化学必修 第一册第3章 物质的性质与转化本章综合与测试课时练习

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物质的性质与转化一、选择题1．硫是生物必需的营养元素之一，下列关于自然界中硫循环(如图所示)说法正确的是(　　)A．含硫杆菌及好氧/厌氧菌促进了硫的循环B．硫循环中硫的化合物均为无机物C．上述硫循环中硫元素均被氧化D．烧煤时加石灰石，可减少酸雨及温室气体的排放A　[A项，含硫元素的盐等在硫杆菌及好氧/厌氧菌作用下缓慢转化成植物R1­S­R2，促进了硫的循环，所以正确；B项，硫循环中硫的化合物还包括含硫的有机物，所以错误；C项，由图示可知，S的化合价有降低也有升高，因此既有被氧化又有被还原的过程，所以错误；D项，烧煤时加入石灰石，可减少酸雨的排放，但会生成二氧化碳，从而增加温室气体的排放，所以错误。]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D　[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，D符合题意。]3．NO吸收治疗法可快速改善SARS重症患者的缺氧状况，缓解病情，病毒学研究同时证实，NO对SARS病毒有直接抑制作用。下列关于NO的叙述正确的是(　　)A．NO是一种红棕色气体B．常温常压下，NO不能与空气中的氧气直接化合C．含等质量氧元素的NO和CO的质量相等D．NO难溶于水，可以用排水法收集D　[NO是一种无色、难溶于水的气体，可以用排水法收集；常温常压下，NO易与氧气直接化合生成NO2。]4．下列有关铁及其化合物说法不正确的是(　　)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Fe3O4C　[向沸水滴加几滴饱和氯化铁溶液，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Fe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＋CuSO4===FeSO4＋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。]5．氧化还原反应中，水的作用可以是氧化剂、还原剂、既是氧化剂又是还原剂、既非氧化剂又非还原剂。下列反应与Cl2＋SO2＋2H2O===H2SO4＋2HCl相比较，水的作用不相同的是(　　)A．3NO2＋H2O===2HNO3＋NOB．2Na2O2＋2H2O===4NaOH＋O2↑C．4Fe(OH)2＋2H2O＋O2===4Fe(OH)3D．3Fe＋4H2O(g)Fe3O4＋4H2D　[水在Cl2＋SO2＋2H2O===H2SO4＋2HCl反应中既不作氧化剂，又不作还原剂。A项，NO2既是氧化剂又是还原剂，水中元素化合价不变化；B项，Na2O2既是氧化剂又是还原剂，水中元素化合价不变化；C项，O2为氧化剂，Fe(OH)2为还原剂，水中元素化合价不变化；D项，水作氧化剂。]6．已知NH4NO3在空气中爆炸时的反应为4NH4NO3高温,3N2↑＋2NO2↑＋8H2O↑。下列说法不正确的是(　　)A．NH4NO3在高温下爆炸时可以看到红棕色的烟雾B．NH4NO3的含氮量小于氯化铵C．实验室不能用NH4NO3固体与Ca(OH)2固体混合加热制备NH3D．乘坐火车时不能携带NH4NO3固体B　[选项A，根据NH4NO3的爆炸反应可知生成的NO2为红棕色，爆炸时，NO2、粉尘、H2O等形成了红棕色的烟雾；选项B，NH4NO3的含氮量为35%，NH4Cl的含氮量约为26.2%；选项C，由于NH4NO3固体受热可能爆炸，故实验室不能用其制备NH3；选项D，NH4NO3属于易爆炸物，不能带上火车。]7．下列物质反应后一定有＋3价铁生成的是(　　)①过量的Fe与Cl2反应②Fe与过量稀硫酸反应后，再向其中加KNO3③Fe(NO3)2溶液中加少量盐酸④Fe和Fe2O3的混合物溶于盐酸中A．①  B．①②  C．①②③  D．全部C　[①中的Cl2氧化性强，它能将铁氧化为＋3价，由于不是在溶液中反应，因此过量的铁不会将氯化铁还原。②中Fe与稀硫酸反应只能生成Fe2＋，但要注意，由于稀硫酸过量，加入KNO3后，H＋、硝酸根离子能将Fe2＋氧化成Fe3＋。