2024高考化学基础知识综合复习阶段检测卷1元素及其化合物(含解析)(10份打包)

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名称 2024高考化学基础知识综合复习阶段检测卷1元素及其化合物(含解析)(10份打包)
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资源类型 教案
版本资源 通用版
科目 化学
更新时间 2024-02-27 17:31:34

文档简介

阶段检测卷(一) 元素及其化合物
可能用到的相对原子质量:H 1 C 12 O 16 Na 23
S 32 Ca 40 Fe 56 Cu 64
选择题部分
一、选择题Ⅰ(本大题共15小题,每小题2分,共30分。每小题列出的四个备选项中只有一个是符合题目要求的,不选、多选、错选均不得分)
1.下列物质不属于碱性氧化物的是(  )
A.MgO B.Fe2O3
C.K2O D.Na2O2
2.下列物质的化学式不正确的是(  )
A.小苏打—NaHCO3
B.磁性氧化铁—Fe2O3
C.刚玉—Al2O3
D.纯碱—Na2CO3
3.下列说法正确的是(  )
A.液态氯化氢不导电,所以氯化氢是非电解质
B.二氧化硫的水溶液能导电,所以二氧化硫是电解质
C.铜丝、石墨都能导电,所以它们都是电解质
D.蔗糖在水溶液中和熔融状态时都不导电,所以蔗糖是非电解质
4.下列转化需要通过加氧化剂才能发生的是(  )
A.NaHCO3→Na2CO3
B.KClO3→O2
C.KI→I2
D.Cl2→HClO
5.下列物质不能通过化合反应得到的是(  )
A.Al(OH)3 B.Fe(OH)3
C.H2SO4 D.Fe3O4
6.下列离子方程式中,正确的是(  )
A.足量NaHSO4溶液和Na2CO3溶液混合:2H++CCO2↑+H2O
B.饱和石灰水和CuSO4溶液混合:2OH-+Cu2+Cu(OH)2↓
C.大理石溶于醋酸:CaCO3+2H+Ca2++CO2↑+H2O
D.NaHSO4溶液中加入少量Ba(OH)2溶液:Ba2++SBaSO4↓
7.几种含硫物质间的转化如图所示(部分产物略去)。下列说法不正确的是(  )
SO2Na2SO3溶液Na2SO4溶液
A.X可以是Na2CO3溶液
B.Y可以是O2、H2O2等氧化剂
C.反应①可以通过向NaOH溶液中通入过量的SO2气体实现
D.SO2、Na2SO3都能使酸性高锰酸钾溶液褪色
8.下列反应中,水作氧化剂的是(  )
A.2F2+2H2O4HF+O2
B.2Na+2H2O2NaOH+H2↑
C.Br2+H2OHBr+HBrO
D.2Na2O2+2H2O4NaOH+O2↑
9.下列关于铝热反应2Al+Fe2O3Al2O3+2Fe的说法不正确的是(  )
A.该反应中Al作还原剂
B.该反应中氧化产物与还原产物的物质的量之比为1∶2
C.该反应中冶炼得到1 mol Fe转移2 mol电子
D.该反应可用于焊接钢轨
10.下列说法正确的是(  )
A.二氧化硫可用于漂白纸浆
B.工业上用焦炭还原氧化铁在炼铁高炉中制铁
C.工业上用饱和石灰水制备漂白粉
D.NH3分解时吸热,可用作制冷剂
11.下列关于硅的说法正确的是(  )
A.硅的化学性质很稳定,常温下不能与其他物质发生反应
B.硅在自然界中的含量很大,自然界中存在大量的单质硅
C.高纯度的硅被用于制作计算机芯片
D.高纯度的硅常被用来制造光导纤维
12.下列说法正确的是(  )
A.水晶不能与NaOH溶液反应
B.向Na2SiO3溶液中逐滴加入稀盐酸制备硅酸凝胶
C.石英是良好的半导体材料,可以制成光电池
D.陶瓷的烧制不涉及化学变化
13.下列有关氮及其化合物的说法不正确的是(  )
A.硝酸应保存在棕色试剂瓶里
B.铵态氮肥不宜与碱性肥料混合施用
C.常温下铁制容器可以贮存浓硝酸
D.NO2密度比空气大,可用向下排空气法收集
14.下列关于浓硫酸的叙述正确的是(  )
A.室温下,不能将浓硫酸盛放在铝制容器中
B.浓硫酸有强氧化性,所以浓硫酸可用于干燥H2和CO
C.硫酸可用于生产化肥、农药、炸药、染料和盐类等
D.浓硫酸溅到皮肤上立即用稀氢氧化钠溶液冲洗
15.食品抗氧化剂是能阻止或延缓食品氧化变质、提高食品稳定性和延长贮存期的食品添加剂。下列物质不属于食品抗氧化剂的是(  )
A.方便面里的味精(谷氨酸钠)
B.糕点中的配料维生素C
C.葡萄酒中的少量二氧化硫
D.火腿肠中的少量亚硝酸钠
二、选择题Ⅱ(本大题共10小题,每小题3分,共30分。每小题列出的四个备选项中只有一个是符合题目要求的,不选、多选、错选均不得分)
16.由一种阳离子与两种酸根阴离子组成的盐称为混盐,CaOCl2是一种常见的混盐。下列说法不正确的是 (  )
A.CaOCl2有较强的氧化性
B.CaOCl2的电子式为]-Ca2+]-
C.以氯气为原料,每生成1 mol CaOCl2,转移2 mol电子
D.向CaOCl2的溶液中加入足量浓硫酸,可有黄绿色的气体产生
17.下列化学反应在金属冶炼工业中不符合目前实际的是(  )
A.2NaCl(熔融)2Na+Cl2↑
B.Al2O3+3C2Al+3CO↑
C.Fe2O3+3CO2Fe+3CO2
D.2Ag2O4Ag+O2↑
18.NaCl是从海水中提取出来的一种重要物质,除食用外,它还是一种工业原料。下列以NaCl为原料的产品(或物质)是(  )
①烧碱 ②纯碱 ③金属钠 ④氯气 ⑤盐酸
A.①②③④⑤
B.①②③④
C.①②③⑤
D.①②④⑤
19.已知MgO、MgCl2的熔点分别为2 800 ℃、604 ℃,将MgO、MgCl2加热熔融后通电电解,都可得到金属镁。海水中含有MgCl2,工业上从海水中提取镁,正确的方法是(  )
A.海水Mg(OH)2Mg
B.海水MgCl2溶液MgCl2(熔融)Mg
C.海水Mg(OH)2MgOMg
D.海水Mg(OH)2MgCl2溶液MgCl2(熔融)Mg
20.准确称量某种铁的氧化物6.08 g,用足量的CO进行还原,将生成的CO2全部用足量的澄清石灰水吸收,得到沉淀10.0 g,则这种铁的氧化物化学式为(  )
A.Fe4O5 B.FeO
C.Fe2O3 D.Fe3O4
21.下列实验方案中,能达到实验目的的是(  )
选项 实验目的 实验方案
A 配制100 mL 1.0 mol·L-1硫酸铜溶液 将25 g CuSO4·5H2O溶于100 mL蒸馏水中
B 除去碳酸钠固体中混有的碳酸氢钠 高温加热
C 证明Fe2+的氧化性 向FeCl2溶液中通入适量Cl2,溶液变成棕黄色
D 证明SO2的漂白性 SO2气体使酸性高锰酸钾溶液褪色
22.我国首艘使用了钛合金材料的国产航母已成功下水,钛(Ti)常温下与酸、碱均不反应,但高温下能被空气氧化,由钛铁矿(主要成分是FeO和TiO2)提取金属钛的主要工艺流程如图。下列说法错误的是(  )
A.步骤Ⅰ中碳单质作还原剂
B.步骤Ⅱ中未发生氧化还原反应
C.步骤Ⅲ中需在氩气环境中进行,防止金属被空气氧化
D.可用稀硫酸除去金属钛中的少量镁
23.过氧化钙晶体CaO2·8H2O不溶于水,遇水缓慢分解放出氧气,是一种优良的供氧剂。某学习小组欲利用工业废渣CaCl2(含生石灰和熟石灰)制取CaO2·8H2O,发现用Ca(OH)2和H2O2直接反应,生成杂质较多,则按下列方法制取过氧化钙晶体。
下列说法不正确的是(  )
A.Ca(OH)2的主要作用是调节溶液酸碱性和与循环母液反应产生氨气
B.为了加快反应,“搅拌”时应该在较高温度下进行
C.“真空过滤”的目的是加快过滤进程,减少与水反应
D.“搅拌”步骤反应为CaCl2+H2O2+2NH3·H2O+6H2OCaO2·8H2O↓+2NH4Cl
24.某溶液中含有较大量的Cl-、C、OH-三种阴离子,如果只取一次该溶液就能够分别将这三种阴离子依次检验出来,下列实验操作顺序中,正确的是 (  )
①滴加Mg(NO3)2溶液;②过滤;③滴加AgNO3溶液;④滴加Ba(NO3)2溶液
A.①②④②③
B.④②③②①
C.①②③②④
D.④②①②③
25.已知Cl2与NaOH溶液反应可生成NaCl、NaClO、NaClO3,现向NaOH溶液中通入一定量的Cl2,加热一段时间,充分反应后,溶液中只有NaCl、NaClO、NaClO3三种溶质。下列判断不正确的是(  )
A.反应过程中消耗Cl2与NaOH的物质的量之比为1∶2
B.反应停止后n(NaClO)∶n(NaCl)∶n(NaClO3)可能为1∶11∶2
C.若反应过程中消耗1 mol Cl2,则1 mol<转移电子物质的量< mol
D.溶液中c(Cl-)=c(ClO-)+c(Cl)
非选择题部分
三、非选择题(本大题共5小题,共40分)
26.(8分)请回答下列问题:
(1)漂白粉的有效成分的化学式为      ;氮气的结构式为      。
(2)向FeCl3溶液中滴加KSCN溶液的现象为                 。
(3)氯水光照发生变质,其中次氯酸发生反应的化学方程式为 。
27.(8分)为探究难溶性盐X(仅含三种元素)的组成和性质,设计并完成如下实验。
已知:气体甲和气体乙组成元素相同。
请回答下列问题:
(1)气体乙的化学式是       ;生成的气体甲和乙的体积比是      。
(2)Y的化学式是        。
(3)写出X在隔绝空气条件下加热分解的化学方程式:                 。
28.(8分)海水是巨大的资源宝库,从海水中提取食盐和溴的过程如图所示:
(1)请列举海水淡化的一种方法:        。
(2)步骤Ⅰ中已获得Br2,步骤Ⅱ中又将Br2还原为Br-,其目的是             。
(3)步骤Ⅱ用SO2水溶液吸收Br2,吸收率可达95%,该反应的离子方程式为          。
由此反应可知,除保护环境外,在工业生产中还应解决的问题是             。
29.(10分)某化学兴趣小组为研究氯气的性质并模拟工业制备漂白粉,设计了如图装置进行实验。已知:①A中反应为KClO3+6HCl(浓)KCl+3Cl2↑+3H2O;②石灰乳的主要成分为Ca(OH)2,其他杂质不参与反应。
(1)实验结束后,立即将B中溶液滴几滴在紫色石蕊试纸上,可观察到的现象是         , B中发生反应的化学方程式为             。
(2)装置C的实验目的是验证氯气是否具有漂白性,为此C中Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ处依次放入的物质正确的是     (填序号)。
序号 Ⅰ Ⅱ Ⅲ
① 干燥的有色布条 碱石灰 湿润的有色布条
② 干燥的有色布条 浓硫酸 湿润的有色布条
③ 湿润的有色布条 浓硫酸 干燥的有色布条
④ 湿润的有色布条 碱石灰 干燥的有色布条
(3)待E中物质完全反应后,经过一系列加工处理,得到漂白粉样品,其主要成分为       (填化学式)。
(4)F装置的作用是                     (用离子方程式表示)。
30.(6分)用NaOH和Na2CO3·nH2O的混合物共28 g配制成100 mL溶液,测得该溶液中c(Na+)=4 mol·L-1。另取相同质量的上述混合物,加入足量的盐酸完全反应后,放出的气体在标准状况下的体积为3.36 L。试计算:
(1)原混合物中NaOH的质量分数为     。
(2)Na2CO3·nH2O中n=      。
(3)反应后的溶液加热蒸干,最终得到固体    g。
阶段检测卷(一) 元素及其化合物
1.D 解析 Na2O2与水反应不仅生成NaOH,还生成了O2,不属于碱性氧化物。故选D。
2.B 解析 磁性氧化铁是Fe3O4。故选B。
3.D 解析 液态氯化氢不导电,但HCl溶于水能导电,氯化氢是电解质;二氧化硫的水溶液能导电,是由于二氧化硫与水反应生成亚硫酸,所以二氧化硫是非电解质、亚硫酸是电解质;铜丝、石墨都能导电,但都不是化合物,所以它们既不是电解质,也不是非电解质;蔗糖属于在水溶液中和熔融状态时都不导电的化合物,所以蔗糖是非电解质。故选D。
4.C 解析 A选项,NaHCO3→Na2CO3变化过程中,只需直接加热即可发生分解反应,没有元素化合价发生变化,不需要加入氧化剂;B选项,KClO3在催化剂作用下受热分解生成O2,不需要加入氧化剂;C选项,KI→I2变化过程中,碘元素化合价从-1价升高到0价,需要加入氧化剂才能实现;D选项,Cl2与水反应生成HCl和HClO,Cl2既是氧化剂又是还原剂,不需要加入氧化剂。故选C。
5.A 解析 Al2O3不溶于水,不能由化合反应生成Al(OH)3;Fe(OH)3可以经化合反应生成:4Fe(OH)2+O2+2H2O4Fe(OH)3;H2SO4可以经化合反应生成:SO3+H2OH2SO4;Fe3O4可以经化合反应生成:3Fe+2O2Fe3O4。故选A。
6.A 解析 A选项,足量NaHSO4溶液提供H+,与C充分反应,离子方程式为2H++CCO2↑+H2O;B选项,饱和石灰水与CuSO4反应,生成沉淀Cu(OH)2和微溶物CaSO4,离子方程式为Ca2++2OH-+Cu2++SCu(OH)2↓+CaSO4↓;C选项,醋酸是弱酸,反应的离子方程式为CaCO3+2CH3COOHCa2++2CH3COO-+CO2↑+H2O;D选项,反应的离子方程式应为Ba2++2OH-+2H++SBaSO4↓+2H2O。故选A。
7.C 解析 A选项,亚硫酸的酸性大于碳酸,因此SO2与Na2CO3溶液反应可以生成Na2SO3和CO2;B选项,Na2SO3→Na2SO4发生氧化反应,需要加入O2、H2O2等氧化剂;C选项,若X是NaOH溶液,SO2过量生成NaHSO3;D选项,SO2、Na2SO3中S元素化合价均为+4价,具有还原性,都能使酸性高锰酸钾溶液褪色。故选C。
8.B 解析 A选项,反应2F2+2H2O4HF+O2,H2O作还原剂;B选项,反应2Na+2H2O2NaOH+H2↑,H2O作氧化剂;C选项,Br2+H2OHBr+HBrO,H2O既不作氧化剂,也不作还原剂;D选项,2Na2O2+2H2O4NaOH+O2↑,H2O既不作氧化剂,也不作还原剂。故选B。
9.C 解析 反应2Al+Fe2O3Al2O3+2Fe中,Al作还原剂,氧化产物(Al2O3)与还原产物(Fe)的物质的量之比为1∶2;反应中Fe元素的化合价由+3价降为0价,则冶炼得到1molFe转移3mol电子;由于该反应释放大量的热,适用于野外焊接钢轨。故选C。
10.A 解析 A选项,二氧化硫具有漂白性,可用于漂白纸浆;B选项,工业上炼铁是用CO还原氧化铁;C选项,工业上用氯气与石灰乳反应制备漂白粉;D选项,液氨作制冷剂是利用其汽化吸热。故选A。
11.C 解析 A选项,硅的化学性质虽然很稳定,但常温下硅能与氟化氢、氢氧化钠溶液等反应;B选项,硅在自然界中主要以硅酸盐和氧化物的形式存在;C选项,单质硅是半导体材料,常用来制作计算机芯片;D选项,制造光导纤维的材料是二氧化硅。故选C。
12.B 解析 A选项,水晶的主要成分是SiO2,能与NaOH溶液反应生成硅酸钠和水;B选项,向Na2SiO3溶液中逐滴加入稀盐酸,反应生成硅酸,硅酸是白色胶状物;C选项,单质硅是良好的半导体材料,可以制成光电池,石英的主要成分是SiO2;D选项,烧制陶瓷的主要原料是黏土,烧制陶瓷的过程会发生化学变化。故选B。
13.D 解析 A选项,硝酸见光易分解,故应保存在棕色试剂瓶中;B选项,铵态氮肥应避免与碱性肥料混合施用,防止N与OH-反应生成氨气降低肥效;C选项,常温下,铁、铝遇浓硝酸发生钝化,形成一层保护膜,因此常温下铁制容器可以贮存浓硝酸;D选项,NO2密度比空气大,应用向上排空气法收集。故选D。
14.C 解析 A选项,室温下浓硫酸可使铝表面形成一层致密的保护膜,因此室温下可用铝制容器盛放浓硫酸;B选项,浓硫酸可用于干燥H2和CO,是利用浓硫酸的吸水性;C选项,硫酸可用于生产化肥、农药、炸药、染料和盐类等;D选项,浓硫酸溅到皮肤上应用大量水冲洗,最后涂上稀碳酸氢钠溶液。故选C。
15.A 解析 维生素C、二氧化硫以及亚硝酸钠都具有较强的还原性,属于食品抗氧化剂。谷氨酸钠为增味剂,不能起到抗氧化作用。故选A。
16.C 解析 由混盐定义可以推知:CaOCl2中的酸根为ClO-和Cl-。A选项,由于存在ClO-,CaOCl2具有较强氧化性;B选项,根据CaOCl2的组成,其电子式为]-Ca2+]-;C选项,以Cl2为原料,Cl元素化合价一半升高一半降低,因此每生成1molCaOCl2,转移1mol电子;D选项,向CaOCl2的溶液中加入足量浓硫酸,可发生反应CaOCl2+H2SO4(浓)CaSO4+Cl2↑+H2O,生成黄绿色的Cl2。故选C。
17.B 解析 目前工业上金属铝的制备方法是电解熔融氧化铝。故选B。
18.A 解析 2NaCl+2H2O2NaOH+H2↑+Cl2↑,H2+Cl22HCl,HCl溶于水为盐酸,2NaCl(熔融)2Na+Cl2↑,NaCl+CO2+NH3+H2ONaHCO3↓+NH4Cl,2NaHCO3Na2CO3(纯碱)+CO2↑+H2O。故利用NaCl可以制NaOH(烧碱)、Na2CO3(纯碱)、Na、Cl2、盐酸等。故选A。
19.D 解析 工业制备流程除理论上可行外还要考虑设备、原料、成本等问题。A选项,NaOH成本高,且Mg(OH)2不能直接电解;B选项,第一步加HCl,得不到MgCl2;C选项,由于MgO的熔点很高,消耗能量多,不经济;D选项,符合要求。故选D。
20.A 解析 反应过程存在守恒关系:O(氧化物中)~CO~CO2~CaCO3,则n(O)=n(CaCO3)==0.10mol,m(Fe)=6.08g-0.10mol×16g·mol-1=4.48g,n(Fe)==0.08mol,n(Fe)∶n(O)=0.08mol∶0.10mol=4∶5,因此,这种铁的氧化物化学式为Fe4O5。
21.B 解析 A选项,25gCuSO4·5H2O的物质的量为0.1mol,将其溶于100mL蒸馏水中,溶液的体积不是100mL,浓度也就不是1.0mol·L-1,不能达到实验目的;B选项,高温加热能使碳酸氢钠分解变为碳酸钠,能达到实验目的;C选项,向FeCl2溶液中通入适量Cl2,溶液变成棕黄色,只能证明Fe2+的还原性,不能达到实验目的;D选项,SO2气体使酸性高锰酸钾溶液褪色,只能证明SO2的还原性,不能达到实验目的。故选B。
22.B 解析 A选项,FeO和碳单质反应生成铁和碳的氧化物,步骤Ⅰ中碳元素的化合价升高,碳单质作还原剂;B选项,步骤Ⅱ中碳单质参加反应生成一氧化碳,氯气被还原成四氯化钛,属于氧化还原反应;C选项,镁是活泼的金属,钛在高温下能被空气氧化,所以步骤Ⅲ需在氩气环境中进行,防止金属被空气氧化;D选项,钛常温下与酸、碱均不反应,镁与稀硫酸反应,可用稀硫酸除去金属钛中的少量镁。故选B。
23.B 解析 A选项,由于前一步骤通入了HCl,Ca(OH)2可以调节溶液的酸碱性,并与循环母液(含NH4Cl)反应生成氨气;B选项,由于温度较高时H2O2会分解,应该在较低温度下“搅拌”;C选项,CaO2遇水缓慢分解,所以生成过氧化钙后,应采用“真空过滤”加快过滤进程,减少与水反应;D选项,“搅拌”步骤中发生的反应是CaCl2+H2O2+2NH3·H2O+6H2OCaO2·8H2O↓+2NH4Cl。故选B。
24.D 解析 由于C能与AgNO3溶液、Mg(NO3)2溶液反应,分别生成Ag2CO3沉淀、MgCO3微溶物,故要先检验C,再检验OH-、Cl-;由于OH-与Ag+结合生成的AgOH极不稳定,故要先检验OH-。仅用一份样品溶液,可先滴加Ba(NO3)2溶液,产生白色沉淀,说明含有C;过滤,向滤液中滴加Mg(NO3)2溶液,产生白色沉淀,说明含有OH-;过滤,再向滤液中滴加AgNO3溶液,产生白色沉淀,说明含有Cl-。综上所述,正确的实验操作顺序是④②①②③。故选D。
25.D 解析 A选项,根据NaCl、NaClO、NaClO3可知,Na和Cl的物质的量之比为1∶1,则参加反应的Cl2与NaOH的物质的量之比为1∶2。B选项,若n(NaClO)∶n(NaClO3)=1∶2,设n(NaClO)为1mol、n(NaClO3)为2mol,根据得失电子守恒,则n(NaCl)=1mol×1+2mol×5=11mol,因此反应停止后n(NaClO)∶n(NaCl)∶n(NaClO3)可能为1∶11∶2。C选项,假设只发生反应Cl2+2NaOHNaCl+NaClO+H2O,消耗1molCl2时转移1mol电子;假设只发生反应3Cl2+6NaOH5NaCl+NaClO3+3H2O,消耗1molCl2时转移mol电子,因此若反应过程中消耗1molCl2,则1mol<转移电子物质的量26.答案 (1)Ca(ClO)2 N≡N
(2)溶液变成红色
(3)2HClO2HCl+O2↑
解析 (1)漂白粉主要成分是Ca(ClO)2、CaCl2,有效成分是Ca(ClO)2;N2分子含有氮氮三键,其结构式为N≡N。(2)向FeCl3溶液中滴加KSCN溶液生成Fe(SCN)3,溶液变成红色。(3)氯水光照发生变质,其中次氯酸见光分解:2HClO2HCl+O2↑。
27.答案 (1)CO 1∶1
(2)Fe2O3
(3)FeC2O4FeO+CO↑+CO2↑
解析 (1)能使澄清石灰水变浑浊的气体可能是CO2或SO2,又由于气体甲和气体乙组成元素相同,且气体乙能通过澄清石灰水,因此只可能是C、O元素组成的气体,因此甲为CO2,乙为CO;CO2的相对分子质量为44、CO的相对分子质量为28,二者体积比为1∶1时,平均相对分子质量为36。(2)根据题目信息,最终得到红棕色固体Y是Fe2O3。(3)n(CO2)=n(CaCO3)==0.05mol,则n(CO)=n(CO2)=0.05mol,n(C)=n(CO2)+n(CO)=0.10mol;n(Fe)=2n(Fe2O3)=2×=0.05mol,则X中的氧元素:m(O)=(7.20-0.05×56-0.10×12)g=3.20g,n(O)==0.20mol。
因此,n(Fe)∶n(C)∶n(O)=0.05∶0.10∶0.20=1∶2∶4,X的化学式为FeC2O4。
根据已知反应物和生成物间的定量关系,X在隔绝空气条件下加热分解的化学方程式为FeC2O4FeO+CO↑+CO2↑。
28.答案 (1)蒸馏法(或渗析法或离子交换法)
(2)富集Br2,提高Br2的浓度
(3)SO2+2H2O+Br24H++2Br-+S 强酸和单质溴对设备的腐蚀
解析 (1)常见的海水淡化的方法有蒸馏法、渗析法和离子交换法等。(2)步骤Ⅰ中Br2的浓度很小,多次用SO2溶液吸收,最终用Cl2处理,则可获得大量的工业溴。(3)单质溴具有强氧化性,可以氧化SO2生成H2SO4,因此要注意强酸和单质溴对设备的腐蚀问题。
29.答案 (1)紫色石蕊试纸先变红后褪色 Cl2+H2OHCl+HClO
(2)③
(3)Ca(ClO)2、CaCl2
(4)Cl2+2OH-Cl-+ClO-+H2O
解析 (1)氯气与水反应生成盐酸和次氯酸,B装置中反应的化学方程式为Cl2+H2OHCl+HClO;次氯酸有漂白性,将B中溶液滴在紫色石蕊试纸上,可观察到的现象是紫色石蕊试纸先变红后褪色。
