高一化学人教必修1同步练习第四章《非金属及其化合物》章末综合检测4.docx
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高一化学人教必修1同步练习第四章《非金属及其化合物》章末综合检测4
章末综合检测
(90分钟,100分)
一、选择题(本题包括18个小题,每小题3分,共54分)
1.(2012·汕头高一检测)下列物质之间的反应没有明显反应现象的是( )
A.常温下,铁放入浓硝酸中
B.用玻璃棒分别蘸取浓盐酸和浓氨水并相互靠近
C.二氧化硫通入到品红溶液中
D.将氯化氢气体通入滴有酚酞的烧碱溶液中
【答案】 A
【点拨】 A项,常温时,Fe在浓硝酸中发生钝化;B项,挥发的HCl与NH3反应生成NH4Cl固体颗粒,有白烟;C项,SO2使品红溶液褪色;D项,含酚酞的NaOH溶液呈红色,通入HCl后,HCl与NaOH反应使溶液的红色褪去。
2.(2013·经典习题选萃)下列说法正确的是( )
①正常雨水的pH为7.0,酸雨的pH小于7.0;②严格执行机动车尾气排放标准有利于防止大气污染;③使用二氧化硫和某些含硫化合物进行增白的食品会损害人体健康;④使用氯气对自来水消毒过程中,生成的有机氯化物可能对人体有害;⑤食品厂产生的含丰富氮、磷营养素的废水可长期排向养鱼水库。
A.①②③ B.①④⑤
C.②③④D.③④⑤
【答案】 C
【点拨】 正常雨水的pH为5.6,酸雨的pH小于5.6,故①不正确;汽车尾气是造成大气污染的重要原因之一,控制汽车尾气的排放有利于防止大气污染,②正确;二氧化硫不能用于食品的漂白;③正确;最近的研究结果表明使用氯气对自来水消毒可能对人体健康有害,④正确;富含氮、磷营养素的废水排入水库中会引起“水华”现象从而导致水质变坏,⑤不正确。
3.丰富多彩的颜色变化增添了化学实验的魅力,下列有关反应颜色变化的叙述中,正确的是( )
①新制氯水久置后→浅黄绿色消失 ②淀粉溶液遇单质碘→蓝色 ③蔗糖中加入浓硫酸搅拌→白色
④SO2通入品红溶液中→红色褪去 ⑤氨气通入酚酞溶液中→红色
A.①②③④ B.②③④⑤
C.①②④⑤D.全部
【答案】 C
【点拨】 浓硫酸具有脱水性,使蔗糖脱水炭化变黑。
4.(2013·试题调研)在右图所示的蓝色石蕊试纸上X、Y、Z三处分别滴加30%的盐酸、98.3%的硫酸和新制的氯水,三处最后呈现的颜色分别是( )
A.红、红、白B.红、黑、红
C.红、红、红D.红、黑、白
【答案】 D
【点拨】 盐酸使石蕊试纸变红,浓硫酸使试纸脱水变黑,新制氯水可以漂白试纸。
5.(2012·宜昌高一检测)下列说法正确的是( )
A.浓硝酸在光照条件下变黄,说明浓硝酸不稳定,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,说明溶液中含SO
D.将铜片放入浓硫酸中,无明显实验现象,说明铜在冷的浓硫酸中发生钝化
【答案】 A
【点拨】 A项,浓硝酸光照下发生分解生成NO2,NO2溶于浓硝酸中使浓硝酸呈黄色;B项,Cl2氧化I-生成I2,淀粉遇I2变蓝色;C项,溶液中若存在Ag+或SO
也会产生相同的实验现象;D项,常温时,Cu与浓硫酸不发生反应。
6.(2013·试题调研)下图是产生和收集气体的实验装置,该装置最适合于( )
A.用浓硝酸与Cu反应制取NO2
B.用浓盐酸和MnO2反应制取Cl2
C.用NH4Cl和Ca(OH)2反应制取NH3
D.用H2O2溶液和MnO2反应制取O2
【答案】 D
【点拨】 NO2不能用排水法收集,A不正确;用浓盐酸和MnO2反应制取Cl2需要加热且不能用排水法收集,B不正确;用NH4Cl和Ca(OH)2反应制取NH3需要加热且不能用排水法收集,C不正确;H2O2溶液和MnO2在常温下反应生成O2且O2不易溶于水,所以D正确。
