(共44张PPT)
(三)
第3章 自然界中的元素
(90分钟 100分)
一、选择题(本题包括15小题,每小题3分,
共45分)
1.有关空气污染下列叙述错误的是( )
A.酸雨主要是雨水与SO3或SO2反应,最终形成的H2SO4、还有少量的NO2及CO2和水反应生成的HNO3与H2CO3造成的
B.温室效应是CO2具有增高地球温度的效应造成的
C.CO能与血红蛋白形成稳定的化合物,降低血液运输氧的能力
D.吸烟能制造CO2污染空气
【解析】选D。CO2不是污染空气的气体。
2.为了更简便制取干燥NH3,下列方法中适合的是( )
A.NH4Cl与H2SO4(浓)混合加热,生成的气体用碱石灰进
行干燥
B.N2+3H2 2NH3,用烧碱干燥
C.加热浓氨水,气体用碱石灰干燥
D.加热NH4Cl用P2O5干燥
【解析】选C。浓氨水具有挥发性,加热会促使氨气挥发出
来,然后用碱石灰干燥即可得到干燥纯净的氨气,较为简
便。B选项是工业合成氨的原理,不简便。
催化剂
高温、高压
3.(2011·佛山高一检测)下列物质分离的方法正确的
是( )
A.从碘水中提取碘:用酒精萃取
B.除去CO中少量O2:通过灼热的Cu网后收集气体
C.除去KCl溶液中的少量MgCl2:加入适量NaOH溶液,过滤
D.除去CO2中的少量HCl:通入饱和NaHCO3溶液中,收集气体
【解析】选D。萃取要求两种溶剂不能够互溶,酒精与水互溶,A选项错误;氧气能够与铜反应生成氧化铜,而后一氧化碳又还原氧化铜,生成二氧化碳,B选项错误;C中会引入钠离子,C选项错误;饱和碳酸氢钠溶液可以吸收氯化氢,因此D选项正确。
4.下列说法均摘自某科普杂志,你认为无科学性错误的
是( )
A.铅笔芯的原料是金属铅,儿童在使用时不可用嘴吮咬铅笔,以免引起铅中毒
B.一氧化碳有毒,生有煤炉的居室,可放置数盆清水,这样可有效地吸收一氧化碳,防止煤气中毒
C.为解决能源短缺的问题, 使用催化剂将水变成油
D.大气中化学污染物主要是氮氧化物和硫氧化物
【解析】选D。A铅笔芯的原料是石墨,因此A选项错误;CO难溶于水,因此B选项错误;不能够使用催化剂将水变成油,因此C选项错误。
5.实验室贮存下列试剂:① 浓硝酸,② 浓氨水,③浓硫酸,④ 新制氯水。必须盛入棕色试剂瓶中保存的是( )
A.①④ B.只有① C.①②③ D.①②④
【解析】选A。见光易分解的药品要保存在棕色试剂瓶中。
6.下列叙述正确的是( )
A.金刚石和石墨是同种物质
B.C60和CO2均是碳元素的化合物
C.石墨和C60是碳元素的同素异形体
D.O3和C60是同素异形体
【解析】选C。金刚石、石墨、C60都是碳元素的同素异形体,不是同一种物质。同素异形体的概念是同种元素组成的性质不同的单质。
7.(2011·泉州高一检测)下列说法正确的是( )
A.Na2CO3比NaHCO3的溶解度小
B.质量相同的KHCO3和CaCO3与足量盐酸反应可生成等量的CO2
C.石灰水可鉴别Na2CO3溶液和NaHCO3溶液
D.Na2CO3和NaHCO3同时与质量分数相等、质量相等的盐酸反应,前者放出气体快
【解析】选B。Na2CO3比NaHCO3的溶解度大,A选项错误;由于KHCO3和CaCO3的摩尔质量相等,所以等质量的两种物质所含碳原子的物质的量相等,因此等质量的KHCO3和CaCO3与足量盐酸反应可生成等量的CO2,故B正确;石灰水可与Na2CO3溶液和NaHCO3溶液反应产生白色沉淀,因此石灰水无法鉴别二者,故C选项错误;碳酸氢钠与盐酸反应更剧烈,故D选项错误。
8.下列推断合理的是( )
A.常温下,铁与浓硫酸发生钝化,故可用铁质容器盛放冷的浓硫酸
B.金刚石是自然界中硬度最大的物质,不可以和氧气发生反应