(2)装置C的实验目的是验证氯气是否具有漂白性,先通过湿润的有色布条,湿润的有色布条褪色,然后通过浓硫酸干燥除去氯气中的水分,再通过干燥的有色布条,干燥的有色布条不褪色,说明氯气不具有漂白性,次氯酸具有漂白性。
(3)氯气与氢氧化钙反应生成氯化钙、次氯酸钙和水,漂白粉主要成分为CaCl2、Ca(ClO)2。
(4)氯气有毒,不能直接排放到空气中,用氢氧化钠溶液吸收氯气,防止环境污染。反应的离子方程式为Cl2+2OH-Cl-+ClO-+H2O。
30.答案 (1)14.3% (2)3 (3)23.4
解析 (1)Na2CO3+2HCl2NaCl+CO2↑+H2O
1mol 22.4L
n(Na2CO3) 3.36L
n(Na2CO3)=0.15mol
由题意得n(Na+)=2n(Na2CO3)+n(NaOH)=4mol·L-1×0.1L=0.4mol,
所以n(NaOH)=0.4mol-0.3mol=0.1mol,w(NaOH)=×100%≈14.3%。
(2)28g混合物中Na2CO3·nH2O的质量:28g-m(NaOH)=28g-0.1mol×40g·mol-1=24g,其中m(Na2CO3)=0.15mol×106g·mol-1=15.9g,
,n=3。
(3)由(1)计算可知n(Na+)=0.4mol,溶液蒸干最终得到NaCl固体。
n(NaCl)=n(Na+)=0.4mol,m(NaCl)=0.4mol×58.5g·mol-1=23.4g。阶段检测卷(二) 物质结构 元素周期律
选择题部分
一、选择题Ⅰ(本大题共15小题,每小题2分,共30分。每小题列出的四个备选项中只有一个是符合题目要求的,不选、多选、错选均不得分)
1.1991年我国化学家张青莲准确测得In的相对原子质量为114.818,被国际原子量委员会采用为新的标准值。下列关于In的说法中,不正确的是(  )
AIn原子核外有49个电子
BIn原子核内有49个中子
CIn原子的质量数为115
DIn是In元素的一种核素
2.下列是几种原子结构示意图,其中不正确的是(  )
3.75%乙醇、“84”消毒液、过氧化氢(H2O2)、氯水等均可有效灭活病毒。对于上述化学药品,下列说法不正确的是(  )
A.乙醇属于有机物,分子中仅含共价键
B.“84”消毒液的有效成分为NaClO,是离子化合物
C.过氧化氢(H2O2)属于共价化合物
D.新制的氯水是纯净物
4.下列原子结构和元素性质,随着原子序数的递增不呈周期性变化的是(  )
A.相对原子质量
B.原子半径
C.化合价
D.元素的金属性和非金属性
5.下列有关氢元素的表述不正确的是(  )
A.1H原子核内无中子
B.1H2和2H2物理性质基本相同
C.1H、2H、3H互为同位素
D.1H2和2H2化学性质基本相同
6.下列化学用语不正确的是(  )
A.CO2的结构式为OCO
B.Cl-的离子结构示意图为
C.次氯酸的电子式为
D.用电子式表示氯化钙的形成过程为
7.下列关于元素周期表的叙述不正确的是(  )
A.主族元素的最外层电子数都等于该元素所在的族序数
B.目前使用的元素周期表中,最长的周期含有32种元素
C.短周期元素是指1~18号元素
D.硅和锗是重要的半导体材料,属于过渡元素
8.下列性质的递变规律不正确的是(  )
A.NaOH、Mg(OH)2、Al(OH)3的碱性依次减弱
B.Al3+、Mg2+、Na+的半径依次增大
C.NH3、H2O、HF的还原性依次增强
D.F2、Cl2、Br2、I2的熔点、沸点依次升高
9.下列说法不正确的是(  )
A.Li、Na、K元素的原子核外电子层随着核电荷数的增加而增多
B.第二周期元素从Li到F,非金属性逐渐增强
C.Na比K原子半径小,所以Na的金属性比K的强
D.O和S为同主族元素,且O比S的非金属性强
10.下列关于化学键和分子间作用力的说法不正确的是 (  )
A.CaCl2和Na2O2中的化学键类型完全相同
B.C2H4分子中含有极性共价键和非极性共价键
C.H2O比H2S熔点高,是由于水分子间还存在氢键
D.干冰升华时克服了分子间作用力
11.下列关于元素周期表的说法不正确的是(  )
A.原子最外层只有1个电子的元素可能是非金属元素也可能是金属元素
B.0族元素原子最外层均达到8电子稳定结构
C.元素周期表中从第ⅢB族到第ⅡB族10个纵列的元素都是金属元素
D.已发现的所有第ⅦA族元素均为非金属元素
12.下列说法正确的是(  )
A.离子化合物中一定含有金属元素
B.共价键只存在于共价化合物中
C.NaCl溶于水破坏了离子键
D.HCl气体溶于水,分子间作用力被破坏
13.某主族元素X的气态氢化物的化学式为XH3。下列叙述不正确的是(  )
A.该元素原子的最外层上有5个电子
B.该元素最高价氧化物的化学式为X2O5
C.该元素在元素周期表中位于第ⅤA族
D.该元素最高价氧化物对应的水化物的化学式为H2XO3
14.电子层数相同的三种元素X、Y、Z,它们最高价氧化物对应水化物的酸性由强到弱顺序为HXO4>H2YO4>H3ZO4。下列判断不正确的是(  )
A.原子半径:X>Y>Z
B.气态氢化物稳定性:X>Y>Z
C.元素原子得电子能力由强到弱:X>Y>Z
D.单质与氢气化合由易到难:X>Y>Z
15.联合国将2019年定为“国际化学元素周期表年”。下列说法正确的是(  )
A.在周期表中金属和非金属的分界处寻找半导体材料
B.主族元素的最高正化合价等于它的族序数,则第ⅥA族元素的最高正化合价均为+6价
C.第118号元素位于周期表第七周期第ⅦA族
D.门捷列夫曾经预言了“类铝”元素的存在,后来化学家发现了它,这种元素是硼
二、选择题Ⅱ(本大题共10小题,每小题3分,共30分。每小题列出的四个备选项中只有一个是符合题目要求的,不选、多选、错选均不得分)
16.鸟粪石[Mg(NH4)PO4·6H2O]是一种盛产于秘鲁的优质氮磷肥料;钴(Co)是质子数为27的元素,它的中子数为33的核素可用于癌症的放射性治疗。下列有关说法不正确的是(  )
A.钴不是主族元素
BCoCl2不能长期稳定存在
C.Mg2+的离子结构示意图为
D.鸟粪石中两种阳离子为Mg2+、N
17.X、Y是原子序数大于4的主族元素,Xm+、Yn-两种离子的原子核外电子层结构相同。下列关于X、Y的叙述正确的是(  )
A.X的原子序数小于Y的原子序数
B.X、Y的核电荷数之差是(m-n)
C.离子半径:r(Yn-)>r(Xm+)
D.X和Y处于同一周期
18.A、B为短周期元素,A原子的第2电子层比B原子的第2电子层少3个电子,B原子核外电子总数比A原子核外电子总数多5,则A和B形成的化合物的化学式为(  )
A.B3A2 B.BA2
C.AB4 D.B2A3
19.短周期主族元素X、Y、Z、W的原子序数依次增大,X是地壳中含量最多的元素,Y原子的最外层有3个电子,Z的单质晶体是应用最广泛的半导体材料,W与X位于同一主族。下列说法正确的是(  )
A.原子半径:r(W)>r(Z)>r(Y)>r(X)
B.Y的最高价氧化物为两性氧化物
C.Z的最高价氧化物对应的水化物是强酸
D.W的气态氢化物的热稳定性比X的强
20.已知X、Y、Z、W、R五种元素,X是原子序数最小的元素;Y元素原子最外层电子数是内层电子总数的2倍;Z元素原子最外层电子数比其次外层电子数多4;W元素原子K层和M层电子总数等于其L层电子数;R与X处于同一主族,其阳离子与W的阴离子核外电子总数相同。下列说法不正确的是(  )
A.石油的主要成分是X和Y形成的一类有机物
B.Z和W可以形成ZW2、ZW3两种化合物
C.R的单质遇水会剧烈反应,并放出X2气体
D.R与W元素的原子半径:r(W)21.短周期元素a、b、c在周期表中的相对位置如图所示。下列有关这三种元素的叙述正确的是(  )
A.a是一种金属元素
B.b的单质不能与H2O反应
C.b的氢化物很稳定
D.c的最高价氧化物对应的水化物是弱酸
22.现有四种短周期元素,其有关信息如表所示:
元素 结构特点及在 周期表中的位置 单质及化合物的 部分性质与用途
甲 第三周期某金属元素 氧化物为两性氧化物
乙 原子最外层电子数是次外层电子数的一半 单质是重要的半导体材料
丙 原子最外层电子数是最内层电子数的2倍 单质存在多种同素异形体
丁 元素能形成两种不同的单质 丁的一种单质在大气层的平流层中可以吸收紫外线
下列说法不正确的是(  )
A.甲的氧化物与NaOH溶液反应的离子方程式为Al2O3+2OH-+3H2O2[Al(OH)4]-
B.乙的常见氧化物是光导纤维的重要材料
C.丙的一种新型纳米管材料,具有比表面积大、高强度和优良的电学性能
D.丁元素形成的一种单质,在空气中含量最大
23.几种短周期元素的原子半径及主要化合价如图所示。下列说法不正确的是(  )
A.X的最高价氧化物是两性氧化物
B.可以用电解Y的熔融氧化物的方法冶炼Y的单质
C.Z的常见氢化物能使湿润的红色石蕊试纸变蓝
D.W可以形成H2W和H2W2两种氢化物
24.如果将前18号元素按原子序数递增的顺序排列,可形成如图所示的“蜗牛”形状,图中每个“”代表一种元素,其中①代表氢元素。下列说法不正确的是(  )
A.②属于非金属元素
B.若③④⑦形成一种化合物,结构式可能为OCS
C.⑤的单质与水可以剧烈反应得到H2
D.⑥的最高价氧化物对应的水化物具有两性
25.X、Y、Z、U、W五种短周期非金属元素,其原子半径与原子序数关系如图所示,化合物XZ是水煤气的主要成分之一。下列说法不正确的是(  )
A.X和U是同主族元素
B.W的最高价氧化物对应的水化物为弱酸
C.Y的最低价的氢化物与最高价氧化物对应的水化物可发生反应
D.X和Z形成的一种化合物,是导致温室效应的主要气体
非选择题部分
三、非选择题(本大题共5小题,共40分)
26.(8分)请回答下列问题:
(1)明矾的化学式为        ;次氯酸的结构式为        。
(2)纯净的H2在Cl2中燃烧,发出     火焰。
(3)医用软膏中的“凡士林”和蜡烛、蜡笔中的石蜡,其主要成分是      。
27.(8分)部分短周期元素的性质与原子(或分子)结构如表:
元素 元素的性质与原子(或分子)结构
T 元素的最高正价与最低负价的代数和为6
X 单质为双原子分子,分子中含有3个共用电子对
Y M层比K层少1个电子
Z 第三周期元素的简单离子中半径最小
(1)元素T在周期表中的位置是               。
(2)X的双原子分子的电子式为       。
(3)XT3极不稳定,遇水反应生成酸和一种碱性气体,反应的化学方程式为          。
(4)Y和Z的最高价氧化物对应的水化物间反应的离子方程式为             。
28.(8分)“海洋二号”卫星上铷原子钟的设计,在相噪和杂散指标上进行了提升。已知铷(Rb)的原子序数为37。请回答下列问题:
(1)Rb在元素周期表中的位置是      。
(2)单质铷与水剧烈反应,反应的离子方程式为                。
(3)Rb的还原性比K的还原性      (填“弱”或“强”)。
(4)与铷同一主族的碱金属X,X广泛用于制作高性能电池的负极材料,其电极反应为     。
29.(10分)两个化学兴趣小组拟通过实验探究同主族元素性质的递变规律。
Ⅰ.第一小组同学探究元素Cl、Br、I的非金属性强弱。
(1)实验步骤、现象及实验结论如表。
实验步骤 实验现象 实验结论及 离子方程式
甲中溶液由无色变为橙色;乙中溶液________________ 离子方程式:_________________________ 甲是________________; 乙是Cl2+2I-2Cl-+I2 结论:卤素单质的氧化性由强到弱的顺序为Cl2>Br2>I2
(2)该小组设计的实验方案是否合理,说明理由: _________________________________________。
Ⅱ.第二小组同学探究元素C、Si的非金属性强弱,设计的实验方案如图:
(3)仪器D的名称为       。
(4)该小组同学用盐酸、CaCO3和Na2SiO3溶液,如图装置进行实验,观察到试管C中溶液有白色沉淀生成,甲同学认为非金属性:C>Si。但乙同学认为此方案不合理,理由是________________;
并提出改进措施:在B、C两装置之间接一个盛有      溶液的洗气瓶。
30.(6分)某元素的一种核素X,质量数为A,中子数为N,它与1H原子构成1HmX分子。设阿伏加德罗常数的值为NA。
(1)a g 1HmX的物质的量为    ,所含中子的物质的量为     。
(2)a g 1HmX所含质子数为________________。
阶段检测卷(二) 物质结构 元素周期律
1.B 解析 In是In元素的一种核素,质量数为115,质子数为49,原子核外电子数为49,中子数=115-49=66。故选B。
2.D 解析 最外层电子数不能超过8。故选D。
3.D 解析 氯水是氯气溶于水形成的混合物。故选D。
4.A 解析 相对原子质量随原子序数递增不呈周期性变化。故选A。
5.B 解析 1H原子核内1个质子,无中子;2H原子核内1个质子,1个中子;3H原子核内1个质子,2个中子。1H、2H、3H互为同位素。1H2和2H2化学性质基本相同,1H2和2H2物理性质有差异,如密度。故选B。
6.C 解析 次氯酸的电子式为。故选C。
7.D 解析 硅和锗是重要的半导体材料,位于第ⅣA族。过渡元素指所有副族和第Ⅷ族元素。故选D。
8.C 解析 A选项,Na、Mg、Al的金属性依次减弱,NaOH、Mg(OH)2、Al(OH)3的碱性依次减弱;B选项,Al3+、Mg2+、Na+三种离子的质子数依次减小,电子数均为10,半径依次增大;C选项,N、O、F三种元素非金属性依次增强,NH3、H2O、HF的还原性依次减弱;D选项,F2、Cl2、Br2、I2的相对分子质量依次增大,分子间作用力依次增大,熔点、沸点依次升高。故选C。
9.C 解析 Na比K原子半径小,K比Na更容易失去电子,K的金属性比Na的强。故选C。
10.A 解析 A选项,CaCl2只存在离子键,Na2O2中存在离子键和非极性共价键;B选项,C2H4分子中含有极性共价键(C—H)和非极性共价键();C选项,H2O分子之间存在氢键使得水的熔点和沸点升高;D选项,干冰中CO2分子间存在分子间作用力,升华时克服了分子间作用力。故选A。
11.B 解析 A选项,原子最外层只有1个电子的元素可能是非金属元素(H)也可能是金属元素(碱金属和部分过渡元素);B选项,0族元素原子最外层均达到稳定结构(He为2电子稳定结构,其余为8电子稳定结构);C选项,元素周期表中从第ⅢB族到第ⅡB族10个纵列的元素都是过渡元素,又称过渡金属;D选项,第ⅦA族元素为卤族元素,已发现的所有第ⅦA族元素均为非金属元素。故选B。
12.C 解析 A选项,离子化合物中不一定含有金属元素,如NH4NO3;B选项,共价化合物中一定存在共价键,单质(如氯气中Cl—Cl)和离子化合物(如Na2O2中内有O—O)中也可能存在共价键;C选项,NaCl溶于水破坏了Na+和Cl-间的离子键;D选项,HCl气体溶于水发生电离,主要破坏了H—Cl。故选C。
13.D 解析 XH3中X元素的化合价为-3价,则其最高价为+5价,X最外层有5个电子,位于第ⅤA族,最高价氧化物的化学式为X2O5,最高价氧化物对应的水化物的化学式为HXO3或H3XO4。故选D。
14.A 解析 由最高价氧化物对应水化物的酸性:HXO4>H2YO4>H3ZO4,可知非金属性:X>Y>Z,则原子序数:X>Y>Z;原子半径:Z>Y>X。故选A。
15.A 解析 A选项,在周期表中金属和非金属的分界处可以找到半导体材料,如硅和锗;B选项,主族元素的最高正化合价等于它的族序数,第ⅥA族元素的最高正化合价一般为+6价,但O元素非金属性太强,无+6价;C选项,第118号元素位于周期表第七周期0族;D选项,“类铝”元素是指后来才发现的元素镓。故选A。
16.C 解析 A选项,钴是27号元素,位于第四周期第Ⅷ族,属于过渡元素;B选项,由于Co具有放射性CoCl2也不能长期稳定存在;C选项,Mg2+的离子结构示意图为;D选项,Mg(NH4)PO4·6H2O中有两种阳离子为Mg2+、N。故选C。
17.C 解析 根据题目已知信息可推知:X位于Y的下一周期,X的原子序数大于Y的原子序数;设X、Y的核电荷数分别为a、b,根据原子核外电子层结构相同可知a-m=b+n,则a-b=m+n;离子半径:r(Yn-)>r(Xm+)。故选C。
18.A 解析 根据“A原子的第2电子层比B原子的第2电子层少3个电子”和“B原子核外电子总数比A原子核外电子总数多5”,可推知A的第2层未排满,B的第2层已排满,则A为氮元素,B为镁元素,二者可形成Mg3N2。故选A。
19.B 解析 X是地壳中含量最多的元素,则X为O元素;Y原子的最外层有3个电子,Y的原子序数大于X的原子序数,则Y为Al元素;Z的单质晶体是应用最广泛的半导体材料,则Z为Si元素;W与X位于同一主族,则W为S元素。A选项,根据元素周期律,原子半径:r(Y)>r(Z)>r(W)>r(X);B选项,Y的最高价氧化物Al2O3具有两性;C选项,Z的最高价氧化物对应的水化物是H2SiO3,其酸性比碳酸还要弱;X(O)元素的非金属性比W(S)元素的强,因此H2O比H2S更稳定。故选B。
20.B 解析 X是原子序数最小的元素,则X为H;Y元素原子最外层电子数是内层电子总数的2倍,Y只能有2个电子层,最外层有4个电子,则Y为C;Z元素原子最外层电子数比其次外层电子数多4,Z只能有2个电子层,最外层有6个电子,Z为O;W元素原子K层和M层电子总数等于其L层电子数,即W元素原子有16个电子,则W为S;R与X处于同一主族,其阳离子与W的阴离子核外电子总数相同,即R元素的阳离子有18个电子,R元素原子有19个电子,则R为K。A选项,石油的主要成分是X(H)和Y(C)形成的一类有机物,为碳氢化合物即烃;B选项,Z(O)和W(S)可以形成WZ2(SO2)、WZ3(SO3)两种化合物;C选项,R(K)的单质遇水会剧烈反应,并放出X2(H2)气体;D选项,R(K)与W(S)元素的原子半径:r(S)21.C 解析 根据元素周期表结构可推知,a只能是He元素,则b为F元素,c为S元素。A选项,He是一种非金属元素;B选项,F2能与水反应产生HF和O2;C选项,HF很稳定;D选项,H2SO4为强酸。故选C。
22.D 解析 甲为第三周期某金属元素,其氧化物为两性氧化物,则甲为Al;乙原子最外层电子数是次外层电子数的一半,单质是重要的半导体材料,则乙为Si;丙原子最外层电子数是最内层电子数的2倍,单质存在多种同素异形体,则丙为C;丁元素能形成两种不同的单质,丁的一种单质在大气层的平流层中可以吸收紫外线,则丁为O。A选项,Al2O3与NaOH溶液反应的离子方程式为Al2O3+2OH-+3H2O2[Al(OH)4]-;B选项,乙的常见氧化物为SiO2,是光导纤维的重要材料;C选项,丙的一种新型纳米管材料是碳纳米管,具有比表面积大、高强度和优良的电学性能;D选项,丁元素形成的单质有O2和O3,但在空气中含量最大的是N2。故选D。
23.A 解析 根据已知信息:W的主要化合价为-2价,W为O元素;X的主要化合价为+2价,X为Mg元素;Y的主要化合价为+3价,Y为Al元素;Z的主要化合价为+5价、-3价,且Z的原子半径比O的大、比Al的小,则Z为N元素。A选项,X(Mg)的最高价氧化物MgO是碱性氧化物;B选项,工业上用电解Y(Al)的熔融氧化物(Al2O3)的方法冶炼铝;C选项,Z(N)的常见氢化物NH3是碱性气体,能使湿润的红色石蕊试纸变蓝;W(O)可以形成H2O和H2O2。故选A。
24.A 解析 ①为H元素,由题给信息可推知:②~⑦分别代表Be、C、O、Na、Al、S元素。A选项,②(Be)属于金属元素;B选项,结构式OCS符合成键规律;C选项,⑤(Na)的单质与水可以剧烈反应得到H2;D选项,⑥(Al)的最高价氧化物对应的水化物是Al(OH)3,具有两性。故选A。
25.B 解析 化合物XZ是水煤气的主要成分之一,则XZ为CO,根据原子半径X大于Z可知,X为C元素、Z为O元素,Y居中为N元素,a=7;继续推知:2a=14,则U为Si元素;2a+3=17,W为Cl元素。A选项,X(C)和U(Si)都是第ⅣA族元素;B选项,W(Cl)的最高价氧化物对应的水化物HClO4是强酸;C选项,Y的最低价的氢化物(NH3)与最高价氧化物对应的水化物(HNO3)可发生反应生成NH4NO3;D选项,X和Z形成的一种化合物CO2,是导致温室效应的主要气体。故选B。
26.答案 (1)KAl(SO4)2·12H2O H—O—Cl
(2)苍白色
(3)烷烃
解析 (1)明矾是一种复盐,化学式为KAl(SO4)2·12H2O。次氯酸的分子式为HClO,其结构式为H—O—Cl。
(2)纯净的H2在Cl2中燃烧,发出苍白色火焰。
(3)“凡士林”和石蜡,其主要成分是含碳原子数较多的烷烃。
27.答案 (1)第三周期第ⅦA族
(2N
(3)NCl3+3H2ONH3+3HClO
(4)Al(OH)3+OH-[Al(OH)4]-
解析 T元素的最高正价与最低负价的代数和为6,则T为Cl元素;单质为双原子分子,分子中含有3个共用电子对,则X为N元素;Y元素原子的M层比K层少1个电子,则Y为Na元素;Z是第三周期元素的简单离子中半径最小的,则Z为Al元素。(1)Cl元素在周期表中的位置是第三周期第ⅦA族。(2)N2的电子式为N 。(3)NCl3与水发生反应:NCl3+3H2ONH3+3HClO。(4)NaOH和Al(OH)3反应的离子方程式为Al(OH)3+OH-[Al(OH)4]-。
28.答案 (1)第五周期第ⅠA族
(2)2Rb+2H2O2Rb++2OH-+H2↑
(3)强
(4)Li-e-Li+
解析 (1)Rb在元素周期表中的位置是第五周期第ⅠA族。
(2)单质铷与水剧烈反应,反应的离子方程式为2Rb+2H2O2Rb++2OH-+H2↑。
(3)同一主族元素,从上到下,金属性逐渐增强,因此Rb的还原性比K的还原性更强。
(4)与铷同一主族的碱金属,且广泛用于制作高性能电池的负极材料,该金属是Li,其电极反应为Li-e-Li+。
29.答案 (1)由无色变为棕黄色 Cl2+2Br-2Cl-+Br2
(2)不合理,该实验只证明了氧化性:Cl2>Br2、Cl2>I2,无法判断Br2和I2的氧化性强弱
(3)球形干燥管
(4)盐酸有挥发性,挥发出的HCl与Na2SiO3溶液反应也会产生白色沉淀 饱和NaHCO3
解析 (1)乙中:由于Cl2将I-氧化生成I2,溶液由无色变为棕黄色;甲中发生反应:Cl2+2Br-2Cl-+Br2。
(2)该实验方案只能证明氧化性:Cl2>Br2、Cl2>I2,无法判断Br2和I2的氧化性强弱。
(3)球形干燥管可以起到防止倒吸的作用。
(4)由于盐酸有挥发性,挥发出的HCl与Na2SiO3溶液反应也会产生白色沉淀;要用饱和NaHCO3溶液吸收HCl气体,排除干扰。
30.答案 (1) mol  mol
(2)(m+A-N)NA
解析 (1)ag1HmX的物质的量为n=mol;1H中不含中子,所以一个1HmX分子中含N个中子,则ag1HmX所含中子的物质的量为mol。
