PAGE第五章化工生產中的重要非金屬元素1．化學反應中，有時存在“一種物質過量，另一種物質仍不能完全反應”的特殊情況。下列反應中不屬于這種情況的是()A．過量的稀硝酸和鐵反應B．常溫下過量濃硝酸與鋁塊C．過量的二氧化錳與濃鹽酸D．常溫下過量的銅與濃硫酸解析：選A稀硝酸過量，鐵全部溶解，A正確；常溫下，鋁遇濃硝酸發生鈍化，鋁塊不會溶解，B錯誤；隨著反應進行，濃鹽酸變稀，稀鹽酸不與二氧化錳反應，C錯誤；常溫下，銅與濃硫酸反應很緩慢，需要加熱來加快反應，并且隨反應的進行，濃硫酸變稀，稀硫酸與銅不反應，硫酸不能完全反應，D錯誤。2．下列離子方程式正確的是()A．鐵屑與稀硫酸反應：2Fe＋6H＋=2Fe3＋＋3H2↑B．FeCl3溶液腐蝕銅板：Fe3＋＋Cu=Fe2＋＋Cu2＋C．FeO與稀硝酸反應：FeO＋2H＋=Fe2＋＋H2OD．Fe3O4與稀硝酸反應：3Fe3O4＋28H＋＋NOeq\o\al(－,3)=9Fe3＋＋NO↑＋14H2O解析：選D稀硫酸的氧化性比較弱，只能把Fe氧化為Fe2＋，離子方程式為Fe＋2H＋=Fe2＋＋H2↑，A錯誤。該離子方程式不符合電荷守恒規律，應該為2Fe3＋＋Cu=2Fe2＋＋Cu2＋，B錯誤。硝酸具有強氧化性，與FeO發生氧化還原反應，離子方程式為3FeO＋10H＋＋NOeq\o\al(－,3)=3Fe3＋＋NO↑＋5H2O，C錯誤。該反應是氧化還原反應，離子方程式符合反應事實，D正確。3．下列關于SO2和NO2的敘述中正確的是()A．SO2可使紫色石蕊溶液褪色B．SO2與水作用生成H2SO4C．可用排水法收集NO2D．實驗室可用NaOH溶液處理NO2和SO2廢氣解析：選DSO2的漂白性是有限的，不能使紫色石蕊溶液褪色，A錯誤；SO2與水作用生成H2SO3，B錯誤；NO2與水反應：3NO2＋H2O=2HNO3＋NO，C錯誤。4．硅的氧化物及硅酸鹽構成了地殼中大部分的巖石、沙子和土壤。在無機非金屬材料中，硅一直扮演著主角。下面幾種物質中含有硅單質的是()解析：選C瑪瑙、光導纖維、水晶的主要成分都是二氧化硅，A、B、D錯誤；太陽能電池板的主要成分是硅單質，C正確。5．檢驗SO2氣體中是否混有CO2氣體，可采用的方法是()A．通過品紅溶液B．通過澄清石灰水C．先通過足量酸性KMnO4溶液，再通過澄清石灰水D．先通過NaOH溶液，再通過澄清石灰水解析：選C二氧化硫和二氧化碳都能和澄清石灰水反應生成不溶性白色固體，但二氧化硫具有漂白性、還原性，二氧化碳沒有漂白性和還原性，所以檢驗二氧化硫中是否含有二氧化碳的方法是：先通過酸性高錳酸鉀溶液，使二氧化硫充分被吸收，二氧化碳不反應，然后再通入澄清石灰水，如果澄清石灰水變渾濁，則含有二氧化碳，否則不含二氧化碳。6．下列制取SO2、驗證其漂白性、收集并進行尾氣處理的裝置和原理能達到實驗目的的是()解析：選BA項，銅片和稀硫酸不反應，無法制取SO2；B項，SO2能使品紅溶液褪色，因此可以驗證SO2的漂白性；C項，SO2密度比空氣大，用排空氣法收集SO2時，導氣管應“長進短出”；D項，SO2與飽和NaHSO3溶液不反應，因此NaHSO3溶液不能作為吸收液，可用NaOH溶液。7．下列有關說法正確的是()A．S與H2、O2、Fe反應過程中S表現氧化性B．硫、碳在空氣中完全燃燒產物分別為SO3、CO2C．1molSO2通入足量的水中，H2SO3、HSOeq\o\al(－,3)、SOeq\o\al(2－,3)的物質的量之和為1molD．