C.浓硫酸有强氧化性,常温下与Cu发生剧烈反应
D.将SO2通入品红溶液中,溶液退色后加热,恢复原色;将SO2通入溴水中,溴水退色后加热,也能恢复原色
【解析】选A。B中金刚石与O2反应生成CO2;C中浓硫酸与Cu在常温下难以反应;D中SO2与溴水反应生成H2SO4和HBr,加热不能恢复原色。
9.(2011·杭州高一检测)下列能够检验出KI中是否含有Br-的实验是( )
A.加入足量的新制氯水,溶液变色则有Br-
B.加入酸性KMnO4溶液,观察溶液颜色是否退去
C.加入少量的碘水,再加入CCl4振荡,有机层有色,则有Br-
D.加入足量FeCl3溶液,用CCl4萃取后,在无色的水层中加入氯水,溶液呈橙黄色,则含有Br-
【解析】选D。I-、Br-等能够与新制氯水、酸性KMnO4溶液反应,因此二者加入后溶液退色,不能够说明KI中含有
Br-,因此A、B选项错误;碘单质不能够与Br-反应,因此C选项错误;FeCl3溶液能够氧化I-,使其变为碘单质,加入CCl4萃取后,再向无色的水层中加入氯水,溶液呈橙黄色,说明此时Br-已经被氧化为溴单质,因此说明含有
Br-,故D选项正确。
10.下列叙述不正确的是( )
A.NH3易液化,液氨常用作制冷剂
B.与金属反应时,稀硝酸能被还原为更低价态,则稀硝酸氧化性强于浓硝酸
C.氨盐受热易分解,因此贮存氨态氮肥时要密封保存,并放在阴凉通风处
D.稀硝酸和活泼金属反应时不能得到氢气
【解析】选B。氨气易液化,因此常用作制冷剂,A选项正确;硝酸的氧化性与其浓度有关,浓硝酸的氧化性强于稀硝酸,B选项错误;大部分氨盐热稳定性较差,受热易分解,因此铵盐在贮存时要密封保存,并放在阴凉通风处,C选项正确;硝酸与活泼金属反应时,不会产生氢气,一般浓硝酸被还原为二氧化氮,稀硝酸被还原为一氧化氮,D选项正确。
11.下列性质中,为某些元素或化合物具有的是( )
A.溴化银在光照下即可分解
B.单质溴在水和汽油中溶解性相同
C.碘被人们称之为“海洋元素”
D.淀粉遇I-变蓝色
【解析】选A。溴化银见光易分解,单质溴在有机溶剂中的溶解度比在水中的大,溴元素被称为“海洋元素”,淀粉遇碘单质会变蓝。
12.(2011·青岛高一检测)下列关于物质的检验说法不正确的是( )
A.加入氯化钡溶液有白色沉淀生成,再加稀硝酸,沉淀不消失,一定含有SO42-
B.将氢气在某气体中点燃,若产生苍白色火焰,则该气体为氯气
C.待检液加入NaOH溶液并加热,有能使湿润的红色石蕊试纸变蓝的气体生成,则原溶液中一定含有NH4+
D.待检液加入氯化钡溶液有白色沉淀生成,再加入盐酸沉淀消失且产生无色无味的气体,则待检液中一定含有CO32-
【解析】选A。加入BaCl2溶液有白色沉淀生成,再加稀硝酸,沉淀不消失,也可能是Ag+,故A项错误;氢气只有在氯气中燃烧才产生苍白色火焰,B项正确;加入NaOH溶液加热后产生能使湿润的红色石蕊试纸变蓝的气体,说明原溶液一定含NH4+,C项正确;待检液加BaCl2溶液有白色沉淀生成,可能含SO42-、Ag+、CO32-、SO32-,而加入盐酸沉淀消失且产生无色无味的气体,只能是CO32-,故D项正确。
13.有一瓶无色气体,可能含HCl、CO2、H2S、HBr、SO2中的一种或几种,将其通入氯水中,得到无色透明溶液,把溶液分成两份,向一份中加入盐酸酸化的氯化钡溶液,出现白色沉淀。另一份中加入硝酸酸化的AgNO3溶液,也有白色沉淀生成,以下结论中,正确的是( )
①原气体中肯定有SO2
②原气体中可能有SO2
③原气体中肯定没有H2S、HBr
④不能肯定原气体中是否有HCl
⑤原气体中肯定没有CO2
⑥原气体中肯定有HCl
A.只有①③④ B.只有①④⑤
