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2020-2021学年第3章 自然界中的元素综合与测试课后作业题
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这是一份2020-2021学年第3章 自然界中的元素综合与测试课后作业题，共11页。试卷主要包含了选择题，非选择题等内容，欢迎下载使用。
1．(2021·武汉高一检测)化学与生产、生活密切相关。下列说法不正确的是( )
A．Fe2O3可用于涂料
B．SO2、NO、NO2可形成酸雨
C．“雷雨发庄稼”包含氮的固定过程
D．化石燃料直接燃烧可促进“低碳”经济
【解析】选D。Fe2O3是一种红棕色粉末，可用作油漆、涂料的红色颜料，故A正确；SO2可形成硫酸型酸雨，NO、NO2可形成硝酸型酸雨，均可形成酸雨，故B正确；氮气与氧气生成NO，为氮的固定，故C正确；化石燃料直接燃烧排放大量的二氧化碳及固体颗粒物等，不能促进“低碳”经济，减少化石燃料的使用可促进“低碳”经济，故D错误。
2．在一种酸性溶液中可能存在Fe3＋、NO eq \\al(\s\up1(－),\s\d1(3)) 、Cl－、I－中的一种或几种离子，向该溶液中加入溴水，再加入淀粉，溶液变蓝。由此可推断溶液中( )
A．一定含有I－，不能确定是否含有Cl－
B．可能含有NO eq \\al(\s\up1(－),\s\d1(3)) 、Cl－和I－
C．可能含有NO eq \\al(\s\up1(－),\s\d1(3))
D．一定含有Fe3＋
【解析】选A。加溴水后再加淀粉，溶液变蓝说明溶液中一定含I－，则一定不含Fe3＋、NO eq \\al(\s\up1(－),\s\d1(3)) 但不能确定是否含Cl－。
3．(2021·济南高一检测)在给定条件下，下列物质间转化均能实现的是( )
A．Fe eq \(――→,\s\up7(Cl2),\s\d5(点燃)) FeCl2 eq \(――→,\s\up7(NaOH溶液)) Fe(OH)2
B．NH3 eq \(――→,\s\up7(O2),\s\d5(催化剂、加热)) NO2 eq \(――→,\s\up7(H2O)) HNO3
C．S eq \(――→,\s\up7(O2),\s\d5(点燃)) SO2 eq \(――→,\s\up7(H2O)) H2SO4
D．CaCO3 eq \(――→,\s\up7(高温)) CaO eq \(――→,\s\up7(H2O)) Ca(OH)2
【解析】选D。Fe与Cl2直接化合得到FeCl3，所以FeCl2不能由单质一步转化实现，故A错误；NH3与氧气催化氧化反应生成NO，所以NH3到NO2不能由一步转化实现，故B错误；SO2与水反应生成亚硫酸，不是生成H2SO4，故C错误；CaCO3高温分解生成CaO，加水生成Ca(OH)2，每一步均能转化实现，故D正确。
4．某同学为检验溶液中是否含有常见的四种无机离子，进行了如图所示的实验操作。其中检验过程中产生的气体能使湿润的红色石蕊试纸变蓝。由该实验能得到的正确结论是( )
A．原溶液中一定含有SO eq \\al(\s\up1(2－),\s\d1(4)) B．原溶液中一定含有NH eq \\al(\s\up1(＋),\s\d1(4))
C．原溶液中一定含有Cl－ D．原溶液中一定含有Fe3＋
【解析】选B。第一步引入了具有强氧化性的HNO3，因此无法通过后续实验判断是否一定含有SO eq \\al(\s\up1(2－),\s\d1(4)) 和Fe3＋，也可能含有SO eq \\al(\s\up1(2－),\s\d1(3)) 和Fe2＋，第一步引入了Cl－，无法判断是否一定有Cl－，与碱反应能生成使湿润的红色石蕊试纸变蓝的气体，一定有NH eq \\al(\s\up1(＋),\s\d1(4)) 。
5．将甲、乙两种气体同时通入过量的丙溶液中，可能产生沉淀的组合是( )
A.①②⑤ B．①③⑤⑥ C．①②④⑤ D．全部
【解析】选D。①中生成CaCO3、CaSO3沉淀，②中也会产生CaCO3沉淀，③中生成BaSO4沉淀，④中会生成BaSO4沉淀，⑤中生成CaCO3沉淀，⑥中会生成Mg(OH)2沉淀。
6．将盛有N2和NO2混合气体的试管倒立于水中，经过足够长时间后，试管内气体的体积缩小为原来的一半，则原混合气体中N2与NO2的体积比是( )
A．1∶1 B．1∶3 C．3∶1 D．1∶2
【解析】选B。将试管倒立于水中，仅NO2与H2O反应，剩余气体为NO和N2的混合气体。设原混合气体体积为V，NO2的体积为x，由差量法可得：
3NO2＋H2O===2HNO3＋NO ΔV(减小)
3 1 2
x eq \f(V,2)
3∶x＝2∶ eq \f(V,2) ，解得x＝ eq \f(3,4) V，即V(NO2)＝ eq \f(3,4) V。V(N2)＝V－ eq \f(3V,4) ＝ eq \f(V,4) ，所以V(N2)∶V(NO2)＝1∶3。
7．下列物质能使品红溶液褪色的是( )
①活性炭 ②过氧化钠
③氯水 ④二氧化硫 ⑤臭氧
A．①③④ B．②④⑤ C．①②③④ D．①②③④⑤
【解析】选D。以上五种物质均可使品红褪色，不过褪色的原理不尽相同：活性炭是吸附品红；过氧化钠、氯水、臭氧则是氧化品红褪色；二氧化硫则是与品红结合生成一种无色物质。
8.如图所示，集气瓶内充满某混合气体(括号内为体积比)，若将滴管内的水挤入集气瓶后，烧杯中的水会进入集气瓶，则集气瓶中的混合气体可能是( )
