第五章 化工生产中的重要非金属元素 单元同步训练题
一、单选题
1．下列解释实验事实的离子方程式书写正确的是
A．钠投入氯化铜溶液中：
B．氯气通入水中：
C．二氧化硫与酸性高锰酸钾溶液反应：
D．硫酸溶液中加入氢氧化钡溶液：
2．下列叙述I和II均正确并且有因果关系的是
选项 陈述I 陈述II
A 有较强的氧化性 可作分解的催化剂
B 极易溶于水 可用作制冷剂
C 能与碱反应 可用作食品膨松剂
D 硅具有半导体性能 高纯硅广泛应用于计算机芯片
A．A B．B C．C D．D
3．下列各组离子在指定溶液中一定可以大量共存的是
A．新制氯水中：K+、Fe3+、S2-、SO
B．在pH=12的溶液中：Na+、Mg2+、SO、NO
C．遇紫色石蕊溶液变红的溶液中：Na+、Fe2+、NO、SO
D．滴加酚酞试液呈红色的溶液中：Na+、K+、CO、SiO
4．根据下列实验内容得出的结论正确的是
选项 实验内容 结论
A 向某溶液中滴加KSCN溶液，溶液变红 该溶液一定含Fe2+
B 向某溶液中滴加硝酸酸化的BaCl2溶液产生白色沉淀 该溶液一定含SO
C 向某溶液中滴加NaOH溶液并加热，产生能使湿润的红色石蕊试纸变蓝的气体 该溶液一定含NH
D 向酸性KMnO4溶液中通入某气体，酸性KMnO4溶液褪色 该气体一定含有SO2
A．A B．B C．C D．D
5．下列关于元素及其化合物的性质说法不正确的是
A．La-Ni储氢合金在加热条件下可与氢气反应生成稳定金属氢化物
B．铝遇冷的浓硫酸形成氧化膜，同时可产生大量二氧化硫
C．能使湿润的淀粉碘化钾试纸变蓝
D．铁可以被高温水蒸气氧化生成
6．应用下列装置测定氨气的组成。实验利用了氨气能还原氧化铜生成氮气、铜和水的原理。实验后测得装置D增重ag，用排水法测量得的体积为bL(已折算成标准状况)。下列有关实验描述正确的是
A．装置A用于制备氨气，可用加热氯化铵固体的装置代替
B．装置E的作用是防止水蒸气进入装置D中，若撤去装置E，则测得氮氢比偏小
C．装置B的作用是干燥氨气，可替换成无水氯化钙
D．由实验数据可以计算得到氨气分子中的氮氢个数比为
7．下列有关物质检验的操作、现象及结论均正确的是
选项 实验操作及现象 实验结论
A 用洁净铂丝蘸取少量溶液在酒精灯火焰上灼烧，火焰呈黄色 该溶液含，不含
B 向某盐溶液中加入NaOH浓溶液，加热，用玻璃棒蘸浓硝酸靠近时产生白烟 该溶液中一定含有
C 向无色溶液中滴加氯水，再加振荡、静置、溶液分层，下层呈紫红色 该溶液中一定含有
D 将未打磨的薄铝片放在火焰上加热，晃动铝片，内部有液态物质流动，但没熔融下滴 金属铝的熔点高
A．A B．B C．C D．D
8．生物还原法是指微生物在缺氧或厌氧条件下，在电子供体的作用下将锑酸盐()还原为更易被去除的Sb(+3)，根据电子供体的不同可分为自养还原和异养还原。为去除废水中锑(+5)酸盐，某大学建立升流式硫自养固定床生物反应器，其反应机理如图。下列说法错误的是
A．在生物反应器中S单质不能实现循环利用
B．生成1molSb2S3参加反应的S中氧化剂与还原剂物质的量比为3∶2
C．歧化反应的离子方程式是
D．反应的副产物是，源于歧化反应和自养还原
9．根据下列实验操作和现象得出的结论正确的是
