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- 2021-05-13 发布
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第四章 单元能力测试
一、选择题(本题共16小题,每题3分,共48分)
1.生活中难免会遇到一些突发事件,我们要善于利用学过的知识,采取科学、有效的方法保护自己。如果发生了氯气泄漏,以下自救方法得当的是( )
A.只要在室内放一盆水
B.向地势低的地方撤离
C.观察风向,顺风撤离
D.用湿毛巾或蘸有石灰水的毛巾捂住口鼻撤离
答案 D
解析 氯气与水反应,其速度慢且反应不充分,故A项错;氯气的密度大于空气,故应向地势高的地方、逆风跑,才可以在氯气之上,B、C项均错。D项,石灰水即为Ca(OH)2可以吸收氯气,正确。
2.(2010·全国冲刺卷)进行化学实验,观察实验现象,通过分析推理得出正确的结论是化学学习的方法之一。对下列实验事实的解释正确的是( )
A.浓硝酸在光照条件下变黄,说明浓硝酸不稳定,分解生成的有色产物能溶于浓硝酸
B.在KI淀粉溶液中通入氯气,溶液变蓝,说明氯气能与淀粉发生显色反应
C.在某溶液中加入硝酸酸化的氯化钡溶液,有白色沉淀生成,说明含SO42-
D.将铜片放入浓硫酸中,无明显现象,说明铜在冷的浓硫酸中发生钝化
答案 A
解析 浓HNO3光照产生NO2,故A正确,碘能使淀粉溶液变蓝,是碘特性,故B错;溶液中可能含有SO32-或Ag+等,故C错;常温下,铜与浓H2SO4不反应,不发生钝化,D错。
3.(2010·全国理综Ⅰ)下列叙述正确的是( )
A.Li在氧气中燃烧主要生成Li2O2
B.将SO2通入BaCl2溶液可生成BaSO3沉淀
C.将CO2通入次氯酸钙溶液可生成次氯酸
D.将NH3通入热的CuSO4溶液中能使Cu2+还原成Cu
答案 C
解析 Li在氧气中燃烧只生成Li2O,A错误;SO2与BaCl2不反应,B错误;碳酸的酸性大于次氯酸,C正确;NH3通入CuSO4溶液中不会发生氧化还原反应,而是生成Cu(OH)2沉淀,D错误。
4.(2010·上海卷)右图是模拟氯碱工业生产中检查氯气是否泄漏的装置,下列有关说法错误的是( )
A.烧瓶中立即出现白烟
B.烧瓶中立即出现红棕色
C.烧瓶中发生的反应表明常温下氨气有还原性
D.烧杯中的NaOH溶液是为了吸收有害气体
答案 B
解析 本题考查氯气和氨气的性质,意在考查考生对知识的理解应用能力。烧瓶中发生反应:3Cl2+8NH3===6NH4Cl+N2,A项正确,B项错误;反应中NH3作为还原剂,说明常温下氨气具有还原性,C项正确;烧杯中的溶液是为了吸收Cl2
、HCl等有害气体,D项正确。
5.能实现下列物质间直接转化的元素是( )
单质氧化物酸或碱盐
A.硅 B.硫
C.铜 D.铁
答案 B
解析 B项中S与O2生成SO2,SO2再与H2O生成H2SO3,再与NaOH生成Na2SO3。A项中SiO2,C项中CuO,D项中Fe3O4均不与H2O反应,故只有B正确。
6.(2010·河南五校联考)随着高科技的发展,新型产品不断涌现,在2010年全国两会初次亮相的用碳酸钙制取的“石头纸”就是其中之一。下列关于“石头纸”的叙述中正确的是( )
①它不溶于水、可反复使用 ②原材料为矿物质,密度大于普通纸 ③该产品原料为植物纤维,密度比普通纸小 ④生产工艺不使用强酸、强碱 ⑤该产品韧性大、防潮、可降解,是良好的环保产品
A.①②③④⑤ B.①②④⑤
C.③④⑤ D.①③④⑤
答案 B
解析 由题意可知,“石头纸”的主要成分是碳酸钙,故其能与强酸反应,则生产工艺中不使用强酸、强碱。
7.用下列实验装置完成对应的实验(部分仪器已省略),能达到实验目的的是( )
答案 B
