注射器使2 mL的进入试管C中d.挤压2号注射器使6 mL蒸馏水压入试管B中回答下列问题：（1）A中的作用：__________。（2）Cu与浓硝酸反应时，B中的溶液出现浅绿色并逐渐加深，红棕色气体充满B管，请解释实验现象：____________。（3）双球管中水量不宜过多的原因是________。（4）C中的作用是___________。（5）D试管口有氮氧化物，可能的原因是________（填字母）。A.进入D的气体中：B.浓度过小C.NaOH与氮氧化物反应较慢实验二：Cu与稀硝酸反应（6）Cu与稀硝酸反应实验步骤顺序为___________（从上述步骤中选择，同一步骤可重复使用）。（7）若将用空气代替，标准状况下一针管（10 mL）的空气恰好完全反应生成，理论上消耗Cu的质量为__________g（结果保留1位有效数字）。18.某化学课外兴趣小组用如图所示装置进行铜与浓硫酸的反应并收集气体。请回答下列问题。（1）B为气体收集装置，请将装置图补充完整。（2）将6.4 g铜片和12 mL 的浓硫酸加入圆底烧瓶中，共热，直到反应停止，最后发现烧瓶中还有铜片剩余，该兴趣小组同学认为还有一定量的硫酸剩余。①写出铜与浓硫酸反应的化学方程式：________________，实验中若有m g铜参与反应，则有___________mol 被________（填“氧化”或“还原”），有________mol电子发生了转移。②下列试剂中，能用来证明反应停止后烧瓶中有硫酸剩余的是________（填字母）。A.硫酸钠溶液 B.氯化钡溶液 C.银粉 D.碳酸钠溶液③为什么有一定量的硫酸剩余但未能使铜片完全溶解？你认为的原因是_______________。（3）为了测定剩余硫酸的物质的量浓度，该兴趣小组设计了如下三个实验方案。方案一：将装置A产生的气体缓缓通过已称量过的装有碱石灰的干燥管，充分反应后，再次称量干燥管，两次质量差即是吸收的二氧化硫的质量。方案二：将装置A产生的气体缓缓通入足量的硫酸酸化的高锰酸钾溶液中，再加入足量的氯化钡溶液，过滤、洗涤、干燥、称量，称得的质量即是二氧化硫转化成的硫酸钡沉淀的质量。方案三：当铜和浓硫酸的反应结束后，在装置A中加入足量的锌粉，用排水法测得产生氢气的体积为V L（标准状况下）。①实际上，方案一、二均不可取，请你说出理由。方案一：_______________。方案二：_______________。②写出用方案三计算剩余硫酸的物质的量浓度的计算式（假设反应后溶液的体积仍为12 mL）：_______________。答案以及解析1.答案：B解析：光导纤维的主要成分是是氧化物，不是硅酸盐，B错误。2.答案：B解析：竹的主要成分是纤维素，A正确；“强水”为硝酸溶液，溶液为混合物，混合物既不是电解质也不是非电解质，B错误；“水声冰下咽”是因为冰的晶体中，每个水分子与4个相邻水分子通过氢键形成空间四面体的网状结构，导致冰的密度小于水，C正确；火树银花涉及含某些金属元素物质的焰色试验，焰色试验与电子跃迁有关，D正确。3.答案：B解析：浓硝酸见光易分解，故需要保存在棕色试剂瓶中，A项正确；氢氧化钠溶液能与玻璃中的反应生成，水溶液有黏性，会使玻璃塞无法拔出，氢氧化钠溶液应保存在带橡胶塞的细口瓶中，B项错误；乙醇具有挥发性、还原性，易与高锰酸钾溶液发生反应，故二者不能存放在同一药品柜中，C项正确；金属钠不与煤油反应，且密度比煤油大，沉入煤油底部可以隔绝空气，故D项正确。4.答案：D解析：浓硝酸与Fe接触无明显现象是因为浓硝酸的强氧化性使铁钝化，所以不能因铁钝化而不能与浓硝酸持续反应而断定其氧化性比稀硝酸弱，A项错误；硝酸亚铁在稀硫酸中相当于稀硝酸环境，被氧化为，故滴加KSCN溶液后溶液变红，不能说明硝酸亚铁已经氧化变质，B项错误；该红棕色气体还可能是溴蒸气，C项错误；能使红色石铋试纸变蓝的气体一定是，但滴加浓NaOH溶液，加热产生的溶液可能是铵盐溶液，也可能是氨水，D项正确。