第四章 非金属及其化合物单元复习测试题
一、选择题(本题包括15小题，每小题3分，共45分)
1．下列物质中，不含有硅酸盐的是( )
A．水玻璃 B．硅芯片
C．黏土 D．普通水泥
2．氯气是一种重要的工业原料。工业上利用反应3Cl2＋2NH3===N2＋6HCl检查氯气管道是否漏气。下列说法错误的是( )
A．若管道漏气遇氨就会产生白烟
B．该反应利用了Cl2的强氧化性
C．该反应属于复分解反应
D．生成1 mol N2有6 mol电子转移
3．用下列实验装置完成对应的实验(部分仪器已省略)，能达到实验目的的是( )
4．下列符合化学实验“绿色化”的有( )
①在萃取操作的演示实验中，将CCl4萃取溴水改为CCl4萃取碘水 ②在铜与浓硫酸反应的实验中，将铜片改为可调节高度的铜丝 ③将实验室中的废酸液和废碱液中和后再排放
A．①② B．①③
C．②③ D．①②③
5．下列各组离子中，能大量共存的是( )
A．K＋、Cl－、CO32－、Ca2＋
B．H＋、Fe2＋、NO3－、Na＋
C．NH4＋、SO42－、K＋、OH－
D．Na＋、NH4＋、Cl－、NO3－
6．在a L Al2(SO4)3和(NH4)2SO4的混合溶液中加入b mol BaCl2，恰好使溶液中的SO42－完全沉淀；如加入足量强碱并加热可得到c mol NH3，则原溶液中的Al3＋浓度为( )
A. B.
C. D.
7．制造太阳能电池需要高纯度的硅，工业上制高纯度硅常用以下反应来实现：(1)Si(粗)＋3HClSiHCl3＋H2，(2)SiHCl3＋H2Si＋3HCl。对上述两个反应的下列叙述中，错误的是( )[来源:学科网ZXXK]
A．两个反应都是置换反应
B．两个反应中的H2均为还原剂
C．两个反应的条件不同
D．两个反应都是氧化还原反应
8．某金属单质跟一定浓度的硝酸反应，假定只产生单一的还原产物。当参加反应的金属单质与被还原的硝酸的物质的量之比为2∶1时，还原的产物是( )
A．NO2 B．NO
C．N2O D．N2
9．用漂白粉溶液浸泡过的有色布条，如晾晒在空气中，过一段时间，其漂白效果更好的原因是( )
A．漂白粉被氧化了
B．漂白粉和空气中的二氧化碳充分反应生成了次氯酸
C．有色布条被空气中的氧气氧化
D．漂白粉溶液失去了部分水分，浓度增大了
10.碳跟浓硫酸共热产生的气体X和铜跟浓硝酸反应产生的气体Y同时通入盛有足量氯化钡溶液的洗气瓶中(如图装置)，下列有关说法正确的是( )
A．洗气瓶中产生的沉淀是碳酸钡
B．从Z导管出来的气体中无二氧化碳
C．洗气瓶中产生的沉淀是硫酸钡
D．在Z导管口有红棕色气体出现
11．在申办2008年奥运会期间，北京提出了“绿色奥运”的口号。为改善北京空气质量，将冬季燃煤取暖改用天然气做燃料。这主要是( )
A．减少氮氧化物的排放 B．降低对臭氧层的破坏
C．减少硫氧化物的排放 D．防止温室效应
12．在MgCl2、Cl2、Ca(ClO)2、HClO2、( )、Cl2O7的排列中，括号内应填入的物质的化学式是( )
A．KClO4 B．KClO3 C．HClO D．Cl2O3
13．在下列各反应中，盐酸既表现出酸性又表现出还原性的是( )
A．HCl＋NaOH===NaCl＋H2O
B．Zn＋2HCl===ZnCl2＋H2↑
C．HCl＋AgNO3===AgCl↓＋HNO3
D．MnO2＋4HCl(浓)MnCl2＋Cl2↑＋2H2O
14.将3.20 g Cu跟30.0 mL 10 mol·L－1的HNO3充分反应，还原产物有NO和NO2，若反应后溶液中有a mol H＋，则此时溶液中含NO3－的物质的量为( )
A．0.5a mol B．2a mol C．0.1a mol D．(0.1＋a)mol
