《学霸笔记 同步精讲》模块质量检测（二） （教师版讲义）人教版化学必修一

模块质量检测（二）
（分值：100分）
一、选择题（本大题共15小题，每小题3分，共45分。每小题只有一个选项符合题意）
1.下列物质的应用与氧化还原反应有关的是（　　）
A.金属铜用于制作电线
B.醋酸（CH3COOH）用于除去水壶中的水垢
C.氢氧化铝用于治疗胃酸过多
D.“洁厕灵”（含盐酸）和“84”消毒液（含NaClO）不能混用
解析：D　A.利用铜良好的导电性，是物理性质，错误；B.是复分解反应，不是氧化还原反应，错误；C.属于复分解反应，不是氧化还原反应，错误；D.NaClO与HCl发生氧化还原反应生成Cl2，正确。
2.下列有关金属和合金的说法错误的是（　　）
A.铁粉可用作食品包装袋中的干燥剂
B.硬铝合金密度小、强度大，可用于制造飞机部件
C.合金与纯金属相比，结构发生变化
D.镧镍合金能吸收氢气，实现氢气的安全存储与运输
解析：A　铁粉具有还原性，能吸收氧气，可用作食品脱氧剂，A错误。
3.下列转化不能通过一步反应实现的是（　　）
A.Fe2O3Fe B.FeFe3O4
C.Al2O3AlCl3 D.Na2CO3NaOH
解析：A　A项，氧化铁为不溶于水的金属氧化物，不能一步转化为氢氧化铁；B项，铁和氧气在点燃的条件下反应生成四氧化三铁；C项，氧化铝可以和盐酸反应生成氯化铝和水；D项，碳酸钠和氢氧化钙反应生成碳酸钙沉淀和氢氧化钠。
4.下列说法错误的是（　　）
A.Fe胶体是混合物
B.Al2O3和CaO都是碱性氧化物
C.C60和金刚石互为同素异形体
D.NH3·H2O和HCl都是电解质
解析：B　Al2O3和酸、碱都能反应，Al2O3是两性氧化物，B错误。
5.超重水（3H2O）是生化实验的重要原料，下列说法错误的是（　　）
A.氚（3H）原子核内有2个中子
B.1H、2H、3H是不同的核素
C.1H、2H、3H的价电子数相同
D.1H2与2H2互为同位素
解析：D　同位素是指质子数相同，中子数不同的不同核素，1H2与2H2不互为同位素，D错误。
6.下列变化过程中，既有离子键被破坏又有共价键被破坏的是（　　）
A.将CO2通入水中 B.KNO3溶于水
C.将HCl通入水中 D.NaHCO3分解
解析：D　NaHCO3中含有离子键和共价键，NaHCO3分解生成Na2CO3、CO2和水，既有离子键被破坏又有共价键被破坏，D正确。
7.下列对实验现象的描述正确的是（　　）
选项 实验 现象
A 氢气在氯气中燃烧 淡蓝色火焰
B 灼热的铜丝在氯气中燃烧 集气瓶内产生大量白烟
C 金属钠在氧气中加热 剧烈燃烧，生成白色固体
D 湿润的蓝色石蕊试纸伸入氯气集气瓶中 试纸先变红后褪色变白
解析：D　氢气在氯气中安静燃烧，发出苍白色火焰，铜和氯气反应燃烧剧烈，产生棕黄色的烟，金属钠在加热条件下在O2中燃烧生成淡黄色的Na2O2固体，A、B、C项实验现象错误。
8.下列物质的除杂质方法中，试剂的选择和实验操作均正确的是（　　）
选项 物质（杂质） 试剂和实验操作
A CO（CO2） 气体通过装有Na2O2的干燥管
B CO2（HCl） 气体通过饱和Na2CO3溶液
C NaHCO3溶液（Na2CO3） 向溶液中通入过量CO2
D NaCl溶液（CaCl2） 向溶液中通入过量CO2后过滤
解析：C　CO2与Na2O2反应有O2生成，使CO中混有新杂质，A错误；CO2能与碳酸钠、水反应生成碳酸氢钠，会造成CO2的消耗，B错误；氯化钙溶液中通入CO2不能生成碳酸钙沉淀，无法达到除杂的目的，D错误。
