综合复习与测试(1)-高一化学同步讲义(苏教必修第一册 )
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一、选择题(每小题只有一个选项符合题意)
1.纪录片《我在故宫修文物》表现了文物修复者穿越古今与百年之前的人进行对话的职业体验,让我们领略到历史与文化的传承。下列文物修复和保护的过程中涉及化学变化的是( )
A
B
C
D
银器用除锈剂除锈
变形的金属香炉复原
古画水洗除尘
木器表面擦拭烫蜡
答案:A
解析:银器表面的锈蚀物大多数为氧化银、氯化银、硫化银等,除此之外还常会有银合金里所含铜元素的腐蚀产物,对于锈层含较多铜元素的锈蚀产物,可以考虑使用甲酸溶液,甲酸能有效地除去铜元素的锈蚀产物,而与银不反应,对于银器表面变色较深、锈层较厚重的,要考虑用电化学还原的方法处理,以上过程涉及了化学变化,A项正确;变形的金属香炉复原主要原理是通过施加外力使器物恢复原状,未涉及化学变化,B项错误;古画水洗除尘是用羊毛排笔蘸温水淋于画上,等画完全浸透进水,再用毛巾蘸干画上的水分,如此进行多次,直到毛巾中挤出的水由浑浊变得澄清透明为止,未涉及化学变化,C项错误;木器表面擦拭烫蜡利用了蜂蜡熔点低的性质,未涉及化学变化,D项错误。
2.读下列药品标签,有关分析不正确的是( )
选项
A
B
C
D
物品
标签
分析
该试剂应装在橡胶塞的细口瓶中
该药品不能与皮肤直接接触
该物质受热易分解
该药品物质的量浓度为18.4 mol·L-1
答案:A
解析:A项,氯水中含有次氯酸和盐酸,具有腐蚀性,能将橡胶塞腐蚀,错误;B项,腐蚀性药品不能与皮肤直接接触,正确;C项,碳酸氢钠不稳定,受热易分解生成碳酸钠、水和二氧化碳,正确;D项,根据c=可知硫酸的浓度是 mol·L-1=18.4 mol·L-1,正确。
3.下列叙述中正确的是( )
A.H3O+和OH-中具有相同的质子数和电子数
B.235U和238U互为同位素,物理性质几乎相同,化学性质不同
C.S2-的结构示意图:
D.O—18的原子符号:O
答案:D
解析:H3O+质子数为11,OH-中的质子数是9,两者质子数不同,故A项错误;互为同位素的原子,核外电子排布相同,最外层电子数决定其化学性质,因此同位素的化学性质几乎完全相同,但物理性质不同,故B项错误。
4.对于温度、压强一定的气体,下列数值中与其物质的量无关的是( )
A.质量 B.体积
C.分子数目 D.气体摩尔体积
答案:D
5.完成下列实验所需选择的装置或仪器都正确的是( )
A.分离植物油和氯化钠溶液选用①
B.除去氯化钠晶体中混有的氯化铵晶体选用②
C.分离四氯化碳中的溴单质选用③
D.除去二氧化碳气体中的氯化氢气体选用④
答案:A
解析:选项B中的蒸馏常用于分离互溶的液体混合物;选项C中的过滤装置可将固体从液体中分离出来;选项D中的二氧化碳和氯化氢都能与氢氧化钠反应。
6.设NA表示阿伏加德罗常数的值,下列判断正确的是( )
A.在常温常压下,48 g氧气和臭氧的混合气体含氧原子数是3NA
B.标准状况下,22.4 L SO3中含有的原子数目为3NA
C.1 mol Cl2参加反应转移电子数一定为2NA
D.1 mol Na2O2与水充分反应转移的电子数为2NA
答案:A
解析:标况下SO3是固体,无法计算22.4 L SO3的物质的量,B错;Cl2与碱反应时既作氧化剂又作还原剂,1 mol Cl2转移1 mol电子,C错;Na2O2与H2O反应中,Na2O2既作氧化剂又作还原剂,1 mol Na2O2转移1 mol电子,D错。
7.下列有关反应的离子方程式正确的是( )
A.氯气溶于水:Cl2+H2OH++Cl-+HClO
B.Fe跟稀盐酸反应:2Fe+6H+===2Fe3++3H2↑
C.将浓盐酸与MnO2混合加热:MnO2+2H++2Cl-Mn2++Cl2↑+H2O
D.过氧化钠投入水中:Na2O2+2H2O===O2↑+2OH-+2Na+
答案:A
8.在RO中,共有x个核外电子,R原子的质量数为A,则R原子核内含有的中子数目是( )
A.A-x+n+48 B.A-x+n+24
C.A-x-n-24 D.A+x-n-24
答案:B
