第2章《元素与物质世界》练习(含解析)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》练习(含解析)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 2023-07-05 13:42:22

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第2章《元素与物质世界》练习
一、单选题
1.设为阿伏伽德罗常数的数值,下列说法正确的是
A.(其中D代表)中含有的中子数为
B.过氧化钠与二氧化碳反应生成1mol氧气转移电子数目为
C.常温常压下,和的混合气体16g所含氧原子数为
D.足量与含的浓盐酸在加热的条件下反应,所得分子数为
2.在强酸性无色透明溶液中,下列各组离子能大量共存的是
A.、、、 B.、、、
C.、、、 D.、、、
3.下列分类或归类正确的是
①液氯、氨水、干冰、碘化银均为纯净物 ②、、、均为化合物
③明矾、水银、烧碱、硫酸均为强电解质 ④、、金刚石、石墨均为碳的同素异形体
A.①③④ B.②③ C.②④ D.②③④
4.对过氧化氢在下列三个反应中:①H2O2+H2S=2H2O+S↓、②2H2O22H2O+O2↑、③H2O2+Cl2=2HCl+O2,所起的作用的说法正确的是
A.起相同作用 B.起不同作用
C.只起氧化剂的作用 D.只起还原剂的作用
5.有关常温下pH均为11的氨水和Ba(OH)2溶液的说法正确的是
A.两溶液中,由水电离出的氢氧根离子浓度均为1×10-11mol/L
B.分别加水稀释100倍后,两种溶液的pH均变为9
C.氨水中的c(NH4+)和Ba(OH)2溶液中的c(Ba2+)相等
D.分别加入等量的pH为1的硫酸,二者的导电能力均减小
6.实现下列物质之间的转化,需要加入还原剂才能实现的是
A.HCO→CO2
B.Cu→Cu(NO3)2
C.CO→CO2
D.MnO→Mn2+
7.高铁酸钾(K2FeO4)是一种集氧化,吸附,絮凝于一体的新型多功能水处理剂,工业上采用向KOH溶液中通入氯气,然后再加入Fe(NO3)3溶液的方法来制备K2FeO4。发生的反应如下:
①(反应未配平)

下列说法正确的是
A.氯气通入KOH溶液中,若反应后的溶液中,则参加反应的还原剂与氧化剂的物质的量之比为3∶5
B.若1L 2mol·L-1的KOH溶液完全反应,能吸收标准状况下氯气44.8L
C.K2FeO4具有强氧化性,其氧化能力比KClO强
D.若反应①的氧化产物只有KClO,则得到2molK2FeO4时,消耗氯气
8.下列物质溶于水后不能电离的是
A.乙醇(C2H5OH) B.一水合氨(NH3·H2O)
C.硝酸钾(KNO3) D.硫酸(H2SO4)
9.下列关于胶体的叙述错误的是( )
A.胶体区别于溶液和浊液的本质特征是分散质粒子直径在之间
B.通过过滤操作,能将混合物中的溶液和胶体分离
C.用激光笔分别照射溶液和胶体时,观察到的现象不同
D.向沸水中滴入几滴饱和溶液,继续煮沸至溶液呈红褐色,停止加热,即可得到胶体
10.现有一份澄清溶液, 可能含有 Na+、 K+、 NH4+、 Ca2+、 Fe3+、 SO42-、 CO32-、 SO32-、 Cl-、I-中的若干种, 且离子的物质的量浓度均为 0.1 mol·L-1(不考虑水解和水的电离)。 往该溶液中加入过量的盐酸酸化的 BaCl2 溶液, 无沉淀生成。 另取少量原溶液, 设计并完成如下实验:
则关于原溶液的判断中不正确的是
A.是否存在 Na+、K+需要通过焰色反应来确定