9.下列溶液中各组离子一定能够大量共存的是（　　）
A.使酚酞溶液变红的溶液：Na＋、Fe3＋、S
B.使紫色石蕊溶液变红的溶液：Fe2＋、N、Mg2＋
C.澄清透明溶液：K＋、Cu2＋、Cl－、S
D.与Al反应放出氢气的溶液：Na＋、C、HC
解析：C　A项，使酚酞溶液变红的溶液呈碱性，OH－与Fe3＋生成Fe（OH）3沉淀不能大量共存；B项，使紫色石蕊溶液变红的溶液呈酸性，在酸性溶液中，Fe2＋、会发生氧化还原反应，不能大量共存；D项，与Al反应放出氢气的溶液可能是强酸也可能是强碱溶液，与OH－、H＋都不能大量共存。
10.下列方程式与所给事实不相符的是（　　）
A.用FeCl3溶液刻蚀电路板上的铜箔：2Fe3＋＋CuCu2＋＋2Fe2＋
B.钠与水反应：2Na＋2H2O2Na＋＋2OH－＋H2↑
C.次氯酸见光分解：2HClO2HCl＋O2↑
D.Li在空气中加热：2Li＋O2Li2O2
解析：D　锂单质在空气中加热只能生成Li2O，D错误。
11.设NA为阿伏加德罗常数的值，下列叙述正确的是（　　）
A.常温常压下，16 g O2和O3的混合气体中含氧原子2NA
B.0.1 mol Cl2溶于足量水，转移的电子数目为0.1NA
C.3.4 g NH3含极性键的数目为0.6NA
D.0.2 mol·L－1 H2SO4溶液中含有的H＋数目为0.4NA
解析：C　O2和O3的混合气体中只含O原子，16 g O2和O3混合气体中含氧原子数为×NA mol－1＝NA，A错误；Cl2与水的反应为可逆反应，0.1 mol Cl2不能充分反应，因此不能确定电子转移数目，B错误；一分子NH3中含3个N—H（为极性键），3.4 g NH3的物质的量为＝0.2 mol，含极性键的数目为0.6NA，C正确；D项，溶液体积未知，不能确定离子数目，错误。
12.下列实验中，利用图中装置能达到实验目的的是（　　）
A.图甲验证热稳定性：Na2CO3＞NaHCO3
B.图乙制备Fe（OH）2
C.图丙验证铁粉与水蒸气的反应
D.图丁制备Fe（OH）3胶体
解析：C　甲装置中NaHCO3处于外管中，受热温度更高，故不能说明碳酸钠比NaHCO3稳定，A错误；乙中铁和稀硫酸反应生成的氢气会逸出，不能制备Fe，应该将左右两侧的物质互换才能制备，B错误；氢氧化钠溶液与氯化铁饱和溶液反应生成氢氧化铁沉淀，不能生成氢氧化铁胶体，D错误。
13.氯气与氢氧化钠溶液在一定条件下发生反应：Cl2＋NaOHNaCl＋NaClO3＋H2O（未配平）。下列说法正确的是（　　）
A.氧化剂和还原剂的质量之比为5∶1
B.NaOH在反应中被氧化
C.NaClO3是还原产物
D.若消耗6.72 L Cl2，则转移0.5 mol电子
解析：A　根据氧化还原反应规律配平可得：3Cl2＋6NaOH5NaCl＋NaClO3＋3H2O，反应中Cl的化合价既升高又降低，NaCl为还原产物，NaClO3为氧化产物。氧化剂和还原剂均为Cl2，故氧化剂和还原剂的质量之比为5∶1，A正确；NaOH在反应中各元素化合价均未发生改变，故既不被氧化也不被还原，B错误；由于题干未告知Cl2所处的状态，无法计算其物质的量，即无法计算转移电子的物质的量，D错误。
14.含氯元素物质的“价—类”二维图如下，下列说法错误的是（　　）
A.实现戊→己必须加入还原剂
