内容正文:
章末综合测试卷(一) 物质及其变化
一、选择题:本题共8小题,每小题有一个或两个选项符合题目要求。
1.(2025·湖南师大附中月考)古诗词是我国传统文化的瑰宝,下列诗词解读不正确的是( )
A.“朝坛雾卷,曙岭烟沉”,“雾”有丁达尔效应是因为胶体粒子对光有散射作用
B.“千淘万漉虽辛苦,吹尽狂沙始到金”,利用金和泥沙密度不同而进行淘洗分离
C.“章山之铜所谓丹阳铜也。今世有白铜,盖点化为之,非其本质”,纯铜比“白铜”硬度大,熔点低
D.“错把陈醋当成墨,写尽半生纸上酸”,“陈醋”里的醋酸是弱电解质
C 解析:纯铜的硬度比白铜的硬度小,但其熔点高于白铜,C错误。
2.下列各组物质的分类正确的是( )
混合物
电解质
酸性氧化物
化合物
A
氯水
乙醇
N2O5
CaCl2
B
氨水
冰醋酸
Mn2O7
NaOH
C
水玻璃
石膏
SO2
HD
D
水银
氟化氢
CO2
HCl
B 解析:乙醇在水溶液和熔融状态下都不能导电,则乙醇不是电解质,A错误;氨水是由一水合氨和水组成的混合物,冰醋酸即CH3COOH在水溶液能导电则是电解质,Mn2O7是酸性氧化物,NaOH是由三种元素组成的化合物,B正确;HD表示氢气,是单质,不是化合物,C错误;水银的化学式是Hg,属于单质,不是混合物,D错误。
3.(2025·广东佛山南海区调研)2023年5月10日,最强太空“快递小哥”天舟六号货运飞船由长征七号运载火箭发射升空,体现了我国强大科技力量。下列说法正确的是( )
A.“天舟六号”为空间站送去电推进氙气瓶,Xe与Xe互为同位素
B.“天舟六号”配有半刚性太阳电池阵“翅膀”,电池板的主要成分是SiO2
C.“长征七号”采用液氧、煤油等作为推进剂,液氧、煤油是纯净物
D.“长征七号”使用碳纤维材料减轻火箭质量,碳纤维属于有机高分子材料
A 解析:54Xe与54Xe是Xe元素形成的两种不同核素,互为同位素,A正确;电池板的主要成分是Si,B错误;液氧是纯净物,煤油是混合物,C错误;碳纤维属于无机非金属材料,D错误。
4.苏打型盐碱地因为土壤中碳酸钠和碳酸氢钠含量高,肥力低下,不适宜耕种。为了将荒芜的盐碱地变成良田,科学家将硫酸铝施入盐碱地来改良土壤。下列叙述不合理的是( )
A.碳酸氢钠晶体溶于少量水,有吸热现象
B.工业上制备硫酸铝改良剂可以利用铝和浓硫酸在常温下反应
C.将硫酸铝溶液施入盐碱地会看到土壤液产生气泡
D.硫酸铝水解生成的胶体有丁达尔效应
B 解析:碳酸氢钠晶体溶于少量水的过程是吸热过程,A正确;铝和浓硫酸在常温下钝化而难以溶解,工业上不适合利用铝和浓硫酸在常温下制备硫酸铝,B错误;将硫酸铝溶液施入盐碱地,铝离子和碳酸根离子发生相互促进的水解产生二氧化碳气体,会看到土壤液产生气泡,C正确;硫酸铝水解生成氢氧化铝胶体,有丁达尔效应,D正确。
5.宏观微观符号是化学的三重表征,下列有关离子方程式书写正确的是( )
A.将硫酸铵溶液与氢氧化钡溶液混合:NH+SO+Ba2++OH-===BaSO4↓+NH3·H2O
B.向氧化亚铁中加入适量稀硝酸:3FeO+10H++NO===3Fe3++NO↑+5H2O
C.使用泡沫灭火器灭火:2Al3++3CO+3H2O⥫⥬2Al(OH)3↓+3CO2↑
D.向亚硫酸氢钠溶液中加入酸性高锰酸钾溶液:H++5HSO+2MnO===5SO+2Mn2++3H2O
BD 解析:硫酸铵溶液与氢氧化钡溶液反应生成硫酸钡和NH3·H2O,反应的离子方程式为2NH+SO+Ba2++2OH-===BaSO4↓+2NH3·H2O,A错误;泡沫灭火器灭火原理是硫酸铝与碳酸氢钠混合发生相互促进的水解反应,二者完全反应,离子方程式为Al3++3HCO===Al(OH)3↓+3CO2↑,C错误;向亚硫酸钠溶液中滴加酸性高锰酸钾溶液生成SO、Mn2+和H2O,离子方程式为5HSO+H++2MnO===5SO+2Mn2++3H2O,D正确。
6.工业上以铜阳极泥(主要成分是Cu2Te)为原料提取碲,涉及反应:
①Cu2Te+2O2+2H2SO4===2CuSO4+TeO2+2H2O,②TeO2+2SO2+2H2O===2H2SO4+Te。
下列说法正确的是( )
A.Cu2Te中Cu元素的化合价是+1
B.反应①中氧化剂是O2,氧化产物是TeO2
