第3章《物质的性质与转化》单元测试卷
一、单选题
1.下列关于SO2性质叙述正确的是
A.SO2是一种无色、无味气体 B.SO2有毒
C.SO2的密度比空气小 D.SO2不能被氧化为SO3
2.下列实验装置能达到实验目的的是
A.制备并收集 B.作为反应过程的安全瓶 C.除去中的 D.制备并收集气体
A.A B.B C.C D.D
3.世界上有名的“鬼谷”马沃山谷,每当下雨电闪雷鸣时,山谷中就会传出战场厮杀的声音,甚至还有人影。但是天晴之后,山谷中就不会出现这种现象。经过相关人员研究发现是山谷中存在大量的磁铁矿导致了这种异常现象的产生,磁铁的主要成分是
A. B. C. D.
4.下列物质对应的组成不正确的是
A.胆矾:CuSO4·5H2O B.纯碱:Na2CO3
C.硫铵:NH4HSO4 D.干冰:CO2
5.下列化合物中,不能由单质之间直接化合生成的是( )
A.Fe3O4 B.Na2O2 C.SO2 D.FeCl2
6.将17.9 g Al、Fe、Cu组成的合金溶于足量的NaOH溶液中,产生气体3.36 L(标准状况)。另取等质量的合金溶于过量的稀硝酸中,生成6.72 L NO(标准状况),向反应后的溶液中加入过量的NaOH溶液,得到沉淀的质量为
A.33.2 g B.25.4 g C.22.4 g D.19.6 g
7.图中“一”表示相连的物质间在一定条件下可以反应,“→”表示丁在一定条件下可以转化为乙。下面四组选项中,符合图示要求的是
甲 乙 丙 丁
A KCl K2SO4 KOH HCl
B H2SO4 Na2CO3 NaOH NaCl
C Na2O2 CO2 NaHCO3 HCl
D Fe FeCl3 Cu Cl2
A.A B.B C.C D.D
8.下列实验操作正确的是
A.配溶液 B.制氨气 C.称量 D.检验钾离子
A.A B.B C.C D.D
9.将过氧化钠粉末投入到氯化亚铁溶液中,可观察到的现象是
A.最终生成红褐色沉淀 B.没有气体产生
C.最终生成白色沉淀 D.最终生成血红色溶液
10.下列说法中正确的是( )
A.铁在干燥的空气中剧烈燃烧,火星四射,生成黑色的Fe3O4
B.铁跟盐酸反应生成氯化铁和氢气
C.铁丝浸入硫酸铜溶液中片刻,取出,表面出现红色的铁锈
D.烤蓝是在铁制品表面通过化学反应生成致密的氧化膜以防止铁生锈
11.某同学设计的用来验证SO2性质的微型实验装置。分析实验,下列结论不正确的是
A.若c棉球蓝色褪去,则说明SO2具有还原性
B.若b棉球褪色,则说明SO2具有酸性氧化物的性质
C.若a棉球褪色,则说明SO2具有较强氧化性
D.可以使用高锰酸钾溶液或烧碱溶液吸收尾气
12.北宋名画《千里江山图》历经千年色彩依然,其中红色来自赭石,绿色来自孔雀石颜料[主要成分为],青色来自蓝铜矿颜料[主要成分为]。下列说法正确的是
A.红色颜料赭石的主要成分可能是
B.孔雀石、蓝铜矿颜料不易被空气氧化
C.孔雀石、蓝铜矿颜料难溶于水、酸、碱
D.与互为同素异形体
13.足量的铁和下列酸反应,产生H2的物质的量最多的是( )
A.10mL 18.4mol/L H2SO4 B.30mL 3mol/L盐酸
C.30mL 2mol/L H2SO4 D.30mL 5mol/L HNO3
14.下列物质中不能由化合反应生成的物质是
A.FeCl3 B.H2SO4 C.NaHCO3 D.Fe2S3
15.在FeCl3和CuCl2混合液中,加入一定量的铁粉,充分反应后,溶液中的金属离子不可能是
A.仅有Fe2+ B.有Cu2+、Fe2+和Fe3+
C.仅有Cu2+和Fe2+ D.仅有Fe3+和Fe2+
二、填空题