选项 实验操作 现象 结论
A 向溶液中滴加溶液 出现白色沉淀 酸性：
B 向酸性溶液中滴入适量的溶液 溶液紫色褪去 能被酸性高锰酸钾溶液氧化
C 用玻璃棒蘸取X溶液进行焰色试验 火焰呈黄色 X溶液中一定含有
D 向含有的溶液中通入气体X 产生白色沉淀 X一定表现氧化性
A．A B．B C．C D．D
10．将铜镁合金完全溶解于某浓度的硝酸中，得到和的混合气体(标准状况)，当向反应后的溶液中加入一定浓度溶液时，金属离子全部转化为沉淀，测得沉淀的质量为。和的混合气体中，的体积分数是
A． B． C． D．
11．下列表示对应化学反应的离子方程式正确的是
A．与浓盐酸反应制：
B．明矾溶于水产生胶体净水：
C．用醋酸除去水垢中的碳酸钙：
D．磁铁矿石溶于稀硝酸：
12．硫化氢的转化是资源利用和环境保护的重要研究课题。溶液脱除空气并再生的原理如图所示：
下列说法不正确的是
A．反应过程中，可以再生利用
B．生成S的反应中作氧化剂
C．转化为的离子方程式为：
D．脱除1 mol ，至少需要氧气的体积11.2 L
13．根据下列实验操作和现象能得到相应结论的是
选项 实验操作和现象 相应结论
A 用洁净铂丝蘸取少量溶液在酒精灯火焰上灼烧，火焰呈黄色 该溶液含，不含
B 向某溶液中加入盐酸酸化的硝酸银溶液产生白色沉淀 该溶液中一定含有
C 向某溶液中加入稀盐酸，产生能使澄清石灰水变浑浊的无色气体 该溶液中不一定含有
D 将绿豆大小的钠块投入水中，钠熔为小球，浮于水面 钠的密度为
A．A B．B C．C D．D
14．如图是硫元素的“价-类”二维图，图中箭头表示物质之间的相互转化。下列有关说法错误的是
A．c、f、g分别转化为d、e、h的反应都可以是化合反应
B．a与c可以发生氧化还原反应，且氧化剂与还原剂的物质的量之比为1∶2
C．c与过氧化钠反应得到的产物是g和O2
D．b存在于火山口附近或地壳的岩层中
二、非选择题
15．填空。
(1)写出 KHSO4 在水溶液中的电离方程式： _______
(2)NaHCO3属于“酸”、“碱”、“盐”中的_______
(3)写出 NaHCO3 溶液与 NaOH 溶液反应的离子方程式_______
(4)我国酸雨属SO2污染型。某校兴趣小组取雨水样品进行实验。每隔一段时间测定雨水的pH，得到的结果如下表
测定时间/h 0 1 2 3 4
pH 4.73 4.62 4.56 4.55 4.55
该雨水样品的pH变化的原因用化学方程式表示_______
(5)下列一组能减少酸雨产生的有效措施是 _______(填字母)。
①少用煤作燃料 ②加大石油、煤炭的开采速度，增加化石燃料的供应量
③燃料脱硫 ④在已酸化的土壤中加入石灰 ⑤开发新能源
A．①②⑤ B．①③⑤ C．②③④ D．③④⑤
16．工业上用氨气和氢气直接合成氨，并通过下列转化过程制备硝酸：
(1)上述物质中为红棕色气体的是________(填化学式)；
(2)溶于水所得溶液呈________(填“酸性” “碱性”或“中性” )；
(3)写出的化学方程式：___________________________________。
17．现有五种物质：①浓硫酸 ②新制氯水 ③ ④ NO2 ⑤氨气，请按要求回答下列问题：
