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高中化学第四章非金属及其化合物单元练含解析新人教版必修1

2022-02-17 09:52
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雨林之风
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高中化学第四章非金属及其化合物单元练含解析新人教版必修1

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这是一份高中化学第四章非金属及其化合物单元练含解析新人教版必修1，共13页。

单元形成性评价(四)(第四章)

(90分钟　100分)

一、选择题(本题包括16小题，每小题3分，共48分)

1．陶瓷是火与土的结晶，是中华文明的象征之一，其形成、性质与化学有着密切的关系。下列说法错误的是 (　　)

A.“雨过天青云破处”所描述的瓷器青色，来自氧化铁

B.闻名世界的秦兵马俑是陶制品，由黏土经高温烧结而成

C．陶瓷是应用较早的人造材料，主要化学成分是硅酸盐

D．陶瓷化学性质稳定，具有耐酸碱侵蚀、抗氧化等优点

【解析】选A。氧化铁是红色的，俗称铁红，所以瓷器的青色不是氧化铁。

2．下列有关物质的性质与应用对应关系不正确的是(　　)

A．常温下，铁与浓硝酸发生钝化，常用铁罐车运输浓硝酸

B．SO2有漂白性，常用它来漂白纸浆

C．硅酸钠溶液呈碱性，常用作木材的防火剂

D．Al具有良好的延展性和抗腐蚀性，常用铝箔包装物品

【解析】选C。常温下浓硝酸与铁发生钝化反应，而不是不反应，在表面生成一层致密的氧化物膜，可阻碍反应继续进行，故A项正确；二氧化硫具有漂白性，其漂白原理是能和某些有色物质反应生成无色物质，故利用二氧化硫漂白纸浆正确，故B项正确；硅酸钠不燃烧也不支持燃烧，可以作防火剂，与硅酸钠溶液的碱性无关，故C项错误；Al具有良好的延展性，可制成铝箔，且在表面能生成一层致密的氧化物膜，则具有抗腐蚀性，可制成铝箔包装物品，故D项正确。

3．向四支试管中分别加入少量不同的无色溶液进行如下操作，结论正确的是(　　)

	操作	现象	结论
A	先滴加BaCl2溶液，再加稀HNO3	生成白色沉淀，且沉淀不溶解	原溶液中有SO
B	滴加氯水和CCl4，振荡、静置	下层溶液显紫红色	原溶液中有I－
C	用洁净铂丝蘸取溶液进行焰色反应	火焰呈黄色	原溶液中有Na＋、K＋
D	滴加稀NaOH溶液加热，将红色石蕊试纸置于试管口	试纸不变蓝	原溶液中无NH

【解析】选B。SO具有还原性，可被硝酸氧化生成SO，不能排除SO，Ag＋也可能与Cl－生成AgCl沉淀，故A项错误；氯水中的氯气和碘离子反应生成碘单质，四氯化碳把碘从水溶液中萃取出来而显紫色，可说明原溶液中有I－，故B项正确；用洁净铂丝蘸取溶液进行焰色反应，透过蓝色钴玻璃观察，如观察不到紫色，则不含有钾离子，故C项错误；滴加稀氢氧化钠溶液，加热，因氨气易溶于水，不能生成气体，应用氢氧化钠浓溶液，故D项错误。

4．下列溶液中，所给离子一定能大量共存的是(　　)

A．含有大量NO的溶液：H＋、Fe2＋、SO、Cl－

B．使酚酞变红的溶液：Na＋、Ca2＋、SO、CO

C．含有大量Fe3＋的溶液：Na＋、Mg2＋、NO、SCN－

D．含有大量Al3＋的溶液：Na＋、NH、SO、Cl－

【解析】选D。A项中，由于H＋、NO、Fe2＋能发生反应而不共存；B项中，Ca2＋与SO、CO反应生成沉淀而不能大量共存；C项中，Fe3＋与SCN－反应生成络合物而不能大量共存；D项中，各离子间均不反应，能大量共存。

