人教版高中化学必修第一册模块综合检测练习含答案（教师用）

模块综合检测
(时间：75分钟　满分：100分)
一、选择题：本题共14小题，每小题3分，共42分。在每小题给出的四个选项中，只有一项符合题目要求。
1.(2024·广东省惠州市高一期末)金属材料的应用促进了人类社会的发展。下列不是由金属材料制成的是(　　)
选项 物质 名称
A 储存和释放氢气用的储氢合金
B 辽代鎏金高士图银杯
C 北宋木雕罗汉像
D “蛟龙”号的钛金属耐压球壳
【解析】　储存和释放氢气用的储氢合金，通常为铁镍或铁钛等金属的合金，A错误；辽代鎏金高士图银杯，是由金属银制成，B错误；北宋木雕罗汉像，属于木制品，不含有金属元素，C正确；“蛟龙”号的钛金属耐压球壳，是由金属钛制成，D错误。故选C。
2.(2024·河北省名校强基联盟高一期中)杭州亚运会打造“绿色建筑”，亚运场馆大量使用了碲化镉(CdTe)发电玻璃。下列说法正确的是(　　)
A．114Cd和112Cd的质子数一定相等
B．Te的中子数比质子数多14个
C．128Te的相对原子质量为128
D．114In与114Cd互为同位素
【解析】　114Cd和112Cd为同种元素的不同原子，质子数一定相等，A正确；Te的中子数比质子数多24，B错误；128Te的相对原子质量与质量数近似相等，C错误；114In与114Cd的质子数不同，不是互为同位素的关系，D错误。故选A。
3.(2024·北京市西城区高一期末)下列化学用语不正确的是(　　)
A．H2O的电子式：
B．S的原子结构示意图：
C．KOH的电离方程式：KOH===K＋＋OH－
D．用电子式表示HCl的形成过程：
【解析】　在H2O分子中，O原子与每个H原子间各形成1对共用电子，其电子式为，A正确；S的核电荷数为16，其原子结构示意图为，B正确；KOH为可溶性强碱，电离方程式：KOH===K＋＋OH－，C正确；HCl为共价化合物，由H原子与Cl原子间通过共用电子对形成，用电子式表示HCl的形成过程：，D错误。故选D。
4.(2024·河北省石家庄市高一期末)《本草经集注》中关于鉴别硝石和朴硝的记载：“以火烧之，紫青烟起，乃真硝石也”，该方法应用了焰色试验的原理。则硝石的主要成分可能是(　　)
A．KNO3 B．Fe3O4
C．Na2SO4 D．NaNO3
【解析】　焰色试验呈紫青色的物质含有K元素，则硝石的主要成分可能是KNO3，答案为A。
5.(2024·河北省石家庄市高一期末)下列说法正确的是(　　)
①“钡餐”中使用的硫酸钡既难溶于水也难溶于酸，属于非电解质　②冰和干冰既是纯净物又是化合物 ③雾是气溶胶，在阳光下可观察到丁达尔效应　④某无色溶液中加入稀盐酸，产生的气体可使澄清石灰水变浑浊，则原溶液中一定含CO
A．②③④ B．②③
C．③④ D．①②③④
【解析】　“钡餐”中使用的硫酸钡属于盐，属于电解质，①错误；冰和干冰分别是H2O与CO2，既是纯净物又是化合物，②正确；雾是气溶胶，在阳光下可观察到丁达尔效应，③正确；某无色溶液中加入稀盐酸，产生的气体可使澄清石灰水变浑浊，则原溶液中可能含有CO、HCO等，④错误。故选B。
6.(2024·广东省惠州市高一期末)下列离子方程式书写正确的是(　　)
A．钠与水反应：Na＋H2O===Na＋＋OH－＋H2↑
B．向盐酸溶液加入少量碳酸钠：CO＋H＋===HCO
C．Cl2通入NaOH溶液中：Cl2＋2OH－===Cl－＋ClO－＋H2O
D．铁片插入稀硫酸中：2Fe＋6H＋===2Fe3＋＋3H2↑
