新教材适用高中化学专题3从海水中获得的化学物质测评B苏教版必修第一册

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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8小题,每小题3分,共24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.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。③中生成Cu(OH)2沉淀,④中析出NaOH晶体,使溶液质量减小。
5.将氯气持续通入紫色石蕊试液中,溶液颜色呈如图变化:

关于溶液中导致变色的微粒Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ的判断正确的是(　　)。
A.H+、HClO、Cl2
B.H+、ClO-、Cl-
C.HCl、ClO-、Cl-
D.Cl-、HClO、Cl2
答案:A
解析:氯气与水反应生成HCl、HClO,HCl具有酸性,HClO具有漂白性,则将氯气持续通入紫色石蕊试液中先变红后褪色,最后形成饱和氯水,显浅黄绿色是因为溶液中含有溶解的氯气分子,因此溶液中导致变色的微粒Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ分别是H+、HClO、Cl2,A项正确。
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。
7.一种工业制备无水氯化镁的工艺流程如下:

下列说法错误的是(　　)。
A.物质X常选用生石灰
B.工业上常用电解熔融MgCl2制备金属镁
C.“氯化”过程中发生的反应为MgO+C+Cl2MgCl2+CO
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:海水经一系列处理得到苦卤水,苦卤水中含Mg2+,苦卤水中加物质X使Mg2+转化为Mg(OH)2,过滤除去滤液,煅烧Mg(OH)2得MgO,MgO与C、Cl2经“氯化”过程得无水MgCl2。物质X的作用是使Mg2+转化为Mg(OH)2,工业上常用CaO,发生反应的化学方程式为CaO+H2OCa(OH)2,MgCl2+Ca(OH)2Mg(OH)2↓+CaCl2,A项正确;Mg是较活泼金属,工业上常用电解熔融MgCl2制备金属镁,B项正确;由图可知“氯化”过程反应物为MgO、Cl2、C,生成物之一为MgCl2,C在高温下能将CO2还原为CO,则“气体”为CO,化学方程式为MgO+C+Cl2MgCl2+CO,C项正确;题述工艺流程不涉及置换反应,D项错误。
8.由下列实验操作及现象能得出相应结论的是(　　)。
选项
实验操作
现象
结论
A
向KBr、KI混合溶液中依次加入少量氯水和CCl4,振荡,静置
溶液分层,下层呈紫红色
氧化性:Cl2>Br2>I2
B
在火焰上灼烧搅拌过某无色溶液的玻璃棒
火焰出现黄色
溶液中含Na元素
C
在淀粉和I2的混合溶液中滴加KSCN溶液。[已知:(SCN)2、
SCN-分别与卤素单质、卤素离子的性质相似]
溶液仍为蓝色
氧化性:(SCN)2 D
把水滴入盛有少量Na2O2的试管中,立即把带火星的木条放在试管口
木条复燃
反应生成了O2
答案:D
解析:向KBr、KI混合溶液中依次加入少量氯水和CCl4,振荡,静置,溶液分层,下层呈紫红色,说明反应产生I2,发生反应:2KI+Cl22KCl+I2,证明氧化性:Cl2>I2,Br2>I2,但不能比较Br2与Cl2的氧化性强弱,A项错误;玻璃棒中含有Na元素,因此灼烧时使火焰呈黄色,不能证明溶液中含Na元素,B项错误;向淀粉和I2的混合溶液中滴加少量的KSCN溶液,若I2未完全反应,溶液也呈蓝色,则溶液仍为蓝色不能判断(SCN)2和I2的氧化性强弱,C项错误;O2有助燃性,把水滴入盛有少量Na2O2的试管中,立即把带火星的木条放在试管口,木条复燃,可以证明Na2O2与水反应产生了O2,D项正确。
二、不定项选择题(本题共4小题,每小题6分,共24分。每小题有一个或两个选项符合题目要求,全部选对得6分,选对但不全的得3分,有选错的得0分)
9.在强酸性的无色透明溶液中,能大量共存的离子组是(　　)。
A.N、Mg2+、S、Cl-
B.K+、OH-、N、Fe3+
C.Al3+、Cu2+、S、Cl-
D.Na+、Ca2+、Cl-、C
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C不能大量存在。
10.实验室中利用固体KMnO4进行如图实验,下列说法错误的是(　　)。

