第3章 物质的性质与转化 单元检测
一、单选题
1.下列物质的贮存方法正确的是
A.浓硝酸贮存在棕色瓶中
B.金属锂贮存在煤油中
C.NaOH溶液长期贮存在滴瓶中
D.氢氟酸贮存在带玻璃塞的棕色细口瓶中
2.下列说法正确的是( )
A.溶液中溶质粒子的运动有规律,胶体中分散质粒子的运动无规律,即布朗运动
B.点燃爆竹后,硫燃烧生成SO3
C.明矾、冰水混合物、四氧化三铁都是纯净物
D.广东正在打捞的明代沉船上有大量的铝制餐具
3.下表中对SO2性质的相关实验现象的描述或所做的解释错误的是
选项 实验现象 解释
A 酸性KMnO4溶液褪色 SO2具有还原性
B Na2S溶液变浑浊 SO2与Na2S溶液反应产生了S单质
C BaCl2溶液变浑浊 SO2与BaCl2溶液反应产生了BaSO3沉淀
D 品红溶液褪色 SO2具有漂白性
A.A B.B C.C D.D
4.下列说法不正确的是
A.SO2可漂白纸浆,还可用于杀菌、消毒
B.熟石膏与水混合成糊状后能很快凝固,常用于制作模型和医疗石膏绷带
C.工业上可用氨水消除燃煤烟气中的二氧化硫
D.铜丝插入热的浓硫酸中:Cu+H2SO4=CuSO4+H2↑
5.下列有关物质的性质与用途,对应关系不正确的是
A.Al2O3的熔点高,用于制造耐火砖、耐火管
B.FeCl3有氧化性,用于制作印刷电路板
C.Cl2具有毒性,用于自来水消毒
D.NH3易液化,用作制冷剂
6.除去FeCl3溶液中混有的FeCl2杂质,应选用的试剂是
A.NaOH溶液 B.KSCN溶液 C.氯水 D.KMnO4溶液
7.下列有关物质性质与用途具有对应关系的是
A.氢氧化钠固体易吸水潮解,可用于干燥二氧化碳
B.Ca(ClO)2具有还原性,可用于自来水的杀菌消毒
C.NH4HCO3受热易分解,可用作氮肥
D.维生素C具有还原性,可用作食品抗氧化剂
8.下列说法正确的是
A.二氧化硅、生石灰均可以与水反应,都能用作干燥剂
B.、、均属于酸性氧化物,都能与水发生化合反应
C.检验治疗缺铁性贫血的约物是否变质可用KSCN溶液
D.CO、NO、均是大气污染物,在空气中都能稳定存在
9.下列叙述正确的是
A.水泥是建筑工业的基础材料,通常可用纯碱、石灰石和石英等原料来制备
B.液氨汽化时要吸收大量的热,使周围温度急剧降低,因此,液氨可用作制冷剂
C.活泼金属和稀硝酸反应时置换出氢气
D.氨气与任何溶液都能形成喷泉
10.为了除去氯化铁溶液中少量的氯化亚铁杂质,在不引入新的杂志的前提下,应选择的试剂是
A.稀硝酸 B.氢氧化钠溶液 C.氯水 D.铁粉
11.Na2CO3、CaCO3、BaCO3、CuCO3等碳酸盐都能与相同浓度的稀硫酸反应放出CO2,其中反应最为缓慢的是( )
A.Na2CO3 B.CaCO3 C.BaCO3 D.CuCO3
二、填空题
12.已知铜和浓硫酸可以在加热条件下发生如下反应(反应方程式已配平):
(浓)
试通过计算和推理完成下面的问题:
(1)A物质可以导致酸雨的形成。则A应该属于________(用字母代号填写)
a. 酸 b. 碱 c. 盐 d. 酸性氧化物 e. 碱性氧化物
A物质可以使酸性溶液褪色,此反应中________(填写化学式,下同)失去电子,氧化剂是__________。
(2)一定量的铜片与100mL 18 mol/L的浓充分反应,如果该反应过程中转移了0.2mol电子,生成的的质量为_____g。
(3)将反应后所得到的溶液与足量溶液充分反应。请写出此过程发生的反应的离子方程式:______________________。
13.在浓硝酸中加入铜片,回答问题。
(1)开始反应的化学方程式为_________________________,实验现象为____________。