解析 A项不满足喷泉实验的基本要求,即形成不了较大的压强差;B项避免了导管末端直接与吸收液(水)接触,能够防止倒吸,正确;氨气不能用浓硫酸干燥,C错;分馏(或蒸馏)实验温度计水银球的位置应在蒸馏烧瓶的支管口处,D错。
8.实验室常采用点滴板来完成部分实验,这样既可以节约药品的用量,又便于观察实验现象。图中所示的实验,点滴板上描述的现象正确的是( )
①装有铜片的孔穴中溶液呈蓝色
②装有胆矾的孔穴中固体的颜色变浅
③放有滤纸的孔穴中滤纸变黑
④装有铁片的孔穴中溶液呈浅绿色
⑤装有铁片的孔穴中溶液呈浅黄色
⑥装有蛋清溶液的孔穴中呈浅黄色
⑦滴有石蕊溶液的孔穴中溶液变红色
A.①④⑦ B.②③④
C.①⑤⑥ D.②③⑥
答案 D
解析 浓硫酸和铜片的反应需要在加热的条件下进行,①错误;胆矾被浓硫酸吸水变成无水硫酸铜,因此颜色变浅,②正确;滤纸被浓硫酸脱水碳化变黑,③正确;铁片遇浓硝酸钝化,不能继续反应。④⑤错误;蛋清溶液遇浓硝酸发生颜色反应而变黄。⑥正确;石蕊溶液遇浓硝酸先变红后褪色。⑦错误。综合分析,答案为D。
9.下列叙述正确的是( )
A.将CO2通入BaCl2溶液中至饱和,无沉淀产生;再通入SO2,产生沉淀
B.在稀硫酸中加入铜粉,铜粉不溶解;再加入Cu(NO3)2固体,铜粉仍不溶解
C.向AlCl3溶液中滴加氨水,产生白色沉淀;再加入过量NaHSO4溶液,沉淀消失
D.纯锌与稀硫酸反应产生氢气的速率较慢;再加入少量CuSO4固体,速率不改变
答案 C
解析 本题考查元素及其化合物知识。选项A,CO2、SO2均不能与BaCl2溶液反应,所以再通入SO2时也无沉淀产生。选项B,Cu不能与稀H2SO4反应,但加入Cu(NO3)2后,溶液中存在HNO3,Cu溶解在HNO3中。选项C,Al3+与NH3·H2O反应生成Al(OH)3沉淀,加入NaHSO4溶液时,NaHSO4电离出的H+使Al(OH)3溶解。选项D,加入CuSO4溶液后形成原电池而加快了产生H2的速度。
10.下列离子方程式书写正确的是( )
A.NaClO溶液中通入少量的SO2气体:
2ClO-+SO2+H2O===SO32-+2HClO
B.往氨水中滴加FeCl3溶液:
Fe3++3OH-===Fe(OH)3↓
C.向Ca(HCO3)2溶液中滴加过量NaOH溶液:
Ca2++2HCO3-+2OH-===CaCO3↓+CO32-+2H2O
D.等体积等物质的量浓度的NH4HCO3与Ba(OH)2溶液混合后加热:
NH4++OH-NH3↑+H2O
答案 C
解析 A:HClO具有强氧化性,会将SO32-氧化为SO42-,A错;B:NH3·H2O为弱碱,应写成分子式,B错;D:HCO3-与OH-反应漏写,正确的离子方程式应写为
NH4++HCO3-+Ba2++2OH-BaCO3↓+NH3↑+H2O
11.下列叙述正确的是( )
A.SO2具有还原性,故可作漂白剂
B.Na的金属活性比Mg强,故可用Na与MgCl2溶液反应制Mg
C.浓硝酸中的HNO3见光会分解,故有时在实验室看到的浓硝酸呈黄色
D.Fe在Cl2中燃烧生成FeCl3,故在与其它非金属反应的产物中的Fe也显+3价
答案 C
解析 A项SO2具有还原性和氧化性,在作漂白剂时并不发生氧化还原反应,而是与品红中的有色物质发生化合而褪色;B项Na是活泼金属,Na与MgCl2溶液反应时,先与水反应得到H2,D项Fe与其它非金属反应的产物的化合价取决于非金属的氧化性强弱,并不一定是+3价,如Fe与S反应生成FeS中Fe显+2价,D错误。
12.(2010·全国冲刺卷)A~D是含同一元素的四种物质,相互之间有如图所示的转化关系,其中D是最高价氧化物对应的水化物。那么A可能是( )
①N2 ②Si ③Cu ④CH4 ⑤H2S
A.只有①④⑤ B.只有①②③
C.只有④⑤ D.全部
答案 D
解析 该题除第一步外,没有指出如何转化,因此开放性非常强。如N2与O2