7.(2013·试题调研)相同质量的铜片分别与过量的体积相同的浓硝酸、稀硝酸反应。
二者比较,相等的是( )
①铜片消耗完所需时间 ②反应生成的气体体积(标准状况) ③反应中氧化剂得到的电子总数 ④反应后溶液中铜离子的浓度
A.①③B.②④
C.③④D.只有①
【答案】 C
【点拨】 硝酸的浓度越大,反应速率越快,消耗时间越少;1molCu与足量的浓硝酸反应会生成2molNO2,1molCu与足量的稀硝酸反应会生成2/3molNO;参加反应的铜的质量相同,因此氧化剂得到的电子也相同;由于铜元素守恒,反应后溶液中铜离子的浓度也相同。
8.常温下在下列溶液中加入足量的铁,充分反应后,生成气体最多的是( )
A.20mL12mol/L的盐酸
B.10mL18mol/L的硫酸
C.80mL2mol/L的硫酸
D.40mL14mol/L的硝酸
【答案】 C
【点拨】 18mol/L的H2SO4为浓H2SO4,14mol/L的HNO3为浓HNO3,均有强氧化性,常温下Fe在浓H2SO4和浓HNO3中均发生钝化,没有气体产生。
B、D两项不是正确答案。
A、C两项需比较在铁的量充足的情况下,哪种酸中H+数目多则哪种酸产生的H2多。
A项中,12mol/L×0.02L×1=0.24mol;C项中,2mol/L×0.08L×2=0.32mol。
故C项产生H2最多。
9.在如图所示的装置中,烧瓶中充满干燥气体a,将滴管中的液体b挤入烧瓶内,轻轻振荡烧瓶,然后打开弹簧夹f,烧杯中的液体d,呈喷泉状喷出,最终几乎充满烧瓶。
则a和b分别是( )
a(干燥气体)
b(液体)
A
NO
水
B
CO2
4mol·L-1NaOH溶液
C
Cl2
饱和NaCl溶液
D
NH3
1mol·L-1盐酸
【答案】 BD
【点拨】 产生喷泉的条件:
气体在液体中的溶解度很大(或气体与液体能发生反应),烧瓶内外产生足够的压强差。
NO在水中溶解度不大且二者不反应,不能产生喷泉;因CO2在NaOH溶液中发生反应:
CO2+2NaOH===Na2CO2+H2O,烧瓶中压强减小,形成喷泉;Cl2在饱和食盐水中溶解度很小,不能形成喷泉;NH3与盐酸完全反应,能形成喷泉。
10.(2013·试题调研)在某100mL混合液中,HNO3和H2SO4的物质的量浓度分别是0.4mol·L-1和0.1mol·L-1。
向该混合液中加入1.92g铜粉,加热,待充分反应后,设溶液的体积仍为100mL,则所得溶液中的Cu2+的物质的量浓度是( )
A.0.15mol·L-1B.0.225mol·L-1
C.0.35mol·L-1D.0.45mol·L-1
【答案】 B
【点拨】 由于Cu与稀HNO3反应而不与稀H2SO4反应,所以很容易出现以下错误的解题思路:
由题意,n(HNO3)=0.1L×0.4mol·L-1=0.04mol,
n(Cu)=
=0.03mol,
由3Cu+ 8HNO3(稀)===3Cu(NO3)2+2NO↑+4H2O
38
0.03mol0.04mol
可知,与0.04molHNO3恰好反应的Cu为0.015mol,生成的Cu2+为0.015mol(剩余的Cu为0.015mol),所以c(Cu2+)=
=0.15mol·L-1,答案为A。
但以上解析是错误的,这是因为Cu与HNO3反应生成了硝酸盐,而溶液中还存在由H2SO4提供的H+,因此,H+、NO
会继续将Cu氧化直至Cu耗完或H+、NO
中的一种离子耗完。
正确的解题思路如下:
在溶液中,n(NO
)=0.04mol,n(H+)=0.06mol,
n(Cu)=0.03mol,
3Cu + 8H+ + 2NO
===3Cu2++2NO↑+4H2O
382
0.03mol0.06mol0.01mol
经分析可知,Cu和NO