B.通过CCl4 层的颜色变化,也能判断出原溶液中是否存在Fe3+
C.虽然实验过程引入了氯元素, 但不影响原溶液是否存在Cl-的判断
D.肯定不存在的离子是 Ca2+、Fe3+、SO42-、CO32-、Cl-
11.下列离子方程式正确的是
A.腐蚀法制作印刷线路板:Fe3++Cu=Fe2++Cu2+
B.向NaHCO3溶液中加入过量NaHSO4溶液:CO+2H+= H2O+CO2↑
C.向Ba(OH)2溶液中滴加等体积等浓度的NH4HSO4溶液:Ba2++OH-+H++ SO=BaSO4↓+H2O
D.NaHCO3溶液中加入足量Ba(OH)2溶液:HCO+Ba2++OH-=BaCO3↓+H2O
12.“纳米材料”是粒子直径为1~100nm的材料,纳米碳就是其中的一种,若将纳米碳均匀的分散到蒸馏水中,所形成的分散系( )
①是溶液②是胶体③能产生丁达尔效应④能透过滤纸⑤不能透过滤纸
A.①④ B.②③④ C.②③⑤ D.①③④
二、填空题
13.氢化钙(CaH2)固体是一种储氢材料,是登山运动员常用的能源提供剂。
I 、金属Ca 的部分性质有:
① 常温或加热条件下Ca都能与氧气反应;
② Ca常温遇水立即发生剧烈反应生成氢氧化钙和氢气,并放出大量的热;
③ Ca + H2=CaH2(固体)。
II 、固体CaH2的部分性质有:
① 常温:CaH2+ 2H2O = Ca(OH)2+2H2;②CaH2要密封保存。
(l)写出Ca常温遇水立即发生反应的化学方程式:_________;其中氧化剂为_________(填化学式)。
(2)用双线桥法标明反应CaH2+ 2H2O = Ca(OH)2+2H2中电子转移的方向和数目________________。
(3)取一定质量的钙,平均分成两等份,一份直接与水反应生成氢气,另一份先生成氢化钙,然后氢化钙与水反应生成氢气,如果不考虑中间的损失,理论上两份产生的氢气的物质的量比为________。
14.近年来,我国储氢钠米碳管研究获重大进展,电弧法合成的碳纳米管常伴有大量物质――碳纳米颗粒。这种碳纳米颗粒可用氧化气化法提纯。其反应的化学方程式为:C+ K2Cr2O7+ H2SO4(稀) → CO2↑+ K2SO4+ Cr2(SO4)3+______
(1)完成并配平上述反应的化学方程式______。
(2)此反应的氧化剂是______,氧化产物是______。
(3)H2SO4在上述反应中表现出来的性质是______(填选项编号)。
A.酸性 B.氧化性 C.吸水性 D.脱水性
(4)上述反应中若产生11g气体物质,则转移电子的数目为______。
15.现有下列几种物质:①CuSO4 5H2O ②空气 ③碳酸钠 ④CaO ⑤稀硝酸⑥Ca(OH)2 ⑦ H2O ⑧氨气 ⑨H2SO4 ⑩NaHCO3 铝 碘酒 甲烷。用序号填空:属于混合物的是________ ;属于氧化物的是________ ;属于碱的是________ ;属于盐的是________ ;可以导电的有_______。
16.填空。
(1)按要求写出方程式:
①写出CH3COOH在水中的电离方程式:_______;
②写出NH3·H2O在水中的电离方程式:_______;
③写出Na2CO3在水中的电离方程式:_______;
④写出硫酸钠和氯化钡溶液反应的离子方程式:_______;
(2)现有以下物质:①二氧化碳②熔融KCl③NaHSO4固体④铜⑤乙醇⑥澄清石灰水。其中属于电解质的是_______,非电解质的是_______(填序号)
17.有一包白色固体物质,可能含有CuSO4、Na2SO4、KNO3、NaNO3、Na2CO3、MgCl2中的一种或几种,现进行如下实验:
