2021-2022学年化学苏教版必修第一册习题：专题3 从海水中获得的化学物质 测评（B）

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专题3测评(B)
(时间:60分钟　满分:100分)
一、选择题(本题共12小题,每小题5分,共60分。每小题只有1个选项符合题意)
1.下列古诗词描述的场景中发生的化学反应不属于氧化还原反应的是(　　)。
A.爆竹声中一岁除——黑火药受热爆炸
B.烈火焚烧若等闲——石灰石分解
C.蜡炬成灰泪始干——蜡烛的燃烧
D.炉火照天地,红星乱紫烟——铁的冶炼
答案:B
解析:黑火药受热爆炸,涉及燃烧,A项中涉及的反应属于氧化还原反应;石灰石的分解:CaCO3CaO+CO2↑,无元素化合价的升降,B项中涉及的反应不属于氧化还原反应;蜡烛燃烧,氧气中氧元素的化合价降低,C项中涉及的反应属于氧化还原反应;铁的冶炼过程中,铁从化合态转化为游离态的铁单质,铁元素的化合价降低,D项中涉及的反应属于氧化还原反应。
2.下列各组关于强电解质、弱电解质、非电解质的归类,完全正确的是(　　)。
选项
A
B
C
D
强电解质
Fe
NaCl
CaCO3
HNO3
弱电解质
CH3COOH
NH3
H3PO4
Ba(OH)2
非电解质
C12H22O11
(蔗糖)
BaSO4
C2H5OH
H2O
答案:C
解析:铁既不是电解质,也不是非电解质,A项错误;NH3是非电解质,BaSO4是强电解质,B项错误;碳酸钙是强电解质,磷酸是弱电解质,乙醇是非电解质,C项正确;Ba(OH)2是强电解质,H2O是弱电解质,D项错误。
3.下列变化中,需加氧化剂才能实现的是(　　)。
A.NaClO→NaCl B.C→CO2
C.Fe2O3→Fe D.CaO→Ca(OH)2
答案:B
解析:需要加入氧化剂才能实现,则选项中对应的变化应为氧化反应,反应物中某元素的化合价升高。A项,NaClO→NaCl,Cl元素由+1价降低到-1价,不符合题意;B项,C→CO2,C元素由0价升高到+4价,符合题意;C项,Fe2O3→Fe,铁元素由+3价降低到0价,不符合题意;D项,CaO→Ca(OH)2,元素的化合价没有发生变化,不是氧化还原反应,不符合题意。
4.离子方程式H++OH-H2O所表示的反应是(　　)。
A.所有酸和碱之间的中和反应
B.所有强酸和强碱之间的中和反应
C.所有可溶性酸和可溶性碱的反应
D.强酸与强碱生成可溶性盐和水的反应
答案:D
解析:离子方程式H++OH-H2O,反应物用H+、OH-表示,说明反应物为强酸和强碱,离子方程式中生成物只有H2O,说明生成的盐为可溶性盐,D项正确。
5.将金属钠投入下列物质中,有气体放出且溶液质量减小的是(　　)。
①HCl溶液　②K2SO4溶液　③CuCl2溶液　④饱和NaOH溶液
A.①② B.②③
C.③④ D.①④
答案:C
解析:Na投入水溶液中都有H2放出,关键看溶液质量减小这一条件。钠投入③中还会生成Cu(OH)2沉淀,钠投入④中还会析出NaOH晶体,故钠投入③④中溶液质量均减小。
6.下列有关Na2O2的说法不正确的是(　　)。
A.向包有Na2O2粉末的脱脂棉上滴加几滴水,脱脂棉剧烈燃烧起来,说明Na2O2与H2O反应放热且有氧气生成
B.Na2O2与CO2反应时有单质O2生成,该反应属于置换反应
C.Na2O2在空气中久置变白,涉及的氧化还原反应中,Na2O2既是氧化剂,又是还原剂