(2)一个1HmX分子中含(m+A-N)个质子,ag1HmX所含质子数为(m+A-N)NA。阶段检测卷(三) 化学反应与能量
可能用到的相对原子质量:H 1 C 12 O 16 Al 27
S 32 Cl 35.5 K 39 Ca 40
选择题部分
一、选择题Ⅰ(本大题共15小题,每小题2分,共30分。每小题列出的四个备选项中只有一个是符合题目要求的,不选、多选、错选均不得分)
1.下列过程中,需吸收能量的是(  )
A.H+HH—H
B.碳酸钠中加入少量水
C.浓硫酸沿烧杯内壁缓慢注入水中
D.碳酸氢钠中加入少量水
2.如图是电解水的微观示意图。
下列有关说法不正确的是(  )
A.过程1放出热量
B.状态Ⅱ能量最高
C.过程2有新化学键形成
D.H2O分子中存在极性共价键
3.下列反应属于吸热反应且是氧化还原反应的是(  )
A.铝粉与氧化铁混合用镁带引燃开始反应
B.木炭与二氧化碳高温反应生成CO
C.氢氧化钡晶体与氯化铵晶体充分混合发生反应
D.氢氧化钠溶液与盐酸恰好发生中和反应
4.已知硫燃烧生成SO2,反应过程能量变化如图。
有关说法不正确的是(  )
A.相同条件下,硫蒸气比固态硫燃烧更剧烈
B.两个反应中反应物的总键能都比生成物的总键能小
C.图中S(g)对应的是a,S(s)对应的是b
D.图中S(s)对应的是Q1,S(g)对应的是Q2
5.下列有关叙述不正确的是(  )
A.将煤粉碎增大与空气中O2的接触面积以增大反应速率并提高燃烧效率
B.当可逆反应的正反应速率与逆反应速率相等时,反应停止
C.用锌与稀盐酸反应制备氢气时,滴加几滴硫酸铜溶液,化学反应速率增大
D.氯水应保存在棕色瓶中,主要是遮光,减慢HClO的分解
6.反应A(g)+3B(g)2C(g)+2D(g),在四种不同情况下的化学反应速率如下,其中反应速率最大的是 (  )
A.v(D)=0.45 mol·L-1·s-1
B.v(B)=0.6 mol·L-1·s-1
C.v(C)=0.4 mol·L-1·s-1
D.v(A)=0.45 mol·L-1·min-1
7.恒温、恒容的密闭容器中进行反应:A(g)+B(g)C(g),若反应物A的浓度从1.4 mol·L-1降到0.8 mol·L-1需20 s,则反应物A的浓度由0.8 mol·L-1降到0.2 mol·L-1所需的反应时间(  )
A.等于20 s B.大于20 s
C.小于20 s D.无法判断
8.已知一定条件下,酯化反应:CH3COOH+CH3CH2OHCH3COOCH2CH3+H2O已达化学平衡状态。现向其中加入用18O标记的CH3CO18OH,经过10分钟达到新的化学平衡状态后,18O存在于(  )
A.CH3CO18OH
B.CH3C18OOCH2CH3、O
C.CH3CO18OH、O
D.CH3COH、O
9.反应4A(g)+5B(g)4C(g)+6D(g)在5 L的恒容密闭容器中进行,半分钟后,C增加了0.3 mol。下列叙述正确的是(  )
A.容器中A一定增加0.3 mol
B.A的平均反应速率是0.01 mol·L-1·s-1
C.容器中A、B、C、D的物质的量之比一定是4∶5∶4∶6
D.容器中D的物质的量至少为0.45 mol
10.接触法制硫酸第二步发生反应2SO2+O22SO3。下列关于该反应的说法不正确的是(  )
A.增加SO2的浓度能增大该反应的速率
B.降低体系温度会减小该反应的速率
C.反应过程中SO2能全部转化为SO3
D.使用催化剂能改变反应的速率
11.在恒温、恒容下的密闭容器中发生反应:2NO(g)+O2(g)2NO2(g)。下列说明反应已经达到化学平衡状态的是(  )
A.NO的反应速率与NO2的生成速率相等
B.混合气体的密度不随时间变化而变化
C.反应容器中气体总质量不变
D.混合气体颜色深浅保持不变
12.下列关于原电池的叙述不正确的是(  )
A.电子流入的电极为正极,发生还原反应
B.燃料电池具有能量转化率高的优点
C.钢铁中因含碳而形成原电池加速腐蚀
D.电子从负极经电解质溶液流向正极
13.下列几种化学电池中,不属于二次电池的是(  )
A.普通锌锰电池 B.手机用锂电池
C.汽车用铅酸蓄电池 D.新能源汽车动力电池
14.某化学兴趣小组为探究原电池工作原理,按照如图装置进行对照实验,将纯锌片和纯铜片插入同浓度的稀硫酸中一段时间,观察实验现象和分析判断。下列叙述正确的是(  )
A.两烧杯中铜片表面均无气泡产生
B.甲中铜片是正极,乙中铜片是负极
C.两烧杯中溶液的酸性均减弱
D.产生气泡的速率甲比乙小
15.氢氧燃料电池具有能量利用率高等优点,基本构造如图所示。下列分析不正确的是(  )
A.H2通入a极
B.O2发生还原反应
C.电解质溶液中H+从b移向a
D.电子由a极通过外电路流向b极
二、选择题Ⅱ(本大题共10小题,每小题3分,共30分。每小题列出的四个备选项中只有一个是符合题目要求的,不选、多选、错选均不得分)
16.下列措施能增大化学反应速率的是(  )
A.温度、容积不变时向C(s)+H2O(g)CO(g)+H2(g)反应体系中加入少量C(s)
B.Fe与稀硫酸反应制取H2时,改用浓硫酸
C.过氧化氢分解时加入适量的MnO2
D.合成氨反应中在恒温、恒容条件下充入氩气使体系压强增大
17.把在空气中久置的铝片10.0 g投入盛有50 mL 0.1 mol·L-1盐酸的烧杯中,该铝片与盐酸反应,产生H2的速率v(H2)与反应时间t的关系如图所示。下列推论正确的是(  )
A.O→a段不产生氢气是因为没有达到反应所需的温度
B.b→c段产生H2的速率增加较快的主要原因之一是盐酸的浓度高
C.t=c时,反应处于化学平衡状态
D.t>c时,产生氢气的速率减小的主要原因是溶液中H+浓度不断下降
18.下列描述的化学反应状态中,一定是平衡状态的是 (  )
A.H2(g)+Br2(g)2HBr(g),恒温、恒容下,气体密度保持不变
B.2NO2(g)N2O4(g),恒温、恒容下,反应体系颜色保持不变
C.CaCO3(s)CO2(g)+CaO(s),每生成0.1 mol·L-1 CO2(g)同时生成0.1 mol CaCO3
D.N2(g)+3H2(g)2NH3(g),反应体系中N2与H2的物质的量之比为1∶3
19.恒容密闭容器中发生反应:X(g)+3Y(g)2Z(g)。下列叙述不正确的是(  )
A.任意时刻,化学反应速率关系:2v正(Y)=3v正(Z)
B.容器中X、Y、Z的物质的量相等时,反应达到平衡状态
C.达到平衡状态时,若升高温度,则正反应速率和逆反应速率都增大
D.一定条件下每消耗1 mol X同时生成3 mol Y,反应达到化学平衡状态
20.一定温度下,在恒容密闭容器内发生的某可逆反应中,X(g)、Y(g)的物质的量随反应时间的变化曲线如图所示。下列叙述正确的是(  )
A.反应的化学方程式为Y(g)2X(g)
B.t2 min时反应的正、逆反应速率相等,达到反应进行的限度
C.t1 min时,Y的浓度是X的2倍
D.t1~t3 min内X的逆反应速率大于正反应速率
21.一定温度下,向1 L密闭容器中通入0.2 mol NO和0.1 mol Br2,保持一定条件发生反应: 2NO(g)+Br2(g)2NOBr(g)。n(Br2)随时间变化的实验数据如表:
时间/min 5 10 15 20 25 30
n(Br2)/mol 0.080 0.075 0.072 0.070 0.070 0.070
根据表中数据,下列说法不正确的是(  )
A.20 min时,容器中NO和Br2的物质的量浓度恰好相等
B.20 min后浓度不再变化,是因为反应已经达到化学平衡状态
C.25~30 min,NO的物质的量浓度保持不变
D.10 min内Br2的平均反应速率是0.002 5 mol·L-1·min-1
22.下列实验现象或图像信息不能充分说明相应的化学反应是放热反应的是(  )
A.Ⅰ中反应开始后,针筒活塞慢慢向右移动
B.Ⅱ中反应物总能量大于生成物总能量
C.Ⅲ中反应开始后,甲处液面渐渐低于乙处液面
D.Ⅳ中温度计的水银柱不断上升
23.镍氢电池的总反应为H2+2NiO(OH)2Ni(OH)2。此电池放电时,负极上发生反应的物质是(  )
A.NiO(OH) B.Ni(OH)2
C.H2 D.H2和NiO(OH)
24.常用的纽扣电池,其电极分别为Zn和Ag2O,用KOH溶液作电解质溶液,电池的总反应为Zn+Ag2O2Ag+ZnO。关于该电池下列叙述不正确的是(  )
A.正极的电极反应为Ag2O+2e-+H2O2Ag+2OH-
B.Zn极作负极,发生氧化反应
C.工作时电子由Zn极经外电路流向Ag2O极
D.工作时电流在电解质溶液中的方向是由Ag2O极流向Zn极
25.氢氧燃料电池是一种高效的绿色电源。下列有关氢氧燃料电池的说法不正确的是(  )
A.该装置将化学能转化为电能
B.正极的电极反应为O2+4H++4e-2H2O
C.通入氢气的电极发生氧化反应
D.碱性电解液中阳离子移向正极
非选择题部分
三、非选择题(本大题共5小题,共40分)
26.(8分)请回答下列问题:
(1)铅酸蓄电池能实现    (化学能转化为电能)与     (电能转化为化学能)的循环,属于      电池。
(2)冷敷袋俗称冰袋,在日常生活中有降温、保鲜和镇痛等多种用途。以下是三种常见冷敷袋所盛装的主要物质:①冰;②硝酸铵+水;③硝酸铵+水合碳酸钠。其中属于吸热的化学变化的是     (填序号,下同);属于吸热的物理变化的是      。
27.(8分)CO2可转化成有机物实现碳循环。一定条件下,向容积为1 L的密闭容器中充入1 mol CO2和3 mol H2,发生反应:CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g),测得CO2(g)和CH3OH(g)的浓度随时间变化如图所示。
(1)第10 min时,容器中CH3OH(g)的物质的量浓度为       mol·L-1。
(2)从第3 min到第9 min,v(H2)=        mol·L-1·min-1。
(3)平衡时CO2的转化率为      。
(4)第3 min时,v正      (填“>”“<”或“=”)v逆。
28.(8分)已知:锡(Sn)片能发生反应Sn+H2SO4SnSO4+H2↑。
(1)符合该反应能量变化趋势的是     (填“Ⅰ”或“Ⅱ”)。
(2)若要增大该反应的反应速率,下列措施可行的是     (填字母)。
A.改锡片为锡粉
B.加入少量醋酸钠固体
C.滴加少量CuSO4溶液
D.将稀硫酸改为98%的浓硫酸
(3)若将上述反应设计成原电池,锡片和石墨棒作为原电池的电极材料,则锡片作    极,石墨棒上的电极反应为         。
29.(10分)以反应5H2C2O4+2Mn+6H+10CO2↑+2Mn2++8H2O为例探究“外界条件对化学反应速率的影响”。实验时,分别量取H2C2O4溶液和酸性KMnO4溶液,迅速混合并开始计时,通过测定溶液褪色所需时间来判断反应的快慢。
编号 H2C2O4溶液 酸性KMnO4溶液
① 0.10 20 0.010 40 25
② 0.20 20 0.010 40 25
③ 0.20 20 0.010 40 50
(1)实验①②③所加的H2C2O4溶液均过量的原因是            。
(2)实验室有2.0 mol·L-1的H2C2O4溶液,为完成本次实验,需要配制0.20 mol·L-1和0.10 mol·L-1的H2C2O4溶液。某同学先配制0.10 mol·L-1的H2C2O4溶液100 mL,需要的玻璃仪器有烧杯、量筒、玻璃棒、     、      等,需要准确量取2.0 mol·L-1的H2C2O4溶液      mL。
(3)实验①和②是探究    对化学反应速率的影响;实验②和③是探究     对化学反应速率的影响。
(4)实验①和②起初反应均很慢,过了一会儿速率突然增大,可能的原因是         。
30.(6分)甲烷(CH4)—空气燃料电池是一种高效能、轻污染的电池,其工作原理如图:
(1)图中右侧电极为电源     极,该电极的电极反应为 。
(2)当电池消耗甲烷2.4 g时,消耗的O2的体积为      L(标准状况下)。
阶段检测卷(三) 化学反应与能量
1.D 解析 A选项,H原子形成H—H,要放出能量;B选项,向碳酸钠中加入少量水,碳酸钠结块变成晶体,并伴随着放热;C选项,浓硫酸沿烧杯内壁缓慢注入水中,会放出热量;D选项,向碳酸氢钠中加入少量水,碳酸氢钠溶解,并伴随着吸热。故选D。
2.A 解析 A选项,过程1是断开H—O,需要吸收热量;B选项,过程1吸热,过程2放热,但该反应是吸热反应,能量高低:状态Ⅱ>状态Ⅲ>状态Ⅰ;C选项,过程2生成H2、O2,形成新的化学键;D选项,H2O分子中H—O是极性共价键。故选A。
3.B 解析 A选项,铝粉与氧化铁混合用镁带引燃发生铝热反应,放出大量的热,属于氧化还原反应;B选项,木炭与二氧化碳高温反应生成CO,该反应属于吸热反应且是氧化还原反应;C选项,氢氧化钡晶体与氯化铵晶体混合发生反应吸收热量,属于非氧化还原反应;D选项,氢氧化钠溶液与盐酸发生中和反应放出热量,属于非氧化还原反应。故选B。
4.D 解析 相同条件下,硫蒸气比固态硫与空气的接触面积大、能量更高,燃烧更剧烈;两个反应都为放热反应,即断开反应物化学键所吸收的能量小于形成生成物化学键所放出的能量,即反应物的总键能都比生成物的总键能小;1molS(s)比1molS(g)的能量低,则S(g)对应的是a,S(s)对应的是b;S(g)对应的是Q1,S(s)对应的是Q2。故选D。
5.B 解析 当可逆反应正反应速率与逆反应速率相等时,反应达到平衡状态,反应没有停止,速率不等于零。故选B。
6.A 解析 反应A(g)+3B(g)2C(g)+2D(g),v(A)∶v(B)∶v(C)∶v(D)=1∶3∶2∶2,据此将化学反应速率统一用v(A)表示。A选项,v(A)=0.225mol·L-1·s-1;B选项,v(A)=0.2mol·L-1·s-1;C选项,v(A)=0.2mol·L-1·s-1;D选项,v(A)=0.0075mol·L-1·s-1。故选A。
7.B 解析 两种情况浓度都是下降0.6mol·L-1,但后者反应时浓度更低,化学反应速率更小,所需时间更长。故选B。
8.C 解析 酯化反应是可逆反应,反应原理是“酸脱羟基、醇脱羟基上的H原子”,因此18O存在于CH3CO18OH、O中。故选C。
9.D 解析 A选项,C增加0.3mol,则A一定减少0.3mol;B选项,v(A)==0.002mol·L-1·s-1;C选项,无法计算出容器中A、B、C、D的物质的量之比一定是4∶5∶4∶6;D选项,C增加0.3mol,则D增加0.45mol。故选D。
10.C 解析 该反应为可逆反应,反应过程中SO2不可能全部转化为SO3,故选C。
11.D 解析 A选项,NO的反应速率与NO2的生成速率始终相等;B选项,在恒容条件下且体系均为气体,则混合气体的密度始终不变;C选项,反应容器中气体总质量始终不变;D选项,混合气体颜色深浅保持不变,说明NO2(红棕色)的百分含量不变,各成分百分含量不变,说明反应已经达到化学平衡状态。
12.D 解析 电子流入的电极为正极,发生还原反应,A正确;燃料电池与燃料直接燃烧相比,具有能量转化率高的优点,B正确;钢铁中因含碳而形成微小原电池,加速钢铁的腐蚀,C正确;电子从负极经外电路流向正极,电解质溶液中阴离子、阳离子定向移动,D不正确。
13.A 解析 普通锌锰电池属于一次电池。故选A。
14.C 解析 甲图形成了原电池,乙图未形成原电池。A选项,甲装置中铜片作正极,发生反应2H++2e-H2↑,铜片上产生气泡;乙装置锌片上发生反应Zn+2H+Zn2++H2↑,锌片上产生气泡。B选项,甲中铜片是正极,乙中铜片未作电极。C选项,两烧杯中H+均减少,酸性减弱。D选项,虽然总反应相同:Zn+2H+Zn2++H2↑,但原电池反应更快。故选C。
15.C 解析 H2通入a极,电子流出,发生氧化反应;O2通入b极,电子流入,发生还原反应。电子由a极通过外电路流向b极,则电解质溶液中H+从a极移向b极。故选C。
16.C 解析 A选项,碳为固体,加入少量的C(s)几乎不影响化学反应速率;B选项,常温下铁遇浓硫酸会发生钝化,不能制得H2;C选项,MnO2作催化剂,增大化学反应速率;D选项,在恒温、恒容条件下充入氩气,不能改变体系中任何一种物质的浓度,化学反应速率不变。故选C。
17.D 解析 A选项,O→a段不产生H2,是因为盐酸与表面的Al2O3作用;B选项,b→c段产生H2的速率增加较快的主要原因是反应放热温度升高;C选项,该反应不是可逆反应,不存在化学平衡状态;D选项,随着反应进行,虽然体系内温度会升高,但H+浓度不断下降,化学反应速率减小。故选D。
18.B 解析 A选项,由于反应体系中均为气体,且容积不变,气体密度始终保持不变;B选项,恒温、恒容下,反应体系颜色保持不变,说明NO2(g)百分含量不变,一定是平衡状态;C选项,由于反应容器的容积未知,每生成0.1mol·L-1CO2(g)同时生成0.1molCaCO3,并不能判断是否为平衡状态;D选项,无法根据“反应体系中N2与H2的物质的量之比为1∶3”判断是否为平衡状态。故选B。
19.B 解析 A选项,化学反应速率之比等于化学计量数之比,则2v正(Y)=3v正(Z);B选项,无法根据“容器中X、Y、Z的物质的量相等时”判断反应是否达到化学平衡状态;C选项,若升高温度,则正反应速率和逆反应速率都会增大;D选项,一定条件下每消耗1molX就会消耗3molY,同时又生成3molY,则Y的百分含量不变,反应达到化学平衡状态。故选B。
20.C 解析 A选项,Y减少,X增多,0~t3min内Y、X的物质的量变化之比为(8-2)mol∶(5-2)mol=2∶1,则化学方程式为2Y(g)X(g);B选项,t2min时反应的正反应速率大于逆反应速率,未达到反应进行的限度;C选项,t1min时,Y的浓度是X的2倍;D选项,t1~t3min内X不断增多,其正反应速率大于逆反应速率。故选C。
21.A 解析 A选项,20min时,Br2剩余0.070mol,消耗了0.030mol;根据化学方程式可知NO消耗了0.060mol,剩余0.2mol-0.060mol=0.14mol,因此NO和Br2的物质的量浓度不相等。B选项,20min后浓度不再变化,是因为反应已经达到化学平衡状态。C选项,25~30min反应仍然维持化学平衡状态,NO的物质的量浓度保持不变。D选项,10min内,Δn(Br2)=0.1mol-0.075mol=0.025mol,则v(Br2)==0.0025mol·L-1·min-1。故选A。
22.A 解析 A选项,只能说明反应放出气体;B选项,反应物总能量大于生成物总能量,则反应放热;C选项,由于小试管内的反应放热,使得周围环境温度升高,气体体积变大,导致甲处液面渐渐低于乙处液面;D选项,温度计显示温度升高,中和反应放热。故选A。
23.C 解析 “放电”是原电池,H2中H元素化合价升高,失去电子,负极上发生的电极反应为H2-2e-+2OH-2H2O。故选C。
24.D 解析 A选项,Ag2O为正极,发生还原反应,电极反应为Ag2O+H2O+2e-2Ag+2OH-;B选项,Zn作负极失电子,发生氧化反应;C选项,电子从负极(Zn)经外电路流向正极(Ag2O);D选项,工作时,电解质溶液中的阴离子和阳离子定向移动,阳离子移向正极(Ag2O),阴离子移向负极(Zn)。故选D。
25.B 解析 A选项,氢氧燃料电池将化学能转化为电能;B选项,由于碱性环境,正极反应为O2+2H2O+4e-4OH-;C选项,通入氢气的电极为负极,失去电子,发生氧化反应;D选项,电池工作时,碱性电解液中阳离子移向正极。故选B。
26.答案 (1)放电 充电 二次
(2)③ ①②
解析 (1)化学能转化为电能是放电,电能转化为化学能是充电;能实现放电和充电循环的属于二次电池。
(2)冰融化过程为吸热的物理变化,硝酸铵溶于水为吸热的物理变化;“硝酸铵+水合碳酸钠”发生反应2NH4NO3+Na2CO3·10H2O2NaNO3+2NH3+CO2↑+11H2O,是吸热的化学变化。
27.答案 (1)0.75 (2)0.125 (3)75% (4)>
解析 (1)第9min时,c(CH3OH)=0.75mol·L-1,从9min到10min,维持不变,CH3OH(g)的物质的量浓度仍为0.75mol·L-1。
(2)从第3min到第9min,二氧化碳物质的量浓度改变了0.25mol·L-1,则v(H2)==0.125mol·L-1·min-1。
(3)平衡时,CO2转化率为×100%=75%。
(4)第3min时,反应正向进行,则正反应速率大于逆反应速率,即v正>v逆。
28.答案 (1)Ⅱ (2)AC
(3)负 2H++2e-H2↑
解析 (1)活泼金属与酸反应放出H2是放热反应,反应物能量高于生成物能量。图Ⅱ符合该反应能量变化趋势。
(2)锡片改为锡粉,增大反应物接触面积,化学反应速率增大;加入少量醋酸钠固体,CH3COO-与H+反应生成弱酸CH3COOH,化学反应速率减小;滴加少量CuSO4溶液,与锡反应置换出少量Cu,形成原电池,化学反应速率增大;将稀硫酸改为98%的浓硫酸,反应实质改变,不再反应生成氢气。
(3)若将上述反应设计成原电池,锡片作负极,石墨棒作正极,石墨棒上的电极反应为2H++2e-H2↑。
29.答案 (1)保证KMnO4反应充分,减少实验误差
(2)100 mL容量瓶 胶头滴管 5.0
(3)浓度 温度
(4)生成的Mn2+对反应起催化作用
解析 (1)由于需要通过测定溶液褪色所需时间来判断反应的快慢,因此要加入过量H2C2O4溶液,保证KMnO4反应充分,减少实验误差。(2)需要的玻璃仪器有烧杯、量筒、玻璃棒、100mL容量瓶、胶头滴管等。根据2.0mol·L-1×V=0.10mol·L-1×100mL,可推知V=5.0mL。(3)实验①和实验②H2C2O4溶液浓度不同,是探究浓度对化学反应速率的影响;实验②和③反应温度不同,是探究温度对化学反应速率的影响。(4)实验①和②起初反应均很慢,过了一会儿速率“突然增大”,最大的因素是催化剂,在外界没有加入催化剂的情况下,可能是生成的Mn2+对反应起催化作用,增大反应速率。
30.答案 (1)正 O2+4H++4e-2H2O
(2)6.72
解析 (1)H+由左向右移动,说明外电路上电子从左向右移动,则左侧为负极,右侧为正极。正极的电极反应为O2+4H++4e-2H2O。
(2)根据电池总反应CH4+2O2CO2+2H2O可推知,当电池消耗甲烷2.4g时,n(O2)=×2=0.3mol,V(O2)=0.3mol×22.4L·mol-1=6.72L。阶段检测卷(四) 有机化合物
可能用到的相对原子质量:H 1 C 12 O 16 Ag 108
选择题部分
一、选择题Ⅰ(本大题共15小题,每小题2分,共30分。每小题列出的四个备选项中只有一个是符合题目要求的,不选、多选、错选均不得分)
1.1965年,中科院上海生化研究所等三家科研单位联合,成功合成了结晶牛胰岛素。结晶牛胰岛素属于(  )
A.烃 B.蛋白质
C.油脂 D.羧酸
2.下列不属于有机物的是(  )
A. B.CH2CH2
C.CH3CH2OH D.
