1、河南省新乡市新乡县龙泉中学高中化学第五章 化工生产中的重要非金属元素 知识点及练习题及答案河南省新乡市新乡县龙泉中学高中化学第五章 化工生产中的重要非金属元素 知识点及练习题及答案一、选择题1某溶液X中仅可能含有K、Na、Fe2、Fe3、NH4+、SO42-、SO32-、CO32-、I、Cl中的一种或多种，且溶液中各离子浓度相同。现进行下列实验，下列说法正确的是 ()A该溶液X中可能有Fe3、Na+B取样溶液Z，滴加氯化钡溶液出现沉淀，可推出X中一定存在SO42-、SO32-中的某一种C该溶液可能由是硫酸亚铁、碘化钾和氯化铵溶于水后得到的D如果气体Y能使湿润的蓝色石蕊试纸变红，说明溶液中一定含
2、有NH4+【答案】C【分析】由题给实验现象可知，向溶液X中加入过量氯水和四氯化碳后，溶液分层，下层呈紫红色，说明溶液中一定存在I，一定不含Fe3；向上层一份溶液中加入硝酸银溶液，生成白色沉淀，此时不能确定是否含有Cl，向另一份中加入氢氧化钠溶液共热，生成红褐色沉淀，说明溶液X中一定含有Fe2，一定不含有SO32-和CO32-；有气体生成，说明溶液中一定有NH4+；溶液Z的焰色反应为黄色火焰，此时不能确定是否含有Na，透过蓝色钴玻璃片，火焰为紫色，说明溶液中一定含有K，由溶液中各离子浓度相同，结合电荷守恒可知，溶液中含有SO42-和Cl，综上可知，溶液X中一定含有K、Fe2、NH4+、I、SO4
3、2-和Cl，一定不含有Fe3、SO32-、CO32-和Na。【详解】A项、溶液X中一定没有Fe3、Na+，故A错误；B项、因溶液X中一定含有Fe2，一定不含有SO32-，若取样溶液Z，滴加氯化钡溶液出现沉淀，可推出X中一定存在SO42-，故B错误；C项、由以上分析可知，溶液X可能由是等物质的量的硫酸亚铁、碘化钾和氯化铵溶于水后得到的，故C正确；D项、氨气能使湿润的红色石蕊试纸变蓝，故D错误；故选C。【点睛】根据实验现象和离子共存是解答的突破口，由溶液中各离子浓度相同，结合电荷守恒是判断的关键所在。2下列离子方程式书写正确的是A向明矾溶液中逐滴加入足量Ba(OH)2溶液时，反应为：Al3+ 2S
4、O+ 2Ba2+ 4OH-= 2BaSO4+ AlO+ 2H2OB硫化亚铁与浓硫酸混合：2HFeS=H2SFe2C向次氯酸钙溶液中通入SO2：Ca22ClO-SO2H2O=CaSO32HClOD磁性氧化铁溶于稀硝酸：3Fe24HNO=3Fe3NO3H2O【答案】A【详解】ABa(OH)2足量，故明矾KAl(SO4)212H2O完全反应，其中Al3+与OH-反应生成，即，与Ba2+反应，由于Al3+、都来源于明矾，故应满足原比例1:2，则总反应为+2，即，A正确；B浓硫酸具有强氧化性，可以将FeS中亚铁氧化为Fe3+，-2价硫氧化为S单质，自身被还原为SO2，B错误；C次氯酸根有强氧化性，能将S
5、O2氧化为，自身被还原为Cl-，C错误；D磁性氧化铁为Fe3O4，书写离子方程式时，Fe3O4不能拆，D错误；故答案选A。3能正确表示下列反应的离子方程式是( )A在稀盐酸中投入大理石粉末：+2H+=CO2+H2OB1mol氯气通入含1molFeBr2的溶液中：2Fe2+2Br-+2Cl2=2Fe3+Br2+4Cl-C金属钠投入硫酸铜溶液中：2Na+Cu2+=2Na+CuD过量SO2通入NaClO溶液中：SO2+ClO-+H2O=HClO+【答案】B【详解】A大理石的主要成分为CaCO3，难溶于水，不能改写成的形式，A不正确；B0.5molCl2先与1molFe2+反应，另外0.5molCl2
