新教材化学同步新素养培优鲁科必修第一册练习 学业水平测试2Word格式.docx
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4.将过量的CO2气体通入下列溶液中,出现浑浊的是( )
A.CaCl2溶液B.澄清石灰水
C.饱和Na2CO3溶液D.溶有NH3的BaCl2溶液
解析 CO2不能与CaCl2溶液反应,A错误;
过量的CO2通入到澄清石灰水中,最终生成易溶于水的Ca(HCO3)2,B错误;
由于NaHCO3的溶解度小于Na2CO3,CO2通入饱和Na2CO3溶液中,溶液会变浑浊,C正确;
CO2可以先与NH3反应生成(NH4)2CO3,(NH4)2CO3可与BaCl2发生复分解反应,生成NH4Cl和BaCO3沉淀,但通入过量CO2时生成Ba(HCO3)2,最终溶液不会出现浑浊,D错误。
5.用如图所示实验装置(夹持仪器已略去)探究铜丝与过量浓硫酸的反应。
下列实验不合理的是( )
A.上下移动①中铜丝可控制SO2的量
B.②中选用品红溶液验证SO2的生成
C.③中选用NaOH溶液吸收多余的SO2
D.为确认CuSO4生成,向①中加水,观察颜色
答案 D
解析 上下移动铜丝可以使铜丝与浓硫酸接触与分离,从而可以控制反应生成SO2的量,A项正确;
SO2可使品红溶液褪色,B项正确;
SO2有毒,要用NaOH溶液吸收处理,C项正确;
反应液中H2SO4的浓度较高,不能向①中加水,应将①中溶液沿器壁慢慢加入水中,D项错误。
6.下列叙述正确的是( )
A.浓硫酸可做干燥剂,能够干燥氢气、氧气、氨气等气体,但不能干燥有较强还原性的HI、H2S等气体
B.浓硫酸与单质硫反应的方程式为2H2SO4(浓)+S
3SO2↑+2H2O,在此反应中,浓硫酸既表现了强氧化性又表现了酸性
C.把足量铜粉投入只含2molH2SO4的浓硫酸中,得到的气体体积为22.4L(标准状况下)
D.常温下能够用铁质、铝质容器盛放浓硫酸,是因为浓硫酸的强氧化性能使铁、铝钝化
解析 A项,浓硫酸具有吸水性,但由于其具有强氧化性和酸性,故不能用来干燥具有还原性的气体(HI、H2S等)和碱性气体(NH3);
B项,金属与浓硫酸反应时,生成相应的盐和SO2,此时浓硫酸表现酸性和强氧化性,而S、C等非金属单质与浓硫酸作用时,由于没有盐生成,故只表现强氧化性;
C项,Cu与浓H2SO4反应时,H2SO4的浓度逐渐减小,当浓硫酸变为稀硫酸时,反应停止,故产生的SO2在标准状况下的体积小于22.4L;
D项,常温下,浓硫酸能使铁、铝表面形成致密的氧化物薄膜,保护内部金属不再与浓硫酸反应。
7.把过量铁屑加入FeCl3、CuCl2的混合溶液中,反应结束后,称得剩余固体的质量与所加铁屑的质量相等。
则原溶液中FeCl3与CuCl2的物质的量之比是( )
A.7∶2B.3∶2C.2∶3D.2∶7
解析 根据反应①2Fe3++Fe===3Fe2+可知,铁溶解,固体质量减少,根据反应②Cu2++Fe===Cu+Fe2+可知,铁溶解,铜析出,固体质量增加,而反应结束后,称得剩余固体质量与所加铁屑的质量相等,则反应①中固体减少的质量与反应②中固体增加的质量相等,即56g·
mol-1×
=(64g·
mol-1-56g·
mol-1)×
n(Cu2+),得n(Fe3+)∶n(Cu2+)=2∶7,故n(FeCl3)∶n(CuCl2)=2∶7。
8.向CuSO4溶液中加入过量KI溶液,产生白色CuI沉淀,溶液变棕色。
向反应后的溶液中通入过量SO2,溶液变成无色。
下列说法不正确的是( )
A.滴加KI溶液时,KI被氧化,CuI是还原产物
B.通入SO2后,溶液变无色,体现SO2的还原性
C.上述实验条件下,物质的氧化性:
Cu2+>
I2>
SO2
D.整个过程发生了复分解反应和氧化还原反应
解析 硫酸铜和碘化钾反应产生了白色的碘化亚铜沉淀,说明铜元素的化合价降低,所以碘元素的化合价升高,生成碘单质,溶液变棕色,通入SO2时,碘和二氧化硫反应生成硫酸和氢碘酸。
滴加KI溶液时,碘元素的化合价升高,碘化钾作还原剂,被氧化,铜元素的化合价降低,碘化亚铜是还原产物,A正确;
碘和二氧化硫反应,体现了二氧化硫的还原性,B正确;
根据氧化还原反应中氧化剂的氧化性强于氧化产物的氧化性,可知氧化性:
SO2,C正确;