3.下列说法不正确的是(  )
A.12C和14C互为同位素
B.O2和O3互为同素异形体
C.和互为同分异构体
D.CH3CH2OH和CH3OH互为同系物
4.①②是两种常见烃的球棍模型,下列对于其共同点的叙述正确的是(  )
A.都含有碳碳双键
B.都能使酸性高锰酸钾溶液褪色
C.都能发生加成反应
D.等质量的①②完全燃烧时,②生成CO2质量大
5.下列化学用语正确的是(  )
A.正丁烷的结构简式:
B.丙烷分子的空间填充模型:
C.甲烷分子的球棍模型:
D.乙烷的结构式:
6.下列说法不正确的是(  )
A.油脂在稀硫酸存在下发生的水解反应称为皂化反应
B.强酸、强碱、重金属盐等可使蛋白质变性
C.淀粉、纤维素可在一定条件下水解生成葡萄糖
D.氨基酸分子中均含有羧基和氨基
7.下列说法不正确的是(  )
A.苯分子中碳碳键完全相同
B.石油的分馏、煤的干馏均属于物理变化
C.乙烯可与Br2发生加成反应
D.相同质量的烃完全燃烧时,甲烷的耗氧量最高
8.下列反应属于取代反应的是(  )
A.乙醛与氢气在一定条件下反应生成乙醇
B.乙醛与氧气在一定条件下反应生成乙酸
C.乙烯与Cl2反应生成1,2-二氯乙烷
D.甲烷与氯气反应生成一氯甲烷
9.某烃与溴的四氯化碳溶液反应生成CHBr2CBr2CH2CH3,则与该烃不同类别的同分异构体是(  )
A.CH≡CCH2CH3
B.CH3C≡CCH3
C.CH2CHCHCH2
D.CH3CH2CH2CH3
10.结构为 CH2—CH2 的高分子化合物的单体是 (  )
A.CH2CH—CHCH2
B.CH2CH2
C.—CH2—CH2—
D.CH3—CH3
11.下列物质既能发生取代反应,又能发生加成反应的是 (  )
A.苯 B.乙醇
C.乙酸 D.乙酸乙酯
12.某有机物的结构简式为CH2CHCH2CH2OH,不能与该有机物发生反应的物质有(  )
A.Na B.H2
C.NaOH溶液 D.酸性KMnO4溶液
13.油脂是油与脂肪的总称,它是多种高级脂肪酸的甘油酯。油脂既是重要食物,又是重要化工原料。油脂以下性质和用途与其含有的不饱和双键(碳碳双键)有关的是(  )
A.适量摄入油脂,有助于人体吸收多种脂溶性维生素和胡萝卜素
B.利用油脂在碱性条件下水解,可以生产甘油和肥皂
C.植物油通过氢化,即与氢气发生加成反应可以制造植物奶油(人造奶油)
D.脂肪是有机体组织里储存能量的重要物质
14.下列说法不正确的是(  )
A.丙烯(CH3CHCH2)可以发生加聚反应生成聚丙烯( CH2—CH2—CH2 )
B.利用粮食酿酒经历了“淀粉→葡萄糖→乙醇”的化学变化过程
C.天然气作为化工原料主要用于合成氨和生产甲醇
D.石油在加热和催化剂的作用下,可以通过结构的调整得到苯、甲苯等
15.下列说法不正确的是(  )
A.聚合反应可以生成有机高分子
B.在人体内,淀粉和纤维素均能水解生成葡萄糖
C.葡萄糖和乙醛都可以发生银镜反应
D.游泳池的水中加少量硫酸铜溶液作消毒剂
二、选择题Ⅱ(本大题共10小题,每小题3分,共30分。每小题列出的四个备选项中只有一个是符合题目要求的,不选、多选、错选均不得分)
16.下列物质既可与强酸反应又可与强碱反应的是 (  )
A. B.
C. D.CH3CH2OH
17.某有机物X的结构如图所示。该有机物不可能具有的性质是(  )
A.能与NaOH溶液反应
B.能使酸性KMnO4溶液褪色
C.能发生酯化反应
D.能发生水解反应
18.乳酸的结构简式为。下列有关乳酸的说法不正确的是(  )
A.乳酸分子中含有2种官能团
B.HCOOCH2CH2OH与HOCH2CH2COOH为同一种物质,与乳酸互为同分异构体
C.乳酸在一定条件下可以通过酯化反应生成六元环状有机物
D.1 mol乳酸可与1 mol NaOH发生中和反应
19.羟甲基肉桂酸是一种重要的有机合成原料,其结构如图所示。下列有关羟甲基肉桂酸的说法正确的是 (  )
A.羟甲基肉桂酸的分子式为C10H10O3
B.可以发生银镜反应
C.1 mol羟甲基肉桂酸可以与2 mol NaOH恰好反应
D.只能通过加聚反应形成有机高分子
20.某学习小组设计如图两套装置,以乙酸、乙醇和浓硫酸为原料分别制备乙酸乙酯(沸点77.2 ℃)。下列有关说法正确的是(  )
A.试剂加入顺序:浓硫酸、乙醇、冰醋酸
B.使用饱和碳酸钠溶液,只能除去乙酸乙酯产品中的乙酸杂质
C.可用过滤的方法分离出乙酸乙酯
D.装置b比装置a的优点是原料利用率高,损失少
21.有机化合物X、Y、Z,在一定条件下可以发生如下转化:
下列说法正确的是(  )
A.有机物X分子中含有两种官能团:碳碳双键、羟基
B.X与足量Na或NaHCO3反应均可生成Y
C.Z与HOCH2CH2COOCH3为同分异构体
D.Y与醋酸可以发生反应生成X
22.下列过程不符合绿色化学思想的是(  )
A.甲烷、CO合成乙酸乙酯:2CH4+2COCH3COOCH2CH3
B.葡萄糖在酒化酶作用下转化为酒精:C6H12O62C2H5OH+2CO2↑
C.烯烃与水煤气发生的羰基合成反应:RCHCH2+CO+H2RCH2CH2CHO
D.工业制取乙醛的方法之一:CH≡CH+H2OCH3CHO
23.下列由实验得出的结论正确的是(  )
选项 实验 结论
A 将乙烯通入溴的四氯化碳溶液,溶液最终变为无色透明 乙烯与Br2发生了加成反应
B 乙醇与金属钠反应产生H2 乙醇分子中的—OH比水分子中的—OH更活泼
C 乙酸与乙醇在浓硫酸作用下生成乙酸乙酯 乙酸与乙醇发生了中和反应
D 油脂在酸性条件下发生水解反应生成了高级脂肪酸和甘油 该水解反应实现了有机高分子变成小分子
24.某化学兴趣小组设计了如图所示的装置,在实验室进行乙醇催化氧化制乙醛(沸点为20.8 ℃)的实验。下列有关叙述不正确的是(  )
A.甲中使用热水,通过鼓入干燥的空气,使乙醇挥发进入乙中发生反应
B.乙中铜为催化剂,硬质玻璃管中铜网会出现红黑交替现象
C.丙中使用冷水,主要是通过冷凝作用收集反应的产物
D.实验结束后,可以利用过滤的方法除去试管a内乙醛中的杂质
25.某标准状况下的气态烷烃和烯烃的混合气体,其密度为1 g·L-1。将9 g混合气体通过足量的溴水,质量增加4.2 g,则原混合气体的组成为(  )
A.甲烷和乙烯 B.乙烷和乙烯
C.甲烷和丙烯 D.甲烷和丁烯
非选择题部分
三、非选择题(本大题共5小题,共40分)
26.(8分)请回答下列问题:
(1)淀粉的分子式是      ;乙烯的结构式是        。
(2)在试管中制得Cu(OH)2,再加入2 mL 10%葡萄糖溶液后加热,实验现象为        。
(3)用食醋清除水垢的化学方程式为        。
27.(8分)气态烃A中碳元素与氢元素的质量比为6∶1。淀粉在一定条件下水解可生成B。B在人体组织中缓慢氧化,放出热量,提供生命活动所需能量。有关物质转化关系如图:
(1)A结构简式为      ;B的分子式为       。
(2)乙醇的官能团的名称是      。
(3)反应②的化学方程式为                。
(4)下列说法不正确的是     (填字母)。
a.实验室检验有机物B与乙醛,都可用银氨溶液
b.等物质的量的有机物A和乙醇在氧气中完全燃烧时,消耗氧气的量相等
c.乙醛与H2在一定条件下可转化为乙醇,该反应属于加成反应或还原反应
d.有机物A能使溴的四氯化碳溶液和酸性KMnO4溶液褪色,二者褪色的原理相同
28.(8分)气态烃A、C是石油化工的重要产品,A在标准状况下密度为1.25 g·L-1,E是直链结构、有香味且不溶于水的油状液体。有关物质转化关系如图:
(1)A的分子式是     ,B的结构简式是      。
(2)B+D→E的反应机理与制取乙酸乙酯相同,反应的化学方程式为        ,该反应的类型是      。
(3)下列说法不正确的是     (填字母)。
a.A和C互为同系物
b.C→D发生了加成反应
c.A、C均能发生加聚反应
d.制取E时用饱和NaOH溶液吸收产品
29.(10分)某化学兴趣小组为探究乙酸乙酯的水解反应,设计了以下三个实验。
实验编号 1 2
实验 操作
实验编号 3
实验操作
(1)实验操作完成后,填写实验现象(酯的芳香气味角度)和实验结论。
实验 编号 1 2 3
实验 现象
实验 结论
(2)若实验2中的乙酸乙酯为CH3CO18OCH2CH3,反应一段时间后18O存在于        (填结构简式)中。
(3)实验3的化学方程式为                。
30.(6分)某学生称量9 g直链淀粉溶于水,测定淀粉的水解程度,进行如下实验。
淀粉溶液混合液混合液BAg
实验最终得到的银,经洗涤、烘干,质量为2.16 g。
已知:1 mol葡萄糖与足量银氨溶液反应可以得到2 mol银。
请回答下列问题:
(1)A试剂是     。
(2)混合液B中是否含有淀粉,最简单的检验方法是                。
(3)该学生进行的实验,淀粉的水解率为                。
阶段检测卷(四) 有机化合物
1.B 解析 结晶牛胰岛素是世界上第一次人工合成的蛋白质。故选B。
2.D 解析 A是甲烷、B是乙烯、C是乙醇,均是有机物;D是H2CO3(碳酸),是无机物。故选D。
3.C 解析 和是同一物质CH2Cl2(二氯甲烷),其立体结构为四面体形。故选C。
4.D 解析 根据模型可知:①为乙烷(CH3—CH3),②为乙烯
(CH2CH2)。A选项,乙烷含有碳碳单键,乙烯含有碳碳双键;B选项,乙烯因含有碳碳双键,能使酸性高锰酸钾溶液褪色,乙烷不能;C选项,乙烯因含有碳碳双键,能发生加成反应,乙烷不能发生加成反应;D选项,根据乙烷(C2H6)和乙烯(C2H4)的分子式,乙烯含碳量高,等质量的乙烷和乙烯,乙烯放出的CO2更多。
5.D 解析 A选项,正丁烷的结构简式应为CH3CH2CH2CH3;B选项,为丙烷分子的球棍模型,不是空间填充模型;C选项,为甲烷分子的空间填充模型,不是球棍模型;D选项,乙烷的结构式为。故选D。
6.A 解析 油脂在碱性溶液中的水解反应称为皂化反应。
7.B 解析 A选项,苯分子中碳碳键完全相同,并无碳碳双键和碳碳单键交替出现。B选项,石油的分馏是利用各组分的沸点不同进行分离,属于物理变化;煤的干馏发生了复杂的化学变化。C选项,乙烯由于含有碳碳双键,易与Br2发生加成反应。D选项,CH4是所有烃中含氢量最高的烃,相同质量的烃完全燃烧时,含氢量越高,耗氧量越高,因此甲烷耗氧量最高。故选B。
8.D 解析 A选项,乙醛与氢气在一定条件下发生加成反应生成乙醇,也可认为乙醛发生了还原反应;B选项,乙醛与氧气在一定条件下反应生成乙酸,乙醛发生氧化反应;C选项,乙烯与Cl2发生加成反应生成1,2-二氯乙烷;D选项,甲烷与氯气发生取代反应生成一氯甲烷。故选D。
9.C 解析 由CHBr2CBr2CH2CH3可推知该烃为CH≡CCH2CH3。A选项,就是该烃;B选项,与该烃互为同分异构体,但都属于炔烃;C选项,与该烃互为同分异构体且属于不同类别;D选项,与该烃不互为同分异构体。故选C。
10.B 解析 聚乙烯 CH2—CH2 的单体是“CH2CH2”,链节是“—CH2—CH2—”。故选B。
11.A 解析 苯的分子中碳碳键是介于碳碳单键与碳碳双键之间的一种特殊键,既能发生取代反应,又能发生加成反应。故选A。
12.C 解析 CH2CHCH2CH2OH因含有羟基可以与金属钠反应放出H2,因含有碳碳双键可以与H2发生加成反应,因含有碳碳双键和羟基可以被酸性KMnO4溶液氧化,不能与NaOH溶液反应。故选C。
13.C 解析 A选项,有机物易溶于有机溶剂,所以油脂有助于人体吸收多种脂溶性维生素和胡萝卜素是物理变化,与碳碳双键无关;B选项,发生变化的是—COOR;C选项,植物油通过氢化,即与氢气发生加成反应可以制造植物奶油,属于碳碳双键的性质;D选项,脂肪是有机体组织里储存能量的重要物质,也与碳碳双键无关。
14.A 解析 丙烯(CH3CHCH2)发生加聚反应生成。故选A。
15.B 解析 A选项,有机物中含有的一些结构,如碳碳双键等,可以使有机物发生聚合反应,生成有机高分子;B选项,在人体内淀粉能水解生成葡萄糖,但人体没有促进纤维素水解的酶,纤维素在人体内不水解;C选项,葡萄糖和乙醛都含有醛基,可以发生银镜反应;D选项,游泳池的水中加少量硫酸铜溶液作消毒剂,利用了重金属使蛋白质变性的原理。故选B。
16.C 解析 A选项,含有—COOH,可与强碱反应;B选项,仅含醇羟基,既不能与强酸反应也不能与强碱反应;C选项,含有羧基和氨基,既能与强酸反应也能与强碱反应;D选项,CH3CH2OH只含醇羟基,既不能与强酸反应也不能与强碱反应。故选C。
17.D 解析 A选项,X分子中含有—COOH,能与NaOH溶液反应;B选项,X分子中含有和—OH,都能使酸性KMnO4溶液褪色;C选项,X分子中含有—COOH和—OH,能发生酯化反应;D选项,X分子中没有能发生水解反应的结构。故选D。
18.B 解析 A选项,乳酸分子中含有2种官能团(羧基和羟基);B选项,HCOOCH2CH2OH与HOCH2CH2COOH结构不同,不是同一种物质,均与乳酸互为同分异构体;C选项,乳酸在一定条件下可以通过酯化反应生成六元环状有机物:;D选项,乳酸分子中有1个羧基,1mol乳酸可与1molNaOH发生中和反应。故选B。
19.A 解析 A选项,由图可知,羟甲基肉桂酸的分子式为C10H10O3。B选项,羟甲基肉桂酸分子结构中无醛基,不能发生银镜反应。C选项,羟甲基肉桂酸分子中含有1个羧基,1mol羟甲基肉桂酸只能与1molNaOH恰好反应。D选项,由于羟甲基肉桂酸分子中含有,可以通过加聚反应形成有机高分子;由于羟甲基肉桂酸分子中既含羧基又含羟基,可以通过酯化反应形成有机高分子。故选A。
20.D 解析 A选项,试剂加入顺序应为乙醇、浓硫酸、冰醋酸;B选项,使用饱和碳酸钠溶液,除去乙酸乙酯产品中的乙酸、乙醇,还能降低乙酸乙酯的溶解度,得到较多的纯净的乙酸乙酯;C选项,乙酸乙酯不溶于水,在水的上层,可用分液法分离;D选项,由于b采用了水浴加热,相对于a受热更均匀,原料损失少,利用率高。故选D。
21.C 解析 A选项,有机物X分子中含有三种官能团:碳碳双键、羧基、羟基;B选项,X与足量NaHCO3反应可生成Y,X与足量Na反应生成;C选项,Z与HOCH2CH2COOCH3分子式均为C4H8O3,二者结构不同,互为同分异构体;D选项,Y与强酸(如盐酸)可以发生反应生成X,但与弱酸(如醋酸)不能反应。故选C。
22.B 解析 绿色化学的核心思想是利用化学原理和技术手段,减少或消除产品在生产和应用中涉及的有害化学物质,实现从源头减少或消除环境污染,并且实现最理想的“原子经济性反应”,即反应物的原子全部转化为期望的最终产物,原子利用率为100%。B选项,原子利用率小于100%,不符合绿色化学思想。故选B。
23.A 解析 A选项,将乙烯通入溴的四氯化碳溶液,溶液最终变为无色透明,是因为乙烯中的碳碳双键与Br2发生了加成反应;B选项,金属钠与乙醇反应产生H2不如与水反应剧烈,水分子中的—OH比乙醇分子中的—OH更活泼;C选项,乙酸与乙醇在浓硫酸作用下生成乙酸乙酯,发生了酯化反应(取代反应),不属于中和反应;D选项,油脂在酸性条件下发生水解反应生成了高级脂肪酸和甘油,但油脂并不是有机高分子。故选A。
24.D 解析 A选项,甲中使用热水,通过鼓入干燥的空气,使乙醇挥发进入乙中发生反应;B选项,乙中铜为催化剂,先生成黑色氧化铜(2Cu+O22CuO),与乙醇反应后再生成铜(CH3CH2OH+CuOCH3CHO+Cu+H2O),如此反复铜网会出现红黑交替现象;C选项,丙中使用冷水,主要是通过冷凝作用收集反应的产物;D选项,实验结束后,试管a中收集到的主要物质为乙醛,还含有乙醇、水等杂质,但过滤无法分离杂质。故选D。
25.C 解析 混合气体的平均摩尔质量M=1g·L-1×22.4L·mol-1=22.4g·mol-1。由于摩尔质量小于22.4g·mol-1的烃类物质只有甲烷,因此混合气体中的烷烃为甲烷。n(混合气体)=≈0.4mol,m(烯烃)=4.2g,m(CH4)=9g-4.2g=4.8g,n(CH4)==0.3mol,n(烯烃)=0.4mol-0.3mol=0.1mol,M(烯烃)==42g·mol-1,则烯烃为丙烯。故选C。
26.答案 (1)(C6H10O5)n 
(2)出现砖红色沉淀
(3)2CH3COOH+CaCO3(CH3COO)2Ca+H2O+CO2↑
解析 (1)淀粉的分子式是(C6H10O5)n,乙烯的结构式是。
(2)在试管中制得Cu(OH)2,再加入2mL10%葡萄糖溶液后加热,氢氧化铜被还原生成砖红色Cu2O。
(3)食醋用于清除水垢,利用了醋酸的酸性比碳酸强,发生反应:2CH3COOH+CaCO3(CH3COO)2Ca+H2O+CO2↑。
27.答案 (1)CH2CH2 C6H12O6
(2)羟基
(3)C6H12O62C2H5OH+2CO2↑
(4)d
解析 根据已知信息,可推知:A是乙烯,B是葡萄糖。(1)乙烯的结构简式是CH2CH2,葡萄糖的分子式是C6H12O6。(2)乙醇的官能团是羟基。(3)葡萄糖在酶的催化下生成乙醇:C6H12O62C2H5OH+2CO2↑。(4)葡萄糖和乙醛都有醛基,都可用银氨溶液检验;根据关系式“C2H4~3O2”和“C2H6O~3O2”,等物质的量的乙烯和乙醇在氧气中完全燃烧时,消耗氧气的量相等;乙醛与H2在一定条件下可转化为乙醇,发生了加成反应或还原反应;乙烯能使溴的四氯化碳溶液褪色是因为发生加成反应,乙烯能使酸性KMnO4溶液褪色是因为被氧化。
28.答案 (1)C2H4 CH3COOH
(2)CH3COOH+CH3CH2CH2OHH2O+
CH3COOCH2CH2CH3 取代反应(或酯化反应)
(3)d
解析 根据已知信息,可推知:A是乙烯,B是乙酸,D是丙醇。(1)A(乙烯)的分子式是C2H4,B(乙酸)的结构简式是CH3COOH。(2)B+D→E的化学方程式为CH3COOH+CH3CH2CH2OHCH3COOCH2CH2CH3+H2O,属于取代反应,由于生成酯,也可称为酯化反应。(3)乙烯和丙烯都属于烯烃,互为同系物;C→D是丙烯与水发生了加成反应生成丙醇;乙烯和丙烯分子中都含有碳碳双键,都能发生加聚反应;制取乙酸丙酯时要用饱和碳酸钠溶液吸收产品。
29.答案 (1)
实验编号 1 2 3
实验现象 芳香气味很浓 芳香气味较淡 芳香气味消失
实验结论 中性条件下乙酸乙酯几乎不水解 酸性条件下乙酸乙酯部分水解 碱性条件下乙酸乙酯完全水解
(2)CH3CO18OCH2CH3、CH3COH
(3)CH3COOCH2CH3+NaOHCH3COONa+CH3CH2OH
解析 (1)乙酸乙酯在中性条件下几乎不水解,酸性条件下部分水解,碱性条件下彻底水解。因此实验1、2、3对应的芳香气味依次为很浓、较淡、没有。
(2)CH3CO18OCH2CH3水解时,H原子结合—18OCH2CH3,生成CH3COH,反应进行不彻底,还存在CH3CO18OCH2CH3。
(3)实验3发生反应CH3COOCH2CH3+NaOHCH3COONa+CH3CH2OH。
30.答案 (1)稀硫酸
(2)取少量混合液B与碘酒作用,若变蓝,说明含有淀粉
(3)18%
解析 (1)淀粉水解,需要稀硫酸作催化剂。
(2)利用淀粉遇I2变蓝:取少量混合液B与碘酒作用,若变蓝,说明含有淀粉。
(3)根据关系式:
(C6H10O5)n~nC6H12O6~2nAg
162n 2n×108
m(淀粉) 2.16g
,解得m(淀粉)=1.62g,水解率=×100%=18%。阶段检测卷(五) 化学实验综合
(时间:60分钟,满分:100分)
可能用到的相对原子质量:H 1 C 12 O 16 Na 23 Si 28 S 32 Cl 35.5 Fe 56 Cu 64 Ba 137
选择题部分
一、选择题Ⅰ(本大题共15小题,每小题2分,共30分。每小题列出的四个备选项中只有一个是符合题目要求的,不选、多选、错选均不得分)