在放电条件下的生成NO,NO被氧化为NO2,NO2与水反应生成稀硝酸,稀硝酸与Cu反应生成NO,符合题中转化关系。其他转化分别为:Si→SiO2→Na2SiO3→H2SiO3→SiO2;Cu→CuO→CuCl2→Cu(OH)2→CuO;CH4→CO2→Na2CO3→H2CO3→CO2;H2S→SO2→SO3→H2SO4→SO2。
13.下列说法正确的是( )
A.浓HNO3具有强氧化性,能将C、Si、P分别氧化成CO2、SiO2、H3PO4
B.Cl2、SO2都可用于漂白,二者按1∶1混合通入品红溶液漂白效果更佳
C.浓H2SO4与Cu反应只表现其强氧化性
D.NH3极易溶于水,但可用上图吸收氨
答案 D
解析 Si不能与浓HNO3反应,A错;Cl2与SO2通入品红溶液发生反应为:Cl2+SO2+2H2O===2HCl+H2SO4,失去漂白效果,B错;Cu与浓H2SO4反应中,H2SO4的作用为强氧化性、酸性。
14.(2011·黄冈联考)有a、b、c、d、e五种气体,进行下列实验:
(1)a和b混合
气体变红棕色
(2)c和d混合
产生白烟
(3)c和e分别通入少量溴水中
溴水都变成无色透明的液体
(4)b和e分别通入氢硫酸中
都产生淡黄色浑浊
a、b、c、d、e依次可能是( )
A.O2、NO、HCl、NH3、CO2
B.O2、NO、NH3、HCl、SO3
C.NO、O2、NH3、HCl、SO2
D.HCl、CO2、NH3、H2S、CH4
答案 C
解析 A项,实验(3)两气体通入均不反应,不正确;B项,实验(3)中,SO3通入溴水中溴水不褪色,故不正确;C项,正确;D项,实验(1)两气体混合后不反应,不符合。
15.(2010·山东泰安质检)无色混合气体甲,可能含NO、CO2、NO2、NH3、N2中的几种,将100 mL甲气体依次经过如下图所示实验装置的处理,结果得到酸性溶液且最终无剩余气体。则甲气体的组成为( )
A.NH3、NO2、N2 B.NH3、NO、CO2
C.NH3、NO、CO2、N2 D.NO、CO2、N2
答案 B
解析 “无色混合气体”,排除A选项,因为NO2为红棕色;题给信息中经过足量浓硫酸、Na2O2后得酸性溶液且最终无气体剩余,则一定没有N2,排除C、D两选项;故正确选项为B。
16.有某硫酸和硝酸的混合溶液20 mL,其中含有硫酸的浓度为2 mol·L-1,含硝酸的浓度为1 mol·L-1,现向其中加入0.96 g铜粉,充分反应后(假设只生成NO气体),最多可收集到标准状况下的气体的体积为( )
A.89.6 mL B.112 mL
C.168 mL D.224 mL
答案 D
解析 铜粉溶解于酸的离子方程式为
3Cu + 8H+ + 2NO3-===3Cu2++2NO↑+4H2O
0.015 mol 0.1 mol 0.02 mol
经比较Cu不足。由Cu的量求得生成NO为0.01 mol,即标准状况下的气体的体积为224 mL。
二、非选择题(本题包括5小题,共52分)
17.(10分)(2010·全国理综Ⅱ)A、B、C、D、E、F、G、H和I是中学化学中常见的气体,它们均由短周期元素组成,具有如下性质:
①A、B、E、F、G能使湿润的蓝色石蕊试纸变红,I能使湿润的红色石蕊试纸变蓝,C、D、H不能使湿润的石蕊试纸变色;
②A和I相遇产生白色烟;
③B和E都能使品红溶液褪色;
④将红热的铜丝放入装有B的瓶中,瓶内充满棕黄色的烟;
⑤将点燃的镁条放入装有F的瓶中,镁条剧烈燃烧,生成白色粉末,瓶内壁附着黑色颗粒;
⑥C和D相遇生成红棕色气体;
⑦G在D中燃烧可以产生E和H2O;
⑧将B和H在瓶中混合后于亮处放置几分钟,瓶内壁出现油状液滴并产生A。
回答下列问题:
(1)A的化学式是________,②中烟的化学式是______________;
(2)④中发生反应的化学方程式是_________________________________;
(3)⑤中发生反应的化学方程式是__________________________________;
