2020高中化学 第3章 自然界中的元素 学业水平测试（含解析）鲁科版必修1.doc

第3章学业水平测试时间：90分钟满分：100分可能用到的相对原子质量：C12O16Na23Cl35.5Ca40Cu64Zn65一、选择题(本题共16小题，每小题3分，共48分。每小题只有一个选项符合题意)1下列属于自然界中碳及其化合物间转化的是()植物通过光合作用吸收二氧化碳形成葡萄糖以无机化合物氰(CN)2与氨水为原料合成尿素钟乳石、石笋的形成石油、天然气等化石燃料的形成A BC D答案B解析以无机化合物氰(CN)2与氨水为原料合成尿素不属于自然界中碳的循环。2下列关于氨气、液氨、氨水的叙述正确的是()A氨气、液氨、氨水的成分相同，均为纯净物B氨气只能用向下排空气法收集，不能用排水法收集C氨水的密度比水小，且浓度越大，密度越大D氨水的溶质为NH3H2O，是氨水中含量最多的微粒答案B解析氨水是混合物，A项错误；NH3的密度比空气小，且易溶于水，B项正确；氨水的密度随浓度的增大而减小，C项错误；氨水中水的含量最多，D项错误。3已知氨气极易溶于水，难溶于有机溶剂CCl4。下列不适合作氨气的尾气吸收装置的是()答案C解析NH3极易溶于水，若用C项中的装置作NH3的尾气吸收装置，则容易发生倒吸。4将过量的CO2气体通入下列溶液中，出现浑浊的是()ACaCl2溶液B澄清石灰水C饱和Na2CO3溶液D溶有NH3的BaCl2溶液答案C解析CO2不能与CaCl2溶液反应，A错误；过量的CO2通入到澄清石灰水中，最终生成易溶于水的Ca(HCO3)2，B错误；由于NaHCO3的溶解度小于Na2CO3，CO2通入饱和Na2CO3溶液中，溶液会变浑浊，C正确；CO2可以先与NH3反应生成(NH4)2CO3，(NH4)2CO3可与BaCl2发生复分解反应，生成NH4Cl和BaCO3沉淀，但通入过量CO2时生成Ba(HCO3)2，最终溶液不会出现浑浊，D错误。5. 用如图所示实验装置(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上下移动中铜丝可控制SO2的量B中选用品红溶液验证SO2的生成C中选用NaOH溶液吸收多余的SO2D为确认CuSO4生成，向中加水，观察颜色答案D解析上下移动铜丝可以使铜丝与浓硫酸接触与分离，从而可以控制反应生成SO2的量，A项正确；SO2可使品红溶液退色，B项正确；SO2有毒，要用NaOH溶液吸收处理，C项正确；反应液中H2SO4的浓度较高，不能向中加水，应将中溶液沿器壁慢慢加入水中，D项错误。6下列叙述正确的是()A浓硫酸可做干燥剂，能够干燥氢气、氧气、氨气等气体，但不能干燥有较强还原性的HI、H2S等气体B浓硫酸与单质硫反应的方程式为2H2SO4(浓)S3SO22H2O，在此反应中，浓硫酸既表现了强氧化性又表现了酸性C把足量铜粉投入只含2 mol H2SO4的浓硫酸中，得到的气体体积为22.4 L(标准状况下)D常温下能够用铁质、铝质容器盛放浓硫酸，是因为浓硫酸的强氧化性能使铁、铝钝化答案D解析A项，浓硫酸具有吸水性，但由于其具有强氧化性和酸性，故不能用来干燥具有还原性的气体(HI、H2S等)和碱性气体(NH3)；B项，金属与浓硫酸反应时，生成相应的盐和SO2，此时浓硫酸表现酸性和强氧化性，而S、C等非金属单质与浓硫酸作用时，由于没有盐生成，故只表现强氧化性；C项，Cu与浓H2SO4反应时，H2SO4的浓度逐渐减小，当浓硫酸变为稀硫酸时，反应停止，故产生的SO2在标准状况下的体积小于22.4 L；D项，常温下，浓硫酸能使铁、铝表面形成致密的氧化物薄膜，保护内部金属不再与浓硫酸反应。7海洋约占地球表面积的71%，对其进行开发利用的部分流程如图所示。下列说法不正确的是()A可用BaCl2溶液除去粗盐中的SOB从苦卤中提取Br2反应的离子方程式为2BrCl2=2ClBr2C试剂1可以选用石灰乳D工业上电解熔融Mg(OH)2冶炼金属镁答案D解析可用BaCl2溶液除去粗盐中的SO，Ba2和SO反应生成BaSO4沉淀，A正确；工业上用电解熔融MgCl2的方法冶炼金属镁，D错误。