第3章 物质的性质与转化 同步练习(含解析) 2023-2024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3章 物质的性质与转化 同步练习(含解析) 2023-2024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 2023-11-20 14:03:27

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第3章 物质的性质与转化 同步练习
一、单选题
1.下列各组内物质的转化,只通过一步反应不能完成的是(  )
A.Zn→H2 B.CaO→CaCl2 C.CO2→CaCO3 D.Cu→Cu(OH)2
2.下列对于硝酸的认识,正确的是(  )
A.浓硝酸和稀硝酸都具有强氧化性
B.铜和稀硝酸的反应属于置换反应
C.在铜与浓硝酸的反应中,硝酸只体现氧化性,没有体现酸性
D.可用铝或铁制容器盛装稀硝酸
3.“碳中和”有利于全球气候改善。下列有关措施有利于促进碳中和的是(  )
A.用纯液态有机物代替水作溶剂
B.行搭乘公共交通工具或使用新能源汽车
C.用新技术大力开采煤炭资源,减缓能源危机
D.将垃圾回收分类,把适合焚化的垃圾利用现代焚化炉进行燃烧
4.下列物质能使品红溶液褪色,且褪色原理基本相同的是(  )
①活性炭 ②新制氯水 ③二氧化硫 ④臭氧 ⑤过氧化钠 ⑥双氧水
A.①②④ B.②③⑤ C.②④⑤⑥ D.③④⑥
5.人类必须尊重自然、顺应自然、保护自然。下列做法符合上述理念的是(  )
A.开发太阳能等新能源汽车
B.工业污水直接用于灌溉农田
C.焚烧废旧塑料防止“白色污染”
D.推广露天烧烤丰富人们饮食
6.如图所示的实验中,通入足量的SO2后,试管①和②中溶液的颜色分别是 (  )
A.①为红色,②为红色 B.①为蓝色,②为无色
C.①为无色,②为蓝色 D.①为红色,②为无色
7.属于人工固氮作用的是(  )
A.工业合成氨 B.硝酸工厂用NH3氧化制NO
C.雷雨时空气中的N2转化为NO D.由NH3制碳铵(NH4HCO3)
8.铁是目前世界上用量最大的金属材料,有关铁及其化合物的说法正确的是(  )
A.磁铁矿的成分是Fe2O3 B.Fe2+遇KSCN溶液显红色
C.Fe可被冷的浓HNO3钝化 D.Fe2+可被还原剂还原为Fe3+
9.下列关于硫单质及其化合物之间转化反应的方程式书写正确的是
A.单质转化为盐:
B.酸转化为氧化物:
C.酸转化为盐:
D.可溶性盐转化为另一种盐:
10.如图是实验室进行氨溶于水的喷泉实验装置,下列叙述错误的是(  )
A.该实验说明氨气是一种极易溶于水的气体
B.进入烧瓶中的液体颜色由无色变为红色,说明氨水呈碱性
C.形成喷泉的原因是氨气溶于水后,烧瓶内的气压小于大气压
D.用氯气代替氨气,利用此装置也可进行喷泉实验
11.下列关于化学与环境的叙述中错误的是(  )
A.燃煤时鼓入过量的空气可以减少酸雨的产生
B.利用汽车尾气催化装置可将尾气中的NO和CO转化为无害气体
C.“煤改气”、“煤改电”等工程有利于减少雾霾
D.工业废气排放之前必须回收处理以防污染大气
12.下图为自然界氮循环的示意图,其中哪一过程属于人工固氮(  )
A.① B.② C.③ D.④
13.在一定条件下,铁与有关物质的反应,所得产物错误的为(  )
A.Fe FeCl3 B.Fe FeS
C.Fe Fe(OH)3 D.Fe Fe3O4
14.下列有关叙述中正确的是(  )
A.NH3溶于水显弱碱性,因此可使石蕊溶液变红
B.利用液氨汽化时吸热,可用液氨作制冷剂
C.Si和C相似,在自然界主要以单质形式存在
D.浓HNO3能与铁反应生成氢气
15.下列有关硝酸的说法正确的是(  )
A.工业硝酸的质量分数约为 69%,常因溶有少量NO而略显黄色
B.硝酸是一种氧化性很强的酸,可以与金、铂等金属反应
C.将木炭放入浓硝酸中,可立即观察到有气泡生成
D.工业制备硝酸第三步为用水吸收二氧化氮生成硝酸
16.二氧化硫能使酸性高锰酸钾溶液褪色,说明二氧化硫具有(  )
A.酸性 B.氧化性 C.还原性 D.漂白性
二、综合题
17.目前,汽车尾气已成为许多大城市空气的主要污染源.汽车尾气中含有CO、NO等多种污染物.