5．常温下，下列各组物质中，Y既能与X反应又能与Z反应的是(　　)

	X	Y	Z
①	NaOH溶液	Al(OH)3	稀硫酸
②	KOH溶液	SiO2	浓盐酸
③	O2	N2	H2
④	FeCl3溶液	Cu	浓硝酸

A.①③　　B．①④　　C．②④　　D．②③

【解析】选B。用排除法解答。②中的SiO2不能与浓盐酸反应，排除C、D选项；常温下，③中的O2与N2、N2与H2在常温下均不反应，排除A项。

6．下图是制取、净化并测量生成气体体积的装置示意图。利用下图装置进行下表所列实验，能达到实验目的的是(　　)

选项	a(液体)	b(固体)	c(液体)
A	稀盐酸	锌粒	浓硫酸
B	浓氨水	生石灰	浓硫酸
C	浓硫酸	铜片	NaOH溶液
D	稀硝酸	铜片	H2O

【解析】选A。浓氨水与生石灰反应生成的氨气会与浓硫酸反应；Cu与浓硫酸在常温下不反应；Cu与稀硝酸反应生成的NO气体会被装置中的空气氧化。

7．下列制取SO2、验证其漂白性、收集并进行尾气处理的装置和原理中，能达到实验目的的是(　　)

【解析】选B。稀硫酸和铜不反应，应用浓硫酸和铜反应制备二氧化硫气体，选项A错误；二氧化硫具有漂白性，可使品红褪色，操作符合要求，可达到实验目的，选项B正确；二氧化硫密度比空气大，可用向上排空气法收集，气体应从长导管进入，选项C错误；二氧化硫不溶于饱和亚硫酸氢钠溶液，应用氢氧化钠溶液吸收尾气，且防止倒吸，选项D错误。

8．取软锰矿石(主要成分为MnO2)116 g跟足量浓盐酸发生如下反应(杂质不参与反应)MnO2＋4HCl(浓)MnCl2＋Cl2↑＋2H2O，制得22.4 L Cl2(标准状况)，下列有关说法中不正确的是(　　)

A．这种软锰矿石中MnO2的质量分数为75%

B．被氧化的HCl的物质的量为4 mol

C．参加反应的HCl的质量为146 g

D．被还原的MnO2的物质的量为1 mol

【解析】选B。n(Cl2)＝＝1 mol，由MnO2＋4HCl(浓)MnCl2＋Cl2↑＋2H2O反应，1 mol MnO2参加反应，其质量为87 g，则软锰矿石中MnO2的质量分数为×100%＝75%，故A项正确；由反应可知，生成1 mol气体时，2 mol HCl被氧化，故B项错误；参加反应的HCl为4 mol，其质量为4 mol×36.5 g·mol－1＝146 g，故C项正确；Mn元素的化合价降低，被还原的MnO2的物质的量为1 mol，故D项正确。

9．如图所示是NH3的两个性质实验，下列有关说法中正确的是(　　)

A.两个实验均表现了NH3易溶于水

B．两个实验均表现了NH3易挥发

C．两个实验均表现了NH3是碱性气体

D．两个实验均表现了NH3是还原性气体

【解析】选C。实验一是氨的喷泉实验，证明氨极易溶于水，形成一水合氨弱碱溶液，滴加酚酞溶液变红色，证明氨是碱性气体。实验二中浓氨水挥发出的氨分子和浓盐酸挥发出的氯化氢分子结合生成氯化铵固体小颗粒，证明浓氨水易挥发，氨遇到氯化氢发生反应生成氯化铵，证明氨是碱性气体。

10．甲、乙、丙、丁四种物质中，甲、乙、丙均含有相同的某种元素，它们之间具有转化关系：甲乙丙。下列有关物质的推断不正确的是(　　)