两个反应都为氧化还原反应,D错误。
9.已知下述三个实验均能发生化学反应:
①
②
③
将铁钉放入
硫酸铜溶液中
向硫酸亚铁溶液中滴入几滴氯水
将铜丝放入氯化铁溶液中
下列判断正确的是( )
A.实验①中铁钉只作还原剂
B.实验②中Fe2+既显氧化性又显还原性
C.实验③中发生的是置换反应
D.上述实验证明氧化性:
Fe3+>
Fe2+>
Cu2+
答案 A
解析 实验①中铁钉作还原剂,氧化性Cu2+>
Fe2+;
实验②中Fe2+只表现还原性,实验③中反应为2FeCl3+Cu===2FeCl2+CuCl2,不是置换反应,分析可知:
氧化性:
Cu2+,综上可知氧化性Fe3+>
Fe2+,故A正确,B、C、D错误。
10.某溶液中可能含有I-、Cl-、SO
,向该溶液中加入一定量的溴水,充分振荡后溶液呈无色,由此可知原溶液(已知还原性:
SO
>
I-)( )
A.肯定不含I-B.肯定不含Cl-
C.肯定含有Cl-D.肯定含有SO
解析 溴水呈橙色,Br2具有氧化性,能和具有还原性的离子发生氧化还原反应。
因还原性:
I-,且加入一定量溴水反应后溶液呈无色,则一定含有SO
,即当加入的Br2较少时,只与SO
反应:
Br2+SO
+H2O===2H++SO
+2Br-,反应后溶液无色,无法确定是否含有I-;
当加入的Br2较多时,Br2先与SO
反应,若溶液中存在I-,则多余的Br2会与I-反应生成I2,溶液为黄色,不符合题意,故此时能证明溶液中不含I-。
11.如图是NH3与灼热的CuO反应及有关生成物的实验探究装置。
下列有关判断正确的是( )
A.装置A中盛有的物质可以是浓氨水与NaOH
B.装置Ⅱ中的碱石灰起干燥作用,可用浓硫酸代替
C.装置Ⅳ中的试管可以检验水的生成,并收集冷却的水
D.装置E中收集的气体可用来做喷泉实验
解析 倾斜向下的试管只能盛装固体,故A中应盛放铵盐和强碱的混合物作为制备氨气的反应物,A项错误;
浓硫酸不能干燥NH3,B项错误;
无水硫酸铜固体遇水变为蓝色,C项正确;
装置E中收集的气体是N2,难溶于水,不能做喷泉实验,D项错误。
12.一种盐X与烧碱混合共热,可放出无色气体Y,Y经一系列氧化后再溶于水可得Z溶液,Y和Z反应又生成X,则X是( )
A.(NH4)2SO4B.NH4NO3
C.NH4ClD.NH4HCO3
解析 铵盐与烧碱共热产生NH3,Y为NH3,NH3
NO
NO2
HNO3
NH4NO3,故Z为HNO3,X为NH4NO3。
13.向一定量的FeO、Fe、Fe3O4的混合物中加入100mL1mol/L的盐酸,恰好使混合物完全溶解,放出224mL(标准状况)的气体,在所得溶液中加入KSCN溶液无血红色出现。
若用足量的CO在高温下还原相同质量的此混合物,能得到铁的质量是( )
A.11.2gB.5.6gC.2.8gD.无法计算
解析 依题意,恰好反应后溶液中只存在FeCl2,根据原子守恒法,可建立关系:
n(Fe)=n(Fe2+)=
n(Cl-)=
n(HCl)=
×
0.1L×
1mol/L=0.05mol,m(Fe)=2.8g。
14.为了探究铁及其化合物的氧化性和还原性,某同学设计了如下实验方案,其中符合实验要求且完全正确的是( )
实验操作
实验现象
离子反应
实验结论
A
向氯化亚铁溶液中通入氯气
浅绿色溶液变成黄色溶液
2Fe2++Cl2===2Fe3++2Cl-
Fe2+具有还原性
B
在氯化亚铁溶液中加入锌片
浅绿色溶液变成无色溶液
Fe2++Zn===Fe+Zn2+
Zn具有还原性
C
在氯化铁溶液中加入铁粉
黄色溶液变成浅绿色溶液
Fe3++Fe===2Fe2+
铁单质具有还原性
D
在氯化铁溶液中加入铜粉
蓝色溶液变成黄色溶液
2Fe3++Cu===2Fe2++Cu2+
Fe3+具有氧化性
解析 实验目的是探究铁及其化合物的性质,则B项结论应是Fe2+具有氧化性,锌具有还原性虽正确,但不符合实验要求;
C项,离子方程式电荷不守恒,正确的离子方程式为2Fe3++Fe===3Fe2+;
D项,实验现象中溶液颜色应由黄色变成蓝色。
15.将32.5gZn投入到VmL浓硫酸中,共热,恰好完全反应,则可以确定的数据是( )
A.所得气体在标准状况下的体积
B.所得气体的质量
C.所得溶液的浓度
D.原浓硫酸的浓度
解析 由题意可知,先发生反应①Zn+2H2SO4(浓)