(4)C的化学式是________,D的化学式是________;
(5)⑦中发生反应的化学方程式是___________________________________________;
(6)H的化学式是________。
答案 (1)HCl NH4Cl (2)Cu+Cl2CuCl2
(3)2Mg+CO22MgO+C (4)NO O2
(5)2H2S+3O22H2O+2SO2
(6)CH4(其他合理答案也给分)
解析 根据I气体可以使湿润的红色石蕊试纸变蓝色,可以确定I是NH3;根据I与A相遇可以产生白烟,确定A是HCl;B、E具有漂白性,可推测为Cl2和SO2,其中B与铜丝反应有棕黄色的烟生成,确定B是Cl2,E是SO2;镁条在F中燃烧有白色固体和黑色固体生成,确定是CO2与Mg的反应,则F是CO2;C和D相遇有红棕色气体生成,说明C和D可能是O2和NO,G在D中燃烧生成SO2(E)和H2O,根据质量守恒定律可以确定G为H2S,D为O2,则C是NO;再根据B(Cl2)与H混合,有油状液滴和A(HCl)生成,确定H是CH4(或其它饱和烃等)。
18.(8分)A、B、C、D均为中学化学所学的常见物质,且均含有同一种元素,它们之间的转化关系如下图所示(反应条件及其他产物已略去):
请填写下列空白:
(1)若A为气体单质,则A为________,D→B反应的离子方程式为________。
(2)若A为固体单质,则A为________,A主要用于制造____________(任写两种)。
(3)若A为气体化合物,其水溶液能使湿润的红色石蕊试纸变蓝,则实验室制取A的化学方程式为_______________,工业上合成A的化学方程式为_________________。
(4)若A为气体化合物,其水溶液能使湿润的蓝色石蕊试纸变红,则A为________,A与B反应的化学方程式为____________________________________________。
答案 (1)N2 3Cu+8H++2NO3-===3Cu2++2NO↑+4H2
O (2)S 硫酸、化肥、火柴及杀虫剂等
(3)2NH4Cl+Ca(OH)2CaCl2+2NH3↑+2H2O
N2+3H22NH3
(4)H2S 2H2S+SO2===2H2O+3S↓
解析 该转化关系为连续氧化,由于D能与Cu反应,则D为硝酸或硫酸,因此A可以为N2、S、NH3、H2S等。
19.(8分)(2010·西安第二次联考)Ⅰ.长期存放的Na2SO3会被空气中的氧气部分氧化。某化学兴趣小组通过实验测定某无水Na2SO3被氧化的程度。
请回答:
(1)若将虚线框内的分液漏斗换成长颈漏斗,则应如何检查虚线框内装置的气密性?________________________________________________________________________。
(2)写出B装置中反应的离子方程式:
________________________________________________________________________。
(3)称量a g Na2SO3样品放入锥形瓶中,向B装置中反应后的溶液中加入足量BaCl2溶液充分反应,过滤、洗涤、干燥、称量得白色沉淀b g,则样品中Na2SO3的质量分数为________。
(4)深入研究发现,上述实验方案存在缺陷,致使测得的Na2SO3质量分数偏小,试分析其中的原因(列出一条即可)____________________________ ______________________。
Ⅱ.乙同学设计了另一套实验装置如下图:
(5)实验中待锥形瓶中不再产生气体后,打开活塞P从导管左端缓缓鼓入一定量的空气,这样做的目的是________________________________________________________。
