内容正文:
章末测试卷(一) 物质及其变化
一、选择题(每小题只有一个选项符合题目要求)
1.(2023·广西桂林、梧州一模)第五批国家级非物质文化遗产代表性项目名录中包含柳州螺蛳粉制作技艺、鲁山花瓷烧制技艺、楚简制作技艺、大名小磨香油制作技艺等,下列说法错误的是 ( )
A.柳州螺蛳粉的主要成分是米粉,富含淀粉
B.鲁山花瓷烧制过程中包含复杂的物理变化和化学变化
C.楚简属于竹制品,主要成分为纤维素
D.大名小磨香油属于高分子化合物
D 解析:柳州螺蛳粉的主要成分是米粉,富含淀粉;鲁山花瓷烧制过程中有物质形状变化和新物质的生成,包含复杂的物理变化和化学变化;楚简属于竹制品,主要成分为纤维素;大名小磨香油属于油脂,油脂不属于高分子化合物。
2.(2024·广西玉林高三上学期统考)化学与生产、生活、环境等息息相关,下列说法正确的是 ( )
A.高锰酸钾溶液可以杀灭病毒,其消毒原理与二氧化硫漂白丝织物的原理不同
B.燃煤中加入CaO主要是为了减少CO2排放
C.普通玻璃和氮化硅陶瓷均属于传统无机非金属材料
D.成熟苹果的汁液能与银氨溶液发生反应,是因为苹果中含有大量的淀粉和纤维素
A 解析:高锰酸钾溶液可以杀灭病毒是因为高锰酸钾具有强氧化性,二氧化硫可漂白丝织物是因为二氧化硫能够与有色物质化合生成无色物质,二者原理不同;燃煤中加入CaO主要是为了减少SO2的排放;普通玻璃属于传统无机非金属材料,氮化硅陶瓷属于新型无机非金属材料;成熟苹果的汁液能与银氨溶液发生反应,是因为苹果中含有大量的葡萄糖等还原性糖。
3.某些诗词中蕴含着丰富的化学知识,下列论述不正确的是 ( )
A.“以曾青涂铁,铁赤色如铜”,涉及颜色变化和回收铜工艺
B.“东风扑酒香,吹醒殊乡愁”,涉及液体挥发并蕴含酯化反应
C.“布衾(麻葛)多年冷似铁,娇儿恶卧踏里裂”,推测唐朝没有普及棉花种植
D.“五金(金银铜铁锡)元造化,九炼更精新”,自然界中五金只能以化合态存在
D 解析:“以曾青涂铁,铁赤色如铜”,发生的反应为Fe+Cu2+===Fe2++Cu,涉及颜色变化和回收铜工艺;“东风扑酒香,吹醒殊乡愁”,酒中含有酯类物质,易挥发,涉及液体挥发并蕴含酯化反应;“布衾(麻葛)多年冷似铁,娇儿恶卧踏里裂”,当时的被子用麻葛制成,推测唐朝没有普及棉花种植;自然界中五金不只以化合态存在,比如金就能以单质形态存在。
4.在电解质溶液的导电性实验(装置如下图所示)中,下列向某一电解质溶液中逐滴加入另一溶液时,灯泡由亮变暗至熄灭后,又逐渐变亮的是 ( )
A.向盐酸中逐滴加入NaOH溶液
B.向CuSO4溶液中逐滴加入Ba(OH)2溶液
C.向硫酸中逐滴加入BaCl2溶液
D.向盐酸中逐滴加入AgNO3溶液
B 解析:灯泡的亮度与溶液的导电能力有关,而导电能力与溶液中的离子浓度有关。“灯泡由亮变暗至熄灭后,又逐渐变亮”,说明初始阶段溶液中离子的浓度减小直至接近于0,随后离子浓度逐渐增大,只有B项符合题意。
5.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.c(Al3+)=0.5 mol/L的溶液中:K+、[Al(OH)4]-、SO、CO
B.在c(H+)∶c(OH-)=1∶1012的溶液中:Na+、I-、NO、SO
C.含有0.1 mol/L Fe3+的溶液中:K+、Mg2+、I-、SO
D.能溶解Al(OH)3的溶液中:NH、K+、SO、HCO
B 解析:Al3+和CO发生相互促进的水解反应,不能大量共存;c(H+)∶c(OH-)=1∶1012的溶液呈碱性,四种离子之间不反应,可以大量共存;Fe3+和I-会发生氧化还原反应,不能大量共存;能溶解Al(OH)3的溶液可能是强酸溶液也可能是强碱溶液,HCO在强酸和强碱溶液中都不能大量存在,NH在强碱溶液中不能大量存在。