ZnSO4+SO2↑+2H2O;
随着反应的进行,浓硫酸变稀,再发生反应②Zn+H2SO4===ZnSO4+H2↑;
由反应①②可知0.5molZn完全反应,生成n(SO2)+n(H2)=0.5mol,标准状况下气体体积为11.2L,A项正确;
由于生成SO2的物质的量不确定,故所得气体的质量不能确定,原浓硫酸的浓度不能确定,B、D项错误;
由反应①②可知生成的n(ZnSO4)=0.5mol,但反应后溶液的体积不能确定,所得溶液的浓度也不能确定,C项错误。
16.Cu与浓硝酸反应生成氮氧化物,这些氮氧化物溶解在NaOH溶液中生成NaNO3和NaNO2的混合溶液,反应过程及有关数据如图所示:
A.若Cu片为51.2g,则生成0.2molNaNO3
B.Cu遇浓硝酸发生钝化,不可能发生上述反应
C.标准状况下收集的氮氧化物为20.16L
D.Cu(NO3)2既是氧化产物,也是还原产物
解析 Cu→Cu(NO3)2,每个Cu原子失去2个电子,HNO3→NaNO2,每个N原子得到2个电子,故51.2gCu共失电子
2=1.6mol,由得失电子守恒可知,HNO3→NaNO2得到1.6mol电子,故产物中NaNO2的物质的量为0.8mol,又由N、Na守恒可知,另一种产物NaNO3为0.2mol,A项正确;
Cu与浓硝酸不会钝化,B项错误;
N2O4、NO2在标准状况下不是气体,C项错误;
Cu(NO3)2是氧化产物,氮的氧化物是还原产物,D项错误。
二、非选择题(本题共5小题,共52分)
17.(9分)
(1)用如图所示装置做以下两个实验:
①常温下将H2S和SO2以物质的量之比为1∶1充满烧瓶,不久烧瓶中能观察到的现象是________________________________________________。
②若用Cl2代替SO2,其他条件不变,观察到的现象与①相同之处为__________________,不同之处为__________________________;
试用简要文字和化学方程式解释原因:
_____________________________________________。
③若想使②中反应后,烧瓶内产生“喷泉”现象,引发的操作为________________________________________________________________。
(2)某课外活动小组利用如图所示装置进行实验:
在试管中注入某无色溶液,加热试管,溶液变为红色,冷却后恢复无色,则此溶液可能是_________________溶液;
加热时溶液由无色变为红色的原因是
________________________________________________________________。
答案
(1)①在烧瓶内壁上附着有淡黄色颗粒,烧瓶内形成喷泉
②在烧瓶内壁上附着有淡黄色颗粒 烧瓶中不能形成喷泉
Cl2和H2S反应:
H2S+Cl2===S↓+2HCl,反应前后气体体积没有变化,不能产生压强差,所以不能形成喷泉 ③用热毛巾捂住烧瓶,将其中的气体赶出,撤去毛巾会有喷泉产生
(2)溶有SO2的品红 SO2与品红形成的物质不稳定,加热时分解,SO2气体逸出,品红溶液恢复红色
解析
(1)①2H2S+SO2===3S↓+2H2O,烧瓶内压强迅速降低,可形成喷泉。
②H2S+Cl2===S↓+2HCl,烧瓶内压强几乎不变,不能形成喷泉。
③若想引发喷泉,可用热毛巾捂住烧瓶,将气体赶出,让瓶内HCl气体与溶液接触。
再拿开毛巾可产生喷泉。
(2)由现象可推测,某气体溶于某红色溶液而使溶液变为无色,加热时此气体逸出,则气体为SO2,红色溶液为品红溶液。
18.(8分)将黑色固体单质甲加热至红热,投入黄色的溶液乙中,反应后产生混合气体A,A在常温下不与空气反应,根据图中转化关系回答下列问题:
(1)甲是________,乙是________,丙是________。
(2)混合气体A的主要成分是________________。
(3)丙与溶液C反应的化学方程式是_________________________________。
(4)若32.0g丙与一定量的溶液乙反应,当丙反应完时,共产生13.44L(标准状况下)气体,则消耗的溶液乙中溶质的物质的量为________mol。