①CO、O2(2∶1) ②NH3、O2(8∶1) ③NO2、O2(4∶1) ④N2、H2(1∶3)
A．①② B．②③ C．②④ D．③④
【解析】选B。要使烧杯中的水进入集气瓶，说明集气瓶中的气体易溶于水或与水反应，使集气瓶中气体压强减小。题目中NH3易溶于水，NO2与O2的混合气体易与水发生反应。
9．有某硫酸和硝酸的混合溶液20 mL，其中含有硫酸的浓度为2 ml·L－1，含有硝酸的浓度为1 ml·L－1，现向其中加入0.96 g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．89.6 mL B．112 mL C．168 mL D．224 mL
【解析】选D。n(Cu)＝0.015 ml，n(NO eq \\al(\s\up1(－),\s\d1(3)) )＝0.02 ml，n(H＋)＝0.08 ml＋0.02 ml＝0.1 ml，根据离子反应方程式计算：
3Cu ＋ 8H＋ ＋ 2NO eq \\al(\s\up1(－),\s\d1(3)) ===3Cu2＋＋2NO↑＋4H2O
3 ml 8 ml 2 ml 2 ml
0．015 ml 0.1 ml 0.02 ml V(NO)
由各数据比较可知Cu不足，由Cu计算NO的体积：V(NO)＝ eq \f(2,3) ×0.015 ml×22.4 L·ml－1＝0.224 L＝224 mL。
10．用如图所示装置制取、提纯并收集表中的四种气体(a、b、c表示相应仪器中加入的试剂)，其中可行的是( )
【解析】选C。A项不能用NaOH溶液提纯NO2，因NO2与NaOH溶液反应；B项Cu与浓硫酸常温下不反应，且SO2与KMnO4(H＋)溶液反应；D项NH3的密度小于空气的密度，不能用图示收集装置收集NH3。
二、选择题(本题共5小题，每小题4分，共20分。每小题有一个或两个选项符合题目要求，全部选对得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分)
11．用加热法可以分离的一组物质是( )
A．氯化铵和消石灰 B．碳酸氢铵和过氧化钠
C．氯化铵和氯化钠 D．碘和碳酸钠
【解析】选C、D。A项加热时会发生反应生成NH3。B项NH4HCO3 eq \(=====,\s\up7(△)) NH3↑＋H2O＋CO2↑，Na2O2又与H2O、CO2反应。C项NH4Cl eq \(=====,\s\up7(△)) NH3↑＋HCl↑，NH3和HCl两气体遇冷又生成NH4Cl固体，NaCl热稳定性强。从而将二者分离。D项碘加热易升华，Na2CO3热稳定性强，加热可分离二者。
12．某金属单质跟一定浓度的硝酸反应，假定只有单一的还原产物。当参加反应的金属与被还原的硝酸的物质的量之比为2∶1时，还原产物是( )
A．NO2 B．NO C．N2O D．N2
【解析】选C。设金属的化合价为＋n，硝酸的还原产物中氮的化合价为＋x，则由得失电子守恒得2×(n－0)＝1×(5－x)，
即x＝5－2n。
讨论：①当n＝1时，x＝3，硝酸的还原产物为N2O3；
②当n＝2时，x＝1，硝酸的还原产物为N2O；
③当n＝3时，x＝－1，不合理，舍去。
由于金属离子一般不出现＋4以及以上的价态，故不再讨论。故正确答案为C。
13．(2021·辽宁适应性测试)下列各实验的现象及结论都正确的是( )
【解析】选A。蔗糖变黑，体积膨胀，说明浓硫酸具有脱水性，澄清石灰水变浑浊，说明生成CO2、SO2，浓硫酸具有强氧化性，A正确；铜粉与稀硫酸不反应，加入KNO3后溶液变蓝，是因为在酸性条件下，NO eq \\al(\s\up1(－),\s\d1(3)) 能与铜反应，B错误；过量的铁粉与硝酸反应，生成的是Fe2＋，C错误；将Na投入MgCl2溶液中，析出白色固体是Mg(OH)2，D错误。
14．将铜粉放入稀H2SO4中，加热无明显现象，但加入某盐后，发现铜粉质量逐渐减少，则该盐可能是( )
A.Fe2(SO4)3 B．ZnSO4 C．KNO3 D．NaCl
【解析】选A、C。Fe3＋具有较强的氧化性，能与Cu发生反应2Fe3＋＋Cu===2Fe2＋＋Cu2＋；NO eq \\al(\s\up1(－),\s\d1(3)) 在有大量H＋存在时，具有强氧化性，能使铜溶解。
15．(2021·广东适应性测试)推理是一种重要的能力。打开分液漏斗活塞，进行如图所示的探究实验，对实验现象的预测及分析错误的是( )
A.试管内CCl4层溶液褪色，说明Br2具有氧化性
B.试管中的红色花瓣褪色，说明SO2具有漂白性
C.试管中产生大量气泡，说明Na2SO3被氧化产生SO3
D.一段时间后试管内有白色沉淀，说明有SO eq \\al(\s\up1(2－),\s\d1(4)) 生成
【解析】选C。由图可知该实验为SO2的制备及其性质探究。SO2与Br2反应为SO2＋Br2＋2H2O===H2SO4＋2HBr，说明Br2具有氧化性，A正确；试管中红色花瓣褪色，说明SO2具有漂白性，B正确；试管中产生大量气泡，原因是锥形瓶内发生反应：H2SO4＋Na2SO3===Na2SO4＋SO2↑＋H2O，C错误；一段时间后，试管中有白色沉淀产生，是由于试管中反应产生SO eq \\al(\s\up1(2－),\s\d1(4)) 而与Ba2＋结合产生BaSO4沉淀，D正确。
三、非选择题(本题共5小题，共60分)
16．(14分)某校课外活动小组为了探究铜与稀硝酸反应产生的是NO气体，设计了如下实验。实验装置如图所示：
