山东省北镇中学化学第五章 化工生产中的重要非金属元素 (讲义及答案)及答案

一、选择题1．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；①与硝酸银反应：氯离子与硝酸银反应生成白色沉淀；②与碳酸钠反应：碳酸钠和盐酸反应生成二氧化碳气体；③与有色布条作用：次氯酸有漂白性，有色布条褪色；④与石蕊试液作用：先变红后褪色，因为溶液中有酸，显酸性，有次氯酸有漂白性；⑤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。

2．浓硫酸与下列物质反应(可以加热)，既体现酸性、又体现氧化性的是( )A．铜B．炭C．五水硫酸铜D．氧化铜【答案】A【详解】A．铜与浓硫酸在加热条件下反应，生成硫酸铜、二氧化硫和水，浓硫酸表现酸性和强氧化性，A符合题意；B．炭与浓硫酸在加热条件下反应，生成二氧化碳、二氧化硫和水，浓硫酸表现强氧化性，B不符合题意；C．五水硫酸铜中加入浓硫酸，生成无水硫酸铜，浓硫酸表现吸水性，C不符合题意；D．氧化铜与浓硫酸反应，生成硫酸铜和水，浓硫酸表现酸性，D不符合题意；故选A。

3．工业上获得下列物质不是以海水或海洋资源为主要原料的是( )①Fe ②Mg ③Na ④NaOH ⑤I2 ⑥Cu ⑦SiA．①⑥⑦B．①②⑦C．⑤⑥⑦D．①④⑥【答案】A【详解】①Fe是用CO还原铁矿石制得；②Mg是先从海水中分离出MgCl2，然后熔融电解获得；③Na是先从海水中提取食盐，然后熔融电解获得；④NaOH是电解饱和食盐水获得；⑤I2是从海藻类植物中提取的；⑥Cu是采用高温氧化铜矿石的方法获得；⑦Si是在高温条件下，用焦炭还原二氧化硅获得；综合以上分析，①⑥⑦不是以海水或海洋资源为主要原料获得，故选A。

4．下列说法不正确．．．的是( )A．生铁和钢都是铁和碳的合金B．氯化钙是漂白粉的有效成分C．玻璃、水泥属传统硅酸盐产品D．氧化铝陶瓷是新型无机非金属材料【答案】B【详解】A．生铁和钢都是铁合金，含有的杂质元素主要是碳，因此二者都是铁和碳的合金，A正确；B．漂白粉的主要成分是氯化钙、次氯酸钙，有效成分是次氯化钙，B错误；C．玻璃、水泥的主要成分是硅酸盐，因此都属于传统硅酸盐产品，C正确；D．氧化铝陶瓷、高温结构陶瓷、生物陶瓷都是新型无机非金属材料，D正确；故合理选项是B。

5．下列实验中，固体不会．．溶解的是( )A．氧化铝与足量的稀盐酸混合B．过氧化钠与足量水混合C．氢氧化铝与足量的氨水混合D．木炭与足量浓硫酸共热【答案】C【详解】A．氧化铝与足量的稀盐酸反应生成氯化铝和水，可完全溶解，故A错误；B．过氧化钠与水反应生成氢氧化钠和氧气，可完全溶解，故B错误；C．氢氧化铝与氨水不反应，固体不能溶解，故C正确；D．浓硫酸具有强氧化性，木炭与足量浓硫酸共热反应生成二氧化碳、二氧化硫和水，可完全溶解，故D错误；故选C。

6．现今手机等电子产品产业蓬勃发展，推动了高纯硅的生产与应用。

工业上用“西门子法”。

以硅石(SiO2) 为原料制备冶金级高纯硅的工艺流程如下图所示。

下列说法不正确的是已知：SiHCl3室温下为易挥发、易水解的无色液体。

A．“还原”过程需要在高温条件下，该反应的主要还原产物为SiB．为最大程度节约成本，上述生产工艺中能循环使用的物质只有H2C．为防止SiHCl3水解而损失、氢气爆炸，“氧化”、“分离”与“热解”的过程均需要在无水、无氧的条件下进行D．“氧化”过程反应的化学方程式为Si+3HC1200-300C︒SiHCl3+H2【答案】B【分析】二氧化硅和金属镁在高温下反应生成氧化镁和硅，加入稀硫酸除去氧化镁，过滤得到硅，通入氯化氢在200～300℃下反应生成SiHCl3，与最后与氢气反应生成Si。

【详解】A．二氧化硅和金属镁在高温下反应生成氧化镁和硅，还原产物为硅，镁和硅反应可生成Mg2Si，故A正确；B．流程中H2、HCl 既是反应物也是生成物，则可循环使用，故B错误；C．“氧化”、“分离”与“热解”的过程均需要在无水、无氧的条件下进行，可防止SiHCl3水解而损失、氢气爆炸，故C正确；D．由流程可知，通入氯化氢在200～300℃下反应生成SiHCl3，反应的化学方程式为Si+3HCl 200-300C︒SiHCl3+H2，故D正确；故选B。

7．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 CuB．25.4g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。