过量,H+完全反应,由H+的物质的量计算得n(Cu2+)=0.0225mol,c(Cu2+)=0.225mol·L-1,答案为B。
【方法技巧】 对“Cu+HNO3+H2SO4”型的计算应以离子方程式为依据。
11.(2013·经典习题选萃)下列各物质中,不能满足“
”转化关系的一组是( )
X
Y
Z
A
Si
SiO2
Na2SiO3
B
HNO3
NO
NO2
C
Al2O3
NaAlO2
Al(OH)3
D
Cu
CuO
CuSO4
【答案】 A
【点拨】 A项中,Si+O2
SiO2,SiO2+2NaOH===Na2SiO3+H2O,但Na2SiO3不能一步反应得到单质Si。
12.可用下图装置制取(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.氯化钠与浓硫酸制氯化氢
C.锌和稀硫酸制氢气
D.硫化亚铁与稀硫酸制硫化氢
【答案】 B
【点拨】 仔细观察该套装置的特点,集气瓶出气管较短,则收集的气体密度比空气大,C项错误;而A项中的一氧化氮能够被氧气氧化,故不能用排空气法收集;该题的净化装置采用了浓硫酸,而硫化氢具有很强的还原性,不能用浓硫酸净化;故只有B项符合题意。
13.下列实验装置不能达到实验目的的是( )
A.用SO2做喷泉实验 B.验证Cu与浓硝酸反应的热量变化
C.验证NH3易溶于水 D.比较Na2CO3与NaHCO3的稳定性
【答案】 D
【点拨】 NaHCO3先受热,且受热面积大,其对应石灰水先变浑浊,并不能用来比较二者稳定性强弱。
14.下列实验中,固体物质可以完全溶解的是( )
A.1molMnO2与含2molH2O2的溶液共热
B.1mol铜投入含4molHNO3的浓硝酸中
C.1mol铜与含2molH2SO4的浓硫酸共热
D.常温下1mol铝片投入到足量浓硫酸中
【答案】 B
【点拨】 A项,MnO2是催化剂,不参与反应;B项,Cu与浓HNO3、稀HNO3均能反应,可消耗完;C项,Cu与稀H2SO4不反应,即当变为稀H2SO4时,反应即停止;D项,常温下Al在浓H2SO4中发生钝化。
15.(2012·福州高一检测)气体甲通入溶液乙中时,随着甲的通入,溶液乙的颜色逐渐褪去,下列说法正确的是( )
A.气体甲一定具有漂白性
B.溶液乙褪色后,不可能再恢复原来的颜色
C.气体甲可能与溶液乙中的某种有色物质发生化合反应
D.气体甲可能被溶液乙中的某些离子氧化
【答案】 CD
【点拨】 甲若为HCl气体,乙为滴有酚酞的NaOH溶液,当甲通入乙中时,乙中的红色会褪去,但HCl很显然并无漂白性;往上述实验后的溶液中再加入一定量NaOH,溶液的红色又会恢复,故选项A、B不正确。
若甲为SO2,乙为品红溶液,符合C选项的情况;若甲为SO2,乙为KMnO4溶液,因KMnO4氧化SO2而转化为无色的Mn2+,符合D选项的情况。
16.物质氧化性、还原性的强弱,不仅与物质的结构有关,还与物质的浓度和反应温度等有关,下列各组物质:
①Cu和HNO3溶液 ②Cu与FeCl3溶液 ③Zn与H2SO4溶液 ④Fe与HCl溶液
由于浓度不同而能发生不同氧化还原反应的是( )
A.①③ B.③④
C.①②D.①③④
【答案】 A
【点拨】 浓硝酸与Cu反应时的还原产物是NO2,稀硝酸与Cu反应时的还原产物是NO;浓硫酸与Zn反应时的还原产物是SO2,稀硫酸与Zn反应时的还原产物是H2。
17.(2012·龙岩高一检测)为确定下列置于空气中的物质是否变质,所选检验试剂(括号内物质)不能达到目的的是( )
A.Na2SO3溶液(BaCl2)
B.FeCl2溶液(KSCN)
C.KI(淀粉溶液)
D.NaOH(BaCl2试液)
【答案】 A
【点拨】 A项,SO
能被空气中O2氧化为SO
