鲁科版必修1第3章 自然界中的元素考试.docx
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鲁科版必修1第3章自然界中的元素考试
第3章自然界中的元素
一、单选题
1.将镁铝铁合金投入到300mL硝酸溶液中,金属恰好完全溶解生成Mg2+、Al3+和Fe3+;硝酸全部被还原为一氧化氮,其体积为6.72L(标准状况),当加入300mL某浓度氢氧化钠溶液时,金属阳离子恰好全部沉淀,干燥后测得质量为27.2g。
下列有关推断正确的是( )
A.参加反应的硝酸物质的量为0.9mol
B.参加反应的金属质量为11.9g
C.硝酸物质的量浓度为3mol·L-1
D.氢氧化钠物质的量浓度为6mol·L-1
2.下列萃取与分液结合进行的操作(用CCl4为萃取剂从碘水中萃取碘)中错误的是( )
A.饱和碘水和CCl4加入分液漏斗中后,塞上上口部的塞子,用左手压住分液漏斗上口部,右手握住活塞部分,把分液漏斗倒转过来振荡
B.静置,分液漏斗中溶液分层,下层呈紫红色,上层几乎无色
C.打开分液漏斗的活塞,使全部下层液体沿承接液体的烧杯内壁慢慢流出
D.最后继续打开活塞,另用容器承接并保存上层液体
3.除去一氧化氮中混入的少量二氧化氮,应将该混合气体通过下列试剂中的( )
A.碳酸钠溶液
B.碳酸氢钠溶液
C.蒸馏水
D.浓硫酸
4.将Na2CO3·10H2O与NaHCO3的混合物mg溶于水配成100mL溶液,测知m(Na+)=0.92g,若将溶液蒸干灼烧直至质量不变,可得固体( )
A.2.12g
B.2.55g
C.1.68g
D.无法确定
5.有一瓶Na2SO3溶液,可能部分被氧化,某同学取少量溶液,滴入Ba(NO3)2溶液,产生白色沉淀,再加入足量稀盐酸,充分振荡后,仍有白色沉淀。
对此实验下述结论正确的是( )
A.Na2SO3溶液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.加盐酸后的不溶沉淀一定是BaSO4
D.此实验能确定Na2SO3溶液是否部分被氧化
6.下列事实与浓硫酸表现出的性质(括号中)对应关系正确的是( )
A.在空气中敞口久置的浓硫酸,溶液质量增大(难挥发性)
B.在加热条件下铜与浓硫酸反应(强氧化性、酸性)
C.蔗糖与浓硫酸反应中有海绵状的炭生成(吸水性)
D.浓硫酸可用来干燥某些气体(脱水性)
7.如图是某煤发电厂处理废气的装置示意图。
下列说法错误的是( )
A.使用此废气处理装置可减少酸雨的形成
B.装置内发生的反应有化合、分解、置换和氧化还原反应
C.整个过程的反应可表示为2SO2+2CaCO3+O2===2CaSO4+2CO2
D.可用酸性高锰酸钾溶液检验废气处理是否达标
8.向5mL18mol·L-1的硫酸中加入足量铜片并加热使其充分反应。
下列说法正确的是( )
A.有0.09mol的硫酸被还原
B.有0.045mol的硫酸被还原
C.充分反应后体系无硫酸剩余
D.消耗的铜的质量一定小于2.88g
9.下列关于碳酸钠和碳酸氢钠的比较中正确的是( )
A.碳酸氢钠的溶解度大于碳酸钠
B.与盐酸反应放出等量的二氧化碳消耗碳酸钠的质量小于碳酸氢钠
C.与等浓度的盐酸反应,碳酸氢钠反应的速率快
D.等质量的碳酸钠和碳酸氢钠与盐酸反应,碳酸钠消耗盐酸少
10.在一定温度下,将32gCu投入到一定体积某浓度的HNO3溶液中,Cu全部溶解,且反应后生成NO2和NO的物质的量之比为l∶3,则参加反应的HNO3的物质的量为( )
A.2.8mol
B.2.6mol
C.1.4mol
D.0.8mol
二、双选题
11.有人认为侯氏制碱法有以下优点,你认为正确的是( )
A.生产过程中部分产物可作为原料使用
B.副产品是一种氮肥
C.反应不需要加热,可节约能源
D.以上都不对
12.(双选)下列说法正确的是( )
A.Mg在CO2中燃烧生成MgO和C,在该反应条件下,Mg的还原性强于C的还原性
B.在高温下用氢气还原MgCl2可制取金属镁
C.海水提镁过程中涉及置换反应、化合反应、分解反应、复分解反应
D.在给定条件下能实现MgCl2(aq)
Mg(OH)2
MgO的转化
13.常温下向下列溶液中通入足量的CO2,有明显现象的是( )
A.饱和Na2CO3溶液
B.NaOH稀溶液
C.饱和Ca(OH)2溶液
D.CaCl2溶液
14.(双选)下列溶液分别与碳酸氢钠溶液混合后不能产生沉淀的是( )
A.氢氧化钙溶液