6、再与1molBr-反应，离子方程式为：2Fe2+2Br-+2Cl2=2Fe3+Br2+4Cl-，B正确；C金属钠投入硫酸铜溶液中，钠先与水反应，产物再与硫酸铜反应，而钠不能与Cu2+发生置换反应，C不正确；D过量SO2通入NaClO溶液中，产物中HClO与还会发生氧化还原反应，二者不能共存，D不正确；故选B。4下列除去括号内的杂质所选择的试剂及方法均正确的是( )序号被提纯的物质加入试剂分离方法ANaBr溶液(NaI)氯水、四氯化碳萃取、分液BNaHCO3溶液(Na2CO3)石灰水过滤CSO2(HCl)饱和食盐水洗气DMgCl2溶液(CaCl2)石灰水过滤、加盐酸溶解AA BB CC DD【答
7、案】D【详解】ANaBr溶液(NaI)中加入氯水，不仅除掉了I-，也除掉了Br-，最后所得溶液为NaCl，A不正确；BNaHCO3溶液(Na2CO3)中加入石灰水，NaHCO3、Na2CO3都转化为CaCO3沉淀，最后得不到NaHCO3溶液，B不正确；CSO2(HCl)中加入饱和食盐水，HCl溶解于溶液，SO2也会有大量溶解，C不正确；DMgCl2溶液(CaCl2)中加入石灰水，虽然MgCl2转化为Mg(OH)2沉淀，但加入盐酸后，又会生成MgCl2，D正确；故选D。5下列实验操作、现象及结论正确的是( )选项实验操作、现象及结论A鉴别NaHCO3与Na2CO3取少许两种物质，加入几滴水，插入
8、温度计，温度降低的是Na2CO3B探究Na2O2与水反应将2mL水滴入盛有1g过氧化钠试管中，立即把带火星木条伸入试管，木条复燃，证明有氧气产生C检验Fe3+中是否含Fe2+向溶液中加入KSCN溶液，变红则含Fe2+D检验溶液中是否含SO向某溶液中加入盐酸酸化的BaCl2溶液，有白色沉淀，说明含有SOAA BB CC DD【答案】B【详解】ANa2CO3中滴入水，形成十水合碳酸钠，放热，取少许两种物质，加入几滴水，插入温度计，温度升高的是Na2CO3，故A错误；B将2mL水滴入盛有1g过氧化钠试管中，立即把带火星木条伸入试管，木条复燃，证明过氧化钠与水反应有氧气产生，故B正确；C向溶液中加入K
9、SCN溶液，变红说明含Fe3+，不能证明含有Fe2+，故C错误；D检验溶液中是否含SO时，向某溶液中加入盐酸酸化的BaCl2溶液，有白色沉淀，该沉淀可能是AgCl也可能是BaSO4，不能说明含有SO，故D错误；答案选B。6下列离子的检验方法及对应结论正确的是( )离子检验方法及对应结论A取样，滴加氢氧化钠溶液，观察到有白色沉淀，证明有B取样，滴加硫氰化钾溶液，观察到溶液变红，证明有C取样，滴加氯化钡溶液，观察到白色沉淀，证明有D取样，用铂丝进行焰色反应，透过蓝色钴玻璃观察到黄色火焰，证明有AA BB CC DD【答案】B【详解】A.氢氧化铝和氢氧化镁均为白色沉淀，取样，滴加氢氧化钠溶液，观察到
10、有白色沉淀，不能证明有镁离子，可能有铝离子，故A错误；B.铁离子与硫氰根离子反应生成红色的硫氰化铁，取样，滴加硫氰化钾溶液，观察到溶液变红，证明有铁离子，故B正确；C.氯化银、碳酸钡、亚硫酸钡和硫酸钡均为白色沉淀，取样，滴加氯化钡溶液，观察到白色沉淀，不能证明有硫酸根离子，可能有银离子或碳酸根离子或亚硫酸根离子，故C错误；D.取样，用铂丝进行焰色反应，透过蓝色钴玻璃观察到紫色火焰，证明有钾离子，故D错误；故选B。7NH3和NO2在催化剂作用下反应：8NH3+6NO2=7N2+12H2O。若还原产物比氧化产物少0.1 mol，则下列判断不正确的是A转移电子2.4NA B生成的气体冷却至标况，体积
11、为15.68 LC还原剂比氧化剂多0.2 mol D被还原的氮原子是11.2 g【答案】D【详解】A在该反应中NH3被氧化为N2，NO2被还原为N2，每反应产生7 mol N2，还原产物比氧化产物少1 mol，电子转移24 mol。现在还原产物比氧化产物少0.1 mol，则反应产生0.7 molN2，转移电子2.4 mol，则转移的电子数目为2.4NA，A正确；B根据选项A分析可知：还原产物比氧化产物少0.1 mol，反应产生0.7 mol N2，其在标准状况下体积V(N2)=0.7 mol22.4 L/mol=15.68 L，B正确；C反应产生7 mol N2时，消耗8 mol还原剂NH3，