SO2與O2充分反應的混合物中含有SO2、O2和SO3解析：選DA項，S與O2反應，S表現還原性；B項，S的燃燒產物為SO2；C項，SO2與H2O反應為可逆反應，還有SO2存在；D項，SO2與O2反應為可逆反應。8．某同學探究氨和銨鹽的性質，對相關實驗操作及現象描述正確的是()A．室溫下測定等濃度氨水和NaOH溶液的pH，比較氨水和NaOH堿性強弱B．將氨水緩慢滴入AlCl3溶液中，研究Al(OH)3的兩性C．將蘸有濃氨水和濃硫酸的玻璃棒靠近，觀察到白煙D．加熱除去NH4Cl中的少量NaHCO3解析：選AA項，pH越大，堿性越強；B項，Al(OH)3不溶于氨水；C項，濃硫酸穩定，不能形成白煙；D項，NH4Cl加熱也分解，且NaHCO3加熱后生成的Na2CO3不易除去。9．依據下圖中氮元素及其化合物的轉化關系，判斷下列說法中不正確的是()A．X是N2O5B．可用排空氣法收集NO氣體C．工業上以NH3、空氣、水為原料生產硝酸D．從原理上看，NH3可與NO2反應實現NH3→N2的轉化解析：選BNO遇空氣中的氧氣被氧化為NO2，不可用排空氣法收集NO氣體，故B錯誤。10．下列有關濃硫酸、濃鹽酸、濃硝酸的認識正確的是()A．濃硫酸、濃硝酸與金屬反應時，主要是S或N得電子B．如圖，①中為三種酸的一種，②中為濃氨水，則大燒杯中均觀察到白煙C．濃鹽酸、濃硫酸都可用來干燥氧氣D．常溫下，濃硫酸或濃硝酸中投入Fe片，均會產生大量的氣體解析：選A濃硫酸、濃硝酸均有強氧化性，與金屬反應時，主要是S或N得電子，A正確；濃硫酸是難揮發性酸，B錯誤；濃鹽酸沒有吸水性，C錯誤；常溫下，Fe在濃硫酸、濃硝酸中鈍化，D錯誤。11．某同學設計的微型實驗裝置驗證SO2的性質，通過分析實驗，下列結論表達正確的是()A．a棉球褪色，驗證SO2具有氧化性B．b棉球褪色，驗證SO2具有還原性C．c棉球藍色褪去，驗證SO2具有酸性氧化物的性質D．可以使用高錳酸鉀溶液或燒堿溶液吸收尾氣解析：選Da棉球中品紅褪色，驗證SO2具有漂白性，A錯誤；b棉球褪色，SO2與堿液反應，堿性減弱，溶液褪色，驗證SO2具有酸性氧化物的性質，B錯誤；碘與SO2和水反應生成氫碘酸和硫酸，碘單質反應完全，c棉球藍色褪去，驗證SO2的還原性，C錯誤；SO2具有強的還原性，能夠被高錳酸鉀溶液氧化成硫酸；SO2具有酸性氧化物的性質，可以被堿液吸收，D正確。12.如圖所示是驗證氣體性質的實驗裝置，下列有關說法不正確的是()A．若水槽中是水，試管中是NO2，可觀察到試管中液面上升，若再充入適量的O2可使液體充滿整個試管B．若水槽中是NaOH溶液，試管中是Cl2，可觀察到試管中液面上升C．若水槽中是水并滴有幾滴紫色石蕊溶液，試管中是SO2，可觀察到試管中液面上升，試管中溶液呈無色D．若水槽中是水并滴有幾滴酚酞溶液，試管中是NH3，可觀察到試管中液面上升，試管中溶液呈紅色解析：選C二氧化氮與水反應生成硝酸和NO，NO不溶于水，則可觀察到試管中液面上升，若再充入適量的O2，會發生反應4NO＋3O2＋2H2O=4HNO3，當NO與O2的體積比為4∶3時，可使液體充滿整個試管，A項正確；氯氣與NaOH溶液反應生成NaCl、NaClO和H2O，則可觀察到試管中液面上升，B項正確；二氧化硫與水反應生成亞硫酸，亞硫酸能使紫色石蕊溶液變紅，則可觀察到試管中液面上升，試管中溶液呈紅色，C項錯誤；氨氣易溶于水，溶液顯堿性，能使酚酞溶液變紅，則可觀察到試管中液面上升，試管中溶液呈紅色，D項正確。13．