新教材2023_2024学年高中化学第3章物质的性质与转化测评鲁科版必修第一册

第3章测评

一、选择题(本题共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.下列关于硫酸和硝酸的叙述错误的是(　　)

A.稀硫酸和稀硝酸都具有氧化性

B.浓硫酸和浓硝酸都可以氧化SO2

C.冷的浓硫酸和浓硝酸都可以用铁质容器储存

D.浓硫酸和浓硝酸都具有很强的腐蚀性

2.下列各种物质中,常温下能持续发生反应,且产生较多气体的是(　　)

A.铁跟浓硫酸

B.碳跟稀硫酸

C.铜跟稀盐酸

D.铜跟浓硝酸

3.下列有关铁及其化合物的说法不正确的是(　　)

A.将饱和氯化铁溶液滴入沸水中继续煮沸至液体呈红褐色,停止加热,可制得氢氧化铁胶体

B.FeCl2既有氧化性又有还原性

C.铁与硫酸铜溶液反应后滴加KSCN溶液,溶液变红

D.铁在氧气中点燃生成Fe3O4

4.下列事实的解释中,错误的是(　　)

A.SO2的漂白原理与Ca(ClO)2水溶液、H2O2和氯水三种物质的漂白原理不同

B.在蔗糖中加入浓硫酸后出现发黑现象,说明浓硫酸具有脱水性

C.浓硫酸做干燥剂,是因为浓硫酸具有吸水性

D.SO2能使氯水褪色,SO2表现出漂白性

5.下列实验装置不能达到实验目的的是(　　)

6.已知硝酸具有强氧化性,将SO2分别通入下列4种溶液中,有关说法不正确的是(　　)

A.试管a中实验可以证明SO2具有还原性

B.试管b中溶液褪色,说明SO2具有漂白性

C.试管c中能产生白色沉淀,说明SO2具有氧化性

D.试管d中能产生白色沉淀,再加入稀硝酸后沉淀不消失

7.在含有FeCl3和BaCl2的酸性溶液中,通入足量的SO2后有白色沉淀生成,过滤后,向溶液中滴加KSCN溶液,无明显现象,下列叙述不正确的是(　　)

A.白色沉淀是BaSO4和BaSO3

B.溶液的酸性增强

C.白色沉淀是BaSO4

D.FeCl3全部被还原为FeCl2

8.下列有关铁的化合物的说法不正确的是(　　)

A.实验室为了暂时妥善保存硫酸亚铁溶液,常加入少量的铁粉

B.若某溶液中加入KSCN溶液无变化,但通入Cl2后变红色,说明原溶液中含有Fe2+

C.欲检验FeSO4溶液是否全部变质,可加入少量酸性高锰酸钾溶液观察紫色是否变浅或褪去

D.将适量铁粉放入FeCl3溶液中完全反应后,溶液中Fe2+和Fe3+的浓度相等,则已反应的Fe3+和未反应的Fe3+的物质的量之比为1∶1

9.碳跟浓硫酸共热产生的气体X和铜跟浓硝酸反应产生的气体Y同时通入盛有足量氯化钡溶液的洗气瓶中(如图装置),下列有关说法正确的是(　　)

①洗气瓶中产生的沉淀中有碳酸钡　②在Z导管出来的气体中无二氧化碳　③洗气瓶中产生的沉淀是硫酸钡　④在Z导管口有红棕色气体出现

A.①② B.③④

C.①④ D.②③

10.[2023山东实验中学高一阶段考]探究补铁剂[主要成分:氯化血红素(含+2价铁)、富锌蛋白粉、维生素C、乳酸、葡萄糖浆]中铁元素是否变质。先取少量补铁剂,用酸性丙酮溶解后制成溶液。下列说法不正确的是(　　)