12、消耗6 mol氧化剂NO2，还原剂比氧化剂多2 mol，还原产物比氧化产物少1 mol。若还原产物比氧化产物少0.1 mol，则消耗的还原剂比氧化剂的物质的量多0.2 mol，C正确；D根据方程式可知：反应产生7 mol N2时，被还原的N的物质的量是6 mol，还原产物比氧化产物少1 mol。则当还原产物比氧化产物少0.1 mol时，被氧化的N的物质的量是0.6 mol，其质量m(N)=0.6 mol14 g/mol=8.4 g，D错误；故合理选项是D。8下表中，对陈述、的正确性及两者间是否具有因果关系的判断都正确的是( )选项陈述陈述判断A盛放氢氧化钠溶液试剂瓶用橡胶塞氢氧化钠可以与玻璃中
13、的二氧化硅反应生成粘性的硅酸钠对，错，无B氯水可以使有色布条褪色氯气具有漂白性错，对，有 C二氧化硅可以与水反应生成硅酸二氧化硅是酸性氧化物具有酸性氧化物的通性对，对，无D为增强漂白能力使用漂白粉时向漂白粉溶液中加入少量白醋醋酸的酸性比次氯酸强对，对，有AA BB CC DD【答案】D【详解】A氢氧化钠可以与玻璃中的二氧化硅反应生成粘性的硅酸钠所以要用橡胶塞，表述I、II都正确；B氯水使有色布条褪色是因为生成次氯酸，不是氯气具有漂白性；C酸性氧化物对应的水化物是酸，二者有联系；D漂白粉的主要成分是次氯酸钙，漂白原理是次氯酸钙与酸反应产生的次氯酸生效，根据强酸制弱酸的原理，加入白醋能增强漂白能力
14、，D正确。9在15.2g铁和铜组成的合金中加入过量的硝酸溶液，合金完全溶解，同时生成气体X，再向所得溶液中加入足量的NaOH溶液，生成25.4g沉淀。则下列说法不正确的是A原合金中含0.1mol Fe、0.15mol CuB25.4g沉淀为Cu(OH)2和Fe(OH)3的混合物C气体X中含0.3 mol NO、0.1 mol NO2D气体X中含0.3 mol NO2、0.1 mol NO【答案】C【解析】试题分析：铁和铜组成的合金中加入过量的硝酸溶液，合金完全溶解，生成Cu(NO3)2和Fe(NO3)3，再向所得溶液中加入足量的NaOH溶液，生成Cu(OH)2和Fe(OH)3的混合物，设合金中
15、有xmol Fe、ymol Cu，所以x=0.1mol，y=0.15mol；根据得失电子守恒，0.1mol Fe、0.15mol Cu共失去0.6mol电子，所以生成的气体不可能是0.3 mol NO、0.1 mol NO2，故C错误。考点：本题考查化学计算。10下列陈述、正确并且有因果关系的是选项陈述陈述AFe3+ 有氧化性FeCl溶液可用于回收旧电路板中的铜BSiO2有导电性SiO可用于制备光导纤维C氯水、SO2都有漂白性氯水与SO2混合使用漂白效果更好D铝制容器表面有氧化膜保护可用铝制容器盛装稀硫酸AA BB CC DD【答案】A【解析】试题分析：2Fe3+ +Cu= 2Fe3+ Cu2
16、+，故A正确；SiO2不导电，故B错误；SO2+Cl2+2H2O=H2SO4+2HCl，氯水与SO2混合使用漂白效果差，故C错误；氧化铝、铝都能与稀硫酸反应，不能用铝制容器盛装稀硫酸，故D正确。考点：本题考查元素、化合物性质。11在未知液中加入AgNO3溶液有白色沉淀生成，加入稀硝酸后，沉淀部分溶解，有无色无味的气体生成，将气体通入澄清石灰水，石灰水变浑浊，由此判断水溶液中含有ACl，SO BCl，NO CCl，CO DCl，OH【答案】C【解析】加入硝酸后沉淀部分溶解，且产生无色无味能使澄清的石灰水变浑浊的气体，则该溶液中含有Cl和CO32，C项正确。12一定条件下，氨气和氟气发生反应：4N