(2)待反应停止后,再加入少量质量分数为25%的稀硫酸,这时铜片上又有气泡产生,其原因是(用离子方程式表示)___________________________________。
(3)若将12.8 g铜跟一定量的浓硝酸反应,铜耗完时,共产生气体(NO和NO2的混合气体)5.6 L(标准状况),则所消耗的硝酸的物质的量是 _______,所得气体的平均相对分子质量为_______。
14.硫、氮化合物的资源化利用既能解决环保问题,又能提供化工原料,缓解能源紧张问题,具有重要的现实意义和广阔的应用前景。
(1)是一种酸性氧化物,可用氨水吸收烟气中的。氨水吸收少量,可生成,反应的离子方程式为_______。
(2)上述所得溶液再用氧化,可制得化肥,反应的化学方程式为_______。
(3)工业或机动车尾气中的会造成环境问题,可用多种方法脱除。
①碱液吸收:溶液可吸收硝酸工业尾气(含、),获得副产品。等物质的量的与被溶液吸收,反应的离子方程式为_______。
②上述碱液吸收时,若与的比例控制不当,则吸收液经浓缩结晶、过滤得到的晶体中最有可能混有的杂质是_______(填化学式)。排放的尾气中含量较高的氮氧化物是_______(填化学式)。
③还原法:尿素水溶液热解产生的可去除尾气中的,流程如下:
A.写出“催化反应"过程中还原的化学方程式:_______。
B.若氧化处理后的尾气中混有,此时催化剂表面会因为覆盖部分硫酸盐而导致催化剂中毒,降低的去除率。试分析硫酸盐的产生过程:_______。
15.浓硫酸溶液具有①酸性;②强氧化性;③吸水性;④脱水性等性质,根据题意填空(填序号):
(1)将浓硫酸滴到滤纸上,滤纸变黑,是因为浓硫酸具有_______;
(2)浓H2SO4与Cu反应,体现了浓H2SO4的_______。
(3)将浓硫酸滴到胆矾上,胆矾变白,是因为浓硫酸具有_______;
16.铁是人类较早使用的金属之一.运用铁及其化合物的知识,完成下列问题.
(1)向沸水中逐滴滴加饱和FeCl3溶液,得透明的红褐色液体,该分散系中粒子直径的范围是_________nm。
(2)中国古代四大发明之一的指南针是由天然磁石制成的,其主要成分是____________(化学式)。
(3)Fe跟Cl2在一定条件下反应,所得产物的化学式是_________。将该产物溶于水配成溶液,分装在两支试管中。请回答:
a.若向其中一支试管中滴加KSCN溶液,则溶液变成________色。
b.向另一支试管中滴加NaOH溶液,现象为_________,反应的离子方程式是________。
(4)若Fe2+溶液中存在Fe3+,除杂的方法是:_______ ;该反应的离子方程式为:_______。
(5) Fe(OH)2在空气中被氧化的过程现象为_____________,请写出反应的化学方程式__________。
17.(1)写出工业冶炼金属钠的化学方程式:___________。
(2)写出氨在催化剂作用下被O2氧化的化学方程式:___________;写出向AlCl3溶液中滴加过量氨水的离子方程式:___________。
(3)蓝铜矿的主要成分为2CuCO3·Cu(OH)2,将它与焦炭一起加热时,可以产生Cu、CO2和H2O。请写出该反应的化学方程式:___________。
(4)溴主要以Br-形式存在于海水中,工业上一种制备Br2的操作步骤为:
①一定条件下,将Cl2通入浓缩的海水中,生成Br2
②利用热空气将Br2吹出,并用浓Na2CO3溶液吸收,生成NaBr、NaBrO3等
③用硫酸酸化步骤②得到的混合物。