15．在一定条件下，将m体积NO和n体积O2同时通入倒立于水中且盛满水的容器内，充分反应后，容器内残留体积的气体，该气体与空气接触变为红棕色，则m与n的比值为( )
A．3∶2 B．2∶3[来源:学科网]
C．8∶3 D．3∶8
二、非选择题(本题包括5小题，共55分)
16．(11分)氮化硅(氮显－3价，硅显＋4价)是一种高温陶瓷材料，它的硬度大、熔点高、化学性质稳定，工业上曾普遍采用高纯硅与纯氮在1300 ℃时反应获得。
(1)写出N的原子结构示意图________和氮化硅的化学式________。
(2)氮化硅陶瓷抗腐蚀能力强，除氢氟酸外，它不与其他无机酸反应。试推测该陶瓷被氢氟酸腐蚀的化学方程式____________________________。
(3)现用四氯化硅和氮气在氢气气氛保护下，加强热发生反应，可得较高纯度的氮化硅，反应的化学方程式为_____________________。[来源:学科网]
17．(11分)A、B、C、D、E可能是NH4Cl、Ba(OH)2、KCl、K2SO4、(NH4)2SO4无色溶液中的一种，将它们两两混合时产生的现象是：
①A和B混合后产生白色沉淀，加热后无明显现象。
②B和C混合也产生白色沉淀，加热后有气体产生，气体使湿润的红色石蕊试纸变蓝。
③B和E混合后无沉淀，但加热后也产生使湿润的红色石蕊试纸变蓝的气体。
④D和任何一种溶液混合后，都无明显变化。根据上述现象，回答下列问题：
(1)A是________，B是________，C是________，D是________，E是________。[来源:学科网ZXXK]
(2)写出有关反应的离子方程式：
A＋B：________________________________________________；
B＋C：_________________________________________________；
B＋E：_____________________________________________。[来源:学&科&网]
18．(11分)资料显示：“氨气可在纯氧中安静燃烧……”。某校化学小组学生设计如图装置(图中铁夹等夹持装置已略去)进行氨气与氧气在不同条件下反应的实验。
(1)用装置A制取纯净、干燥的氨气，大试管内碳酸盐的化学式是________；碱石灰的作用是__________________________________。
(2)将产生的氨气与过量的氧气通到装置B(催化剂为铂石棉)中，用酒精喷灯加热：氨催化氧化的化学方程式是__________________；试管内气体变为红棕色，该反应的化学方程式是_________________。
(3)将过量的氧气与A产生的氨气分别从a、b两管进气口通入到装置C中，并在b管上端点燃氨气：
①两气体通入的先后顺序是________，其理由是_____________。
②氨气燃烧的化学方程式是______________________________。
19．(11分)实验室中要测定某无色气体的成分，已知此气体可能由CO2、NH3、NO2、N2、NO中的一种或几种混合而成。对此无色气体进行以下实验：[来源:学&科&网]
①先通过盛有浓硫酸的洗气瓶，发现气体减少一部分体积；
②继续通过装有Na2O2固体的干燥管，发现从干燥管出来的气体颜色呈红棕色；
③再继续将气体通入盛满水倒立于水槽中的试管内，最后气体完全被吸收，试管内仍为一满试管液体。由此可判断：
(1)原气体中一定含有________，一定不含有_________________。
(2)写出②中发生反应的化学方程式：______________________