B.氢氧化钡溶液
C.氢氧化钠溶液
D.氯化钙溶液
三、填空题
15.某化学兴趣小组的同学通过以下步骤提取海带中的碘:
①将海带晒干灼烧成灰 ②将海带灰浸泡得其悬浊液 ③过滤得含碘离子的溶液 ④向该溶液中加入适量Cl2置换出碘 ⑤对含碘溶液进行一系列的提取后得碘单质
(1)灼烧过程可在下列哪种仪器中进行________(填字母)。
A.烧杯B.试管
C.蒸发皿D.坩埚
(2)过滤用到的三种玻璃仪器主要__________________。
(3)用有机溶剂将碘从水中提取出来需用到下列哪套装置_________(填字母)。
(4)若用四氯化碳作溶剂进行提取,则分层后下层物质为__________。
16.为除去粗盐中的Ca2+、Mg2+、Fe3+、SO
以及泥沙等杂质,某同学设计了一种制备精盐的实验方案,步骤如下(用于沉淀的试剂稍过量):
②
④
⑦
(1)以上操作步骤②中加入的试剂是_____________,④中加入的试剂是________________。
(2)步骤⑤后一般要洗涤沉淀,洗涤沉淀的方法是________________________。
(3)为检验粗盐溶液中的Cl-、SO
,请根据内容填空:
①首先检验___________离子,应先加入过量的______________________;
②将所得混合物过滤,然后在溶液中加入试剂______________________。
17.实验室用化合物A模拟工业上制备含氧酸D的过程如图所示,已知D为强酸,请回答下列问题。
(1)若A在常温下为固体,B是能使品红溶液退色的有刺激性气味的无色气体。
①D的化学式是______________,B→C的反应方程式为______________________________;
②在工业生产中,B气体的大量排放被雨水吸收后形成了____________而污染了环境,D的浓溶液与木炭反应的化学方程式为__________________________________。
(2)若A是空气中的主要成分,C是红棕色的气体。
①A的化学式是____________________,C的化学式是____________________,写出A→B的化学反应方程式:
______________________________________________;
②D的浓溶液在常温下可与铜反应并生成C气体,反应的化学方程式是________________________,该反应________________(填“属于”或“不属于”)氧化还原反应。
18. 日常生活中,经常用到苏打(又叫纯碱)和小苏打两种物质。
(1)下列有关苏打和小苏打的叙述中不正确的是( )
A.苏打和小苏打都易溶于水
B.在受热的条件下,苏打比小苏打稳定
C.向苏打和小苏打中分别滴加等浓度的盐酸,苏打放出气体的速度比小苏打慢
D.相同质量的苏打和小苏打分别与足量等浓度的盐酸反应,苏打放出的气体比小苏打多
(2)欲除去小苏打溶液中少量的苏打杂质,加入的物质最适宜的是( )
A.过量的二氧化碳B.足量的盐酸
C.适量的NaOH溶液D.适量的Ca(HCO3)2溶液
(3)欲除去苏打粉中的小苏打杂质的方法是( )
A.加入盐酸B.通入二氧化碳
C.加热D.加入氢氧化钙
19.有10mLNaOH溶液,向其中通入一定量的CO2,得到了Na2CO3和NaHCO3的混合溶液,向所得溶液中逐滴加入0.1mol·L-1的盐酸,边加边振荡,使其充分反应,产生CO2气体的体积(标准状况)与所加盐酸体积之间的关系如图所示。
请回答下列问题:
(1)向Na2CO3和NaHCO3的混合溶液中滴加盐酸0~25mL时发生反应的离子方程式为_________________________,25mL以后时发生反应的离子方程式__________________。
(2)混合溶液中Na2CO3和NaHCO3的物质的量之比为________。
(3)原NaOH溶液中NaOH的物质的量浓度为______________________,所通CO2气体的体积在标准状况下为__________________________。
四、实验题
20.某兴趣小组用图示装置探究氨的催化氧化。
(1)写出实验室制NH3的化学方程式_____________________,还可以用______________(填试剂名称)制备NH3,氨催化氧化的化学方程式为__________________________;