B.乙可用于自来水消毒
C.甲的水溶液久置导电性增强
D.丙的结构式为H—O—Cl
解析：A　根据含氯物质的“价—类”二维图，甲是氯气、乙是ClO2、丙是次氯酸、丁是HClO4、戊是KClO3，己是KCl。KClO3加热分解为KCl和氧气，实现戊→己的转化不需加还原剂，A错误；ClO2具有强氧化性，是含氯消毒剂，可用于自来水消毒，B正确；甲的水溶液久置，最终为盐酸，导电性增强，C正确；丙是次氯酸，结构式为H—O—Cl，D正确。
15.已知X、Y、Z、M、Q、R皆为元素周期表前20号元素，其原子半径与主要化合价的关系如图所示。下列说法错误的是（　　）
A.M与Y组成的化合物MY2可作自来水杀菌消毒剂
B.X、Y、Z三种元素组成的化合物可能是盐或碱
C.简单离子半径：M＞Y＞Q
D.M和R形成的物质含有离子键和共价键
解析：D　X、Y、Z、M、Q、R为元素周期表前20号元素，M有＋7、－1价，则M为Cl；Y有－2价，Y处于第ⅥA族，而Z有＋5、－3价，可知Z处于第ⅤA族，原子半径：Y＜Z＜M（氯），故Y为O元素、Z为N元素；X、Q均有＋1价，二者处于第ⅠA族，其中X的原子半径小于Y（氧），故X为H元素，R有＋2价，其处于第ⅡA族，原子半径：M（氯）＜Q＜R，可推知Q为Na、R为Ca。Cl与O组成的化合物ClO2具有强氧化性，可作自来水杀菌消毒剂，A正确；X、Y、Z三种元素组成的化合物有HNO3、NH3·H2O、NH4NO3等，三者分别属于酸、碱、盐，B正确；Cl－有三个电子层，O2－和Na＋有2个电子层，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，则简单离子半径：Cl－＞O2－＞Na＋，C正确；Cl和Ca形成的物质为CaCl2，只含有离子键，D错误。
二、非选择题（本大题共5小题，共55分）
16.（13分）下表为元素周期表的一部分，请参照元素①～⑧在周期表中的位置，用化学用语回答下列问题：
（1）元素⑧的简单离子的结构示意图为。
（2）元素①～⑧形成的单质中，氧化性最强的是F2（填化学式，下同），还原性最强的是Na。
（3）②、③、⑧三种元素的最高价氧化物对应的水化物中酸性最强的是HClO4（填化学式，下同），②、③、④三种元素形成的简单氢化物中最稳定的是HF。
（4）Cs在元素周期表中的位置是第六周期第ⅠA族，预测碱性强弱：CsOH强于（填“强于”或“弱于”）NaOH。
（5）Se在元素周期表中的位置如上方周期表所示，SeO2具有氧化和还原（填“氧化”“还原”或“氧化和还原”）性。
解析：由元素在周期表中的位置可知①为H，②为C，③为N，④为F，⑤为Na，⑥为Al，⑦为P，⑧为Cl。（2）元素的非金属性越强，其单质的氧化性越强，则氧化性最强的单质为F2；元素的金属性越强，其单质的还原性越强，则还原性最强的单质为Na。（3）C、N、Cl中Cl的非金属性最强，因此其最高价氧化物对应的水化物HClO4的酸性最强；C、N、F中F的非金属性最强，因此其氢化物HF最稳定。（4）Cs在元素周期表中的位置是第六周期第ⅠA族；金属性：Cs＞Na，则碱性强弱：CsOH强于NaOH。（5）SeO2中Se的化合价处于中间价态，则SeO2既有一定的氧化性，也有一定的还原性。
17.（12分）Ⅰ.在工业上，硫酸铝铵被广泛用于制造纸浆，纺织品染色剂，医药制剂等。若需配制240 mL 0.1 mol·L－1的硫酸铝铵溶液，请回答下列问题：