C.每制备1 mol Te理论上共转移12 mol电子
D.氧化性强弱顺序为O2>SO2>TeO2
AC 解析:Cu2Te中Cu的化合价为+1,A正确;反应①中O2得电子为氧化剂,Cu2Te中Cu和Te均失去电子,则CuSO4也是氧化产物,B错误;反应②中每生成1 mol Te,转移4 mol电子,反应①中每生成1 mol TeO2,转移8 mol电子,则每制备1 mol Te,理论上共转移12 mol电子,C正确;氧化剂的氧化性强于氧化产物的氧化性,根据两个反应无法比较O2和SO2的氧化性强弱,且无法证明SO2的氧化性强于TeO2,只能证明O2的氧化性强于TeO2,D错误。
7.常温下,下列各组离子在指定溶液中一定能大量共存的是( )
A.pH=12的溶液中: K+、Na+、Br-、[Al(OH)4]-
B.=10-12的溶液中:NH、Cu2+、CO、SO
C.滴加KSCN溶液显红色的溶液中:NH、K+、Cl-、SO
D.水电离出的c(OH-)=1×10-13mol/L的溶液中:K+、Cl-、CH3COO-、Cu2+
AC 解析:pH=12的溶液显碱性,碱性条件下,该组离子均能共存,A正确;常温下,=10-12的溶液呈酸性,CO不能大量存在,B错误;滴加KSCN溶液显红色的溶液中,含有Fe3+,各种离子不反应,可以大量共存,C正确;水电离出的c(OH-)=1×10-13 mol/L的溶液,可能为酸性,也可能为碱性,若为酸性,CH3COO-不能大量存在,若为碱性,Cu2+不能大量存在,D错误。
8.(2025·黑龙江哈尔滨师大附中模拟)明矾[KAl(SO4)2·12H2O]可用作净水剂。某同学设计利用废铝箔(主要成分为Al,含少量Mg、Fe等)制备明矾的流程如图所示。
铝箔甲溶液滤渣乙溶液明矾
下列说法不正确的是( )
A.①中反应的离子方程式是2Al+2OH-+6H2O===2[Al(OH)4]-+3H2↑
B.③中反应的离子方程式是Al(OH)3+3H+===Al3++3H2O
C.操作a是蒸发结晶,用到的仪器有蒸发皿、酒精灯、玻璃棒等
D.明矾净水的原理是Al3+水解生成Al(OH)3胶体,其能吸附水中的悬浮颗粒物
C 解析:明矾易溶于水,且溶解度受温度影响较大,从溶液中获得明矾要采用蒸发浓缩、冷却结晶的方法,C错误。
二、非选择题:本题共3小题。
9.(2025·重庆拔尖强基联盟联考)胶粒可以透过滤纸,不能透过半透膜,溶液中的分散质粒子既能透过半透膜,又能透过滤纸,浊液中的分散质不能透过滤纸、半透膜。为探究胶体的性质,某兴趣小组的同学用如下方案制备Fe(OH)3胶体(夹持仪器已省略)。回答下列问题:
(1)Y中发生反应的离子方程式为________________________________,将Z中固体分离出的操作为__________(填标号,下同),分离出的液体一步提纯的操作为________。
(2)取X中溶液蒸干制备氯化铁晶体,达不到实验目的原因是______________________(从平衡移动原理角度解释原因)。
答案:(1)3CaCO3+2Fe3++3H2O===2Fe(OH)3(胶体)+3CO2↑+3Ca2+ A C
(2)加热促进FeCl3水解,水解平衡正向移动,最终得到Fe(OH)3固体
10.从氧化还原反应和离子反应的角度认识氯的化合物。
(1)二氧化氯是国际公认的高效安全杀菌消毒剂,工业制备ClO2的反应原理如下:2NaClO3+4HCl===2ClO2↑+Cl2↑+2H2O+2NaCl。
①该反应中,氧化剂是________,氧化产物是________,氧化剂和还原剂的物质的量之比为________,依据氧化还原反应规律判断,氧化性强弱为NaClO3______Cl2(填“>”“<”或“=”)。
②ClO2在杀菌消毒过程中会产生副产物亚氯酸盐(ClO),需将其转化为Cl-除去,下列试剂中,可将ClO转化为Cl-的是________(填标号)。
a.FeSO4 b.O3
c.KMnO4 d.SO2
(2)亚氯酸钠(NaClO2)是一种高效的漂白剂和氧化剂,可用于各种纤维和某些食品的漂白。Mathieson方法制备亚氯酸钠的流程如图所示:
请将流程中发生的两个反应的离子方程式补充完整:
反应①:□ClO+□SO2===□SO+□________