答案
(1)C 浓硝酸 Cu
(2)CO2和NO2
(3)3Cu+8HNO3(稀)===3Cu(NO3)2+2NO↑+4H2O
(4)1.6
解析 由反应①②以及黑色固体单质甲加热至红热,投入黄色的溶液乙中,反应产生混合气体A,得知甲为C,乙为浓硝酸,A为CO2与NO2的混合气体,B为NO;
由反应③可知单质丙为铜,溶液C为稀硝酸。
n(Cu)=
=0.5mol,n(气体)=
=0.6mol。
利用氮原子守恒,则消耗HNO3的物质的量为n(HNO3)=2n(Cu)+n(气体)=2×
0.5mol+0.6mol=1.6mol。
19.(10分)已知X和Y为中学化学中的常见元素,其最高价含氧酸均为强酸。
根据如图所示转化关系(反应条件及部分产物已略去),回答下列问题。
(1)若A、B、C、D均为含X的化合物,且A和F的分子中均含有10个电子,则:
①F的化学式为________________。
②反应Ⅰ的化学方程式为_________________________________________。
③将1.92g铜粉与一定量的D的浓溶液反应,当铜粉完全反应时收集到气体1.12L(标准状况),则反应消耗的D的物质的量为________mol。
(2)若A、B、C、D均为含Y的化合物,其中A由两种元素组成,且A的摩尔质量为34g·
mol-1,则:
①将铜粉与D的浓溶液反应所得的溶液加热蒸干,得到的白色固体物质为________(填化学式)。
②将Na2Y溶液滴加到次氯酸钠溶液中,有淡黄色沉淀生成,请写出所发生反应的离子方程式:
______________________________________。
在该反应中若有74.5gNaClO被还原,则转移电子的物质的量为________mol。
答案
(1)①H2O ②4NH3+5O2
4NO+6H2O
③0.11
(2)①CuSO4 ②S2-+ClO-+H2O===S↓+Cl-+2OH- 2
解析
(1)①由于A、B、C、D均为含X的化合物,且A分子中含有10个电子,结合题干信息,可知X为氮元素,A为NH3,由A与E反应生成B,B与E反应生成C,可推出E为O2,B为NO,C为NO2,由C+F→D且F分子中含有10个电子可知,D为HNO3,F为H2O。
②反应Ⅰ是氨气催化氧化生成NO与水的反应,化学方程式为4NH3+5O2
4NO+6H2O。
③1.92g铜的物质的量为0.03mol,生成Cu(NO3)2的物质的量为0.03mol,反应生成的气体的物质的量为0.05mol,根据氮元素守恒,可知反应消耗的HNO3的物质的量为0.03mol×
2+0.05mol=0.11mol。
(2)由题意可知,Y为硫元素,故A为H2S,B为SO2,C为SO3,D为H2SO4。
①铜与浓硫酸反应生成硫酸铜、二氧化硫与水,所得溶液是硫酸铜溶液,加热蒸干该溶液得到的物质是CuSO4。
②Na2S溶液和次氯酸钠溶液发生反应的离子方程式为S2-+ClO-+H2O===S↓+Cl-+2OH-。
74.5gNaClO的物质的量为1mol,ClO-被还原为Cl-,故转移电子的物质的量为2mol。
20.(13分)Fe2O3是一种重要的工业原料。
(1)取少量Fe2O3粉末(红棕色),加入适量盐酸,发生反应的离子方程式为________________________________________________________________。
用上述溶液进行以下实验:
(2)取少量溶液置于试管中,滴入NaOH溶液,反应的化学方程式为________________________________________________________________。
(3)在小烧杯中加入20mL蒸馏水,加热至沸腾后,向沸水中滴入几滴饱和FeCl3溶液,继续煮沸直至溶液呈________色,即可制得Fe(OH)3胶体。
电泳实验时,________(填“阳”或“阴”)极颜色加深。
(4)已知强酸氢碘酸(HI)具有较强的还原性。
取上述烧杯中少量Fe(OH)3胶体置于试管中,向试管中滴加一定量的HI稀溶液,边滴边振荡,会出现一系列变化。
先出现红褐色沉淀,原因是________________________________。
随后沉淀溶解,溶液呈黄色,最后溶液颜色加深。