16.配平化学方程式:2NH4Cl+Ca(OH)2=_______CaCl2+______NH3↑+2H2O
17.“钢是虎,钒是翼,钢含钒犹如虎添翼”,钒是“现代工业的味精”。钒在稀酸中是稳定的,但室温下能溶解于浓硝酸中生成VO。
(1)请写出金属钒与浓硝酸反应的离子方程式:_______。
(2)灼烧NH4VO3时可生成钒的氧化物V2O5,请写出该反应的化学方程式:___________。
(3)V2O5 是较强的氧化剂。它能与沸腾的浓盐酸作用产生氯气,其中钒元素被还原为蓝色的VO2+,请写出该反应的离子方程式: __________。
(4)V2O5两性氧化物,与强碱反应生成钒酸盐(阴离子为VO),溶于强酸生成含钒氧离子(VO)的盐。 请写出V2O5 分别与烧碱溶液和稀硫酸反应生成的盐的化学式:___、_________。
(5)工业上用接触法制硫酸时要用到V2O5 。在氧化SO2的过程中,450℃时发生V2O5 与VO2之间的转化:V2O5+SO2=2VO2+ SO3、 4VO2+O2= 2V2O5 , 说明V2O5在接触法制硫酸过程中所起的作用是___________________。
18.实验室用二氧化锰和浓盐酸反应制取氯气并探究其性质,实验装置如图所示
(1)装置甲中发生的离子方程式为_______;
(2)装置乙中盛放的试剂为_______;装置丙的作用为_______;
(3)将生成的气体通入紫色石蕊试液中,现象为_______;
(4)戊中反应化学方程式为_______;
(5)如果将甲中产生的气体和SO2一起通入品红溶液中反应的方程式为_______;当两气体同时按照物质的量比1:1通入时,品红溶液中的现象为_______。
三、实验题
19.漂白性—SO2的特性
二氧化硫的漂白性
实验操作 现象 结论
向实验得到的溶液中滴入1~2滴品红溶液,振荡;加热试管,再观察 振荡_______;加热后_______。 二氧化硫能使品红褪色,具有漂白性。
原理:SO2与有色物质发生化合反应,生成不稳定的无色物质,这些无色物质受热易分解,从而使有色物质恢复原来的颜色。
20.某化学兴趣小组为了制取并探究氨气性质,按下列装置(部分夹持装置已略去)进行实验。[制取氨气的反应原理:2NH4Cl + Ca(OH)2 CaCl2 + 2NH3↑+2H2O ]
【实验探究】
(1)利用上述原理,实验室制取氨气应选用下图中________发生装置进行实验。
(2)B装置中的干燥剂可选用________。
(3)用5.35 g NH4Cl固体与足量Ca(OH)2反应,最多可制得标准状况下氨气的体积为________ L。(NH4Cl的摩尔质量为53.5g·mol—1)
(4)气体通过C、D装置时,试纸颜色会发生变化的是____(填“C”或“D”)。
(5)当实验进行一段时间后,挤压E装置中的胶头滴管,滴入1~2滴浓盐酸,可观察到的现象是_______。
(6)F装置中倒置漏斗的作用_______。
【拓展应用】
(7)某同学用如图所示装置进行氨气的性质实验,根据烧瓶内产生红色喷泉的现象,说明氨气具有________性质(填序号)。
a 还原性 b 极易溶于水 c 与水反应生成碱性物质
(8)氨气的用途很广。如可用氨气处理二氧化氮:8NH3 + 6NO2 =7N2 + 12H2O
该反应中氨气体现________(填“氧化性”或“还原性”)。请你列举出氨气的另一种用途________。
21.某化学实验小组同学为探究的性质,设计如图所示装置(夹持装置已略去)。
(1)仪器a使用前需________,仪器b的名称为________。
(2)装置A中发生反应的化学方程式为________________,设计实验证明的漂白是可逆的:________。