6.NaClO2/尿素复合吸收剂是一种良好的NO吸收剂,吸收原理为①3NaClO2+4NO+2H2O===4HNO3+3NaCl、②6NO+2CO(NH2)2===5N2+2CO2+4H2O。下列推断正确的是 ( )
A.物质的氧化性:HNO3>NaClO2>NO
B.复合吸收剂中的NaClO2会与尿素发生氧化还原反应
C.反应②中碳元素被NO氧化
D.反应②中若14 mol NO被完全吸收,则此过程转移电子为28 mol
D 解析:反应①中NaClO2是氧化剂,HNO3是氧化产物,则氧化性强弱为HNO3<NaClO2;NaClO2与尿素不反应,否则复合吸收剂吸收NO的效果会很差;反应②尿素中碳元素的化合价没有发生变化、氮元素的化合价升高,故尿素中的氮元素被 NO 氧化;反应②中1 mol NO参与反应转移2 mol电子,若 14 mol NO 被完全吸收,则此过程转移电子为 28 mol。
7.宏观微观符号是化学的三重表征,下列有关离子方程式的书写正确的是 ( )
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:6H++5SO+2MnO===5SO+2Mn2++3H2O
B 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;泡沫灭火器灭火的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↑;向亚硫酸氢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。
8.高铜酸钾是一种难溶于水的黑色粉末状固体,与高铁酸钾性质相似,可以由四羟基合铜酸钾和次溴酸在冰水浴中合成:
①K2[Cu(OH)4]+HBrO―→KCuO2+KBr+KBrO+H2O(未配平)
高铜酸钾在酸性条件下不稳定:
②KCuO2+H2SO4―→O2+CuSO4+H2O+K2SO4(未配平)
下列说法不正确的是 ( )
A.①中氧化剂和还原剂的物质的量之比为1∶2
B.②若有标准状况下5.6 L O2生成,则转移电子0.2NA
C.②中KCuO2既表现氧化性,又表现还原性
D.由①②可知氧化性强弱为HBrO>KCuO2>O2
B 解析:反应①,HBrO→KBr中溴元素的化合价降低,HBrO是氧化剂,K2[Cu(OH)4]→KCuO2中铜元素的化合价升高,K2[Cu(OH)4]是还原剂,根据得失电子守恒可知,氧化剂和还原剂的物质的量之比为1∶2;反应②的化学方程式为4KCuO2+6H2SO4===O2↑+4CuSO4+6H2O+2K2SO4,生成1 mol O2转移4 mol电子,标准状况下生成5.6 L O2的物质的量为n===0.25 mol,转移电子数为0.25 mol×4×NA mol-1=NA;反应②KCuO2中铜元素的化合价降低,氧元素的化合价升高,故KCuO2既表现氧化性,又表现还原性;氧化剂的氧化性强于氧化产物,由①可得氧化性强弱为HBrO>KCuO2,由②可得氧化性强弱为KCuO2>O2,则氧化性强弱为HBrO>KCuO2>O2。
9.(2024·广西钦州第一中学高三检测)实验小组的同学设计实验除去粗盐溶液中的Ca2+、Mg2+、SO并进行定性检验。已知:Ksp[Mg(OH)2]=5.6×10-12,Ksp(BaSO4)=1.1×10-10,Ksp(BaCO3)=2.6×10-9。
下列说法不正确的是 ( )
A.调节溶液的pH>12,可使滤液中c(Mg2+)<1×10-5mol/L
B.加入Na2CO3溶液发生的反应是Ba2++CO===BaCO3↓、Ca2++CO===CaCO3↓
C.加入盐酸只发生反应2H++CO===CO2↑+H2O、H++OH-===H2O
D.若步骤①加入BaCl2溶液后进行过滤,可以避免白色沉淀M的生成
