第2章 元素与物质世界 单元测试卷(含解析) 2022-2023学年高一上学期化学鲁科版(2019)必修第一册

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名称 第2章 元素与物质世界 单元测试卷(含解析) 2022-2023学年高一上学期化学鲁科版(2019)必修第一册
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资源类型 教案
版本资源 鲁科版(2019)
科目 化学
更新时间 2023-04-19 08:20:00

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第2章《元素与物质世界》单元测试卷
一、单选题
1.北京大学研究员发现在钙钛矿活性层中引入稀土 Eu3+/Eu2+离子对,通过如图原理可消除零价铅和零价碘缺陷,提高钙钛矿太阳能电池的使用寿命。下列说法正确的是
A.Eu3+/Eu2+离子对在反应过程中需定时补充
B.消除零价铅的反应为:
C.消除零价碘的过程中,Eu3+/Eu2+离子对发生还原反应
D.整个过程中,电子从 I0转移给 Pb0
2.实验室制氯气的反应为:MnO2 + 4HCl(浓)MnCl2+2H2O+Cl2↑。下列说法错误的是
A.还原剂是HCl,氧化剂是MnO2
B.每生成1molCl2,转移电子的物质的量为2mol
C.每消耗1molMnO2,起还原剂作用的HCl消耗4mol
D.生成的Cl2中,除含有一些水蒸气外,还含有HCl杂质
3.关于反应2Cu2O+Cu2S6Cu+SO2↑,下列说法不正确的是
A.Cu2O被Cu2S还原 B.Cu2S既是氧化剂,又是还原剂
C.还原产物与氧化产物的物质的量之比为1∶6 D.生成1molSO2时,转移了6mol电子
4.将氯水滴入石蕊试液,观察到的现象是
A.溶液变红 B.溶液先变蓝后褪色 C.溶液变蓝 D.溶液先变红后褪色
5.“纳米材料”是当今材料科学研究的前沿,其研究成果广泛应用于催化及军事科学中。“纳米材料”是指研究、开发出的直径从几纳米至几十纳米的材料。如将“纳米材料”分散到液体分散剂中,所得混合物可能具有的性质是
A.所得分散系不稳定 B.能全部透过半透膜
C.不能透过滤纸 D.有丁达尔效应
6.能用来表示的化学反应是
A.澄清石灰水中通入少量二氧化碳 B.氯化钙与碳酸钾溶液反应
C.澄清石灰水与碳酸铵溶液反应 D.澄清石灰水与碳酸氢钠水溶液反应
7.用自来水养鱼时,水需要在阳光下暴晒一段时间,其目的是
A.使水的温度升高 B.使水中HClO分解
C.起消毒杀菌作用 D.增加水中O2的含量
8.下列分类不正确的是
A.纯碱属于碱类 B.SiO2属于酸性氧化物
C.Fe2O3属于碱性氧化物 D.Na2SO4属于盐类
9.O2在一定条件下能有效去除烟气中的SO2、NO,其可能的反应机理如下图所示,下列说法不正确的是(HO 表示羟基自由基, 表示未成对电子)
A.O2转化为时失去电子
B.HO 中氧元素的化合价为-1
C.净化器内SO2被还原
D.净化器内NO发生的反应为3HO + NO = HNO3 + H2O
10.下列物质分类的正确组合是
选项 混合物 化合物 单质 盐
A 盐酸 NaOH O3 NaCl
B 碱石灰 漂白粉 石墨 SO2