A.G和H均为氧化产物
B.实验中KMnO4只作氧化剂
C.Mn元素至少参与了3个氧化还原反应
D.G和H的物质的量之和可能为0.25 mol
答案:BD
解析:KMnO4固体受热分解生成K2MnO4、MnO2、O2,K2MnO4、MnO2均具有氧化性,在加热条件下均能与浓盐酸发生氧化还原反应,反应过程中Cl-被氧化为Cl2,K2MnO4、MnO2被还原为MnCl2,因此气体单质G为O2,气体单质H为Cl2。加热KMnO4固体的反应中,氧元素化合价由-2价升高至0价被氧化,加热K2MnO4、MnO2与浓盐酸的反应中,Cl元素化合价由-1价升高至0价被氧化,因此O2和Cl2均为氧化产物,A项正确;KMnO4固体受热分解过程中,锰元素化合价降低被还原,部分氧元素化合价升高被氧化,因此KMnO4既是氧化剂也是还原剂,B项错误;锰元素在反应过程中物质及化合价变化为,Mn元素至少参与了3个氧化还原反应,C项正确;每生成1molO2转移4mol电子,每生成1molCl2转移2mol电子,若KMnO4转化为MnCl2过程中得到的电子全部是Cl-生成Cl2所失去的,则气体的物质的量最大,由2KMnO4~5Cl2可知,n(气体)max=0.25mol,但该气体中一定含有O2,因此最终所得气体的物质的量小于0.25mol,D项错误。
11.KIO3常用作食盐中的补碘剂,可用“氯酸钾氧化法”制备,该方法的第一步反应为6I2+11KClO3+3H2O6KH(IO3)2+5KCl+3Cl2↑。下列说法错误的是(　　)。
A.产生22.4 L(标准状况)Cl2时,反应中转移10 mol e-
B.反应中氧化剂与还原剂的物质的量之比为6∶11
C.可用石灰乳吸收反应产生的Cl2制备漂白粉
D.可用酸化的碘化钾淀粉溶液检验食盐中I的存在
答案:AB
解析:I元素化合价由0价升高到+5价,I2为还原剂,Cl元素化合价由+5价降低到-1价和0价,KClO3作为氧化剂,当生成3molCl2时,反应转移60mole-,则产生22.4L(标准状况)即1molCl2时,反应转移20mole-,A项错误;KClO3作为氧化剂,I2为还原剂,氧化剂与还原剂的物质的量之比为11∶6,B项错误;漂白粉可由生成的氯气与石灰乳反应制得,发生反应2Ca(OH)2+2Cl2CaCl2+Ca(ClO)2+2H2O,C项正确;在酸性溶液中I与I-发生反应:I+5I-+6H+3I2+3H2O,可用酸化的碘化钾淀粉溶液检验食盐中I的存在,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,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,④不正确。
三、非选择题(本题共4小题,共52分)
13.(13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　湿润的碘化钾淀粉试纸变蓝
(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,湿润的碘化钾淀粉试纸变蓝色。(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.(13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=0.02L=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.(13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微生物氧化还原反应,有关反应的离子方程式依次为
①2FeS2+7O2+2H2O4H++2Fe2++4S ;
②Fe2++O2+H+Fe3++　　　　　　　　　　　　　　　　　　　; 
③FeS2+2Fe3+3Fe2++2S;
④2S+3O2+2H2O4H++2S。
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.在碘化钾淀粉溶液中,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I)。从以上实验可知,ClO-、I2、I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-2I+5Cl-+H2O
ClO->I>I2
Ⅲ.10
解析:Ⅰ.(1)根据化合价升降总数相等,可确定Fe2+、O2的化学计量数分别为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.在碘化钾淀粉溶液中,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-2I+5Cl-+H2O;根据氧化性:氧化剂>氧化产物,所以氧化性:ClO->I2,ClO->I,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:I>I2;故ClO-、I2、I的氧化性由强到弱的顺序是ClO->I>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.(13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HC,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