(1)设计装置A的目的是________________________，为达此目的应进行的操作是____________________________________；
A中反应的化学方程式是_____________________。
(2)在(1)中的操作后将装置B中铜丝插入稀硝酸中，并微热之，观察到装置B中的现象是_______________________________________；
B中反应的离子方程式是_______________________________。
(3)装置E和F的作用是_________________________________；
为实现此目的，操作方法是______________________________________。
(4)D装置的作用是____________________________________。
【解析】(1)因烧瓶中有空气，则生成的NO能与氧气反应生成二氧化氮，利用A装置反应生成的二氧化碳气体赶尽装置中的空气避免对一氧化氮气体检验的干扰；为达到此目的，应进行的操作是使分液漏斗的凹槽对准小孔，打开K，当装置C中产生白色沉淀时，关闭K；
(2)因铜与稀硝酸反应生成硝酸铜、NO和水，其离子反应为3Cu＋2NO eq \\al(\s\up1(－),\s\d1(3)) ＋8H＋===3Cu2＋＋2NO↑＋4H2O，观察到气泡冒出和溶液变为蓝色；
(3)将F中的空气推入E中，发生2NO＋O2===2NO2，E中无色气体变为红棕色，证明NO存在，则该实验的目的是验证E中的无色气体为NO；
(4)NO、NO2都有毒，能污染环境，氮的氧化物能被NaOH溶液吸收，则装置D的作用为吸收NO、NO2等尾气，防止污染空气。
答案：(1)利用生成的CO2将整套装置内的空气赶尽，以排除对Cu与稀HNO3反应生成的气体产物观察的干扰 打开K，当装置C中产生白色沉淀时，关闭K
CaCO3＋2HNO3===Ca(NO3)2＋CO2↑＋H2O
(2)铜丝上产生气泡，稀硝酸液面上气体仍为无色，溶液变为蓝色
3Cu＋8H＋＋2NO eq \\al(\s\up1(－),\s\d1(3)) ===3Cu2＋＋2NO↑＋4H2O
(3)验证无色气体为NO 将注射器F中的空气推入E中
(4)吸收NO2、CO2等尾气，防止污染环境
17．(10分)如图表示某些物质之间的转化关系，每个字母代表一种物质，部分产物已略去。A是一种酸式盐，也是一种常用的化学肥料，B是能使湿润的红色石蕊试纸变蓝色的无色气体，D是无色无味气体。
回答下列问题：
(1)物质A的名称是__________。
(2)写出物质B的一种主要用途_________________________________。
(3)写出实验室制取气体B的化学方程式_________________________________；
写出工业上制取气体B的化学方程式_______________________________。
(4)写出反应的化学方程式：
B→E___________________________________；
F→G____________________________________。
【解析】A与NaOH固体加热反应生成能使湿润的红色石蕊试纸变蓝色的无色气体B，B是NH3，A是铵盐，D是无色无味气体，由 eq \x(B) eq \(――→,\s\up7(＋D)) eq \x(E) eq \(――→,\s\up7(＋D)) eq \x(F) ，F可推测D为O2，则E为NO，F为NO2，NO2与H2O反应生成HNO3(G)，在加热条件下HNO3与木炭反应生成NO2和CO2，即C为CO2，A为NH4HCO3。
答案：(1)碳酸氢铵
(2)制氮肥(或制硝酸或作制冷剂)
(3)2NH4Cl＋Ca(OH)2 eq \(=====,\s\up7(△)) CaCl2＋2NH3↑＋2H2O N2＋3H2 eq \(,\s\up7(催化剂),\s\d5(高温、高压)) 2NH3
(4)4NH3＋5O2 eq \(=====,\s\up7(催化剂),\s\d5(高温)) 4NO＋6H2O 3NO2＋H2O===2HNO3＋NO
18．(12分)某化学兴趣小组为探索铜与浓硫酸的反应，用如图所示装置进行有关实验。
甲组取a g铜片和一定量的浓硫酸放入试管中加热，直到反应完毕，最后发现试管中还有一定量的H2SO4和Cu剩余。
(1)写出装置A中所发生反应的化学方程式________________________。
(2)若用含0.2 ml H2SO4的浓硫酸与过量铜片共热，能否收集到0.1 ml SO2__________(填“能”或“不能”)。
(3)当集气瓶B中的气体收集满时，装置C中有可能观察到的现象是________________________________。
(4)为什么有一定量的余酸却未能使Cu完全溶解，你认为原因是_____________________________。
(5)乙组同学认为实验装置C有可能造成环境污染，乙组学生设计了最简单方法给予解决：在C试管口塞上一团沾有__________(填化学式)溶液的棉花。
(6)为了证明反应结束后的试管中的确有剩余的稀硫酸，可选择的试剂是__________。
A.铁粉 B．Na2CO3溶液 C．BaCl2溶液
【解析】铜只能与浓硫酸反应，与稀硫酸不反应；二氧化硫可以使品红褪色，可以用氢氧化钠溶液吸收，为防止污染，在试管口用浸有氢氧化钠溶液的棉花团堵住；证明剩余稀硫酸应检验其中的H＋，不能检验SO eq \\al(\s\up1(2－),\s\d1(4)) ，因产物CuSO4中也有SO eq \\al(\s\up1(2－),\s\d1(4)) 。