(3)经实验探究,向装置B中通入:若溶液X为溶液,则装置B中无白色沉淀产生,试分析原因:________________ ;若溶液X为和的混合溶液,则装置B中有白色沉淀产生,同时还可以观察到的现象为________ ,据此可推测出当溶液X为溶液和________ (填标号)的混合溶液时,装置B中也可观察到有白色沉淀产生的现象。
①溶液 ②品红溶液 ③溶液 ④水
(4)仪器b中盛装的药品Y是碱石灰,其作用为________________。
四、计算题
22.某工厂生产硫酸,使用一种含杂质为25%的黄铁矿样品。已知黄铁矿与氧气反应的化学方程式为4FeS2+11O22Fe2O3+8SO2 若取1吨该矿石,可制得98%的浓硫酸_______吨(设生产过程中硫损失2%)。(提示:用关系式法或原子守恒法进行计算)
参考答案:
1.B
【详解】A.SO2是一种无色、有刺激性气味的气体,故A错误;
B.SO2是一种有毒的气体,故B正确;
C.SO2是一种密度比空气大的气体,故C错误;
D.SO2具有还原性,在催化剂作用下,能与氧气共热反应生成SO3,故D错误;
故选B。
2.C
【详解】A.浓氨水和氧化钙反应生成氨气,氨气的密度比空气小,用向下排气法收集,但试管口应该放置棉花,减少对流,A错误;
B.氨气的密度比空气小,应用向下排气法收集,该图是向上排气法收集,B错误;
C.氯化氢极易溶于水,氯气在饱和氯化钠溶液中的溶解度较小,可用饱和食盐水吸收氯气中的氯化氢气体,C正确;
D.铜和浓硝酸反应生成二氧化氮,二氧化氮和水反应生成硝酸和一氧化氮,不能用排水收集二氧化氮,D错误
故选C。
3.C
【详解】磁铁的主要成分是四氧化三铁,化学式为;
答案选C。
4.C
【详解】A.胆矾是五水硫酸铜的俗名,化学式为CuSO4·5H2O,故A正确;
B.纯碱是碳酸钠的俗名,化学式为Na2CO3,故B正确;
C.硫铵是硫酸铵的俗名,化学式为(NH4)2SO4,故C错误;
D.干冰为CO2固体,故D正确;
答案选C。
5.D
【详解】A.金属铁与氧气在点燃条件下可以通过化合反应生成Fe3O4,故A错误;
B.Na2O2可以由单质钠与氧气在加热条件下直接化合得到,故B错误;
C.SO2可以由S与O2直接燃烧化合生成,故C错误;
D.氯气氧化性较强,Fe与氯气直接化合得到的是FeCl3不会得到FeCl2,故D正确;
故选D。
6.B
【详解】最终生成的沉淀是氢氧化铁和氢氧化铜,沉淀增加的质量就是和金属阳离子结合的OH-的质量,而结合的OH-的物质的量就是金属失去的电子的物质的量,根据电子的得失守恒可知,金属失去电子的物质的量是(6.72L/22.4L mol-1)×3mol=0.9mol,而金属铝失去的电子的物质的量是0.3mol,则金属铝的质量是0.1mol×27g/mol=2.7g,所以和金属阳离子结合的OH-的质量是0.6mol×17g/mol=10.2g,则最终沉淀的质量是17.9g-2.7g+10.2g=25.4g,选项B符合题意。
7.D
【详解】A.KCl与K2SO4不能反应,与HCI也不反应;K2SO4与KOH也不能反应,A不选;
B.H2SO4与Na2CO3能反应,NaCO3与NaOH不反应,NaOH与NaCl不反应,B不选;
C.Na2O2与CO2能反应,CO2与NaHCO3不能反应,C不选;
D.Fe与FeCl3能反应,FeCl3与Cu能反应,Cu与Cl2点燃条件下能反应,Cl2与Fe点燃条件下可生成FeCl3,D选;
综上所述答案为D。
8.D
【详解】A.不能在容量瓶中直接溶解固体,故A错误;
B.实验室制备氨气是用氯化铵和氢氧化钙固体加热反应得到,故B错误;
C.NaOH是易腐蚀性药品,应在烧杯中称量,故C错误;