8从淡化海水中提取溴的流程如下：下列有关说法不正确的是()AX试剂可以是Na2SO3饱和溶液B步骤的离子反应：2BrCl2=2ClBr2C工业上每获得1 mol Br2，需要消耗44.8 L Cl2D步骤包含萃取、分液和蒸馏答案C解析Na2SO3Br2H2O=Na2SO42HBr，A正确；步骤利用氯的非金属性比溴强，采用置换反应制取Br2，B正确；温度和压强未知，不能确定Cl2的体积，C错误；从浓溴水中提取溴，可利用有机溶剂(如苯)萃取溴，然后分液得到溴的有机溶液，再经蒸馏可得到纯净的溴，D正确。9碘在地壳中主要以NaIO3的形式存在，在海水中主要以I的形式存在，几种粒子之间的转化关系如图所示。下列说法中不正确的是()A用淀粉KI试纸和食醋检验加碘盐时淀粉KI试纸会变蓝B足量Cl2能使湿润的、已变蓝的淀粉KI试纸退色的原因可能是5Cl2I26H2O=2HIO310HClC由图可知氧化性的强弱顺序为Cl2I2IOD途径中若生成1 mol I2，则反应中转移的电子数为10NA答案C解析加碘盐中含有IO，其在酸性条件下可被I还原为I2，A正确；根据图示转化关系中途径可知氧化性Cl2I2，根据途径可知氧化性IOI2，根据途径可知氧化性Cl2IO，B正确，C错误；根据关系式2IOI210e可知，D正确。10某溶液中可能含有I、Cl、SO，向该溶液中加入一定量的溴水，充分振荡后溶液呈无色，由此可知原溶液(已知还原性：SOI)()A肯定不含I B肯定不含ClC肯定含有Cl D肯定含有SO答案D解析溴水呈橙色，Br2具有氧化性，能和具有还原性的离子发生氧化还原反应。因还原性：SOI，且加入一定量溴水反应后溶液呈无色，则一定含有SO，即当加入的Br2较少时，只与SO反应：Br2SOH2O=2HSO2Br，反应后溶液无色，无法确定是否含有I；当加入的Br2较多时，Br2先与SO反应，若溶液中存在I，则多余的Br2会与I反应生成I2，溶液为黄色，不符合题意，故此时能证明溶液中不含I。11如图是NH3与灼热的CuO反应及有关生成物的实验探究装置。下列有关判断正确的是()A装置A中盛有的物质可以是浓氨水与NaOHB装置中的碱石灰起干燥作用，可用浓硫酸代替C装置中的试管可以检验水的生成，并收集冷却的水D装置E中收集的气体可用来做喷泉实验答案C解析倾斜向下的试管只能盛装固体，故A中应盛放铵盐和强碱的混合物作为制备氨气的反应物，A项错误；浓硫酸不能干燥NH3，B项错误；无水硫酸铜固体遇水变为蓝色，C项正确；装置E中收集的气体是N2，难溶于水，不能做喷泉实验，D项错误。12一种盐X与烧碱混合共热，可放出无色气体Y，Y经一系列氧化后再溶于水可得Z溶液，Y和Z反应又生成X，则X是()A(NH4)2SO4 BNH4NO3CNH4Cl DNH4HCO3答案B解析铵盐与烧碱共热产生NH3，Y为NH3，NH3NONO2HNO3NH4NO3，故Z为HNO3，X为NH4NO3。13. 将足量CO2通入NaOH和Ba(OH)2的混合溶液中，生成沉淀的物质的量(n)和通入CO2的体积(V)的关系如图所示，图中AB段发生反应的先后顺序是()CO2OH=HCOCO22OH=COH2OCOBa2=BaCO3BaCO3CO2H2O=Ba22HCOCOCO2H2O=2HCOBa22OHCO2=BaCO3H2OA B C D答案A解析AB段没有产生沉淀，在AB段，溶液中的NaOH先与CO2反应生成Na2CO3和H2O，然后Na2CO3再与CO2、H2O反应生成NaHCO3。