(1)汽车燃料中一般不含氮元素,尾气中NO是如何产生的?说明原因(用化学方程式表示)   .
(2)汽车尾气中含有CO和NO,消除这两种物质对大气的污染的方法是安装催化转化器,使它们发生反应生成N2和CO2,该反应的化学方程式为   .
18.A、B、C、D四种物质的相互转化关系如图(部分反应条件及产物略去)。
(1)若A是黄色固体单质,则B为   ,D的浓溶液与铜反应的化学方程式是   。
(2)若A是空气中的主要成分,C是红棕色气体,则A的化学式为   ,D的浓溶液需保存在棕色试剂瓶中,并放置在阴凉处,原因是   (用化学方程式表示)。
19.W是由A、B两种元素组成的AB 2型化合物。
(1)若W和焦炭在高温下发生反应,所制得的半导体材料应用广泛。则W为   (填化学式)。
(2)若取两支试管分别加入少量W溶液,往一支试管中滴入KSCN溶液,无明显现象。往另一支试管中加入足量氯水,再加入适量CCl 4,振荡,静置,下层溶液呈紫红色;往上层溶液中滴入KSCN溶液,溶液呈红色。
①W溶液中所含金属阳离子为   。
②上述实验中,W与足量氯水反应的离子方程式为   。
(3)若W是离子化合物,其阴、阳离子均含18个电子,且阴、阳离子个数比为1∶1。
①阴离子的电子式为   。
②1 mol W与足量水充分反应,转移电子的物质的量为   mol。
20.制备:目前,我国采用“接触法”制硫酸,设备如图所示:
(1)图中设备A的名称是   ,B设备气流a、b温度较高的是   (填“a”或“b”).
(2)CuFeS2是黄铁矿的另一部分,煅烧时,CuFeS2转化为CuO、Fe2O3和SO2,该反应的化学方程式为:   
21.、NO和等氮氧化物是空气污染物,含有氮氧化物的尾气需处理后才能排放。
(1)的处理。是硝酸生产中氨催化氧化的副产物,用特种催化剂能使分解。与在加热和催化剂作用下生成的化学方程式为   。
(2)NO和的处理。已除去的硝酸尾气可用NaOH溶液吸收,主要反应如下:、
①下列措施能提高尾气中NO和去除率的有   (填字母)。
A.加快通入尾气的速率
B.采用气、液逆流的方式吸收尾气
C.吸收尾气过程中定期补加适量NaOH溶液
②吸收后的溶液经浓缩、结晶、   (填操作名称),得到NaNO2晶体,该晶体中的主要杂质是   (填化学式);吸收后排放的尾气中含量较高的氮氧化物是   (填化学式)。
(3)NO的氧化吸收。用NaClO溶液吸收硝酸尾气,可提高尾气中NO的去除率。其他条件相同,NO转化为的转化率随NaClO溶液初始pH(用稀盐酸调节)的变化如图所示。
①在酸性NaClO溶液中,会与结合形成HClO。HClO氧化NO生成和,其离子方程式为   。
②图中曲线所体现的反应规律是   。
答案解析部分
1.【答案】D