(2)加热玻璃管2一段时间后,挤压1中打气球鼓入空气,观察到2中物质呈红热状态;停止加热后仍能保持红热,该反应是__________反应(填“吸热”或“放热”)。
(3)为保证在装置4中观察到红棕色气体,装置3应装入________________,若取消3,在4中仅观察到大量白烟,原因是________________________________________。
(4)为实现氨催化氧化,也可用装置5替换装置________(填装置代号),化合物X为__________(只写一种),Na2O2的作用是__________________________________。
21.Na2CO3是一种很重要的化学物质,某学生拟在实验室中制备。
下面是他的实验过程,用50mLNaOH溶液吸收CO2气体制备Na2CO3,为了防止通入的CO2过量而生成NaHCO3,他设计了如下步骤:
(Ⅰ)用25mLNaOH溶液吸收过量的CO2气体,至CO2气体不再溶解;
(Ⅱ)小心煮沸溶液1~2min(此时NaHCO3不分解);
(Ⅲ)在得到的溶液中加入另一半(25mL)NaOH溶液,使溶液充分混合,试回答:
(1)他能否制得较纯净的Na2CO3___________(选填“能”或“不能”)请说出理由________________________________________________________________________________________________________________________________________________。
(2)按他的设计,第Ⅰ步实验装置如图:
①装置A使用的试剂是石灰石和盐酸溶液,一般不用纯碱代替石灰石,原因是什么?
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
②装置B使用的试剂是_____________,作用是______________________________。
③有同学认为实验步骤(Ⅱ)与(Ⅲ)的顺序应该对调,即先混合,再煮沸,更合理,你认为对吗?
______(选填“对”或“不对”),为什么?
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
22.实验室模拟合成氨和氨催化氧化的流程如下:
已知实验室可用饱和亚硝酸钠(NaNO2)溶液与饱和氯化铵溶液经加热后反应制取氮气。
(1)从图中选择制取气体的合适装置:
氮气____________、氢气____________;
(2)氮气和氢气通过甲装置,甲装置的作用除了将气体混合外,还有__________、______________;
(3)氨合成器出来经冷却的气体连续通入乙装置的水中吸收氨,____________(“会”或“不会”)发生倒吸,原因是______________________________________________;
(4)用乙装置吸收一段时间氨后,再通入空气,同时将经加热的铂丝插入乙装置的锥形瓶内,能使铂丝保持红热的原因是________________________________,锥形瓶中还可观察到的现象是________________________________________,用化学方程式解释现象产生的原因____________________________________________________________;
(5)写出乙装置中氨氧化的化学方程式:
____________________________________;
(6)反应结束后锥形瓶内的溶液中含有的离子为H+、OH-、____________、______________。
五、推断题
23.已知A、B、C、D为气体,E、F为固体,G是氯化钙,它们之间的转化关系如下图所示:
(1)D的化学式(分子式)是____________________,E的化学式(分子式)是________________。
(2)A和B反应生成C的化学方程式是______________________。
(3)E和F反应生成D、H和G的化学方程式是______________________。
六、计算题
24.若将12.8g铜跟一定量的浓硝酸反应,铜耗完时,共产生标准状况下5.6L气体。
则所消耗硝酸的物质的量是________。
