第2章 物质转化与材料利用 单元测试卷（含答案）

第二章 物质转化与材料利用
班级 学号 姓名 得分
本卷可能用到的相对原子质量:H—1 C—12 N—14 O—16 Na—23
Cl—35.5 Fe—56 Cu—64
一、选择题(每小题只有一个选项符合题意，每小题2分，共36分)
1.能用金属跟盐酸直接反应制得的化合物是( )
A. FeCl B. CuCl2 C. AgCl
2. 二氧化碳聚合物是二氧化碳在催化作用下生成的高分子化合物，它具有良好的阻气性、透明性和使用后全降解、无污染等优点，被广泛用于医药和食品包装、一次性餐具等行业。下列有关二氧化碳聚合物的说法中，错误的是( )
A. 二氧化碳聚合物是二氧化碳的固体
B. 二氧化碳聚合物生产原料为二氧化碳，原料丰富且价格低廉
C. 二氧化碳聚合物的生产和使用，可有效防止其他塑料产生的白色污染
D. 二氧化碳聚合物的生产和使用，既减少了温室气体二氧化碳的排放，又得到了非常有用的产品，真正做到了“变废为宝”
3.下列物质间的转化不能一步完成的是( )
A. H2O→H2 B. Mg→MgO
C. Na2CO →NaOH
4. 要验证 Zn、Cu、Ag三种金属的活动性顺序，同学们设计了以下四个实验。你认为其中不需要进行的是 ( )
A. 将锌片放入稀硫酸中 B. 将铜片放入稀硫酸中
C. 将铜片放入硝酸银溶液中 D. 将锌片放入硝酸银溶液中
5. 用铁、氧化铜、稀硫酸、氢氧化钠溶液和硫酸铜溶液五种物质，构成了如图所示的关系网络(图中的“—”表示相连的两种物质能发生反应)。下列有关说法不正确的是 ( )
A. 甲物质可能为氢氧化钠溶液
B. 戊物质一定是氧化铜
C. 丙和丁的反应一定是置换反应
D. 乙物质可以使紫色石蕊试液变红
6.“化学棋”游戏规则：①每粒棋子代表一种物质；②吃子：所选棋子能与棋盘(如图)中的某棋子发生反应，则棋盘中的该棋子被吃掉；③连吃：前一次反应的生成物能与另一棋子发生反应时，则该棋子也被吃掉。若一次就可连续吃掉棋盘上的所有棋子，应选择的棋子是(反应条件可忽路) ( )
7.下列依据实验目的所设计的实验过程，不合理的是 (_)
选项 实验目的 实验设计
A 鉴别碳粉和氧化铜粉末 取样后，分别在空气中灼烧
B 鉴别氯化钠溶液和碳酸钠溶液 取样滴加酚酞试液，观察溶液颜色变化
C 除去氯化钠固体中混有的泥沙 溶解、过滤、蒸发
D 除去一氧化碳中少量二氧化碳气体 将气体通过灼热的氧化铜粉末
8. CO2 是重要的资源，以其为原料可获得如图四种物质。下列说法正确的是 ( )
A. 反应①是自然界中最重要的化学反应，一个释放能量的反应
B. 从环保的角度来看，反应②给我们带来的好处是能减少“白色污染”
C. 反应③是生产化肥尿素 的一个重要方法，反应前后分子、原子种类不变
D. 反应④可用于检验二氧化碳气体，属于化合反应
9. 在一定条件下，以下物质中与 四种物质都能反应的是( )
A. HCl
10. 将一黑色粉末在高温下加热，观察到黑色逐渐变成红色，同时产生使澄清石灰水变浑浊的无色、无味气体。则此黑色粉末可能是 ( )
A. 木炭和氧化铜 B. 氧化铜粉末
C. 二氧化锰粉末 D. 木炭粉
11.下列离子能在pH=1的无色溶液中大量共存的是 ( )
12. 某兴趣小组在做CO还原氧化铜的实验时，为了测定样品中氧化铜的质量分数，反应前称取了8.6克氧化铜样品，通入CO加热至固体不再减少，冷却后称得剩余固体质量为7.0克(假设杂质不与 CO发生反应)，则样品中氧化铜的质量为( )
A. 8.6克 B. 8.0克 C. 7.0克 D. 7.6克
13. 下列从原料及有关试剂分别制取相应的最终产物的设计中，理论上正确、操作上可行、经济上合理的是 ( )
14. 超疏水性仿生材料对水的作用与荷叶相似，水滴在其表面不易附着。将玻璃放在蜡烛火焰上灼烧，表面沉积一层黑色物质(见图)，该方法可获得一种能用于手机触屏的超疏水性材料。下列说法不正确的是 ( )
A. 黑色物质是由石蜡蒸气冷凝而成
B. 黑色物质可能含碳元素
C. 黑色物质是由石蜡不充分燃烧产生