B 解析:调节溶液的pH>12,则c(OH-)>10-2mol/L,则滤液中c(Mg2+)<= mol/L=5.6×10-8mol/L<1×10-5mol/L;由题意知,加入Na2CO3溶液还会存在反应BaSO4+CO⥫⥬BaCO3+SO;加入稀盐酸除去过量NaOH、Na2CO3,发生反应2H++CO===CO2↑+H2O、H++OH-===H2O;流程中加入Na2CO3会将部分BaSO4转化为BaCO3同时生成SO,故若步骤①加入BaCl2溶液后进行过滤,可以避免样品中混入SO,避免白色沉淀M的生成。
10.某强酸性X溶液中,除H+外,还可能存在Al3+、Fe2+、NH、Ba2+、Cl-、CO、SO、NO中的若干种,现取适量X溶液进行下图所示的一系列实验。
下列判断不正确的是 ( )
A.生成气体A的离子方程式为3Fe2++4H++NO===3Fe3++NO↑+2H2O
B.生成沉淀H的离子方程式为[Al(OH)4]-+CO2===Al(OH)3↓+HCO
C.溶液X中一定没有的离子为CO、Ba2+
D.溶液X中一定含有的离子是H+、Fe2+、SO、NH、Al3+
C 解析:X溶液呈强酸性,则溶液中不存在CO;X溶液和Ba(NO3)2溶液反应生成沉淀C,则溶液中存在SO,不存在与SO反应的Ba2+,沉淀C是BaSO4;酸性条件下NO具有强氧化性,加入Ba(NO3)2溶液有气体A产生,说明溶液X中存在Fe2+,不存在NO,气体A是NO;溶液B中加入过量NaOH溶液时产生了气体D,则溶液中含有NH,气体D是NH3,沉淀F是Fe(OH)3;溶液E中通入过量CO2时产生沉淀H和溶液G,则溶液X中存在Al3+,沉淀H是Al(OH)3。溶液X中含有Fe2+,酸性条件下与NO反应生成NO,反应的离子方程式为3Fe2++4H++NO===3Fe3++NO↑+2H2O;溶液X中一定没有的离子为CO、Ba2+、NO;溶液X中一定含有的离子是H+、Fe2+、SO、NH、Al3+。
二、非选择题
11.氮元素的常见化合价及其化合价对应的常见物质的化学式如下表,回答下列问题:
化合价
-3
+1
+2
+3
+4
+5
化学式
NH3
N2O
NO
N2O3
NO2
N2O5
(1)从化合价上看,N2O5具有____________(填“氧化”或“还原”)性。
(2)下列试剂不能用于干燥NH3的是____(填序号)。
A.浓硫酸 B.碱石灰
C.NaOH固体 D.CaCl2固体
(3)NO与NO2中氮元素的价态均处于中间价态,则NO与NO2均既有氧化性又有还原性。
①NO极易与氧气反应,NO表现________性;在一定条件下NO与氨气发生归中反应生成N2,其化学方程式为_____________________________________________________
________________________________________________________________________。
②NO2可与H2O发生自身歧化反应,反应中氧化剂和还原剂的物质的量之比为____________;NO2与NaOH溶液反应可生成两种盐,其中一种是NaNO2,写出NO2与NaOH溶液反应的化学方程式:_______________________________________________________
________________________________________________________________________。
③汽车排气管上装有催化转化器,可将汽车尾气中的有害气体CO和NO转化为无害气体,减少尾气对环境的污染,写出相关反应的化学方程式:
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
④工业生产中利用氨水吸收SO2和NO2,原理如下图所示。
写出NO2被吸收时发生反应的离子方程式:_________________________________。
答案:(1)氧化 (2)AD