25.铜是重要的工业原材料,现有铜、氧化亚铜组成的混合物,某研究性学习小组为了探究其组成情况,取35.2g混合物加入0.5L3.4mol·L-1的稀硝酸,固体物质完全反应,生成一氧化氮4.48L(标准状况)。
向所得溶液中加入aL2.0mol·L-1氢氧化钠溶液,恰好使溶液中的铜离子沉淀完全。
(1)氧化亚铜与稀硝酸反应的化学方程式为__________________________________。
(2)混合物中,铜的物质的量为____________;氧化亚铜的物质的量为______________。
(3)所加氢氧化钠溶液的体积是____________________。
答案解析
1.【答案】B
【解析】被还原硝酸的物质的量=6.72L÷22.4L·mol-1=0.3mol;反应转移电子的物质的量=0.3mol×3=0.9mol,即为金属失去电子生成的阳离子所结合的硝酸根离子的物质的量,参加反应的硝酸的物质的量=0.3mol+0.9mol=1.2mol;硝酸的物质的量浓度=1.2mol÷0.3L=4mol·L-1;生成沉淀消耗的氢氧根离子的物质的量=0.9mol;参加反应的金属质量=27.2g-0.9mol×17g·mol-1=11.9g;氢氧化钠溶液的物质的量浓度=0.9mol÷0.3L=3mol·L-1。
2.【答案】D
【解析】四氯化碳和水不互溶,可以用四氯化碳萃取碘水中的碘,A项正确;四氯化碳的密度比水大,在下层,B项正确;分液操作时,分液漏斗中下层液体从下口放出,上层液体从上口倒出,以免两种液体相互污染,C项正确、D项错误。
3.【答案】C
【解析】二氧化氮易溶于水,能与水反应生成硝酸和一氧化氮,若混合气体通过碳酸钠溶液或碳酸氢钠溶液时,硝酸与碳酸钠或碳酸氢钠反应产生二氧化碳气体,引入新杂质。
混合气体通过蒸馏水时,生成一氧化氮气体,且不引入杂质。
二氧化氮与浓硫酸不反应。
4.【答案】A
【解析】利用所学到NaHCO3、Na2CO3·10H2O的性质得知最终的固体是Na2CO3,溶液中的m(Na+)=0.92g,由Na+守恒可知m(Na2CO3)=
×2×106g=2.12g。
5.【答案】C
【解析】A项,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,仍有白色沉淀一定是BaSO4,但硝酸根离子在酸溶液中具有氧化性,原溶液中可以是硫酸根离子或亚硫酸根离子,错误;B项,加入Ba(NO3)2溶液后,当亚硫酸钠未被氧化时,亚硫酸钠和硝酸钡反应生成亚硫酸钡沉淀和硝酸钠,所以加入Ba(NO3)2溶液后生成的沉淀中不一定含有BaSO4,错误;C项,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,加盐酸后亚硫酸根被氧化成硫酸根离子,所以加盐酸后的不溶沉淀一定是BaSO4,正确;D项,硝酸根离子在酸溶液中具有氧化性,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,错误。
6.【答案】B
【解析】浓硫酸具有吸水性,在空气中敞口久置,因吸收空气中的水蒸气而使溶液的质量增大;浓硫酸具有脱水性,能使蔗糖脱水生成炭,炭再被浓硫酸氧化生成二氧化碳、二氧化硫气体,而形成海绵状的炭;浓硫酸具有吸水性,常用来干燥某些气体。
7.【答案】B
【解析】装置内发生的反应有SO2与CaO的化合,CaCO3的分解以及CaSO3被氧气氧化为CaSO4,没有置换反应的发生。
8.【答案】D
【解析】浓硫酸与铜加热时可发生氧化还原反应,而稀硫酸与铜不发生反应。
浓硫酸与铜反应时,随着反应的进行,浓硫酸的浓度逐渐降低变成稀硫酸,因此,参加反应的硫酸的实际量要比理论计算值小。
硫酸的物质的量=0.005L×18mol·L-1=0.09mol,参加反应硫酸的物质的量小于0.09mol,参加反应铜的质量小于2.88g。
9.【答案】C
【解析】 NaHCO3的溶解性较小,A项错误;放出1molCO2消耗Na2CO3106g,消耗NaHCO384g,B项错误;NaHCO3与盐酸反应的速率比Na2CO3要快,这是因为HCO
+H+===H2O+CO2↑,而CO
与H+结合生成CO2分两步进行,先要生成HCO
,后再生成CO2,C项正确;106gNa2CO3消耗2mol盐酸,而106gNaHCO3消耗盐酸少于2mol,D项错误。
10.【答案】C