C 空气 澄清石灰水 铁 石灰石
D Na2CO3·10H2O CaCl2 水银 CaO
A.A B.B C.C D.D
11.下列物质中含有氯分子的是
A.氯酸钾 B.漂白粉 C.盐酸 D.液氯
12.下列离子反应方程式正确的是
A.向饱和碳酸氢钙溶液中加入少量的NaOH溶液:
B.氢氧化钠溶液吸收足量SO2气体:
C.向草酸溶液中逐滴加入酸性高锰酸钾溶液,溶液褪色:
D.向NH4Al(SO4)2溶液中滴加Ba(OH)2溶液使完全沉淀:
13.下列物质中,不会产生“丁达尔效应”的是
A.淀粉溶液 B.有色玻璃 C.氢氧化铁胶体 D.酒精溶液
14.已知Co2O3在酸性溶液中易被还原成Co2+,Co2O3、Cl2、FeCl3、I2的氧化性依次减弱。下列反应在水溶液中不可能发生的是(  )
A.3Cl2+6FeI2=2FeCl3+4FeI3 B.Cl2+FeI2=FeCl2+I2
C.Co2O3+6HCl(浓)=2CoCl2+Cl2↑+3H2O D.2Fe2++Cl2=2Fe3++2Cl-
15.下列有关实验操作的描述正确的是( )
A.用pH试纸测得某新制氯水的pH为3
B.氢氧化钾固体可以放在石英坩埚中熔融
C.可以用10mL量筒量取8.0mL酸性高锰酸钾溶液
D.容量瓶使用之后必须洗净并置于烘箱中高温烘干,以备下次再次使用
二、填空题
16.实验室可用KMnO4和浓盐酸反应制取氯气:2KMnO4+16HCl(浓)=2KCl+2MnCl2+5Cl2↑+8H2O。
(1)该反应氧化剂是(填化学式,下同)_______,还原剂是_______,氧化剂和还原剂的个数比是:_______。
(2)浓盐酸在反应中显示出来的性质是_______。
①只有还原性 ②还原性和酸性 ③只有氧化性 ④氧化性和酸性
(3)生成的氯气除用向上排空气法收集,还可以用_______。
17.漂白粉在空气中久置变质是因为漂白粉中的CaCl2与空气中的CO2反应生成CaCO3。(___________)
三、计算题
18.已知Cl2在70℃的NaOH水溶液中,能发生氧化还原反应后可生成NaClO与NaClO3现有63.9g Cl2,将其通入到足量70℃的NaOH水溶液中,反应完全后测得溶液中NaClO与NaClO3的物质的量比为4:1,并得到500mL溶液。
(1)写出Cl2在70℃的NaOH水溶液中发生上述反应的化学方程式______。
(2)计算完全反应后溶液中NaClO、NaClO3物质的量浓度____、______。
19.把 4.6g的Na放入足量的水中,至充分完全反应。 请写出计算过程:
(1)写出化学方程式,画出双线桥。_____________________
(2)该反应电子转移的物质的量。________________________
(3)生成的 H2 在标准状况下的体积。_____________________
(4)反应后溶液体积为2L,计算所得溶液的物质的量浓度。__________
四、实验题
20.某班同学用氢氧化钠溶液和稀硫酸进行中和反应实验:
(1)甲同学在烧杯中加入约5mL氢氧化钠溶液,滴入几滴无色酚酞溶液,此时溶液呈____色,接着用滴管滴入一定量的稀硫酸,再用玻璃棒搅拌,发现溶液变为无色,该反应的化学方程式为____。
(2)甲、乙、丙同学对反应后溶液中的溶质成分进行探究。
【猜想与假设】反应后溶液中的溶质是什么?