【解析】　钠与水反应的离子方程式为2Na＋2H2O===2Na＋＋2OH－＋H2↑，A错误；向盐酸溶液中加入少量碳酸钠，碳酸钠全部转化为二氧化碳等，离子方程式为CO＋2H＋===CO2↑＋H2O，B错误；Cl2通入NaOH溶液中反应的离子方程式为Cl2＋2OH－===Cl－＋ClO－＋H2O，C正确；铁片插入稀硫酸中：Fe＋2H＋===Fe2＋＋H2↑，D错误。故选C。
7.(2024·河北省石家庄市高一期末)下列物质间的每步转化都能通过一步实现的是(　　)
①Fe→FeCl2→Fe(OH)2→Fe(OH)3
②Na→Na2O→Na2CO3→NaHCO3→NaOH
③Mg→MgCl2→Mg(OH)2
④Al→Al2O3→Al(OH)3
A．①② B．③④
C．①②③ D．①②③④
【解析】　Fe与盐酸反应生成FeCl2，FeCl2与碱反应生成Fe(OH)2，Fe(OH)2被氧气氧化为Fe(OH)3，每步转化都能一步实现，故①符合题意；Na和氧气反应生成氧化钠，Na2O和CO2反应生成Na2CO3，Na2CO3与H2O、CO2反应生成NaHCO3，NaHCO3与足量的Ca(OH)2反应生成NaOH，故②符合题意；镁和氯气反应生成MgCl2，MgCl2和NaOH溶液反应生成Mg(OH)2，都能通过一步反应实现，故③符合题意；铝与氧气反应生成Al2O3，Al2O3不溶于水，不能一步生成Al(OH)3，故④不符合题意。故选C。
8.(2024·河北省名校强基联盟高一期中联考)下列实验装置或操作能达到实验目的的是(　　)
A．分离苯和四氯化碳的混合物 B．配制一定浓度的NaOH溶液
C．利用焰色试验检验某溶液中是否含有Na元素 D．蒸发结晶得到氯化钠晶体
【解析】　温度计水银球应位于蒸馏烧瓶支管处，A错误；玻璃棒靠在了容量瓶瓶口，容易将转移的溶液撒在容量瓶外造成误差，B错误；焰色试验应用光洁铁丝或铂丝，C正确；蒸发氯化钠溶液应该用蒸发皿，此处用的是坩埚，D错误。故选C。
9.(2024·河北省石家庄市高一期末)含元素碲(Te)的几种物质存在如图所示转化关系。下列说法错误的是(　　)
A．反应①利用了H2Te的还原性
B．反应②中H2O做氧化剂
C．反应③利用了H2O2的氧化性
D．反应④发生了氧化还原反应
【解析】　反应①中H2Te和氧气生成Te，H2Te表现还原性，A正确；反应②为Te和H2O生成H2TeO3，Te被氧化，所以H2O做氧化剂，B正确；反应③中H2TeO3中被H2O2氧化为H6TeO6，H2O2表现氧化性，C正确；H2TeO3中Te的化合价为＋4价，H2Te4O9中Te的化合价也为＋4价，没有化合价的改变，所以没有发生氧化还原反应，D错误。故选D。
10.(2024·湖南省郴州市高一期末)NA为阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是(　　)
A．18 g HO含有的中子数为10NA
B．1 mol/L Na2SO4溶液中离子总数为3NA
C．常温常压下，0.2克H2和7.1克Cl2于密闭容器中充分反应后，其分子总数为0.2NA
D．标准状况下，2.24 L O2与钠反应，转移的电子数一定为0.4NA
【解析】　18 g HO的物质的量为＝0.9 mol，含有中子的物质的量为0.9 mol×10＝9 mol，含有的中子数为9NA，A错误；题中未告知溶液的体积，不能计算物质的量，无法确定溶液中离子总数，B错误；0.2克H2是0.1 mol,7.1克Cl2是0.1 mol，根据H2＋Cl22HCl，生成HCl的物质的量为0.2 mol，其分子总数为0.2NA，C正确；氧气和钠反应后可能变为－2价，还可能变为－1价，故1mol氧气反应后转移的电子数可能为4NA个，还可能为2NA个，标准状况2.24 L O2物质的量＝＝0.1 mol，生成Na2O2时转移0.2NA电子，生成Na2O时，转移0.4NA电子，D错误。故选C。