③从表面上看不会发生反应，但实际上发生了Fe2＋被H＋和硝酸根离子氧化的反应。④中首先发生Fe与盐酸反应生成FeCl2、Fe2O3与盐酸反应生成FeCl3的反应，但题中未给出反应物间相对量的关系，若铁是足量的，则能将生成的FeCl3全部还原为FeCl2。]8．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．浓硫酸作干燥剂，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D　[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，可作干燥剂，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。]9．物质氧化性、还原性的强弱，不仅与物质的结构有关，还与物质的浓度和反应温度有关。下列各组物质：①Cu与HNO3溶液　②Cu与FeCl3溶液　③Zn与H2SO4溶液　④Fe与HCl溶液，其中由于浓度不同而能发生不同氧化还原反应的是(　　)A．①③   B．③④C．①②    D．①③④A　[一般而言，同种氧化剂：浓度大者氧化性强。Cu与稀硝酸反应，还原产物是NO，Cu与浓硝酸反应，还原产物是NO2；Zn与稀硫酸反应，还原产物是H2，Zn与浓硫酸反应，还原产物是SO2。]10．将Fe、Cu、Fe2＋、Fe3＋和Cu2＋盛于同一容器中充分反应，如Fe有剩余，则容器中只能有(　　)A．Cu、Fe3＋、Fe   B．Fe2＋、Fe3＋、FeC．Cu、Cu2＋、Fe   D．Cu、Fe2＋、FeD　[Fe能与Fe3＋、Cu2＋发生反应：2Fe3＋＋Fe===3Fe2＋、Fe＋Cu2＋===Cu＋Fe2＋，故容器中不能存在Fe3＋、Cu2＋，D项正确。]11．可用如图装置制取(必要时可加热)、净化、收集的气体是(　　)A．铜和稀硝酸制一氧化氮B．碳酸钙和稀盐酸制二氧化碳C．锌和稀硫酸制氢气D．烧碱固体与浓氨水制氨气B　[NO易被氧化，不能利用排空气法收集，故A不符合题意；碳酸钙与稀盐酸反应生成二氧化碳，可利用浓硫酸干燥，然后用向上排空气法收集，故B符合题意；氢气的密度比空气密度小，应选向下排空气法收集，故C不符合题意；烧碱固体与浓氨水制氨气，氨气能被浓硫酸吸收生成硫酸铵，不能干燥气体，故D不符合题意。]12．类推的思想方式在化学学习与研究中经常被采用，但类推出的结论是否正确最终要经过实验的验证。以下类推的结论中正确的是(　　)A．SO2能使酸性KMnO4溶液褪色，故CO2也能使酸性KMnO4溶液褪色B．盐酸与镁反应生成氢气，故硝酸与镁反应也生成氢气C．SO2能使品红溶液褪色，故CO2也能使品红溶液褪色D．常温下浓硫酸能使铁和铝钝化，故常温下浓硝酸也能使铁和铝钝化    D　[A项中CO2无还原性，不能使酸性KMnO4溶液褪色；B项中金属与HNO3反应不产生H2；C项中CO2无漂白性，不能使品红溶液褪色。]13．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BaSO3B．溶液的酸性增强C白色沉淀是BaSO4D．FeCl3全部被还原为FeCl2A　[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＋2H2O===2FeCl2＋H2SO4＋2HCl，H2SO4＋BaCl2===BaSO4↓＋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。]14．对如下四个实验装置，下列表述中合理的是(　　)1　　　　　2　　　　3　　　　4A．装置1可用于NH4Cl分解制备NH3B．装置2可用于实验室Cu与稀硝酸反应获得NOC．装置3可用于实验室Zn与浓硫酸反应获得H2D．装置4可用于碳酸氢铵的分解实验B　[A项，NH4Cl固体受热分解生成NH3和HCl，而当温度降低时，NH3和HCl又重新化合生成固体NH4Cl，不能用于制备NH3，错误；B项，分液漏斗中加入稀硝酸，烧瓶中加入Cu，打开分液漏斗的活塞控制稀硝酸加入量，Cu与稀硝酸在烧瓶内反应得到NO，正确；C项，Zn与浓硫酸反应的主要产物是SO2，且Zn与稀硫酸反应制备H2时不需加热，错误；D项，由于NH4HCO3受热分解会产生H2O，试管口应略向下倾斜，错误。]