解析:R的质子数为x-8×3-n=x-24-n,所以R原子核内含有的中子数为A-x+24+n,B项正确。
9.下列“实验方案”不宜用于完成“实验目的”的是( )
选项
实验目的
实验方案
A
确认Fe(OH)3胶体是否制备成功
用可见光束照射
B
确认金属活泼性:Na>Cu
将金属钠投入CuSO4溶液中
C
确认钠与水反应生成NaOH
向反应后的混合液中滴加酚酞
D
确认Cl2无漂白作用
将有色纸条放入干燥的Cl2中
答案:B
解析:胶体能产生丁达尔效应,用可见光束照射能够确认Fe(OH)3胶体是否制备成功,A正确;氢氧化钠是强碱,确认钠与水反应生成NaOH,可以向反应后的混合液中滴加酚酞,C正确;由于氯气与水反应生成的次氯酸具有漂白性,所以确认Cl2无漂白作用可以将有色纸条放入干燥的Cl2中,D正确。
10.现有NaOH、Na2CO3和Ba(OH)2三种无色溶液,用一种试剂就可将它们鉴别出来,这种试剂是( )
A.HCl B.H2SO4
C.Na2SO4 D.CaCl2
答案:B
解析:鉴别Na2CO3应选强酸,鉴别Ba(OH)2应选含SO的物质,故选B。
11.运用元素周期律分析下面的推断,其中不正确的是( )
A.锂(Li)与水反应比钠与水反应剧烈
B.砹(At)为有色固体,AgAt难溶于水也不溶于稀硝酸
C.在氧气中,铷(Rb)的燃烧产物比钠的燃烧产物更复杂
D.HBrO4的酸性比HIO4的酸性强
答案:A
解析:金属性:Na>Li,元素的金属性越强,对应的单质与水反应越剧烈,则钠与水反应比锂与水反应剧烈,A项错误;卤族元素的单质从上到下颜色逐渐加深,则砹(At)为有色固体,卤化银(AgF除外)都不溶于水也不溶于硝酸,B项正确;碱金属元素从上到下金属性逐渐增强,对应的单质与氧气反应的产物有氧化物、过氧化物、超氧化物等,越来越复杂,C项正确;非金属性:Br>I,元素的非金属性越强,对应最高价氧化物的水化物的酸性越强,则HBrO4的酸性比HIO4的酸性强,D项正确。
12.氧化还原反应在日常生活中有着广泛的应用,下列有关化学用语和相关说法均正确的是( )
选项
化学方程式
相关说法
A
氧气是氧化产物,氯酸钾既是氧化剂又是还原剂
B
Cl2+2Br-===2Cl-+Br2
Zn+Cu2+===Zn2++Cu
均为单质被还原的置换反应
C
4CuO2Cu2O+O2↑
该反应中每生成1 mol O2,则转移2NA个电子
D
2FeSO4+6Na2O2===2Na2FeO4+2Na2O+2Na2SO4+O2↑
氧化性:Na2O2>Na2FeO4>FeSO4
答案:D
解析:KClO3中Cl元素的化合价从+5价降低到-1价,得到电子,化合价降低,被还原,KCl为还原产物,O元素由-2价升高到0价,失去电子,化合价升高,被氧化,O2为氧化产物,KClO3既是氧化剂又是还原剂,用双线桥表示电子转移为:,A项错误;反应Cl2+2Br-===2Cl-+Br2中,Cl元素的化合价由0价降低到-1价,被还原,反应Zn+Cu2+===Zn2++Cu中,Zn由0价升高到+2价,被氧化,因此两反应并不都是单质被还原的置换反应,B项错误;反应4CuO2Cu2O+O2↑中Cu由+2价降低到+1价,O由-2价升高到0价,因此每生成1 mol O2,转移4NA个电子,C项错误;反应2FeSO4+6Na2O2===2Na2FeO4+2Na2O+2Na2SO4+O2↑中氧化剂为Na2O2,氧化产物为Na2FeO4,FeSO4为还原剂,氧化剂的氧化性强于氧化产物的氧化性,因此氧化性的顺序为:Na2O2>Na2FeO4>FeSO4,D项正确。
13.某同学在研究前18号元素时发现,可以将它们排成如图所示的蜗牛形状,图中每个点代表一种元素,其中O点代表氢元素。下列说法中不正确的是( )
A.离O点越远的元素原子半径越大
B.虚线相连的元素处于同一族
C.B、C最高价氧化物对应的水化物可相互反应
D.A、B组成的化合物中可能含有共价键
答案:A
解析:离O点越远的元素原子的核电荷数越大,但同周期主族元素从左到右原子半径逐渐减小,A项错误;由原子序数可以知道,虚线相连的元素处于同一族,B项正确;B为钠元素,C为铝元素,最高价氧化物对应的水化物为NaOH和Al(OH)3,二者可相互反应,C项正确;氧元素与钠元素可形成Na2O2,含有共价键,D项正确。