步骤②用浓Na2CO3溶液吸收的目的是___________;
步骤③所发生的化学反应方程式为:___________。
18.汽车尾气(含CO2、N2、CO、SO2、NOx等)是城市空气的污染源之一:
(1)汽车尾气对环境的危害主要有温室效应、雾霾、___等。
(2)在一定条件下,NH3可将NOx转化为无污染的物质。写出NH3与NO2在一定条件下反应的化学方程式:__。消耗34g氨气转移电子的物质的量是__mol。
(3)NOx储存还原技术可有效降低柴油发动机在空气过量条件下NOx的排放。如图所示NOx的储存和还原在不同时段交替进行。通过BaO和Ba(NO3)2的相互转化实现NOx的储存和还原。储存时,部分NO发生反应的化学方程式为__;储存NOx的物质是__。
参考答案:
1.A
【详解】A.浓硝酸见光易分解,应贮存在棕色瓶中,A项正确;
B.金属锂密度小于煤油密度,故金属锂不能贮存在煤油中,B项错误;
C.NaOH会与二氧化硅反应,则NaOH溶液不能长期贮存在滴瓶中,C项错误;
D.氢氟酸会与二氧化硅反应,不能贮存在带玻璃塞的棕色细口瓶中,D项错误;
答案选A。
2.C
【详解】A. 溶液中溶质粒子的运动无规律,胶体中分散质粒子的运动也无规律,后者也叫布朗运动,故A错误;
B. 硫单质燃烧生成二氧化硫,不会生成三氧化硫,故B错误;
C. 明矾、冰水混合物、四氧化三铁均只含一种物质,都是纯净物,故C正确;
D. 铝发现于1825年,明灭亡于1644年,所以明代沉船上存在大量铝制餐具的说法不正确,故D错误;
故选C。
3.C
【详解】A.SO2具有强的还原性,能够被酸性KMnO4溶液氧化为硫酸,KMnO4被还原为无色Mn2+,因而SO2能使酸性KMnO4溶液的紫色褪色,A正确;
B.SO2溶于水反应产生H2SO3,由于H2SO3的酸性比H2S强,H2SO3与Na2S反应产生H2S,H2SO3、H2S发生氧化还原反应产生S单质,使溶液变浑浊,B正确;
C.由于酸性:HCl>H2SO3,所以将SO2气体通入BaCl2溶液中,二者不能发生复分解反应产生BaSO3沉淀,C错误;
D.SO2具有漂白性,能够与品红结合产生不稳定的无色物质,因此能够使品红溶液褪色,D正确;
故合理选项是C。
4.D
【详解】A.二氧化硫除了具有漂白作用,可漂白纸浆、毛和丝等,还可用于杀菌消毒,例如,在葡萄酒酿制过程中可适当添加二氧化硫,起到杀菌、抗氧化作用,A正确;
B.粉末状的熟石膏与水混合成糊状后能很快凝固转化为坚固的块状生石膏,因此,其常用于制作模型和医疗石膏绷带,B正确;
C.二氧化硫属于酸性氧化物,其可以与碱反应生成盐和水,而氨水属于碱性溶液,因此,工业上可用氨水吸收燃煤烟气中的二氧化硫从而消除污染,C正确;
D.铜丝插入热的浓硫酸中生成的气体不是氢气,应是二氧化硫,D错误。
故选D。
5.C
【详解】A.A12O3中离子键强,导致其熔点高,可作耐火材料,如制造耐火砖、耐火管,A正确;
B.FeCl3有氧化性,能溶解Cu,所以FeCl3可用于制作印刷电路板,B正确;
C.Cl2能与水反应生成具有强氧化性的HClO,杀灭水中细菌,所以Cl2用于自来水消毒,与Cl2有毒性无关,C错误;
D.液氨分子间存在氢键,NH3易液化,液氨气化时吸热,工业上常作制冷剂,D正确;
故答案为:C。
6.C
【详解】A.和均与反应,所以不能用来除杂,故A错误;
B.与不反应,无法除去杂质,故B错误;
C.与氯水中反应生成,符合除杂原则,可以达到除杂目的,故C正确;
D.与反应生成的同时会引入新杂质,故不能用来除杂,故D错误;
综上所述,答案为C。
7.D
【详解】A. 氢氧化钠能与二氧化碳反应,不能用于干燥二氧化碳,A错误;