D.Na2O、Na2O2组成元素相同,与CO2反应的产物不同
答案:B
解析:A项,燃烧的条件是可燃物达到着火点和具有助燃物质,A项正确;B项,反应物中没有单质参加反应,不是置换反应;C项,Na2O2与CO2、H2O的反应都是Na2O2既作氧化剂又作还原剂;D项,Na2O与CO2反应生成Na2CO3,Na2O2与CO2反应生成Na2CO3和O2,产物不同。
7.从海水中提取镁的工艺流程如图所示:

下列说法错误的是(　　)。
A.用此法提取镁的优点之一是原料来源丰富
B.步骤⑥电解MgCl2时产生氯气和镁
C.步骤④涉及盐酸酸化和蒸发结晶
D.上述工艺流程中涉及化合、置换和复分解反应
答案:D
解析:题述工艺流程不涉及置换反应,D项错误。
8.三氟化氮(NF3)是微电子工业中优良的等离子刻蚀气体,它在潮湿的环境中能发生反应3NF3+5H2O2NO+HNO3+9HF,下列有关该反应的说法正确的是(　　)。
A.NF3是氧化剂,H2O是还原剂
B.若1 mol NF3被还原,反应转移电子数为2NA(设NA为阿伏加德罗常数的值)
C.若生成0.4 mol HNO3,则转移0.4 mol电子
D.氧化剂与还原剂的物质的量之比为2∶1
答案:D
解析:该反应中N元素化合价由+3价变为+2价、+5价,其他元素的化合价不变,所以NF3既是氧化剂又是还原剂,水既不是氧化剂也不是还原剂,A错误;该反应中NF3被还原时N的化合价由+3价降为+2价,所以若1molNF3被还原,转移电子数为NA,B错误;该反应中部分N元素化合价由+3价升高到+5价,氧化产物为HNO3,若生成0.4molHNO3,则转移电子的物质的量为0.4mol×(5-3)=0.8mol,C错误;反应中氧化剂与还原剂的物质的量之比为2∶1,D正确。
9.在强酸性的无色透明溶液中,能大量共存的离子组是(　　)。
A.NH4+、Mg2+、SO42-、Cl-
B.K+、OH-、NO3-、Fe3+
C.Al3+、Cu2+、SO42-、Cl-
D.Na+、Ca2+、Cl-、CO32-
答案:A
解析:因是无色溶液,B中Fe3+、C中Cu2+不能大量存在;溶液为强酸性,B中OH-、D中CO32-不能大量存在。
10.下列有关纯碱和小苏打的叙述正确的是(　　)。
A.等质量的Na2CO3、NaHCO3分别与足量稀盐酸反应,NaHCO3产生的CO2少
B.等质量的Na2CO3、NaHCO3分别与足量的相同浓度的盐酸反应,NaHCO3消耗的盐酸多
C.向NaHCO3溶液中滴入Ba(OH)2溶液无沉淀,而向Na2CO3溶液中加入Ba(OH)2溶液出现白色沉淀
D.Na2CO3和NaHCO3都既能与酸反应,又能与氢氧化钡反应
答案:D
解析:Na2CO3、NaHCO3分别与HCl反应,有关物质的质量关系是
Na2CO3+2HCl2NaCl+H2O+CO2↑
106g73g 44g
NaHCO3+HClNaCl+H2O+CO2↑
84g36.5g 44g
等质量的Na2CO3、NaHCO3分别与足量稀盐酸反应,NaHCO3产生的二氧化碳多,Na2CO3消耗的盐酸多,A、B错误;NaHCO3、Na2CO3溶液与Ba(OH)2溶液均有BaCO3沉淀产生,C错误;Na2CO3、NaHCO3均既能与酸(如盐酸、硫酸等)反应,又能与Ba(OH)2反应生成BaCO3沉淀,D正确。
11.ClO2是一种杀菌消毒效率高、二次污染小的水处理剂,实验室中可通过以下反应制得:2KClO3+H2C2O4+H2SO42ClO2↑+K2SO4+2CO2↑+2H2O。据此,下列说法不正确的是(　　)。