A.实验Ⅰ中加入KSCN溶液无明显现象,与KSCN溶液的用量无关

B.实验Ⅰ中加入H2O2溶液后不变红,可能是H2O2被维生素C还原了

C.实验Ⅲ中溶液红色褪去,可能是H2O2将SCN-氧化了

D.实验说明,该补铁剂中+2价铁在酸性条件下才能被H2O2氧化

11.如图是喷泉实验装置,在烧瓶中充满干燥气体,胶头滴管及烧杯中分别盛有相同液体。下列组合能形成喷泉的是(　　)

A.CO与水 

B.Cl2与饱和氯化钠溶液

C.SO2与NaOH溶液 

D.CO2与水

12.[2023陕西榆林高一期末]将2.32 g Fe3O4溶解在过量热的稀硫酸中,当加入25 mL 0.1 mol·L-1 NaNO3溶液后,恰好能使其中的Fe2+全部转化为Fe3+,NaNO3溶液也反应完全,并有NxOy气体逸出,则该NxOy是(　　)

A.N2O B.NO

C.N2O3 D.NO2

13.有一瓶可能部分被氧化的Na2SO3溶液,某同学取少量此溶液,向其中滴入Ba(NO3)2溶液,产生白色沉淀,再加入足量稀硝酸,充分振荡后,仍有白色沉淀。下述有关此实验的结论正确的是(　　)

A.Na2SO3已部分被空气中的氧气氧化

B.加入Ba(NO3)2溶液后,生成的沉淀中一定含有BaSO4

C.加足量硝酸后的白色沉淀一定是BaSO4

D.此实验能确定Na2SO3是否部分被氧化

14.在通风橱中进行下列实验:

下列说法中正确的是(　　)

A.Ⅰ中气体由无色变红棕色的化学方程式为2NO+O22NO2

B.Ⅱ中的现象说明常温下铁与浓硝酸不发生反应

C.过量的铁与稀硝酸反应生成铁盐

D.对比Ⅰ、Ⅱ中现象,说明稀硝酸的氧化性强于浓硝酸

15.某稀硫酸和稀硝酸的混合溶液200 mL,平均分成两等份。向其中一份溶液中逐渐加入铜粉,最多能溶解19.2 g(已知硝酸只被还原为NO气体)。向另一份溶液中逐渐加入铁粉,产生气体的量随铁粉质量增加的变化如图所示。下列分析或结果错误的是(　　)

A.OA段产生的是NO,AB段的反应为Fe+2Fe3+3Fe2+,BC段产生氢气

B.原200 mL混合酸中N的物质的量为0.4 mol

C.第二份溶液中最终溶质为FeSO4

D.取20 mL原混合酸加水稀释至1 L后溶液的c(H+)=0.1 mol·L-1

二、非选择题(本题共4小题,共55分)

16.(10分)已知甲、乙、丙为常见单质,A、B、C、D、E、F、G、X均为常见的化合物;A、B、C、D、E、X等均含有钠元素;B和X的摩尔质量相同,E的相对分子质量比D的相对分子质量大16。在一定条件下,各物质相互转化关系如下图所示:

(1)写出X和G的化学式:X　　　　,G　　　。 

(2)写出有关变化的化学方程式:

D+丙: 　。 

C+G: 　。 

(3)写出B与H2O反应的离子方程式:　　　　　　　　　　　　　　　　　;若消耗0.5 mol B转移电子　　　　 mol。 

17.(15分)某化学兴趣小组利用下列装置制取氨气并探究氨气的有关性质。

(1)图一是实验室制取氨气的发生装置,试管中反应的化学方程式为　　　　　　　　　　　　　。 

(2)图二可用于实验室快速制取氨气,A中烧瓶内试剂可选用　　　　　(填字母)。 

a.碱石灰

b.浓硫酸

c.生石灰

d.五氧化二磷

(3)为探究氨气的溶解性,先利用图三装置收集氨气,氨气的进气口为　　　　　(填“a”或“b”),在实验过程中观察到图三中的烧瓶内产生了红色喷泉,则说明氨气具有的物理性质是　 　。 