B. Ca(ClO)2具有氧化性,可用于自来水的杀菌消毒,B错误;
C. NH4HCO3受热易分解与可用作氮肥无关系,C错误;
D. 维生素C具有还原性,可用作食品抗氧化剂,D正确;
答案选D。
8.C
【详解】A.二氧化硅与水不反应,A错误;
B.与水反应生成HNO3和NO,不属于酸性氧化物,B错误;
C.变质被氧化生成的Fe3+,遇KSCN溶液显血红色,可用KSCN溶液检验是否变质,C正确;
D.NO遇O2即发生反应生成NO2,NO在空气中不能稳定存在,D错误;
故选C。
9.B
【详解】A.水泥是建筑工业的基础材料,但是水泥是由黏土、石灰石、石膏为原料制得的,故A错误;
B.氨气易液化,汽化化时吸收热量导致周围环境温度降低,所以液氨常作制冷剂,故B正确;
C.硝酸具有强氧化性,金属和稀硝酸反应的还原产物一般是一氧化氮等低价态的含氮化合物,不会产生氢气,故C错误;
D.氨气难溶于有机物,与有机物不能形成喷泉,故D错误;
故选B。
10.C
【详解】A.稀硝酸会氧化氯化亚铁,会引入新的杂质,故A错误;
B.氢氧化钠溶液会与氯化亚铁反应生成氢氧化亚铁沉淀,再被氧化成氢氧化铁沉淀,氢氧化钠会与氯化铁反应生成氢氧化铁沉淀,会引入新的杂质,故B错误;
C.氯水可以把亚铁离子氧化为铁离子,而且水溶性不大,易挥发,不会成为杂质滞留,而且加过量还会使溶液酸性增强,使Fe3+不易发生水解,不引入新的杂质,故C正确;
D.铁粉会将三氯化铁还原成氯化亚铁,没有除去杂质,还将原来的物质除去了,故D错误;
答案选C。
11.C
【分析】根据溶液中电离出来的碳酸根离子的浓度及反应产物对反应的影响来分析判断。
【详解】Na2CO3、CaCO3、BaCO3、CuCO3等均为强电解质,在溶液中完全电离,它们的溶解度越小,则溶液中碳酸根离子的浓度越小,与相同浓度的稀硫酸反应的速率越慢;Na2CO3是易溶的盐,溶液中碳酸根离子浓度较大;CaCO3、BaCO3、CuCO3都是难溶性盐,溶液中碳酸根离子的浓度较小,而且BaCO3与硫酸反应生成的硫酸钡是难溶电解质,会附着在碳酸钡表面,阻止反应的进一步进行,所以BaCO3与稀硫酸反应最缓慢;故答案选C。
12. d 16 、
【详解】(1)A物质可以导致酸雨的形成,则A是二氧化硫,应该属于酸性氧化物,答案选d;A物质可以使酸性KMnO4溶液褪色,此反应中SO2 失去电子,氧化剂是KMnO4;(2)一定量的铜片与100mL 18mol/L 的浓H2SO4充分反应,如果该反应过程中转移了0.2mol电子,由定量关系得:Cu+2H2SO4(浓)CuSO4+SO2 ↑+2H2O,电子转移2mol,就会生成1molSO2气体和1molCuSO4,则该反应过程中转移了0.2mol电子,生成的CuSO4的质量为0.1mol×160g/mol=16g;(3)反应后所得溶液是剩余的硫酸和生成的硫酸铜的混合溶液,将反应后所得到的溶液与足量Ba(OH)2溶液充分反应,此过程发生的反应的离子方程式为:Ba2++SO42-+2OH-+2H+=2H2O+BaSO4↓、Ba2++SO42-+2OH-+Cu2+=Cu(OH)2↓+BaSO4↓。
13.(1) Cu+4HNO3(浓)=Cu(NO3)2+2NO2↑+ 2H2O 铜片逐渐溶解,溶液变蓝,有红棕色气体逸出
(2)3Cu+8H++2NO=3Cu2++2NO↑+4H2O
(3) 0.65 mol 41.2
【详解】(1)因反应开始硝酸的浓度大,反应剧烈,反应生成硝酸铜溶液和二氧化氮,反应的化学方程式为Cu+4HNO3(浓)= Cu(NO3)2+2NO2↑+ 2H2O;则观察到铜片逐渐溶解,溶液变蓝,有红棕色气体逸出;