________________________________________________________________________。[来源:Z_xx_k.Com]
(3)由最终结果可知原气体中________和________的体积比为________。
20．(11分)在250 mL某混合溶液中，HNO3和H2SO4物质的量浓度分别为0.2 mol·L－1和0.1 mol·L－1。向该混合溶液中加入1.92 g铜粉，加热充分反应。
(1)写出该反应的离子方程式____________________________。
(2)计算所得溶液中Cu2＋的物质的量浓度。
参考答案与解析
1．
解析：选B。明确硅酸盐的含义，硅芯片是高纯度的单质硅。[来源:学,科,网]
2．
解析：选C。如果泄漏，反应生成的HCl会和NH3反应生成大量NH4Cl固体小颗粒，可以看到大量白烟；该反应中强氧化性的氯气把氨气氧化为氮气，N元素由－3价升高到0价，共转移电子6 mol；该反应是置换反应。
3．
解析：选D。A中干燥气体导气管应长进短出；B中HCl气体极易溶于水，会引起倒吸；C中石油蒸馏要测馏出成分气体的温度，温度计的水银球要和烧瓶的支管口对齐；D中，NH3不溶于CCl4可以有效防止倒吸。
4．
解析：选D。①Br2易挥发，会污染空气；②改为可调节高度的铜丝后可减少SO2的产生，3个方案均符合化学实验“绿色化”。
5．
解析：选D。A中Ca2＋与CO32－反应产生沉淀，B中NO3－在酸性条件下氧化Fe2＋；C中NH4＋与OH－作用生成NH3·H2O。
6．
解析：选C。由于产生c mol NH3，则必定有NH4＋ c mol，使SO42－完全沉淀需Ba2＋ b mol，因此SO42－有b mol。根据电荷守恒，有：2c(SO42－)＝c(NH4＋)＋3c(Al3＋)
则3c(Al3＋)＝ mol/L
c(Al3＋)＝ mol/L。
7．
解析：选B。依据置换反应和氧化还原反应的定义可判断A、D正确。在反应(2)中，H2是还原剂，而在反应(1)中H2是还原产物。
8．
解析：选C。本题应注意两点，一是还原产物单一，二是被还原HNO3与金属单质的物质的量之比为1∶2。利用得失电子守恒并通过讨论可找到答案。设金属的化合价为＋n价，HNO3的还原产物中N的化合价为x，由得失电子守恒可知(5－x)×1＝2n，即x＝5－2n。
9．
解析：选B。漂白粉漂白的原理是次氯酸钙与水作用(水解)生成次氯酸，进行漂白。在题中条件下，漂白粉和空气中的二氧化碳充分反应生成了次氯酸，缩短了作用时间，故漂白效果更好。
10.
解析：选CD。本题综合考查浓H2SO4、浓HNO3及SO2、NO2等元素化合物知识。由C＋2H2SO4(浓)CO2↑＋2SO2↑＋2H2O知气体X为SO2、CO2的混合物，而由Cu＋4HNO3(浓)===Cu(NO3)2＋2NO2↑＋2H2O可知气体Y为NO2，其中SO2、NO2在水溶液中发生反应，NO2＋SO2＋H2O===H2SO4＋NO，产生的H2SO4又可与BaCl2发生反应：BaCl2＋H2SO4===BaSO4↓＋2HCl，而NO遇空气又被氧化成为红棕色的NO2，故本题答案为C、D。
11
解析：选C。燃烧煤炭会使大气中的二氧化硫含量增加。
12．
解析：选B。题给排列是按氯的化合价由低到高顺序排列的，该空处氯应为＋5价，所以选B。
13．
解析：选D。盐酸表现酸性，应有氯化物生成；表现还原性，则氯的化合价升高。
14．解析：选D。依题意，有：
Cu ～ Cu(NO3)2 ～ 2NO3－
0.05 mol×2
＝0.05 mol
H＋ ～ NO3－
a mol a mol
所以溶液中n(NO3－)＝(a＋0.1)mol。
15．
解析：选C。反应后剩余的气体为NO，参加反应的NO为m－＝体积，O2不足量。
总反应式为
4NO＋3O2＋2H2O===4HNO3
4 3
n