14.研究表明,多种海产品中含有+5价的砷(As)元素,对人体无毒,而砒霜的成分是As2O3,有剧毒;青菜中含有维生素C。专家忠告,不要同时大量食用海鲜和青菜,否则容易中毒。下面有关解释不正确的是( )
A.As2O3中As元素的化合价为+3
B.致人中毒过程中砷发生氧化反应
C.维生素C能将+5价的砷还原成As2O3
D.维生素C具有还原性
答案:B
解析:+5价的砷(As)元素有氧化性,维生素C有还原性,二者能发生氧化还原反应生成As2O3,所以不要同时大量食用海鲜和青菜。根据化合物中元素的化合价代数和为0可得,As2O3中As元素的化合价为+3,A项正确;砷元素由+5价变为+3价,得电子发生还原反应,B项错误;砷元素由+5价变为+3价,得电子的物质是氧化剂,氧化剂被还原,维生素C是还原剂,具有还原性,C、D项正确。
15.如图是实验室制取SO2并验证SO2某些性质的装置图。若观察到装置④中有淡黄色沉淀生成,⑤中的溴水褪色,下列说法错误的是( )
A.①中发生反应的离子方程式是SO+2H+===H2O+SO2↑
B.②中溶液变为红色
C.③的品红溶液褪色,证明SO2有漂白性
D.④中SO2作还原剂
答案:D
16.有两份质量相同的NaHCO3,向第一份中加入盐酸使其充分反应;将第二份加热使其完全分解,冷却至原温度再加入相同浓度的盐酸充分反应,则它们所耗用的盐酸的体积比为( )
A.2∶1 B.1∶1 C.1∶2 D.4∶1
答案:B
解析:不论NaHCO3是直接与酸反应,还是受热分解后的固体再与酸反应,其中的Na+均转化为NaCl,因Na+的含量一定,则需Cl-的量一定,即需HCl的量一定,所以由守恒式可直接判断出答案。
二、非选择题
17.(1)9.03×1023个硝酸分子含________mol电子,其中所含氧原子数与________ g CO2中所含氧原子数相等。
(2)46 g X2O4中含有2.0 mol氧原子,则X的摩尔质量为________。
(3)在一个密闭容器中,有甲、乙、丙、丁四种物质在一定条件下充分反应,测得反应前后各物质质量如下表,则该密闭容器中发生的化学反应类型为_______________。
物质
甲
乙
丙
丁
反应前质量/g
5
5
55
5
反应后质量/g
27
待测
0
19
(4)现有16.4 g O2和CO2的混合气体,在标准状况下其体积为8.96 L。请回答下列问题:
①该混合气体的平均摩尔质量为________;
②混合气体中碳原子的个数为________(用NA表示阿伏加德罗常数的值);
③将混合气体依次通过如图所示装置,最后收集在气球中(体积在标准状况下测定)
气球中收集到的气体中,电子总数为________(用NA表示阿伏加德罗常数的值);气球的体积为________。答案:(1)48 99 (2)14 g/mol (3)分解反应
(4)①41 g/mol ②0.3NA ③1.6NA 2.24 L
解析:(1)9.03×1023个HNO3分子的物质的量是=1.5 mol,1分子HNO3含有32个电子,因此含1.5 mol×32=48 mol电子;其中所含氧原子的物质的量是4.5 mol,氧原子数相同的CO2的物质的量是2.25 mol,质量是2.25 mol×44 g/mol=99 g。
(2)46 g X2O4中含有2.0 mol氧原子,氧化物的物质的量是2 mol÷4=0.5 mol,则氧化物的摩尔质量为46 g÷0.5 mol=92 g/mol,所以X的摩尔质量为(92-64) g/mol÷2=14 g/mol。
(3)由表格数据可知,甲、丁的质量增加,为生成物,丙的质量减少,且55>(27-5)+(19-5),由质量守恒可知,乙为生成物,即丙分解生成甲、乙、丁,属于分解反应。
(4)①在标准状况下混合气体的体积为8.96 L,则物质的量为:n===0.4 mol,混合气体的平均摩尔质量M==41 g/mol。