A.KClO3发生还原反应
B.H2C2O4在反应中被氧化
C.H2C2O4的氧化性强于ClO2的氧化性
D.每生成1 mol ClO2,该反应转移的电子数约为6.02×1023
答案:C
解析:KClO3中Cl元素的化合价降低,所以KClO3发生还原反应,A项正确;H2C2O4中C元素的化合价升高,所以H2C2O4在反应中被氧化,B项正确;H2C2O4为还原剂,ClO2为还原产物,根据还原剂的还原性大于还原产物可知H2C2O4的还原性强于ClO2的还原性,C项错误;KClO3中Cl元素的化合价为+5价,生成的ClO2中Cl元素的化合价为+4价,所以每生成1molClO2,该反应转移的电子数目约为6.02×1023,D项正确。
12.向四只盛有一定量NaOH溶液的烧杯中通入不同量的CO2气体,再在所得溶液中逐滴加入稀盐酸至过量,并将溶液加热,产生的CO2气体与HCl的物质的量的关系如图所示(忽略CO2的溶解和HCl的挥发):

则下列分析都正确的组合是(　　)。
①Ⅰ图对应溶液中的溶质为NaHCO3
②Ⅱ图对应溶液中的溶质为Na2CO3和NaHCO3,且两者的物质的量之比为1∶1
③Ⅲ图对应溶液中的溶质为NaOH和Na2CO3,且两者的物质的量之比为1∶1
④Ⅳ图对应溶液中的溶质为Na2CO3
A.①② B.①③ C.②④ D.②③
答案:A
解析:图像Ⅰ中从O点即开始产生CO2气体,对应溶液中的溶质为NaHCO3,①正确;图像Ⅱ中OA段消耗HCl的量小于AB段消耗HCl的量,对应的溶液中的溶质为Na2CO3和NaHCO3,且两者的物质的量之比n(Na2CO3)n(NaHCO3)=13-1-1=11,②正确;图像Ⅲ中,OA段消耗HCl的量等于AB段消耗HCl的量,对应溶液中的溶质为Na2CO3,③不正确;图像Ⅳ中,OA段消耗HCl的量大于AB段消耗HCl的量,对应溶液中的溶质为Na2CO3、NaOH,且两者的物质的量之比n(Na2CO3)n(NaOH)=13-1-1=11,④不正确。
二、非选择题(本题共4小题,共40分)
13.(10分)图中为实验室制取氯气及性质验证的装置图:

参考装置图回答下列问题:
(1)仪器a的名称为　　　　,仪器b的名称为　　　,写出装置A中反应的化学方程式:　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 
(2)在装置D中可观察到的现象是　　　　　　　　　　　　　　　　,装置E中可观察到的现象是　　　　　　　　　　　,装置F中可观察到的现象是　　　　　　　　　　　　　　　。 
(3)装置B的作用为　　　　　　　　　　,装置C的作用为　　　　　　　　　　,装置H的作用为　　　　　　　　　　,写出装置H中发生反应的化学方程式:　。 
答案:(1)分液漏斗　圆底烧瓶　MnO2+4HCl(浓)MnCl2+Cl2↑+2H2O　(2)干燥的有色布条无变化　湿润的有色布条褪色　湿润的淀粉KI试纸变蓝
(3)除去Cl2中的HCl　除去Cl2中的H2O
吸收多余Cl2　Cl2+2NaOHNaCl+NaClO+H2O