C.只有①③⑥ D.只有①③⑤⑥
【解析】选A。根据题意“通入氯水中,得到无色透明溶液”,可以排除H2S、HBr气体的存在,如果存在SO2,Cl2可以将其氧化为H2SO4,从而符合后面的信息;但“加入硝酸酸化的AgNO3溶液,也有白色沉淀生成”,不能肯定一定存在HCl,因为通入Cl2可以引入Cl-,据以上信息可以得出原气体中肯定没有H2S、HBr,肯定有SO2,但不能肯定原气体中是否含有HCl,故选A。
14.镁条在空气中燃烧生成氧化镁和氮化镁,将燃烧产物溶于60 mL浓度为2 mol/L的盐酸中,以20 mL 0.5 mol/L NaOH溶液中和多余的盐酸,然后在溶液中加入过量NaOH溶液,并加热使NH3全部逸出,再用稀盐酸吸收NH3,结果盐酸增重0.17 g,则镁条的质量是( )
A.0.6 g B.1.2 g C.2.4 g D.3.6 g
【解析】选B。依题意知:60 mL 2 mol/L盐酸与氧化镁、
氮化镁、氢氧化钠完全反应,溶液中只有氯化镁、氯化铵
和氯化钠。根据电荷守恒则有:2n(Mg2+)+n(NH4+)+
n(Na+)=n(Cl-);又知:n(Na+)=0.02 L×0.5 mol/L
=0.01 mol,n(NH4+)=0.17 g÷17 g/mol=0.01 mol;
n(Cl-)=0.06 L×2 mol/L=0.12 mol;可推知n(Mg2+)=
0.05 mol;从而得知镁条的质量为1.2 g。
15.0.03 mol Cu投入到一定量的浓硝酸中,Cu完全溶解,生成气体颜色越来越浅,共收集到标准状况下672 mL气体,将盛有此气体的容器倒扣在水槽中,通入标准状况下一定体积的O2 ,恰好使气体完全溶于水,则通入O2的体积为( )
A.504 mL B.336 mL C.224 mL D.168 mL
【解析】选B。铜失去电子变为铜离子,硝酸得到电子变为二氧化氮和一氧化氮,然后二氧化氮和一氧化氮又与氧气反应,失去电子变为硝酸,整个过程相当于铜直接把电子给了氧气,因此由得失电子相等得到:0.03 mol×2=x L÷ 22.4 L/mol×4,x=0.336 L,因此选B。
【规律方法】硝酸与金属反应常用的计算方法
在有关硝酸与金属反应的计算题中常用如下计算方法:
1.电子守恒
硝酸与金属的反应属于氧化还原反应,氮元素得到的电子数目等于金属原子失去的电子数目。
2.原子守恒
硝酸与金属反应时,一部分以NO3-的形式存在,另一部分转化为还原产物,这两部分中N的物质的量之和与反应中消耗的HNO3中N的物质的量相等。
二、非选择题(本题包括6小题,共55分)
16.(6分)(2011·汕头高一检测)汽车尾气中的NO是造成大气污染的物质之一,但NO又是工业生产硝酸的中间产物,另外NO在人体的血管系统内又有传送信息的功能。
(1)汽车尾气中NO的来源是_____。
A.汽油、柴油中含氮,是其燃烧产物
B.是空气中的N2与汽油、柴油的反应产物
C.是空气中的N2与O2在汽车气缸内的高温环境下的反应产物
D.是汽车高温尾气导致了空气中N2与O2的化合反应
(2)写出NO造成酸雨的两个化学反应方程式______。
(3)在汽车尾气排放管中安装一个“催化转化器”(用铂、钯合金作催化剂),可将尾气中另一种有害气体CO跟NO反应转化为无毒气体,并促使汽油、柴油等物质充分燃烧及SO2的转化。
①写出反应的化学方程式:_________。
②“催化转化器”的缺点是在一定程度上提高了空气的酸度,其原因是___________。
(4)控制或者减少城市汽车尾气污染的方法可以有____。
A.开发氢能源 B.使用电动车
C.使用含铅汽油 D.严禁车辆行驶