17、H3+3F2NF3 +3NH4F，其中产物NF3分子结构和NH3相似。下列有关说法错误的是( )ANF3分子含有极性共价键 BNF3属于共价化合物C氧化剂与还原剂物质的量之比 3：1 D上述反应中，反应物和生成物均属于共价分子【答案】D【分析】4NH3+3F2=NF3+3NH4F中，N元素的化合价由-3价升高为+3价，F元素的化合价由0降低为-1，NH4F为离子化合物，含有离子键和共价键，以此来解答。【详解】ANF3分子中含有氮氟化学键，该化学键是极性共价键，故A不选；BNF3分子结构和NH3相似，都属于共价化合物，故B不选；C在4NH3+3F2=NF3+3NH4F中，N元素的化合价由-3价升
18、高为+3价，F元素的化合价由0降低为-1，氧化剂是氟气，还原剂是氨气，有方程式可知，氧化剂与还原剂物质的量之比 3：1，故C不选；DNH4F是离子化合物，为离子晶体，故D选；故选：D。13下列有关实验操作和现象及结论均正确的是选项实验操作及现象实验结论A常温下，将同样大小、形状的锌与铝分别加入到相同体积98%的浓硫酸中，观察到前者反应速率更快锌比铝活泼B将盐酸滴入碳酸钠溶液中产生气泡氯的非金属性大于碳C向溶液X中先滴加稀硝酸，再滴如BaCl2。溶液，出现白色沉淀溶液X中一定含有D向某溶液中加入NaOH溶液并加热，产生的气体能使湿润的红色石蕊试纸变蓝该溶液中一定含有AA BB CC DD【答案】
19、D【详解】A常温下浓硫酸有强氧化性，铝遇浓硫酸钝化，无法比较Al与Zn的活泼性，故A错误；B比较元素的非金属性要比较最高价氧化物的水化物的酸性强弱，即根据HClO4酸性比H2CO3强，可判断出氯的非金属性大于碳，故B错误；C向溶液X中先滴加稀硝酸，再滴加BaCl2，出现白色沉淀，该白色沉淀可能为氯化银或硫酸钡，原溶液中可能含有银离子、亚硫酸根离子，不一定含有，故C错误；D氨气能使湿润的红色石蕊试纸变蓝，则原溶液中一定含有，故D正确；答案为D。14CuSO45H2O在不同温度下分解情况不同，取5.00g该晶体在密闭容器中进行实验，测得分解后剩余固体质量与温度关系如图，下列说法不正确的是( )A1
20、13分解得到的固体产物为CuSO4H2OB温度低于650时的分解反应，均不属于氧化还原反应C650时的气态产物冷却至室温，可得组成为n(H2SO4)：n(H2O)=1:4的硫酸溶液D1000分解得到的固体产物为CuO【答案】D【分析】n(CuSO45H2O)=0.02mol，CuSO45H2O完全失去结晶水时，所得CuSO4的质量为0.02mol160g/mol=3.20g，由图中可知，刚好位于温度在258650之间，说明在此之前，胆矾受热分解，只失去结晶水；6501000之间，固体质量为1.60g，其中Cu元素的质量为0.02mol64g/mol=1.28g，则氧元素质量为1.60g-1.2
21、8g=0.32g，物质的量为=0.02mol，此固体为CuO；1000之后，固体质量为1.44g，其中Cu元素质量为1.28g，则氧元素质量为1.44g-1.28g=0.16g，物质的量为=0.01mol，此固体为Cu2O。【详解】A113时，固体质量为3.56g，失去结晶水的质量为5.00g-3.56g=1.44g，物质的量为=0.08mol，则失去结晶水的数目=4，从而得出分解得到的固体产物为CuSO4H2O，A正确；B由以上分析可知，温度低于650时的分解反应，只失去结晶水，CuSO4的组成未变，所以均不属于氧化还原反应，B正确；C650时的气态产物中，SO3与H2O的物质的量之比为0.