答案：(1)Cu＋2H2SO4(浓) eq \(=====,\s\up7(△)) CuSO4＋SO2↑＋2H2O
(2)不能 (3)品红溶液褪色
(4)稀H2SO4不能与Cu反应 (5)NaOH (6)A、B
19．(12分)铁是人体必需的微量元素，治疗缺铁性贫血的常见方法是服用补铁药物。市场上一种常见的补铁药物的主要成分是琥珀酸亚铁，呈暗黄色。该药物不仅能溶于水还能溶于人体中的胃酸。某同学为了检测该药片中Fe2＋的存在，设计并进行了下列实验：
(1)该药片的外表包有一层特殊的糖衣，这层糖衣的作用是_____________________________________________。
(2)试剂1是__________，试剂2是__________，加入试剂2后溶液呈淡红色，说明__________________________，
加入新制氯水后溶液中发生反应的离子方程式是_____________________。
(3)该同学猜想红色溶液变为无色溶液的原因是溶液中的＋3价铁被还原为＋2价铁，你认为该同学的猜想合理吗？__________。若你认为不合理，请说明理由(若你认为合理，该空不要作答)：_____________________。
【解析】(1)亚铁盐易被氧化，药片外表糖衣的作用是保护Fe2＋不被空气中的氧气氧化。(3)红色溶液变为无色溶液的原因不可能是＋3价铁被还原为＋2价铁，因为体系中不存在还原性物质，只可能是氯水的作用，Fe(SCN)3中SCN－被过量的氯水氧化而褪色，可以在褪色后的溶液中加入FeCl3溶液，溶液仍然不变红来证明。
答案：(1)保护Fe2＋不被空气中的氧气氧化
(2)稀盐酸 KSCN溶液 药片已部分失效(或部分被氧化) 2Fe2＋＋Cl2===2Fe3＋＋2Cl－、Fe3＋＋3SCN－===Fe(SCN)3
(3)不合理 Fe(SCN)3中SCN－被过量的氯水氧化而褪色，可以在褪色后的溶液中加入FeCl3溶液，溶液仍然不变红来证明
20．(12分)(1)如图装置，做以下两个实验：
①常温下将H2S和SO2以1∶1充满烧瓶，不久烧瓶中能观察到的现象是
_____________________________。
②若用Cl2代替SO2，其余同上，观察到的现象与①相同之处为_______________________，不同之处为_________________________；
试用简要文字和化学方程式解释原因__________________________。
③若想使②反应后，烧瓶内发生“喷泉”现象，引发的操作为________________________________。
(2)某学生课外活动小组利用如图所示装置分别做如下实验：
①在试管中注入某红色溶液，加热试管，溶液颜色逐渐变浅，冷却后恢复红色，则原溶液可能是____________________________________溶液；加热时溶液颜色由红色逐渐变浅的原因是__________________________。
②在试管中注入某无色溶液，加热试管，溶液变为红色，冷却后恢复无色，则此溶液可能是______________________溶液；加热时溶液由无色变为红色的原因____________________。
(3)单质X与浓H2SO4共热，反应中X与H2SO4的物质的量之比为1∶2，则生成物的化合价可能为______(填序号)。
①＋1 ②＋2 ③＋3 ④＋4
【解析】(1)①2H2S＋SO2===3S↓＋2H2O，烧瓶内压强迅速降低，可形成喷泉 ②H2S＋Cl2===S↓＋2HCl，烧瓶内压强几乎不变，不能形成喷泉。③若引发喷泉，可用热毛巾捂住烧瓶，将长玻璃管内空气赶走，让烧瓶内HCl气体与溶液接触。再拿开毛巾可产生喷泉。
(2)①根据现象可推测某气体溶于某无色溶液而使溶液变红，加热此气体易逸出，则气体为NH3，原溶液是酚酞。②由现象可推测，某气体溶于某红色溶液而使溶液变为无色，加热时此气体易逸出，则气体为SO2，原溶液为品红。
(3)若X为金属，浓H2SO4既作氧化剂又作酸性介质，产物为＋2价，X若为非金属，浓H2SO4只作氧化剂，则产物为＋4价。
答案：(1)①在烧瓶内壁上有淡黄色颗粒，烧瓶内形成喷泉
②在烧瓶内壁上有淡黄色颗粒 烧瓶中不能形成喷泉 因为Cl2和H2S反应：H2S＋Cl2===S↓＋2HCl，反应前后气体体积没有变化，不能产生压强差，所以不能形成喷泉
③用热毛巾捂住烧瓶，将长玻璃管内的空气赶出， 撤去毛巾会有喷泉发生
(2)①稀氨水和酚酞 稀氨水中的NH3逸出，所以溶液颜色变浅
②溶有SO2的品红 SO2气体逸出，品红溶液恢复红色
(3)②④
序号
甲
乙
丙
①
CO2
SO2
Ca(OH)2
②
HCl
CO2
Ca(OH)2
③
CO2
SO3
Ba(NO3)2
④
NO2
SO2
BaCl2
⑤
CO2
NH3
CaCl2
⑥
O2
NH3
MgCl2
气体
a
b
c
A
NO2
浓硝酸
铜片
NaOH溶液
B
SO2
浓硫酸
Cu
酸性KMnO4溶液
C
CO2
盐酸
CaCO3
浓硫酸
D
NH3
浓氨水
生石灰
碱石灰
选项
实验
现象
结论
A
浓硫酸滴入蔗糖中，产生的气体导入澄清石灰水
蔗糖变黑、体积膨胀，澄清石灰水变浑浊
浓硫酸具有脱水性和强氧化性
B
铜粉加入稀硫酸中，加热；再加入少量硝酸钾固体
加热时无明显现象，加入硝酸钾后溶液变蓝
硝酸钾起催化作用
C