【解析】【解答】A.锌和稀硫酸反应生成氢气,Zn+H2SO4=ZnSO4+H2↑,A不符合题意;
B.氧化钙和盐酸反应生成氯化钙和水,CaO+2HCl= CaCl2+H2O,B不符合题意;
C.二氧化碳和氢氧化钙反应生成碳酸钙,Ca(OH)2+CO2=CaCO3+H2O,C不符合题意;
D.铜不能一步生成氢氧化铜,D符合题意;
故答案为:D。
【分析】A.锌与稀硫酸反应生成硫酸锌和氢气;
B.氧化钙和盐酸反应生成氯化钙和水;
C.二氧化碳和氢氧化钙反应生成碳酸钙和水;
D.铜不能一步转化为氢氧化铜。
2.【答案】A
【解析】【解答】A.浓硝酸和稀硝酸中氮元素+5价为最高价态,发生化学反应时元素化合价只降低,都具有氧化性,故A符合题意;
B.铜与硝酸发生氧化还原反应生成硝酸铜、一氧化氮和水,不是置换反应,故B不符合题意;
C.Cu和浓HNO3反应生成硝酸铜、NO2和水,N元素化合价降低,硝酸表现出氧化性,生成硝酸铜,硝酸还表现出酸性,故C不符合题意;
D.稀硝酸不能够使铁、铝钝化,所以不能用铝或铁制容器盛装稀硝酸,故D不符合题意;
故答案为:A。
【分析】A.硝酸中N元素的化合价为+5价,处于最高正价,具有强氧化性;
B.铜与稀硝酸反应没有单质生成;
C.铜与浓硝酸的反应中生成硝酸铜表现硝酸的酸性;
D.铁、铝在常温下与稀硝酸反应,不能发生钝化。
3.【答案】B
【解析】【解答】A.用纯液态有机物代替水作溶剂,不能促进碳中和,A不符合题意;
B.行搭乘公共交通工具或使用新能源汽车,减少碳排放,有利于促进碳中和,B符合题意;
C.用新技术大力开采煤炭资源,减缓能源危机,但煤炭的使用增大了碳排放,不能促进碳中和,C不符合题意;
D.把适合焚化的垃圾利用现代焚化炉进行燃烧,不能促进碳中和,D不符合题意;
故答案为:B。
【分析】有利于促进碳中和,则有利于减少二氧化碳的排放。
4.【答案】C
【解析】【解答】新制氯水、臭氧、过氧化钠和双氧水都是利用其强氧化性,使品红褪色。
故答案为:C
【分析】根据常见具有漂白性质的物质的漂白原理进行判断即可.
5.【答案】A
【解析】【解答】A、太阳能和风能是取之不尽的新能源,应大量发展使用,选项A符合;
B、工业污水直接用于灌溉农田可能会造成家作物的污染,选项B不符合;
C、焚烧废旧塑料会加重空气污染,选项C不符合;
D、推广露天烧烤丰富人们饮食,会造成空气污染,选项D不符合。答案选A。
【分析】绿色化学:从源头上减少或消除污染,B中工业污水会造成土壤污染,CD中直接焚烧会造成大气污染
6.【答案】D
【解析】【解答】SO2能与水反应生成H2SO3,具有酸性,能使紫色石蕊试液变红色,故试管①溶液显红色;同时SO2能使品红溶液褪色,故试管②中溶液为无色;D符合题意;
故答案为:D
【分析】根据SO2的性质分析。
7.【答案】A
【解析】【解答】A.工业合成氨是人工方法将氮气转化为氨,A符合题意;