D. 铁质输水管的内壁若采用超疏水性材料能防锈蚀
15. 在 NaNO 溶液中混有少量的NaCl、BaCl2杂质,下列方法中既能除去杂质，又能得到只含有NaNO 溶液的是 ( )
A. 先加适量的 AgNO 溶液，再加适量的稀硫酸
B. 先加适量的稀硫酸，再加适量的 AgNO 溶液
C. 先加适量的 Na2SO 溶液,再加适量的AgNO 溶液
D. 先加适量的 AgNO 溶液，再加适量的 溶液
16. 某科学小组的同学利用混有少量 的CO气体还原氧化铁，并验证反应后的气体产物。实验室现有如图所示实验装置(可重复使用)。按气体从左到右的方向，装置连接顺序正确的是( )
A. 甲→乙→丙→丁 B. 甲→丙→乙→丁
C. 乙→甲→丙→甲→丁 D. 乙→甲→丙→乙→丁
17. 甲、乙、丙、丁四种物质的转化关系如图所示(“→”表示反应一步实现，部分物质及条件已略去)。下列选项能实现图示转化的是 ( )
物质选项 甲 乙 丙 丁
A C CO CO2 CaCO
B NaCl Na2CO Ca(OH)2 H2CO
C Ca(OH)2 CaCO CO2 CuO
D H2SO H2 Fe Fe O
18. 轻质碳酸钙为牙膏摩擦剂之一，模拟工业上用石灰石制取轻质碳酸钙的流程如图(假设每步反应完全，物料损耗忽略不计)，下列说法中正确的是 ( )
A. 石灰石可能未完全分解
B. 制得的 与石灰石中 的质量相等
C. 该流程中四大基本反应类型均有涉及
和制得的 的质量之比可能等于11：25
二、填空简答题(共30分)
19.(6分)空气是宝贵的自然资源，如图是以空气等为原料合成尿素 的流程。请按要求回答相关问题：
(1)图中分离空气的过程属于 变化(填“物理”或“化学”)。
(2)X是空气中含量最多的气体，其化学式为 ；物质X与 转化为NH 的化学反应基本类型为 。
(3)尿素 中氮元素的质量分数为 。(结果保留0.1%)
(4)尿素属于氮肥，写出NH 合成尿素的化学反应方程式： 。
20.(6分)如图是实验室用氢气还原氧化铜实验的示意图。
(1)实验开始时，应该向试管中先通一会儿氢气，再用酒精灯给试管加热，这是为了 。
(2)反应完成时，应先 ，等试管冷却后再 ，这是为了 °
(3)实验过程中，观察到的现象是 。
(4)在这个反应中，氧化剂是 。
21.(5分)华为公司作为我国高科技的代表，一直致力于核心技术的研发。2019年，华为公司推出了5G商用芯片。制造芯片需要用到高纯硅，工业上利用二氧化硅制备高纯硅的一种工艺流程如图所示。请回答下列问题：
(1)根据反应①，粗硅中可能含有的杂质有 。
(2)若反应②为化合反应，则X的化学式为 。
(3)整个制备过程必须在无水、无氧气的环境中进行，原因是 。
(4)整个制备过程中所涉及的基本反应类型有 。
22.(6分)钢铁是使用最多的金属材料，我国早在春秋战国时期就开始使用铁器。请回答下列问题：
(1)钢和生铁是含碳量不同的 的两种合金。
(2)铁制品长期暴露在空气中会发生锈蚀，原因是铁与空气中的 和 发生了反应。为防止钢铁锈蚀，常在其表面涂刷油漆或镀上其他金属。这些方法能防止锈蚀的原因是 。
(3)波尔多液是农业上常用的一种杀菌剂，它是由硫酸铜、石灰加水配制而成的，请用化学方程式解释为什么不能用铁制容器配制波尔多液： 。
23.(7分)超细碳酸钙可用于生产钙片、牙膏等产品。利用碳化法生产超细碳酸钙的主要流程示意如图：
[已知：“生浆池”中主要成分为
(1)石灰石主要成分是碳酸钙，实验室常用于制取二氧化碳，反应的化学方程式是： 。
(2)该流程中可循环利用的物质是 。
(3)过筛相当于基本实验操作中的 ，该实验室操作要用到的玻璃仪器有烧杯、漏斗、 。
(4)碳化塔中反应的化学方程式为 。
三、实验探究题(共20分)
24.(8分)以重晶石(主要成分是 ，含Al、Fe 等元素的杂质)为原料制备产品( 的流程如图所示：
已知：
①滤液 2 主要含 BaCl2,还含有 AlCl 、FeCl 和 HCl等杂质。
②25℃下, Fe(OH) 、Al(OH) 完全沉淀的pH依次为3.0和5.4。
受热易失去结晶水。