过量铁粉加入稀硝酸中，充分反应后，滴加KSCN溶液
有无色气泡产生，溶液呈血红色
稀硝酸能将Fe氧化成Fe3＋
D
将Na粒投入MgCl2溶液
析出银白色固体
固体为Mg
1．(2021·武汉高一检测)化学与生产、生活密切相关。下列说法不正确的是( )
A．Fe2O3可用于涂料
B．SO2、NO、NO2可形成酸雨
C．“雷雨发庄稼”包含氮的固定过程
D．化石燃料直接燃烧可促进“低碳”经济
【解析】选D。Fe2O3是一种红棕色粉末，可用作油漆、涂料的红色颜料，故A正确；SO2可形成硫酸型酸雨，NO、NO2可形成硝酸型酸雨，均可形成酸雨，故B正确；氮气与氧气生成NO，为氮的固定，故C正确；化石燃料直接燃烧排放大量的二氧化碳及固体颗粒物等，不能促进“低碳”经济，减少化石燃料的使用可促进“低碳”经济，故D错误。
2．在一种酸性溶液中可能存在Fe3＋、NO eq \\al(\s\up1(－),\s\d1(3)) 、Cl－、I－中的一种或几种离子，向该溶液中加入溴水，再加入淀粉，溶液变蓝。由此可推断溶液中( )
A．一定含有I－，不能确定是否含有Cl－
B．可能含有NO eq \\al(\s\up1(－),\s\d1(3)) 、Cl－和I－
C．可能含有NO eq \\al(\s\up1(－),\s\d1(3))
D．一定含有Fe3＋
【解析】选A。加溴水后再加淀粉，溶液变蓝说明溶液中一定含I－，则一定不含Fe3＋、NO eq \\al(\s\up1(－),\s\d1(3)) 但不能确定是否含Cl－。
3．(2021·济南高一检测)在给定条件下，下列物质间转化均能实现的是( )
A．Fe eq \(――→,\s\up7(Cl2),\s\d5(点燃)) FeCl2 eq \(――→,\s\up7(NaOH溶液)) Fe(OH)2
B．NH3 eq \(――→,\s\up7(O2),\s\d5(催化剂、加热)) NO2 eq \(――→,\s\up7(H2O)) HNO3
C．S eq \(――→,\s\up7(O2),\s\d5(点燃)) SO2 eq \(――→,\s\up7(H2O)) H2SO4
D．CaCO3 eq \(――→,\s\up7(高温)) CaO eq \(――→,\s\up7(H2O)) Ca(OH)2
【解析】选D。Fe与Cl2直接化合得到FeCl3，所以FeCl2不能由单质一步转化实现，故A错误；NH3与氧气催化氧化反应生成NO，所以NH3到NO2不能由一步转化实现，故B错误；SO2与水反应生成亚硫酸，不是生成H2SO4，故C错误；CaCO3高温分解生成CaO，加水生成Ca(OH)2，每一步均能转化实现，故D正确。
4．某同学为检验溶液中是否含有常见的四种无机离子，进行了如图所示的实验操作。其中检验过程中产生的气体能使湿润的红色石蕊试纸变蓝。由该实验能得到的正确结论是( )
A．原溶液中一定含有SO eq \\al(\s\up1(2－),\s\d1(4)) B．原溶液中一定含有NH eq \\al(\s\up1(＋),\s\d1(4))
C．原溶液中一定含有Cl－ D．原溶液中一定含有Fe3＋
【解析】选B。第一步引入了具有强氧化性的HNO3，因此无法通过后续实验判断是否一定含有SO eq \\al(\s\up1(2－),\s\d1(4)) 和Fe3＋，也可能含有SO eq \\al(\s\up1(2－),\s\d1(3)) 和Fe2＋，第一步引入了Cl－，无法判断是否一定有Cl－，与碱反应能生成使湿润的红色石蕊试纸变蓝的气体，一定有NH eq \\al(\s\up1(＋),\s\d1(4)) 。
5．将甲、乙两种气体同时通入过量的丙溶液中，可能产生沉淀的组合是( )
A.①②⑤ B．①③⑤⑥ C．①②④⑤ D．全部
【解析】选D。①中生成CaCO3、CaSO3沉淀，②中也会产生CaCO3沉淀，③中生成BaSO4沉淀，④中会生成BaSO4沉淀，⑤中生成CaCO3沉淀，⑥中会生成Mg(OH)2沉淀。
6．将盛有N2和NO2混合气体的试管倒立于水中，经过足够长时间后，试管内气体的体积缩小为原来的一半，则原混合气体中N2与NO2的体积比是( )
A．1∶1 B．1∶3 C．3∶1 D．1∶2
【解析】选B。将试管倒立于水中，仅NO2与H2O反应，剩余气体为NO和N2的混合气体。设原混合气体体积为V，NO2的体积为x，由差量法可得：
3NO2＋H2O===2HNO3＋NO ΔV(减小)
3 1 2
x eq \f(V,2)
3∶x＝2∶ eq \f(V,2) ，解得x＝ eq \f(3,4) V，即V(NO2)＝ eq \f(3,4) V。V(N2)＝V－ eq \f(3V,4) ＝ eq \f(V,4) ，所以V(N2)∶V(NO2)＝1∶3。
7．下列物质能使品红溶液褪色的是( )
①活性炭 ②过氧化钠
③氯水 ④二氧化硫 ⑤臭氧
A．①③④ B．②④⑤ C．①②③④ D．①②③④⑤
【解析】选D。以上五种物质均可使品红褪色，不过褪色的原理不尽相同：活性炭是吸附品红；过氧化钠、氯水、臭氧则是氧化品红褪色；二氧化硫则是与品红结合生成一种无色物质。
8.如图所示，集气瓶内充满某混合气体(括号内为体积比)，若将滴管内的水挤入集气瓶后，烧杯中的水会进入集气瓶，则集气瓶中的混合气体可能是( )
①CO、O2(2∶1) ②NH3、O2(8∶1) ③NO2、O2(4∶1) ④N2、H2(1∶3)
A．①② B．②③ C．②④ D．③④
【解析】选B。要使烧杯中的水进入集气瓶，说明集气瓶中的气体易溶于水或与水反应，使集气瓶中气体压强减小。题目中NH3易溶于水，NO2与O2的混合气体易与水发生反应。