A．若甲为氮气，则丁可能是O2

B．若甲为AlCl3溶液，则丁可能是NaOH溶液

C．若甲为Fe，则丁可能是稀硝酸

D．若甲为NaOH溶液，则丁可能是CO2

【解析】选A。若甲为N2，丁为O2，则乙为NO，丙为NO2，但NO2与N2不反应，不符合转化关系，故A错误；若甲为氯化铝，丁为氢氧化钠，则乙为氢氧化铝，丙为偏铝酸钠，偏铝酸钠与氯化铝反应可生成氢氧化铝，符合转化关系，故B正确；若甲为铁，丁为稀硝酸，则乙为硝酸亚铁，丙为硝酸铁，硝酸铁与铁反应可生成硝酸亚铁，符合转化关系，故C正确；若甲为氢氧化钠，丁为CO2，则乙为碳酸钠，丙为碳酸氢钠，碳酸氢钠与氢氧化钠反应可生成碳酸钠，符合转化关系，故D正确。

11．(2020·平顶山高一检测)下列说法正确的是(　　)

A．为测定新制氯水的pH，用玻璃棒蘸取液体滴在pH试纸上，与标准比色卡对照即可

B．向含I－的无色溶液中滴加少量新制氯水，再滴加淀粉溶液，若溶液变成蓝色，则氧化性：Cl2＞I2

C. 过量的铁在氯气中燃烧可生成氯化亚铁

D．由Ca(ClO)2＋CO2＋H2O===CaCO3↓＋2HClO可推出Ca(ClO)2＋SO2＋H2O===CaSO3↓＋2HClO

【解析】选B。氯水具有漂白性，会将pH试纸漂白，故无法测定其pH，A项错误；向含I－的无色溶液中滴加少量新制氯水，发生反应：Cl2＋2I－===2Cl－＋I2，淀粉遇碘变蓝，说明氧化性Cl2＞I2，B项正确； Cl2与变价金属反应生成高价金属氯化物，其产物与氯气和金属的相对量无关，C项错误；Ca(ClO)2有强氧化性，应生成 CaSO4，D项错误。

12．如图是进行气体性质实验的常用装置，下列对有关实验现象的描述不正确的是(　　)

A.若水槽中是NaOH溶液，试管中是Cl2，则可看到试管中液面上升，试管中黄绿色褪去

B．若水槽中是水，试管中是NO2，则可看到试管中液面上升，液体最终充满整个试管

C．若水槽中是水(并滴有一定量酚酞溶液)，试管中是NH3，则可看到试管中液面上升并呈红色

D．若水槽中和试管中都是氯水，光照后可在试管中收集到氧气

【解析】选B。NO2与水反应的化学方程式为3NO2＋H2O===2HNO3＋NO，最终气体体积减小，液体不会充满整个试管，故B项不正确。

13．二氧化硫是中国允许使用的还原性漂白剂。对食品有漂白和对植物性食品内的氧化酶有强烈的抑制作用。中国规定可用于葡萄酒和果酒，最大使用量

0.25 g·kg－1，残留量不得超过0.05 g·kg－1。

下列说法正确的是(　　)

A．因为SO2具有漂白性，所以它能使品红溶液、溴水、酸性KMnO4溶液、石蕊溶液褪色

B．能使品红溶液褪色的不一定是SO2

C．SO2、漂白粉、活性炭、Na2O2都能使红墨水褪色，其原理相同

D．SO2和Cl2混合使用，将会有更强的漂白能力

【解析】选B。A选项不正确，SO2使溴水、酸性KMnO4溶液褪色是因为SO2具有还原性，能使品红褪色是因为SO2有漂白性，SO2不能使酸碱指示剂褪色。B选项正确，因为能使品红溶液褪色的物质很多，不仅仅是SO2。C选项错误，因为这些漂白剂的漂白原理不相同，SO2漂白属于加合型，活性炭漂白属于吸附型，漂白粉、Na2O2漂白属于氧化型。D选项也不正确，SO2和Cl2混合会发生反应SO2＋Cl2＋2H2O===H2SO4＋2HCl，失去漂白能力。