1.下列仪器与对应的名称不正确的是(  )
2.为防止环境污染,不能用于吸收主要成分为HCl的尾气的装置是(  )
3.下列化学品安全使用标识不正确的是(  )
4.某化学兴趣小组拟按如图装置制取和收集纯净的Cl2,下列装置不正确的是(  )
A.发生装置 B.净化装置
C.收集装置 D.尾气吸收装置
5.下列实验操作或装置正确的是(  )
6.下列说法不正确的是(  )
A.蒸馏操作时,先点燃酒精灯再通入冷凝水
B.实验室用饱和食盐水除去Cl2中的少量HCl杂质
C.使用pH试纸测气体的酸碱性时可以润湿
D.用容量瓶配制溶液,定容时应该平视刻度线
7.下列有关化学药品保存不正确的是(  )
A.金属钠常保存在煤油中
B.浓硝酸保存在棕色试剂瓶中
C.新制氯水保存在棕色试剂瓶中
D.氢氧化钠溶液保存在带玻璃塞的广口瓶中
8.下列方法(必要时可加热)合理的是(  )
A.用澄清石灰水鉴别SO2和CO2
B.用水鉴别苯和四氯化碳
C.用Ba(OH)2溶液鉴别NH4Cl、(NH4)2SO4和NH4NO3
D.用淀粉碘化钾试纸鉴别碘水和溴水
9.下列图示与操作不一致的是(  )
10.下列关于某些离子检验的说法不正确的是(  )
A.用硝酸酸化的AgNO3溶液鉴别Cl-、Br-、I-
B.加入稀盐酸产生无色气体,将气体通入澄清石灰水,溶液变浑浊,可能有C
C.加入BaCl2溶液有白色沉淀产生,再加盐酸沉淀不消失,溶液中一定含有S
D.向某溶液中加入KSCN溶液无明显变化,再加入双氧水出现红色,溶液中一定有Fe2+
11.实验室制取氧气的反应有2KClO32KCl+3O2↑,反应后从剩余物中回收二氧化锰的操作顺序正确的是 (  )
A.溶解、过滤、蒸发、洗涤
B.溶解、过滤、洗涤、干燥
C.溶解、蒸发、洗涤、过滤
D.溶解、洗涤、过滤、加热
12.下列除去杂质的实验方法不正确的是(  )
A.除去Cl2中少量HCl:加入装有NaOH溶液的洗气瓶
B.除去CO2中的少量HCl:通过装有饱和NaHCO3溶液的洗气瓶
C.除去CO2中少量CO:通过灼热的CuO后收集气体
D.除去Cl2中少量水蒸气:通过装有浓硫酸的洗气瓶
13.为确定下列久置于空气中的物质是否变质,所选检验试剂(括号内物质)不能达到目的的是(  )
A.Na2SO3溶液(BaCl2溶液) B.FeCl2溶液(KSCN溶液)
C.KI(淀粉溶液) D.NaOH溶液(盐酸)
14.某化学兴趣小组设计了如图所示的实验装置(夹持仪器已略去)探究铜丝与过量浓硫酸的反应。下列说法不合理的是(  )
A.上下移动①中铜丝可灵活控制反应的进程
B.②中选用品红溶液,颜色慢慢褪去
C.③中选用Ca(OH)2溶液吸收多余的SO2
D.发生反应Cu+2H2SO4(浓)CuSO4+SO2↑+2H2O
15.不能用如图所示装置制取和收集气体的是(  )
①用双氧水和MnO2反应制取O2
②用浓硝酸与Cu反应制取NO2
③用稀硝酸和Cu反应制取NO
④用浓氨水与生石灰反应制取NH3
A.①③ B.②④ C.①② D.③④
二、选择题Ⅱ(本大题共10小题,每小题3分,共30分。每小题列出的四个备选项中只有一个是符合题目要求的,不选、多选、错选均不得分)
16.欲达到实验目的,下列操作错误的是(  )
选项 实验目的 实验操作
A 区分碳酸钠和碳酸氢钠固体 分别在两支试管中各取少量碳酸钠和碳酸氢钠,各滴入几滴水,观察
B 氯水具有氧化性 向FeCl2溶液中滴加氯水
C 观察Fe(OH)2的颜色和状态 在试管中加入少量FeSO4溶液,滴入几滴NaOH溶液,立即振荡
D 氧化铝的熔点高于铝 将经打磨的铝箔在酒精灯上加热至熔化,轻轻晃动
17.实验室采用如图所示装置制备乙酸乙酯,实验结束后取下盛有饱和碳酸钠溶液的试管,再沿该试管内壁缓缓加入紫色石蕊溶液1 mL,发现紫色石蕊溶液存在于饱和碳酸钠溶液层与乙酸乙酯层之间(整个过程不振荡试管)。下列有关描述不正确的是(  )
A.制备的乙酸乙酯中混有乙酸和乙醇杂质
B.该实验中浓硫酸的作用是作催化剂和吸水剂
C.饱和碳酸钠溶液主要作用是降低乙酸乙酯的溶解度及吸收乙醇和乙酸
D.石蕊层为三层,由上而下是蓝、紫、红
18.下表是化学课本对煤的干馏产品的介绍,某化学兴趣小组在实验室模拟煤的干馏,按如图装置进行实验。下列有关叙述不正确的是(  )
产品 主要成分
出炉煤气 焦炉气 氢气、甲烷、乙烯、一氧化碳
粗氨水 氨、铵盐
粗苯 苯、甲苯、二甲苯
煤焦油 苯、甲苯、二甲苯
酚类、萘
沥青
焦炭 碳
A.图示实验中发生了复杂的化学变化
B.上层X是粗苯等芳香烃,水溶液的pH>7,溶液Y是黑色黏稠的煤焦油
C.气体Z易燃,是重要的化工原料
D.试管里余下的是焦炭,无利用价值
19.将少量SO2气体通入BaCl2和FeCl3的混合溶液中,溶液颜色由棕黄色变成浅绿色,同时有白色沉淀产生。针对上述变化,下列分析正确的是(  )
A.反应后溶液酸性增强
B.该过程表明SO2有漂白性
C.白色沉淀为BaSO3
D.该实验表明FeCl3具有还原性
20.下列实验操作对应的现象不符合事实的是(  )
A 在某溶液中加入盐酸后无明显现象,再加BaCl2溶液产生白色沉淀证明有S
B 甲烷与氯气的光照实验,有机产物使试管内颜色逐渐变深,内壁有油状液滴出现
C 将混有少量氯化钾的硝酸钾饱和溶液在冰水中冷却,KNO3晶体先析出
D 将灼热的铜丝伸入盛有氯气的集气瓶中,铜丝剧烈燃烧,产生棕黄色的烟
21.某同学设计如下方案,从粗食盐水中除去Ca2+、Mg2+、S等杂质离子。下列说法不正确的是(  )
A.A中主要有Mg(OH)2和BaSO4,可能还有少量Ca(OH)2
B.②中加入过量Na2CO3溶液的主要目的是除去Ba2+、Ca2+
C.D中主要含有Cl-、Na+、C、OH-等离子
D.③中仅发生反应:2H++CH2O+CO2↑
22.测定某补血剂(FeSO4·7H2O)中铁元素含量的流程如下:
下列说法不正确的是(  )
A.步骤Ⅰ配制100 mL 1 mol·L-1的稀硫酸所用的仪器有量筒、胶头滴管及100 mL 容量瓶等
B.步骤Ⅲ一系列操作中包括洗涤、分液、蒸发和称量等
C.步骤Ⅲ最后一步操作的目的是确保氢氧化铁完全分解成氧化铁
D.假设实验无损耗,则每片补血剂含铁元素的质量为0.07a g
23.MnSO4·H2O是一种易溶于水的微红色斜方晶体,某同学设计如图装置制备硫酸锰:
下列说法错误的是(  )
A.装置Ⅰ烧瓶中放入的“药品X”为铜屑
B.装置Ⅱ中用“多孔球泡”可增大SO2的吸收效率
C.装置Ⅲ用于吸收未反应的SO2
D.装置Ⅱ中发生反应MnO2+SO2MnSO4
24.实验室用如图所示装置制取CuCl2(部分仪器和夹持装置已略去)。下列说法不正确的是(  )
A.实验时,应该先加热B,再加热E
B.C中试剂是饱和食盐水,目的是除去Cl2中的HCl
C.实验过程中,E中产生大量蓝色的烟
D.F装置吸收过量的氯气,以免污染环境
25.某废催化剂含SiO2、ZnS、CuS及少量的Fe3O4。CuS既不溶于稀硫酸,也不与稀硫酸反应。某研究员设计如下实验流程,以废催化剂为原料制备一些物质。下列说法不正确的是(  )
A.步骤①操作中,生成的气体需用NaOH溶液或CuSO4溶液吸收
B.“滤液1”中是否含有Fe2+,可以选用KSCN溶液和新制的氯水检验
C.步骤②操作中,先加入1.0 mol·L-1 H2SO4溶液,再加6% H2O2溶液并不断搅拌
D.“滤渣1”成分是SiO2和CuS
非选择题部分
三、非选择题(本大题共5小题,共40分)
26.(8分)请回答下列问题:
(1)NaOH溶液应保存在带    塞的试剂瓶。
(2)浓硫酸与浓硝酸混合的正确操作是                。
(3)将胶头滴管的尖嘴插入新制的FeSO4中,慢慢滴加NaOH溶液后出现白色沉淀,迅速变成灰绿色,最后变为红褐色,用离子方程式说明出现颜色变化的原因:                 。
27.(8分)根据如图所示实验装置回答下列问题。
(1)简述仪器①使用时检查是否漏水的方法:                 。
(2)指出Ⅰ中存在的错误:                。若转移液体过程中将少量液体溅出,最终导致所配溶液浓度     (填“偏高”“偏低”或“不变”)。
(3)若利用装置Ⅱ分离酒精和水的混合物,操作的名称是     。③处还缺少的仪器是    ,④的进水口是    (填“f”或“g”)。
28.(8分)某研究性学习小组拟用亚硫酸钠和较浓的硫酸制取SO2并探究其部分性质,实验装置如图所示。
请回答下列问题:
(1)图中仪器a名称是     。
(2)制取SO2的化学方程式为                    。
(3)实验过程中,可以观察到:装置B中品红溶液    ,该现象说明SO2具有    性;装置C中酸性KMnO4溶液     ,该现象说明SO2具有   性。
29.(10分)为减少污染,某化学兴趣小组设计如图所示的装置探究NO2与NH3反应生成N2。
请回答下列问题:
(1)A装置中发生反应的化学方程式为                  。
(2)装置B的作用为     ,试剂甲是               。
(3)E装置中发生反应的化学方程式为                  。
(4)此实验装置存在的错误及改正办法是
 。
30.(6分)为确定碳酸钠和碳酸氢钠混合样品中碳酸钠的质量分数,可通过加热分解得到的CO2质量进行计算,某同学设计的实验装置如图。
请回答下列问题:
(1)装置B中冰水的作用是                。
(2)若装置C中碱石灰质量增加m1 g,则混合样品中碳酸钠的质量分数为       。
(3)该同学设计的实验装置存在缺陷,有关该实验装置及实验过程中,下列因素可能使碳酸钠的质量分数偏高的是    (填字母)。
A.样品分解不完全
B.装置B、C之间缺少CO2的干燥装置
C.产生CO2气体的速率太快,没有被碱石灰完全吸收
D.反应完全后停止加热,通入过量的空气
阶段检测卷(五) 化学实验综合
1.D 解析 D选项应为蒸发皿。故选D。
2.A 解析 HCl极易溶于水,要采取防倒吸装置。A不能防倒吸,B、C、D能防倒吸。故选A。
3.C 解析 C是爆炸类物质。故选C。
4.C 解析 C选项,Cl2的密度比空气大,收集装置中导管应该“长进短出”。故选C。
5.B 解析 A选项,移液应该用玻璃棒引流;C选项,温度计水银球应放在蒸馏烧瓶支管口处,冷却水的方向应该是下口进上口出;D选项,由于浓硫酸溶于水放出大量的热且密度大于水,稀释浓硫酸时应该将浓硫酸沿着烧杯内壁注入水中,并不断搅拌。故选B。
6.A 解析 蒸馏操作时,应先通入冷凝水再点燃酒精灯。故选A。
7.D 解析 由于NaOH会与玻璃中的SiO2反应,氢氧化钠溶液应保存在带橡胶塞的细口瓶中。故选D。
8.B 解析 A选项,SO2和CO2都能使澄清石灰水变浑浊,不能用澄清石灰水鉴别SO2和CO2。B选项,待测液体各取2mL,分别加入1mL水,由于苯和CCl4都不溶于水,苯的密度小于水,四氯化碳的密度大于水,因此,水在上层的待测液体是CCl4,水在下层的待测液体是苯。C选项,Ba(OH)2与NH4Cl混合加热时有刺激性气味的气体放出,Ba(OH)2与(NH4)2SO4混合加热时生成白色沉淀和刺激性气味的气体,Ba(OH)2与NH4NO3混合加热时有刺激性气味的气体放出,无法鉴别NH4Cl和NH4NO3。D选项,淀粉碘化钾试纸与碘水作用,试纸会变蓝;用淀粉碘化钾试纸与溴水作用,由于Br2将I-氧化生成I2,试纸也能变蓝,无法鉴别。故选B。
9.D 解析 D选项,应为“蒸发”操作。故选D。
10.C 解析 A选项,Cl-、Br-、I-与硝酸酸化的AgNO3溶液反应分别生成AgCl白色沉淀、AgBr淡黄色沉淀、AgI黄色沉淀,可以鉴别Cl-、Br-、I-;B选项,加入稀盐酸产生无色气体,将气体通入澄清石灰水,溶液变浑浊,可能有C、HC、S、HS等;C选项,加入BaCl2溶液有白色沉淀产生,再加盐酸沉淀不消失,沉淀可能是AgCl也可能是BaSO4,溶液中可能含有Ag+,也可能含有S;D选项,向某溶液中加入KSCN溶液无明显变化,再加入双氧水出现红色,说明Fe2+被氧化成Fe3+,原溶液中一定有Fe2+。故选C。
11.B 解析 反应后剩余物为KCl、MnO2的混合物,利用KCl溶于水而MnO2不溶于水的性质,先溶解再过滤,然后洗涤,最后干燥即可回收MnO2。故选B。
12.A 解析 A选项,Cl2和HCl都被NaOH溶液吸收;B选项,通过装有饱和NaHCO3溶液的洗气瓶,HCl与NaHCO3反应被吸收,同时生成少量CO2;C选项,CO与灼热的CuO反应生成CO2;D选项,浓硫酸吸收Cl2中少量水蒸气。故选A。
13.A 解析 A选项,Na2SO3易被氧化成Na2SO4,但Na2SO3和Na2SO4都能与BaCl2反应产生白色沉淀,因此用BaCl2溶液无法检验Na2SO3溶液是否变质;B选项,Fe3+遇KSCN溶液,溶液变成红色,可以检验FeCl2是否变质;C选项,单质碘遇淀粉变蓝,可以检验KI是否被氧化生成I2;D选项,盐酸与碳酸钠或碳酸氢钠反应生成CO2,可以用盐酸检验NaOH溶液是否变质。故选A。
14.C 解析 用该装置进行反应Cu+2H2SO4(浓)CuSO4+SO2↑+2H2O;上下移动铜丝可以使反应物脱离与接触,灵活控制反应的发生与停止;由于SO2能使品红溶液褪色,②中颜色慢慢褪去;③中应用NaOH溶液吸收过量的SO2,Ca(OH)2微溶,Ca(OH)2溶液无法吸收多余的SO2。故选C。
15.B 解析 NO2与H2O反应,NH3极易溶于水,均不能用排水法收集。故选B。
16.C 解析 A选项,碳酸钠中滴加几滴水会结块并伴随放热现象,碳酸氢钠中滴加几滴水会溶解并伴随吸热现象,可以区分;B选项,向FeCl2溶液中滴加氯水,溶液由浅绿色变成棕黄色,说明氯水将Fe2+氧化成Fe3+,氯水具有氧化性;C选项,FeSO4溶液中滴入几滴NaOH溶液并立即振荡,生成的Fe(OH)2与空气反应很快,无法观察到Fe(OH)2的颜色;D选项,经打磨的铝箔在酒精灯上加热,由于里面的铝熔点低熔化,外面固态的氧化铝熔点高不熔化,会出现表面生成的氧化铝包裹着熔化的铝的现象,轻轻晃动而不滴落。故选C。
17.D 解析 乙酸乙酯的制备实验:浓硫酸的作用是作催化剂和吸水剂;由于乙醇、乙酸都易挥发,制得的乙酸乙酯中含有乙醇和乙酸杂质;用饱和碳酸钠溶液既能降低乙酸乙酯在水中的溶解度,同时可以除去乙醇和乙酸;滴加紫色石蕊溶液且不振荡试管,紫色石蕊主要处于中间层,上层是混有乙酸杂质的乙酸乙酯层(石蕊变红色),下层是碳酸钠溶液层(石蕊变蓝色)。故选D。
18.D 解析 煤的干馏得到的焦炭,可用于“冶金、合成氨造气、电石、燃料”等,具有重要价值。故选D。
19.A 解析 将少量SO2气体通入BaCl2和FeCl3的混合溶液中发生反应:2FeCl3+SO2+2H2O2FeCl2+H2SO4+2HCl。A选项,反应后生成盐酸,酸性增强;B选项,该过程SO2发生氧化还原反应,作还原剂,体现SO2的还原性;C选项,发生反应H2SO4+BaCl2BaSO4↓+2HCl,白色沉淀为BaSO4;D选项,该过程FeCl3发生氧化还原反应,作氧化剂,体现了FeCl3的氧化性。故选A。
20.B 解析 A选项,加入盐酸后无明显现象,排除了干扰离子,再加氯化钡溶液有白色沉淀,则证明含有S;B选项,甲烷与氯气的光照实验,Cl2的量减少,试管内颜色逐渐变浅,内壁有油状液滴出现;C选项,硝酸钾的溶解度随温度变化大,且KNO3是饱和的,KCl是少量的,因此在冰水中冷却,KNO3晶体先析出;D选项,灼热的铜丝在氯气中燃烧,产生棕黄色的烟(CuCl2)。故选B。
21.D 解析 A选项,加入过量Ba(OH)2溶液,生成Mg(OH)2和BaSO4沉淀,由于Ca(OH)2微溶,可能还有少量Ca(OH)2;B选项,加入过量Na2CO3,可以除去步骤①引入的Ba2+,还会除去Ca2+;C选项,D中主要含有Cl-、Na+、C、OH-等离子;D选项,③中发生的反应有2H++CH2O+CO2↑、H++OH-H2O。故选D。
22.B 解析 A项,步骤Ⅰ需要配制100mL1mol·L-1的稀硫酸,所用的仪器有量筒、烧杯、玻璃棒、胶头滴管及100mL容量瓶,正确;B项,步骤Ⅲ中没有分液操作,错误;C项,步骤Ⅲ最后一步操作的目的是确保Fe(OH)3完全分解成Fe2O3,正确;D项,假设实验无损耗,agFe2O3中m(Fe)=×ag=0.7ag,则每片补血剂含铁元素的质量为0.07ag,正确。
23.A 解析 A选项,装置Ⅰ烧瓶中若放入铜屑,则需要加热才能与浓硫酸反应生成SO2,而图中没有加热装置,“药品X”不能用铜屑;B选项,装置Ⅱ中“多孔球泡”可以增大SO2的吸收效率;C选项,SO2可造成污染,装置Ⅲ的作用是吸收未反应的SO2;D选项,装置Ⅱ中发生反应MnO2+SO2MnSO4,反应后所得溶液制备MnSO4·H2O。故选A。
24.C 解析 A选项,实验时,应该先加热B制取氯气,排尽装置中的空气,再加热E使铜与氯气发生反应;B选项,C中饱和食盐水,可以除去Cl2中的HCl,Cl2顺利通过;C选项,E中产生大量棕黄色的烟,是氯化铜固体颗粒;D选项,Cl2有毒,污染环境,F装置吸收过量的氯气以免污染环境。故选C。
25.B 解析 A选项,步骤①中ZnS和Fe3O4都会与稀硫酸反应,前者生成硫化氢,需用NaOH溶液或CuSO4溶液吸收;B选项,步骤①中Fe3O4与稀硫酸反应,滤液中同时含有Fe2+和Fe3+,因此用KSCN溶液和新制的氯水不能检验Fe2+;C选项,过氧化氢在酸性条件下氧化CuS生成硫酸铜;D选项,SiO2和CuS不与稀硫酸反应,滤渣1成分是SiO2和CuS。故选B。
26.答案 (1)橡胶
(2)将浓硫酸沿器壁慢慢倒入浓硝酸中,并用玻璃棒不断搅拌
(3)Fe2++2OH-Fe(OH)2↓,4Fe(OH)2+O2+2H2O4Fe(OH)3
解析 (1)NaOH溶液应保存在带橡胶塞的试剂瓶,若用玻璃塞会发生反应SiO2+2NaOHNa2SiO3+H2O,Na2SiO3溶液有黏性,会导致瓶塞打不开。(2)浓硫酸与浓硝酸混合时,应将浓硫酸沿器壁慢慢倒入浓硝酸中,并用玻璃棒不断搅拌,不断散热。(3)滴加NaOH溶液后出现白色沉淀,迅速变成灰绿色,最后变为红褐色,是因为发生反应:Fe2++2OH-Fe(OH)2↓,4Fe(OH)2+O2+2H2O4Fe(OH)3。
27.答案 (1)在容量瓶内装入半瓶水,塞紧瓶塞,用右手食指顶住瓶塞,另一只手五指托住容量瓶底,将其倒立(瓶口朝下),观察容量瓶是否漏水。若不漏水,将瓶正立并将瓶塞旋转180°后,再次倒立,检查是否漏水。若两次操作,容量瓶瓶塞周围皆无水漏出,即表明容量瓶不漏水
(2)将烧杯中液体转移至容量瓶中未用玻璃棒引流 偏低
(3)蒸馏 温度计 g
解析 (2)将烧杯中液体转移至容量瓶中要用玻璃棒引流;若转移液体过程中将少量液体溅出,最终导致所配溶液浓度偏低。(3)若利用装置Ⅱ分离酒精和水的混合物,进行的是蒸馏操作;③处还缺少的仪器是温度计;④的进水口是g,冷却效果好。
28.答案 (1)分液漏斗
(2)Na2SO3(固)+H2SO4(浓)Na2SO4+SO2↑+H2O
(3)红色褪去 漂白 紫色褪去 还原
解析 (1)仪器a盛放浓硫酸,是分液漏斗。(2)A处发生反应:Na2SO3(固)+H2SO4(浓)Na2SO4+SO2↑+H2O。(3)SO2具有漂白性,可以观察到B中品红褪色;SO2具有还原性,可以观察到C中紫色的酸性高锰酸钾溶液褪色。
29.答案 (1)CaO+NH3·H2OCa(OH)2+NH3↑
(2)干燥氨气 碱石灰
(3)Cu+4HNO3(浓)Cu(NO3)2+2NO2↑+2H2O
(4)此装置的错误是无尾气吸收装置,应在C装置上连接一尾气吸收装置同时与外界相通