(1)上述物质中属于电解质的是_______(填序号)。
(2)将①长时间放置在潮湿的空气一小段时间，质量会_______(增大/减小)。
(3)将0.5L1mol/L③的溶液加水稀释至1L，所得溶液中氯离子的物质的量浓度为_______。腐蚀铜电路板常用③的溶液而不用硝酸，原因是_______。
(4)实验室制取④的反应离子方程式为_______，此反应中氧化剂和还原剂的物质的量之比是_______。区分NO2和溴蒸气两种气体可选用_______(填字母)。
A．水 B．淀粉—KI试纸 C．AgNO3溶液 D．KMnO4溶液
(5)实验室制备物质⑤发生反应的化学方程式为_______。
18．我国化学家侯德榜发明了联合制碱法，对世界制碱工业做出了巨大贡献。联合制碱法的主要过程如图所示(部分物质已略去)
(1)①②③所涉及的操作方法中，包含过滤的是_______(填序号)。
(2)根据如图，写出①中发生反应的化学方程式_______。
参考答案：
1．C
【详解】A．钠投入氯化铜溶液中，先和水反应生成氢氧化钠和氢气，氢氧化钠再和氯化铜反应生成氢氧化铜沉淀和氯化钠，A错误；
B．氯气和水反应生成盐酸和次氯酸，盐酸能拆成离子形式，但次氯酸不能拆，B错误；
C．二氧化硫和高锰酸钾反应生成硫酸钾和硫酸锰和硫酸，反应的离子方程式为，C正确；
D．硫酸溶液中加入氢氧化钡溶液：，D错误；
故选C。
2．D
【详解】A．可作分解的催化剂与的氧化性无关，故不选A；
B．可用作制冷剂，与氨气易液化、液氨汽化吸热有关，故不选B；
C．可用作食品膨松剂，是因为受热放出二氧化碳气体，故不选C；
D．硅具有半导体性能，是半导体材料，所以可以用高纯硅制作计算机芯片，故选D；
选D。
3．D
【详解】A．新制氯水中的氯气具有氧化性，S2-、SO具有还原性，可以被氯气氧化，不能共存，A错误；
B．pH=12的溶液中含有大量的氢氧根离子，可以和镁离子生成氢氧化镁沉淀，不能共存，B错误；
C．遇紫色石蕊溶液变红的溶液中含有大量的氢离子，显酸性，在酸性条件下硝酸根可以将亚铁离子氧化为三价铁离子，不能共存，C错误；
D．滴加酚酞试液呈红色的溶液中含有大量的氢氧根离子，溶液显碱性，在碱性条件下，Na+、K+、CO、SiO不反应，可以共存，D正确；
故选D。
4．C
【详解】A．向某溶液中滴加KSCN溶液，溶液变红，说明含有Fe3+，而非Fe2+，故A错误；
B．无色溶液中滴加盐酸酸化的BaCl2溶液，生成白色沉淀，则溶液中可能含Ag+或硫酸根离子，不一定是SO，故B错误；
C．NH与NaOH溶液共热生成氨气，氨气为碱性气体，能使湿润红色的石蕊试纸变蓝，说明原溶液中存在NH，故C正确；
D．还原性物质都能使高锰酸钾褪色，例如硫化氢气体，故D错误；
故选C。
5．A
【详解】A．La-Ni储氢合金是一种新型合金材料，能吸收大量氢气，并与氢气结合成金属氢化物，但在加热条件下该金属氢化物不稳定可分解出氢气，故A错误；
B．冷的浓硫酸具有强氧化性能使Al钝化，在Al表面形成致密氧化膜，同时会产生少量二氧化硫，故B正确；
C．具有强的氧化性，可氧化KI生成碘单质，能使湿润的淀粉碘化钾试纸变蓝，故C正确；
D．高温下铁与水蒸气反应生成和氢气，故D正确；
故选：A。