(6)除已称量的a g Na2SO3样品外,实验中还应测定的数据是________(填图中字母)装置实验前后的质量差。
Ⅲ.现有以下试剂:蒸馏水、盐酸、稀硝酸、BaCl2溶液、Ba(NO3)3溶液。
(7)丙同学欲从中选择合适试剂来测定已知质量为a g的Na2SO3样品中Na2SO3的质量分数,下述实验方案理论上可行的有________。
A.将样品溶解,加足量盐酸,再加足量BaCl2溶液,过滤、洗涤、干燥、称量得沉淀m1 g
B.将样品溶解,加足量硝酸,再加足量BaCl2溶液,过滤、洗涤、干燥、称量得沉淀m2 g
C.将样品溶解,加过量BaCl2溶液,过滤后,将滤液蒸干,称量得固体m3 g
D.将样品溶解,加过量Ba(NO3)2溶液,过滤、洗涤,在沉淀中加入足量盐酸,再过滤、洗涤、干燥、称量得固体m4 g
答案 (1)关闭弹簧夹(或止水夹)a,由长颈漏斗向锥形瓶内加水至漏斗液面高于锥形瓶内液面。静置一会儿观察液面是否变化,若不变,说明气密性良好,否则,说明装置漏气
(2)SO2+Cl2+2H2O===SO42-+2Cl-+4H+
(3)×100%
(4)锥形瓶及导管中的SO2未全部排入到广口瓶中与Cl2充分反应或由于产生SO2的速度较快,未与Cl2反应而直接排入到NaOH溶液中
(5)将装置中的SO2全部排入到U形管中被吸收
(6)D (7)A D
解析 (1)利用压强差检查装置气密性。(2)B中反应为SO2+Cl2+2H2O===SO42-+2Cl-+4H+。(3)所得白色沉淀为BaSO4,根据关系式Na2SO3~SO2~Cl2~SO42-~BaSO4计算Na2SO3的质量。(4)Na2SO3质量分数偏小,说明SO2有损失。(5)利用空气将SO2排入到U形管中被碱石灰吸收。(6)该装置的原理是通过确定反应产生的SO2的量计算Na2SO3的质量。(7)Na2SO3、Na2SO4均能与BaCl2溶液或Ba(NO3)2溶液反应,但BaSO3可溶于盐酸,而BaSO4不溶于盐酸。
20.(8分)某化学兴趣小组的同学利用下图所示实验装置进行实验(图中a、b、c表示止水夹)。
请按要求填空:
(1)利用B装置可制取的气体有________(写出两种即可)。
(2)A、C、E相连后的装置可用于制取Cl2并进行相关的性质实验。若在丙中加入紫色石蕊试液实验过程中溶液发生的颜色变化为:
请在方框内填写出导致该阶段颜色变化的粒子符号。
(3)B、D、E装置相连后,在B中盛装浓硝酸和铜片(放在有孔塑料板上),可制得NO2并进行有关实验。
①B中发生反应的化学方程式为__________________________________________。
②试管丁中的NO2与水充分反应后,若向试管内缓缓通入一定量的O2,直至试管全部充满水,则所得溶液中溶质的物质的量浓度是________(气体按标准状况计算)。
答案 (1)H2、CO2等
(2)H+ HClO Cl2
(3)①Cu+4HNO3(浓)===Cu(NO3)2+2NO2↑+2H2O
②0.045 mol·L-1
解析 (1)该装置为启普发生器的简易装置,能用启普发生器制备的气体有H2、CO2、H2S等。
(2)Cl2具有强氧化性,溶于水发生化学反应,生成HCl、HClO,HCl具有酸性,能使石蕊试液变红,HClO具有强氧化性,能使有机色质氧化而褪色,具有漂白性;
(3)NO2能与水反应生成HNO3和NO,若使NO2完全被水吸收,则必须通入氧气,发生反应:4NO2+O2+2H2O===4HNO3,由此计算HNO3溶液的浓度。
21.(8分)(2010·潍坊模拟)中学常见的某反应的化学方程式为A+B―→C+D+H2O(未配平,反应条件略去)。请回答下列有关问题:
(1)若A是铁,B是稀硝酸(过量),且A可溶于C溶液中。则A与C反应的离子方程式为______________。