反应②:□ClO2+□H2O2+□______===□ClO+□O2+□ ________
答案:(1)①NaClO3 Cl2 1∶1 > ②ad
(2)2 1 1 2 ClO2 2 1 2 OH- 2 1 2 H2O
解析:(1)①反应2NaClO3+4HCl===2ClO2↑+Cl2↑+2H2O+2NaCl中,NaClO3中氯元素化合价从+5降低到+4,故氧化剂是NaClO3,HCl中氯元素化合价从-1升高到0,氧化产物是Cl2,每1 mol氧化剂得1 mol电子,每1 mol还原剂失去1 mol电子,故氧化剂和还原剂的物质的量之比为1∶1,依据氧化还原反应规律判断,氧化剂的氧化性大于氧化产物的氧化性,故氧化性强弱为NaClO3>Cl2;
②ClO转化为Cl-,转化过程中元素化合价降低,是还原反应,需要还原剂参与,选项中的四个物质中FeSO4、SO2具有较强的还原性,均可实现上述转化,故可选用a、d。
(2)反应①中氯酸钠和二氧化硫在酸性条件下发生氧化还原反应,SO为氧化产物,还原产物为ClO2,则反应的离子方程式为2ClO+SO2===SO+2ClO2;反应②ClO2在NaOH溶液中与H2O2发生氧化还原反应,得到的还原产物为ClO,则H2O2被氧化,氧化产物为O2,则完整的离子方程式为2ClO2+H2O2+2OH-===2ClO+O2+2H2O。
11.(2025·辽宁省名校联盟联考)钒具有广泛用途,利用含钒废催化剂(主要含有V2O5、VOSO4和不溶性硅酸盐)制备V2O5的新工艺流程如图所示:
已知:滤液1和滤液2中钒以VO2+的形式存在。回答下列问题:
(1)在滤渣1中加入Na2SO3和过量稀硫酸发生氧化还原反应,氧化剂和还原剂的物质的量之比为________。
(2)混合溶液中加入KClO3,发生反应的离子方程式是____________________________
____________________________________________。
(3)钒最后以NH4VO3的形式沉淀出来。沉钒率(NH4VO3沉淀中V的质量和废催化剂中V的质量之比)表示该工艺钒的回收率。如图是沉钒率随温度变化的关系曲线,“沉钒”时,温度超过80 ℃以后,沉钒率下降的可能原因是___________________________________(写一条即可)。
(4)称取w g所得产品,先用硫酸溶解,得到(VO2)2SO4溶液,再加入a1 mL b1 mol/L的(NH4)2Fe(SO4)2溶液,最后用b2 mol/L酸性KMnO4溶液滴定过量的(NH4)2Fe(SO4)2至终点,消耗溶液KMnO4的体积为a2 mL。假设杂质不参与反应,锰元素被还原为Mn2+。产品中V2O5的质量分数为________[已知(VO2)2SO4和(NH4)2Fe(SO4)2溶液反应的离子方程式为VO+2H++Fe2+===VO2++Fe3++H2O]
答案:(1)1∶1 (2)6VO2++ClO+3H2O===6VO+Cl-+6H+
(3)80 ℃以后,温度升高,NH4VO3的溶解度增大,沉钒率下降或温度升高,氨水受热分解,溶液中NH浓度减小,沉钒率下降
(4)%
解析:(1)在滤渣1中加入亚硫酸钠溶液和过量稀硫酸发生的反应为在酸性条件下,亚硫酸钠与V2O5发生氧化还原反应生成硫酸钠、VOSO4和水,由得失电子数目守恒可知,氧化剂V2O5和还原剂亚硫酸钠的物质的量之比为1∶1。
(2)混合溶液中加入氯酸钾发生的反应为具有氧化性的氯酸根离子在酸性条件下将VO2+氧化为VO,反应的离子方程式为6VO2++ClO+3H2O===6VO+Cl-+6H+。
(3)“沉钒”时,温度超过80 ℃以后,NH4VO3的溶解度增大,以及氨水受热分解,溶液中NH浓度减小,都会导致沉钒率下降。
(4)滴定时,硫酸亚铁铵作反应的还原剂,VO和高锰酸钾作反应的氧化剂,由得失电子数目守恒可得:n(VO)+5n(MnO)=n(Fe2+),解得n(VO)=(a1b1-5a2b2)×10-3 mol,由钒原子个数守恒可知,产品中V2O5的质量分数为×100%=%。
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