B.NH3氧化制NO,是化合态的氮制化合态的氮,B不符合题意;
C.雷雨时空气中的N2转化为NO,不是人工的方法,C不符合题意;
D.由NH3制碳铵,是化合态的氮制化合态的氮,D不符合题意;
故答案为:A。
【分析】人工固氮使用人工的方法将游离态的氮转化为化合态的氮。
8.【答案】C
【解析】【解答】A、磁铁矿的成分是Fe3O4,A不符合题意;
B、Fe3+和KSCN发生反应,显血红色,B不符合题意;
C、铁与冷的浓硝酸或浓硫酸发生钝化反应,C符合题意;
D、Fe2+→Fe3+化合价升高,被氧化剂氧化,D不符合题意;
故答案为:C
【分析】A.赤铁矿的主要成分是Fe3O4;
B.根据Fe3+和Fe2+的检验分析;
C.浓硝酸具有氧化性,常温下能使铁钝化;
D.Fe2+具有还原性,可被氧化成Fe3+;
9.【答案】D
【解析】【解答】A.铜与硫共热反应生成硫化亚铜,反应的化学方程式为,故A不符合题意;
B.碳与浓硫酸共热反应生成二氧化碳、二氧化硫和水,反应的化学方程式为,故B不符合题意;
C.亚硫酸与可溶性氯化钡溶液不反应,与氢氧化钡溶液生成生成亚硫酸钡沉淀和水,反应的离子方程式为,故C不符合题意;
D.具有还原性的亚硫酸根与过氧化氢溶液发生氧化还原反应生成硫酸根离子和水,离子方程式为,故D符合题意;
故答案为:D。
【分析】A、硫和铜反应生成硫化亚铜;
B、原子不守恒;
C、亚硫酸不可拆;
D、亚硫酸根和过氧化氢反应生成硫酸根和水。
10.【答案】D
【解析】【解答】A.氨气在瓶中因为大量溶解于水,使得瓶内外压强差加大,所以产生喷泉。故A不符合题意
B.氨气是一种碱性气体,溶于水形成一水合氨,是一种弱碱。故B不符合题意
C.因为水被压回瓶内,说明瓶外的压强大于瓶内。故C不符合题意
D.氯气在水里的溶解度小,不能形成较大的压强差。故D符合题意
故答案为:D
【分析】通过氨气的喷泉实验,以及溶液的颜色变红,装有酚酞的水进入圆底烧瓶,可以确定氨气极易溶于水,溶于水后圆底烧瓶压强迅速降低,氨气溶于水形成的溶液变为红色,说明溶液显碱性
11.【答案】A
【解析】【解答】解:A.燃煤时鼓入足量空气,只能使燃料燃烧充分,不能减少二氧化硫的排放,则不能减少酸雨发生,应燃煤时加CaO脱硫,减少酸雨的发生,故A错误;
B.NO和CO均为有毒气体,利用催化剂发生反应生成无毒气体氮气和二氧化碳,故B正确;
C.“煤改气”、“煤改电”等工程可减少固体颗粒物的排放,则有利于减少雾霾,故C正确;
D.工业废气可能含有毒气体,则排放之前必须回收处理以防污染大气,故D正确;
故选A.
【分析】A.燃煤时鼓入足量空气,只能使燃料燃烧充分,不能减少二氧化硫的排放;
B.NO和CO均为有毒气体;
C.“煤改气”、“煤改电”等工程可减少固体颗粒物的排放;
D.工业废气可能含有毒气体.