(2)待反应停止后,溶液中还有NO,再加入少量质量分数为25%的稀硫酸,H+跟NO构成硝酸,使铜继续溶解,铜片上又有气泡产生,其原因是3Cu+8H++2NO=3Cu2++2NO↑+4H2O;
(3)从定量的角度来看,硝酸跟铜的反应表现了硝酸的酸性和强氧化性,且表现酸性的硝酸的物质的量等于铜的物质的量的2倍〔因生成了Cu(NO3)2〕,表现氧化性的硝酸的物质的量等于生成气体(NO或NO2)的物质的量,根据电子守恒,还可求出混合气体中NO和NO2的体积比及混合气体的平均相对分子质量。12.8 g铜为0.2mol,则消耗的硝酸的物质的量为0.2mol=0.65mol;0.2molCu反应转移电子数为0.4mol,设NO和NO2的物质的量分别为x、y,则有x+y=和3x+y=0.4mol,解这两个方程组成的方程组可得:x=0.075mol,y=0.175mol,则所得气体的摩尔质量为:,故相对分子质量为41.2。
14.(1)2NH3·H2O+SO2=2NH+SO+H2O
(2)2(NH4)2SO3+O2=2(NH4)2SO4
(3) NO+NO2+2OH-=2NO+H2O NaNO3 NO 6NO2+8NH37N2+12H2O SO2、O2、H2O反应生成H2SO4,H2SO4与NH3反应生成(NH4)2SO4或NH4HSO4
【详解】(1)氨水显碱性,二氧化硫属于酸性氧化物,用氨水吸收少量二氧化硫,生成亚硫酸铵,其离子方程式为2NH3·H2O+SO2=2NH+SO+H2O;故答案为2NH3·H2O+SO2=2NH+SO+H2O;
(2)+4价硫以还原性为主,容易被氧气氧化,制备硫酸铵的化学反应方程式为2(NH4)2SO3+O2=2(NH4)2SO4;故答案为2(NH4)2SO3+O2=2(NH4)2SO4;
(3)①等物质的量NO和NO2被氢氧化钠吸收,转化成NaNO2,其离子方程式为NO+NO2+2OH-=2NO+H2O,故答案为NO+NO2+2OH-=2NO+H2O;
②若NO与NO2比例控制不当,NO2如果过量,过量NO2能与NaOH溶液反应:2NO2+2NaOH=NaNO2+NaNO3+H2O,浓缩结晶过滤得到亚硝酸钠晶体,混有NaNO3杂质,NO不溶于水,且不与NaOH溶液反应,则排放的尾气中含量较高的氮氧化合物为NO;故答案为NaNO3;NO;
③A.氨气还原NO2得到氮气和水,其化学方程式为6NO2+8NH37N2+12H2O,故答案为6NO2+8NH37N2+12H2O;
B.SO2、O2、H2O反应生成H2SO4,H2SO4与NH3反应生成(NH4)2SO4或NH4HSO4,(NH4)2SO4或NH4HSO4覆盖在催化剂表面导致催化剂中毒,降低NOx的去除率;故答案为SO2、O2、H2O反应生成H2SO4,H2SO4与NH3反应生成(NH4)2SO4或NH4HSO4;
15.(1)④
(2)①②
(3)③
【详解】(1)(1)浓硫酸具有脱水性,体现在无水去“H”“O”,滤纸中含纤维素,能被硫酸脱水形成碳,故填④;
(2)(2)浓硫酸与Cu反应:,有盐和水生成,且浓硫酸被还原成,体现了浓硫酸的强氧化性和酸性,故填①②;
(3)(3)胆矾为蓝色的硫酸铜晶体,在浓硫酸吸水作用下变为白色的无水硫酸铜,体现了浓硫酸的吸水性,故填③;
16. 1-100 Fe3O4 FeCl3 血红 生成红褐色沉淀 Fe3++3OH- =Fe(OH)3↓ 加入铁粉 2Fe3+ +Fe=3Fe2+ 白色沉淀迅速变为灰绿色,最终变为红褐色 4Fe(OH)2 + O2 + 2H2O = 4Fe(OH)3
【分析】(1)透明的红褐色物质是胶体;
(2)四氧化三铁具有磁性;