14常温下，将一定体积的CO2通入V L NaOH溶液中，已知NaOH完全反应，若在反应后的溶液中加入足量的澄清石灰水，得到a g沉淀，若在反应后的溶液中加入足量CaCl2溶液，得到b g沉淀，则下列说法中正确的是()A参加反应的CO2体积为0.224a LB若ab，则CO2与NaOH溶液反应的产物只有Na2CO3Cb可能等于a、小于a或大于aD由上述数据不能确定NaOH溶液的物质的量浓度答案B解析a g沉淀为碳酸钙，则参加反应的CO2在标准状况下的体积为22.4 Lmol10.224a L，常温下CO2的体积应大于该值，A错误；若NaOH完全反应，则产物可以是Na2CO3、NaHCO3、Na2CO3与NaHCO3的混合物，由于CaCl2与NaHCO3不反应，当ab时，产物中只有Na2CO3，当b为0时，产物中只有NaHCO3，当ab0时，产物为Na2CO3与NaHCO3的混合物，B正确；b不可能大于a，C错误；根据a与b的值可以确定NaOH溶液的物质的量浓度，D错误。15将32.5 g Zn投入到V mL浓硫酸中，共热，恰好完全反应，则可以确定的数据是()A所得气体在标准状况下的体积B所得气体的质量C所得溶液的浓度D原浓硫酸的浓度答案A解析由题意可知，先发生反应Zn2H2SO4(浓)ZnSO4SO22H2O；随着反应的进行，浓硫酸变稀，再发生反应ZnH2SO4=ZnSO4H2；由反应可知0.5 mol Zn完全反应，生成n(SO2)n(H2)0.5 mol，标准状况下气体体积为11.2 L，A项正确；由于生成SO2、H2的物质的量不确定，故所得气体的质量不能确定，原浓硫酸的浓度不能确定，B、D项错误；由反应可知生成的n(ZnSO4)0.5 mol，但反应后溶液的体积不能确定，所得溶液的浓度也不能确定，C项错误。16Cu与浓硝酸反应生成氮氧化物，这些氮氧化物溶解在NaOH溶液中生成NaNO3和NaNO2的混合溶液，反应过程及有关数据如图所示：下列有关判断正确的是()A若Cu片为51.2 g，则生成0.2 mol NaNO3BCu遇浓硝酸发生钝化，不可能发生上述反应C标准状况下收集的氮氧化物为20.16 LDCu(NO3)2既是氧化产物，也是还原产物答案A解析CuCu(NO3)2，每个Cu原子失去2个电子，HNO3NaNO2，每个N原子得到2个电子，故51.2 g Cu共失电子21.6 mol，由得失电子守恒可知，HNO3NaNO2得到1.6 mol电子，故产物中NaNO2的物质的量为0.8 mol，又由N、Na守恒可知，另一种产物NaNO3为0.2 mol，A项正确；Cu与浓硝酸不会钝化，B项错误；N2O4、NO2在标准状况下不是气体，C项错误；Cu(NO3)2是氧化产物，氮的氧化物是还原产物，D项错误。二、非选择题(本题共4小题，共52分)17(13分)(1)用如图所示装置做以下两个实验：常温下将H2S和SO2以物质的量之比为11充满烧瓶，不久烧瓶中能观察到的现象是_。若用Cl2代替SO2，其他条件不变，观察到的现象与相同之处为_，不同之处为_；试用简要文字和化学方程式解释原因：_。若想使中反应后，烧瓶内产生“喷泉”现象，引发的操作为_。(2)某课外活动小组利用如图所示装置进行实验：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是_。答案(1)在烧瓶内壁上附着有淡黄色颗粒，烧瓶内形成喷泉在烧瓶内壁上附着有淡黄色颗粒烧瓶中不能形成喷泉Cl2和H2S反应：H2SCl2=S2HCl，反应前后气体体积没有变化，不能产生压强差，所以不能形成喷泉用热毛巾捂住烧瓶，将其中的气体赶出，撤去毛巾会有喷泉产生(2)溶有SO2的品红SO2与品红形成的物质不稳定，加热时分解，SO2气体逸出，品红溶液恢复红色解析(1)2H2SSO2=3S2H2O，烧瓶内压强迅速降低，可形成喷泉。H2SCl2=S2HCl，烧瓶内压强几乎不变，不能形成喷泉。若想引发喷泉，可用热毛巾捂住烧瓶，将气体赶出，让瓶内HCl气体与溶液接触。再拿开毛巾可产生喷泉。(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，加热时此气体逸出，则气体为SO2，红色溶液为品红溶液。18(10分)将黑色固体单质甲加热至红热，投入黄色的溶液乙中，反应后产生混合气体A，A在常温下不与空气反应，根据图中转化关系回答下列问题：(1)甲是_，乙是_，丙是_。(2)混合气体A的主要成分是_。(3)丙与溶液C反应的化学方程式是_。