高中化学人教版 (2019)必修 第一册实验活动3 同周期、同主族元素性质的递变综合训练题

高一同步巩固练习试题解析

(时间45分钟，满分100分)

一、选择题(本题包括8小题，每小题6分，共48分)

1．如图小试管中盛有几毫升水，与大试管连通的U形细玻璃管内放有少量水(已染成红色)．如沿小试管壁小心地慢慢注入3 mL浓硫酸，静置片刻后，U形细玻璃管中可观察到的液面现象是(　　)

A．左高右低　　　　　　 B．左低右高

C．左右一样高     D．来回振动

解析：浓硫酸溶于水时，放出大量的热，使被封闭气体的体积膨胀，从而使U形管左侧液面下降，右侧液面上升．

答案：B

2．下列反应中，硝酸既表现了氧化性又表现了酸性的是(　　)

A．C＋浓HNO3     B．Cu＋稀HNO3

C．CuO＋浓HNO3     D．NaOH＋HNO3

解析：浓HNO3与C反应只表现氧化性，与CuO，NaOH反应只表现酸性，与Cu反应生成NO2表现氧化性，生成Cu(NO3)2表现酸性．

答案：B

3．下列有关浓硫酸的叙述正确的是(　　)

A．浓硫酸具有吸水性，因而能使蔗糖炭化

B．浓硫酸在常温下可迅速与铜片反应放出二氧化硫气体

C．浓硫酸是一种干燥剂，能够干燥氨气、氢气等气体

D．浓硫酸在常温下能够使铁、铝等金属钝化

解析：浓硫酸使蔗糖炭化表现了浓硫酸的脱水性，A错误．浓硫酸与铜片的反应需要加热，在常温下不反应，B错误．浓硫酸是一种干燥剂，但是它是具有强氧化性的酸性干燥剂，所以不能干燥碱性气体氨气，C错误．

答案：D

4．下列关于浓HNO3和浓H2SO4的叙述中正确的是(　　)

A．常温下都可用铝制容器贮存

B．露置在空气中，容器内酸液的质量都减轻

C．常温下都能与铜较快反应

D．露置在空气中，容器内酸液的浓度都增大

解析：浓硫酸吸水增重，浓硫酸常温下与Cu不反应，露置在空气中，浓度都减小．

答案：A

5．在实验探究课上，同学们积极思考，共设计出下图所示的四种实验方案用以验证浓硫酸的吸水性，其中在理论上可行的是(　　)

A．①②③④    B．①③④

C．①②④     D．②③④

解析：①中置于空气中的浓硫酸因吸收空气中的水而放热，故可从温度计读数来验证；②放置一段时间后，部分胆矾晶体表面会因失去结晶水而出现变白现象；③放置一段时间后饱和硝酸钾溶液会因失去部分水而析出晶体；④中会因浓硫酸吸收烧瓶中的水蒸气而使其压强变小，试管中的水会在导管中上升形成一段水柱．

答案：A

6．下列实验过程中，始终无明显现象的是(　　)

A．NO2通入FeSO4溶液中

B．CO2通入CaCl2溶液中

C．NH3通入AlCl3溶液中

D．SO2通入已酸化的Ba(NO3)2溶液中

解析：本题考查元素化合物，意在考查考生对元素化合物知识的理解和分析能力．NO2通入FeSO4溶液中，NO2与水反应生成的HNO3能将Fe2＋氧化为Fe3＋，溶液由浅绿色变为黄色，A项错误；CaCl2溶液显中性，向其中通入CO2，无明显现象，B项正确；NH3通入AlCl3溶液中：Al3＋＋3NH3·H2O===Al(OH)3↓＋3NH，产生Al(OH)3沉淀，C项错误；SO2通入已酸化的Ba(NO3)2溶液中，HNO3能将SO2氧化为SO，最终得到BaSO4沉淀，D项错误．

答案：B

7．在Fe、Cu的混合物中，加入一定量的稀硝酸并微热，充分反应后剩余金属a g．再向其中加入一定量的稀盐酸并加热，充分振荡后剩余金属b g，则(　　)