22、02mol:0.10mol=1:5，所以冷却至室温，可得组成为n(H2SO4)：n(H2O)=1:4的硫酸溶液，C正确；D由分析可知，1000分解得到的固体产物为Cu2O，D不正确；故选D。15下列说法正确的是（ ）A向新制氯水中滴加少量紫色石蕊试液，充分振荡后溶液呈红色B浓硝酸在光照下颜色变黄，说明浓硝酸不稳定C铁与水蒸气在高温下的反应产物为Fe2O3和H2D在蔗糖中加入浓硫酸后出现发黑现象，说明浓硫酸具有吸水性【答案】B【详解】A氯水中生成了盐酸和次氯酸，盐酸具有酸性，次氯酸具有强氧化性漂白，所以向新制氯水中滴加少量紫色石蕊试液，充分振荡后溶液先变红色后褪色，故A错误；B硝酸分解生成二氧化
23、氮、氧气和水，二氧化氮是红棕色气体，浓硝酸溶解了二氧化氮而呈黄色，故B正确；C铁与水蒸气在高温下的反应产物为Fe3O4和H2，故C错误；D浓硫酸能将有机物中H、O元素以2：1水的形式脱去而体现脱水性，故浓硫酸具有脱水性，可使蔗糖脱水生成炭黑，故D错误；故答案为B。【点睛】氯水由于存在氯气和水的反应生成盐酸和次氯酸，所以氯水含有氯气分子，水，盐酸和次氯酸，与不同的试剂反应时，起作用的微粒不同；与硝酸银反应：氯离子与硝酸银反应生成白色沉淀；与碳酸钠反应：碳酸钠和盐酸反应生成二氧化碳气体；与有色布条作用：次氯酸有漂白性，有色布条褪色；与石蕊试液作用：先变红后褪色，因为溶液中有酸，显酸性，有次氯酸有漂
24、白性；与二氧化硫作用：黄绿色退去，二氧化硫和氯气和水反应生成硫酸和盐酸。16有一瓶澄清的溶液，只可能含有 NH4+、Na+、Mg2+、Ba2+、Fe3+、Cl、Br、I、CO32、SO42中的几种，且浓度均为 0.1mol L1。进行以下实验：取少量溶液，滴加盐酸至溶液呈酸性，无明显现象。取少量溶液，滴加少许新制氯水，再加淀粉溶液，溶液变蓝取少量溶液，向其中逐滴加入 NaOH 溶液至碱性，过程中均无沉淀产生。将此溶液分为两等份，第一份加热，有气体放出；第二份溶液中加入Na2CO3 溶液，有白色沉淀生成。下列结论不正确的是A肯定含有的阳离子是 NH4+、Ba2+B肯定含有的阴离子是I、Cl、Br
25、C肯定不含有的离子是 Fe3+、CO32、SO42D不能确定是否含有的离子是 Na+【答案】D【详解】取少量溶液，滴加盐酸至溶液呈酸性，无明显现象，说明该溶液中不含有；取少量溶液，滴加少许新制氯水，再加淀粉溶液，溶液变蓝，说明原溶液中含有I-，因Fe3+与I-不能共存，故不含Fe3+；取少量溶液，向其中逐滴加入 NaOH 溶液至碱性，过程中均无沉淀产生，说明原溶液中不含有Mg2+，将此溶液分为两等份，第一份加热，有气体放出，说明此溶液中含有NH3H2O，说明原溶液中含有；第二份溶液中加入Na2CO3 溶液，有白色沉淀生成，说明原溶液中含有Ba2+，因Ba2+与不能大量共存，故原溶液中不含有；通