猜想一:只有Na2SO4;
猜想二:_______。
猜想三:可能是Na2SO4和NaOH
以上猜想中,可以直接排除的是_______,理由_______。
【实验探究】
为了验证另外两种猜想,甲、乙、丙同学设计如下实验方案:
实验操作 实验现象 实验结论
甲同学方案 取少量反应后的溶液于试管中,向试管中滴加BaCl2溶液, 有白色沉淀产生。 猜想二成立
乙同学方案 取少量反应后的溶液于试管中,向试管中加入_______ 有气泡产生。 猜想二成立
丙同学方案 取少量反应后的溶液于试管中,向试管中加入生锈的铁钉。 _______ 猜想二成立
老师认为甲同学方案不合理,你认为理由是_______。
【反思交流】实验结束后,废液处理方法正确的是_______(填序号)。
A.倒入下水道 B.倒入废液缸
21.某兴趣小组模拟工业制漂白粉,设计了下图的实验装置。回答下列问题:
(1)①装置中仪器a的名称是____________________。
(2)写出装置①中反应方程式并标出双线桥____________________。
(3)装置②中饱和食盐水的作用是__________________________。
(4)装置③制取漂白粉的化学方程式是_____________。
(5)漂白粉的漂白原理是___________________________(用化学方程式表示)。
(6)化学实验中常用湿润的淀粉碘化钾试纸检验是否有Cl2产生,写出检验过程中发生的反应方程式 ______________。
试卷第4页,共5页
参考答案:
1.B
【详解】A.Eu3+/Eu2+离子对在反应过程中作催化剂,不需定时补充,A错误;
B.消除零价铅,铅失电子生成离子,Eu3+/Eu2+离子对得电子,反应为: 2Eu3++Pb0=2Eu2++Pb2+,B正确;
C.消除零价碘的过程中,I0得电子生成I-,Eu3+/Eu2+离子对失电子,发生氧化反应,C错误;
D.整个过程中,电子从Pb0转移给I0,D错误;
答案为B。
2.C
【详解】A.根据化学方程式可知,MnO2中的锰元素由+4价降低到+2价,得电子做氧化剂,HCl中的氯元素由-1价升高到0价,失电子做还原剂,A正确;
B.氯元素由-1价升高到0价,因此每生成1molCl2,转移电子的物质的量为1mol×2×(1-0)=2mol,B正确;
C.每消耗1molMnO2,得到2mol电子,则起还原剂作用的HCl消耗2mol,C错误;
D.盐酸易挥发,则生成的Cl2中,除含有一些水蒸气外,还含有HCl杂质,D正确;
答案选C。
3.C
【分析】反应2Cu2O+Cu2S6Cu+SO2↑中,Cu2O中Cu由+1价降低到0价的Cu,发生还原反应;Cu2S中Cu由+1价降低到0价的Cu,发生还原反应,S由-2价升高到+4价的SO2,发生氧化反应。
【详解】A.根据分析可知,Cu2O被Cu2S还原,故A正确;
B.根据分析可知,Cu2S既发生氧化反应又发生还原反应,故既是氧化剂,又是还原剂,故B正确;
C.还原产物为Cu,氧化产物为SO2,故还原产物与氧化产物的物质的量之比为6∶1,故C错误;
D.S由-2价升高到+4价的SO2,故生成1molSO2时,转移了6mol电子,故D正确;
故选C。
4.D
【详解】氯气与水反应生成盐酸和次氯酸,方程式:Cl2+H2OHCl+HClO,所以氯水中含有氢离子,次氯酸分子,氢离子具有酸性,次氯酸具有漂白性,所以新制的氯水滴入紫色石蕊试液中,观察到的现象是:先变红后褪色,D项正确;
答案选D。
【点睛】要明确氯水的漂白性与二氧化硫的漂白性的不同之处,氯水漂白主要是由于次氯酸的强氧化性,而二氧化硫的漂白性,是可逆的,且具有选择性。如二氧化硫通入石蕊试液,溶液会变红,但不会褪色,因为二氧化硫不会漂白指示剂。这是学生的易混点,要理解反应的实质。