6．D
【分析】固体氢氧化钠和浓氨水制得氨气，氨气中有水蒸气杂质，用碱石灰干燥氨气，氨气和氧化铜反应生成铜、氮气和水，用碱石灰吸收生成的水，用浓硫酸吸收未反应的氨气和防止水蒸气进入D中，用排水法收集氮气。
【详解】A．装置A用于制备氨气，不可用加热氯化铵固体的装置代替，氯化铵受热分解得到氨气和氯化氢，氯化氢和氨气在冷处反应生成氯化铵，故A错误；
B．由于氨气没有完全反应，因此装置E的作用是吸收氨气和防止水蒸气进入装置D中，若撤去装置E，水蒸气会进入到D中，导致水的量增大，则测得氮氢比偏小，故B错误；
C．装置B的作用是干燥氨气，不能用无水氯化钙替换，会与氨气形成CaCl2 6NH3，故C错误；
D．D吸收的是水，水的质量为ag，氮气的体积为bL，由实验数据可以计算得到氨气分子中的氮氢个数比为，故D正确。
综上所述，答案为D。
7．B
【详解】A．用洁净铂丝蘸取少量溶液在酒精灯火焰上灼烧，火焰呈黄色，该溶液含，可能含，钠的黄色火焰遮盖了钾的紫色火焰，再透过蓝色钴玻璃片观察就能确定是否有钾离子，故A错误；
B．向某盐溶液中加入NaOH浓溶液，加热，用玻璃棒蘸浓硝酸靠近时产生白烟，说明有氨气生成，则该溶液中一定含有，故B正确；
C．向无色溶液中滴加氯水，再加振荡、静置、溶液分层，下层呈紫红色，说明该溶液中一定含有，故C错误；
D．将未打磨的薄铝片放在火焰上加热，晃动铝片，内部有液态物质流动，但没熔融下滴，不是因为金属铝的熔点高，而是因为表面的氧化铝熔点高，将熔融的金属铝兜在里面，故D错误。
综上所述，答案为B。
8．B
【分析】自养还原过程硫单质和Sb(+5)反应生成硫酸根和Sb(+3)，S单质歧化生成硫酸根和硫化氢，硫化氢与Sb(+3)反应生成Sb2S3沉淀除去。整个过程中硫酸根为副产物，没有实现S单质的循环利用。
【详解】A．由题干图示信息可知，在生物反应器中并没有再重新生成硫单质，没有实现S单质的循环利用，A正确；
B．由题干图示信息可知，H2S和Sb3+反应生成1molSb2S3时需要消耗3molH2S，根据反应可知生成3molH2S时需要消耗4molS，其中1molS的化合价升高被氧化，即作还原剂，3molS的化合价降低被还原，即作氧化剂，故生成1molSb2S3参加反应的S中氧化剂与还原剂物质的量比为3∶1，B错误；
C．由题干图示信息可知，S单质歧化生成硫酸根和硫化氢，则歧化反应的离子方程式是，C正确；
D．由题干图示信息可知，副产物是硫酸根，来源于自养还原和歧化还原过程，D正确；
故答案为：B。
9．A
【详解】A．向溶液中滴加溶液出现白色沉淀，根据强酸制弱酸原理，可知酸性，选项A正确；
B．也可被酸性高锰酸钾溶液氧化，选项B错误；
C．玻璃的成分中也含有Na元素，选项C错误；
D．X如果为碱性气体如也可使溶液产生白色沉淀，选项D错误；
答案选A。
10．A
【详解】金属阳离子沉淀后生成氢氧化物，因此，， 根据得失电子数目守恒，3n(NO)+n(NO2)=1mol，n(NO)+n(NO2)=，联立解得n(NO)=0.3mol，n(NO2)=0.1mol，相同条件下，体积分数等于物质的量分数，因此二氧化氮的体积分数为=25%，故选A。
11．A
【详解】A. 与浓盐酸共热生成氯化锰、氯气和水，用于在实验室制：，A正确；