18.(15分)实验室中需要22.4 L(标准状况)SO2气体。化学小组同学依据化学方程式Zn+2H2SO4(浓)ZnSO4+SO2↑+2H2O计算后,取65.0 g锌粒与98%的浓硫酸(ρ=1.84 g·cm-3)110 mL充分反应,锌全部溶解,对于制得的气体,有同学认为可能混有杂质。

(1)化学小组所制得的气体中混有的主要杂质气体可能是　　　　　(填分子式)。产生这种结果的主要原因是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　(用化学方程式和必要的文字加以说明)。 

(2)为证实相关分析,化学小组的同学设计了实验,组装了如下装置,对所制取的气体进行探究。

①装置B中加入的试剂是　　　　　,反应的离子方程式为　　　　　　　　　　。 

②装置D加入的试剂及作用是　　　　　　　　　　　　　,装置F加入的试剂及作用是　 　。 

③可证实一定量的锌粒和一定量的浓硫酸反应后生成的气体中混有某杂质气体的实验现象是  　。 

④U形管G的作用为 　。 

19.(15分)黄铁矿烧渣(主要成分为Fe2O3、Fe3O4、FeO、SiO2等)是生产硫酸的工业废渣,其综合利用对环境保护具有现实意义。以黄铁矿烧渣为原料制备高档颜料——铁红(Fe2O3)的流程如下:

回答下列问题:

(1)“焙烧”时所添加的最佳还原剂是　　　　　(填字母)。 

a.焦炭

b.硫黄

c.镁粉

d.锌粉

(2)“过滤1”后的滤液中溶质的主要成分是　　　　　　　(填化学式)。 

(3)“沉淀反应”时反应温度不宜过高,其原因为　　　　　　　　　　　　(用离子方程式表示)。 

(4)为检验FeCO3是否洗涤干净,可以向最后一次洗涤液中滴加　　　　　　　　　　溶液。 

(5)在空气中煅烧FeCO3生成铁红和另一种氧化物,反应的化学方程式为 　　　　　　　　　。 

(6)现有黄铁矿烧渣500 t,铁元素的质量分数为16.8%,经过一系列转化后,得到90 t铁红,该产品的产率为　　　　　。(提示:产率=×100%) 

答案：

1.B　解析 浓硫酸不能与SO2发生反应,B项错误。

2.D　解析 常温下,铁在浓硫酸中发生钝化,反应不能持续进行,A不符合题意;碳跟稀硫酸即便在加热时也不发生反应,B不符合题意;铜跟稀盐酸不反应,C不符合题意;铜跟浓硝酸能持续发生反应,生成NO2气体,浓硝酸变稀时,铜也能与稀硝酸反应生成NO气体,D符合题意。

3.C　解析 向沸水中逐滴加入饱和氯化铁溶液,继续煮沸至液体呈红褐色,即停止加热,可得到氢氧化铁胶体,故A不符合题意;FeCl2中铁元素呈+2价,为中间价态,因此FeCl2既有氧化性又有还原性,故B不符合题意;铁与硫酸铜溶液反应的化学方程式为Fe+CuSO4FeSO4+Cu,反应后的溶液中无Fe3+,滴加KSCN溶液,溶液不会变红,故C符合题意;铁在氧气中点燃发生反应的化学方程式为3Fe+2O2Fe3O4,故D不符合题意。

4.D　解析 SO2的漂白原理是二氧化硫与有色物质反应生成无色的物质,SO2的漂白作用是可逆的;Ca(ClO)2水溶液的漂白原理是它在空气中反应生成HClO,HClO有强氧化性,能使有色物质如品红溶液褪色;H2O2和氯水的漂白原理是H2O2和氯水中的HClO都具有强氧化性,故A正确。浓硫酸具有脱水性,可使蔗糖中氢元素和氧元素以水的比例脱去而只剩碳元素,从而出现发黑现象,故B正确。浓硫酸具有吸水性,可做干燥剂,故C正确。SO2能使氯水褪色是因为氯水具有很强的氧化性,与SO2发生氧化还原反应而使其褪色,表现SO2的还原性,故D错误。

