新教材高中化学第3章物质的性质与转化单元练习（含解析）鲁科版必修1

单元形成性评价(三)(第3章)(75分钟100分)一、选择题：本题共10小题，每小题4分，共40分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。1．(2021·日照高一检测)晋代炼丹家、医学家葛洪所著《抱朴子》一书中记载有“丹砂烧之成水银，积变又还成丹砂”。这句话中的丹砂指的是HgS，下列有关说法正确的是()A．这个过程只涉及物理变化B．“积变又还成丹砂”过程中发生反应：HgS=Hg＋SC．实验室中不慎洒落的水银不能用硫黄处理D．“丹砂烧之成水银”过程中还可能产生SO2【解析】选D。A.题述过程中涉及HgS的分解和生成，为化学变化，故A错误；B.“积变又还成丹砂”过程中发生反应：Hg＋S=HgS，故B错误；C.由反应Hg＋S=HgS可知，实验室中不慎洒落的水银可用硫黄处理，故C错误；D.“丹砂烧之成水银”过程中发生反应：HgS=Hg＋S，分解生成的S可能燃烧生成SO2，故D正确。2．(2021·济南高一检测)氮元素以单质(氮气)形式存在时无毒，以化合物形式存在时常常有毒，典型的比如说氨、亚硝酸根等。下列有关氮的化合物的说法不正确的是()A．液氨在工业上经常作制冷剂使用B．碳酸氢铵的俗名是碳铵C．工业硝酸常因溶有少量的Fe3＋而略显黄色D．NO2能形成酸雨【解析】选C。A.液氨在汽化时吸收大量的热，工业上常用液氨作制冷剂，选项A正确；B.碳酸氢铵，化学式为NH4HCO3，俗称碳铵，选项B正确；C.工业硝酸常因溶有少量NO22与H2O反应生成HNO3，能形成酸雨，选项D正确。3．在周末的化学探究活动中，同学小苏在注射器中加入少量Na2SO3晶体，并吸入少量浓硫酸(以不接触纸条为准)。如图所示，则下列有关说法正确的是()A．蓝色石蕊试纸先变红后褪色B．品红试纸、沾有酸性KMnO4溶液的滤纸均褪色，证明SO2具有漂白性C．湿润的淀粉­KI试纸未变蓝说明SO2的氧化性弱于I2D．NaCl溶液可用于除去实验中多余的SO2【解析】选C。浓硫酸具有强酸性、吸水性，亚硫酸钠是一种弱酸盐，亚硫酸钠能与浓硫酸发生反应：Na2SO3＋H2SO4=Na2SO4＋SO2↑＋H2O，吸入少量浓硫酸后，注射器中充满了干燥的SO2气体。A.SO2与溶解在湿润试纸的水反应生成H2SO3，H2SO3属于中强酸，使蓝色石蕊试纸变红，但SO22使品红试纸褪色能证明SO2具有漂白性；SO2与酸性KMnO4能发生氧化还原反应：5SO2＋2MnOeq\o\al(\s\up1(－),\s\do1(4))＋2H2O=5SOeq\o\al(\s\up1(2－),\s\do1(4))＋2Mn2＋＋4H＋，能够使酸性高锰酸钾褪色体现的是二氧化硫的还原性，与漂白性无关，B项错误；C.湿润的淀粉­KI试纸未变蓝，说明SO2不能将I－氧化为I2，弱氧化剂不能制取强氧化剂，所以SO2的氧化性弱于I2，C项正确；D.二氧化硫有毒，不能直接排放到空气中，可与NaOH溶液反应生成盐和水，所以NaOH溶液可用于除去实验中多余的SO2，NaCl溶液不可用于除去实验中多余的SO2，故D项错误。4．(2021·滁州高一检测)关于反应过程中的先后顺序，下列叙述正确的是()A．向浓度均为0.1mol·L－1的FeCl3和CuCl2的混合溶液中加入铁粉，铁粉先与溶质CuCl2反应B．向过量Ba(OH)2溶液中滴加少量KAl(SO4)2溶液，开始没有白色沉淀生成C．向浓度均为0.1mol·L－1的Na2CO3和NaOH的混合溶液中通入CO2气体，Na2CO3先发生反应D．向含amolFeI2的溶液中加入含bmolBr2的溴水，充分反应，当5a＝4b时，反应后的离子浓度之比：c(Fe2＋)∶c(Fe3＋)∶c(Br－)＝1∶1∶5【解析】选D。A.三价铁的氧化性强于铜离子，还原剂铁先与氧化性强的离子反应，所以三价铁离子先反应，故A错误；B.钡离子和硫酸根离子反应生成硫酸钡白色沉淀，所以开始就有白色沉淀生成，故B错误；C.碳酸钠和氢氧化钠均可以和二氧化碳反应，但是氢氧化钠的碱性强于碳酸钠，所以NaOH先和二氧化碳发生反应，故C错误；D.