②设混合气体中O2的物质的量为x mol,CO2的物质的量为y mol,则根据混合物的质量为16.4 g可得:32x+44y=16.4 ①;根据气体的物质的量为0.4 mol可得:x+y=0.4 ②,解①②得:x=0.1 mol、y=0.3 mol,由于CO2中只含1个碳原子,故混合气体中共含0.3 mol C原子即0.3NA个。
③将混合气体依次通过如图装置,则CO2会被NaOH溶液吸收,剩余气体为氧气,被浓硫酸干燥后,则在气球中收集到的是干燥纯净的氧气。
一个氧气分子含有16个电子,由②知氧气的物质的量为0.1 mol,则电子的物质的量1.6 mol,数目为1.6NA;气球中的气体为氧气,在标准状况下的体积V=nVm=0.1 mol×22.4 L/mol=2.24 L。
18.X、Y、Z、W、M、N为原子序数依次增大的六种短周期元素,常温下,六种元素的常见单质中三种为气体,三种为固体。X与M,W与N分别同主族,在周期表中X是原子半径最小的元素,且X能与Y、Z、W分别形成电子数相等的三种分子,Z、W的最外层电子数之和与M的核外电子总数相等。试回答下列问题:
(1)N元素在周期表中的位置为 ;Y的简单氢化物的稳定性 (填“>”“<”或“=”)W的简单氢化物的稳定性。
(2)X、Z形成的含18电子的化合物的结构式为 。
(3)由X、Z、W、N四种元素组成的一种离子化合物A,已知A既能与盐酸反应,又能与氯水反应,写出A与足量盐酸反应的离子方程式__________ _____________________。
(4)X和W组成的化合物中,既含有极性共价键又含有非极性共价键的是 (填化学式),此化合物可将碱性工业废水中的CN-氧化,生成碳酸盐和氨气,相应的离子方程式为________________ _________________。
答案:(1)第三周期ⅥA族 <
(2)
(3)HSO+H+===H2O+SO2↑(或SO+2H+===H2O+SO2↑)
(4)H2O2 OH-+CN-+H2O2===CO+NH3↑
解析:H的原子半径最小,所以X为H;X和M同主族,由M在题述元素中的排序知,M是Na。Y、Z、W位于第二周期,它们与H可形成等电子分子,结合Z、W的最外层电子数之和与Na的核外电子总数相等知,Y、Z、W依次为C、N、O, W与N同主族,则N为S。(1)N为S,在周期表中的位置为第三周期ⅥA族;C的非金属性弱于O的非金属性,故CH4的稳定性比H2O弱。(2)H、N形成的含18电子的化合物是N2H4。(3)由H、N、O、S组成的既能与盐酸反应又能与氯水反应的离子化合物为NH4HSO3或(NH4)2SO3,其分别与足量盐酸反应的离子方程式为HSO+H+===H2O+SO2↑、SO+2H+===H2O+SO2↑。(4)H2O2中含有极性共价键和非极性共价键,H2O2具有氧化性,氧化碱性工业废水中CN-的离子方程式为OH-+CN-+H2O2===CO+NH3↑。
19.Cl2和H2O2是高中阶段最常见的两种氧化剂,经查阅资料Cl2氧化能力强于H2O2,能将H2O2氧化。为了验证该结论,学生设计了如下图所示的实验装置进行实验(夹持装置略去)。请回答下列问题。
(1)A中的方程式为_______________________________(用单线桥标电子转移方向与数目);
(2)试管B中饱和食盐水的作用______________________________;
(3)试管C中加入5 mL 30% 双氧水,发生反应的化学方程式______________________________________;
(4)试管D中充满10% NaOH溶液,NaOH溶液的作用是_______________________________________;
(5)将浓盐酸注入圆底烧瓶A,当装置中的空气基本排尽后关闭止水夹,反应一段时间后试管D中的现象为___________________________,试管D中的气体检验方法为_________________________;
(6)有的同学对上述实验中D试管中的气体来源产生质疑,你认为可能的来源有:____________________ _______________________(用方程式回答)。
对于质疑可以采用对比实验来解决。
答案:(1)
(2)除去Cl2中混有的HCl