解析 (1)A装置制取NH3:CaO+NH3·H2OCa(OH)2+NH3↑。(2)装置B中的试剂甲应为碱石灰,目的是干燥氨气。(3)铜与浓硝酸反应制取NO2:Cu+4HNO3(浓)Cu(NO3)2+2NO2↑+2H2O。(4)此装置的错误是无尾气吸收装置,应在C装置上连接一尾气吸收装置同时与外界相通。
30.答案 (1)冷凝反应生成的水,防止水蒸气进入装置C中
(2)×100%
(3)AC
解析 (1)装置B利用冰水混合物冷却生成的水蒸气,防止水蒸气进入装置C干扰实验结果。
(2)装置C中碱石灰质量增加的m1g为NaHCO3分解产生的CO2的质量,其物质的量为n(CO2)=mol,根据方程式2NaHCO3Na2CO3+CO2↑+H2O,则n(NaHCO3)=2n(CO2)=mol,其质量m(NaHCO3)=mol×84g·mol-1=g,混合样品中碳酸钠的质量m(Na2CO3)=mg-g=g,所以混合样品中碳酸钠的质量分数为w(Na2CO3)=×100%=×100%。
(3)A选项,样品分解不完全,测定CO2质量偏小,碳酸氢钠质量偏小,则碳酸钠质量偏大,导致碳酸钠的质量分数偏高;B选项,装置B、C之间缺少CO2的干燥装置,水蒸气进入装置C导致测定二氧化碳质量偏大,碳酸氢钠质量偏大,碳酸钠质量偏小,导致碳酸钠的质量分数偏低;C选项,产生CO2气体的速率太快,没有被碱石灰完全吸收,测定二氧化碳质量偏小,碳酸氢钠质量偏小,碳酸钠质量偏大,导致碳酸钠的质量分数偏高;D选项,反应完全后停止加热,通入过量的空气,会导致空气中二氧化碳也被装置C吸收,测定碳酸氢钠质量偏大,碳酸钠质量偏小,导致碳酸钠的质量分数偏低。故选AC。优化集训1 物质及其变化
一、选择题(每小题列出的四个备选项中只有一个是符合题目要求的)
1.诗句“粉身碎骨浑不怕,要留清白在人间”借石灰石(碳酸钙)的性质和作用来表达人格精神。按物质的组成进行分类,碳酸钙属于(  )
A.单质 B.氧化物
C.酸 D.盐
2.下列物质中,不属于酸性氧化物的是(  )
A.CO2 B.NO
C.SO2 D.P2O5
3.下列关于物质的分类与转化正确的是(  )
A.酸性氧化物一定是非金属氧化物
B.碱性氧化物一定是金属氧化物
C.能够与酸反应的化合物一定是碱
D.所有的钠盐都不能相互反应
4.下列物质按混合物、纯净物、碱、盐分类排序正确的是(  )
A.氢氧化钠、液氯、碱石灰、纯碱
B.碱石灰、液氯、氢氧化钠、纯碱
C.碱石灰、液氯、纯碱、氢氧化钠
D.液氯、氢氧化钠、纯碱、碱石灰
5.下列物质属于电解质且溶于水后能导电的是(  )
A.Na B.SO3
C.酒精 D.HCl
6.下列不属于同素异形体的是(  )
A.金刚石、石墨和C60
B.氧气和臭氧(O3)
C.红磷和白磷(P4)
D.水和双氧水
7.下列有关胶体的说法正确的是(  )
A.利用过滤的方法将胶体和溶液分离
B.明矾净水是利用了生成的氢氧化铝胶体的吸附作用
C.将1 mol·L-1氯化铁溶液与等浓度的氢氧化钠溶液混合可制得氢氧化铁胶体
D.当光束通过胶体时,胶体发生聚沉,产生一条光亮的“通路”的现象称为丁达尔效应
8.下列过程中没有发生氧化还原反应的是(  )
A.手机中的锂电池处于工作状态的时候
B.工业上进行高炉炼铁
C.将活性炭放入墨水中墨水颜色变浅
D.用漂白粉漂白织物
9.下列变化必须加入氧化剂才能实现的是(  )
A.Cl2→Cl
B.H2O2→O2
C.S→S
D.Cu→Cu2+
10.下列有盐酸参加的化学反应,属于氧化还原反应的是(  )
A.CaO+2HClCaCl2+H2O
B.Na2CO3+2HCl2NaCl+H2O+CO2↑
C.NaOH+HClNaCl+H2O
D.2KMnO4+16HCl2KCl+2MnCl2+5Cl2↑+8H2O
11.下列反应既属于置换反应,又属于氧化还原反应的是(  )
A.CaCO3+2HClCaCl2+CO2↑+H2O
B.2Na+2HCl2NaCl+H2↑
C.MgO+2HClMgCl2+H2O
D.NaClO+2HCl(浓)NaCl+Cl2↑+H2O
12.下列反应中,水作还原剂的是(  )
A.2H2O+2F24HF+O2
B.3Fe+4H2O(g)Fe3O4+4H2
C.2Na+2H2O2NaOH+H2↑
D.2H2O22H2O+O2↑
13.已知酸性溶液中还原性:SO2>I->Fe2+>H2O2,则下列反应不能发生的是(  )
A.2Fe3++SO2+2H2O2Fe2++S+4H+
B.H2O2+2H++SSO2↑+O2↑+2H2O
C.I2+SO2+2H2O4H++S+2I-
D.2Fe3++2I-2Fe2++I2
14.下列离子方程式书写正确的是(  )
A.稀硫酸与氢氧化钡溶液反应:OH-+H+H2O
B.用氯化铁溶液腐蚀印刷线路板上的铜膜:Fe3++CuFe2++Cu2+
C.Na2CO3与稀醋酸反应:C+2H+H2O+CO2↑
D.Na与水反应:2Na+2H2O2Na++2OH-+H2↑
15.在强酸性溶液中,下列各组离子能大量共存的是 (  )
A.Mg2+、K+、OH-、Cl-
B.Na+、Mg2+、ClO-、I-
C.K+、Ca2+、HC、N
D.Mg2+、Na+、S、Cl-
16.如图1所示的装置中,烧杯中盛放的是Ba(OH)2溶液,当通过滴定管逐渐向烧杯中加入X溶液时,溶液导电能力的变化趋势如图2所示。若小灯泡一开始正常发光,当滴加X溶液至图2中M点时,灯泡几乎熄灭,则X溶液中含有的溶质可能是 (  )
图1
图2
A.HCl
B.Na2SO4
C.H2SO4
D.NaHCO3
二、非选择题
17.现有以下物质:
①Al ②O2 ③H2SO4 ④KOH ⑤蔗糖 
⑥Fe(OH)3(胶体) ⑦纯碱 ⑧空气
属于酸的是         (填序号,下同);属于盐的是          ;属于电解质的是          ;属于混合物的是      。
写出一种与②互为同素异形体的物质的化学式:      。
18.实验室用氯酸钾与浓盐酸反应不需要加热就可以制取氯气,请写出该反应的化学方程式并用双线桥表示电子的转移方向和数目:           ,氧化剂为       。
19.食品包装袋中有一个小纸袋,上面写着“石灰干燥剂”。
(1)“石灰干燥剂”的主要成分生石灰是     (填化学式),生石灰所属的物质类型是    (填序号)。
①金属氧化物;②碱性氧化物;③碱;④盐;⑤化合物
(2)生石灰可作干燥剂的理由是          (用化学方程式表示)。
20.经检测,某化工厂排出的废水呈酸性,且其中含有大量Na+、Cu2+、S、Cl-、N。某化学社团小组成员欲除去废水样品中的Cu2+和S,最终得到中性溶液,设计的方案流程如图。
请回答下列问题:
(1)试剂c为       (填化学式);溶液3所含溶质离子有Cl-、    。
(2)“分离操作”的名称是    ,需用到的玻璃仪器主要有          。
(3)向“白色沉淀2”中加入足量盐酸,发生反应的离子方程式为          。
优化集训1 物质及其变化
1.D 解析 碳酸钙可由酸性氧化物CO2与碱Ca(OH)2反应生成,属于盐。
2.B 解析 NO属于不成盐氧化物。
3.B 解析 酸性氧化物不一定是非金属氧化物,如Mn2O7,A不正确;碱性氧化物一定是金属氧化物,B正确;能够与酸反应的化合物不一定是碱,如NaHCO3,C不正确;某些钠盐间能够相互反应,如NaHSO4能与NaHCO3反应生成CO2,D不正确。
4.B 解析 碱石灰是CaO和NaOH的混合物;液氯是单质,属于纯净物;氢氧化钠属于碱;纯碱(Na2CO3)属于盐。
5.D 解析 Na是单质,既不是电解质也不是非电解质;SO3、酒精虽是化合物,但属于非电解质;HCl是溶于水可以导电的化合物,属于电解质。
6.D 解析 同素异形体是同种元素组成的不同单质。而水为H2O,双氧水为H2O2水溶液。
7.B 解析 过滤的方法适用于悬浊液的分离,A错误;1mol·L-1氯化铁溶液与等浓度的氢氧化钠溶液混合得到氢氧化铁沉淀,C错误;当光束通过胶体时,产生一条光亮的“通路”的现象称为丁达尔效应,但胶体不会发生聚沉,D错误。
8.C 解析 手机中的锂电池处于工作状态的时候,利用氧化还原反应将化学能转变成电能;工业上进行高炉炼铁利用还原剂将化合态的铁还原成游离态的铁;将活性炭放入墨水中墨水颜色变浅是利用活性炭的吸附作用,是物理变化;漂白粉漂白织物是利用生成的次氯酸的强氧化性。
9.D 解析 H2O2中O元素化合价为-1价,Cl2中Cl元素化合价为0价,S单质中S元素化合价为0价,均为对应元素的中间价态,可以通过歧化反应实现相应的变化。Cu必须通过加入氧化剂才能反应生成Cu2+。
10.D 解析 高锰酸钾与盐酸的反应中,Mn元素化合价降低,Cl元素化合价升高,属于氧化还原反应。
11.B 解析 2Na+2HCl2NaCl+H2↑属于置换反应,由于置换反应一定有化合价的变化,因此也属于氧化还原反应。
12.A 解析 2H2O+2F24HF+O2中,O元素化合价由-2价升高到0价,H2O作还原剂;3Fe+4H2O(g)Fe3O4+4H2中,H元素化合价由+1价降低到0价,H2O作氧化剂;2Na+2H2O2NaOH+H2↑中,H元素化合价由+1价部分降低到0价,H2O作氧化剂;2H2O22H2O+O2↑中,O元素化合价由-1价部分降低到-2价,部分升高到0价,H2O2既作氧化剂又作还原剂,H2O是还原产物。
13.B 解析 根据同一个氧化还原反应中“还原性:还原剂>还原产物”,A中还原性:SO2>Fe2+,C中还原性:SO2>I-,D中还原性:I->Fe2+,与已知“还原性:SO2>I->Fe2+>H2O2”一致;B中还原性:H2O2>SO2,与已知矛盾,不可能发生。
14.D 解析 稀硫酸与氢氧化钡溶液反应,离子方程式为Ba2++2OH-+2H++SBaSO4↓+2H2O;用氯化铁溶液腐蚀印刷线路板上的铜膜发生反应的离子方程式为2Fe3++Cu2Fe2++Cu2+;Na2CO3与稀醋酸反应,离子方程式为C+2CH3COOH2CH3COO-+H2O+CO2↑;Na与水反应,离子方程式为2Na+2H2O2Na++2OH-+H2↑,书写正确。
15.D 解析 强酸性溶液中含有大量的H+。A项中,Mg2+和OH-、H+和OH-均不能大量共存,错误;B项中,H+和ClO-、ClO-和I-均不能大量共存,错误;C项中,H+和HC不能大量共存,错误。
16.C 解析 当滴加X溶液至图2中M点时,溶液的导电能力几乎为0,表明此时溶液中离子的浓度接近0。向Ba(OH)2溶液中加入HCl溶液,生成BaCl2和H2O,离子浓度不可能接近0;向Ba(OH)2溶液中加入Na2SO4溶液,生成BaSO4沉淀和NaOH,离子浓度不可能接近0;向Ba(OH)2溶液中加入NaHCO3溶液,生成BaCO3沉淀、NaOH或Na2CO3等,离子浓度不可能接近0;向Ba(OH)2溶液中加入H2SO4溶液,二者恰好完全反应时生成BaSO4沉淀和H2O,溶液中离子浓度接近0,灯泡几乎熄灭。
17.答案 ③ ⑦ ③④⑦ ⑥⑧ O3
解析 H2SO4属于酸;纯碱属于盐;H2SO4、KOH、纯碱属于电解质;氢氧化铁胶体和空气属于混合物;O2和O3互为同素异形体。
18.答案
 KClO3
解析 在该反应中,氯酸钾作氧化剂、浓盐酸作还原剂,同一元素不同价态(+5价、-1价)生成中间价态(0价)。
19.答案 (1)CaO ①②⑤ (2)CaO+H2OCa(OH)2
解析 (1)生石灰为氧化钙,即CaO;生石灰属于金属氧化物、碱性氧化物、化合物。(2)生石灰能与水反应生成氢氧化钙,化学方程式为CaO+H2OCa(OH)2。
20.答案 (1)Na2CO3 Na+、N (2)过滤 漏斗、烧杯、玻璃棒 (3)BaCO3+2H+Ba2++H2O+CO2↑
解析 从流程知,a为氢氧化钠溶液,加入氢氧化钠溶液除了中和氢离子,还产生氢氧化铜沉淀。过滤后,溶液1中含OH-、Na+、S、Cl-和N,试剂b为氯化钡溶液或硝酸钡溶液,过量的Ba2+要用Na2CO3除去,故试剂c为Na2CO3溶液。过滤后,白色沉淀2为硫酸钡和碳酸钡的混合物,溶液2中含OH-、Na+、Cl-、N和C,再加入适量盐酸即可得到中性溶液。优化集训2 钠及其化合物
一、选择题(每小题列出的四个备选项中只有一个是符合题目要求的)
1.下列物质中,不能与金属钠反应的是(  )
A.氯气 B.水
C.乙醇 D.煤油
2.下列有关钠的叙述不正确的是(  )
A.钠原子的最外电子层上只有1个电子
B.钠燃烧时发出黄色的火焰
C.钠燃烧时生成氧化钠
D.钠具有很强的还原性
3.下列有关钠及其化合物的说法不正确的是(  )
A.电解饱和食盐水可制取金属钠
B.钠能与氯气在加热条件下发生反应
C.氧化钠与水反应生成氢氧化钠
D.液态钠可用作核反应堆的传热介质
4.把一小块金属钠投入下列溶液中,下列说法不正确的是(  )
A.投入饱和NaOH溶液中:有氢气放出,恢复至室温后溶液的pH不变
B.投入CuSO4溶液中:有氢气放出,同时产生蓝色絮状沉淀
C.投入稀盐酸中:有氯气逸出
D.投入NH4NO3溶液中:有无色、有刺激性气味的气体逸出
5.关于Na2O2与CO2的反应,下列说法一定不正确的是(  )
A.Na2O2既是氧化剂又是还原剂
B.Na2CO3是还原产物
C.O2是氧化产物
D.若有4.48 L CO2参加反应,固体增重2.8 g
6.下列有关Na2O和Na2O2的叙述中,正确的是 (  )
A.Na2O和Na2O2均为淡黄色固体
B.Na2O和Na2O2中阴、阳离子个数比均为1∶2
C.Na2O和Na2O2均属于碱性氧化物
D.Na2O和Na2O2均能与CO2反应放出O2
7.某化学兴趣小组设计如图实验装置(棉花球上有无水硫酸铜粉末),并完成实验。下列说法不正确的是 (  )
A.Na2CO3处的温度高于NaHCO3处的温度
B.加热一段时间后,棉花球处变蓝色
C.实验结束时,应先熄灭酒精灯,再移开烧杯A和B
D.烧杯A中未出现浑浊,烧杯B中出现浑浊,说明Na2CO3的热稳定性比NaHCO3的强
8.过碳酸钠(2Na2CO3·3H2O2)能杀灭某些病毒,是一种良好的消毒剂,也可作为漂白剂、去污剂。下列说法不正确的是(  )
A.过碳酸钠具有强氧化性
B.过碳酸钠的水溶液呈碱性,能促进油污分解
C.MnO2、Fe3+或高温会减弱过碳酸钠的漂白效果
D.过碳酸钠溶液与过量的亚硫酸钠溶液反应的化学方程式:2Na2CO3·3H2O2+Na2SO32Na2CO3+Na2SO4+O2↑+3H2O
9.下列各组物质,因反应条件(温度或者反应物用量等)改变,不会引起产物改变的是(  )
A.Na和O2
B.NaOH和CO2
C.Na2O2和CO2
D.AlCl3和NaOH
10.下列物质放置在空气中,因发生氧化还原反应而变质的是(  )
A.Na
B.NaOH
C.Na2O
D.NaHCO3
11.某化学兴趣小组将金属钠露置于空气中足够长时间,观察到下列变化过程:银白色→变暗→变白色→出现液滴→白色固体→白色粉末。下列有关叙述不正确的是(  )
A.表面迅速变暗是因为钠与空气中的O2反应生成了Na2O
B.出现液滴原因是生成的Na2CO3吸收空气中的水蒸气在表面形成了溶液
C.最后白色粉末为碳酸钠粉末
D.从“白色固体→白色粉末”是化学变化
12.化学与社会、生活、生产密切相关。下列说法正确的是(  )
A.金属钠着火时用泡沫灭火器灭火
B.小苏打(NaHCO3)可用作面点膨松剂
C.苏打(Na2CO3)可用于治疗胃酸过多
D.侯氏制碱法是指工业生产NaOH
13.常温下不能与NaHCO3溶液反应的物质是(  )
A.稀盐酸
B.NaOH溶液
C.NaHSO4溶液
D.CO2
14.下列反应的离子方程式不正确的是(  )
A.NaHCO3溶液与稀硫酸反应:C+2H+CO2↑+H2O
B.钠与水反应:2Na+2H2O2Na++2OH-+H2↑
C.Na2CO3与CaCl2溶液混合:C+Ca2+CaCO3↓
D.向NaOH溶液中通入少量CO2:2OH-+CO2C+H2O
15.为除去括号内的少量杂质,下列所选用的试剂或方法正确的是(  )
A.CO2气体(HCl):饱和Na2CO3溶液
B.NaHCO3固体(Na2CO3):加热至不再产生气体
C.NaHCO3溶液(Na2CO3):加入少量稀硫酸
D.Na2CO3溶液(NaHCO3):加入适量NaOH溶液
16.下列实验方案中,不能测定出Na2CO3和NaHCO3的混合物中NaHCO3质量分数的是(  )
A.取a g混合物充分加热,质量减少b g
B.取a g混合物与足量稀盐酸充分反应,加热、蒸干、灼烧,得到b g固体
C.取a g混合物与足量NaOH溶液充分反应,得到b g溶液
D.取a g混合物与足量稀硫酸充分反应,逸出气体经干燥后用碱石灰吸收,质量增加b g
二、非选择题
17.钠及其化合物在日常生活中具有重要作用。
(1)金属钠一般保存在   中,长期露置在空气中最终变成      (填化学式)。
(2)过氧化钠可在呼吸面具中作为O2的来源,反应的化学方程式为 。
18.过量的NaHCO3与Na2O2混合,在密闭容器中充分加热后反应彻底,最后排出一定量气体。请回答下列问题:
(1)密闭容器中最终的固体是    。
(2)反应的化学方程式分别是             。
19.某兴趣小组查阅资料发现,钠与CO2会发生反应,并设计如图装置探究Na与CO2的反应产物。
已知:PdCl2+CO+H2OPd↓(黑色)+CO2+2HCl。
请回答下列问题:
(1)装置Ⅱ中盛装的试剂为             ,作用是           ;装置Ⅲ中盛装的试剂为      ,作用是           。
(2)实验操作时应先检查装置气密性,加入试剂后的操作为             。
(3)实验时发现装置Ⅴ出现黑色沉淀,则装置Ⅳ发生的反应可能为             。
20.某潜水艇上有100人,如果每人每分钟消耗的O2在标准状况下体积约为0.784 L,假设所需要的O2全部由Na2O2来提供,则该潜水艇一天所需要的Na2O2的质量是     kg。
优化集训2 钠及其化合物
1.D 解析 煤油是烃的混合物,钠不能与烃类物质反应。故选D。
2.C 解析 钠燃烧时生成过氧化钠。故选C。
3.A 解析 电解饱和食盐水生成氢氧化钠、氢气和氯气,在水溶液中不能得到金属钠。故选A。
4.C 解析 钠投入饱和NaOH溶液中,与水反应产生H2并伴有NaOH析出,溶液仍然饱和,恢复至室温后溶液的pH不变;钠投入CuSO4溶液中,先与水反应产生H2和NaOH,生成的NaOH与CuSO4反应产生Cu(OH)2蓝色絮状沉淀;钠投入稀盐酸中,先与H+反应产生H2,若钠过量再与水反应产生H2;钠投入NH4NO3溶液中,钠先与水反应产生H2和NaOH,生成的NaOH与NH4NO3反应产生无色、有刺激性气味的NH3。故选C。
5.D 解析 该反应的化学方程式为2Na2O2+2CO22Na2CO3+O2。Na2O2中氧元素化合价为-1价,在该反应中氧元素化合价一半升高一半降低,因此Na2O2既是氧化剂又是还原剂,Na2CO3是还原产物,O2是氧化产物。4.48LCO2的状态未知,不能确定Na2O2与之充分反应后固体增加的质量。故选D。
6.B 解析 Na2O为白色固体,Na2O2为淡黄色固体,A不正确;Na2O和Na2O2中阴、阳离子个数比均为1∶2,B正确;Na2O属于碱性氧化物,Na2O2不属于碱性氧化物,C不正确;Na2O与CO2反应生成Na2CO3,Na2O2与CO2反应生成Na2CO3和O2,D不正确。
7.C 解析 用酒精灯的外焰直接加热Na2CO3,其温度高于NaHCO3处的温度;NaHCO3受热分解产生CO2和H2O,CO2进入B中使溶液变浑浊,H2O使无水硫酸铜粉末变成蓝色;实验结束时,若先熄灭酒精灯,再移开烧杯A和B,会产生倒吸。故选C。
8.D 解析 当亚硫酸钠过量时,过碳酸钠(2Na2CO3·3H2O2)中的H2O2全部被还原生成H2O,没有O2生成。反应的化学方程式为2Na2CO3·3H2O2+3Na2SO32Na2CO3+3Na2SO4+3H2O。故选D。