15．将足量SO2通入BaCl2溶液的过程中，始终未观察到溶液中出现浑浊。若再通入另一种气体A，产生白色沉淀，则制备气体A的试剂不能是(　　)A．大理石和稀盐酸B．NaOH和NH4ClC．Cu和浓硝酸D．MnO2和浓盐酸A　[由强酸制弱酸的原理可知，SO2与BaCl2溶液不反应，不可能生成BaSO3沉淀。通入另一种气体产生白色沉淀，应该有两种情况，一是生成BaSO3沉淀，二是生成BaSO4沉淀。A项，大理石和稀盐酸反应制得CO2气体，CO2和SO2与BaCl2均不反应，不会产生沉淀；B项，NaOH和NH4Cl反应生成氨气，通入氨气的溶液呈碱性，溶液中会生成大量的SO，生成BaSO3白色沉淀；C项，Cu和浓硝酸反应生成NO2气体，NO2与水反应生成具有氧化性的硝酸，在溶液中将SO2氧化为SO，生成BaSO4白色沉淀；D项，MnO2和浓盐酸反应生成Cl2，Cl2具有氧化性，在溶液中将SO2氧化为SO，生成BaSO4白色沉淀。]16．如图是进行气体性质实验的常用装置，下列选项对有关实验现象的描述错误的是(　　)A．若水槽中盛有水，试管中盛满SO2，可看到试管中液面上升B．若水槽中盛有水，试管中盛满NO2，可看到试管中液面上升且溶液充满试管C．若水槽中盛有水(滴有酚酞)，试管中是NH3，可看到液体充满试管并呈红色D．若水槽中盛有NaOH溶液，试管中是Cl2，可看到试管内液面上升，黄绿色褪去B　[二氧化硫易溶于水，可以看到液面上升，A项正确；二氧化氮与水反应生成硝酸和NO，NO不溶于水，则可以看到液面上升，但溶液不会充满整个试管，B项错误；氨气极易溶于水，且能与水反应生成NH3·H2O，NH3·H2O电离生成OH－，使溶液显碱性，遇酚酞变红，则看到液体充满试管并呈红色，C项正确；氯气能与NaOH溶液反应，则可以看到液面上升、试管中黄绿色褪去，D项正确。]17．如图是用于干燥、收集并吸收多余气体的装置，下列方案正确的是(　　)选项X收集气体YA碱石灰氯化氢水B碱石灰氨气水C氯化钙二氧化硫氢氧化钠D氯化钙一氧化氮氢氧化钠C　[A项，氯化氢是酸性气体，不能用碱石灰干燥，A不正确；B项，氨气密度小于空气，应该是短口进，长口出，B不正确；C项，二氧化硫是酸性气体，能用氯化钙干燥，且二氧化硫的密度大于空气，用向上排空气法收集，C正确；D项，一氧化氮极易被空气氧化生成二氧化氮，不能用排空气法收集，D不正确。]18．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后变血红色，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∶1D　[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，则可将酸性高锰酸钾还原而使其褪色，C项正确；根据反应Fe＋2Fe3＋===3Fe2＋可以看出，若反应后Fe2＋和Fe3＋的浓度相等(假设此时是3 mol Fe2＋和3 mol Fe3＋)，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。]19．下列实验中，对应的现象以及结论都正确且两者具有因果关系的是(　　)选项实验现象结论A将稀硝酸加入过量铁粉中，充分反应后滴加KSCN溶液有气体生成，溶液呈血红色稀硝酸将Fe氧化为Fe3＋B将铜粉加入1.0 mol·L－1 Fe2(SO4)3溶液中溶液变蓝、有黑色固体出现金属铁比铜活泼C向蔗糖中加入浓硫酸蔗糖变黑，并放出刺激性气味的气体浓硫酸具有脱水性和强氧化性D将铜片放入浓硫酸中无明显现象铜片发生了钝化C　[A项，铁粉过量，反应生成亚铁离子，加入KSCN溶液，溶液不显红色，错误；B项，Cu和Fe3＋发生氧化还原反应Cu＋2Fe3＋===Cu2＋＋2Fe2＋，所以没有黑色沉淀生成，溶液由黄色变为蓝色，错误；C项，向蔗糖中滴加浓硫酸，蔗糖变黑，并放出刺激性气味的气体，可证明浓硫酸具有脱水性和强氧化性，正确；D项，常温下，铜与浓硫酸不反应，错误。]20．常温常压下，a、b、c三支相同的试管中，分别装入以等物质的量混合的两种气体，a试管内是NO2与O2，b试管内为Cl2和SO2，c试管内是NH3与N2，将三支试管同时倒立于水中，最终各试管中水面上升高度顺序应为(　　)A．