解析:(1)由装置图可知,仪器a的名称是分液漏斗,仪器b的名称是圆底烧瓶,装置A中反应的化学方程式为MnO2+4HCl(浓)MnCl2+Cl2↑+2H2O。(2)Cl2本身没有漂白作用,它与水反应生成的HClO有漂白作用,因此干燥的有色布条不会褪色,湿润的有色布条会褪色,湿润的淀粉KI试纸变蓝色。(3)装置B中盛放的是饱和食盐水,它的作用是除去Cl2中的HCl;装置C中盛放的是浓硫酸,它的作用是除去H2O;装置H中盛放的是NaOH溶液,它的作用是吸收Cl2,防止污染环境,发生反应的化学方程式为Cl2+2NaOHNaCl+NaClO+H2O。
14.(10分)用电弧法合成碳纳米管,常伴有大量杂质——碳纳米颗粒,这种碳纳米颗粒可用氧化气化法提纯,其反应的化学方程式为2K2Cr2O7+3C+8H2SO42Cr2(SO4)3+2K2SO4+8H2O+3CO2↑。
(1)用双线桥法表示出电子转移方向和数目。
(2)此反应的氧化产物和还原产物的物质的量之比为　　　　。 
(3)要使10 mL 1.0 mol·L-1 K2Cr2O7溶液被还原,至少要加入　　　　mL 2.0 mol·L-1的H2SO4溶液,消耗C的质量为　　　　 g。 
(4)若产生6.72 L CO2(标准状况下)气体,该反应转移电子的物质的量为　　　 mol。 
(5)H2SO4在上述反应中表现出来的性质是　　　　。 
A.酸性
B.氧化性
C.吸水性
D.脱水性
答案:(1)

+8H2O
(2)3∶2　(3)20　0.18　(4)1.2　(5)A
解析:(2)分析所给物质的化合价,可知氧化剂为K2Cr2O7,还原产物为Cr2(SO4)3,还原剂为C,氧化产物为CO2,此反应的氧化产物和还原产物的物质的量之比为3∶2。
(3)10mL1.0mol·L-1的K2Cr2O7溶液中含有K2Cr2O7的物质的量为1.0mol·L-1×0.01L=0.01mol,根据反应的化学方程式2K2Cr2O7+3C+8H2SO42K2SO4+2Cr2(SO4)3+8H2O+3CO2↑可知,消耗H2SO4的物质的量为0.04mol,需要2.0mol·L-1的H2SO4溶液的体积为0.04mol2.0mol·L-1=0.02L=20mL。若有0.01molK2Cr2O7被还原,需要消耗的C为0.015mol,则消耗C的质量为0.015mol×12g·mol-1=0.18g。
(4)6.72LCO2(标准状况下)气体的物质的量为0.3mol,生成3molCO2转移电子12mol,所以生成0.3molCO2转移电子1.2mol。
(5)H2SO4在反应中各元素的化合价没有发生变化,只表现酸性。
15.(10分)Ⅰ.煤炭中以FeS2形式存在的硫,在有水和空气及在脱硫微生物存在下发生生物氧化还原反应,有关反应的离子方程式依次为
①2FeS2+7O2+2H2O4H++2Fe2++4SO42- ;
②Fe2++O2+H+Fe3++　　　　　　　　　　　　　　　　　　　; 
③FeS2+2Fe3+3Fe2++2S;
④2S+3O2+2H2O4H++2SO42-。
已知:FeS2中的硫元素为-1价。
回答下列问题:
(1)根据质量守恒定律和电荷守恒定律,将上述反应②的离子方程式补充完整并配平。
(2)反应③的还原剂是　　　　　　　　。 
(3)观察上述反应,硫元素最终转化为　　　从煤炭中分离出来。 
Ⅱ.在淀粉KI溶液中,滴入少量NaClO溶液,溶液立即变蓝,有关反应的离子方程式是　　　　　　　　　　　　　　　　。在上述蓝色溶液中,继续滴加足量的NaClO溶液,蓝色逐渐消失,有关反应的离子方程式是　　　　　　　　　　　　　　　　　　(提示:碘元素被氧化成IO3-)。从以上实验可知,ClO-、I2、IO3-的氧化性由强到弱的顺序是　　　　　　　　。 