D.检验钾离子时,做焰色试验时,透过蓝色钴玻璃片观察,故D正确。
综上所述,答案为D。
9.A
【详解】将Na2O2投入FeCl2溶液中,发生的反应为2Na2O2+2H2O=4NaOH+O2↑,氧气和Na2O2具有强氧化性,可以把Fe2+氧化为Fe3+,Fe3+与氢氧化钠反应3OH-+Fe3+=Fe(OH)3↓,立即生成红褐色的Fe(OH)3沉淀,所以看到的现象是:有大量气泡生成,立即有红褐色沉淀生成,故答案为A。
10.D
【详解】A. 空气中的氧气含量较少,铁丝在干燥的空气中不能剧烈燃烧,只有在纯氧中才能剧烈燃烧,A项错误;
B. 铁跟盐酸发生置换反应,放出氢气,同时生成氯化亚铁(FeCl2),B项错误;
C. 铁丝跟硫酸铜发生置换反应,置换出铜,所看到铁丝表面的红色物质是铜,不是铁锈,C项错误;
D. 刀片、枪筒表面发蓝色光泽的黑色物质就是经过烤蓝加工得到的致密氧化膜,用以防止刀片、枪筒生锈,D项正确;
答案选D。
11.C
【分析】亚硫酸钠与浓硫酸反应生成二氧化硫,二氧化硫能使品红溶液褪色,二氧化硫是酸性氧化物,与碱反应生成亚硫酸钠和水,碘单质、二氧化硫和水反应生成硫酸和氢碘酸,由此分析解答。
【详解】A.碘与SO2和水反应生成氢碘酸和硫酸,碘单质反应完全c棉球蓝色褪去,验证SO2的还原性,故A正确;
B.b棉球褪色,SO2与碱液反应,碱性减弱,溶液褪色,验证SO2具有酸性氧化物的性质,故B正确;
C.a棉球中品红褪色,验证SO2具有漂白性,故C错误;
D.SO2具有强的还原性,能够被高锰酸钾溶液氧化成硫酸,SO2具有酸性氧化物的性质,可以被碱液吸收,故D正确;
故选C。
12.B
【详解】A.是黑色固体,红色颜料赭石的主要成分可能是氧化铁,A错误;
B. 孔雀石、蓝铜矿颜料的主要成分为Cu(OH)2·CuCO3,碳和铜均为最高价态,无还原性,不易被空气氧化,B正确;
C. 孔雀石、蓝铜矿颜料的主要成分为Cu(OH)2·CuCO3,属于碱式盐,可以和强酸反应,易溶于强酸, C错误;
D.组成元素相同、结构不同、性质不同的两种单质互为同素异形体, 与均属于碱式盐、不是单质、不互为同素异形体,D错误;
答案选B。
13.C
【详解】18.4mol/L硫酸为浓硫酸,常温下铁在浓硫酸中钝化,不产生氢气;30mL3mol/L盐酸中氢离子的物质的量为0.09mol,与足量的铁反应生成氢气的物质的量为0.09mol×=0.045 mol;30mL 2mol/L硫酸中氢离子的物质的量为0.12mol,与足量的铁反应生成氢气的物质的量为0.12mol×=0.06mol;硝酸为强氧化性酸,铁与硝酸反应不生成氢气,则30mL 2mol/L硫酸与足量的铁反应生成氢气的物质的量最多,故选C。
【点睛】注意硝酸与铁反应不生成氢气,铁与浓硫酸发生钝化反应是解答关键。
14.D
【详解】A.铁和氯气反应生成氯化铁,A不符合题意;
B.三氧化硫溶于水生成硫酸,B不符合题意;
C.碳酸钠溶液吸收CO2转化为碳酸氢钠,C不符合题意;
D.Fe2S3不存在,铁和S反应生成FeS,D符合题意;
答案选D。
15.D
【分析】FeCl3和CuCl2均能与铁粉发生反应,并且FeCl3会和铁粉优先反应。
【详解】A.若铁粉足量,铁粉先和Fe3+反应生成Fe2+,继而再与Cu2+反应生成Fe2+,所以当铁粉足量时,溶液中可能仅有Fe2+,A不合题意;
B.若铁粉量很少,则只能与Fe3+反应生成Fe2+,且Fe3+还会有剩余,B不合题意;
C.若铁粉的量正好可以将Fe3+反应生成Fe2+,则溶液中可能仅有Cu2+和Fe2+,C不合题意;
D.因为Fe3+先和铁粉反应,所以在有Fe3+存在的情况下一定有Cu2+,即溶液中不可能仅有 Fe3+ 和Fe2+,D符合题意;