(4)若32.0 g丙与一定量的溶液乙反应，当丙反应完时，共产生13.44 L(标准状况下)气体，则消耗的溶液乙中溶质的物质的量为_。答案(1)C浓硝酸Cu(2)CO2和NO2(3)3Cu8HNO3(稀)=3Cu(NO3)22NO4H2O(4)1.6 mol解析由反应以及黑色固体单质甲加热至红热，投入黄色的溶液乙中，反应产生混合气体A，得知甲为C，乙为浓硝酸，A为CO2与NO2的混合气体，B为NO；由反应可知单质丙为铜，溶液C为稀硝酸。n(Cu)0.5 mol，n(气体)0.6 mol。利用氮原子守恒，则消耗HNO3的物质的量为n(HNO3)2n(Cu)n(气体)20.5 mol0.6 mol1.6 mol。19(12分)已知X和Y为中学化学中的常见元素，其最高价含氧酸均为强酸。根据如图所示转化关系(反应条件及部分产物已略去)，回答下列问题。(1)若A、B、C、D均为含X的化合物，且A和F的分子中均含有10个电子，则：F的化学式为_。反应的化学方程式为_。将1.92 g铜粉与一定量的D的浓溶液反应，当铜粉完全反应时收集到气体1.12 L(标准状况)，则反应消耗的D的物质的量为_mol。(2)若A、B、C、D均为含Y的化合物，其中A由两种元素组成，且A的摩尔质量为34 gmol1，则：将铜粉与D的浓溶液反应所得的溶液加热蒸干，得到的白色固体物质为_(填化学式)。将Na2Y溶液滴加到次氯酸钠溶液中，有淡黄色沉淀生成，请写出所发生反应的离子方程式：_。在该反应中若有74.5 g NaClO被还原，则转移电子的物质的量为_mol。答案(1)H2O4NH35O24NO6H2O0.11(2)CuSO4S2ClOH2O=SCl2OH2解析(1)由于A、B、C、D均为含X的化合物，且A分子中含有10个电子，结合题干信息，可知X为氮元素，A为NH3，由A与E反应生成B，B与E反应生成C，可推出E为O2，B为NO，C为NO2，由CFD且F分子中含有10个电子可知，D为HNO3，F为H2O。反应是氨气催化氧化生成NO与水的反应，对应方程式为4NH35O24NO6H2O。1.92 g铜的物质的量为0.03 mol，生成Cu(NO3)2的物质的量为0.03 mol，反应生成的气体的物质的量为0.05 mol，根据氮原子守恒，可知反应消耗的HNO3的物质的量为0.03 mol20.05 mol0.11 mol。(2)由题意可知，Y为硫元素，由于A由两种元素组成且A的摩尔质量为34 gmol1，故A为H2S，B为SO2，C为SO3，D为H2SO4。铜与浓硫酸反应生成硫酸铜、二氧化硫与水，所得溶液是硫酸铜溶液，加热蒸干该溶液得到的物质是CuSO4。Na2S溶液和次氯酸钠溶液发生反应的离子方程式为S2ClOH2O=SCl2OH。74.5 g NaClO的物质的量为1 mol，ClO被还原为Cl，故转移电子的物质的量为2 mol。20(17分)海水中有非常丰富的化学资源，从海水中可提取多种化工原料。某工厂对海水资源综合开发利用的部分工艺流程图如下。回答下列问题：(1)化学实验中常用到与海水晒盐原理相同的操作名称是_，必需的仪器有铁架台(含铁圈)、_、_、_。(2)精制食盐水时下列物质中，不必用到的有_(填序号)。NaOH溶液盐酸K2CO3溶液BaCl2溶液硫酸Na2CO3溶液Ba(NO3)2溶液(3)下列说法错误的是_(填序号)。A海水中的镁、溴、碘元素都处于化合态B步骤中通入Cl2能制得单质溴，因为Cl2的氧化性比Br2强C步骤中鼓入热空气分离出Br2，利用了Br2的挥发性D步骤发生反应的离子方程式为Mg22OH=Mg(OH)2(4)步骤中已获得Br2，步骤中又将Br2还原为Br，其目的为_。(5)步骤反应的离子方程式为_；该步骤也可以采用纯碱吸收，反应方程式：3Br26Na2CO33H2O=5NaBrNaBrO36NaHCO3，当转移3.011023个电子时，吸收Br2的物质的量为_。(6)若步骤所得Mg(OH)2沉淀中混有Ca(OH)2杂质，写出除去杂质的实验步骤：_。答案(1)蒸发结晶蒸发皿玻璃棒酒精灯(2)(3)D(4