5.D　解析 NO2气体有毒,闻气味时,用手轻轻扇动,使极少量气体进入鼻孔,A能达到实验目的;B项中可根据红墨水液面的变化验证Cu与浓硝酸反应时的热量变化,能达到实验目的;SO2可用浓硫酸进行干燥,C能达到实验目的;NH4Cl受热分解生成NH3和HCl,在导管口NH3与HCl又会化合生成NH4Cl,D项不能达到实验目的。

6.C　解析 SO2能被酸性KMnO4溶液氧化,可证明SO2具有还原性,A正确;SO2能使品红溶液褪色,显示了SO2的漂白性,B正确;将SO2通入Ba(NO3)2溶液中可生成BaSO4白色沉淀,说明SO2具有还原性,C不正确;将SO2通入NaOH和BaCl2的混合溶液中可生成BaSO3白色沉淀,再加入硝酸可将BaSO3氧化成BaSO4白色沉淀,所以沉淀不消失,D正确。

7.A　解析 在含有FeCl3和BaCl2的酸性溶液中,通入足量的SO2后,发生反应2FeCl3+SO2+2H2O2FeCl2+H2SO4+2HCl,H2SO4+BaCl2BaSO4↓+2HCl,有白色沉淀生成,再向溶液中滴加KSCN溶液,无明显现象,反应产生的沉淀是BaSO4,FeCl3全部被还原为FeCl2,由于反应产生盐酸,因此溶液的酸性增强。

8.D　解析 铁粉有还原性,可以防止Fe2+被氧气氧化,A项正确;Fe3+可以与KSCN反应得到红色物质,若一开始加入KSCN溶液无变化,加入氧化剂后溶液变红,则说明溶液中含有Fe2+,B项正确;Fe2+有还原性,若溶液中还有Fe2+残余,则可将高锰酸钾还原而使溶液颜色变浅或褪色,C项正确;根据反应Fe+2Fe3+可以看出,若反应后Fe2+和Fe3+的浓度相等(假设此时是3molFe2+和3molFe3+),则已反应的Fe3+和未反应的Fe3+的物质的量之比为2∶3,D项错误。

9.B　解析 碳与浓硫酸共热产生的X气体为CO2和SO2的混合气体,铜与浓硝酸反应产生的Y气体是NO2,SO2+H2O+NO2H2SO4+NO,故洗气瓶中产生的是硫酸钡沉淀,Z处逸出的气体中有CO2和NO,NO遇到空气中的氧气生成了红棕色的NO2,二氧化碳不与氯化钡反应,所以没有BaCO3生成,故B项正确。

10.D　解析 取实验Ⅰ所得溶液,再加入少量KSCN溶液,无明显现象;再加入H2O2溶液,溶液变为红色,说明与KSCN溶液的用量无关,A正确;维生素C具有还原性,实验Ⅰ中加入H2O2溶液后不变红,可能是H2O2被维生素C还原了,B正确;H2O2具有强氧化性,SCN-具有还原性,继续加入H2O2至过量,溶液先变红后褪色,溶液红色褪去,可能是H2O2将SCN-氧化了,C正确;没有对照实验,无法说明中性、碱性条件下,该补铁剂中+2价铁能否被H2O2氧化,D错误。

11.C　解析 一氧化碳不溶于水,因此不可以形成喷泉,A项错误;饱和食盐水难以吸收氯气,因此无法形成喷泉,B项错误;二氧化硫是酸性气体,易溶于NaOH溶液,因此可以形成喷泉,C项正确;常温下二氧化碳在水中的溶解度不大无法形成喷泉,D项错误。