（1）需用托盘天平称量硫酸铝铵固体5.9g，配制该溶液时，除下列仪器外，还需要的玻璃仪器有250 mL容量瓶、胶头滴管（填仪器名称）。
（2）以下实验操作会导致所配溶液浓度偏大的是D（填字母）。
A.定容摇匀后，凹液面低于刻度线
B.配制过程中未洗涤烧杯和玻璃棒
C.容量瓶用蒸馏水洗涤后未干燥
D.定容时，俯视刻度线
（3）如图为某同学的实验操作，指出该同学的操作中错误之处玻璃棒末端未伸入到刻度线以下。
（4）取上述配制好的硫酸铝铵溶液25 mL，加入等浓度的NaOH溶液，生成沉淀的质量与加入NaOH溶液体积的关系如图所示。
①V2＝100mL（N＋OH－NH3·H2O）；
②b点后所发生反应的离子方程式为Al＋OH－。
Ⅱ.体检的一些指标常用物质的量浓度表示
（5）某人的血液中葡萄糖（简称血糖，葡萄糖的相对分子质量为180）检测结果为84 mg·dL－1，则此人血糖检测的物质的量浓度为4.67mmol·L－1（结果保留两位小数）。
解析：（1）配制240 mL 0.1 mol·L－1的硫酸铝铵溶液，应选250 mL容量瓶，硫酸铝铵固体的质量为0.25 L×0.1 mol·L－1×237 g·mol－1＝5.925 g，需用托盘天平称量硫酸铝铵固体5.9 g；配制该溶液时，除题干中所列仪器外，还需要的玻璃仪器有250 mL容量瓶、胶头滴管。（2）定容摇匀后，凹液面低于刻度线，无影响，A错误；转移溶液后未洗涤烧杯和玻璃棒，造成部分溶质损失，所配制溶液的浓度偏小，B错误；容量瓶用蒸馏水洗涤后未干燥，无影响，C错误；定容时俯视刻度线，溶液的体积偏小，浓度偏大，D正确。（3）向容量瓶中转移溶液时，为防止液体残留在刻度线以上，玻璃棒引流时，玻璃棒末端应伸入到刻度线以下。（4）①加入0.1 mol·L－1的NaOH溶液，NH4Al中的Al3＋先与OH－生成Al，由Al3＋＋3OH－Al↓可知，需要V1＝75 mL NaOH溶液，再加NaOH溶液发生的反应为N＋OH－NH3·H2O，需要V2－V1＝25 mL NaOH溶液，故V2＝100 mL；②b点后所发生的是Al与NaOH溶液的反应，离子方程式为Al＋OH－。（5）根据单位之间的换算得≈4.67 mmol·L－1。
18.（10分）Cl2是很活泼的非金属单质，可用于制备多种含氯化合物。某校化学兴趣小组设计如下装置利用MnO2和浓盐酸制备氯气，并探究氯气的相关性质。
已知：物质之间反应的产物会受温度、浓度、溶液酸碱性等因素的影响。
请回答下列问题：
（1）仪器a的名称为分液漏斗。
（2）装置连接好后，添加试剂之前应进行的操作是检查装置气密性。
（3）A中发生反应的化学方程式为MnO2＋4HCl（浓）MnCl2＋Cl2↑＋2H2O，该反应中氧化剂和还原剂的物质的量之比为1∶2。
（4）打开装置C中活塞b、关闭活塞c时，装置C可暂时储存多余的氯气，则C中应盛放的适宜试剂是饱和食盐水。
（5）若D中盛放石灰乳可用于制取漂白粉，漂白粉的有效成分是次氯酸钙[或Ca（ClO）2]。
（6）若D中盛放NaOH溶液，通入Cl2充分反应后，经实验测得产物中有NaCl、NaClO、NaClO3，且n（NaClO）∶n（NaClO3）＝5∶1，写出Cl2与NaOH溶液发生反应的总离子方程式8Cl2＋16OH－10Cl－＋5ClO－＋Cl＋8H2O。
（7）若D中盛放K2MnO4与KOH的混合溶液（深绿色），通入氯气后溶液由深绿色变成紫红色，由实验现象可推知碱性条件下氧化性：Cl2＞（填“＞”或“＜”）KMnO4。