(3)Cl2+H2O2===2HCl+O2
(4)吸收多余的Cl2
(5)试管D中液面下降,长颈漏斗中液面上升 打开止水夹,用带火星的木条检验,复燃,证明是氧气
(6)2H2O2===2H2O+O2↑或Cl2+H2OHCl+HClO,2HClO2HCl+O2↑
解析:(1)高锰酸钾与浓盐酸反应生成氯化钾、氯化锰、氯气和水,方程式:
(2)浓盐酸易挥发,制备的氯气中含有氯化氢,氯化氢易溶于水,氯气在饱和食盐水中溶解度不大,可以用饱和食盐水除去氯气中的氯化氢。(3)氯气与双氧水反应生成氯化氢和氧气,化学方程式为:Cl2+H2O2===2HCl+O2。(4)氯气有毒,直接排放会引起空气污染,氯气能够与氢氧化钠溶液反应,被氢氧化钠溶液吸收,所以可以用氢氧化钠吸收过量的氯气。(5)Cl2+H2O2===2HCl+O2,当关闭止水夹,反应一段时间后试管D中因氧气不断增多,气体压强增大,所以试管D中液面下降,长颈漏斗中液面上升,氧气使带火星的木条复燃,可用此法验证氧气。(6)试管D中气体来源可能为过氧化氢的分解2H2O2===2H2O+O2↑,也可能为氯气和水反应生成盐酸和次氯酸,次氯酸分解,相应的化学方程式为:Cl2+H2OHCl+HClO,2HClO2HCl+O2↑。
20.化工生产中常利用硫酸厂煅烧黄铁矿石的烧渣(主要成分为铁的氧化物及少量FeS、SiO2等)来制备聚铁(碱式硫酸铁的聚合物)和绿矾(FeSO4·7H2O),流程如下:
(1)将过程②中产生的气体通入下列溶液中,溶液会褪色的是 (填选项序号)。
a.品红溶液 b.紫色石蕊溶液 c.酸性KMnO4溶液 d.溴水
(2)过程①中,FeS和O2、H2SO4反应的离子方程式为__________________________________。
(3)过程③中,需加入的物质是 ;反应的化学方程式为___________________________________。
如何检验溶液Y中存在Fe2+____________________________________________。
(4)在实验室里,完成过程④的操作是 (填操作名称),需要使用酒精灯、三脚架、坩埚钳等,还需要的陶瓷仪器有 。
(5)实验室为测量所得到的聚铁样品中铁元素的质量分数,进行下列实验:①用分析天平称取2.700 g样品;②将样品溶于足量的盐酸后,加入过量的氯化钡溶液;③过滤、洗涤、干燥、称量,得固体质量为3.495 g。若该聚铁的主要成分为[Fe(OH)SO4]n,则聚铁样品中铁元素的质量分数为 。(假设杂质中不含铁元素和硫元素)
答案:(1)acd (2)4FeS+3O2+12H+===4Fe3++6H2O+4S (3)Fe(或铁) Fe2(SO4)3+Fe===3FeSO4 取少量溶液置于洁净试管中,滴加硫氰化钾溶液,无明显现象,再滴加双氧水(或新制氯水),溶液变为血红色,说明溶液中存在Fe2+ (4)蒸发浓缩、冷却结晶 蒸发皿 (5)31.1 %
解析:(1)固体中含有S、SiO2,将其灼烧,其中的S会变为SO2气体,SO2有漂白性,能使品红溶液褪色,SO2有还原性,能使酸性KMnO4溶液或溴水因发生氧化还原反应而褪色,SO2使紫色石蕊试液变为红色,但不能褪色。(2)FeS和O2、H2SO4反应生成Fe3+和S,结合质量守恒定律和电子守恒、电荷守恒配平。(3)由于反应得到的物质中含有Fe3+,而最后要制取绿矾FeSO4,所以过程③中,要加入还原剂Fe粉,将Fe3+还原为Fe2+;检验溶液Y中存在Fe2+的方法为先加KSCN,没有现象则排除Fe3+的干扰,再滴加双氧水(或新制氯水),溶液变为血红色,说明生成了Fe3+,则溶液中存在Fe2+。(4)在实验室里,完成过程④由溶液得到绿矾,其操作是蒸发浓缩、冷却结晶,还需要的仪器有蒸发皿、玻璃棒。(5)n(SO)==0.015 mol,n(Fe)= n(SO)= 0.015 mol,所以m(Fe)=0.015 mol×56 g/mol=0.84 g,所以该聚铁样品中铁元素的质量分数为×100%=31.1%。
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