12.A　解析 n(Fe3O4)==0.01mol,n(NaNO3)=0.1mol·L-1×0.025L=0.0025mol,Fe2+失电子生成Fe3+,则硫酸亚铁做还原剂;硝酸中氮元素得电子,化合价降低做氧化剂,由电子守恒可知,Fe元素失去电子数等于N元素得到电子数,设N被还原后元素化合价为a,则0.01mol×(3-2)=0.0025mol×(5-a),解得a=+1,只有N2O中N元素的化合价为+1价,故选A。

13.C　解析 取少量溶液,滴入Ba(NO3)2溶液,产生白色沉淀,再加入足量稀硝酸,充分振荡后,仍有白色沉淀,硝酸具有氧化性,原溶液中可以是硫酸根离子或亚硫酸根离子,故A错误;原溶液中可以是硫酸根离子或亚硫酸根离子,加入Ba(NO3)2溶液后,生成的沉淀中不一定含有BaSO4,可能是BaSO3,故B错误;取少量溶液,滴入Ba(NO3)2溶液,产生白色沉淀,再加入足量稀硝酸,充分振荡后,仍有白色沉淀,硝酸具有氧化性,生成的BaSO3也会被氧化为BaSO4,所以加硝酸后生成的沉淀一定是BaSO4,故C正确;由上述分析可知,原溶液中可以是硫酸根离子或亚硫酸根离子,此实验不能确定Na2SO3是否部分被氧化,故D错误。

14.A　解析 无色NO遇氧气生成红棕色气体NO2,Ⅰ中气体由无色变红棕色的化学方程式为2NO+O22NO2,A正确;Ⅱ中是Fe在浓硝酸中的钝化现象,并非不发生反应,B错误;铁与稀硝酸反应生成硝酸铁,过量的铁把硝酸铁还原为硝酸亚铁,C错误;硝酸的浓度越大,其氧化性越强,浓硝酸的氧化性强于稀硝酸,D错误。

15.D　解析 向其中一份溶液中逐渐加入铜粉,最多能溶解19.2g,即可消耗0.3mol铜,根据得失电子守恒计算可得生成0.2molNO;向另一份溶液中逐渐加入铁粉,铁粉相当于先跟氧化性强的硝酸反应生成NO,由图可知该反应消耗铁的量是0.2mol,根据得失电子守恒,生成的NO也是0.2mol,此时硝酸根离子已经反应完了,根据氮守恒知道原硝酸的物质的量为0.4mol,所以B项正确;AB段的反应为Fe+2Fe3+3Fe2+,BC段产生氢气,OA段产生NO,所以A项正确;第二份溶液中最终溶质为FeSO4,所以C项正确;OA段和BC段共消耗H+1.0mol,则原200mL溶液中H+为2.0mol,取20mL原混合酸加水稀释至1L后溶液中的c(H+)=0.2mol·L-1,D项错误。

16.答案 (1)Na2S　SO3

(2)2Na2SO3+O22Na2SO4　SO3+2NaOHNa2SO4+H2O

(3)2Na2O2+2H2O4Na++4OH-+O2↑　0.5

解析 单质甲、乙均能与单质丙连续两次反应,可能是单质甲、乙分别被氧气连续氧化,生成不同的氧化物,则丙为氧气,氧化物与水反应放出氧气,则B是过氧化钠;C是氢氧化钠,A是氧化钠,甲为钠;又因为B和X的摩尔质量相同,则X为硫化钠,乙为硫,F为二氧化硫,G是三氧化硫;从而进一步推断出D为亚硫酸钠、E是硫酸钠,而硫酸钠的相对分子质量比亚硫酸钠的相对分子质量大16,符合题意。

(1)X为硫化钠,化学式为Na2S;G为三氧化硫,化学式为SO3。

(2)D为亚硫酸钠,丙为氧气,亚硫酸钠被氧气氧化为硫酸钠,化学方程式为2Na2SO3+O22Na2SO4;C为氢氧化钠,G为三氧化硫,氢氧化钠与三氧化硫反应生成硫酸钠和水,化学方程式为SO3+2NaOHNa2SO4+H2O。