B．明矾净水利用Al3+水解成氢氧化铝胶体，氢氧化铝胶体的吸附悬浮固体小颗粒，胶体聚沉，达到净水的目的，其水解方程式为Al3++H2OAl(OH)3(胶体)+3H+， B错误；
C． 用醋酸除去水垢中的碳酸钙：2CH3COOH+CaCO3=Ca2++2CH3COO-+H2O+CO2↑， C错误；
D．硝酸会将氧化为，磁铁矿石溶于稀硝酸：， D错误；
答案选A。
12．D
【详解】A．该反应涉及的有：H2S+2Fe3+=2H++2Fe2++S、4Fe2+＋4H++O2=4Fe3+＋2H2O，涉及到铁离子和亚铁离子的转化，Fe2(SO4)3可以再生利用， A正确；
B．根据图像，生成S的反应为：H2S＋2Fe3+=2H+＋2Fe2++S，铁元素的化合价降低，被还原成Fe2，Fe3作氧化剂， B正确；
C．由图可知Fe2+转化为Fe3+的离子方程式为：4Fe2++O2+4H+=4Fe3+＋2H2O， C正确；
D．总反应为2H2S+O2=2S↓＋2H2O，脱除1molH2S，需要0.5mol氧气，至少需要标准状况下氧气的体积11.2L，未指明是否标况时难以计算氧气的体积，D错误；
答案选D。
13．C
【详解】A．焰色反应为黄色,则溶液中一定含Na+，因为黄光会遮盖紫光，透过蓝色钴玻璃，滤去黄光，看是否能观察到紫色，才能判断是否含K+，A错误；
B．向某无色溶液中，先加入适量稀硝酸酸化，无沉淀生成，再加入硝酸银溶液，产生白色沉淀，该溶液中一定含有，B错误；
C．溶液中含有碳酸氢根离子，也会产生相似的现象，C正确；
D．将绿豆大小的钠块投入水中，钠熔为小球，浮于水面，能说明钠的密度小于水的，但不能说明为0.97g/cm3，D错误；
故选C。
14．C
【详解】A．硫的+4价氧化物、酸及盐的转化为+6相应化合物都可以通过氧气氧化，这些反应都是化合反应，A项正确；
B．硫化氢与二氧化硫反应生成硫和水：SO2+2H2S=3S+2 H2O，反应中氧化剂与还原剂的物质的量之比为1∶2，B项正确；
C．过氧化钠具有氧化性，SO2具有还原性，SO2与过氧化钠反应生成硫酸钠，C项错误；
D．游离态的硫存在于火山口附近或地壳的岩层中，D项正确；
故选：C。
15．(1)
(2)盐
(3)+ OH-= +H2O
(4)2H2SO3+O2=2H2SO4/2SO2+2H2O+O2=2H2SO4
(5)B
【详解】（1）在水中完全电离成钾离子、氢离子、硫酸根离子，电离方程式为：，故答案为：；
（2）从组成来看碳酸氢钠由金属阳离子和碳酸氢根结合而成，属于盐类，故答案为：盐；
（3）NaHCO3溶液与 NaOH 溶液反应生成碳酸钠和水，反应的离子方程式为：+ OH-= +H2O，故答案为：+ OH-= +H2O；
（4）雨水样品的pH随时间的延长变小，是因为酸雨中生成的亚硫酸逐步被氧化成强酸硫酸，过程中的反应方程式为：2H2SO3+O2=2H2SO4或2SO2+2H2O+O2=2H2SO4，故答案为：2H2SO3+O2=2H2SO4或2SO2+2H2O+O2=2H2SO4；
（5）①少用煤作燃料可减少煤燃烧过程中释放二氧化硫的量，从而能减少酸雨形成；
②加大石油、煤炭的开采速度，增加化石燃料的供应量会增加二氧化硫的释放，增大了酸雨的形成；