9.C 解析 Na和O2,常温下反应生成Na2O,加热生成Na2O2;少量CO2通入NaOH溶液生成Na2CO3,过量CO2通入NaOH溶液生成NaHCO3;Na2O2和CO2反应只生成Na2CO3和O2;少量NaOH溶液和AlCl3溶液反应生成Al(OH)3,过量NaOH溶液和AlCl3溶液反应生成Na[Al(OH)4]。故选C。
10.A 解析 钠因具有强还原性被氧化而变质,四种物质在空气中变质最终成为Na2CO3。故选A。
11.B 解析 “银白色”是金属钠的颜色→“变暗”是由于Na与O2反应生成了Na2O→“变白色”是由于Na2O与水反应生成了NaOH→“出现液滴”是由于NaOH吸水潮解→“白色固体”是由于NaOH与CO2反应生成Na2CO3·10H2O→“白色粉末”是由于晶体失水生成Na2CO3(失去结晶水是化学变化)。故选B。
12.B 解析 钠能与水剧烈反应且生成H2,金属钠着火时不能用泡沫灭火器灭火,应用干燥沙土覆盖灭火;苏打即Na2CO3,溶于水碱性较强对人体造成伤害,不能用于治疗胃酸过多;侯氏制碱法是指工业生产纯碱(Na2CO3)。
13.D 解析 NaHCO3溶液中的HC既能与H+反应又能与OH-反应,稀盐酸和NaHSO4溶液中有H+,NaOH溶液中有OH-,均能与NaHCO3溶液发生反应。故选D。
14.A 解析 NaHCO3溶液与稀硫酸反应的离子方程式为HC+H+H2O+CO2↑。故选A。
15.D 解析 除去CO2气体中少量HCl,应通过饱和NaHCO3溶液,A不正确;NaHCO3固体中有少量的Na2CO3,在加热至不再产生气体后,仅剩余Na2CO3,B不正确;除去NaHCO3溶液中少量的Na2CO3,应通入足量的CO2气体,C不正确;除去Na2CO3溶液中少量的NaHCO3,可加入适量NaOH溶液,最终变成Na2CO3溶液,D正确。
16.C 解析 Na2CO3与NaOH溶液不反应,NaHCO3与NaOH溶液反应生成Na2CO3和H2O,“取ag混合物与足量NaOH溶液充分反应,得到bg溶液”,此过程既无沉淀生成,也无气体逸出,无法计算出混合物中各物质的质量。故选C。
17.答案 (1)煤油 Na2CO3
(2)2Na2O2+2CO22Na2CO3+O2
解析 (1)金属钠一般保存在煤油中,长期露置在空气中最终变成碳酸钠。(2)Na2O2与CO2反应的化学方程式为2Na2O2+2CO22Na2CO3+O2。
18.答案 (1)Na2CO3
(2)2NaHCO3Na2CO3+H2O+CO2↑、2Na2O2+2CO22Na2CO3+O2、2Na2O2+2H2O4NaOH+O2↑、2NaOH+CO2Na2CO3+H2O
解析 NaHCO3受热分解生成Na2CO3、H2O、CO2,H2O和CO2又都能与Na2O2反应,NaOH与CO2也能反应生成Na2CO3。故最终得到的固体是Na2CO3。
19.答案 (1)饱和NaHCO3溶液 除去CO2中混有的HCl 浓硫酸 除去水蒸气
(2)先打开活塞a,通入一段时间二氧化碳后再点燃酒精灯
(3)2Na+2CO2Na2CO3+CO
解析 (1)装置Ⅰ中发生反应生成的CO2中混有HCl、H2O,通过装置Ⅱ中饱和NaHCO3溶液除去HCl,再通过装置Ⅲ中浓硫酸除去水蒸气,防止HCl和H2O进入装置Ⅳ中对钠与CO2反应产生干扰。
(2)先打开活塞a,通入一段时间二氧化碳,目的是排净装置中的空气,再点燃酒精灯。
(3)实验时发现装置Ⅴ出现黑色沉淀Pd,说明在装置Ⅳ中生成了CO,根据氧化还原反应原理,装置Ⅳ中发生的反应可能为2Na+2CO2Na2CO3+CO。
20.答案 786.24
解析 100人每天需要O2的体积:(0.784×60×24×100)L=112896L,
n(O2)==5040mol;
由化学方程式2Na2O2+2CO22Na2CO3+O2可知:
n(Na2O2)=2n(O2)=(2×5040)mol=10080mol,
m(Na2O2)=10080mol×78g·mol-1=786.24kg。优化集训3 氯及其化合物
一、选择题(每小题列出的四个备选项中只有一个是符合题目要求的)
1.下列物质中,不能与氯气反应的是(  )
A.氢气 B.钠
C.水 D.氯化钠
2.下列物质能使湿润的淀粉碘化钾试纸变蓝色的是 (  )
A.H2O B.Cl2 C.CH4 D.HCl
3.下列说法正确的是(  )
A.新制的氯水具有漂白性
B.久置的氯水具有强氧化性
C.液氯是混合物
D.Cl2常用于制取氯化钠
4.下列关于氯气的性质或用途描述正确的是(  )
A.氯气发生泄漏时,人应该向顺风且低洼处躲避
B.由于氯气的强氧化性,常用于环境消毒
C.氯气常用于制取漂白剂和消毒剂
D.由于氯气能与铁反应,因此不能用钢瓶贮存液氯
5.下列有关叙述正确的是(  )
A.将含有少量HCl的Cl2通过饱和食盐水可得到纯净的Cl2
B.ClO2具有氧化性,可用于自来水的杀菌消毒
C.用玻璃棒蘸取新制氯水滴在pH试纸上,与标准比色卡对照即可测定其pH
D.漂白粉在空气中变质是由于其中的CaCl2与空气中的CO2反应生成CaCO3
6.下列有关燃烧的说法不正确的是(  )
A.燃烧一定伴有发光现象
B.燃烧一定是氧化还原反应
C.燃烧一定要有氧气参加
D.燃烧一定会放出热量
7.下列说法不正确的是(  )
A.干燥的氯气不能使有色布条褪色,说明氯气不具有漂白性
B.向久置的氯水中滴加紫色石蕊溶液仅变红,说明氯水已经变质
C.为了提高漂白粉的漂白效果,使用时可以滴加少量的稀盐酸
D.为检验Cl2中是否混有HCl,将气体通入硝酸银溶液
8.下列关于氯气的说法中,不正确的是(  )
A.铜丝在氯气中燃烧产生棕黄色烟
B.铁丝在氯气中燃烧产生棕褐色烟
C.氢气在氯气中燃烧产生苍白色火焰,瓶口出现白烟
D.钠在氯气中燃烧产生黄色火焰,并有白烟生成
9.下列反应的离子方程式书写正确的是(  )
A.二氧化锰与浓盐酸反应:MnO2+4H++2Cl-Mn2++Cl2↑+2H2O
B.漂白粉溶于水发生反应:Ca2++H2O+CO2CaCO3+2H+
C.钠与水反应:Na+H2ONa++OH-+H2↑
D.氯气溶于水:Cl2+H2O2H++Cl-+ClO-
10.下列反应不属于氧化还原反应的是(  )
A.H2O2+H2S2H2O+S
B.ICl+H2OHCl+HIO
C.2Na2O2+2CO22Na2CO3+O2
D.Cl2+H2OHCl+HClO
11.自来水用适量氯气杀菌消毒。若用这种自来水冒充纯净水,为鉴定这种类型纯净水的真伪,可采用的试剂为(  )
A.酚酞溶液 B.氯化钡溶液
C.氢氧化钠溶液 D.硝酸银溶液
12.如图所示是验证氯气性质的微型实验,a、b、c、d、e是浸有相关溶液的滤纸。向KMnO4晶体滴加浓盐酸后,立即用另一培养皿扣在上面。已知:2KMnO4+16HCl2KCl+5Cl2↑+2MnCl2+8H2O。
下列不符合实际情况的是(  )
A.a处变蓝,发生反应:2I-+Cl22Cl-+I2
B.b处变红棕色,发生反应:2Br-+Cl22Cl-+Br2
C.c处试纸最终变红,d处最终变无色
D.e处最终变红色,发生反应:Cl2+2Fe2+2Cl-+2Fe3+
13.下列有关实验的描述不正确的是(  )
A.闻氯气的气味
B.用排饱和食盐水法收集氯气
C.盛装浓硫酸的容器安全标识
D.证明氯气可以与NaOH溶液反应
14.下列实验室制取气体的方法不正确的是(  )
A.装置Ⅰ:氯化铵与消石灰制取NH3
B.装置Ⅱ:双氧水和二氧化锰制取O2
C.装置Ⅲ:二氧化锰与浓盐酸加热制取Cl2
D.装置Ⅳ:大理石与稀硫酸制取CO2
15.足量的MnO2与50 mL 12 mol·L-1的浓盐酸充分反应,所得标准状况下的Cl2体积(  )
A.3.36 L B.大于3.36 L
C.小于3.36 L D.无法确定
16.如图所示,在A处通入未经干燥的氯气。当关闭B处的弹簧夹时,C处的红布条看不到明显现象;当打开B处的弹簧夹后,C处的红布条逐渐褪色。则D瓶中盛放的溶液不可能是(  )
A.饱和食盐水 B.NaOH溶液
C.饱和NaI溶液 D.浓硫酸
二、非选择题
17.氯及其化合物在生产生活中具有重要作用。
(1)目前有一种新型自来水消毒剂ClO2被广泛推广使用,ClO2中Cl元素的化合价为  价,等质量的ClO2的消毒能力是Cl2的    倍。
(2)将Cl2通入冷的石灰乳中,即制得以       (填化学式)为有效成分的漂白粉,反应的化学方程式为 。
18.X、Y、Z是常见的三种元素,X、Y、Z的单质在常温下均为气体。X单质可在Z单质中燃烧生成XZ,火焰为苍白色。XZ极易溶于水,其水溶液可使蓝色石蕊试纸变红。X单质可在Y单质中燃烧生成X2Y,X2Y在常温下为液体。Z单质溶于X2Y中得到D溶液,D溶液具有漂白作用。
(1)XZ是    (填化学式,下同),X2Y是    。
(2)D溶液具有漂白性的原因是              。(用化学方程式表示)
19.某兴趣小组利用如图装置,进行与氯气相关的实验。
(1)装置④中反应的化学方程式为  。
(2)实验结束后,取装置③中的溶液,经蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥,得到FeCl3·6H2O晶体。在“蒸发浓缩”操作中,不需要的仪器是     (填字母)。
A.蒸发皿 B.漏斗
C.玻璃棒 D.酒精灯
(3)装置②中出现白色沉淀,据此现象能否推测装置①中生成Cl2      (填“能”或“否”),请说明理由:               。
20.实验室中为进行有关氯气的性质实验,需要标准状况下4瓶体积为112 mL的氯气。
(1)制取4瓶氯气,理论上需要MnO2的质量是     g。
(2)实际称取的MnO2固体的质量要适当多于理论量,主要原因是             。
优化集训3 氯及其化合物
1.D 解析 Cl2可以与H2反应生成HCl,钠可以在Cl2中燃烧生成NaCl,Cl2可以与水反应生成HCl和HClO,Cl2不能与NaCl反应。故选D。
2.B 解析 Cl2具有强氧化性,能够将KI溶液中的I-氧化(Cl2+2I-2Cl-+I2),生成的I2能使淀粉变蓝。故选B。
3.A 解析 新制的氯水中由于含有HClO而具有漂白性;久置的氯水因变质最终变成稀盐酸,不具有强氧化性;液氯是液态Cl2,是纯净物;自然界中存在大量氯化钠,常用于制取氯气等。故选A。
4.C 解析 相同条件下,Cl2的密度比空气大,泄漏时,人应该向逆风且地势高处躲避;Cl2具有毒性,会污染环境,不能用于环境消毒;常用氯气与碱反应生成次氯酸盐,制取漂白剂和消毒剂;常温下液氯与铁不反应,可以用干燥的钢瓶贮存液氯。故选C。
5.B 解析 将含有少量HCl的Cl2通过饱和食盐水可以除去HCl,但混入新的杂质水蒸气,得不到纯净的Cl2;ClO2中Cl元素化合价为+4价,易得电子,具有氧化性,可用于自来水的杀菌消毒;新制的氯水因含有HClO等强氧化性物质,不宜用pH试纸测定其pH;漂白粉在空气中变质是由于Ca(ClO)2与空气中的CO2和H2O反应:Ca(ClO)2+H2O+CO2CaCO3↓+2HClO。故选B。
6.C 解析 燃烧是发光放热的化学变化,不一定需要O2参加。故选C。
7.D 解析 Cl2溶于水也能生成HCl,因此将气体通入AgNO3溶液不能检验Cl2中是否混有HCl。故选D。
8.C 解析 氢气在氯气中燃烧产生苍白色火焰,HCl在瓶口遇水蒸气出现白雾。故选C。
9.A 解析 漂白粉溶于水会发生反应:Ca2++2ClO-+CO2+H2OCaCO3↓+2HClO;钠与水反应:2Na+2H2O2Na++2OH-+H2↑;氯气溶于水:Cl2+H2OH++Cl-+HClO。故选A。
10.B 解析 反应ICl+H2OHCl+HIO中无元素化合价变化。故选B。
11.D 解析 自来水用适量氯气杀菌消毒,由于发生反应:Cl2+H2OH++Cl-+HClO、2HClO2HCl+O2↑,最终自来水中含有一定浓度的Cl-,因此取适量样品加入AgNO3溶液即可鉴别真伪。故选D。
12.C 解析 c处湿润的蓝色石蕊试纸,由于生成的Cl2与之作用,会先变红后褪色。故选C。
13.B 解析 用排饱和食盐水法收集氯气时导管应该“短进长出”。故选B。
14.D 解析 应用大理石与稀盐酸制取CO2,且该反应符合块状固体与液体反应制取气体,可用装置Ⅳ,但不能用大理石与稀硫酸反应。故选D。
15.C 解析 50mL12mol·L-1的浓盐酸中含有0.6molHCl,按照化学方程式计算,彻底反应可生成0.15molCl2,但随着反应的进行,浓盐酸变成稀盐酸后反应停止,则所得Cl2的物质的量小于0.15mol,即标准状况下体积小于3.36L。故选C。
16.A 解析 未经干燥的氯气通过饱和食盐水,所得气体中含有Cl2和水蒸气,C处的红色布条会褪色;Cl2通过NaOH溶液被吸收、Cl2通过饱和NaI溶液(Cl2+2I-I2+2Cl-)被吸收,C处的红色布条不会褪色;Cl2通过浓硫酸被干燥,C处的红色布条不会褪色。故选A。
17.答案 (1)+4 2.63
(2)Ca(ClO)2 2Cl2+2Ca(OH)2CaCl2+Ca(ClO)2+2H2O
解析 (1)ClO2中Cl元素的化合价为+4价,等质量的ClO2的消毒能力与Cl2比较:≈2.63。
(2)将Cl2通入冷的石灰乳中发生反应:2Cl2+2Ca(OH)2CaCl2+Ca(ClO)2+2H2O,漂白粉的有效成分是Ca(ClO)2。
18.答案 (1)HCl H2O
(2)Cl2+H2OHCl+HClO
解析 根据题目信息可知:X是氢元素、Y是氧元素、Z是氯元素。则XZ是HCl,X2Y是H2O。Cl2溶于水形成氯水,发生反应Cl2+H2OHCl+HClO,生成的HClO因具有强氧化性而有漂白作用。
19.答案 (1)Cl2+2NaOHNaCl+NaClO+H2O
(2)B
(3)否 浓盐酸挥发出来的HCl气体与硝酸银溶液反应,也会出现白色沉淀
解析 (1)实验室常用NaOH溶液吸收多余的Cl2,防止污染空气,反应的化学方程式为Cl2+2NaOHNaCl+NaClO+H2O。
(2)在“蒸发浓缩”操作中,要将溶液倒入蒸发皿中,用酒精灯加热,同时用玻璃棒不断搅拌,不需要漏斗。
(3)浓盐酸挥发出来的HCl气体与硝酸银溶液反应,也会出现白色沉淀,因此不能推测装置①中生成了Cl2。
20.答案 (1)1.74
(2)收集氯气前,需要先反应一段时间,利用产生的氯气排除装置中的空气;收集氯气时,反应容器和导管内会残留氯气,所产生的氯气不可能完全被收集、利用
解析 m(MnO2)=×87g·mol-1=1.74g。优化集训4 物质的量及在化学计算中的应用
一、选择题(每小题列出的四个备选项中只有一个是符合题目要求的)
1.下列有关物质的量和摩尔质量的叙述中,正确的是 (  )
A.水的摩尔质量是18 g
B.0.012 kg12C中约含有6.02×1023个碳原子
C.1 mol水中含有8 mol电子
D.1 mol任何物质都含有6.02×1023个原子
2.下列有关说法正确的是(  )
A.1 mol H2的质量是2 g
B.1 mol H2的体积为22.4 L
C.1 mol O2的密度是1.43 g·L-1
D.含1 mol Na+的溶液中Na+浓度为1 mol·L-1
3.与5.4 g H2O中含相同氢原子数的物质是(  )
A.0.3 mol HNO3
B.3.612×1023个HNO3分子
C.0.1 mol H3PO4
D.0.2 mol CH4
4.对于标准状况下0.4 mol HCl气体,下列相应的描述不正确的是(  )
             
A.含有0.4 mol H+
B.含有0.8 mol原子
C.质量为14.6 g
D.体积为8.96 L
5.某氧原子的质量是a g,12C原子的质量是b g,若NA只表示阿伏加德罗常数的值,则下列说法正确的是(  )
A.该氧原子的相对原子质量为
B.m g该氧原子的物质的量为 mol
C.该氧原子的摩尔质量是aNA g
D.a g该氧原子所含的电子数为8NA
6.下列指定微粒的数目不相等的是(  )
A.等物质的量的H2和D2含有的质子数
B.等质量的乙烯和丙烯中含有的原子个数
C.同温、同压下同体积的CO和N2含有的质子数
D.等物质的量的铁和铝分别与足量的盐酸完全反应放出气体的体积(相同状况)
7.在一定条件下,某化合物X受热分解:2XA↑+3B↑,测得反应后生成的混合气体在标准状况的密度为0.38 g·L-1,X的相对分子质量是(  )
                
A.8.5 B.17
C.34 D.68
8.设NA为阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是 (  )
A.常温常压下,22.4 L CCl4含有NA个CCl4分子
B.50 g质量分数为46%的乙醇水溶液中含有氢原子数为3NA
C.工业上N2和H2反应生成了2 mol NH3,转移的电子数为6NA
D.常温下,0.1 mol·L-1 Na2CO3溶液中含有的C数目为0.1NA
9.下列叙述错误的是(  )
A.标准状况下,1 mol混合气体的体积约为22.4 L
B.1 mol气体的体积不一定为22.4 L
C.两种气体的物质的量之比一定等于其体积比
D.标准状况下的气体密度可由摩尔质量和摩尔体积计算
10.关于O2与O3气体,下列说法正确的是(  )
A.相同状态下,两种气体所占体积相同时,质量也相等
B.若温度、压强相同,两种气体的密度之比为2∶3
C.若两种气体分子数相同,两种气体的质子数相同
D.若两种气体的质量相同,两种气体的分子数相同
11.容量瓶上未有标记的是(  )
A.温度 B.规格(容积)
C.刻度线 D.压强
12.下列实验操作均要用到玻璃棒:①过滤,②蒸发,③溶解,④向容量瓶转移溶液。其中玻璃棒作用相同的是(  )
A.①和② B.①和③
C.③和④ D.①和④
13.关于容量瓶的使用,下列操作正确的是(  )
A.使用前要检查容量瓶是否漏水
B.用蒸馏水洗涤后要将容量瓶烘干
C.浓溶液稀释可直接在容量瓶中进行
D.定容后,手握瓶颈左右振荡,使溶液浓度均匀
14.配制100 mL 1.0 mol·L-1的Na2CO3溶液,下列情况会导致溶液浓度偏高的是(  )
A.容量瓶使用前用1.0 mol·L-1的Na2CO3溶液润洗
B.配制过程中,未用蒸馏水洗涤烧杯内壁和玻璃棒
C.仰视确定凹液面与刻度线相切
D.定容后,摇匀溶液导致液面低于刻度线,未继续加水
15.称量一定量的氢氧化钠固体配制一定物质的量浓度的溶液,下列图示对应的操作正确的是(  )
16.V mL Al2(SO4)3溶液中含有a g Al3+,取出 mL溶液稀释到4V mL,则稀释后溶液中S的物质的量浓度是(  )
A. mol·L-1
B. mol·L-1
C. mol·L-1
D. mol·L-1
二、非选择题
17.氨气极易溶于水,用1 L水吸收标准状况下的氨气560 L得到氨水,所得氨水的密度是0.90 g· mL-1。
(1)氨气的质量为     g。
(2)所得氨水的物质的量浓度为     mol·L-1。
18.某化学兴趣小组需要480 mL 0.10 mol·L-1的氢氧化钠溶液,为配制溶液,进行了如下实验操作步骤:
①将已经称量的氢氧化钠固体放入小烧杯中,加适量蒸馏水溶解。
②把①所得溶液小心转入容量瓶中。
③继续向容量瓶中加蒸馏水至液面距刻度线1~2 cm处,改用胶头滴管小心滴加蒸馏水至溶液凹液面与刻度线相切。
④用少量蒸馏水洗涤烧杯内壁和玻璃棒2~3次,将洗涤液都转入容量瓶,并轻轻摇匀。
⑤将NaOH溶液装入试剂瓶,贴上标签。
⑥将容量瓶瓶塞塞紧,上下振荡摇匀。
请回答以下问题:
(1)计算需要NaOH固体的质量为    g。
(2)本实验需要用到的仪器有天平、药匙、量筒、玻璃棒、烧杯、           。