9．有某硫酸和硝酸的混合溶液20 mL，其中含有硫酸的浓度为2 ml·L－1，含有硝酸的浓度为1 ml·L－1，现向其中加入0.96 g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．89.6 mL B．112 mL C．168 mL D．224 mL
【解析】选D。n(Cu)＝0.015 ml，n(NO eq \\al(\s\up1(－),\s\d1(3)) )＝0.02 ml，n(H＋)＝0.08 ml＋0.02 ml＝0.1 ml，根据离子反应方程式计算：
3Cu ＋ 8H＋ ＋ 2NO eq \\al(\s\up1(－),\s\d1(3)) ===3Cu2＋＋2NO↑＋4H2O
3 ml 8 ml 2 ml 2 ml
0．015 ml 0.1 ml 0.02 ml V(NO)
由各数据比较可知Cu不足，由Cu计算NO的体积：V(NO)＝ eq \f(2,3) ×0.015 ml×22.4 L·ml－1＝0.224 L＝224 mL。
10．用如图所示装置制取、提纯并收集表中的四种气体(a、b、c表示相应仪器中加入的试剂)，其中可行的是( )
【解析】选C。A项不能用NaOH溶液提纯NO2，因NO2与NaOH溶液反应；B项Cu与浓硫酸常温下不反应，且SO2与KMnO4(H＋)溶液反应；D项NH3的密度小于空气的密度，不能用图示收集装置收集NH3。
二、选择题(本题共5小题，每小题4分，共20分。每小题有一个或两个选项符合题目要求，全部选对得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分)
11．用加热法可以分离的一组物质是( )
A．氯化铵和消石灰 B．碳酸氢铵和过氧化钠
C．氯化铵和氯化钠 D．碘和碳酸钠
【解析】选C、D。A项加热时会发生反应生成NH3。B项NH4HCO3 eq \(=====,\s\up7(△)) NH3↑＋H2O＋CO2↑，Na2O2又与H2O、CO2反应。C项NH4Cl eq \(=====,\s\up7(△)) NH3↑＋HCl↑，NH3和HCl两气体遇冷又生成NH4Cl固体，NaCl热稳定性强。从而将二者分离。D项碘加热易升华，Na2CO3热稳定性强，加热可分离二者。
12．某金属单质跟一定浓度的硝酸反应，假定只有单一的还原产物。当参加反应的金属与被还原的硝酸的物质的量之比为2∶1时，还原产物是( )
A．NO2 B．NO C．N2O D．N2
【解析】选C。设金属的化合价为＋n，硝酸的还原产物中氮的化合价为＋x，则由得失电子守恒得2×(n－0)＝1×(5－x)，
即x＝5－2n。
讨论：①当n＝1时，x＝3，硝酸的还原产物为N2O3；
②当n＝2时，x＝1，硝酸的还原产物为N2O；
③当n＝3时，x＝－1，不合理，舍去。
由于金属离子一般不出现＋4以及以上的价态，故不再讨论。故正确答案为C。
13．(2021·辽宁适应性测试)下列各实验的现象及结论都正确的是( )
【解析】选A。蔗糖变黑，体积膨胀，说明浓硫酸具有脱水性，澄清石灰水变浑浊，说明生成CO2、SO2，浓硫酸具有强氧化性，A正确；铜粉与稀硫酸不反应，加入KNO3后溶液变蓝，是因为在酸性条件下，NO eq \\al(\s\up1(－),\s\d1(3)) 能与铜反应，B错误；过量的铁粉与硝酸反应，生成的是Fe2＋，C错误；将Na投入MgCl2溶液中，析出白色固体是Mg(OH)2，D错误。
14．将铜粉放入稀H2SO4中，加热无明显现象，但加入某盐后，发现铜粉质量逐渐减少，则该盐可能是( )
A.Fe2(SO4)3 B．ZnSO4 C．KNO3 D．NaCl
【解析】选A、C。Fe3＋具有较强的氧化性，能与Cu发生反应2Fe3＋＋Cu===2Fe2＋＋Cu2＋；NO eq \\al(\s\up1(－),\s\d1(3)) 在有大量H＋存在时，具有强氧化性，能使铜溶解。
15．(2021·广东适应性测试)推理是一种重要的能力。打开分液漏斗活塞，进行如图所示的探究实验，对实验现象的预测及分析错误的是( )
A.试管内CCl4层溶液褪色，说明Br2具有氧化性
B.试管中的红色花瓣褪色，说明SO2具有漂白性
C.试管中产生大量气泡，说明Na2SO3被氧化产生SO3
D.一段时间后试管内有白色沉淀，说明有SO eq \\al(\s\up1(2－),\s\d1(4)) 生成
【解析】选C。由图可知该实验为SO2的制备及其性质探究。SO2与Br2反应为SO2＋Br2＋2H2O===H2SO4＋2HBr，说明Br2具有氧化性，A正确；试管中红色花瓣褪色，说明SO2具有漂白性，B正确；试管中产生大量气泡，原因是锥形瓶内发生反应：H2SO4＋Na2SO3===Na2SO4＋SO2↑＋H2O，C错误；一段时间后，试管中有白色沉淀产生，是由于试管中反应产生SO eq \\al(\s\up1(2－),\s\d1(4)) 而与Ba2＋结合产生BaSO4沉淀，D正确。
三、非选择题(本题共5小题，共60分)
16．(14分)某校课外活动小组为了探究铜与稀硝酸反应产生的是NO气体，设计了如下实验。实验装置如图所示：
(1)设计装置A的目的是________________________，为达此目的应进行的操作是____________________________________；
A中反应的化学方程式是_____________________。