(1)将白色固体溶于水中,得到无色透明溶液。
(2)取少量上述溶液两份,其中一份滴加BaCl2溶液,立即产生白色沉淀,再加入稀硝酸,沉淀没有溶解。另一份溶液中滴加NaOH溶液,有白色沉淀生成。
根据以上实验现象可知,该白色固体中一定含有_________,一定没有________,可能有______________。
18.KMnO4晶体与浓度为12.0mol·L-1的浓盐酸在常温下就可以反应,实验室有时也用这方法制取少量氯气。反应的化学方程式如下:2KMnO4+16HCl(浓)=2KCl+2MnCl2+5Cl2↑+8H2O。
其中被还原的元素是___,还原剂是___,氧化产物是___,还原产物是___。在方程式上标明电子转移的方向和数目___。
19.请分析下列氧化还原反应,该反应为实验室用MnO2和浓盐酸(注意不是稀盐酸)反应制备Cl2:MnO2+4HCl(浓)MnCl2+Cl2↑+2H2O
①用单线桥法表示出电子转移方向和数量 _______
②该反应的氧化剂是_______。
③HCl在该反应中体现的化学性质有_______、_______。
20.下面五种溶液中,能导电的是________,有颜色的是_________,pH>7的是_______。任选一种电解质溶液,写出该溶液中溶质的电离方程式______。
①酸性溶液 ②澄清石灰水 ③溶液 ④稀盐酸 ⑤酒精水溶液
参考答案:
1.C
【详解】A.(其中D代表)中含有的中子数为,A错误;
B.过氧化钠与二氧化碳反应生成1mol氧气时是2mol负一价氧原子转变为零价,转移电子数目为,B错误;
C.常温常压下,和的混合气体16g所含氧原子物质的量为,氧原子数为,C正确;
D.足量与含的浓盐酸在加热的条件下反应,盐酸最终会有剩余,不能得到分子数,D错误;
故选C。
2.C
【分析】注意题中隐含条件:强酸性无色溶液,说明该溶液中存在大量的H+,且不含有色离子。
【详解】A.A项中四种离子在强酸性条件下不能相互反应,可以大量共存,但在溶液中为棕黄色,A项错误;
B.选项中与反应生成AgCl沉淀,不能大量共存,B项错误;
C. C项中不含有色离子,且这四种离子在酸性条件下不会互相反应,可以大量共存;
D.D项中的在强酸性条件下不能存在,D项错误;
答案选C。
3.C
【详解】①中氨水属于混合物,错误;②中都由两种以上元素组成的纯净物,均属于化合物,正确;③中水银是单质,不属于电解质,更不是强电解质,错误;④中都由碳元素组成的具有不同性质的单质,均碳的同素异形体,正确;
故②④正确,选C。
4.B
【详解】已知反应①H2O2+H2S=2H2O+S↓中H2O2中的O的化合价由-1价降低到-2价,化合价降低被还原,H2O2作氧化剂,反应②2H2O22H2O+O2↑中H2O2中的O的化合价由-1价变为0价,又由-1价变为-2价,故H2O2既是氧化剂又是还原剂,反应③H2O2+Cl2=2HCl+O2中H2O2的O的化合价由-1价变为0价,化合价升高被氧化作还原剂,故在三个反应中H2O2所起的作用不同,故答案为:B。
5.A
【详解】A.常温下pH均为11的氨水和Ba(OH)2溶液中,氢离子浓度为10-11mol/L,由水电离出的氢氧根离子浓度均为1×10-11mol L-1,故A正确;
B.氨水是弱碱存在电离平衡,稀释溶液促进弱电解质电离;分别加水稀释100倍后,氢氧化钡溶液是强碱的pH为9,氨水溶液是弱碱的pH小于9,故B错误;
C.PH相同,则氢氧根离子浓度相同,氨水中的c(NH4+)是氢氧化钡中的c(Ba2+)的2倍,故C错误;
D.氨水是弱电解质加硫酸生成强电解质,溶液导电性增强,Ba(OH)2溶液加硫酸生成硫酸钡沉淀,溶液的导电性减小,故D错误;