③燃料脱硫，可将煤燃烧过程中生成的二氧化硫转化成亚硫酸钙，最终变成硫酸钙形式，降低二氧化硫的释放，减少酸雨形成；
④在已酸化的土壤中加入石灰，只是缓解酸雨对土壤造成的影响，并不能减少酸性形成；
⑤开发新能源，寻找煤的替代能源从而减少煤的利用，可减少二氧化硫的释放，减少酸雨的形成；
故答案为：B；
16．(1)
(2)碱性
(3)
【详解】（1）是红棕色气体，上述物质中为红棕色气体是；
（2）溶于水发生反应，所得溶液呈碱性；
（3）和水反应生成硝酸和，元素化合价由升高为、由降低为，根据得失电子守恒配平化学方程式为；
17．(1)③
(2)增大
(3) 1.5mol/L 溶液与铜反应不产生有毒气体
(4) Cu+4H++2NO=Cu2++2NO2+2H2O 2∶1 AC
(5)
【详解】（1）①浓硫酸为混合物，既不是电解质也不是非电解质；
②新制氯水为混合物，既不是电解质也不是非电解质；
③FeCl3在溶液中能导电，属于电解质；
④NO2溶于水生成的硝酸能导电，但NO2本身不能电离，属于非电解质；
⑤氨气溶于水生成的一水合氨能导电，但氨气本身不能电离，属于非电解质；
综上所述，属于电解质的是③，故答案为：③；
（2）浓硫酸具有吸水性，将浓硫酸放置在潮湿的空气一小段时间，浓硫酸会吸收水分，质量增大，故答案为：增大；
（3）稀释前后氯离子的物质的量不变，则将0.5L1mol/L③的溶液加水稀释至1L，所得溶液中氯离子的物质的量浓度为；铜与硝酸反应产生氮氧化物，因此用氯化铁腐蚀铜电路板而不用硝酸，故答案为：1.5mol/L；溶液与铜反应不产生有毒气体；
（4）实验室通常用铜和浓硝酸反应制备二氧化氮，反应的离子方程式为Cu+4H++2NO=Cu2++2NO2+2H2O，该反应中Cu为还原剂，硝酸为氧化剂，且硝酸有一半体现酸性，一半体现氧化性，则氧化剂和还原剂的物质的量之比是2∶1；
A．二氧化氮和水反应生成硝酸和NO，溶液为无色，溴蒸汽溶于水得到溴水，呈橙黄色，能区分，故A符合题意；
B．NO2和Br2蒸气均能氧化KI中的碘离子生成碘单质，遇淀粉变蓝，现象相同，不能区分，故B不符合题意；
C．二氧化氮与硝酸银不反应，溴水与硝酸银反应生成浅黄色沉淀，现象不同，可区分，故C符合题意；
D．NO2和溴蒸气均不与KMnO4溶液反应，故D不符合题意；
故答案选AC；
故答案为：Cu+4H++2NO=Cu2++2NO2+2H2O；2∶1；AC；
（5）实验室通常加热氯化铵和氢氧化钙固体制备氨气，反应的化学方程式为，故答案为：。
18．(1)①③
(2)
【分析】侯德榜发明了联合制碱法，主要过程反生的反应方程式：，，利用在溶液中溶解度较小，所以先制得 ，再利用碳酸氢钠不稳定性分解得到纯碱，要制得碳酸氢钠就要有大量钠离子和碳酸氢根离子，所以就在饱和食盐水中通入氨气，形成饱和氨盐水，再向其中通入二氧化碳，在溶液中就有了大量的钠离子、铵根离子、氯离子和碳酸氢根离子，这其中 溶解度最小，则以沉淀的形式析出，在①②③所涉及的操作中，①③所涉及的操作是过滤，②是加热分解；
【详解】（1）①②③所涉及的操作方法中，①③所涉及的操作是过滤；
（2）根据上图，写出①中发生反应氨气、二氧化碳、饱和氯化钠发生反应的化学方程式：；