【解析】(1)A、B、D选项所列内容均不可能发生,因此
汽车尾气中NO的来源是空气中的N2与O2在汽车气缸内的高
温环境下的反应产物;(2)氮氧化物是造成酸雨的重要因
素,涉及到的化学反应有2NO+O2 ==== 2NO2 、3NO2+H2O
==== 2HNO3+NO;(3)根据题目所述,CO与NO反应产了
无毒气体,由此推断发生的化学反应为2CO+2NO
2CO2+N2,“催化转化器”同时也促使SO2转化为SO3,产生
了硫酸酸雾,增加了空气的酸度;(4)要想控制或减少汽
车尾气必须从源头出发,控制污染。
铂、钯合金
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答案:(1)C (2)2NO+O2 ==== 2NO2 、
3NO2+H2O ==== 2HNO3+NO
(3)①2CO+2NO 2CO2+N2 ②SO2转化为SO3,产生了硫酸酸雾
(4)A、B
铂、钯合金
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17.(10分)在实验室制备氨气的反应中,涉及发生、干燥、收集和尾气处理。
(1)实验室制备氨气的反应原理(写化学方程式)_________。
(2)用________干燥氨气。
(3)用__________法收集氨气。
(4)在试管口放一沾有稀硫酸的棉花,其作用是_________。
(5)如何验证氨气已收集满了?___________。
【解析】在实验室中常用固体NH4Cl和Ca(OH)2反应制氨
气,用碱石灰干燥氨气,因氨气易溶于水,且密度小于空
气,常用向下排空气法收集。常用湿润的红色石蕊试纸来
验证氨气是否已集满。
答案:(1)2NH4Cl+Ca(OH)2 CaCl2+2NH3↑+2H2O
(2)碱石灰 (3)向下排空气
(4)吸收多余的氨气;防止与空气形成对流
(5)将湿润的红色石蕊试纸放在试管口,若试纸变蓝色,则
证明NH3已收集满了
△
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18.(12分)某位同学为验证SO2的化学性质,完成下列实验要求:
(1)将SO2通入氢硫酸中,现象_______,化学反应方程式为_______,这说明SO2具有________性。
(2)将SO2通入溴水中,现象_______,化学反应方程式为_______。说明SO2具有_______性。
(3)将SO2通入品红溶液,现象________,将生成的溶液加热煮沸,现象_______,原因是_________。
(4)将SO2通入NaOH溶液(含有酚酞指示剂)中,现象_____,化学方程式为______,这说明SO2具有_______性氧化物的性质。
【解析】本题以实验形式考查了SO2的化学性质。从化合价分析SO2中S处于+4价中间价态,因此既有氧化性又有还原性,同时,SO2还具有酸性氧化物的性质及漂白性。
答案:(1)溶液中有淡黄色沉淀生成 2H2S+SO2 ==== 3S↓+ 2H2O 氧化
(2)橙黄色退去 SO2+Br2+2H2O ==== 2HBr+H2SO4 还原
(3)红色退去 红色又恢复 SO2与有色物质结合成无色物质,加热分解,又恢复原来颜色
(4)红色退去 SO2+2NaOH ==== Na2SO3+H2O(或SO2+NaOH ==== NaHSO3) 酸
19.(13分)(2011·济南高一检测)将红热固体非金属单质甲投入黄色的溶液乙中,剧烈反应产生混合气体A,A在常温下不与空气反应,根据如图所示变化填空。
(1)写出下列物质的名称:甲是____,乙是____,丙是____;