,SO
和SO
均能结合Ba2+生成白色沉淀;B项,Fe2+被空气中O2氧化为Fe3+,加入KSCN后溶液会变红色;C项,I-被空气中O2氧化为I2,淀粉遇I2变蓝色;NaOH在空气中变质是吸收CO2生成Na2CO3,加入BaCl2溶液时会产生白色BaCO3沉淀。
18.(2013·经典习题选萃)有某硫酸和硝酸的混合溶液20mL,其中含有硫酸的浓度为2mol·L-1,含有硝酸的浓度为1mol·L-1,现向其中加入0.96g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.89.6mLB.112mL
C.168mLD.224mL
【答案】 D
【点拨】 根据离子方程式进行计算。
3Cu + 8H+ 2NO
===3Cu2++2NO↑+4H2O
3mol8mol2mol44800mL
0.015mol0.1mol0.2molV(NO)
比较可知Cu不足量,由Cu的物质的量计算得V(NO)=224mL。
二、非选择题(本题包括7个小题,共46分)
19.(6分)获取知识和信息是现代人不可缺少的素质,信息产业的飞速发展离不开材料科学的推动,信息产业的核心材料是高纯度单晶硅。
下面是高纯度单晶硅的生产方法之一:
SiO2
Si(粗硅)
SiHCl3(沸点31.5℃)
Si
高纯硅―→单晶硅
近代用得较多的另一种方法(方法二):
用金属硅化物(Mg2Si)与盐酸作用制得硅烷(SiH4);再热分解硅烷可得高纯硅。
(1)从方法一生产单晶硅的过程看,由碳还原得到的硅还要进一步处理的原因是______________________________________。
(2)写出方法二中,生产高纯硅的两个化学方程式:
①________________________________________________。
②________________________________________________。
【答案】
(1)由C还原SiO2得到的单质Si中,杂质含量过高,将它用HCl、Cl2处理得到低沸点的SiHCl3,便于蒸馏提纯,然后再还原得到高纯硅
(2)①Mg2Si+4HCl===2MgCl2+SiH4↑
②SiH4
Si+2H2
【点拨】
(1)根据方法一的生产流程,可得如下反应式:
SiO2+2C
Si(粗硅)+2CO↑,所得的粗硅中含有大量的其他杂质(如C、SiO2等),没有实际应用价值,将粗硅用HCl、Cl2处理转化为沸点低的SiHCl3,反应方程式为Si+Cl2+HCl
SiHCl3,低沸点的SiHCl3通过蒸馏极易分离提纯,然后将纯的SiHCl3在高温下用H2还原即可得到纯度高的Si蒸气:
SiHCl3+H2
Si+3HCl,再进行气相沉淀即可制得高纯度的硅,从而得到单晶硅。
(2)Mg2Si与盐酸作用制得SiH4,根据原子守恒可知另一种生成物为MgCl2,其反应方程式为
Mg2Si+4HCl===2MgCl2+SiH4↑;再将SiH4进行热分解即可得到高纯硅和H2,其反应方程式为
SiH4
Si+2H2。
20.(2013·试题调研)(6分)室温下,A是常见的金属单质、单质B是黄绿色气体、单质C是无色气体。
在合适反应条件下,它们可以按下面框图进行反应;E溶液是无色溶液,F是淡绿色溶液。
B和C反应发出苍白色火焰。
请回答:
(1)A是________,B是________,C是________(请填写化学式);
(2)反应①的化学方程式______________________________;
(3)反应③的离子方程式______________________________;
(4)反应④的离子方程式______________________________。
【答案】