A．a可能等于b    B．a一定小于b

C．a可能大于b    D．a一定大于b

解析：在含有NO的溶液中加盐酸，相当于硝酸的存在，能够继续氧化金属，所以固体质量减少．

答案：D

8．用右图所示实验装置(夹持仪器已略去)探究铜丝与过量浓硫酸的反应．下列实验不合理的是(　　)

A．上下移动①中铜丝可控制SO2的量

B．②中选用品红溶液验证SO2的生成

C．③中选用NaOH溶液吸收多余的SO2

D．为确认CuSO4生成，向①中加水，观察颜色

解析：本题考查铜和浓硫酸反应的实验，意在考查考生对化学实验原理的分析能力．上下移动铜丝可以控制铜与浓硫酸的接触面积的大小，从而可以控制反应生成SO2的量，A项正确；SO2可使品红溶液褪色，因此B项正确；SO2有毒，能与NaOH溶液反应，因此C项正确；铜与浓硫酸反应后①中溶液显蓝色即可证明有CuSO4生成，无需向其中加水，D项错误．

答案：D

二、非选择题(本题包括5小题，共52分)

9．(9分)浓硫酸具有：A.强酸性B.强氧化性C.高沸点、难挥发性D.脱水性E.吸水性等性质．以下过程主要表现了浓硫酸的哪些性质？请将答案前的字母分别填入括号中．

(1)用NaCl固体和浓H2SO4在加热条件下制氯化氢气体(　　)

(2)用磷矿粉〔主要成分Ca3(PO4)2〕和硫酸反应制磷酸(　　)

(3)热的浓硫酸与铜片反应(　　)

(4)浓硫酸干燥H2、O2、Cl2、HCl和SO2等气体(　　)

(5)常温下可以用铁或铝的容器贮存浓硫酸(　　)

(6)胆矾放在盛浓硫酸的干燥器中变成白色粉末(　　)

(7)不能用浓硫酸干燥HBr、HI和H2S等气体(　　)

(8)浓硫酸使湿润的蓝色石蕊试纸先变红后变黑(　　)

(9)热的浓硫酸分别和木炭、硫粉反应(　　)

解析：(1)浓硫酸具有高沸点、难挥发性，氯化氢气体易挥发．

(2)磷酸是高沸点的中强酸，利用强酸与弱酸盐反应制弱酸的原理制磷酸．

(3)浓硫酸在加热条件下将不活泼的金属铜转化成硫酸铜，不仅表现了浓硫酸的强氧化性，还表现了酸性．

(4)浓硫酸吸收混在上述气体中的杂质水蒸气．

(5)常温下，浓硫酸和铝、铁反应，在金属表面生成一层致密的氧化物薄膜，阻止内部的金属和浓硫酸继续反应．

(6)浓硫酸间接吸收胆矾晶体中的结晶水，使之变成无水硫酸铜白色粉末．

(7)浓硫酸具有强氧化性，而HBr、HI、H2S具有强还原性．

(8)浓硫酸既具有酸的通性，可使酸碱指示剂变色，又具有脱水性，可使有机物炭化．

(9)热的浓硫酸分别与木炭、硫粉反应表现的是强氧化性．

答案：(1)C　(2)A　(3)AB　(4)E　(5)B　(6)E

(7)B　(8)AD　(9)B

10．(11分)某兴趣小组设计出如图所示装置来改进教材中“铜与浓硫酸反应”实验

(1)试管A中反应的化学方程式是________________________________________．

(2)试管B用来探究SO2的漂白性，则应装的试剂是__________________________．

(3)试管C中的实验现象为溴水褪色，则可证明SO2具有________性．

(4)实验中采用可抽动的铜丝，与直接放铜片相比优点是

________________________________________________________________________.

(5)该装置存在明显的缺陷，应如何改进________________________________．

答案：(1)Cu＋2H2SO4(浓)CuSO4＋SO2＋2H2O

(2)品红　(3)还原　(4)可控制反应的起始与停止

(5)增加尾气吸收装置

11．(9分)实验证明铜在低温下不能和O2发生反应，也不能和稀硫酸共热发生反应，但工业上却是将废铜屑倒入热的稀硫酸中并不断地通入空气来制取CuSO4溶液的．铜屑在此状态下发生的一系列化学反应的方程式为：____________________，_______________.利用铜和浓H2SO4在加热条件下也能制备CuSO4溶液，其化学方程式为______________．以上两种方法是前者好还是后者好________．原因是什么？_____________________________