11.(2024·湖南省浏阳市高一期末)短周期主族元素W、X、Y、Z、Q的原子序数依次增大，形成的化合物是一种重要的食品添加剂，结构如图。X是形成化合物种类最多的元素，Z核外最外层电子数与X核外电子总数相等。W的原子半径在周期表中最小。下列有关叙述正确的是(　　)
A．原子半径大小：Q＞Z＞Y
B．简单氢化物的沸点：X＞Z
C．化合物XZ2中所有原子均满足8电子稳定结构
D．Y元素对应的单质化学性质活泼
【解析】　W的原子半径在周期表中最小，W为H元素，根据X是形成化合物种类最多的元素，X为C元素，Q的原子序数最大，且形成＋1价阳离子，推测Q为Na元素，Z形成两个共价键，另外Z核外最外层电子数与X核外电子总数相等，因此，Z为O元素，则Y只能为N元素。电子层数越多半径越大，电子层数相同时，核电荷数越大，半径越小；原子半径大小：Na＞N＞O，A错误；常温下水为液体、甲烷为气体，故简单氢化物的沸点：H2O＞CH4，B错误；CO2的电子式为，所有原子均满足8电子稳定结构，C正确；Y元素对应的单质为氮气，氮气化学性质不活泼，D错误。故选C。
12.(2024·广东省东莞市高一七校联考)最近科学家开发出一种低成本光伏材料——蜂窝状石墨烯。生产原理是Na2O＋2CO===Na2CO3＋C(石墨烯)，除去Na2CO3，可制得蜂窝状石墨烯。下列说法正确的是(　　)
A．该生产石墨烯的反应既是氧化还原反应又是置换反应
B．石墨烯与金刚石互为同素异形体，二者的性质完全相同
C．CO属于酸性氧化物，做氧化剂，Na2CO3属于盐，是还原产物
D．2 mol CO参加反应转移2 mol电子
【解析】　该反应不属于置换反应，但属于氧化还原反应，A错误；同素异形体的化学性质相似，物理性质不同，B错误；CO不属于酸性氧化物，CO中C的化合价降低，做氧化剂，C错误；C的化合价由＋2价降低为0，得到2个电子，D正确。故选D。
13.(2024·河北省郑口中学高一第四次质量检测)将一定质量的Fe和Fe3O4混合固体粉末溶于100 mL 1.0 mol·L－1稀盐酸，恰好完全反应，生成标准状况下224 mL H2，向反应后的溶液中加入KSCN溶液，溶液颜色无明显变化。则下列说法正确的是(　　)
A．反应后溶液中含有Fe3＋
B．Fe3O4与稀盐酸发生氧化还原反应
C．n(Fe)∶n(Fe3O4)＝2∶1
D．混合固体中m(Fe)＝0.56 g
【解析】　由题可知Fe和Fe3O4的混合固体与100 mL 1.0 mol·L－1的稀盐酸恰好完全反应，向反应后的溶液中滴加KSCN溶液，颜色无明显变化，故反应后的溶液不含Fe3＋，A错误；Fe3O4与HCl反应生成FeCl2、FeCl3和H2O，反应的化学方程式为Fe3O4＋8HCl===2FeCl3＋FeCl2＋4H2O，该反应为复分解反应，B错误；由题意可知n(H2)＝0.01 mol，与盐酸反应的n(Fe)＝0.01 mol，n总(HCl)＝0.1 mol，则与Fe3O4反应的n(HCl)＝0.1 mol－0.02 mol＝0.08 mol，故n(Fe3O4)＝0.01 mol，产生n(FeCl3)＝0.02 mol，则由2FeCl3＋Fe===3FeCl2，可得n总(Fe)＝0.01 mol＋0.01 mol＝0.02 mol，故n(Fe)∶n(Fe3O4)＝2∶1，C正确；混合固体中m(Fe)＝0.02 mol×56 g/mol＝1.12 g，D错误。故选C。
14.(2024·河北省郑口中学高一第四次质量检测)W、X、Y、Z为原子序数依次增大的短周期主族元素，W、X、Y三种元素原子的最外层电子数之和为11；W、X同周期且相邻，W的最外层电子数为4，Z－的M层有8个电子。下列结论正确的是(　　)