在如圖所示的裝置中，燒瓶中充滿干燥氣體a，將滴管中的液體b擠入燒瓶內，輕輕振蕩燒瓶，然后打開彈簧夾f，燒杯中的液體d呈噴泉狀噴出，最終幾乎充滿燒瓶，則a和b分別是()選項a(干燥氣體)b(液體)ANO2水BCO2飽和NaHCO3溶液CCl2飽和NaCl溶液DNH31mol·L－1鹽酸解析：選DNO2溶于水反應生成不溶于水的NO，不能充滿燒瓶，A項錯誤；CO2在飽和NaHCO3溶液中、Cl2在飽和NaCl溶液中溶解度均很小，不產生噴泉，B、C項錯誤；NH3易溶于酸中，D項正確。14.某學生課外活動小組利用如圖裝置做如下實驗：在試管中注入某無色溶液，加熱試管，溶液顏色變為紅色，冷卻后恢復無色，則()A．溶有SO2的品紅溶液B．溶有NH3的酚酞溶液C．溶有SO2的酚酞溶液D．溶有Cl2的品紅溶液解析：選A二氧化硫和有色物質反應生成無色物質，但二氧化硫的漂白性不穩定，加熱時溶液又恢復原來的顏色，所以溶有二氧化硫的品紅溶液符合題意，A正確；氨氣和水反應生成一水合氨，一水合氨電離出OH－而使溶液呈堿性，酚酞遇堿變紅色，加熱條件下，一水合氨易分解生成氨氣而使溶液褪色，B錯誤；二氧化硫和水反應生成亞硫酸，酚酞在酸性溶液中為無色，二氧化硫不能使酸堿指示劑褪色，C錯誤；氯氣和水反應生成次氯酸，次氯酸具有強氧化性而使品紅溶液褪色，且次氯酸的漂白性具有不可逆性，D錯誤。15．實驗室可以用如圖所示裝置制備、干燥、收集氣體的是()A．以MnO2、濃鹽酸為原料，制備Cl2B．以Na2SO3固體、質量分數為70%的濃硫酸為原料，制備SO2C．以濃氨水、生石灰為原料，制備NH3D．以Cu、稀硝酸為原料，制備NO解析：選BA項，MnO2和濃鹽酸反應，需要加熱，此裝置圖中缺少加熱裝置，錯誤；B項，Na2SO3與70%的濃硫酸反應產生SO2，通過濃硫酸進行干燥，因為SO2的密度大于空氣，用向上排空氣法收集，SO2有毒，必須進行尾氣處理，正確；C項，NH3能與濃硫酸反應，不能用濃硫酸進行干燥，因為NH3的密度小于空氣，應用向下排空氣法收集，錯誤；D項，NO能與空氣中的氧氣反應，因此應用排水法收集，錯誤。16．非金屬單質A經如圖所示的過程轉化為含氧酸D，已知D為強酸，請回答下列問題：eq\x(A)eq\o(→,\s\up7(O2))eq\x(B)eq\o(→,\s\up7(O2))eq\x(C)eq\o(→,\s\up7(H2O))eq\x(D)(1)若A在常溫下為固體，B是能使品紅溶液褪色的有刺激性氣味的無色氣體。①D的化學式是______________。②在工業生產中，大量排放的B氣體被雨水吸收后形成了__________而污染環境。(2)若A在常溫下為氣體，C是紅棕色氣體。①A、C的化學式分別是：________、__________。②D的濃溶液在常溫下可與銅反應并生成C氣體，請寫出該反應的化學方程式：________________________________________________________________________。________________________該反應________(填“屬于”或“不屬于”)氧化還原反應。解析：(1)若B是能使品紅溶液褪色的有刺激性氣味的無色氣體，則B是SO2，C是SO3，D是H2SO4；若大量排放SO2，會形成酸雨。(2)若C是紅棕色氣體，則C為NO2，B為NO，A為N2，D為HNO3，濃硝酸可與Cu反應：Cu＋4HNO3(濃)=Cu(NO3)2＋2NO2↑＋2H2O。此反應中有元素化合價的升降屬于氧化還原反應。答案：(1)①H2SO4②酸雨(2)①N2NO2②4HNO3(濃)＋Cu=Cu(NO3)2＋2NO2↑＋2H2O屬于17．