【解析】反应中硝酸起氧化剂与酸性作用,起氧化剂作用HNO3中氮元素被还原为NO2和NO,起酸作用的硝酸生成Cu(NO3)2,由Cu原子守恒可知,n[Cu(NO3)2]=n(Cu)=0.5mol,生成NO2和NO的物质的量之比为l∶3,令NO2的物质的量为ymol,NO为3ymol,根据电子转移守恒,则:
0.5mol×(2-0)=ymol×(5-4)+3ymol×(5-2),解得y=0.1,由氮元素守恒可知n(HNO3)=2n[Cu(NO3)2]+n(NO2)+n(NO)=2×0.5mol+0.1mol+0.1mol×3=1.4mol。
11.【答案】AB
【解析】“侯氏制碱法”以NaCl、NH3、CO2等为原料,有关反应的化学方程式:
NH3+CO2+H2O===NH4HCO3;NH4HCO3+NaCl===NaHCO3↓+NH4Cl;2NaHCO3
Na2CO3+CO2↑+H2O。
可见生产过程得到的CO2可循环使用,A正确;氯化铵是一种铵态氮肥,B正确;碳酸氢钠分解制纯碱时需要加热,C错误。
12.【答案】AD
【解析】A项,该反应镁是还原剂,碳是还原产物,所以镁的还原性强于碳,正确;B项,镁很活泼,不能用氢气还原氯化镁得镁,而是用电解熔融氯化镁制得镁,错误;C项,海水提镁过程中,没有发生置换反应,错误;D项可以实现该转化,正确。
13.【答案】AC
【解析】A项,向饱和Na2CO3溶液中通入二氧化碳,反应生成碳酸氢钠,碳酸氢钠的溶解度小于碳酸钠,所以会析出碳酸氢钠晶体;B项,NaOH溶液与过量的二氧化碳反应生成碳酸氢钠,在稀溶液中没有沉淀生成,无明显变化;C项,二氧化碳与饱和Ca(OH)2溶液反应生成碳酸钙沉淀,二氧化碳过量生成碳酸氢钙;D项,碳酸酸性弱于盐酸,二氧化碳和氯化钙不反应,无明显变化。
14.【答案】CD
【解析】碳酸氢钠溶液与氢氧化钙(或氢氧化钡)溶液反应生成碳酸钙(或碳酸钡)沉淀和水,与氢氧化钠溶液反应生成碳酸钠和水,与钙盐溶液、钡盐溶液等不反应。
15.【答案】
(1)D
(2)烧杯、玻璃棒、漏斗
(3)b (4)碘的四氯化碳溶液
【解析】
(1)海带晒干灼烧成灰是固体高温灼烧,应在坩埚内进行;烧杯是加入溶液或溶解物质的仪器,试管是加热少量溶液或加热少量固体的仪器,蒸发皿是蒸发溶液的仪器。
(2)依据过滤装置选择玻璃仪器有烧杯、玻璃棒、漏斗。
(3)用有机溶剂将碘从水中提取出来是利用碘单质在互不相溶的溶剂中溶解度不同,通过萃取分液的方法分离得到,a为过滤装置,b为分液装置,c为蒸发溶液装置,d为蒸馏装置。
(4)用四氯化碳作溶剂进行提取,四氯化碳在下层,碘单质在四氯化碳中的溶解度大于水,混合后静置分层,下层为碘的四氯化碳溶液。
16.【答案】
(1)BaCl2 Na2CO3
(2)向漏斗中加水至浸没沉淀,待水自然流干后,再重复2~3次
(3)①SO
Ba(NO3)2 ②硝酸酸化的硝酸银溶液
【解析】
(1)由图示流程可知,②中加氯化钡可除去硫酸根离子,③中加NaOH除去镁离子,④中加碳酸钠可除去钡离子、钙离子,过滤后滤液主要为氯化钠和碳酸钠,⑥中加盐酸反应后溶液中溶质为NaCl,然后蒸发结晶得到NaCl。
(2)洗涤沉淀,可将沉淀放在过滤装置中的滤纸上,加蒸馏水浸没沉淀,使水自然流下,重复2~3次即可。
(3)在检验氯离子时,加入硝酸银出现白色沉淀,证明氯离子的存在;但是硫酸银是微溶于水的,量多了也就变成沉淀了,所以要先检验硫酸根离子,再检验氯离子。
先检验硫酸根离子的存在,加入过量的硝酸钡;过滤沉淀后,加入硝酸酸化的硝酸银溶液检验氯离子的存在。
17.【答案】
(1)①H2SO4 2SO2+O2
2SO3
②酸雨 C+2H2SO4(浓)
CO2↑+2SO2↑+2H2O
(2)①N2 NO2 N2+O2
2NO
②Cu+4HNO3(浓)===Cu(NO3)2+2NO2↑+2H2O 属于
【解析】
(1)若B是能使品红溶液退色的有刺激气味的无色气体,B是二氧化硫,C是三氧化硫,D是硫酸。
若大量排放二氧化硫,则会形成酸雨。
(2)若C是红棕色气体,则C为二氧化氮,B为一氧化氮,A为氮气,D为硝酸。
浓硝酸能与铜反应,生成硝酸铜、二氧化氮和水,该反应属于氧化还原反应。
18.【答案】
(1)D
(2)A (3)C
【解析】 根据Na2CO3和NaHCO3的相互转化关系得知,除去NaHCO3溶液中混有的Na2CO3,可采取往溶液中通入过量的二氧化碳的方法;除去Na2CO3固体中混有的NaHCO3的简易方法是加热。
19.【答案】
(1)CO
+H
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