高一化学必修1第四章测试题及答案解析教.docx

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高一化学必修1第四章测试题及答案解析教

第四章非金属元素

（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．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

2．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．①②③B．①④⑤

C．②③④D．③④⑤

3．（2011·重庆永川、遂川高一联考）下列叙述正确的是（　　）

A．氯水通入SO2后溶液的酸性减弱

B．向明矾溶液中加入过量NaOH溶液会产生大量白色沉淀

C．Na、Fe等金属在一定条件下与水反应都生成H2和对应的碱

D．浓硫酸、浓硝酸在加热条件下能将木炭氧化为二氧化碳

4．在上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

5．科学的假设与猜想是科学探究的先导和价值所在。

在下列假设或猜想引导下的探究肯定没有意义的是（　　）

A．探究SO2和Na2O2反应可能有Na2SO4生成

B．探究NO和N2O可能化合生成NO2

C．探究NO2可能被NaOH溶液完全吸收生成NaNO2和NaNO3

D．探究向滴有酚酞试液的NaOH溶液中通入Cl2，酚酞红色褪去的原因是溶液的酸碱性改变还是HClO的漂白作用

6．（2011·河北邯郸高一期末）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

7．（2011·福建师大附中模拟）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

8．（2011·湖南师大附中模拟）能实现下列物质间直接转化的元素是（　　）

单质

氧化物

酸与碱

盐

A．硅B．硫

C．氮D．铁

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

10．（2011·吉林延边摸底）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

11．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

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

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

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

15．（2011·河南焦作高一期末）下列离子方程式书写不正确的是（　　）

A．硫酸与Na2SiO3溶液混合：

SiO

＋2H＋===H2SiO3↓

B．Cl2和澄清石灰水反应：

Cl2＋Ca（OH）2===Ca2＋＋Cl－＋ClO－＋H2O

C．三氯化铁溶液中加入铁粉：

2Fe3＋＋Fe===3Fe2＋

D．NaHCO3与盐酸反应：

HCO

＋H＋===CO2↑＋H2O

16．（2011·荣成模拟）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

17．（2011·湖北英山一中高一期末）在给定条件下，下列画线的物质在化学反应中能被完全消耗的是（　　）

A．用浓盐酸与足量二氧化锰共热制取氯气

B．标准状况下，将1g铝片投入20mL18.4mol/L的硫酸中

C．向100mL3mol/L的硝酸中加入5.6g铁

D．高温、高压、有催化剂条件下，用1mol氮气和4mol氢气合成氨

18．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

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____________________________________________。

20．（2011厦门杏南中学高一月考）（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__________________________。

21．（2011·上海复旦实验中学高一期末）（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

_________________________________________________。

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________________________。

23．（2011·河南焦作高一期末）（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

24．（2011·福建师大附中高一期末）（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的离子方程式

________________________________________________；

写出反应②的任意一个离子方程式

_______________________________________________。

（3）若A是一种金属单质，D是最轻的气体，B能否是NaOH溶液________（填“能”或“否”）。

25．（8分）50ml浓H2SO4溶液（足量）中加入3.2gCu，在加热条件下充分反应：

（1）反应消耗的H2SO4的物质的量是________，生成SO2的体积为（标准状况下）________mL。

（2）若题干中浓硫酸的物质的量浓度为amol·L－1，投入足量的铜片加热，充分反应后，被还原的硫酸的物质的量n（H2SO4）________0.025amol（填“等于”、“大于”或“小于”）。

（3）将题干中反应后的溶液稀释到500mL，取出50mL，并向取出液中加入足量的BaCl2溶液，得到沉淀19.81g，求原浓硫酸的物质的量浓度。

详解答案

1【答案】　C

【点拨】　浓硫酸具有脱水性，使蔗糖脱水炭化变黑。

2【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【答案】　D

【点拨】　氯水通入SO2后发生反应SO2＋Cl2＋2H2O===H2SO4＋2HCl而使溶液的酸性增强，A不正确；向明矾溶液中加入过量NaOH溶液时发生反应

Al3＋＋4OH－===AlO

＋2H2O，没有沉淀生成，B不正确；铁与水反应生成Fe3O4和H2，C不正确；浓硫酸和浓硝酸都是强氧化性酸，在加热的条件下都能氧化木炭，D正确。

4【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【答案】　B

【点拨】　NO和N2O反应不可能生成NO2，因氮元素的化合价均升高，但没有元素的化合价降低。

6【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【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【答案】　B

【点拨】　硫和氧气反应生成二氧化硫，二氧化硫和水反应生成亚硫酸，再和碱反应生成盐，B项正确；硅、氮和铁的单质和氧气反应生成的氧化物均不能溶于水，A、C、D项错误。

9【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【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【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。

【点拨】　仔细观察该套装置的特点，集气瓶出气管较短，则收

12【答案】　B

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【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【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【答案】　B

【点拨】　在写离子反应方程式时，微溶物如果是反应物且澄清，则拆写成离子的形式；如果作反应物时浑浊或作生成物时，一律不拆写，写化学式。

B中因为是澄清的石灰水，所以要拆写成离子的形式。

16【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【答案】　C

【点拨】　只有浓盐酸才能被二氧化锰氧化，随着反应的进行，浓盐酸会变稀，反应会停止，所以A中的浓盐酸不能完全被消耗。

B中的铝遇浓硫酸钝化。

当1：

4

n（HNO3）<3：

8时，硝酸和铁都没有剩余；当n（Fe）：

n（HNO3）＝1：

4时，生成Fe（NO3）3，当n（Fe）：

n（HNO3）＝3：

8时，生成Fe（NO3）2，当1：

4

n（HNO3）<3：

8

时，生成Fe（NO3）2和Fe（NO3）3的混合物。

氮气和氢气合成氨的反应是可逆反应，故氮气不能完全被消耗。

18【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。

19【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【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【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【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