我國考古學家對“南澳一號”沉船進行了考古探索，從沉船中發現了大量宋代精美瓷器，體現了燦爛的中華文明。青花瓷胎體的原料——高嶺土[Al2Si2O5(OH)x]，可摻進瓷石制胎，青花瓷釉料的成分主要是鉀長石(KAlSi3O8)，在1300℃左右一次燒成的釉可形成精美的青花瓷。(1)下列說法正確的是________(填字母)。A．高嶺土分子中x＝2B．鉀長石能完全溶解在鹽酸中形成澄清的溶液C．燒制青花瓷過程中發生了復雜的物理變化和化學變化D．青花瓷、玻璃、水泥都屬于硅酸鹽產品(2)在“南澳一號”考古直播過程中，需用高純度SiO2制造的光纖。下圖是用海邊的石英砂(含氯化鈉、氧化鋁等雜質)制備二氧化硅粗產品的工藝流程。①洗滌石英砂的目的是__________________。②二氧化硅與氫氧化鈉溶液反應的離子方程式是______________________________________________________________________________________________________。③在以上流程中，要將洗凈的石英砂研磨成粉末，目的是________________________________________________________________________。④工業上常用純凈石英砂與C在高溫下發生反應制造粗硅，粗硅中含有SiC，其中Si和SiC的物質的量之比為1∶1。下列說法正確的是________(填字母)。A．制造粗硅時的反應為2SiO2＋5Ceq\o(=,\s\up7(高溫))Si＋SiC＋4CO↑B．在以上流程中，將鹽酸改為NaOH溶液，也可達到目的C．純凈的SiO2只能用于制造光導纖維解析：(1)A項，根據化合物中元素化合價代數和等于零的原則，可得：6＋8－10－x＝0，解得x＝4；B項，鉀長石與鹽酸反應后不能形成澄清的溶液；C項，根據陶瓷制造過程可推測出燒制青花瓷過程中發生了復雜的物理變化和化學變化；D項，青花瓷、玻璃、水泥符合硅酸鹽產品的特點，是硅酸鹽產品。(2)①石英砂中含有易溶于水的NaCl雜質，洗滌石英砂可使NaCl與SiO2分離。②SiO2與NaOH溶液反應生成Na2SiO3和H2O，據此可寫出相應的離子方程式。③將純凈的石英砂研磨后能增大物質的表面積，從而增大反應物與鹽酸的接觸面積，增大反應速率，提高生產效率。④A項，粗硅中含有SiC，其中Si和SiC的物質的量之比為1∶1，根據原子守恒，可將題述信息轉化為如下反應：2SiO2＋5C=Si＋SiC＋4CO↑；B項，因SiO2、Al2O3都能溶解在NaOH溶液中，無法實現二者的分離；C項，純凈的SiO2還可用于制造光學玻璃等。答案：(1)CD(2)①除去石英砂中的NaCl雜質②SiO2＋2OH－=SiOeq\o\al(2－,3)＋H2O③增大反應物之間的接觸面積，增大反應速率，提高生產效率④A18．某校課外活動小組為了探究銅與稀硝酸反應產生的氣體主要是NO而設計了下列實驗，裝置如圖所示(加熱裝置和固定裝置均已略去)。圖中K為止水夾(處于關閉狀態)，F是一半空的注射器。請回答有關問題：(1)設計裝置A的目的是______________________________________________________。(2)在完成(1)中的“操作”后，將裝置B中的銅絲插入稀硝酸，并微熱之，觀察到裝置B中的現象是___________________________________________________________；B中反應的離子方程式為__________