当5a＝4b时，则b＝1.25a，Br2先发生反应：Br2＋2I－=I2＋2Br－，根据I－为2amol，消耗Br2amol，生成Br－2amol，则还剩余Br21.25amol－amol＝0.25amol，Br2再发生反应：2Fe2＋＋Br2=2Fe3＋＋2Br－，反应Fe2＋0.5amol，生成Fe3＋0.5amol、Br－0.5amol，则剩余Fe2＋amol－0.5amol＝0.5amol，Br－共2amol＋0.5amol＝2.5amol，反应后的离子浓度之比：c(Fe2＋)∶c(Fe3＋)∶c(Br－)＝(0.5a)∶(0.5a)∶(2.5a)＝1∶1∶5，故D正确。5．化学实验小组设计的活动装置如图所示，夹子开始处于关闭状态，将液体A滴入试管②中与气体B充分反应，打开夹子，可发现试管①中的水立刻沸腾了。则液体A和气体B的组合不可能是下列选项中的()A．氢氧化钠溶液、二氧化碳B．水、氨气C．氢氧化钠溶液、一氧化氮D．水、二氧化氮【解析】选C。A.氢氧化钠溶液能吸收二氧化碳气体，打开夹子时①中的气体进入②中，从而使得①中的压强减小，水的沸点降低，水沸腾，A不符合题意；B.氨气易溶于水，①中的压强减小，水的沸点降低，水沸腾，B不符合题意；C.一氧化氮和氢氧化钠不反应，打开夹子时①中的压强不变，水的沸点不变，仍然是100℃，所以水不能沸腾，C符合题意；D.水和二氧化氮反应，使试管②中气体的压强减小，打开夹子时①中的气体进入②中，从而使得①中的压强减小，水的沸点降低，水沸腾，D不符合题意。6．(2021·深圳高一检测)SO2通入足量Fe(NO3)3稀溶液中，溶液由棕黄色变为浅绿色，但立即又变为棕黄色，这时若滴入BaCl2溶液，会产生白色沉淀。针对上述一系列变化过程，下列说法不正确的是()A．上述过程中，最终被还原的是NOeq\o\al(\s\up1(－),\s\do1(3))B．从上述过程中可以得出氧化性：稀硝酸>稀硫酸>Fe3＋C.上述过程中，会产生一种无色的难溶于水的气体D．若通入的SO2完全反应，则同温同压下，SO2和逸出气体的体积比为3∶2【解析】2通入硝酸铁稀溶液中，溶液由棕黄色变为浅绿色，是因为Fe3＋与SO2发生氧化还原反应生成SOeq\o\al(\s\up1(2－),\s\do1(4))、Fe2＋；溶液立即又变为棕黄色，是因为Fe2＋与NOeq\o\al(\s\up1(－),\s\do1(3))、H＋发生氧化还原反应生成Fe3＋，所以最终被还原的是NOeq\o\al(\s\up1(－),\s\do1(3))2能够被Fe3＋氧化成H2SO4，Fe2＋能够被稀硝酸氧化成Fe3＋，则氧化性：稀硝酸>Fe3＋>稀硫酸，故B错误；C.稀硝酸溶液中，NOeq\o\al(\s\up1(－),\s\do1(3))在酸性环境中被还原为NO，NO是无色的难溶于水的气体，故C正确；D.上述过程中，最终被还原的是NOeq\o\al(\s\up1(－),\s\do1(3))，故整个过程相当于SO2和NOeq\o\al(\s\up1(－),\s\do1(3))之间发生了氧化还原反应，由关系式3SO2～2NOeq\o\al(\s\up1(－),\s\do1(3))可知，SO2与NO的体积比为3∶2，故D正确。7．硝酸工业与合成氨工业密切相关，氨氧化法是工业生产中制取硝酸的主要途径。设计利用N2→NH3→NO→NO2→HNO3这一过程制备HNO3，有关上述各物质的叙述中不正确的是()A．上述转化过程中某些气体会发生颜色变化B．可利用Cu与硝酸的反应，将N元素转化为NO或NO2C．为使上述各步骤依次发生，必须向每个步骤中提供氧化剂D．实验室中可以利用Ca(OH)2固体与NH4Cl固体混合加热制备NH3【解析】选C。A.NO→NO23反应生成NO，与浓HNO3反应生成NO22转化为NH3时，需要加入H2作还原剂，不需要加入氧化剂，NO2与H2O反应生成HNO3时，NO2既是氧化剂又是还原剂，也不需要再加入氧化剂，故C错误；D.Ca(OH)2与NH4Cl混合加热可制备NH3，故D正确。8．下列离子方程式正确的是()A．铁与FeCl3溶液反应：Fe＋Fe3＋=2Fe2＋B．Fe与稀盐酸反应：2Fe＋6H＋=2Fe3＋＋3H2↑C．FeCl2溶液与Cl2反应：Fe2＋＋Cl2=Fe3＋＋2Cl－D．Fe(OH)3与盐酸反应：Fe(OH)3＋3H＋=Fe3＋＋3H2O【解析】选D。A.电荷不守恒，应为Fe＋2Fe3＋=3Fe2＋，故A错误；B.违反反应事实，应为Fe＋2H＋=Fe2＋＋H2↑，故B错误；C.电荷不守恒，应为2Fe2＋＋Cl2=2Fe3＋＋2Cl－，故C错误；D.氢氧化铁是难溶物质，不能拆写成离子，但可以发生中和反应，故D正确。9．化学反应中，反应物用量、浓度或反应条件不同可能对生成物的种类产生影响。