解析：（2）该装置要制取气体并验证气体的性质，因此装置连接好后，添加试剂之前应进行的操作是检查装置气密性。（3）在装置A中浓盐酸与MnO2混合加热，发生反应的化学方程式为MnO2＋4HCl（浓）MnCl2＋Cl2↑＋2H2O；HCl表现酸性和还原性，反应中氧化剂和还原剂的物质的量之比为1∶2。（4）装置C可暂时储存多余的氯气，则C中应盛放的适宜试剂是饱和食盐水。（5）漂白粉的主要成分为CaCl2、Ca，有效成分是次氯酸钙或Ca（ClO）2。（6）假设n（NaClO3）＝1 mol，则n（NaClO）＝5 mol，根据元素化合价升降总数相等，可知反应产生的NaCl的物质的量为n（NaCl）＝5 mol×1＋1 mol×5＝10 mol，因此根据元素守恒，可知Cl2与NaOH反应的化学方程式为8Cl2＋16NaOH10NaCl＋5NaClO＋NaClO3＋8H2O，离子方程式为8Cl2＋16OH－10Cl－＋5ClO－＋Cl＋8H2O。（7）根据实验现象可知反应产生了KMnO4，Cl2是氧化剂，KMnO4是氧化产物，由实验现象可推知碱性条件下氧化性：Cl2＞KMnO4。
19.（8分）高铁酸钠（Na2FeO4）是一种优良的多功能水处理剂，工业上可采取干法和湿法制备Na2FeO4。回答下列问题：
（1）干法制备Na2FeO4，反应原理为FeSO4＋2Na2O2Na2FeO4＋Na2SO4。
①Na2FeO4属于盐（填“盐”“碱”或“氧化物”）。
②Na2O2的电子式为Na＋[︰︰︰]2－Na＋。
③用单线桥法标出上述反应的电子转移方向和数目Na2FeO4＋Na2SO4。
（2）湿法制备Na2FeO4，将Fe固体加入含有一定浓度的NaClO和NaOH的混合溶液中，搅拌一段时间后，可得到Na2FeO4和NaCl。
①NaClO中含有的化学键类型有离子键、极性键（共价键）。
②写出湿法制备Na2FeO4的化学方程式2Fe＋3NaClO＋4NaOH2Na2FeO4＋3NaCl＋5H2O。
③Na2FeO4是一种多功能水处理剂，可以把废水中的CN－转化为两种无毒气体，从价态角度分析，Na2FeO4能处理含CN－废水的原因是Na2FeO4中Fe处于＋6价，具有强氧化性，可将CN－氧化为N2和CO2。
解析：（1）①Na2FeO4由金属阳离子和酸根离子组成，属于盐类；③反应中FeSO4作还原剂，将电子转移给过氧化钠，1 mol FeSO4参与反应转移4 mol电子，电子转移方向和数目可表示为Na2FeO4＋Na2SO4。
（2）②Fe与NaClO在碱性条件下发生氧化还原反应生成Na2FeO4和NaCl，化学方程式为2Fe＋3NaClO＋4NaOH2Na2FeO4＋3NaCl＋5H2O；③Na2FeO4中Fe处于＋6价，具有强氧化性，可将CN－氧化为无毒无害的N2和CO2。
20.（12分）以废铁屑（含少量Fe2O3、FeS等杂质）为原料，制备绿矾晶体（FeSO4·7H2O），流程示意图如下。
查阅资料：①FeSO4·7H2O晶体溶解度随温度升高而增大，受热易分解。
②H2S是二元弱酸，有毒性。
（1）H2S的结构式为H—S—H，处理尾气H2S的试剂为NaOH溶液。
（2）操作X包含：蒸发浓缩、冷却结晶（降温结晶）。
（3）酸浸时，稀硫酸溶解废铁屑中的相关物质，发生的离子反应有FeS＋2H＋Fe2＋＋H2S↑、Fe＋2H＋Fe2＋＋H2↑和Fe2O3＋6H＋2Fe3＋＋3H2O。