A．X、Y、Z离子半径的大小顺序为Z>Y>X
B．Y与Z形成的化合物为共价化合物
C．最高价氧化物对应的水化物的酸性：ZD．单质氧化性：Z>X
【解析】　W、X、Y、Z为原子序数依次增大的短周期主族元素，W、X同周期且相邻，W、X、Y三种元素原子的最外层电子数之和为11，W的最外层电子数为4，则W为C元素、X为N元素、Y为Mg元素。Z－的M层有8个电子，Z为Cl元素。电子层数越多，离子半径越大；电子层结构相同，质子数越大，离子半径越小，故离子半径的大小顺序为Cl－>N3－>Mg2＋，A错误；MgCl2是离子化合物，B错误；最高价氧化物对应的水化物的酸性：HClO4>H2CO3，C错误；氯气是很活泼的非金属单质，氧化性：Cl2>N2，D正确。故选D。
二、非选择题：本题共4小题，共58分。
15.(14分)(2024·辽宁省辽南协作体高一期末)为了探究钠、铁及其化合物的性质，某课外活动小组设计并进行了下列实验。
实验一：按如图所示装置进行实验，E中收集相对纯净的气体。填写相关内容：
(1)C中发生反应的化学方程式为 2Na2O2＋2CO2===2Na2CO3＋O2　。
(2)若C中反应不充分，则D(盛有足量澄清石灰水)中的现象是 澄清石灰水变(白色)浑浊　。
实验二：
(3)写出在高温加热装置中发生反应的化学方程式 3Fe＋4H2O(g)Fe3O4＋4H2　。
(4)虚线框处宜选择的装置是 乙　(填“甲”或“乙”)；实验时应先将螺旋状铜丝加热，变黑后再趁热迅速伸入所制得的纯净气体中，观察到的实验现象是 铜丝由黑变红　。
实验三：绿矾(FeSO4·xH2O)是含有一定量结晶水的硫酸亚铁，为测定绿矾中结晶水的含量，将石英玻璃管(带两端开关K1和K2，设为装置A)称重，记为m1 g。将样品装入石英玻璃管中，再次将装置A称重，记为m2 g，B为干燥管。按图连接好装置进行实验。
(5)实验步骤如下：① c　，②点燃酒精灯，加热，③ b　，④ d　，⑤ a　，⑥称量A，重复上述操作步骤，直至A恒重，记为m3 g。
请将下列实验步骤的编号填写在对应步骤的横线上。
a．关闭K1和K2
b．熄灭酒精灯
c．打开K1和K2，缓缓通入N2
d．冷却至室温
(6)已知在上述实验条件下，绿矾受热只是失去结晶水，硫酸亚铁本身不会分解，根据实验记录，计算绿矾化学式中结晶水的数目x＝ 　(用含m1、m2、m3的代数式表示)。
【解析】　本题共有三个实验，第一个实验是探究Na2O2与CO2的反应，并收集反应产生的气体；第二个实验是探究Fe与高温水蒸气的反应，并验证产物H2的还原性；第三个实验是进行绿矾的结晶水数目的测定。测定绿矾中结晶水数目时，利用加热前后固体的质量差求出结晶水的质量，利用加热后与加入绿矾前玻璃管的质量差求出FeSO4的质量，x就等于H2O的物质的量与FeSO4的物质的量的商。(1)C中，Na2O2与CO2发生反应，生成Na2CO3和O2，化学方程式为2Na2O2＋2CO2===2Na2CO3＋O2。(2)若C中反应不充分，则D(盛有足量澄清石灰水)中Ca(OH)2与CO2发生反应生成CaCO3等，现象是：澄清石灰水变(白色)浑浊。(3)在高温加热装置中，Fe与水蒸气发生反应，生成Fe3O4和H2，发生反应的化学方程式为3Fe＋4H2O(g)Fe3O4＋4H2。(4)虚线框处发生H2还原CuO的反应，由于H2的密度比空气小，应采用向下排空气法收集，宜选择的装置是乙；实验时应先将螺旋状铜丝加热，变黑后再趁热迅速伸入所制得的纯净H2中，CuO被H2还原为Cu，观察到的实验现象是：铜丝由黑变红。(5)测定绿矾中结晶水的含量前，需先排尽装置内的空气，以防干扰实验结果，即打开K1和K2，缓缓通入N2；点燃酒精灯，加热，至固体发生明显的颜色变化；熄灭酒精灯、冷却至室温，在此过程中，持续通入N2；关闭K1和K2。则对应步骤为cbda。(6)根据实验记录，(m2－m3)g为结晶水的质量，(m3－m1)g为FeSO4的质量，则绿矾化学式中结晶水的数目x＝＝。