(3)操作步骤的正确顺序为 (填序号)。
(4)若出现如下情况,对所配溶液浓度将有何影响 没有进行步骤④   (填“偏高”“偏低”或“无影响”,下同);定容时俯视刻度线   。
19.称量Na2CO3和NaOH固体混合物5.32 g,溶于水后加入60 mL 1.0 mol·L-1的Ba(OH)2溶液充分反应,经过滤、洗涤、干燥,称得沉淀3.94 g。为将滤液处理至中性后达标排放,需加入V mL 2.0 mol·L-1稀硫酸。请计算:
(1)混合物中n(Na2CO3)∶n(NaOH)=   。
(2)稀硫酸的体积V=    mL。
20.将5.76 g铜粉投入30 mL浓硝酸中,当铜粉恰好与HNO3完全反应时,共收集到标准状况下由NO2和NO组成的混合气体3.36 L。请回答:
(1)被还原的HNO3有     mol,HNO3的物质的量浓度为    。
(2)标准状况下,混合气体中NO的体积为     L。
优化集训4 物质的量及在化学计算中的应用
1.B 解析 水的摩尔质量是18g·mol-1,A不正确;1个H2O分子中有10个电子,1mol水中含有10mol电子,C不正确;构成物质的基本粒子有分子、原子和离子等,1mol任何物质含有的原子数不一定为6.02×1023,D不正确。故选B。
2.A 解析 H2的状态未知,1molH2的体积不一定为22.4L,B不正确;O2的状态未知,O2的密度不一定为1.43g·L-1,C不正确;溶液体积未知,含1molNa+的溶液中Na+浓度不一定为1mol·L-1,D不正确。故选A。
3.B 解析 5.4gH2O的物质的量为0.3mol,含H原子的物质的量为0.6mol,H原子数为0.6mol×6.02×1023mol-1=3.612×1023。故选B。
4.A 解析 标准状况下0.4molHCl气体:不含H+;双原子分子,含有0.8mol原子;m=0.4mol×36.5g·mol-1=14.6g;V=0.4mol×22.4L·mol-1=8.96L。
5.B 解析 该氧原子的相对原子质量=;mg该氧原子的个数为,其物质的量为mol;该氧原子的摩尔质量是aNAg·mol-1;该氧原子的质量是ag,则ag该氧原子(即1个氧原子)所含的电子数为8。故选B。
6.D 解析 H、D互为同位素,质子数相同,中子数不同,等物质的量的H2和D2含有的质子数相等;乙烯、丙烯的最简式相同均为CH2,二者的质量相等,含有的原子数也相等;CO分子的质子数=6+8=14,N2分子的质子数=7×2=14,同温、同压下同体积的CO和N2,气体的物质的量相同,含有的质子数也相等;铁和铝分别与足量的盐酸反应时,铁元素化合价从0价升高到+2价,铝元素化合价从0价升高到+3价,因此等物质的量的铁和铝分别与足量的盐酸完全反应放出气体的体积(相同状况)比为2∶3。故选D。
7.B 解析 M(混)=0.38g·L-1×22.4L·mol-1≈8.5g·mol-1,1molA和3molB的质量:8.5g·mol-1×4mol=34g,根据质量守恒,2molX的质量也为34g;M(X)==17g·mol-1,X的相对分子质量为17。故选B。
8.C 解析 常温常压下,CCl4是液态,不能用标准状况下的气体摩尔体积计算,A错误;50g46%的乙醇溶液中含0.5molC2H5OH,但水中也含有氢原子,故含有的氢原子数大于3NA,B错误;N2与H2反应生成2molNH3,转移的电子数为6NA,C正确;Na2CO3溶液的体积未知,无法计算相关粒子数目,D错误。
9.C 解析 对两种气体来说,只有在相同的温度和压强下,物质的量之比才等于其体积比。故选C。
10.B 解析 相同状态下,两种气体所占体积相同时,质量之比等于摩尔质量之比,为2∶3;若温度、压强相同,两种气体的密度之比等于摩尔质量之比,为2∶3;若两种气体分子数相同,两种气体的原子数之比为2∶3,质子数之比为2∶3;若两种气体的质量相同,两种气体的分子数之比为3∶2。故选B。
11.D 解析 容量瓶上标有温度、规格(容积)和刻度线。故选D。
12.D 解析 在过滤和向容量瓶转移溶液的操作过程中,玻璃棒的作用都是引流;蒸发时,玻璃棒的作用是通过搅拌使受热均匀;溶解时,玻璃棒的作用是搅拌加速溶解。故选D。
13.A 解析 用蒸馏水洗涤后不需要将容量瓶烘干;浓溶液稀释应先在烧杯中进行,冷却后转移至容量瓶;定容后,摇匀的方法是用右手食指顶住瓶塞,左手持瓶底,反复上下颠倒摇匀,不可左右振荡。故选A。
14.A 解析 容量瓶使用前用1.0mol·L-1的Na2CO3溶液润洗导致溶质Na2CO3增加,所配溶液浓度偏高;配制过程中,未用蒸馏水洗涤烧杯内壁和玻璃棒,导致溶质减少,所配溶液浓度偏低;仰视确定凹液面与刻度线相切,导致加水超过刻度线,所配溶液浓度偏低;定容后,摇匀溶液导致液面低于刻度线,溶液浓度不受影响,不需要继续加水。故选A。
15.B 解析 称量氢氧化钠固体时要置于小烧杯中,且应放在托盘天平的左盘;小烧杯中溶解氢氧化钠固体时,用玻璃棒搅拌加速溶解和散热;移液时应该用玻璃棒引流;定容时胶头滴管不能伸入容量瓶中。故选B。
16.C 解析 根据Al2(SO4)3电离方程式:Al2(SO4)32Al3++3S,稀释后c(S)=mol·L-1=mol·L-1。故选C。
17.答案 (1)425 (2)15.8
解析 (1)n(NH3)==25mol,m(NH3)=25mol×17g·mol-1=425g。
(2)所得氨水的体积:V=L=L,
氨水的物质的量浓度c(NH3)=≈15.8mol·L-1。
18.答案 (1)2.0 (2)500 mL容量瓶、胶头滴管 (3)①②④③⑥⑤ (4)偏低 偏高
解析 (1)需要480mL0.10mol·L-1的氢氧化钠溶液,应配制500mL溶液,选择500mL的容量瓶,则需要氢氧化钠固体的质量为0.5L×0.10mol·L-1×40g·mol-1=2.0g。
(2)配制溶液还缺少的仪器为500mL容量瓶、胶头滴管。
(3)配制溶液的操作步骤:计算、称量、溶解、冷却、移液、洗涤、定容、装瓶、贴标签,所以正确的操作顺序是①②④③⑥⑤。
(4)没有进行步骤④,会导致部分溶质损耗,所配的溶液浓度将偏低;定容时俯视刻度线,会导致溶液体积偏小,所配的溶液浓度将偏高。
19.答案 (1)1∶4 (2)50
解析 (1)设碳酸钠、氢氧化钠的物质的量分别为x、y,则有106g·mol-1×x+40g·mol-1×y=5.32g;
根据方程式Ba(OH)2+Na2CO3BaCO3↓+2NaOH可知,参与反应的碳酸钠和生成的碳酸钡的物质的量相等,则x==0.020mol,y=0.080mol,故混合物中n(Na2CO3)∶n(NaOH)=1∶4。
(2)滤液中的n(OH-)=0.080mol+0.060L×1.0mol·L-1×2=0.20mol,结合H++OH-H2O,n(H+)=0.20mol,n(H2SO4)=0.10mol,稀硫酸的体积V==0.050L=50mL。
20.答案 (1)0.15 11 mol·L-1 (2)0.336
解析 该过程发生了两个反应:Cu+4HNO3(浓)Cu(NO3)2+2NO2↑+2H2O、3Cu+8HNO3(稀)3Cu(NO3)2+2NO↑+4H2O,
n(Cu)==0.09mol,n(气体)==0.15mol。
(1)根据守恒法:n(被还原的硝酸)=n(气体)=0.15mol,
n(未被还原的硝酸)=2n(硝酸铜)=2n(Cu)=2×0.09mol=0.18mol,
n(HNO3)=0.15mol+0.18mol=0.33mol,
c(HNO3)==11mol·L-1。
(2)根据电子守恒:n(NO)×3+n(NO2)×1=0.09mol×2,又因为n(NO)+n(NO2)=0.15mol,两式联立可得:n(NO)=0.015mol,标准状况下,V(NO)=0.015mol×22.4L·mol-1=0.336L。优化集训5 铁 金属材料
一、选择题(每小题列出的四个备选项中只有一个是符合题目要求的)
1.下列不含金属材料的是(  )
A.硬铝 B.铸铁
C.不锈钢 D.石英
2.下列物质的名称与化学式一致的是(  )
A.磁性氧化铁:Fe2O3
B.陨铁:FeO
C.铁红:Fe2O3
D.绿矾:Fe2(SO4)3·7H2O
3.下列有关铝的描述不正确的是(  )
A.铝是地壳中含量最多的金属元素
B.铝因表面易形成致密的氧化膜而具有良好的抗腐蚀性
C.铝化学性质活泼,常温下可以与浓硫酸反应而溶解
D.铝的冶炼技术基本成熟,可以大量生产
4.国产大型客机C919的机身部分采用了铝锂合金材料。下列关于铝锂合金的认识不正确的是(  )
A.铝锂合金具有的密度小、强度大、硬度大的特性
B.改变原料的配比,可以制得性能不同的铝锂合金
C.铝锂合金具有金属光泽,可导电、导热
D.铝锂合金的性质与各组分金属的性质完全相同
5.某合金与铜的部分物理性质如表所示:
物质 熔点/℃ 硬度(金刚石为10) 导电性(银为100)
某合金 2 500 3.00 7.4 2.3
铜 1 083.4 8.926 3 90
该合金还具有耐腐蚀、强度大的优良性能,该合金不适宜作(  )
A.导线
B.门窗材料
C.汽车零部件材料
D.航天材料
6.下列有关Al及其化合物的说法正确的是(  )
A.Al2O3是一种比较好的耐火材料,可用来制造耐火坩埚
B.Al2O3属于两性氧化物,可与氨水反应生成四羟基合铝酸盐
C.明矾净水是利用Al3+与H2O反应产生Al(OH)3沉淀的吸附作用
D.久置的铝片投入NaOH溶液中立即产生大量气泡
7.下列离子方程式正确的是(  )
A.酸性氯化亚铁溶液中加入双氧水:2Fe2++H2O22Fe3++O2↑+2H+
B.少量铁粉与稀硝酸反应:Fe+2H+Fe2++H2↑
C.酸性硫酸亚铁溶液在空气中被氧化:4Fe2++O2+4H+4Fe3++2H2O
D.铁与氯化铁溶液反应:Fe+Fe3+2Fe2+
8.工业上高炉炼铁,是利用还原剂将铁的氧化物转变成游离态,所用的还原剂通常是(  )
A.C B.CO
C.CO2 D.CaCO3
9.铝热反应因剧烈放热产生高温,如铝与Fe2O3的反应为2Al+Fe2O3Al2O3+2Fe。对该反应的描述不正确的是(  )
A.该反应可以用来大量炼铁
B.铝是还原剂
C.Fe2O3是氧化剂
D.铝的还原性比铁的强
10.除去Fe2O3中混有的少量Al2O3,应选用的试剂是 (  )
A.稀硫酸 B.NaOH溶液
C.CuSO4溶液 D.稀盐酸
11.下列实验不能观察到沉淀的是(  )
A.将少量氯化铝溶液滴入氨水中
B.将硝酸镁溶液滴入氨水中
C.将少量硫酸铁溶液滴入NaOH溶液中
D.将少量氯化铝溶液滴入NaOH溶液中
12.下列各组溶液慢慢滴加混合时,相互滴加的顺序不同,现象也不同的是(  )
A.NaOH溶液与AlCl3溶液
B.NaOH溶液与盐酸
C.NaHCO3溶液与盐酸
D.NaOH溶液与FeCl3溶液
13.下列对实验Ⅰ~Ⅳ的描述不正确的是(  )
A.实验Ⅰ:制得红褐色Fe(OH)3胶体
B.实验Ⅱ:溶液颜色变红
C.实验Ⅲ:放出大量气体
D.实验Ⅳ:铜片表面有黑色固体生成
14.除去下列各组物质中含有的杂质,所用除杂方法正确的是(  )
选项 主要物质 少量杂质 除杂试剂
A FeCl2溶液 FeCl3 通入足量Cl2
B FeCl3溶液 CuCl2 加入足量铁屑,后过滤
C NaHCO3 溶液 Na2CO3 通入足量CO2
D FeSO4溶液 Fe2(SO4)3 Cu
15.甲、乙两烧杯中各盛有100 mL 3 mol·L-1的盐酸和氢氧化钠溶液,向两烧杯中加入等质量的铝粉,反应结束后生成气体的体积比为甲∶乙=1∶2,则加入铝粉的质量为(  )
A.5.4 g B.3.6 g
C.2.7 g D.1.8 g
16.高铁酸钾(K2FeO4)是一种公认的环保、高效、多功能饮用水处理剂,制备流程如图所示:
下列叙述错误的是(  )
A.反应Ⅰ:2Fe+3Cl22FeCl3
B.反应Ⅱ:2FeCl3+3NaClO+10NaOH9NaCl+2Na2FeO4+5H2O
C.最后一步能制取K2FeO4的原因可能是相同温度下K2FeO4的溶解度大于Na2FeO4
D.高铁酸钾中的铁元素的化合价为+6价,是一种优良的氧化剂
二、非选择题
17.请回答有关金属的一些问题:
(1)铁元素在元素周期表中的位置为          ,磁性氧化铁的化学式为          。
(2)向FeCl2溶液中先滴加氯水,再滴加KSCN溶液,可观察到的现象是          ,反应的离子方程式为          。
18.某硫酸厂研发部拟用煅烧硫铁矿所得的烧渣(主要成分为Fe2O3、SiO2、Al2O3,不考虑其他杂质)制取七水合硫酸亚铁(FeSO4·7H2O),设计了如下流程:
(1)溶解“烧渣”选用足量稀硫酸,所得“固体1”是    (填化学式)。
(2)“试剂X”为    ,反应的离子方程式为          。
(3)从“溶液2”得到“FeSO4·7H2O”产品的过程中,不能直接在蒸发皿中加强热得到固体产品,原因是                    。
19.某化学兴趣小组在实验室发现了一些铁、铝的混合物,进行了如图所示实验:
(1)“操作X”的名称是    。
(2)“①加入足量NaOH溶液”时发生反应的化学方程式为          。
(3)检验“溶液E”中阳离子所需试剂为        ,现象为           。
(4)写出“③加入氯水”时发生反应的离子方程式:           。
20.某化学兴趣小组为探究某氧化铜和氧化铁固体混合物的成分,称量样品4.00 g,加入50.0 mL 2.00 mol·L-1的硫酸充分溶解,向所得溶液中加入5.60 g铁粉,充分反应后,得固体的质量为3.04 g。请计算:
(1)加入铁粉充分反应后,溶液中溶质的物质的量浓度为       。(忽略溶液体积变化)
(2)固体混合物中氧化铜的质量为   。
优化集训5 铁 金属材料
1.D 解析 石英主要成分是SiO2。故选D。
2.C 解析 磁性氧化铁是Fe3O4;陨铁的主要成分是Fe;铁红是Fe2O3;绿矾是FeSO4·7H2O。故选C。
3.C 解析 铝是一种活泼金属,但常温下遇浓硫酸会发生钝化,阻止反应进一步进行。故选C。
4.D 解析 合金改变了单一纯净金属的一些物理性质。故选D。
5.A 解析 该合金具有熔点较高、密度小、硬度大、耐腐蚀、强度大的优良性能,可以用于门窗、汽车零部件、航天等材料,但导电性与铜相差很大,不适宜作导线。故选A。
6.A 解析 Al2O3熔点高,可用来制造耐火坩埚;Al2O3属于两性氧化物,可与强碱反应生成四羟基合铝酸盐;明矾净水是利用Al3+与H2O反应产生的Al(OH)3胶体的吸附作用;由于久置的铝片表面有一层致密的氧化膜,投入NaOH溶液不会立即产生大量气泡。故选A。
7.C 解析 酸性氯化亚铁溶液与双氧水反应,其离子方程式为2Fe2++H2O2+2H+2Fe3++2H2O;少量铁粉与稀硝酸反应,其离子方程式为Fe+4H++NFe3++NO↑+2H2O;铁与氯化铁反应,其离子方程式为Fe+2Fe3+3Fe2+。故选C。
8.B 解析 工业上高炉炼铁,焦炭先与热空气中的氧气反应生成二氧化碳,二氧化碳再与灼热的焦炭反应生成CO,CO在高温下将铁矿石还原为金属铁,因此还原剂应为CO。故选B。
9.A 解析 从工业生产的经济效益考虑,不适宜用铝热反应炼铁。故选A。
10.B 解析 Fe2O3是碱性氧化物,能够与稀硫酸、稀盐酸反应,但不能与氢氧化钠溶液反应;Al2O3是两性氧化物,既能与稀硫酸、稀盐酸反应,又能与氢氧化钠溶液反应。故选B。
11.D 解析 氯化铝溶液滴入氨水中产生Al(OH)3沉淀;硝酸镁溶液滴入氨水中产生Mg(OH)2沉淀;硫酸铁溶液滴入NaOH溶液中产生Fe(OH)3沉淀;少量氯化铝溶液滴入NaOH溶液中,因为NaOH过量,发生反应Al3++4OH-[Al(OH)4]-,不会产生沉淀。故选D。
12.A 解析 把NaOH溶液慢慢滴加到AlCl3溶液中,先产生沉淀、后沉淀溶解,原因是先后发生如下反应:Al3++3OH-Al(OH)3↓、Al(OH)3+OH-[Al(OH)4]-;把AlCl3溶液慢慢滴加到NaOH溶液中,先无沉淀、后产生沉淀,原因是先后发生如下反应:Al3++4OH-[Al(OH)4]-、Al3++3[Al(OH)4]-4Al(OH)3↓。故选A。
13.D 解析 实验Ⅳ:发生反应2Fe3++Cu2Fe2++Cu2+,铜片表面没有黑色固体生成。故选D。
14.C 解析 A项中,通入Cl2会将FeCl2氧化为FeCl3,无法实现除杂;B项中,FeCl3和CuCl2都能与Fe反应,最终生成FeCl2,无法实现除杂;C项中,通入足量CO2,发生反应Na2CO3+H2O+CO22NaHCO3,可以实现除杂;D项中,Fe2(SO4)3可与Cu发生反应2Fe3++Cu2Fe2++Cu2+,引入新的杂质Cu2+。故选C。
15.A 解析 根据化学方程式可知,等物质的量的HCl和NaOH中分别投入足量的铝粉,产生H2的体积之比为1∶3。现生成的气体体积比为1∶2,说明在盐酸中,铝粉过量,HCl不足;在NaOH溶液中,铝粉反应彻底,NaOH过量。应根据彻底反应的HCl进行计算。
2Al+6HCl2AlCl3+3H2↑
0.3mol 0.15mol
2Al+2NaOH+6H2O2Na[Al(OH)4]+3H2↑
0.2mol   0.3mol
因此,加入铝粉的物质的量为0.2mol,质量为5.4g。故选A。
16.C 解析 最后一步发生的是非氧化还原反应,应该是产物溶解度越小越有利于反应进行,因此可能的原因是相同温度下K2FeO4的溶解度小于Na2FeO4。故选C。
17.答案 (1)第四周期第Ⅷ族 Fe3O4
(2)浅绿色溶液变棕黄色,后变红色 2Fe2++Cl22F+2Cl-、Fe3++3SCN-Fe(SCN)3
解析 (1)铁元素位于元素周期表第四周期第Ⅷ族,磁性氧化铁是Fe3O4。
(2)FeCl2溶液中先滴加氯水,浅绿色变棕黄色,发生反应:2Fe2++Cl22F+2Cl-;再滴加KSCN溶液,溶液再变红色,发生反应:Fe3++3SCN-Fe(SCN)3。
18.答案 (1)SiO2
(2)铁粉(或Fe) Fe+2Fe3+3Fe2+
(3)若直接在蒸发皿中加强热,Fe2+易被空气中的氧气氧化成F,且所得晶体会失去结晶水
解析 (1)“烧渣”中Fe2O3、Al2O3与稀硫酸反应,而SiO2不与稀硫酸反应,所得“固体1”为SiO2。
(2)为得到FeSO4·7H2O,需将Fe3+还原为F,加入铁粉,发生反应:Fe+2Fe3+3Fe2+。
19.答案 (1)过滤
(2)2Al+2NaOH+6H2O2Na[Al(OH)4]+3H2↑
(3)KSCN溶液 溶液变为红色
(4)2Fe2++Cl22Fe3++2Cl-
解析 Fe和Al的混合物中加入足量NaOH溶液后生成“气体A”(H2)和Na[Al(OH)4],“溶液B”中含有Na[Al(OH)4],过滤得“固体C”是铁;Fe与稀盐酸反应生成FeCl2和H2,FeCl2被氯水氧化得到FeCl3。
20.答案 (1)2.00 mol·L-1 (2)2.40 g
解析 (1)由题意可知最终所得溶液中仅含FeSO4溶质。
根据S守恒,忽略溶液体积变化,FeSO4的物质的量浓度仍为2.00mol·L-1。
(2)设Fe2O3、CuO的物质的量分别为x、y,则:
160g·mol-1×x+80g·mol-1×y=4.00g ①
根据金属元素质量守恒得:
56g·mol-1×2x+64g·mol-1×y+5.60g=(50.0×10-3×2.00×56)g+3.04g ②
联立①和②,解得:x=0.01mol,y=0.03mol;
m(CuO)=0.03mol×80g·mol-1=2.40g。
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