(2)在(1)中的操作后将装置B中铜丝插入稀硝酸中，并微热之，观察到装置B中的现象是_______________________________________；
B中反应的离子方程式是_______________________________。
(3)装置E和F的作用是_________________________________；
为实现此目的，操作方法是______________________________________。
(4)D装置的作用是____________________________________。
【解析】(1)因烧瓶中有空气，则生成的NO能与氧气反应生成二氧化氮，利用A装置反应生成的二氧化碳气体赶尽装置中的空气避免对一氧化氮气体检验的干扰；为达到此目的，应进行的操作是使分液漏斗的凹槽对准小孔，打开K，当装置C中产生白色沉淀时，关闭K；
(2)因铜与稀硝酸反应生成硝酸铜、NO和水，其离子反应为3Cu＋2NO eq \\al(\s\up1(－),\s\d1(3)) ＋8H＋===3Cu2＋＋2NO↑＋4H2O，观察到气泡冒出和溶液变为蓝色；
(3)将F中的空气推入E中，发生2NO＋O2===2NO2，E中无色气体变为红棕色，证明NO存在，则该实验的目的是验证E中的无色气体为NO；
(4)NO、NO2都有毒，能污染环境，氮的氧化物能被NaOH溶液吸收，则装置D的作用为吸收NO、NO2等尾气，防止污染空气。
答案：(1)利用生成的CO2将整套装置内的空气赶尽，以排除对Cu与稀HNO3反应生成的气体产物观察的干扰 打开K，当装置C中产生白色沉淀时，关闭K
CaCO3＋2HNO3===Ca(NO3)2＋CO2↑＋H2O
(2)铜丝上产生气泡，稀硝酸液面上气体仍为无色，溶液变为蓝色
3Cu＋8H＋＋2NO eq \\al(\s\up1(－),\s\d1(3)) ===3Cu2＋＋2NO↑＋4H2O
(3)验证无色气体为NO 将注射器F中的空气推入E中
(4)吸收NO2、CO2等尾气，防止污染环境
17．(10分)如图表示某些物质之间的转化关系，每个字母代表一种物质，部分产物已略去。A是一种酸式盐，也是一种常用的化学肥料，B是能使湿润的红色石蕊试纸变蓝色的无色气体，D是无色无味气体。
回答下列问题：
(1)物质A的名称是__________。
(2)写出物质B的一种主要用途_________________________________。
(3)写出实验室制取气体B的化学方程式_________________________________；
写出工业上制取气体B的化学方程式_______________________________。
(4)写出反应的化学方程式：
B→E___________________________________；
F→G____________________________________。
【解析】A与NaOH固体加热反应生成能使湿润的红色石蕊试纸变蓝色的无色气体B，B是NH3，A是铵盐，D是无色无味气体，由 eq \x(B) eq \(――→,\s\up7(＋D)) eq \x(E) eq \(――→,\s\up7(＋D)) eq \x(F) ，F可推测D为O2，则E为NO，F为NO2，NO2与H2O反应生成HNO3(G)，在加热条件下HNO3与木炭反应生成NO2和CO2，即C为CO2，A为NH4HCO3。
答案：(1)碳酸氢铵
(2)制氮肥(或制硝酸或作制冷剂)
(3)2NH4Cl＋Ca(OH)2 eq \(=====,\s\up7(△)) CaCl2＋2NH3↑＋2H2O N2＋3H2 eq \(,\s\up7(催化剂),\s\d5(高温、高压)) 2NH3
(4)4NH3＋5O2 eq \(=====,\s\up7(催化剂),\s\d5(高温)) 4NO＋6H2O 3NO2＋H2O===2HNO3＋NO
18．(12分)某化学兴趣小组为探索铜与浓硫酸的反应，用如图所示装置进行有关实验。
甲组取a g铜片和一定量的浓硫酸放入试管中加热，直到反应完毕，最后发现试管中还有一定量的H2SO4和Cu剩余。
(1)写出装置A中所发生反应的化学方程式________________________。
(2)若用含0.2 ml H2SO4的浓硫酸与过量铜片共热，能否收集到0.1 ml SO2__________(填“能”或“不能”)。
(3)当集气瓶B中的气体收集满时，装置C中有可能观察到的现象是________________________________。
(4)为什么有一定量的余酸却未能使Cu完全溶解，你认为原因是_____________________________。
(5)乙组同学认为实验装置C有可能造成环境污染，乙组学生设计了最简单方法给予解决：在C试管口塞上一团沾有__________(填化学式)溶液的棉花。
(6)为了证明反应结束后的试管中的确有剩余的稀硫酸，可选择的试剂是__________。
A.铁粉 B．Na2CO3溶液 C．BaCl2溶液
【解析】铜只能与浓硫酸反应，与稀硫酸不反应；二氧化硫可以使品红褪色，可以用氢氧化钠溶液吸收，为防止污染，在试管口用浸有氢氧化钠溶液的棉花团堵住；证明剩余稀硫酸应检验其中的H＋，不能检验SO eq \\al(\s\up1(2－),\s\d1(4)) ，因产物CuSO4中也有SO eq \\al(\s\up1(2－),\s\d1(4)) 。
答案：(1)Cu＋2H2SO4(浓) eq \(=====,\s\up7(△)) CuSO4＋SO2↑＋2H2O
(2)不能 (3)品红溶液褪色