16.(14分)(2024·河北省郑口中学高一第四次质量检测)下表是元素周期表的一部分，请针对表中所列标号为①～⑩的元素回答下列问题。
　　族周期　　 ⅠA ⅡA ⅢA ⅣA ⅤA ⅥA ⅦA 0
二 ① ② ③ ④
三 ⑤ ⑥ ⑦ ⑧ ⑨ ⑩
(1)元素①的原子结构示意图是 　。
(2)从元素原子得失电子的角度看，元素⑤具有 还原性　(填“氧化性”或“还原性”)。
(3)元素②形成的单质气体含有 非极性键　(填“极性”或“非极性”)共价键。
(4)元素③、⑨与H原子以原子个数比为1∶1∶1形成的化合物的电子式为 　。
(5)第三周期中元素的最高价氧化物对应水化物中碱性最强的是 NaOH　(填化学式，下同)，最高价氧化物对应的水化物具有两性的物质是 Al(OH)3　，这两种物质反应的离子方程式为 Al(OH)3＋OH－===[Al(OH)4]－　。
(6)元素③，⑤，⑨形成简单离子的半径由大到小的顺序是 Cl－>O2－>Na＋　(填离子符号)。
【解析】　根据周期表中的位置关系，可得①为C、②为N、③为O、④为F、⑤为Na、⑥为Mg、⑦为Al、⑧为S、⑨为Cl、⑩为Ar。(1)C为6号元素，原子结构示意图。(2)Na原子结构中最外层只有1个电子，易失去电子，故具有还原性。(3)氮气(N2)分子中形成了氮氮之间的非极性键。(4)O、Cl与H形成的原子个数比为1∶1∶1的化合物为HClO，其电子式为。(5)同周期元素随核电荷数增大金属性减弱，其最高价氧化物对应水化物的碱性越弱，故碱性最强的是NaOH，具有两性的为Al(OH)3，氢氧化钠和氢氧化铝反应生成[Al(OH)4]－的离子方程式为Al(OH)3＋OH－===[Al(OH)4]－。(6)一般电子层数越多半径越大，故Cl－最大；核外电子数相同时核电荷数越大半径越小，故大小关系为Cl－>O2－>Na＋。
17.(15分)(2024·河北省沧州市衡水市八校联盟高一期中)在三支试管中分别加入2～3 mL、溶液、溶液，然后各滴入几滴溶液，观察现象；再分别滴入少量，观察现象。回答下列问题：
(1)AgNO3在水中电离的电离方程式为 AgNO3===Ag＋＋NO　。
(2)①中分散质粒子直径 <1 nm　(填“<1 nm”或“>100 nm”)。
(3)常温下，饱和②溶液 不能　(填“能”或“不能”)发生丁达尔效应。
(4)从物质的组成来看，④属于 盐　(填“酸”“碱”“盐”或“氧化物”)；上述标有序号的物质中，能导电的是 ①⑤　(填序号)。
(5)查阅资料可知，硝酸具有强氧化性，其浓度越小，氧化能力越弱。对于反应4Cu＋10HNO3===4Cu(NO3)2＋NH4NO3＋3H2O，NH4NO3的摩尔质量为 80 g·mol－1　，该反应中，每生成0.8 g NH4NO3，转移的电子数为 0.08　NA。
【解析】　(1)AgNO3是强电解质，在水中完全电离，电离方程式：AgNO3===Ag＋＋NO。(2)稀盐酸属于溶液，分散质粒子直径小于1 nm。(3)饱和氯化钠溶液不是胶体，不能发生丁达尔效应。(4)从物质组成来看，硝酸银属于盐；题干中，能导电的物质：稀盐酸和稀硝酸。(5)NH4NO3的摩尔质量数值等于其相对分子质量：(14×2＋1×4＋16×3)g/mol＝80 g/mol；该反应中，每生成0.8 g NH4NO3，对应物质的量：0.01 mol，则转移的电子数：0.08 mol，即0.08NA。