26、过实验确定的离子有：Ba2+、I-，根据离子浓度均为 0.1mol L-1结合电荷守恒可知阴离子中一定含有Cl-、Br-，因此溶液中一定不含有Na+，综上所述，答案为：D。【点睛】高中阶段对于Na+的检验，常见方法有：根据焰色反应确定，若颜色反应火焰为黄色，则说明溶液中含有钠元素；可根据电荷守恒进行分析。17依据图中氮元素及其化合物的转化关系，判断下列说法中不正确的是（ ）AX是N2O5B可用排水法收集NO、NO2气体C由NO2NO，无须另加还原剂也可实现D由NH3N2，从理论上看，NH3可与NO2反应实现【答案】B【分析】A图象可知X为+5价对应的氮的氧化物；B一氧化氮和氧气反应生成二氧化氮
27、气体；C氨气催化氧化生成一氧化氮和水，一氧化氮和氧气反应生成二氧化氮，二氧化氮溶于水生成硝酸；D氨气中氮元素化合价-3价，二氧化氮中氮元素化合价+4价二者反应生成氮气；【详解】A图中氮元素及其化合物的转化关系可知，X为+5价对应的氮的氧化物是N2O5，A正确；B一氧化氮和氧气反应生成二氧化氮气体，不可用排空气法收集NO气体，B错误；C氨气催化氧化生成一氧化氮和水，一氧化氮和氧气反应生成二氧化氮，二氧化氮溶于水生成硝酸，工业上以NH3、空气、水为原料生产硝酸，C正确；DNH3可与NO2反应生成氮气，8NH3+6NO2=7N2+12H2O，D正确；答案选B。【点睛】本题考查了氮元素及其化合物的性质
28、、主要是个价态存在物质的氧化还原反应，掌握基础是解题关键，题目难度中等18如图装置可以达到实验目的的是选项实验目的X中试剂Y中试剂A用MnO2和浓盐酸制取并收集纯净干燥的Cl2饱和食盐水浓硫酸B用Na2SO3与浓盐酸制取并收集纯净干燥的SO2饱和Na2SO3溶液浓硫酸C用Zn和稀盐酸制取并收集纯净干燥的H2NaOH溶液浓硫酸DCaCO3和稀盐酸制取并收集纯净干燥的CO2饱和NaHCO3溶液浓硫酸AA BB CC DD【答案】D【分析】X之前的装置为发生装置，而集气瓶不能进行加热；X和Y装置为除杂装置，Y之后的装置为气体的收集装置，其中导管长进短出，为向上排空气法收集气体。【详解】A.用MnO2
29、和浓盐酸制取Cl2需要加热条件，图示装置不能完成，故A错误；B.用Na2SO3与浓盐酸制取SO2，二氧化硫气体中会混有氯化氢气体，应用饱和的亚硫酸氢钠进行除杂，若用亚硫酸钠，二氧化硫会与亚硫酸钠发生反应，故B错误；C.氢气的密度比空气的密度小，所以应用向下排空气法进行收集，而图示方法用的是向上排空气法，故C错误；D.碳酸钙与稀盐酸反应生成的二氧化碳气体中混有氯化氢气体，可以用饱和的碳酸氢钠进行除杂，后进行干燥可得到纯净的二氧化碳，故D正确；综上所述，答案为D。19镁、铝、铁合金投入300mL 溶液中，金属恰好溶解，分别转化成和;还原产物为NO，在标准状况下体积为6.72L。在反应后的溶液中加入300mL某浓度的NaOH溶液，金属阳离子恰好全部沉淀，干燥后测得质量为27.2g。下列有关推断正确的是( )A参加反应的的物质的量为0.9mol BNaOH的物质的量浓度为6C参加反应的金属的质量为11.9g D的物质的量浓度为3【答案】C【分析】镁、铝、铁合金溶于过量稀硝酸中，分别生成Al3+、Fe3+、Mg2+离子，根据电子得失守恒、原子守恒计算。【详解】将镁、铝、铁合金溶于过量稀硝酸中，分别生成Al3+、Fe3+、Mg2