12.【答案】B
【解析】【解答】过程①氮气和氧气在雷电下反应生成NO,属于自然固氮;
过程②氮气和氢气在催化剂、高温下反应生成NH3,属于人工固氮;
过程③含氮物转化为尿素,不是氮的固定;
过程④细菌分解生成氨气,不是氮的固定;
故答案为:B
【分析】氮气和氧气在雷电下反应生成NO,属于自然固氮;氮气和氢气在催化剂、高温下反应生成NH3,属于人工固氮;含氮物转化为尿素,细菌分解生成氨气,不是氮的固定。
13.【答案】C
【解析】【解答】A.铁和氯气反应生成氯化铁,A不符合题意;
B.铁和硫反应生成硫化亚铁,B不符合题意;
C.铁和水蒸气反应生成四氧化三铁和氢气,C符合题意;
D.铁在氧气中燃烧生成四氧化三铁,D不符合题意;
故答案为:C
【分析】A.Cl2具有氧化性,与可变价态金属反应时,生成最高价态的金属氯化物;
B.硫的氧化性较弱,与可变价态金属反应时,生成低价态的金属氯化物;
C.Fe与水蒸气在高温下反应生成Fe3O4;
D.Fe与O2在点燃的条件下生成Fe3O4;
14.【答案】B
【解析】【解答】A. NH3溶于水显弱碱性,因此可使石蕊溶液变蓝,A不符合题意;
B. 液氨汽化时大量吸热,可用液氨作制冷剂,B符合题意;
C. Si和C相似,在自然界主要以化合态形式存在,C不符合题意;
D. 室温下浓HNO3能使铁钝化,铁与硝酸反应不生成氢气,D不符合题意;
故答案为:B。
【分析】A.氨气溶于水显碱性,主要是部分电离出氢氧根离子,使酚酞变红,使石蕊变为蓝色
B.液化吸热导致温度迅速下降,可做制冷剂
C.硅和碳在自然界中主要以化合物形式存在,硅主要是以二氧化硅,或者硅酸盐形式存在,而碳主要是以二氧化碳或者是有机物存在
D.浓硝酸具有很强的氧化性,可使铁表面形成一层致密的氧化物薄膜
15.【答案】D
【解析】【解答】A. 工业硝酸的质量分数约为69%,常因溶有少量NO2而略显黄色,而不是NO,故A不符合题意;
B. 硝酸是一种氧化性很强的酸,和很多金属(除金、铂)反应,故B不符合题意;
C. 将木炭放入浓硝酸中,由于木炭的活泼性较弱,反应速率很慢,不能立即观察到有气泡生成,中学阶段一般理解为要加热才反应,故C不符合题意;
D. 工业制备硝酸第三步为用水吸收二氧化氮生成硝酸,发生3NO2 + H2O = 2HNO3
+ NO反应,故D符合题意。
故答案为:D。
【分析】工业制备硝酸三步,第一步是氨气催化氧化,第二步一氧化氮被氧气氧化,第三步二氧化氮与水反应生成硝酸和一氧化氮。
16.【答案】C
【解析】【解答】酸性高锰酸钾溶液具有强氧化性,二氧化硫具有还原性,能使酸性高锰酸钾溶液褪色,
故答案为:C。
【分析】掌握SO2的性质特点是解答的关键,例如二氧化硫通入下列溶液中的现象与其体现的性质比较可归纳为:
溶液 石蕊试液 加有酚酞的 NaOH溶液 酸性KMnO4 溶液 溴水 品红溶液 氢硫酸 (H2S溶液)
现象 变红 褪色 褪色 褪色 褪色 生成浅黄色沉淀
SO2的性质 溶于水显酸性 溶于水显酸性 还原性 还原性 漂白性 氧化性
17.【答案】(1)N2+O2 2NO
(2)2CO+2NO N2+2CO2
【解析】【解答】解:(1)汽车点火时,空气中的氮气与氧气反应生成一氧化氮,化学方程式:N2+O2 2NO;故答案为:N2+O2 2NO;(2)一氧化碳与一氧化氮反应生成氮气和二氧化碳,化学方程式:2CO+2NO N2+2CO2;故答案为:2CO+2NO N2+2CO2.
【分析】(1)汽车点火时,空气中的氮气与氧气反应生成一氧化氮;(2)依据题意可知:一氧化碳与一氧化氮反应生成氮气和二氧化碳.