18.(15分)(2024·河北省石家庄市高一期末)工业上以铝土矿(主要成分为Al2O3，含少量Fe2O3、FeO、SiO2等杂质)为主要原料制备氧化铝，流程如下。
请回答：
(1)“酸浸”过程中，产生浸渣的主要成分为 SiO2　；H2SO4溶液不宜过量太多，其原因为 避免沉铁、铝时消耗过多的Na2CO3溶液　。
(2)“氧化”过程中，发生反应的离子方程式为 2Fe2＋＋H2O2＋2H＋===2Fe3＋＋2H2O　。
(3)氧化后，用Na2CO3溶液调节pH，将Al3＋、Fe3＋转化为Al(OH)3和Fe(OH)3沉淀。溶液的pH与铝、铁沉淀率的关系如图所示。
①为获得较高的铝、铁沉淀率，应控制溶液的pH不低于 5.0　。
②“沉淀”过程中，所得滤液的溶质主要成分为 Na2SO4　。
③检验滤液中是否含有Fe3＋的实验操作为 取少量上层清液于试管中，滴加KSCN溶液，若溶液不变红则不含Fe3＋，若溶液变红则含Fe3＋　。
(4)“碱溶”过程中，用NaOH溶液溶解沉淀，分离出Fe(OH)3。下列措施中能提高单位时间内铝元素溶解率的为 　　(填选项字母)。
A．适当增大NaOH溶液浓度
B．适当加快搅拌速率
C．适当降低温度
(5)“碳分”过程中，通入足量CO2后生成Al(OH)3沉淀和NaHCO3。该反应的离子方程式为 [Al(OH)4]－＋CO2===Al(OH)3↓＋HCO　。
【解析】　由题干工艺流程图可知，向铝土矿中加入硫酸，将Al2O3、Fe2O3、FeO分别转化为Al3＋、Fe3＋和Fe2＋，过滤出SiO2，向滤液中加入H2O2溶液将Fe2＋全部转化为Fe3＋，便于沉淀步骤中转化为Al(OH)3和Fe(OH)3沉淀，过滤后得到沉淀，向沉淀中加入NaOH溶液，将Al(OH)3沉淀溶解转化为四羟基合铝酸钠溶液，过滤得到Fe(OH)3，向四羟基合铝酸钠溶液中通入过量的CO2，生成Al(OH)3沉淀和NaHCO3溶液，过滤洗涤沉淀，并进行灼烧得到Al2O3。(1)由分析可知，“酸浸”过程中，产生浸渣的主要成分为SiO2；由于后续步骤中加入的Na2CO3和NaOH均能与H2SO4反应，故若“酸浸”步骤中H2SO4溶液的用量过量太多，则将增大后续步骤中Na2CO3和NaOH溶液的消耗，造成浪费。(2)在酸性环境中用H2O2溶液将Fe2＋氧化为Fe3＋，该反应的离子方程式为2Fe2＋＋H2O2＋2H＋===2Fe3＋＋2H2O。(3)①由题干图示信息可知，pH＝5.0左右时铝铁的沉淀率均比较高了，接近100%，再提高pH沉淀率增大不显著，且消耗更多的Na2CO3，故为获得较高的铝、铁沉淀率，应控制溶液pH为5.0左右；②“沉淀”过程中，加入碳酸钠，碳酸根离子和氢离子反应调节溶液的pH被消耗，钠离子和硫酸根离子进入滤液，故所得滤液的溶质主要成分为Na2SO4；③铁离子遇KSCN溶液变为红色，检验Fe3＋沉淀完全的操作为：静置，取上层清液于一试管，向其中滴加几滴KSCN溶液，若溶液不变红，则说明Fe3＋沉淀完全。(4)沉淀中加入NaOH溶液，将Al(OH)3沉淀溶解转化为四羟基合铝酸钠溶液，过滤得到Fe(OH)3，适当增大NaOH溶液浓度、适当加快搅拌速率都可以加快反应速率，故选AB。(5)通入足量CO2后，和四羟基合铝酸钠反应生成Al(OH)3沉淀和NaHCO3，该反应的离子方程式为[Al(OH)4]－＋CO2===Al(OH)3↓＋HCO。
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