8．类推思维是化学解题中常用的一种思维方法，下列有关离子方程式的类推正确的是已知类推A将Fe加入CuSO4溶液中：Fe+Cu2+=Cu+Fe2+将Na加入到CuSO4溶液中：2Na+Cu2+=Cu+2Na+B向稀硫酸加入NaOH溶液至中性：H++OH-=H2O 向H2SO4溶液加入Ba(OH)2溶液至中性：H++OH-=H2OC向氯化铝溶液中加入足量NaOH溶液：Al3++4OH-=AlO2-+2H2O 向氯化铝溶液中加入足量氨水：Al3++4NH3·H2O=AlO2-+2H2O+4NH4+D向Ca(OH)2溶液中通入过量CO2：CO2+OH-=HCO3-向Ca(OH)2溶液中通入过量SO2：SO2+OH-=HSO3-A．A B．B C．C D．D【答案】D【详解】A、钠与硫酸铜溶液反应，钠会优先与水反应，生成氢氧化钠，氢氧化钠再与硫酸铜反应生成氢氧化铜，A错误；B、硫酸与氢氧化钡除了生成水还生成硫酸钡沉淀，B错误；C、氢氧化铝溶于强碱，不溶于弱碱，C错误；D、CO2和SO2均为酸性氧化物，与碱反应时类似，D正确；答案选D。

9．向一定量Fe、FeO和Fe2O3的混合物中，加入120 mL 4 mol·L的稀硝酸，恰好使混合物完全溶解，放出1.344 L(标准状况)气体，往所得溶液中加入KMnO4的酸性溶液，无明显现象，若用足量的H2在加热条件下还原相同质量的混合物，能得到铁的物质的量为A．0.21 mol B．0.14 mol C．0.16 mol D．0.24 mol【答案】B【解析】试题分析：因一定量的Fe、FeO和Fe2O3的混合物中加入120mL 4mol/L的稀硝酸，恰好使混合物完全溶解，无血红色出现，说明溶液中的溶质为硝酸亚铁，根据氮元素守恒，硝酸亚铁中的硝酸根离子的物质的量为0.12L×4mol/L-0.06mol=0.42mol，所以硝酸亚铁的物质的量为n[Fe(NO3)2]=0.42mol÷2=0.21mol，由铁元素守恒可知，得到铁的物质的量为n(Fe)=0.21mol，故选项A正确。

考点：考查原子守恒的方法在化学计算的应用的知识。

10．下列实验操作、现象和结论均正确的是（）选项操作现象结论A 向含I-的无色溶液中滴加少量新制氯水，再滴加淀粉溶液加入淀粉溶液后溶液变蓝色氧化性：Cl2＞I2B将可调节高度的铜丝伸入稀硝酸中溶液变蓝铜与稀硝酸发生置换反应C 向溶液X中滴加稀硝酸，再滴加Ba（NO3）2溶液出现白色沉淀溶液X中一定含有SO42-D常温下将铝片放入浓硝酸中无明显现象铝与浓硝酸不反应A．A B．B C．C D．D【答案】A【解析】试题分析：A、氯气和碘离子反应生成碘单质和氯离子，氯气的氧化性比碘单质强，碘遇到淀粉显蓝色，故正确；B、铜和硝酸反应不是置换反应，故错误；C、溶液中可能是硫酸根离子，或亚硫酸根离子，故错误；D、铝常温下在浓硝酸中钝化，故错误。

考点：氧化性的比较，硝酸的性质，硫酸根离子的检验11．某稀硫酸和稀硝酸混合溶液100 mL，逐渐加入铁粉，产生气体的量随铁粉加入量的变化如图所示。

下列说法错误的是()A．H2SO4浓度为4 mol/LB．溶液中最终溶质为FeSO4C．原混合酸中NO3-浓度为0.2 mol/LD．AB段反应为：Fe＋2Fe3＋=3Fe2＋【答案】C【分析】由图象可知，由于铁过量，OA段发生反应为：Fe+NO3-+4H+=Fe3++NO↑+2H2O，AB段发生反应为：Fe+2Fe3+=3Fe2+，BC段发生反应为Fe+2H+=Fe2++H2↑．最终消耗Fe为22.4g，此时溶液中溶质为 FeSO4，则n（ FeSO4）=n（Fe），由硫酸根守恒n（H2SO4）=n（ FeSO4），根据OA段离子方程式计算原混合酸中NO3-物质的量，再根据c=nV计算c（H2SO4）、c（NO3-）。

【详解】A、反应消耗22.4g铁，也就是22.4g÷56g/mol＝0.4mol，所有的铁都在硫酸亚铁中，根据硫酸根守恒，所以每份含硫酸0.4mol，所以硫酸的浓度是4mol/L，A正确；B、硝酸全部被还原，没有显酸性的硝酸，因为溶液中有硫酸根，并且铁单质全部转化为亚铁离子，所以溶液中最终溶质为FeSO4，B正确；C、OA段发生反应为：Fe+NO3-+4H+=Fe3++NO↑+2H2O，硝酸全部起氧化剂作用，所以n （NO3-）=n（Fe）＝0.2mol，NO3-浓度为2mol/L，C错误；D、由图象可知，由于铁过量，OA段发生反应为：Fe+NO3-+4H+=Fe3++NO↑+2H2O，AB段发生反应为：Fe+2Fe3+＝3Fe2+，BC段发生反应为：Fe+2H+=Fe2++H2↑，D正确。