故选A。
6.D
【详解】A.C元素的化合价在反应前后没有发生变化,发生的是非氧化还原反应,不需加入氧化剂和还原剂就能实现,A不符合题意;
B.Cu元素的化合价在反应后升高,需加入氧化剂才可以实现,B不符合题意;
C.C元素的化合价在反应后升高,需加入氧化剂才可以实现,C不符合题意;
D.Mn元素的化合价在反应后降低,得到电子,需加入还原剂才能实现,D符合题意;
故合理选项是D。
7.A
【详解】A.反应①中氯气既是氧化剂又是还原剂,若反应①中n(ClO-)=5mol,n(ClO)=1mol,则失去电子的物质的量等于5×1mol+1×5mol=10mol。根据得失电子守恒,得到电子的物质的量等于10mol,生成1molCl-得到1mole-,则生成n(Cl-)=10mol。根据原子守恒,作还原剂的Cl2有3mol,作氧化剂的Cl2有5mol,则参加反应的还原剂与氧化剂的物质的量之比为3∶5,A正确;
B.反应①产物中K、Cl原子数比为1:1,反应①中每消耗1L×2mol/L=2molKOH,根据原子守恒,产物中含有2molCl原子,则吸收1molCl2,标准状况下Cl2的体积是22.4L,B错误;
C.反应②中,KClO中Cl元素化合价降低,KClO是氧化剂,Fe(NO3)3中Fe元素化合价升高得到K2FeO4,K2FeO4是氧化产物,所以氧化性:K2FeO4D.若反应①的氧化产物只有KClO,①Cl2+2KOH=KCl+KClO+H2O,②2Fe(NO3)3+3KClO+10KOH=2K2FeO4+6KNO3+3KCl+5H2O,则得到2molK2FeO4时消耗3molKClO,通过反应①生成3molKClO需要3molCl2,D错误;
答案选A。
8.A
【详解】A.属于非电解质,在水中以分子形态存在,不能电离,故A正确;
B.是弱碱,在水中电离出和,故B错;
C.属于可溶性盐,在水中电离出和,故C错;
D.是强酸,在水中电离出和,故D错;
答案选A。
9.B
【详解】A.胶体区别于溶液和浊液的本质特征是分散质的直径在之间,溶液的分散质的直径小于1nm,浊液的分散质的直径大于100nm,故A正确;
B.胶体和溶液都能够透过滤纸,不能通过过滤操作,将混合物中的溶液和胶体分离,故B错误;
C.胶体特有的性质为丁达尔效应,用激光笔照射胶体时可看到一条光亮的通路,溶液没有这样的现象,故C正确;
D. 胶体的制取是向沸水中滴入几滴饱和溶液,继续煮沸至溶液呈红褐色,停止加热,故D正确;
故答案选:B。
10.A
【分析】试样加足量的Cl2水,没有气体产生,说明无CO32-,溶液加四氯化碳分层,下层为紫红色,说明有I-无Fe3+,因为两者不能共存。上层加硝酸钡和稀硝酸,有白色沉淀产生,说明可能是SO42-、 SO32-或单一一个。根据往该溶液中加入过量的盐酸酸化的 BaCl2 溶液, 无沉淀生成,说明原溶液无SO42-,一定有SO32-,根据离子共存,溶液中无Ca2+存在,滤液加硝酸银和硝酸,不能确定是否含有Cl-。
【详解】A. 根据溶液中离子浓度均为0.1mol/L,且溶液呈电中性,溶液中一定存在 Na+、K+,不需要焰色反应来确定,故A错误;
B. 通过CCl4 层的颜色变化,也能判断出原溶液中是否存在Fe3+正确,故B对;
C. 虽然实验过程引入了氯元素, 不会影响原溶液是否存在Cl-的判断故C正确;
D. 肯定不存在的离子是 Ca2+、Fe3+、SO42-、CO32-、Cl-,故D正确。
答案选A。
11.D
【详解】A.腐蚀法制作印刷线路板,正确的离子方程式为:2Fe3++Cu=2Fe2++Cu2+,A错误;