(2)混合气体A的主要成分是______;
(3)气体B是_____,蓝色溶液是_____。
(4)写出固体甲与溶液乙反应的化学方程式:__________。
(5)若将气体A依次通过澄清石灰水和Ba(OH)2溶液的洗气瓶,发现气体经过石灰水时颜色消失,并无沉淀生成,气体通过Ba(OH)2溶液时,产生白色沉淀,写出通过石灰水的洗气瓶时发生反应的化学方程式:_____________。
【解析】本题的“题眼”是蓝色溶液→含Cu2+溶液→单质丙为铜。能与铜反应即为强氧化性酸溶液HNO3,气体B为NO,A中的一种成分能与H2O反应生成HNO3和NO,则A中含有NO2。能使澄清石灰水变浑浊的气体为CO2,进一步说明单质甲为碳,A为NO2与CO2的混合气体,显黄色的溶液乙为溶有NO2的浓硝酸。
答案:(1)碳 浓硝酸 铜
(2)CO2、NO2 (3)NO Cu(NO3)2溶液
(4)C+4HNO3(浓) CO2↑+4NO2↑+2H2O
(5)3NO2+H2O ==== 2HNO3+NO
加热
====
20.(8分)在标准状况下,用以下气体做喷泉实验,请根据情况,填写烧瓶中溶液的物质的量浓度(假设烧瓶中溶质不能扩散出来)。
(1)用氯化氢气体做喷泉实验,喷泉结束后,水充满烧瓶,则溶液的物质的量浓度为______;
(2)用NH3做喷泉实验,喷泉结束后,水充满烧瓶,则溶液的物质的量浓度为______;
(3)用NO2气体做喷泉实验,喷泉结束后,水充至烧瓶容积的2/3处,则溶液的物质的量浓度为______;
(4)用NO2和O2按4∶1体积比混合,喷泉结束后,水充满烧瓶,则溶液的物质的量浓度为______;
【解析】(1)由于HCl气体极易溶于水,最终所得溶液的
体积和原HCl气体的体积相等,即相当于V L溶液中溶解了
HCl气体: (设烧瓶体积为V L),溶液的物质的量
浓度为:
=0.045 mol·L-1。
(2)由于NH3也极易溶于水,最终所得溶液的体积和原NH3
的体积是相等的。故所得溶液的物质的量浓度也为
,约为0.045 mol·L-1。
(3)由反应方程式3NO2+H2O ==== 2HNO3+NO知,NO2气体有
2/3被氧化成HNO3,喷泉结束后所得溶液的体积亦为原NO2
气体体积的2/3,故该溶液的物质的量浓度为
约为0.045 mol·L-1。
(4)由反应方程式4NO2+O2+2H2O ==== 4HNO3知,NO2与HNO3
的物质的量相等,NO2的体积占混合气体总体积的4/5,即
相当于1 L溶液中溶有的HNO3为: (mol),约
为0.036 mol,其物质的量浓度为0.036 mol·L-1。
答案:(1)1/22.4 mol·L-1 (2)1/22.4 mol·L-1
(3)1/22.4 mol·L-1 (4)1/28 mol·L-1
21.(6分)(2011·东北师大附中高一检测)将一定质量铜与100 mL一定浓度的硝酸反应,铜完全溶解时产生的NO和NO2混合气体在标准状况下的体积为11.2 L。待产生的气体全部释放后,向溶液加入140 mL 5 mol·L-1的NaOH溶液,恰好使溶液中的Cu2+全部转化成沉淀,求原硝酸溶液的物质的量浓度是多少?
【解析】①Cu+4HNO3(浓) ==== Cu(NO3)2+2NO2↑+2H2O
②3Cu+8HNO3(稀) ==== 3Cu(NO3)2+2NO↑+4H2O
当加入NaOH使Cu2+完全沉淀时溶液中即为NaNO3溶液,所以
由N原子守恒得:
n(Na)+n(气体)=n(HNO3),
n(HNO3)=0.14 L×5 mol·L-1+ =1.2 mol
所以c(HNO3)=12 mol·L-1。
答案:12 mol·L-1