故选D。
16. 1 2
【分析】化学反应的过程就是原子重新组合的过程,在反应过程中遵循质量守恒定律,据此配平方程式。
【详解】物质在反应前后各种元素的原子个数相等,在反应物中有1个Ca,所以反应后Ca原子个数是1个,因此CaCl2的系数是1;反应物NH4Cl的系数是2,由于反应前N原子个数是2,所以NH3的系数也是2。
【点睛】本题考查了化学方程式的配平。化学反应遵循质量守恒定律,从微观上说就是反应前后各种元素的原子个数相等。化学反应的过程就是原子重新组合的过程,在这个过程中元素的种类、各种元素的原子个数不变。
17. V+5 +6H+= +5NO2↑+3H2O 2NH4VO3V2O5+2NH3↑+H2O V2O5+2Cl-+6H+=Cl2↑+2VO2++3H2O V2O5+6NaOH=2Na3VO4+3H2O V2O5+2H2SO4=(VO2)2SO4+H2O 催化剂
【详解】(1)金属钒与浓硝酸反应生成VO2NO3、NO2和水,其离子方程式:V+5 +6H+= +5NO2↑+3H2O;故答案为:V+5 +6H+= +5NO2↑+3H2O。
(2)灼烧NH4VO3时可生成钒的氧化物V2O5、NH3和H2O,该反应的化学方程式:2NH4VO3V2O5+2NH3↑+H2O;故答案为:2NH4VO3V2O5+2NH3↑+H2O。
(3)V2O5是较强的氧化剂。它能与沸腾的浓盐酸作用产生氯气,其中钒元素被还原为蓝色的VO2+,V2O5与热的浓盐酸反应生成氯气、VO2+和H2O,该反应的离子方程式:V2O5+2Cl-+6H+=Cl2↑+2VO2++3H2O;故答案为:V2O5+2Cl-+6H+=Cl2↑+2VO2++3H2O。
(4)V2O5与烧碱溶液反应生成Na3VO4和H2O,V2O5与稀硫酸反应生成的(VO2)2SO4和H2O,其化学方程式为:V2O5+6NaOH=2Na3VO4+3H2O、V2O5+2H2SO4=(VO2)2SO4+H2O;故答案为:V2O5+6NaOH=2Na3VO4+3H2O;V2O5+2H2SO4=(VO2)2SO4+H2O。
(5)V2O5参与化学反应,但是在反应前后,其质量和性质保持不变,因此V2O5在接触法制硫酸过程中所起的作用是催化剂;故答案为:催化剂。
18.(1)MnO2+4H++2Cl-Mn2++Cl2↑+2H2O
(2) 饱和食盐水 干燥氯气
(3)溶液先变红后褪色
(4)Cl2+2NaOH = NaCl+NaClO+H2O
(5) SO2+Cl2+2H2O = H2SO4+2HCl 不变色(或无色)
【分析】甲中用MnO2和浓盐酸反应制取氯气,乙中用饱和食盐水吸收氯气中的HCl,丙中用浓硫酸干燥氯气,丁中用向上排空气法收集氯气,戊中用NaOH溶液吸收多余的氯气。
【详解】(1)MnO2和浓盐酸在加热条件下生成氯气的同时,还生成MnCl2和水,反应的离子方程式为:MnO2+4H++2Cl-Mn2++Cl2↑+2H2O;
(2)浓盐酸有挥发性,乙中用饱和食盐水除去氯气中的HCl气体;装置丙为浓硫酸,作用为干燥氯气;
(3)将生成的气体通入紫色石蕊试液中,氯气和水反应生成HCl、HClO,HCl具有酸性,HClO具有强氧化性,故现象为溶液先变红后褪色;
(4)戊中用氢氧化钠溶液吸收尾气,反应的化学方程式为Cl2+2NaOH = NaCl+NaClO+H2O;
(5)Cl2和SO2一起通入品红溶液中反应生成硫酸和HCl,方程式为SO2+Cl2+2H2O = H2SO4+2HCl;当两气体同时按照物质的量比1:1通入时,反应生成硫酸和HCl,则品红溶液中的现象为不变色(或无色)。