B.NaHCO3电离生成Na+和,因此向NaHCO3溶液中加入过量NaHSO4溶液,发生的反应的离子方程式为:+H+= H2O+CO2↑,B错误;
C.向Ba(OH)2溶液中滴加等体积等浓度的NH4HSO4溶液,也会与OH-发生反应生成NH3和H2O,因此正确的离子方程式为:Ba2++2OH-++H++SO=NH3↑+BaSO4↓+2H2O,C错误;
D.NaHCO3溶液中加入足量Ba(OH)2溶液,以少量为标准,发生的离子反应方程式为:HCO+Ba2++OH-=BaCO3↓+H2O,D正确;
答案选D。
12.B
【详解】“纳米材料”是粒子直径为几纳米至几十纳米的材料,纳米碳就是其中一种,属于胶体分散质微粒直径的大小,若将纳米碳均匀地分散到蒸馏水中形成分散系是胶体,具有丁达尔现象,能透过滤纸,具有介稳性,不生成沉淀,故②③④正确;故选B。
13. Ca + 2H2O=Ca(OH)2 + H2↑ H2O 1:2
【详解】(1)Ca常温遇水发生反应生成氢氧化钙和氢气,化学方程式:Ca + 2H2O=Ca(OH)2 + H2↑;反应物水中氢元素由+1价降为0价,作氧化剂;(2)该反应中H元素化合价由+1价变为0价、H元素化合价由-1价变为0价,其得失电子最小公倍数是2,其电子转移的方向和数目为用双线桥法标明反应:CaH2+ 2H2O = Ca(OH)2+2H2中电子转移的方向和数目;(3)取一定质量的钙,平均分成两等份,一份直接与水反应生成氢气,1molCa与得到1molH2,另一份先生成氢化钙,然后氢化钙与水反应生成氢气,1molCaH2得到2molH2,不考虑中间的损失,理论上两份产生的氢气的物质的量比为1:2。
14. 3C+2K2Cr2O7+8H2SO4(稀)=3CO2↑+ 2K2SO4+2Cr2(SO4)3+8H2O K2Cr2O7 CO2 A NA
【详解】(1)根据元素守恒知生成物是H2O、K2SO4,C元素化合价由0价变为+4价、Cr元素化合价由+6价变为+3价,其得失电子最小公倍数是12,再结合转移电子、原子守恒配平方程式为3C+2K2Cr2O7+8H2SO4(稀)=3CO2↑+ 2K2SO4+2Cr2(SO4)3+8H2O,故答案为:3C+2K2Cr2O7+8H2SO4(稀)=3CO2↑+ 2K2SO4+2Cr2(SO4)3+8H2O;
(2)该反应中元素化合价变化为:C元素化合价由八价变为+4价、Cr元素化合价由+6价变为+少价,所以K2Cr2O7是氧化剂、C是还原剂,C元素被氧化,氧化产物是CO2,故答案为:K2Cr2O7;CO2;
(3)该反应硫酸中各元素化合价不变,体现酸性,故答案为:A;
(4)上述反应中若产生11g二氧化碳,物质的量为=0.25mol,C元素化合价由0价变为+4价,根据氧化产物与转移电子之间的关系式得转移电子的物质的量=0.25×4NA= NA,故答案为:NA。
15. ②⑤ ④⑦ ⑥ ①③⑩ ⑤
【详解】②空气由N2、O2、CO2、水蒸气、稀有气体等组成,⑤稀硝酸由硝酸溶于水形成, 碘酒由碘溶解在酒精中形成,所以属于混合物的是②⑤ ;
④CaO、⑦ H2O都由两种元素组成,其中一种元素为氧元素,所以属于氧化物的是④⑦;
⑥Ca(OH)2是金属的氢氧化物,能与酸反应生成盐和水,所以属于碱的是⑥;
①CuSO4 5H2O、③碳酸钠、⑩NaHCO3都为含氧酸盐,所以属于盐的是①③⑩;
⑤稀硝酸发生离子导电, 铝发生电子导电,所以可以导电的有⑤ 。答案为:②⑤ ;④⑦;⑥;①③⑩;⑤ 。
16.(1) CH3COOH CH3COO-+H+ NH3·H2O +OH- Na2CO3=2Na++ +Ba2+=BaSO4↓