a＝b＞c   B．b＞a＞cC．c＞b＞a   D．b＞c＞aB　[设试管的容积为V L，等体积的NO2与O2发生反应4NO2＋O2＋2H2O===4HNO3，最后剩余O2的体积为(0.5V－×0.5V)＝；等体积的Cl2和SO2发生反应Cl2＋SO2＋2H2O===2HCl＋H2SO4，气体完全反应，没有气体剩余；等体积的NH3与N2，氨气极易溶于水，氮气不溶于水，剩余气体为氮气，体积为0.5V；剩余气体越少，试管中水面上升的高度越高，最终各试管中水面上升高度顺序应为b>a>c。]二、非选择题21．已知SO2＋I2＋2H2O===H2SO4＋2HI，碘的淀粉溶液呈蓝色。某化学兴趣小组选用下列实验装置，测定工业原料气(含SO2、N2、O2)中SO2的含量。Ⅰ　　　　　Ⅱ　　　　　Ⅲ(1)若原料气从左向右流向时，上述装置组装连接的顺序：原料气→___________________________________(填“a”“b”“c”“d”或“e”)。(2)装置Ⅱ中发生反应的离子方程式为________________________；当装置Ⅱ中出现______________________________现象时，立即停止通气。(3)若碘溶液的浓度为0.05 mol·L－1、体积为20 mL，收集到的N2与O2的体积为297.6 mL(已折算为标准状况下的体积)，SO2的体积分数为________。[解析]　(1)原料气先通过Ⅱ装置除去工业原料气中的SO2后再利用Ⅰ、Ⅲ装置测量剩余气体的体积，故气体的流向为c→d→b→a→e。(2)依据题目提供的I2与SO2发生反应的化学方程式可知其离子方程式为I2＋SO2＋2H2O===4H＋＋SO＋2I－，当溶液中蓝色褪去时，表明I2与SO2恰好完全反应。(3)由反应方程式可知：SO2　　～　　　I222 400 mL      1 molV              0.05 mol·L－1×0.020 LV＝22.4 mL则SO2的体积分数为×100%＝7%。[答案]　(1)c→d→b→a→e　(2)SO2＋I2＋2H2O===4H＋＋SO＋2I－　蓝色褪去　(3)7%22．一定量的铁粉在氯气中充分燃烧后，将所得固体完全溶于稀盐酸，制得溶液A。(1)铁在氯气中燃烧的化学方程式是________________________________。(2)推测A中可能含有的金属阳离子：①只有Fe3＋；②只有Fe2＋；③_________________________________________________________________。甲同学为探究溶液的组成，实验如下：实验步骤实验现象实验结论及反应离子方程式取少量溶液A于试管中，加入KSCN溶液________假设②不成立，假设①或③成立；反应的离子方程式是_____________________________(3)乙同学继续探究溶液A的组成。查阅资料：16HCl＋2KMnO4===2KCl＋2MnCl2＋5Cl2↑＋8H2O实验过程：另取少量溶液A于试管中，逐滴加入酸性KMnO4溶液，充分振荡，KMnO4溶液紫色褪去。实验结论：________(填字母)。a．可能有Fe2＋　b．可能无Fe2＋　c．一定有Fe2＋根据你选择的实验结论，简述理由：___________________________。[解析]　(1)铁在氯气中燃烧生成氯化铁，反应方程式为2Fe＋3Cl22FeCl3。(2)Fe3＋可以和铁单质反应生成Fe2＋，Fe3＋只有氧化性，Fe2＋既有氧化性又有还原性，氯气具有强氧化性，与铁反应生成Fe3＋。将一定量的铁粉在氯气中充分燃烧后所得固体完全溶于稀盐酸，假如铁粉剩余，在所得溶液中铁粉可以把Fe3＋还原为Fe2＋，所以在溶液中可能含有的金属阳离子为①Fe3＋；②Fe2＋；③Fe3＋和Fe2＋。在溶液中检验Fe3＋常使用KSCN溶液，因假设②不成立，说明溶液中至少含有Fe3＋，所以加入KSCN溶液后溶液变为红色。(3)向溶液A中加入酸性高锰酸钾溶液时，酸性高锰酸钾可以氧化Fe2＋，也可以氧化Cl－，故不能确定溶液中是否含有Fe2＋。