(1)Fe Cl2 H2
(2)2Fe+3Cl2
2FeCl3
(3)2H++Fe===Fe2++H2↑
(4)2Fe2++Cl2===2Fe3++2Cl-
【点拨】 根据反应①A+B―→D(固体)和反应④F+B―→D溶液,可知F是化合物,A是变价金属,且A在F中呈低价。
又从物理性质中可判断B是Cl2。
由此可推出A是Fe,D为FeCl3,F为FeCl2。
从反应③A+E―→F+C可知,F为盐酸,则C为H2。
21.(2013·经典习题选萃)(8分)实验室用下述装置制取氯气,并用氯气进行下列实验。
看图回答下列问题:
(1)A、B两仪器的名称:
A________,B________。
(2)洗气装置C是为了除去Cl2中的HCl气体,D是为了干燥Cl2,则C、D中应分别放入下列溶液中的C______________;D______________。
①NaOH溶液 ②饱和食盐水 ③AgNO3溶液 ④浓H2SO4
(3)E中为红色干布条,F中为红色湿布条,可观察到的现象是______________________________。
(4)G是浸有淀粉KI溶液的棉花球,G处现象是棉花球表面变成____________。
反应的离子方程式是__________________________,H是浸有NaBr溶液的棉花球,H处现象是棉花球表面变成________。
(5)P处为尾气吸收装置,可选用下列装置中的
________________________________________________。
【答案】
(1)分液漏斗 圆底烧瓶
(2)② ④
(3)E中无变化,F中红色布条褪色
(4)蓝色 2I-+Cl2===2Cl-+I2 橙色
(5)B
【点拨】
(1)注意区分普通漏斗、分液漏斗和长颈漏斗三种漏斗在结构上的不同,注意圆底烧瓶、平底烧瓶和蒸馏烧瓶的区别。
(2)除去Cl2中的HCl用饱和食盐水;除去Cl2中的水蒸气用浓硫酸;除杂顺序一般是先净化后干燥。
(3)Cl2不能使干燥的有色布条褪色,但能使湿润的有色布条褪色。
(4)通入Cl2时发生反应2I-+Cl2===2Cl-+I2,生成的I2遇淀粉溶液变蓝色。
Cl2也能将Br-氧化为Br2,溴水溶液的颜色是橙色的。
(5)因为Cl2有毒,所以氯气需要用碱液吸收,又因为在水中的溶解度不大,故不需防倒吸。
22.(10分)为了探究三种气态氧化物(SO2、NO2、CO2)的性质,某同学设计了一组实验:
实验一:
探究三种气体在水中的溶解性,用三支相同的试管收集满三种气体,倒置在盛满水的烧杯中,一段时间后,观察到的现象如图A、B、C所示。
(1)在相同条件下,三种气体在水中溶解度最大的是________。
写出A烧杯中发生反应的化学方程式:
__________________。
如果在三只烧杯中分别滴几滴紫色石蕊试液,可观察到的现象是______________________________。
实验二:
用三只集气瓶收集满二氧化硫、二氧化氮气体,然后将其倒置在水槽中。
分别缓慢通入适量O2或Cl2,如图D、E、F所示。
一段时间后,D、E装置的集气瓶中充满溶液,F装置的集气瓶中还有气体剩余。
(2)实验二中装置D的集气瓶最终充满溶液(假设瓶内液体不扩散):
①写出装置D中总反应的化学方程式:
________________________________________________。
②假设该实验条件下,气体摩尔体积为aL·mol-1。
则装置D的集气瓶中所得溶液溶质的物质的量浓度为____________________。
(3)实验前在F装置的水槽里滴加几滴紫色石蕊试液,观察到的现象是________,通入氧气后,可能观察到的实验现象是________,写出反应的化学方程式:
______________________________。
(4)溶液充满集气瓶后,在E装置的水槽里滴加硝酸钡溶液,可能观察到的现象为________,写出有关反应的离子方程式________________________。
【答案】
(1)NO2(或A)
3NO2+H2O===2HNO3+NO 溶液都变红色
(2)①4NO2+O2+2H2O===4HNO3
②
mol·L-1
(3)紫色石蕊试液变红 红色由浅变深
2SO2+O2+2H2O===2H2SO4
(4)出现白色沉淀
Cl2+SO2+2H2O===2Cl-+SO
+4H+、
Ba2++SO
===BaSO4↓
【点拨】 从图A、B、C的实验结果分析,试管里液面上升越高,表明相同条件下气体在水中溶解度越大。
根据A中剩余气体的体积可以判断是二氧化氮溶于水发生反应生成NO:
3NO2+H2O===2HNO3+NO。
三种气体与水反应都生成酸,滴加紫色石蕊试液,都会变红色,只是A装置的烧杯中红色最深,C装置的烧杯中红色最浅。
(2)①装置D中发生的反应有:
3NO2+H2O===2HNO3+NO、2NO+O2===2NO2,相加得总反应方程式:
4NO2+O2+2H2O===4HNO3。
②设D装置中集气瓶体积为VL,则二氧化氮气体的体积为VL,n(NO2)=
=
mol,最后集气瓶中充满液体,说明硝酸溶液的体积为VL,则c(HNO3)=
=
mol·L-1。
(3)二氧化硫溶于水生成亚硫酸,亚硫酸是还原性酸,通入氧气反应后,被氧化生成强酸(硫酸),溶液红色变深。
(4)氧气在水中将二氧化硫氧化成硫酸。
23.(2013·试题调研)(4分)盐酸、硫酸和硝酸是中学阶段常见的“三大酸”。
现就三大酸与金属铜反应的情况,回答下列问题:
(1)稀盐酸不与Cu反应,若在稀盐酸中加入H2O2(常见氧化剂,作氧化剂时还原产物为水)后,则可使铜顺利溶解。
该反应的化学方程式为:
________________________________________________。
(2)在一定体积的10mol·L-1的浓硫酸中加入过量铜片,加热使之反应,被还原的硫酸为0.9mol。
则浓硫酸的实际体积________(填“大于”、“等于”或“小于”)180mL。
若使剩余的铜片继续溶解,可在其中加入硝酸盐溶液(如KNO3溶液),则该反应的离子方程式为________________________________________________。
(3)根据下图操作及现象推断酸X为______(填序号)。
a.浓盐酸 b.浓硫酸 c.浓硝酸
【答案】
(1)Cu+H2O2+2HCl===2H2O+CuCl2
(2)大于
3Cu+2NO
+8H+===3Cu2++2NO↑+4H2O
(3)b
【点拨】
(1)根据题意可知,在盐酸存在的条件下,H2O2与铜发生氧化还原反应,H2O2作氧化剂,铜作还原剂。
(2)只有浓硫酸才能和Cu发生氧化还原反应,稀硫酸和Cu不反应,所以被还原的硫酸为0.9mol时,浓硫酸的实际体积必须大于根据方程式计算的理论值。
(3)将酸X加入铁中,铁粉未见溶解;加水后溶解,说明酸是浓硫酸或浓硝酸;向反应后的溶液中滴加BaCl2溶液,产生白色沉淀,说明是浓硫酸。
24.(2013·试题调研)(4分)中学化学中有很多物质可以实现下图中物质之间的转化。
其中反应条件和部分反应的产物已略去。
液体B和C可能是单一溶质的溶液,也可能是纯净物。
(1)若A是一种红色金属,气体D能使品红溶液褪色,加热时又恢复原色。
写出反应①的化学方程式
________________________________________________。
(2)若A是金属单质,D是一种无色气体,遇到空气变为红棕色,液体C呈蓝色。
写出反应①的离子