(3)B是过氧化钠,过氧化钠与水反应生成氢氧化钠和氧气,反应的离子方程式为2Na2O2+2H2O4Na++4OH-+O2↑;该反应转移2mol电子时,消耗2molNa2O2,则消耗0.5molNa2O2时转移0.5mol电子。

17.答案 (1)Ca(OH)2+2NH4ClCaCl2+2H2O+2NH3↑

(2)ac

(3)a　极易溶于水

解析 (1)实验室通过加热氯化铵和氢氧化钙的混合物制取氨气,反应的化学方程式为Ca(OH)2+2NH4ClCaCl2+2H2O+2NH3↑。

(2)碱石灰溶于水放热,加快氨气的挥发,可以快速制取氨气,故a正确;浓硫酸能够与氨气反应,不能用于制备氨气,故b错误;生石灰与水的反应是放热反应,溶液温度升高,促进氨气放出,可以快速制取氨气,故c正确;五氧化二磷的水溶液为磷酸,能够与氨气反应,不能用于制备氨气,故d错误。

(3)氨气的密度比空气小,因此收集氨气时的进气口为a,在实验过程中观察到烧瓶内产生了红色喷泉,说明氨气极易溶于水。

18.答案 (1)H2　随着反应的进行,硫酸浓度降低,致使锌与稀硫酸反应生成H2:Zn+H2SO4ZnSO4+H2↑

(2)①NaOH溶液　SO2+2OH-S+H2O　②浓硫酸,除去水蒸气　无水硫酸铜,检验生成物中有水　③装置E中玻璃管中黑色CuO粉末变红色,干燥管F中无水硫酸铜变蓝色　④防止空气中的H2O进入干燥管而影响杂质气体的检验

解析 (1)因为Zn+2H2SO4(浓)ZnSO4+SO2↑+2H2O,随着反应进行硫酸浓度降低,锌与稀硫酸发生反应Zn+H2SO4ZnSO4+H2↑生成氢气,所以化学小组所制得的气体中混有的主要杂质气体可能是氢气。

(2)A是制取气体的装置,制备的气体中有二氧化硫、氢气、水蒸气,B装置是除去二氧化硫,可以用氢氧化钠等碱溶液吸收;C装置是检验二氧化硫是否除尽,D装置中是浓硫酸,起干燥作用;E装置是用还原性气体还原氧化铜,F装置中是无水硫酸铜,可检验是否有水生成;G是防止空气中水蒸气进入干燥管而影响杂质气体的检验。

19.答案 (1)a　(2)FeSO4　(3)4Fe2++O2+4H+4Fe3++2H2O　(4)稀盐酸和BaCl2　(5)4FeCO3+O22Fe2O3+4CO2　(6)75%

解析 (1)焙烧时加入焦炭是最好的选择,焦炭可以还原铁的氧化物,过量的焦炭在酸浸时不溶于硫酸,过滤即可除去。

(2)根据分析,“过滤1”后的溶液中主要成分是FeSO4。

(3)Fe2+极易被空气中的氧气氧化,若温度太高则溶液中的Fe2+将被氧化为Fe3+:4Fe2++O2+4H+4Fe3++2H2O。

(4)若要检验FeCO3是否洗涤干净,只要检验沉淀中是否含有S即可,因此我们可以取最后一次洗涤液,加入稀盐酸和BaCl2溶液,若无白色沉淀产生则证明已经洗涤干净。

(5)空气中有氧气,氧气可将Fe2+氧化成Fe3+,另一种氧化物应该是二氧化碳,则反应的化学方程式为4FeCO3+O22Fe2O3+4CO2。

(6)首先根据500t×16.8%=84t算出铁元素的质量,氧化铁中铁元素的质量分数为×100%=70%,因此理论上能产生=120t的铁红,则产率为×100%=75%。