(2) ②③ ①⑤
【分析】溶于水或在熔融状态下能够电离出离子的化合物是电解质,溶于水和在熔融状态下均不能电离出离子的化合物是非电解质,据此解答。
【详解】(1)CH3COOH是一元弱酸,在水中的电离方程式为CH3COOH CH3COO-+H+;
②NH3·H2O是一元弱碱,在水中的电离方程式为NH3·H2O +OH-;
③Na2CO3属于盐类,在水中的电离方程式为Na2CO3=2Na++;
④硫酸钠和氯化钡溶液反应生成硫酸钡和氯化钠,反应的离子方程式为+Ba2+=BaSO4↓;
(2)①二氧化碳不电离,属于非电解质;
②熔融KCl可电离出离子,属于电解质;
③NaHSO4固体溶于水电离,属于电解质;
④铜是金属单质,不是电解质也不是非电解质;
⑤乙醇不电离,属于非电解质;
⑥澄清石灰水属于混合物,不是电解质也不是非电解质;
其中属于电解质的是②③,非电解质的是①⑤。
17. Na2SO4、MgCl2 CuSO4、Na2CO3 KNO3、NaNO3
【分析】根据硫酸铜溶液显蓝色,硫酸钡是白色不溶于硝酸的沉淀,Mg(OH)2是白色不溶性物质分析。
【详解】(1)将白色固体溶于水中,得到无色透明溶液,说明固体中一定不含有CuSO4;
(2)取少量上述溶液两份,其中一份滴加BaCl2溶液,立即产生白色沉淀,再加入稀硝酸,沉淀没有溶解,则该沉淀是BaSO4,一定含有Na2SO4,一定不含Na2CO3,因为碳酸钡可以溶于硝酸中,反应会放出CO2气体,向另一份溶液中滴加NaOH溶液,有白色沉淀生成。说明含有Mg2+,产生的白色沉淀是Mg(OH)2,原固体中含有MgCl2。由于题目涉及实验中没有进行有关K+、Na+及NO3-的检验及各种微粒物质的量的计算,因此不能确定是否含有KNO3、NaNO3。
根据上述分析可知:溶液中一定含有Na2SO4、MgCl2,一定没有CuSO4、Na2CO3,可能含有KNO3、NaNO3。
【点睛】本题考查了混合物组成的推断,完成此题,可以结合题干提供的实验现象,结合各种离子的检验方法,根据离子在物质的存在确定物质的存在。
18. Mn HCl Cl2 MnCl2
【详解】根据方程式,KMnO4中Mn元素的化合价由+7价降低至+2价,得到电子被还原,作氧化剂,生成的MnCl2为还原产物,HCl中的Cl元素由-1价升高至0价,失去电子被氧化,作还原剂,生成的Cl2为氧化产物,用双线桥法表示其电子的转移方向数目为:。
19. MnO2 酸性 还原性
【详解】反应MnO2+4HCl(浓)MnCl2+Cl2↑+2H2O中Mn的化合价由MnO2中的+4价降低为MnCl2中的+2价,降低为2个单位,而Cl的化合价由HCl中的-1价升高为Cl2中的0价,每生成一个Cl2,升高了2个单位,根据氧化还原反应中,化合价升高和降低总数相等的最小公倍数法可配平氧化还原反应部分,结合质量守恒可配平非氧化还原反应部分,①故得:;
②Mn的化合价由MnO2中的+4价降低为MnCl2中的+2价,化合价降低被还原,该反应的氧化剂是MnO2;
③HCl在该反应中部分由-1价升为0价起还原剂的作用,部分价态不变起酸性作用,故体现的化学性质有酸性、还原性。
20. KMnO4、Ca(OH)2、FeCl3、HCl; KMnO4、FeCl3; Ca(OH)2; (Ca(OH)2= Ca2++ 2OH- 或FeCl3=Fe3++3Cl-或HCl=H++Cl-)。
【详解】①酸性高锰酸钾溶液显紫色,可以导电,溶液显酸性②澄清石灰水无色,能导电,溶液显碱性③FeCl3 溶液显黄色,能导电,溶液显酸性④稀盐酸无色,可以导电,溶液显酸性⑤酒精水溶液为无色溶液,不能导电,中性;