(4)稀H2SO4不能与Cu反应 (5)NaOH (6)A、B
19．(12分)铁是人体必需的微量元素，治疗缺铁性贫血的常见方法是服用补铁药物。市场上一种常见的补铁药物的主要成分是琥珀酸亚铁，呈暗黄色。该药物不仅能溶于水还能溶于人体中的胃酸。某同学为了检测该药片中Fe2＋的存在，设计并进行了下列实验：
(1)该药片的外表包有一层特殊的糖衣，这层糖衣的作用是_____________________________________________。
(2)试剂1是__________，试剂2是__________，加入试剂2后溶液呈淡红色，说明__________________________，
加入新制氯水后溶液中发生反应的离子方程式是_____________________。
(3)该同学猜想红色溶液变为无色溶液的原因是溶液中的＋3价铁被还原为＋2价铁，你认为该同学的猜想合理吗？__________。若你认为不合理，请说明理由(若你认为合理，该空不要作答)：_____________________。
【解析】(1)亚铁盐易被氧化，药片外表糖衣的作用是保护Fe2＋不被空气中的氧气氧化。(3)红色溶液变为无色溶液的原因不可能是＋3价铁被还原为＋2价铁，因为体系中不存在还原性物质，只可能是氯水的作用，Fe(SCN)3中SCN－被过量的氯水氧化而褪色，可以在褪色后的溶液中加入FeCl3溶液，溶液仍然不变红来证明。
答案：(1)保护Fe2＋不被空气中的氧气氧化
(2)稀盐酸 KSCN溶液 药片已部分失效(或部分被氧化) 2Fe2＋＋Cl2===2Fe3＋＋2Cl－、Fe3＋＋3SCN－===Fe(SCN)3
(3)不合理 Fe(SCN)3中SCN－被过量的氯水氧化而褪色，可以在褪色后的溶液中加入FeCl3溶液，溶液仍然不变红来证明
20．(12分)(1)如图装置，做以下两个实验：
①常温下将H2S和SO2以1∶1充满烧瓶，不久烧瓶中能观察到的现象是
_____________________________。
②若用Cl2代替SO2，其余同上，观察到的现象与①相同之处为_______________________，不同之处为_________________________；
试用简要文字和化学方程式解释原因__________________________。
③若想使②反应后，烧瓶内发生“喷泉”现象，引发的操作为________________________________。
(2)某学生课外活动小组利用如图所示装置分别做如下实验：
①在试管中注入某红色溶液，加热试管，溶液颜色逐渐变浅，冷却后恢复红色，则原溶液可能是____________________________________溶液；加热时溶液颜色由红色逐渐变浅的原因是__________________________。
②在试管中注入某无色溶液，加热试管，溶液变为红色，冷却后恢复无色，则此溶液可能是______________________溶液；加热时溶液由无色变为红色的原因____________________。
(3)单质X与浓H2SO4共热，反应中X与H2SO4的物质的量之比为1∶2，则生成物的化合价可能为______(填序号)。
①＋1 ②＋2 ③＋3 ④＋4
【解析】(1)①2H2S＋SO2===3S↓＋2H2O，烧瓶内压强迅速降低，可形成喷泉 ②H2S＋Cl2===S↓＋2HCl，烧瓶内压强几乎不变，不能形成喷泉。③若引发喷泉，可用热毛巾捂住烧瓶，将长玻璃管内空气赶走，让烧瓶内HCl气体与溶液接触。再拿开毛巾可产生喷泉。
(2)①根据现象可推测某气体溶于某无色溶液而使溶液变红，加热此气体易逸出，则气体为NH3，原溶液是酚酞。②由现象可推测，某气体溶于某红色溶液而使溶液变为无色，加热时此气体易逸出，则气体为SO2，原溶液为品红。
(3)若X为金属，浓H2SO4既作氧化剂又作酸性介质，产物为＋2价，X若为非金属，浓H2SO4只作氧化剂，则产物为＋4价。
答案：(1)①在烧瓶内壁上有淡黄色颗粒，烧瓶内形成喷泉
②在烧瓶内壁上有淡黄色颗粒 烧瓶中不能形成喷泉 因为Cl2和H2S反应：H2S＋Cl2===S↓＋2HCl，反应前后气体体积没有变化，不能产生压强差，所以不能形成喷泉
③用热毛巾捂住烧瓶，将长玻璃管内的空气赶出， 撤去毛巾会有喷泉发生
(2)①稀氨水和酚酞 稀氨水中的NH3逸出，所以溶液颜色变浅
②溶有SO2的品红 SO2气体逸出，品红溶液恢复红色
(3)②④
序号
甲
乙
丙
①
CO2
SO2
Ca(OH)2
②
HCl
CO2
Ca(OH)2
③
CO2
SO3
Ba(NO3)2
④
NO2
SO2
BaCl2
⑤
CO2
NH3
CaCl2
⑥
O2
NH3
MgCl2
气体
a
b
c
A
NO2
浓硝酸
铜片
NaOH溶液
B
SO2
浓硫酸
Cu
酸性KMnO4溶液
C
CO2
盐酸
CaCO3
浓硫酸
D
NH3
浓氨水
生石灰
碱石灰
选项
实验
现象
结论
A
浓硫酸滴入蔗糖中，产生的气体导入澄清石灰水
蔗糖变黑、体积膨胀，澄清石灰水变浑浊
浓硫酸具有脱水性和强氧化性
B
铜粉加入稀硫酸中，加热；再加入少量硝酸钾固体
加热时无明显现象，加入硝酸钾后溶液变蓝
硝酸钾起催化作用
C
过量铁粉加入稀硝酸中，充分反应后，滴加KSCN溶液
有无色气泡产生，溶液呈血红色
稀硝酸能将Fe氧化成Fe3＋
D
将Na粒投入MgCl2溶液
析出银白色固体
固体为Mg
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