14．(2020·临沂高一检测)某混合溶液中含有NaI、NaBr、Na2SO4三种溶质，其物质的量均为1 mol，向混合溶液中通入一定量的氯气。下列说法正确的是(　　)

A．将溶液蒸干最多可以得到4 mol NaCl

B．将溶液蒸干并灼烧，得到的固体可能是NaCl、NaBr、Na2SO4

C．向溶液中滴加淀粉KI溶液，溶液变蓝，则氯气一定过量

D．若通入氯气的体积为22.4 L(标准状况)，反应的离子方程式为2I－＋Cl2===I2＋2Cl－

【解析】选B。氯气与硫酸钠不反应，因此将溶液蒸干最多可以得到2 mol NaCl，A错误；若氯气与部分溴化钠反应，则将溶液蒸干并灼烧，得到的固体可能是NaCl、NaBr、Na2SO4，B正确；向溶液中滴加淀粉KI溶液，溶液变蓝，说明有碘生成，氯气可能只与部分的NaI反应，C错误；D项，正确的离子方程式为2I－＋Cl2===I2＋2Cl－、2Br－＋Cl2===Br2＋2Cl－，错误。

15．(2020·唐山高一检测)将11.2 g的MgCu混合物完全溶解于足量的硝酸中，收集反应产生的气体x(假定产生的气体全部逸出)。再向所得溶液中加入足量的NaOH溶液，产生21.4 g沉淀。根据题意推断气体x的成分可能是(　　)

A．0.3 mol NO2和0.3 mol NO

B．0.2 mol NO2和0.1 mol N2O4

C．0.6 mol NO

D．0.1 mol NO、0.2 mol NO2和0.05 mol N2O4

【解析】选D。向MgCu混合物与足量的硝酸反应所得溶液中加入足量的NaOH溶液，产生21.4 g沉淀为氢氧化镁、氢氧化铜，所以沉淀中m(OH－)为21.4 g－11.2 g＝10.2 g，物质的量为＝0.6 mol，根据电荷守恒可知，11.2 g的MgCu混合物提供的电子为0.6 mol。生成0.3 mol NO2和0.3 mol NO，N元素获得电子为0.3 mol×(5－4)＋0.3 mol×(5－2)＝1.2 mol，得失电子不相等，A错误；生成0.2 mol NO2和0.1 mol N2O4，N元素获得电子为0.2 mol×(5－4)＋0.1 mol×2×(5－4)＝0.4 mol，得失电子不相等，B错误；生成0.6 mol NO，N元素获得电子为0.6 mol×(5－2)＝1.8 mol，C错误；生成0.1 mol NO、0.2 mol NO2和0.05 mol N2O4，N元素获得电子为0.1 mol×(5－2)＋0.2 mol×(5－4)＋

0.05 mol×2×(5－4)＝0.6 mol，得失电子相等，D正确。

16．某学习小组设计实验探究NO与铜粉的反应并检验NO，实验装置如图所示(夹持装置略)。实验开始前，向装置中通入一段时间的N2，排尽装置内的空气。

已知：在溶液中FeSO4＋NO[Fe(NO)]SO4(棕色)，该反应可用于检验NO。下列说法不正确的是(　　)