5.答案：B解析：第一步，找出有关的关键信息。题给已知信息：与溶液发生反应。第二步，分析反应。由反应可知，在该反应中具有酸性，不具有氧化性，产物与的化合价分别为+2和+4，二者物质的量之比为2：1，则中Pb（Ⅱ）和Pb（IV）物质的量之比为2：1。第三步，得出结论。A正确、B错误。操作②中生成的有刺激性气味的黄绿色气体为氯气，浓HCl被氧化为氯气，则被还原，反应的化学方程式为，C正确。操作③中得到紫色溶液，说明有生成，证明在酸性条件下能够将氧化为，氧化性：>，D正确。6.答案：D解析：浓硝酸易分解，实验室常用稀硝酸洗涤附着在试管内壁上的银镜，A错误；浓硫酸与NaCl固体的混合物可制备HCl，说明浓硫酸的沸点高于HCl的沸点，B错误；弱酸不能制强酸，故将通入溶液中无明显现象，通入水中生成，电离出，在酸性条件下将氧化为，与溶液反应生成沉淀，C错误；酚酞遇碱溶液变红，NaClO在溶液中发生水解使溶液显碱性，且HClO具有漂白性，则溶液先变红后褪色，证明NaClO在溶液中发生了水解反应，D正确。7.答案：B解析：二氧化锰和浓盐酸反应制备氯气需要加热，装置不符合，A项错误；过氧化钠和水在常温下反应生成氧气，氧气能氧化硫化钠生成硫单质，该装置和对应的试剂可以完成的价态变化，B项正确；铜片和浓硝酸反应生成二氧化氮，二氧化氮和氢氧化钠溶液发生歧化反应，产物为硝酸钠和亚硝酸钠，不满足的价态变化，C项错误；浓硫酸和亚硫酸钠反应时S元素的价态未发生变化，D项错误。8.答案：答案：D解析：铜离子在溶液中呈淡蓝色，则无色溶液中一定不含有铜离子；加入足量过氧化氢溶液并用足量盐酸酸化，有气体产生，说明溶液中含有0.01mol碳酸氢根离子，有沉淀生成说明溶液中一定含有0.01mol钡离子和亚硫酸氢根离子，一定不含有硫酸根离子；加入氢氧化钡溶液，共热产生气体，说明原溶液含有0.01mol铵根离子，产生的沉淀说明原溶液中含有0.01mol+0.005mol=0.015mol亚硫酸氢根离子，由电荷守恒可知，原溶液中可能含有钠离子，至少含有0.005mol氯离子。生成二氧化碳气体的反应为溶液中碳酸氢根离子与氢离子反应生成二氧化碳和水，该反应不属于水解反应，A错误；氨气是碱性气体，可以使湿润的红色石蕊试纸变蓝，B错误；由分析可知，原溶液中可能含有钠离子，至少含有0.005mol氯离子，C错误；由分析可知，原溶液中一定含有0.015mol亚硫酸氢根离子，则溶液中亚硫酸氢根离子的浓度为=0.15mol/L，D正确。9.答案：C解析：与70%的浓硫酸反应生成气体，通入溶液中，不发生反应，没有现象产生；将丙中产生的气体通入乙装置中，有沉淀产生，则表明丙中产生的气体可能为，也可能为氧化性气体，所以a、b反应可能产生，也可能产生或等。A.在酸性溶液中能将氧化为，不管是否变质，都有白色沉淀产生，所以实验前不能用稀盐酸和溶液检验是否变质，A不正确；B.98%的浓硫酸粘稠度大，电离出的氢离子浓度低，所以若甲中选用质量分数为98%的浓硫酸，不能提高甲中生成的速率，B不正确；C.由分析可知，乙装置中产生沉淀的离子方程式可能为，C正确；D.和浓盐酸不能生成氯气，则D不正确；故选C。10.答案：B解析：A项，根据图象可知硝酸的还原产物有多种，因此一般来说，硝酸与铁反应的还原产物不是单一的，A不正确；B项，参加反应的硝酸包括被还原的，以及没有被还原的(转化为硝酸铁)，因此参加反应的硝酸的物质的量大于0.1mol，B不正确;C项，根据图象可知随着硝酸浓度的升高，的含量增大，这说明硝酸的浓度越大，其还原产物中价态越高的成分越多，C正确;D项，根据图象可知当硝酸浓度为时还原产物是 NO、、且其物质的量之比为10:6:2=5∶3:1，D正确。