高中鲁科版 (2019)第3章 物质的性质与转化本章综合与测试测试题

第3章测评

(时间:90分钟　满分:100分)

一、选择题(本题共15小题,每小题4分,共60分。每小题只有一个选项符合题意)

1.氮是生命的基础,它与生命活动、人类文明的发展息息相关,下列说法错误的是(　　)

A.德国化学家哈伯首先合成了氨,并获得了诺贝尔化学奖

B.汽油发动机工作时会产生一定量的NO,处理不当会引发光化学污染

C.植物可以从土壤中直接吸收含氮化合物制造蛋白质

D.空气中的氮气与氧气常温下直接反应生成氮氧化物,叫作“氮的固定”

答案D

解析德国化学家哈伯发明了合成氨的方法,他因此获得了1918年度诺贝尔化学奖,A正确;汽车尾气中的烯烃类化合物和一氧化氮(NO)被排放到大气中后,在强烈的阳光紫外线照射下,会吸收太阳光的能量,发生光化学反应,形成光化学烟雾,B正确;植物可以从土壤中直接吸收铵根、硝酸根离子等含氮物质制造蛋白质,C正确;氮的固定是将空气中游离态的氮转化为含氮化合物的过程,氮气与氧气在常温下不能直接反应生成氮氧化物,D错误。

2.(2020山东济南历城二中高一期末)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

答案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不合题意;碳跟稀硫酸即便在加热时也不发生反应,B不合题意;铜跟稀盐酸不反应,C不合题意;铜跟浓硝酸能持续发生反应,生成NO2气体,D符合题意。

3.(2020山东济宁高一期末)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

答案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+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.(2020山东枣庄十六中学高一期中)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

答案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.下列实验装置不能达到实验目的的是(　　)

答案D

解析NO2气体有毒,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.

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

答案B

解析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。

7.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

答案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项正确;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。

8.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

答案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。

9.(2020吉林实验中学高一期末)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

答案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其褪色,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。

10.

(2020河南郑州四十七中学高一月考)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

答案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。

11.

(2020山东潍坊高一期末)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。下列组合不能形成喷泉的是              (　　)

A.HCl与水 

B.Cl2与饱和氯化钠溶液

C.SO2与NaOH溶液 

D.NH3与水

答案B

解析氯化氢极易溶于水,因此可以形成喷泉,A项不符合题意;饱和食盐水难以吸收氯气,因此无法形成喷泉,B项符合题意;二氧化硫是酸性气体,易溶于NaOH溶液,因此可以形成喷泉,C项不符合题意;NH3在水中的溶解度大,可形成喷泉,D项不符合题意。

12.(2019福建福州高一期末)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>c

C.c>b>a D.b>c>a

答案B

解析设试管的容积为V L,等体积的NO2与O2发生反应4NO2+O2+2H2O4HNO3,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+2H2O2HCl+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。

13.(2020山东枣庄十六中学高一期中)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

答案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,硝酸根离子在酸性溶液中具有氧化性,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,硝酸根离子在酸性溶液中具有氧化性,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;硝酸根离子在酸性溶液中具有氧化性,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.(2020湖南名师联盟第一次联考)工厂排放的SO2烟气对环境造成污染,某企业用下列流程综合处理,下列有关说法正确的是(　　)

A.二氧化硫吸收塔中发生的反应为SO2+S+H2O2HS

B.氨气吸收塔中发生的反应为HS+OH-H2O+S

C.上述流程利用的是氧化还原反应原理

D.上述流程可循环利用的物质有2种

答案A

解析二氧化硫用(NH4)2SO3吸收,正盐转化成酸式盐,发生的离子反应为SO2+S+H2O2HS,所以A项正确;氨气吸收塔中发生的反应为HS+NH3N+S,所以B项错误;题给流程中各反应都没有元素的化合价发生变化,不是氧化还原反应,所以C项错误;题给流程可循环利用的物质只有(NH4)2SO3,所以D项错误。

15.(2019江苏扬州中学期中)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

答案D

解析向其中一份中逐渐加入铜粉,最多能溶解19.2 g,即可消耗0.3 mol铜,根据得失电子守恒计算可得生成0.2 mol NO;向另一份中逐渐加入铁粉,铁粉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0.2 mol,根据得失电子守恒,生成的NO也是0.2 mol,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0.4 mol,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+1.0 mol,则原溶液中H+为2.0 mol,取20 mL原混合酸加水稀释至1 L后溶液中的c(H+)=0.2 mol·L-1,D项错误。

二、非选择题(本题共3小题,共40分)

16.(2019福建泉州第十六中学高一期中)(10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　　　　　(填序号)。 

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　　　　　。 

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。

17.(2020淮北师范大学附中高一期末)(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　　　　　　　　　　。 

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　无水硫酸铜粉末,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液吸收;C装置是检验二氧化硫是否除尽,D装置是浓硫酸,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。

18.(2020山东潍坊高一期末)(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　　　　　(填序号)。 

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)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500 t×16.8%=84 t算出铁元素的质量,铁与氧化铁的质量比为112∶160=7∶10,因此理论上能产生120 t的铁红,则产率为×100%=75%。