________________________________________________________________________.

解析：在稀硫酸存在的条件下，Cu与O2反应后的生成物迅速溶解在热的稀硫酸中生成CuSO4；第二种方法是在加热条件下铜与浓硫酸反应，H2SO4会被还原为SO2，其利用率降低且生成的气体有毒．

答案：2Cu＋O22CuO,CuO＋H2SO4(稀)===CuSO4＋H2O　Cu＋2H2SO4(浓)CuSO4＋SO2↑＋2H2O　第一种方法好　原因是①制得相同质量的产品，第一种方法消耗的硫酸少，②第二种方法生成SO2，会造成大气污染

12．(10分)为了验证木炭可被浓H2SO4氧化成CO2，选用如图所示仪器(内含物质)组装成实验装置：

(1)如按气流由左向右流向，连接上述装置的正确顺序是(填各接口字母)：

________接________，________接________，________接________．

(2)仪器乙、丙应有怎样的实验现象才表明已检验出CO2?

乙中______________________________________________________________________，

丙中______________________________________________________________________．

(3)丁中酸性KMnO4溶液的作用是_____________________________________．

(4)写出甲中反应的化学方程式__________________________________．

解析：木炭与浓硫酸加热反应生成CO2、SO2和H2O.其中CO2、SO2在化学性质上的相同点都是酸性氧化物，都跟澄清石灰水中的Ca(OH)2反应，使澄清石灰水变浑浊，这会干扰CO2的鉴别．SO2和CO2在化学性质上的明显不同点是SO2有漂白性和强的还原性，而CO2都没有．所以，在鉴别CO2时，首先用酸性KMnO4溶液将SO2氧化除去，再用品红溶液检验是否被完全除去，最后用澄清石灰水检验CO2的存在，是一种确认CO2存在的好方案．

答案：(1)A　F　E　C　D　B

(2)乙中澄清石灰水变浑浊　丙中品红溶液未褪色

(3)吸收SO2

(4)C＋2H2SO4(浓)CO2↑＋2SO2↑＋2H2O

13．(13分)实验室用稀硝酸与铜反应制备NO气体，如果采用如图Ⅰ装置(烧瓶内加入稀硝酸和铜片，必要时可加热)，实验效果不十分理想，因为观察到的现象不能有力证明反应产物是NO.有人设计了图Ⅱ装置(橡皮塞下端连有铜丝圈)，用来做该实验可以达到满意的效果．

(1)用Ⅰ装置做实验时，用排水法收集到的气体中的颜色为________色；实验过程中由于____________________________，不易观察到______________生成，从而不能有力证明反应产物是NO.

(2)用Ⅱ装置做实验时，将有关操作补充完全：

①将分液漏斗的活塞打开，从U形管的B侧管口注入稀硝酸，一直注到_________为止．

②关闭活塞，用酒精灯在U形管的A侧加热，当____________时，立即撤去酒精灯．

(3)完成下列问题：

①反应在什么情况下可以自动停止？

答：________________________________________________________________________

________________________________________________________________________.

可在何处观察到无色的NO气体？

答：________________________________________________________________________

________________________________________________________________________.

②如果将分液漏斗的活塞慢慢打开，可立即观察到哪些明显现象？

答：________________________________________________________________________

________________________________________________________________________.

解析：由于NO易被空气中O2氧化成NO2(红棕色)，所以在金属与稀HNO3反应的常规实验中，很难观察到无色NO气体的生成，而是观察到红棕色气体．本题实验Ⅱ中的意图是创设无氧气环境，使NO能存在相当长一段时间．

答案：(1)无　烧瓶中有空气，可以将产生的NO氧化成NO2，NO2又与水反应生成NO　无色的NO

(2)①液面与胶塞接触(或A侧管中恰好充满液体)

②铜丝上有气泡产生

(3)①当反应产生的NO气体将稀HNO3排入U形管B侧管，使铜丝与稀HNO3脱离接触时，反应立刻停止

在U形管A侧管内可观察到无色NO气体　②U形管B侧管内的稀HNO3又回到A侧管中，分液漏斗中有红棕色气体产生