＝，解得m∶n＝8∶3。
16．
解析：由题N显负价(－3)，Si显正价(＋4)，由此可以写出氮化硅的化学式为Si3N4。氮化硅陶瓷除氢氟酸外不与其他酸反应，可联想到SiO2和HF的反应，可知生成SiF4，另外氢和氮结合生成氨气。四氯化硅和氮气在氢气气氛中反应，除生成氮化硅外还有氯化氢生成。
(2)Si3N4＋12HF===3SiF4↑＋4NH3↑
(3)3SiCl4＋2N2＋6H2Si3N4＋12HCl
17．
解析：五种溶液两两混合时，只有Ba(OH)2＋K2SO4、Ba(OH)2＋(NH4)2SO4产生白色沉淀，结合①、②知，B为Ba(OH)2，A为K2SO4、C为(NH4)2SO4；据③知E为NH4Cl，则D为KCl。
答案：(1)A.K2SO4 B．Ba(OH)2 C．(NH4)2SO4 D．KCl E．NH4Cl
(2)SO42－＋Ba2＋===BaSO4↓
2NH4＋＋SO42－＋Ba2＋＋2OH－BaSO4↓＋2NH3↑＋2H2O
NH4＋＋OH－NH3↑＋H2O
18．
解析：(1)用氨的碳酸盐加热分解制取纯净、干燥的氨气，则推断碳酸盐为铵盐：(NH4)2CO3或NH4HCO3，分解方程式为(NH4)2CO32NH3↑＋H2O↑＋CO2↑或NH4HCO3NH3↑＋H2O↑＋CO2↑，这样制得的NH3中有杂质CO2、H2O，所以判断碱石灰的作用是吸收H2O(g)和CO2。
(2)在Pt催化作用下NH3和O2发生了如下反应：4NH3＋5O24NO＋6H2O，O2过量则2NO＋O2===2NO2，NO2是红棕色气体。
(3)NH3在空气中不能被点燃，逸出会造成大气污染，所以先通入O2后通入NH3，NH3在纯氧中燃烧的方程式用化合价升降法配平。
答案：(1)(NH4)2CO3或NH4HCO3 吸收水和二氧化碳
(2)4NH3＋5O24NO＋6H2O
2NO＋O2===2NO2
(3)①先通入O2，后通入NH3 若先通氨气，氨在空气中不能点燃，逸出造成大气污染
②4NH3＋3O22N2＋6H2O [来源:学科网]
19．
解析：混合气体无色，则一定不含红棕色的NO2。由①知原气体中一定含有NH3；由②知无色气体变为红棕色，只可能是生成了NO2，故原气体中一定含有CO2、NO，发生的反应为2CO2＋2Na2O2===2Na2CO3＋O2,2NO＋O2===2NO2；由③知恰好发生反应4NO2＋O2＋2H2O===4HNO3。由以上三个反应可推出CO2与NO的体积比为6∶4，即3∶2。
答案：(1)NH3、CO2、NO NO2、N2
(2)2Na2O2＋2CO2===2Na2CO3＋O2，O2＋2NO===2NO2 (3)CO2 NO 3∶2(或NO CO2 2∶3)
20．
解析：在该混合液中，各离子的物质的量为：
n(SO42－)＝0.1 mol·L－1×0.25 L＝0.025 mol
n(NO3－)＝0.2 mol·L－1×0.25 L＝0.05 mol
n(H＋)＝(0.025×2＋0.05)mol＝0.1 mol
铜粉的物质的量为n(Cu)＝＝0.03 mol
加入铜粉后，实质发生铜与稀硝酸的反应：[来源:Z*xx*k.Com]
3Cu＋8HNO3(稀)===3Cu(NO3)2＋2NO↑＋4H2O
离子方程式为3Cu＋8H＋＋2NO3－===3Cu2＋＋2NO↑＋4H2O
由上述计算知n(H＋)与n(NO3－)都是过量的，Cu不足量，即Cu完全溶解。
则n(Cu2＋)＝n(Cu)＝0.03 mol，
c(Cu2＋)＝＝0.12 mol·L－1。
答案：(1)3Cu＋8H＋＋2NO3－===3Cu2＋＋2NO↑＋4H2O
(2)0.12 mol·L－1
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