5.D
【详解】根据纳米材料的分子大小可知,将“纳米材料”分散到液体分散剂中,所形成的分散系是胶体,能透过滤纸,但不能透过半透膜,具有丁达尔效应,答案选D。
6.B
【详解】A.澄清石灰水中通入少量二氧化碳,离子方程式为:,故A错误;
B.氯化钙与碳酸钾溶液反应实质是碳酸根离子与钙离子反应生成碳酸钙,离子方程式为:,故B正确;
C.澄清石灰水与碳酸铵溶液反应生成碳酸钙和一水合氨,离子方程式为:,不能用表示,故C错误;
D.碳酸氢钠中碳酸氢根离子为弱酸的酸式根离子,不能拆,所以澄清石灰水与碳酸氢钠水溶液反应不能用来表示,故D错误;
故选:B。
7.B
【详解】自来水在用氯气消毒时发生反应,生成的HClO 具有强氧化性,如果将自来水直接养鱼,里面的次氯酸没有分解,就会导致鱼死亡,所以放在阳光里晒一下就是为了将次氯酸分解和使盐酸挥发而除去,故B正确。
答案选B。
【点睛】氯及其化合物的知识需紧密联系生活,漂白液,漂白粉,生活中常见的物质,掌握它们的原理,锻炼发现问题,解决问题的能力。
8.A
【详解】A.纯碱是碳酸钠,碳酸钠由钠离子和碳酸根离子构成,属于盐,A不正确;
B.二氧化硅能与碱反应生成盐和水,属于酸性氧化物,B正确;
C.氧化铁能与酸反应生成盐和水,属于碱性氧化物,C正确;
D.硫酸钠由钠离子和硫酸根离子构成,属于盐,D正确;
答案选A。
9.C
【详解】A.根据电荷守恒可知,O2转化为发生的反应为O2-e-=,A正确;
B. 表示未成对电子,所以HO 不带电荷,因H的化合价为+1价,所以氧元素的化合价为-1,B正确;
C.羟基自由基具有氧化性,根据物质转化前后化合价的变化情况可知,SO2的化合价升高,S元素被氧化,最终被HO 氧化为H2SO4,C错误;
D.净化器内NO被HO 氧化为HNO3,发生的反应为3HO + NO = HNO3 + H2O,D正确;
故选C。
10.A
【详解】A. 盐酸是HCl的水溶液,属于混合物;NaOH是化合物;O3是单质;NaCl是盐;故A正确;
B. 碱石灰主要成分为氧化钙、氢氧化钠和少量的水,为混合物;漂白粉的成分是CaCl2和Ca(ClO)2,属于混合物;SO2是氧化物,不是盐;故B错误;
C. 澄清石灰水是Ca(OH)2溶液,属于混合物,石灰石的主要成分是CaCO3,属于混合物,故C错误;
D. Na2CO3·10H2O是纯净物,CaO是氧化物,故D错误;
故选A。
11.D
【详解】A.氯酸钾为化合物,其中含有氯元素,不含氯气分子,故A错误;
B.漂白粉为次氯酸钙和氯化钙得混合物,不含氯气分子,故B错误;
C.盐酸为HCl的水溶液,其中不含有氯气分子,故C错误;
D.液氯为氯气的液体状态,存在氯气分子,故D正确;
故选D。
12.D
【详解】A. 向饱和碳酸氢钙溶液中加入少量的NaOH溶液,反应生成碳酸钙、碳酸氢钠和水,反应的离子方程式为:,选项A错误;
B. 氢氧化钠溶液吸收足量SO2气体,反应生成亚硫酸钠:,选项B错误;
C. 向草酸溶液中逐滴加入酸性高锰酸钾溶液,溶液褪色,反应的离子方程式为:,选项C错误;
D. 向NH4Al(SO4)2溶液中滴加Ba(OH)2溶液使完全沉淀,反应的离子方程式为:,选项D正确;
答案选D。
13.D
【详解】淀粉溶液、有色玻璃、氢氧化铁胶体都是胶体,能发生丁达尔效应,酒精溶液是溶液,不能发生丁达尔效应,故D符合题意;
答案为D。
14.A
【分析】只要根据氧化还原反应中氧化剂的氧化性强于氧化产物的氧化性得出的结果符合题干已知条件的,说明反应成立,据此答题。
【详解】A.氧化性Cl2>FeCl3>I2,因此Cl2可以氧化Fe3+,也可以氧化I2,但是碘离子还原性强于亚铁离子,碘离子会先被氯气氧化,正确的化学方程式是:Cl2不足时,Cl2+FeI2=FeCl2+I2(Fe2+不被还原);Cl2过量时,3Cl2+2FeI2=2I2+2FeCl3,故A符合题意;