(3)Fe在氯气中燃烧生成氯化铁;铁离子和KSCN反应生成络合物而导致溶液呈血红色;
氯化铁和NaOH发生复分解反应生成红褐色氢氧化铁沉淀;
(4)依据除杂原则分析作答;
(5)Fe(OH)2在空气中被氧化为Fe(OH)3。
【详解】(1)因透明的红褐色分散系是胶体,,胶体的粒子直径1nm故答案为1 100;
(2)四氧化三铁具有磁性,能够吸引铁,天然磁石的主要成分是Fe3O4,
故答案为Fe3O4;
(3)Fe在氯气中燃烧生成氯化铁;
a.铁离子和KSCN反应生成络合物而导致溶液呈血红色,所以若向其中一支试管中滴加KSCN溶液,则溶液变成血红色;
b.氯化铁和NaOH发生复分解反应生成红褐色氢氧化铁沉淀,看到的现象是生成红褐色沉淀,离子方程式为:Fe3++3OH- =Fe(OH)3↓,
故答案为FeCl3;血红;生成红褐色沉淀;Fe3++3OH- =Fe(OH)3↓;
(4)若要除去Fe2+溶液中的Fe3+,可加入还原剂铁粉,发生的离子反应方程式为:2Fe3+ +Fe=3Fe2+,故答案为铁粉;2Fe3+ +Fe=3Fe2+;
(5)Fe(OH)2在空气中被氧化转化为Fe(OH)3,反应的化学方程式为4Fe(OH)2 + O2 + 2H2O = 4Fe(OH)3,其现象为:白色沉淀迅速变为灰绿色,最终变为红褐色。
17. 2NaCl(熔融) 2Na + Cl2↑ 4NH3 +5O2 4NO+6H2O Al3+ + 3NH3·H2O =Al(OH)3↓ + 3NH 2[2CuCO3·Cu(OH)2] + 3C6Cu + 7CO2↑ +2H2O 使Br2与空气分离 NaBrO3 + 5NaBr + 3H2SO4 = 3Na2SO4 + 3Br2 + 3H2O
【详解】(1)工业上,通过电解熔融NaCl冶炼金属钠,化学方程式为2NaCl(熔融) 2Na + Cl2↑;
(2)氨在催化剂作用下被O2氧化生成NO和H2O,化学方程式为4NH3 +5O2 4NO+6H2O;Al(OH)3不溶于弱碱,故向AlCl3溶液中滴加过量氨水生成Al(OH)3沉淀和NH4Cl,离子方程式为Al3+ + 3NH3·H2O =Al(OH)3↓ + 3NH;
(3)2CuCO3·Cu(OH)2和焦炭一起加热时,可以产生Cu、CO2和H2O,化学方程式为2[2CuCO3·Cu(OH)2] + 3C6Cu + 7CO2↑ +2H2O;
(4)步骤②用浓Na2CO3溶液吸收,Br2和Na2CO3溶液反应生成NaBr、NaBrO3,可使Br2与空气分离;步骤③中,用硫酸酸化NaBr、NaBrO3,NaBr3和NaBrO在酸性条件下反应生成Br2,化学方程式为NaBrO3 + 5NaBr + 3H2SO4 = 3Na2SO4 + 3Br2 + 3H2O。
18. 酸雨 8NH3+6NO27N2+12H2O 6 2NO+O2=2NO2 BaO
【详解】(1)汽车尾气中含有二氧化碳、氮氧化物、二氧化硫、固体悬浮微粒等,对环境的危害主要有温室效应、雾霾、酸雨(由氮氧化物和二氧化硫形成)等。答案为:酸雨;
(2)在一定条件下,NH3可将NOx转化为无污染的物质(N2和水),则NH3与NO2在一定条件下反应的化学方程式:8NH3+6NO27N2+12H2O;由化学方程式,可建立如下关系式:NH3——3e-,n(NH3)==2mol,则转移电子的物质的量是2mol×3=6mol。答案为:8NH3+6NO27N2+12H2O;6;
(3)从图中可以看出,储存时,NO与O2反应生成NO2,NO2与BaO反应生成Ba(NO3)2,则部分NO发生反应的化学方程式为2NO+O2=2NO2;储存NOx的物质是BaO。答案为:2NO+O2=2NO2;BaO。