Ⅲ.工业上用黄铜矿(CuFeS2)冶炼铜,副产品中也有SO2 ,冶炼铜的反应为8CuFeS2+ 21O28Cu+4FeO+2Fe2O3+16SO2。若CuFeS2中Fe的化合价为+2价。当生成0.8 mol铜时,此反应转移的电子是　　　 mol。 
答案:Ⅰ.(1)4Fe2++O2+4H+4Fe3++2H2O
(2)FeS2
(3)硫酸盐
Ⅱ.2I-+ClO-+H2OI2+Cl-+2OH-
I2+5ClO-+2OH-2IO3-+5Cl-+H2O
ClO->IO3->I2
Ⅲ.10
解析:Ⅰ.(1)根据化合价升降总数相等,可确定Fe2+、O2的计量数分别为4、1,再由氧、氢原子守恒确定H+、H2O的计量数分别为4、2,反应②的离子方程式是4Fe2++O2+4H+4Fe3++2H2O;(2)反应③的还原剂是FeS2;(3)通过观察题中反应可知,硫元素最终转化为硫酸盐从煤炭中分离出来;Ⅱ.在淀粉KI溶液中,滴入少量NaClO溶液,溶液立即变蓝,说明ClO-将I-氧化成I2,反应的离子方程式是2I-+ClO-+H2OI2+Cl-+2OH-;在蓝色溶液中,继续滴加足量的NaClO溶液,蓝色逐渐消失,有关反应的离子方程式是I2+5ClO-+2OH-2IO3-+5Cl-+H2O;根据氧化性:氧化剂>氧化产物,所以氧化性:ClO->I2,ClO->IO3-,对于同一元素来说,一般是元素的化合价越高,化合物的氧化性就越强,所以氧化性:IO3->I2;故ClO-、I2、IO3-的氧化性由强到弱的顺序是ClO->IO3->I2;Ⅲ.在反应8CuFeS2+21O28Cu+4FeO+2Fe2O3+16SO2中,CuFeS2中Fe的化合价为+2价,反应后升高为Fe2O3中的+3价;S在反应前化合价是-2价,反应后升高为SO2中的+4价。Cu在反应前是+2价,反应后降低为单质Cu中的0价,O2中O元素的化合价是0价,反应后降低为-2价,根据化学方程式和化合价变化可知,每产生8mol的Cu,转移电子8mol×(2-0)+21mol×2×[0-(-2)]=100mol,所以当生成0.8mol铜时,此反应转移的电子是10mol。
16.(10分)Na2CO3的制取方法及综合实验探究。
(1)我国化学家侯德榜改革国外的纯碱生产工艺,其生产流程可简要表示如下:

①往饱和食盐水中依次通入足量的NH3、CO2(氨碱法),而不先通CO2再通NH3的原因是   　。 
②从生产流程图可知,可循环利用的物质是　　　　　　　　　。 
③写出沉淀池中、煅烧炉中反应的化学方程式:   　。 
(2)如何用CO2和50 mL 2 mol·L-1 NaOH溶液制取50 mL 1 mol·L-1 Na2CO3溶液?
①写出简要的实验步骤:   　。 
②写出有关反应的化学方程式: 　。 
答案:(1)①由于CO2在NaCl溶液中的溶解度小,先通入NH3使食盐水呈碱性,从而能够吸收大量CO2气体,产生较高浓度的HCO3-,利于析出NaHCO3晶体
②食盐水、CO2
③NH3+CO2+H2O+NaClNaHCO3↓+NH4Cl,2NaHCO3Na2CO3+CO2↑+H2O
(2)①将50 mL 2 mol·L-1 NaOH溶液等分成两份,在一份NaOH溶液中通入过量的CO2气体,再将两溶液混合,即得50 mL 1 mol·L-1 Na2CO3溶液
②NaOH+CO2NaHCO3,NaHCO3+NaOHNa2CO3+H2O