A．装置B、E中的试剂依次为水、硫酸亚铁溶液

B．若观察到装置D中红色粉末变黑色，则NO与Cu发生了反应

C．实验结束后，先熄灭酒精灯，再关闭分液漏斗的活塞

D．装置F收集的气体中可能含有NO2

【解析】选D。稀硝酸与铜反应生成一氧化氮，能够被氧气氧化为二氧化氮，因此实验前需要通入氮气，排除装置中的空气；硝酸具有挥发性，生成的一氧化氮中混有少量硝酸蒸气，可以通过水吸收后再干燥，然后再探究干燥的一氧化氮在加热时与铜的反应，未反应的NO可以利用硫酸亚铁溶液检验，根据上述分析，装置B、E中的试剂依次为水、硫酸亚铁溶液，故A项正确；若观察到装置D中红色粉末变黑色，说明NO与Cu发生了反应，生成了氧化铜，故B项正确；实验结束后，为了防止倒吸，需要先熄灭酒精灯，再关闭分液漏斗的活塞，停止通入NO，故C项正确。由于FeSO4＋NO[Fe(NO)]SO4(棕色)，为可逆反应，装置F收集的气体中可能含有NO ，故D项错误。

二、非选择题(本题包括5小题，共52分)

17．(6分)汽车尾气(含CO、SO2和NO等)是城市空气污染源之一，治理的方法之一是在汽车的排气管上装一个“催化转化器”，它能使一氧化碳与一氧化氮反应生成可参与大气生态循环的无毒气体。

(1)汽车尾气中导致酸雨形成的主要物质是______________________________。

(2)写出在催化剂的作用下CO与NO反应的化学方程式：___________________________________________________________________。

(3)下列各项措施中，有利于缓解城市空气污染的是______(填序号)。

A．充分利用太阳能，减少能源消耗

B．使用电动车，减少汽油消耗

C．植树种草，绿化环境

【解析】(2)根据题中信息“它能使一氧化碳与一氧化氮反应生成可参与大气生态循环的无毒气体”，可推出该反应2CO＋2NON2＋2CO2。

答案：(1)SO2、NO

(2)2CO＋2NON2＋2CO2　(3)ABC

18．(12分)物质的类别和核心元素的化合价是研究物质性质的两个重要角度。请根据如图所示，回答下列问题：

(1)X的化学式为__________，Y的化学式为________。

(2)W的浓溶液与铜单质在加热条件下可以发生化学反应，反应的化学方程式为______________________________。

(3)欲制备Na2S2O3，从氧化还原角度分析，合理的是________(填字母)。

A．Na2S＋S　　　　　　 B．Na2SO3＋S

C．Na2SO3＋Na2SO4 D．SO2＋Na2SO4

(4)将X与SO2混合，可生成淡黄色固体，该反应的氧化产物与还原产物的质量之比为____________________________________________________________。

【解析】(2)W的浓溶液是浓硫酸，与铜单质在加热条件下发生反应Cu＋2H2SO4(浓)CuSO4＋SO2↑＋2H2O。(3)Na2S2O3中S元素化合价是＋2价，从氧化还原的角度分析，反应物中S元素化合价必须分别大于2和小于2，A中S化合价都小于2，C、D中S的化合价都大于2，B符合题意，答案选B。(4)X为H2S，与SO2混合可生成淡黄色固体，2H2S＋SO2===3S↓＋2H2O，反应中硫元素化合价由－2价变化为0价，H2S作还原剂，＋4价变化为0价，二氧化硫作氧化剂，则该反应的氧化剂与还原剂的物质的量之比为1∶2。所以该反应的氧化产物与还原产物的质量之比为2∶1。

答案：(1)H2S　SO2　(2)Cu＋2H2SO4(浓)CuSO4＋SO2↑＋2H2O　(3)B　(4)2∶1

19．(8分)“84”消毒液是生活中常用的消毒剂，可与硫酸溶液反应制取氯气，反应原理为：NaClO ＋ NaCl ＋ H2SO4Na2SO4＋ Cl2↑ ＋ H2O; 为探究氯气的性质，某同学利用此原理制氯气并设计了如下所示的实验装置：

(1)从①、②、③装置中选择合适的制氯气装置(A处)______(填写序号)。

(2)装置B、C中依次放的是干燥的红色布条和湿润的红色布条，实验过程中该同学发现装置B中的布条也褪色，其原因可能是______________________；说明该装置存在明显的缺陷，请提出合理的改进的方法________________________________。