11.答案：C解析：A.向溶液中加入氨水，一水合氨与反应产生，反应的离子方程式为：，A错误；B.和会发生质子交换反应，不能大量共存，B错误；C.加入少量溶液，先与反应，不参加反应，正确的离子方程式为，C正确；D.通入少量，与反应生成和HClO，正确的离子方程式为，D错误；故选C。12.答案：D解析：物质A为硫酸，可用于除铁锈，A正确；与浓硫酸在“焙烧”时发生氧化还原反应产生和，根据得失电子守恒、质量守恒，可得反应的化学方程式为，B正确；“焙烧”时，S的化合价由+6价降低至+4价，但由于氧气可能也参与了反应，因此反应每转移2 mol电子，生成的在标准状况下的体积可能小于22.4 L，C正确；“还原”步骤中，反应产生单质，反应的化学方程式为，氧化剂和还原剂的物质的量之比为1：2，D错误。13.答案：D解析：因NO不与水反应，能与水发生反应：，所以无色气体A为NO；无色气体A与等体积的混合通过水后发生反应：，可知过量，则无色气体B为，A项正确。由于过量的氧气为5 mL，而开始反应时NO与的体积相等，根据反应，剩余的体积占反应前总体积的，可知20 mL，B项正确。由B项可知，与水反应产生的NO和原混合气体中的NO共20 mL，若NO全部来源于原混合气体，则；若NO全部是由与水反应产生，根据反应可知，所以，C项正确；将盛有体积比为4：1的和的混合气体的烧瓶倒立于水槽中，发生反应：，恰好完全转化为硝酸，但由于未指明气体所处的温度和压强，不能确定气体摩尔体积，就不能计算气体的物质的量及其形成的硝酸的物质的量浓度，D项错误。14.答案：B解析：装置①中可以盛装碱石灰干燥氨气和氧气的混合气体，A正确；氨催化氧化先生成NO，NO和再反应生成，不直接生成，B错误；装置④中溶液因吸收发生反应：，生成的可使紫色石蕊溶液变红，C正确；尾气中的、NO在装置⑤中被氢氧化钠溶液吸收，最后出来的气体X的主要成分为空气中的，D正确。15.答案：（1）过滤；蒸发或蒸发结晶（2）（3）、（4）除去过量的和（5）或解析：粗盐中除外，还含有以及泥沙等杂质，除去需要分别加入、碳酸钠和氯化钡，而除去稍过量的氯化钡需加入碳酸钠，则除去硫酸钠在氯化钙之前，则试剂①为氯化钡，操作为过滤，沉淀A为硫酸钡；沉淀B为氢氧化镁；试剂②为碳酸钠，沉淀C为碳酸钙、碳酸钡的混合物。（1）分析可知，操作a和操作b的名称依次是过滤、蒸发；（2）试剂①为；（3）试剂②为碳酸钠，碳酸根离子与钙离子及钡离子反应生成沉淀，离子方程式为；（4）加入盐酸的可除去溶液中的碳酸根离子和氢氧根离子（5）加入试剂②后直接加盐酸，导致产生的碳酸钡和碳酸钙溶解，反应的离子方程式为或。16.答案：(1)(2)；(3)浓硝酸(硝酸、均可)(4)abd(5)b；解析：(1)由于具有臭鸡蛋气味，故生活中使用的天然气中往往添加少量，用于警示天然气泄漏，保障使用安全；(2)以为原料制备硝酸时，第一步先将在催化剂和加热的条件下与氧气反应生成NO，反应的化学方程式为，NO再氧化为，溶于水反应制得硝酸；由于的水溶液呈碱性，故生产中用的水溶液吸收少量生成亚硫酸铵，发生反应的离子方程式为；(3)常温下，浓硝酸和铁会发生钝化，浓硝酸和铜会反应生成硝酸铜、二氧化氮和水，故可用浓硝酸除去铁制品表面的铜镀层；(4)由①、②、③可知，在上述过程中起催化作用，a.由于浓具有吸水性，潮湿的氯气通过盛有浓的洗气瓶，浓作吸水剂，a选；b.硫化氢通入浓中，发生反应，浓作氧化剂，b选；c.蔗糖水解实验中加入稀硫酸，稀硫酸催化蔗糖水解为单糖，稀硫酸作催化剂，c不选；d.