(2)若C、D均为气体,且都能使澄清石灰水变浑浊,则上述反应的化学方程式为________________________________________________________________________。
(3)若C是无色刺激性气味的气体,其水溶液呈弱碱性。C能发生催化氧化反应,写出该反应的化学方程式_____________________________________________________。
(4)若D为氯碱工业的主要原料,C是造成温室效应的主要气体之一,则上述反应的化学方程式为_____________________________________________________。
答案 (1)2Fe3++Fe===3Fe2+
(2)C+2H2SO4(浓)CO2↑+2SO2↑+2H2O
(3)4NH3+5O24NO+6H2O
(4)2HCl+Na2CO3===2NaCl+CO2↑+H2O或HCl+NaHCO3===NaCl+CO2↑+H2O
解析 (1)铁和过量稀硝酸反应得到Fe(NO3)3、NO和H2O,因此A为Fe、C为Fe(NO3)3,二者反应的离子方程式为:2Fe3++Fe===3Fe2+。(2)C、D为能使澄清石灰水变浑浊的无色气体,则为CO2、SO2,该反应为C和浓硫酸的反应。(3)C为无色刺激性气味气体,水溶液呈弱碱性,则C为NH3,NH3的催化氧化反应为:4NH3+5O24NO+6H2O。(4)氯碱工业的主要原料为NaCl,造成温室效应的主要气体为CO2,因此该反应可以是Na2CO3或NaHCO3与盐酸的反应。
22.(10分)(2010·四川泸州高三一诊)探究实验发现,硝酸发生氧化还原反应时,浓度越稀,对应还原产物中氮元素的化合价越低。
(1)一定条件下,将少量的镁粉与足量极稀的硝酸充分反应,完成并配平下列化学方程式:
(2)为了测定某镁铝合金中两种金属的物质的量之比,某同学取一定量镁铝合金与足量极稀的硝酸充分反应,反应过程中无气体放出。在反应结束后的溶液中,逐滴加入1 mol·L-1的氢氧化钠溶液,所加氢氧化钠溶液的体积(mL)与产生的沉淀的物质的量(mol)的关系如图所示。
试回答下列问题:
①逐滴加入1 mol·L-1的氢氧化钠溶液的定量玻璃仪器为________。
图中OC段发生反应的离子方程式为________________________________________。
②由上述图形分析可知,溶液中结合OH-能力最强的阳离子是________(填离子符号,下同)、最弱的阳离子是________。
③通过上图数据计算知:合金中两种金属的物质的量之比n(Mg)∶n(Al)=________。
答案 (1)4 10 4 Mg(NO3)2 1 3
(2)①碱式滴定管 H++OH-===H2O
②H+ NH4+ ③5∶2
解析 (1)根据题中给定产物,确定HNO3的还原产物为NH4NO3,Mg的氧化产物只能为Mg(NO3)2,根据化合价升降相等配平该反应。
(2)分析镁与HNO3的反应产物,可推知Al与HNO3反应生成Al(NO3)3、NH4NO3、H2O,则结束后的溶液中含有Mg(NO3)2、Al(NO3)3、HNO3、NH4NO3,与NaOH首先反应的是HNO3、HNO3+NaOH===NaNO3+H2O,再发生的反应为Mg2++2OH-===Mg(OH)2↓,Al3++3OH-===Al(OH)3↓,达到图像中的D点,此时B点的沉淀有Mg(OH)2和Al(OH)3;继续滴加的NaOH又与NH4+ 反应;NH4++OH-===NH3↑+H2O;EF段表示Al(OH)3+NaOH===NaAlO2+H2O,F点对应的沉淀A为Mg(OH)2。由该过程分析,结合OH-最强的阳离子为H+,最弱的为NH4+;由EF段消耗的V(NaOH),计算n(Al
3+),由DE段消耗的V(NaOH)计算n(NH4+),再根据电子守恒计算n(Mg2+),可得答案。