(3)①还原 4NH3+6NO5N2+6H2O
②1∶2 2NO2+2NaOH===NaNO2+NaNO3+H2O
③2NO+2CON2+2CO2 ④2NO2+4SO===N2+4SO
12.用零价铁(Fe)去除含氮废水中的硝酸盐(NO)是环境修复的重要方法。一种去除NO的过程如下图所示。
(1)步骤 Ⅱ 中充分反应后,分离混合物的方法是____________。
(2)步骤 Ⅱ 中反应的离子方程式是____________________________________。
(3)实验发现,在步骤 Ⅱ 中补充一定量的Fe2+可以明显提高NO的去除率。向两份含氮废水[n(NO)=8.1×10-5mol]中均加入足量铁粉,做对比研究。
实验序号
ⅰ
ⅱ
所加试剂
铁粉
铁粉、FeCl2 (3.6×10-5mol)
NO的去除率
≈50%
≈100%
研究发现:Fe3O4 (导电)覆盖在铁粉表面;随着反应的进行,产生FeO(OH)(不导电),它会覆盖在Fe3O4表面,形成钝化层,阻碍电子传输。
ⅰ、ⅱ中均能发生Fe+2H+===Fe2++H2↑。该反应明显有助于ⅰ中NO的去除,结合离子方程式解释原因:_____________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(4)测定NO含量
步骤1:取V mL含氮(NO)水样,加入催化剂、V1 mL c1 mol/L FeSO4标准溶液(过量),再加入稀硫酸。
步骤2:用c2 mol/L K2Cr2O7标准溶液滴定剩余的Fe2+ (Cr2O被还原为Cr3+),终点时消耗V2 mL。
已知:3Fe2++NO+4H+===3Fe3++NO↑+2H2O。
①水样中NO的含量为____________ mol/L。
②溶液中O2影响测定。向步骤1中加入适量NaHCO3,产生CO2驱赶O2,否则会使测定结果____________(填“偏大”或“偏小”)。
答案:(1)过滤
(2)3Fe+NO+2H++H2O===Fe3O4+NH
(3)Fe2++2FeO(OH)===Fe3O4+2H+,Fe2+破坏了钝化层
(4)① ②偏大
解析:(2)由步骤 Ⅱ 的反应产物为四氧化三铁和NH,且已知铁粉和NO在酸性条件下发生该反应,可得该氧化还原反应为3Fe+NO+2H++H2O===Fe3O4+NH。
(3)由题中信息可知, 生成的Fe3O4 (导电)覆盖在铁粉表面,随着反应的进行,产生的FeO(OH) (不导电)会覆盖在Fe3O4表面,形成钝化层,阻碍电子传输。而Fe2++2FeO(OH)===Fe3O4+2H+,破坏了钝化层,有利于内层的铁能继续与硝酸根离子反应。
(4)①步骤1取V mL含氮(NO)水样,加入催化剂、V1 mL c1 mol/L FeSO4标准溶液(过量),再加入稀硫酸,发生反应3Fe2++NO+4H+===3Fe3++NO↑+2H2O;步骤2用c2 mol/L K2Cr2O7标准溶液滴定剩余的Fe2+ (Cr2O被还原为Cr3+),终点时消耗V2 mL,发生反应6Fe2++Cr2O+14H+===6Fe3++2Cr3++7H2O。根据K2Cr2O7标准溶液的用量求得剩余的FeSO4的物质的量为6c2V2×10-3mol,则参与步骤1反应的FeSO4的物质的量为(c1V1-6c2V2)×10-3mol;根据3Fe2++NO+4H+===3Fe2++NO↑+2H2O,可得反应消耗n(NO)=mol,故原水样中NO的含量为c(NO)= mol/L= mol/L。
②溶液中O2存在,也会消耗FeSO4,导致K2Cr2O7的用量偏小,由于FeSO4总量一定,参与步骤1反应的FeSO4物质的量会偏大(计算造成的误差),计算出来的水样中NO的含量偏大。
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