19. 溶液颜色变浅,最后褪色 溶液恢复红色
【详解】将品红溶液滴入二氧化硫水溶液中,颜色逐渐变浅,最后褪色,说明二氧化硫具有漂白性。受热后,颜色又变红,说明生成的无色物质不稳定,加热后又释放出二氧化硫,溶液又变红。
20. a 碱石灰 2.24 D 产生白烟 防止倒吸 b c 还原性 制冷剂;氮肥(或化肥)的原料;硝酸的原料;化工原料
【分析】实验室制氨气选用固固加热型装置,生成氨气、水和氯化钙,碱石灰干燥剂吸收水,氨气极易溶于水,显碱性,尾气处理时要防止倒吸。
【详解】(1)实验室制取氨气为固固加热型装置,应选用a发生装置进行实验。
(2)氨气是碱性气体,B装置中的干燥剂可选用碱石灰。
(3)用5.35 g NH4Cl固体的物质的量为0.1mol,与足量Ca(OH)2反应,2NH4Cl + Ca(OH)2 CaCl2 + 2NH3↑+2H2O,最多可制得标准状况下氨气的体积为0.1mol×22.4L/mol=2.24L。
(4)氨气遇水生成氨水显碱性,气体通过C、D装置时,试纸颜色会发生变化的是D。
(5)当实验进行一段时间后,E装置充满了氨气,挤压E装置中的胶头滴管,滴入1~2滴浓盐酸,浓盐酸具有挥发性,产生大量氯化氢气体与氨气结合,可观察到的现象是产生白烟。
(6)氨气极易溶于水,F装置中倒置漏斗的作用防止倒吸。
(7)某同学进行氨气的性质实验,氨气极易溶于水,使烧瓶内气压迅速下降,烧杯水倒吸,酚酞遇碱变红,烧瓶内产生红色喷泉的现象,说明氨气具有b c性质。
(8)氨气处理二氧化氮:8NH3 + 6NO2 =7N2 + 12H2O,根据氧化还原反应原理,氮元素化合价升高,作还原剂,体现了氨气还原性。氨气的其余用途:制冷剂;氮肥(或化肥)的原料;硝酸的原料;化工原料。
21.(1) 检查是否漏液 (球形)干燥管
(2) 将少量二氧化硫溶于水中形成溶液,向其中滴入1~2滴品红溶液,此时溶液颜色变为浅红色,振荡,观察到溶液颜色由浅红色变为无色,然后加热试管,溶液变回浅红色
(3) 的酸性弱于盐酸的酸性 溶液颜色由棕黄色变为浅绿色 ①④
(4)碱石灰吸收,防止污染环境
【分析】装置A中Na2SO3和70%浓H2SO4反应制取SO2,B中可用于探究二氧化硫的性质,b中盛装的碱石灰可吸收,防止污染环境,氮气可用于驱赶装置中残留的二氧化硫。
【详解】(1)为防止漏液,仪器a使用前需检查是否漏液,仪器b的名称为(球形)干燥管。
(2)装置A中Na2SO3和70%浓H2SO4反应生成Na2SO4、SO2和H2O,化学方程式为,要设计实验证明的漂白是可逆的,只要先使二氧化硫与品红反应观察品红褪色、再加热已褪色的溶液观察是否重新变红即可,故实验方法为:将少量二氧化硫溶于水中形成溶液,向其中滴入1~2滴品红溶液,此时溶液颜色变为浅红色,振荡,观察到溶液颜色由浅红色变为无色,然后加热试管,溶液变回浅红色。
(3)向装置B中通入:若溶液X为溶液,则装置B中无白色沉淀产生,也就是不可能发生,由复分解反应中强酸制弱酸的规律可知其原因为:的酸性弱于盐酸的酸性;若溶液X为和的混合溶液,则发生,铁离子被二氧化硫还原为亚铁离子,氧化产物硫酸根离子被沉淀得到硫酸钡,则该装置B中有白色沉淀产生,同时还可以观察到的现象为溶液颜色由棕黄色变为浅绿色,据此可推测出当溶液X中混有强氧化剂①溶液或④水时,二氧化硫被氧化,在参与下装置B中也可观察到有白色沉淀产生;
故选①④。
(4)有毒、会污染环境,防止污染环境仪器b中盛装的药品Y是碱石灰,其作用为碱石灰吸收,防止污染环境。
22.1.225
【详解】根据硫元素守恒可列关系式:
解得:m(H2SO4)=1.2005t。可得98%的浓硫酸质量为:m(H2SO4)÷98% =1.225(吨)。