18.【答案】(1)(或二氧化硫);
(2);
【解析】【解答】(1)A我黄色固体单质,为硫单质,与氧气反应得到二氧化硫,再与氧气反应得到三氧化硫,与水反应得到硫酸;B为二氧化硫,浓硫酸与铜加热得到二氧化硫和硫酸铜和水,方程式为 ;
(2)A为空气的主要成分,氮气与氧气得到一氧化氮,一氧化氮与氧气反应得到二氧化氮,与水反应得到硝酸,浓硝酸易见光分解, ;
【分析】(1)A为淡黄色,固体为硫,B为二氧化硫,C为三氧化硫,D为硫酸即可解题
(2)A为氮气,B为一氧化氮,C为NO2,D为硝酸即可解题
19.【答案】(1)SiO2
(2)Fe2+;3Cl2+4I-+2Fe2+=2I2+6Cl-+2Fe3+
(3);1
【解析】【解答】根据以上分析,(1)应用广泛的半导体材料是硅;W是SiO2;(2) W溶液是 。① 溶液中所含金属阳离子为Fe2+。②上述实验中, 与足量氯水反应生成氯化铁和碘单质,离子方程式为3Cl2+4I-+2Fe2+=2I2+6Cl-+2Fe3+。(3)W是 。①阴离子是 ,电子式为 。②1 mol 与足量水充分反应,转移电子的物质的量为1mol。
【分析】(1)常见的半导体材料是硅,二氧化硅可以和焦炭反应生成硅单质;
(2)根据题意可以知道溶液含有铁元素,不是铁离子,则应该为亚铁离子,并且加入四氯化碳后为紫红色,即为碘单质;
(3)阴离子有18个电子,阳离子有18个电子,且比例为1:1,所以W为过氧化钙。
20.【答案】(1)沸腾炉;b
(2)4CuFeS2+13O2 4CuO+2Fe2O3+8SO2
【解析】【解答】解:(1)A设备是硫铁矿与氧气在高温下煅烧反应在沸腾炉中进行;二氧化硫氧化生成三氧化硫为放热反应,所以b处温度高于a,
故答案为:沸腾炉; b;(2)根据题意可知,高温煅烧时CuFeS2时,反应物为CuFeS2和O2,生成物为CuO、Fe2O3 和SO2,再根据化合价升降法配平氧化还原反应方程式,
故答案为:4CuFeS2+13O2 4CuO+2Fe2O3+8SO2.
【分析】(1)依据接触法制硫酸的工业流程和设备反应分析判断;二氧化硫氧化生成三氧化硫为放热反应分析判断;(2)根据已知信息,确定出反应物和生成物,然后配平化学方程式.
21.【答案】(1)
(2)BC;过滤;;NO
(3);其他条件相同时,NaClO溶液的初始pH越小,NO转化率越高
【解析】【解答】(1)与在加热和催化剂作用下生成,根据电子守恒和原子守恒,可写出该反应的化学方程式为:;
(2)A.加快通入尾气的速率,会使得气体吸收的不充分,所以A不正确;
B.采用气、液逆流的方式吸收尾气,可以使气体和液体充分接触,所以B正确;
C.吸收尾气过程中定期补加适量NaOH溶液,增大反应物NaOH的浓度,加快化学反应速率,C正确,
故选择BC;
浓缩结晶后析出晶体,所以采用过滤的方法将晶体分离出来,故答案为过滤;
由已知所给的主要反应:、,可知溶液中主要含有NaNO2和NaNO3,NaNO2结晶后,杂质主要为NaNO3;NO2可以单独与NaOH反应,而NO需要与NO2共同通入NaOH溶液中才能反应,所以尾气中含量较高的为NO;
(3)已知,在酸性NaClO溶液中会与结合形成HClO,所以初始时以HClO形成存在,所以反应为为HClO,另外,根据已知HClO氧化NO生成和,根据电子守恒确定HClO和NO及和的系数,根据反应环境为酸性,确定电荷守恒H+的系数,最后根据原子守恒配平离子方程式,即离子方程式为:;
由图可知,横坐标为pH,纵坐标为NO的转化率,随着pH的增大,NO的转化率降低,所以其他条件相同时,NaClO溶液的初始pH越小,NO转化率越高。
【分析】(1)氨气和氧气反应生成一氧化二氮和水;
(2) ① A、气体通入过快吸收不完全;
B、逆流法可以使气体充分吸收;
C、氢氧化钠浓度增大可以加快反应速率;
② 结合题干信息,可以知道亚硝酸钠的制取过程中含有硝酸钠;
(3) ① 次氯酸和氧化物都不可拆,氯盐、硝酸盐可拆;
② 结合图示可以知道,次氯酸钠的pH越小,则一氧化氮转化率越大。