B.根据反应:Cl2+FeI2=FeCl2+I2,得出氧化性是:Cl2>I2,和题意相符合,反应能发生,故B不符合题意;
C.根据反应:Co2O3+6HCl(浓)=2CoCl2+Cl2↑+3H2O,得出氧化性是:Co2O3>Cl2,和题意相符合,反应能发生,故C不符合题意;
D.根据反应:2Fe2++Cl2=2Fe3++2Cl-,得出氧化性是Cl2>FeCl3,和题意相符合,反应能发生,故D不符合题意。
答案选A。
15.C
【详解】A.新制氯水含有次氯酸,具有漂白性,无法测得新制氯水pH值,故A错误;
B. 石英坩埚成分中含有二氧化硅,加热条件下与氢氧化钾固体反应,故B错误;
C. 量筒的感量为0.1mL,且规格与液体的体积接近可减小误差,则用10mL量筒量取8.0mL酸性高锰酸钾溶液,故C正确;
D. 容量瓶使用之后必须洗净,即使含有水不影响下次配制溶液使用,不需要烘干,故D错误;
答案选C。
16.(1) KMnO4 HCl 1:5
(2)②
(3)排饱和食盐水
【详解】(1)在该反应中,Mn元素化合价由反应前KMnO4中的+7价变为反应后MnCl2中的+2价,化合价降低,得到电子被还原,所以该反应中氧化剂是KMnO4;Cl元素化合价由反应前HCl中的-1价变为反应后Cl2中的0价,化合价升高,失去电子被氧化,所以HCl作还原剂 ,在参加反应的16个HCl中,只有10个HCl得到电子,作还原剂,6个提供酸根阴离子,用来与金属阳离子结合形成盐,起酸的作用,故氧化剂和还原剂的个数比是2:10=1:5;
(2)浓盐酸在反应中显示出来的性质是还原性和酸性,故合理选项是②;
(3)由于Cl2与水的反应是可逆反应,Cl2+H2OHCl+HClO,向水中加入食盐,即增大水中Cl-的浓度,可以抑制Cl2在水中的溶解反应及反应消耗,故生成的氯气除用向上排空气法收集,还可以用排饱和食盐水方法收集。
17.错误
【详解】漂白粉在空气中久置变质是因为漂白粉中的Ca(ClO)2与空气中的CO2反应生成CaCO3,错误;
18. 9Cl2+14NaOH=4NaClO+NaClO3+9NaCl+7H2O 0.8mol/L 0.2mol/L
【分析】先通过氯元素化合价的对比判断NaClO与NaClO3是氧化产物,氯气得电子化合价降低的产物是还原产物,所以还原产物是氯化钠,根据氧化还原反应中得失电子数相等配平方程式,从而得出反应中被氧化的Cl2与被还原的Cl2的物质的量之比。
【详解】(1)该反应中NaClO与NaClO3是氧化产物,氯化钠是还原产物,反应完全后测得溶液中NaClO与NaClO3的物质的量比为4:1,根据氧化还原反应中得失电子数相等配平方程式,所以该方程式为:9Cl2+14NaOH=4NaClO+NaClO3+9NaCl+7H2O;
(2)49.7g Cl2的物质的量为=0.9mol,根据反应9Cl2+14NaOH=4NaClO+NaClO3+9NaCl+7H2O可知,生成NaClO与NaClO3的物质的量分别为、,完全反应后溶液中NaClO、NaClO3物质的量浓度分别为、。
19. 0.2mol × 1e- = 0.2mol 0.1mol × 22.4L/mol = 2.24L
【详解】(1)钠与水反应产生氢氧化钠和氢气,反应方程式为:2Na + 2H2O = 2NaOH + H2↑,双线桥表示为:,故答案为:。
(2)由反应可知1molNa完全反应时转移电子的物质的量为1mol,则4.6g的Na的物质的量为0.2mol,转移电子的物质的量为0.2mol × 1e- = 0.2mol,故答案为:0.2mol × 1e- = 0.2mol。