回答下列问题：
(1)高温焙烧时将重晶石粉碎的目的是 。焙烧后，除生成CO，还生成一种只含两种元素的化合物，请写出BaSO 与C反应的化学方程式： 。
(2)“固体”(微溶于水)与盐酸发生复分解反应，生成的一种气体通入CuSO 溶液中也发生复分解反应，则滤渣 3的成分是 (填化学式)。
(3)加入BaCO 的目的是调节溶液的pH，pH至少要达到 (填“3.0”或“5.4”)。
(4)滤液4经蒸发浓缩、 、过滤、洗涤和干燥，得到产品。经常选用95%的乙醇洗涤，优点是： 。
25.(12分)某兴趣小组的学生研究过量的炭粉与Fe2O 在高温条件下反应的气体产物成分。探究过程如下：
Ⅰ.提出假设：气体产物全部是CO2；气体产物是CO2 和CO混合物；气体产物全部是CO。
Ⅱ.查阅资料：a.氮气不能与炭粉及Fe2O 反应。
b.高温下可以发生下列反应：
Ⅲ.设计方案：将一定量的氧化铁在隔绝空气的环境下与过量炭粉充分反应。用实验中实际测得产生气体的质量，与理论计算得到的CO2 气体的质量进行比较。
Ⅳ.实验装置：如图所示。
V.实验操作：
① 称量：反应前 的质量为3.20克；炭粉的质量为2.00克；玻璃管C的质量为48.48克。反应后玻璃管与残留固体共52.24克。
②加热前先通一段时间氮气，再夹紧弹簧夹 T，点燃酒精喷灯加热。
Ⅵ.问题分析：
(1)加热前先通一段时间氮气的目的是 °
(2)根据题意 B试管中应加入的试液是 。
(3)根据题中所给数据，通过计算得出结论。
若气体产物全部是 ，理论上应该得到气体质量 ；若气体产物全部是CO，则气体质量是 。根据实验数据计算得到气体质量 ；结论： (要求简述获得结论和理由)。
四、分析计算题(共14分)
26.(5分)要制得含 Fe 96%的生铁210吨,至少需要含 的铁矿石(杂质不含铁)多少吨
27.(9分)含( 和 HCl的100克混合溶液中，逐滴加入溶质质量分数为10%的 NaOH溶液，参加反应的 NaOH 溶液质量与生成沉淀质量关系如图，仅考虑沉淀为
据图回答：
(1)整个反应过程中， 离子个数不变。
(2)P点溶液中的溶质是 。
的值为 。
(4)M点溶液中的溶质质量分数是多少 (写出计算过程)
第二章 物质转化与材料利用
1. D 2. A 3. D 4. D 5. C 6. B 7. D 8. B 9. A 10. A11. A 12. B 13. C 14. A 15. C 16. C 17. D 18. B
19.(1)物理 (2)N2 化合反应 (3)46.7%
20.(1)防止由于氢气不纯，引起爆炸 (2)停止加热 停止通氢气 防止生成的铜由于空气进入，再次被氧化 (3)黑色粉末变红色，试管口出现水珠 (4)氧化铜
21.(1)碳 (2)Cl2 (3)防止高温条件下水和碳反应，硅被氧气氧化 (4)化合、置换
22.(1)铁(或 Fe) (2)氧气(或O2) 水或 隔绝空气和水
(2)二氧化碳
(3)过滤 玻璃棒
24.(1)增大反应物的接触面积，使反应更快更充分 4C高温4CO↑+BaS (2)CuS(3)5.4
(4)降温结晶 难溶于乙醇，能降低晶体损耗
25.(1)排除试管中的空气(氧气)，防止炭粉与空气中的氧气发生反应 (2)氢氧化钠溶液(或足量的氢氧化钙溶液)
(3)1.32g 1. bǒng 1.44g 因为生成的气体质量为1.68g>1.44g>1.32g,故气体产物不完全为CO2 或CO,实际是CO2 和CO的混合物
26.解:设需要含Fe2O 80%的铁矿的质量为x,则
Fe2O +3CO高温2Fe+3CO2
160 2×56
x×80% 210t×96%
解得x=360t
答:至少需要含 Fe2O 80%的铁矿石360t。
27.(1) Cl (2)NaCl、CuCl2 (3)120
(4)解：设反应生成的氯化钠质量为x，则
40 58.5
40g×10% x
解得x=5.85g
M点溶溶中的溶质氯化钠的质量为11. 7g+5.85g=17.55g,
M点溶液的溶质质量分数为 8.3%
答：M点溶液的溶质质量分数为8.3%。