（4）酸浸时间对所得溶液的成分影响如下表所示。
酸浸时间 1 min 30 min 120 min
用KSCN溶液检验 变红 未变红 变红
①1 min时检验，溶液变红，说明所得溶液中含有Fe3＋。
②30 min时检验，用离子方程式表示溶液未变红的原因Fe＋2Fe3＋3Fe2＋。
③120 min时检验，溶液又变红色，用离子方程式说明原因4Fe2＋＋O2＋4H＋4Fe3＋＋2H2O。
（5）测定所得硫酸亚铁晶体的含量，步骤如下：
Ⅰ：称取a g硫酸亚铁晶体样品，配制成100 mL溶液。
Ⅱ：取出10 mL溶液，加入适量稀硫酸，滴入b mol·L－1的KMnO4溶液，至反应完全共消耗KMnO4溶液c mL（Mn被还原为Mn2＋）。
①配制100 mL溶液需要的玻璃仪器有烧杯、量筒、玻璃棒、胶头滴管、100 mL容量瓶。
②硫酸亚铁晶体的质量分数为×100％。（FeSO4·7H2O的摩尔质量为278 g·mol－1）
（6）为探究Cl－存在是否会干扰Fe2＋与Mn反应，设计如下实验，分别向下列各组混合溶液中分别滴加2滴0.1 mol·L－1 KMnO4溶液，并记录现象。
实验组 实验操作 现象
实验① 2 mL 0.3 mol·L－1 NaCl溶液＋0.5 mL蒸馏水 紫红色不褪去
实验② 2 mL 0.3 mol·L－1 NaCl溶液＋0.5 mL 0.1 mol·L－1硫酸 紫红色不褪去
实验③ 2 mL　　溶液＋0.5 mL 6 mol·L－1硫酸 紫红色明显变浅
回答下列问题：
①Cl－可能干扰Fe2＋与Mn反应的原因是氯元素的化合价为－1价，有还原性。
②实验③空白处是0.3 mol·L－1 NaCl；根据三组实验可得出的结论是随着c增加，Cl－的还原性增强，也能与KMnO4反应，会对反应产生干扰。
解析：（1）H2S为酸性有毒气体，处理H2S应用NaOH溶液。（2）操作X的目的是从硫酸亚铁溶液中获得FeSO4·7H2O，应采用蒸发浓缩、冷却结晶操作，然后过滤得到。（4）①用KSCN溶液检验，溶液变红，说明所得溶液中含有Fe3＋；②用KSCN溶液检验，溶液未变红，说明溶液中不含Fe3＋，其原因为Fe3＋被Fe还原为Fe2＋，其反应为2Fe3＋＋Fe3Fe2＋；③120 min时检验，溶液又变红，说明在酸性条件下，Fe2＋被氧气氧化为Fe3＋，离子方程式为4Fe2＋＋O2＋4H＋4Fe3＋＋2H2O。（5）①配制100 mL溶液用到的玻璃仪器有烧杯、量筒、玻璃棒、胶头滴管和100 mL容量瓶；②Mn与Fe2＋发生反应：Mn＋5Fe2＋＋8H＋Mn2＋＋5Fe3＋＋4H2O；10 mL溶液，消耗b mol·L－1的KMnO4溶液c mL，则n（Fe2＋）＝5n（Mn）＝5×b mol·L－1×c×10－3 L＝5bc×10－3mol，则原样品中n（Fe2＋）＝5bc×10－3mol×＝5bc×10－2mol，硫酸亚铁晶体的质量分数为×100％＝×100％。（6）①Cl－中氯元素的化合价为－1价，有还原性，也能被高锰酸钾溶液氧化；②根据控制变量思想，应保持三组溶液中氯化钠浓度、体积相等，只改变硫酸的浓度，因此空白处应为0.3 mol·L－1 NaCl；结合现象可知随着c增加，Cl－的还原性增强，也能与KMnO4反应，会对反应产生干扰。
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