(3)由反应可知2molNa产生1mol氢气,则0.2mol钠产生氢气的物质的量为0.1mol,标准状况下氢气的体积为:0.1mol × 22.4L/mol = 2.24L,故答案为:0.1mol × 22.4L/mol = 2.24L。
(4)反应所得溶液为氢氧化钠溶液,氢氧化钠的物质的量等于钠的物质的量,为0.2mol,所得溶液的物质的量浓度=,故答案为:。
20.(1) 红 2NaOH+H2SO4=Na2SO4+2H2O
(2) Na2SO4和H2SO4 猜想三 含有氢氧化钠的溶液能使酚酞溶液变红色,而实验中反应后的溶液为无色 碳酸钠(锌、铁、镁) 铁锈减少,溶液变黄 溶液中含有硫酸钠,也能和氯化钡反应生成白色沉淀 B
【详解】(1)酚酞遇碱变红,甲同学在烧杯中加入约5mL氢氧化钠溶液,滴入几滴酚酞溶液,酚酞遇碱变成红色,此时溶液呈红色;接着用滴管滴入一定量的稀硫酸,再用玻璃棒搅拌,过观察到酚酞溶液不变色,证明了氢氧化钠和稀硫酸发生了反应,该反应的化学方程式为:2NaOH+H2SO4=Na2SO4+2H2O。
故答案是红;2NaOH+H2SO4=Na2SO4+2H2O;
(2)猜想一:恰好完全反应时只有Na2SO4;
猜想二:稀硫酸过量时可能是Na2SO4和H2SO4。
猜想三:可能是Na2SO4和NaOH;这是氢氧化钠过量;
经过讨论,同学们一致认为猜想三是错误的,这是因为含有氢氧化钠的溶液能使酚酞溶液变红色,。而实验中反应后的溶液为无色;
【实验探究】甲同学方案:试管内的溶液于试管中,加入氯化钡溶液,产生白色沉淀,是因为硫酸根离子和钡离子结合生成了硫酸钡沉淀。
乙同学方案:猜想二正确,溶液中有稀硫酸,和稀硫酸反应可以产生气体的物质有碳酸盐和活泼金属,所以可加入碳酸盐或活泼金属,如碳酸钠(锌、铁、镁);
丙同学方案:加入的生锈的铁钉表面是三氧化二铁,可以和稀硫酸发生反应,生成三氯化铁,实验现象是:铁锈减少,溶液变黄;
甲同学实验方案不合理的理由是:反应后溶液一定含有硫酸钠,硫酸钠也可以和氯化钡反应生成白色沉淀;
【反思交流】实验结束后,废液处理方法正确的是倒入废液缸。倒入下水道,会腐蚀下水道;故答案是B。
21. 分液漏斗 除去Cl2中混有的HCl气体 2Cl2 + 2Ca(OH)2 = CaCl2 + Ca(ClO)2 + 2H2O Ca(ClO)2 + H2O + CO2 = CaCO3 + 2HClO Cl2 + 2KI = I2 + 2KCl
【分析】(1)根据仪器的特点分析名称。
(2)根据氧化还原反应中的电子转移表示双线桥。
(3)根据氯化氢极易溶于水的特点分析饱和氯化钠的作用。
(4)根据漂白粉的主要成分为氯化钙和次氯酸钙分析反应方程式。
(5)根据漂白粉在空气中的反应分析。
(6)根据氯气和碘化钾生成碘单质分析方程式。
【详解】(1) ①装置中仪器a为分液漏斗;
(2) 装置①中的反应为二氧化锰和浓盐酸反应生成氯化锰和氯气和水,反应中二氧化锰得到电子,氯化氢中氯失去电子,双线桥表示为. ;
(3)氯化氢极易溶于水,所以用饱和食盐水能除去Cl2中混有的HCl气体;
(4).氯气和氢氧化钙反应生成氯化钙和次氯酸钙和水,方程式为:2Cl2 + 2Ca(OH)2 = CaCl2 + Ca(ClO)2 + 2H2O;
(5)漂白粉进行漂白时,是与空气中的水和二氧化碳反应生成次氯酸,方程式为:. Ca(ClO)2 + H2O + CO2 = CaCO3 + 2HClO ;
(6)氯气和碘化钾反应生成碘和氯化钾,淀粉遇碘单质变蓝,方程式为:Cl2 + 2KI = I2 + 2KCl。
【点睛】掌握双线桥的表示方法,还原剂失去电子,氧化剂得到电子,线桥从反应物指向生成物,对准同一种变价元素,线桥上书写得失及电子数