由于浓具有吸水性，且浓硫酸的稀释放热，故向盐酸中加入浓硫酸产生白雾，浓硫酸作吸水剂，d选；故答案为abd；(5)标准状况下，的物质的量为0.2mol，向含0.1molk的溶液中通入时，中Cl元素的化合价由0价降低到-1价，转移0.4mol电子，k中+4价的硫元素恰好被氧化为+6价，由电子守恒可知，k中应含有2个硫原子，则k的化学式可能为，反应的离子方程式为。17.答案：（1）与稀盐酸反应产生，排尽装置内空气（2）Cu与浓硝酸反应产生和，在溶液中呈蓝色，是红棕色气体，溶于水显黄色，所以溶液为绿色，随着反应进行，浓度增大，溶液颜色加深（3）水量过大，气体进入时，易将水从右侧压出（4）作为催化剂，促进分解（5）ABC（6）adbca（7）0.02解析：（1）A中发生的反应为，所以的作用是生成，排尽装置中的空气，防止干扰实验。（2）B中发生的反应为，是红棕色气体，溶于水显黄色，在溶液中呈蓝色，所以反应后溶液为绿色。（3）双球管的左侧试管中产生气体，压强增大，水量过大时易将水从双球管右侧压出。（4）C中催化分解产生氧气。（5）D中可发生反应、，若NO过量，则无法被NaOH溶液完全吸收；浓度过小，产生的量少，NO剩余的较多，无法被NaOH溶液完全吸收；NaOH与氮氧化物反应较慢，氮氧化物会有剩余。故选ABC。（6）先通排尽空气，再将浓硝酸稀释，与Cu接触后挤压3号注射器使反应，最后用排尽NO。故顺序为adbca。（7）由题意可知，发生反应的，根据得失电子守恒可得，则。18.答案：（1）（2）①；；还原；②D③随着反应进行，浓硫酸逐渐变成稀硫酸，稀硫酸不与铜发生反应（3）①装置A产生的气体中带有水，水也会被碱石灰吸收，两次称量的质量差不仅仅是的质量，此外烧瓶中的二氧化硫不能完全排出，即不能完全被碱石灰吸收硫酸酸化的高锰酸钾溶液本身含有，也能与氯化钡皮应产生硫酸钡沉淀，干扰结果②解析：（1）的密度比空气的大，因此需要用向上排空气法收集，即装置B中导管应长进短出。（2）①浓酸在加热时可以与铜发生反应：，随着反应的进行，浓硫酸逐渐变成稀硫酸，故反应进行到一定程度就会停止，因此硫酸与铜均会有剩余。由反应方程式可知，当有m g铜参与反应时，被还原的的物质的量与锅的相等，均为，此时转移电子的物质的量为。②向反应后的溶液中加入碳酸钠溶液，若有气体生成，则证明成应停止后烧瓶中有硫酸剩余。（3）①方案一：装置A产生的气体中带有水，水也会被碱石灰吸收，此外装置内残余的无法被碱石灰吸收。方案二：硫酸酸化的高锰酸钾溶液本身含有，也能与氯化钡反应生成硫酸钡。②向装置A中加入足量锌粉，发生的反应为，生成标准状况下，则剩余的物质的量为，硫酸的物质的量浓度为。选项文摘理解A竹帛所载，丹青所画竹的主要成分是纤维素B强水“性最猛烈，能蚀五金”“强水”是电解质C水声冰下咽，砂路雪中平“水声冰下咽”说明水分子间能形成氢键D火树银花合，星桥铁锁开火树银花与电子跃迁有关选项实验方案现象结论A常温下，将Fe片分别插入稀硝酸和浓硝酸中一段时间后，前者有气体产生，后者无明显现象稀硝酸的氧化性强于浓硝酸B将样品溶于稀硫酸后，滴加KSCN溶液溶液变红样品已氧化变质C将某红棕色气体通入淀粉-KI溶液中溶液变蓝该气体为D向某无色溶液中滴加浓NaOH溶液，加热，将湿润的红色石蕊试纸靠近试管口试纸变蓝原溶液不一定是铵盐溶液实验操作现象①将适量铅丹样品放入小烧杯中，加入的溶液，搅拌固体由橘红色变为棕黑色②将上述混合物过滤，所得滤渣分为两份，向其中一份加入2 mL浓盐酸，加热有刺激性气味的黄绿色气体产生③向另一份滤渣中加入硝酸酸化的溶液，搅拌得到紫色溶液选项试剂价态转化实验装置abcA浓盐酸二氧化锰亚硫酸钠溶液B水过氧化钠硫化钠溶液C浓硝酸铜片氢氧化钠溶液D70%硫酸亚硫酸钠氯化铁溶液选项离子组试剂离子方程式A氨水B、、少量C、、少量溶液D、少量