[答案]　(1)2Fe＋3Cl22FeCl3(2)含有Fe3＋和Fe2＋实验现象实验结论及反应离子方程式溶液呈红色Fe3＋＋3SCN－===Fe(SCN)3(3)a　因为还原性Fe2＋>Cl－，逐滴加入的酸性KMnO4溶液，先将Fe2＋氧化，而使KMnO4紫色褪去，故可能含有Fe2＋(或b　溶液中可能无Fe2＋，加入的酸性KMnO4溶液，将Cl－氧化，而使KMnO4紫色褪去)23．某课外活动小组的同学在实验室做锌与浓硫酸反应的实验中，甲同学认为产生的气体是二氧化硫，而乙同学认为除二氧化硫气体外，还可能产生氢气。为了验证哪位同学的判断正确，丙同学设计了图中的实验装置(锌与浓硫酸共热时产生的气体为X，且该反应装置略去)。试回答下列问题：(1)上述反应中生成二氧化硫的化学方程式为___________________。(2)乙同学认为还可能产生氢气的理由是__________________________。(3)丙同学在安装好装置后，必须首先进行的一步操作是____________________________________________________________________。(4)A中加入的试剂可能是________________，作用是______________；B中加入的试剂可能是__________________________________________，作用是____________；E中加入的试剂可能是________________________，作用是___________________________________________。(5)可以证明气体X中含有氢气的实验现象：C中________________________________________________，D中__________________________________________________________。如果去掉装置B，________(填“能”或“不能”)根据D中的现象判断气体X中有氢气，原因是___________________。[解析]　本题对Zn与浓硫酸反应的产物进行两种推测，而后设计实验进行验证。设计时既要验证有无SO2生成，又要验证有无H2生成。验证SO2可用品红溶液，验证H2可利用它的还原性，使其通过灼热的CuO，再通过无水硫酸铜检验是否有水生成来推断H2是否存在。同时应注意通入装置C中的气体必须干燥，也要防止空气中水蒸气进入装置D中，以免对H2的检验产生干扰。[答案]　(1)Zn＋2H2SO4(浓)ZnSO4＋SO2↑＋2H2O(2)当Zn与浓硫酸反应时，浓硫酸逐渐变稀，Zn与稀硫酸反应可产生H2(3)检查装置的气密性(4)品红溶液　检验SO2　浓硫酸　吸收水蒸气　碱石灰　防止空气中的水蒸气进入装置D中(5)黑色粉末变成红色　白色粉末变成蓝色　不能　混合气体中含有水蒸气，会干扰对H2的检验24．某校化学研究性学习小组设计实验验证NH3能还原CuO，并对还原产物进行探究。请回答下列问题：Ⅰ.验证NH3能还原CuOA　　　B　　　C　　　　D　　　E(1)试剂X为________。(2)请将提供的装置按合理顺序连接：g→___________________________。(3)装置B的作用是_____________________________________________。(4)证明NH3能还原CuO的实验现象是____________________。Ⅱ.探究还原产物的成分[查阅资料]　Cu2O粉末呈红色，在酸性溶液中不稳定：Cu2O＋H2SO4(稀)===Cu＋CuSO4＋H2O。[实验探究]实验操作实验现象实验结论取10.4 g红色固体于烧杯中，加入足量稀硫酸，充分搅拌，静置若无现象(1)证明红色固体为______________若溶液变蓝(2)证明红色固体肯定含有__________________取上述反应后的混合物过滤、洗涤、干燥、称重，得固体6.4 g (3)经计算，红色固体的成分及其物质的量为_____________________________[答案]　Ⅰ.(1)碱石灰　(2)f→h→a→b→d→e→c　(3)吸收尾气，防止倒吸，隔绝空气，防止空气中的水蒸气进入D中(4)A中黑色粉末变为红色，D中白色固体变为蓝色Ⅱ.(1)铜　(2)氧化亚铜　(3)铜和氧化亚铜各0.05 mol