若此时向该溶液中加淀粉溶液,溶液变蓝,请写出Fe(OH)3与HI反应的离子方程式为___________________________。
(5)已知氧化性:
Cl2>
Br2>
I2则向FeBr2溶液中通入等物质的量的Cl2发生反应的总离子方程式为_______________________________________________;
向FeI2溶液中通入等物质的量的Cl2发生反应的总离子方程式为________________________________________________________________。
答案
(1)Fe2O3+6H+===2Fe3++3H2O
(2)3NaOH+FeCl3===Fe(OH)3↓+3NaCl
(3)红褐 阴
(4)HI是电解质,使胶体聚沉 2Fe(OH)3+6H++2I-===I2+2Fe2++6H2O
(5)2Fe2++2Br-+2Cl2===2Fe3++4Cl-+Br2 2I-+Cl2===2Cl-+I2
解析 (3)Fe(OH)3胶粒带正电,故电泳实验时阴极附近颜色加深。
(4)Fe(OH)3胶体置于试管中,向试管中滴加一定量的稀HI溶液,HI是电解质,会使得胶体聚沉,出现红褐色沉淀。
随后沉淀溶解,溶液呈黄色,最后溶液颜色加深,是因为反应2Fe(OH)3+6H++2I-===I2+2Fe2++6H2O产生的I2溶解在水中导致的。
(5)由氧化性:
I2,可知还原性:
I->
Br->
Cl-,则Cl2与FeBr2溶液反应时,优先氧化Fe2+,过量的Cl2再氧化Br-,则向FeBr2溶液中通入等物质的量的Cl2发生反应的总离子方程式为2Fe2++2Br-+2Cl2===2Fe3++4Cl-+Br2。
Cl2与FeI2溶液反应时,优先氧化I-,过量的Cl2再氧化Fe2+,则向FeI2溶液中通入等物质的量的Cl2发生反应的总离子方程式为2I-+Cl2===2Cl-+I2。
21.(12分)
(1)加热条件下浓硫酸能将木炭粉氧化成CO2,本身还原成SO2。
试用如图所列各装置设计一个实验,来验证上述反应所产生的各种产物。
这些装置的连接顺序(按产物气流从左至右的方向)是(填装置的编号):
________→________→________→________。
(2)实验时可观察到装置①中A瓶的溶液褪色,C瓶的溶液不褪色。
A瓶溶液的作用是______________________________;
B瓶溶液的作用是____________
___________________________________________________________________;
C瓶溶液的作用是_______________________________________________。
(3)装置②中所加固体药品是________,可验证的产物是________,确定装置②在整套装置中位置的理由是_______________________________________。
(4)装置③中所盛溶液是________,可验证的产物是________。
答案
(1)④ ② ① ③
(2)验证产物中有SO2气体 将产物中SO2气体全部氧化吸收 确认产物中SO2已被B瓶溶液全部吸收
(3)无水硫酸铜 水蒸气 由于产物通过装置①、③时会带出水蒸气,所以装置②必须在装置①、③之前
(4)澄清石灰水 CO2
解析
(1)浓硫酸与木炭反应产物是SO2、CO2和H2O。
由于①、③中装的都是溶液,气流经过后一定会带出水蒸气,必须先验证产物中的水蒸气,然后再验证SO2和CO2,由于SO2和CO2都能与石灰水反应,使澄清石灰水变浑浊,因此必须先验证和除去SO2后再验证CO2,由此可以得出连接顺序应当是④②①③。
(2)A瓶中品红溶液褪色,可证明产物中有SO2,C瓶溶液不褪色说明进入C瓶的气体中已没有SO2,从而推断出B瓶溶液的作用是氧化吸收从A瓶出来的全部SO2,因而C瓶溶液的作用是确认这时气流中SO2已被B瓶溶液全部吸收。
(3)②是验证水蒸气的,白色无水硫酸铜粉末遇水变蓝。
(4)由于从①中C瓶出来的气流中已确定没有SO2,③中盛澄清石灰水,用来验证气流中的CO2。
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