(3)为了验证氯气的氧化性，将氯气通入Na2SO3溶液中，然后检验反应后溶液中是否含有SO。检验SO的方法是：取少量反应后溶液于试管中，先加入足量的________至无明显现象，然后再加入少量______溶液，有白色沉淀生成，说明含有SO。

(4)氯气通入饱和NaHCO3溶液能产生无色气体，已知酸性：盐酸 > 碳酸 > 次氯酸，该实验证明氯气与水反应的生成物中含有__________________________

(填“盐酸”或“次氯酸”)。

【解析】(1)由NaClO＋NaCl＋H2SO4Na2SO4＋Cl2↑＋H2O可知，反应有液体参加，需要加热，所以选装置②；(2)装置B中干燥的有色布条褪色，说明氯气中可能混有少量的水蒸气，氯气与水反应生成次氯酸而有漂白性，因此应在A和B之间增加盛有浓H2SO4的洗气瓶，除去Cl2中的水蒸气；(3)检验硫酸根必须排除其他离子的干扰，因此检验反应后溶液中含有SO的方法是：取少量反应后溶液于试管中，先加入足量的稀盐酸至无明显现象，然后再加入少量BaCl2溶液有白色沉淀生成，说明含有SO。(4)氯气通入水溶液会反应生成盐酸和次氯酸，酸性盐酸＞碳酸＞次氯酸，氯气通入饱和NaHCO3溶液能产生无色气体，证明氯气与水反应的生成物中含有盐酸。

答案：(1)②　(2)产生的氯气中含有水蒸气会反应生成次氯酸　在装置A、B之间增加盛有浓硫酸的洗气瓶(或干燥装置)　(3)稀盐酸(或HCl溶液)　BaCl2(或其他合理答案)　(4)盐酸

20．(14分)某课外活动小组在实验室用下图所示装置快速制取氨并验证氨的某些性质，同时收集少量纯净的氮气，请回答。

(1)写出用生石灰和浓氨水反应制氨的化学方程式__________________________________，解释放出NH3的原因______________。

(2)实验进行一段时间，观察到硬质玻璃管内黑色氧化铜粉末变为红色，盛无水硫酸铜的干燥管内出现蓝色，并且在最后的出气导管口处收集到纯净、干燥的氮气。根据这些现象，写出在硬质玻璃管内发生反应的化学方程式：______________________，这个反应说明氨具有__________________。

A．碱性　 B．还原性　C．氧化性　 D．不稳定性

(3)洗气瓶中浓硫酸的主要作用是_______________________________________。

(4)在最后的出气导管口处收集干燥、纯净的氮气，收集方法是________________。

A．排空气法　　B．排水法　　C．用气囊收集

(5)装置E的作用是___________________________________________________，

装置F的作用是_____________________________________________________。

E中的碱石灰________(填“能”或“不能”)换成CaCl2。

【解析】(1)CaO与氨水中的水反应生成Ca(OH)2，同时放出大量的热，促使NH3·H2O受热分解生成NH3，又由于温度升高NH3的溶解度减小，从而挥发出NH3。(2)CuO变为Cu，NH3变为N2，同时生成H2O，在该反应中CuO获得电子，NH3失去电子，表现了NH3的还原性。(3)吸收空气中的水分，排除对检验生成物H2O的干扰，没有反应掉的NH3被浓硫酸吸收，防止NH3逸出而污染环境。(4)排空气法收集到的N2中混有O2等，排水法收集到的N2中有水蒸气，用气囊收集可得干燥、纯净的N2。(5)E中盛放的是碱石灰，其作用是吸收NH3中的水蒸气。H2O能与无水硫酸铜作用出现蓝色，所以用无水硫酸铜可检验CuO和NH3反应是否有H2O生成。由于CaCl2能与NH3反应，所以不能将碱石灰换为CaCl2。