下列反应的生成物的种类不受上述因素影响的是()A．铜与硝酸反应B．钠与氧气反应C．锌与硫酸D．氯化铁与氢氧化钠溶液反应【解析】选D。A.硝酸溶液浓度不同和铜反应生成产物不同，稀硝酸和铜反应生成一氧化氮，浓硝酸和铜反应生成二氧化氮，故A错误；B.钠在氧气中燃烧生成过氧化钠，在空气中放置生成氧化钠，产物与反应条件有关，故B错误；C.硫酸浓度不同条件不同与锌反应生成产物不同，浓硫酸和锌加热生成二氧化硫，稀硫酸与锌反应生成氢气，和反应物用量、浓度或反应条件有关，故C错误；D.NaOH与氯化铁反应只生成红褐色氢氧化铁，故D正确。10．原幸福村边沟渠的工业废水中含有一定量的Na＋、SOeq\o\al(\s\up1(2－),\s\do1(3))，可能含有COeq\o\al(\s\up1(2－),\s\do1(3))，化学研究小组欲测定其中SOeq\o\al(\s\up1(2－),\s\do1(3))的浓度，设计如图所示的实验方案：eq\x(\a\al(废水,100mL))eq\o(→,\s\up7(试剂X))eq\x(SOeq\o\al(\s\up1(2－),\s\do1(4)))eq\o(→,\s\up7(盐酸，BaCl2溶液),\s\do5(系列操作))eq\x(沉淀)eq\o(→,\s\up7(称量))eq\x(计算)则试剂X可以是()A．0.1mol·L－1KMnO4(H2SO4酸化)溶液B．0.5mol·L－1NaOH溶液C．新制氯水D．KI溶液【解析】选C。根据题意需将SOeq\o\al(\s\up1(2－),\s\do1(3))氧化成SOeq\o\al(\s\up1(2－),\s\do1(4))，需加入氧化剂；A.酸性高锰酸钾具有强氧化性，但是用H2SO4酸化，引入了SOeq\o\al(\s\up1(2－),\s\do1(4))，使测定结果偏大，故A错误；B.0.5mol·L－1eq\o\al(\s\up1(2－),\s\do1(3))氧化成SOeq\o\al(\s\up1(2－),\s\do1(4))eq\o\al(\s\up1(2－),\s\do1(3))，故D错误。二、非选择题：本题共5小题，共60分。11．(10分)(2021·广州高一检测)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：eq\x(气体A)eq\a\vs4\al(\f(H2O,①))eq\x(气体)eq\a\vs4\al(\o(→,\s\up7(澄清石灰水),\s\do5(②)))eq\x(气体B)eq\x(白色沉淀)eq\x(溶液C)eq\a\vs4\al(\o(→,\s\up7(单质丙),\s\do5(③)))eq\x(气体B)eq\x(蓝色溶液)(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32.0g丙与一定量的溶液乙反应，当丙反应完时，共产生13.44L(标准状况下)气体，则消耗的溶液乙中溶质的物质的量为______mol。【解析】由反应①②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③可知单质丙为铜，溶液C为稀硝酸。n(Cu)＝eq\f(32.0g,64g·mol－1)＝0.5mol，n(气体)＝eq\f(13.44L,22.4L·mol－1)＝0.6mol。利用氮原子守恒，则消耗HNO3的物质的量为n(HNO3)＝2n(Cu)＋n(气体)＝2×0.5mol＋0.6mol＝1.6mol。答案：(1)C浓硝酸Cu(2)CO2和NO2(3)3Cu＋8HNO3(稀)=3Cu(NO3)2＋2NO↑＋4H2O12．(13分)(2021·黄冈高一检测)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。eq\x(A)eq\o(→,\s\up7(＋E),\s\do5(Ⅰ))eq\x(B)eq\o(→,\s\up7(＋E),\s\do5(Ⅱ))eq\x(C)eq\o(→,\s\up7(＋F),\s\do5(Ⅲ))eq\x(D)(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：①F的化学式为______________________。②反应Ⅰ的化学方程式为____________________________________________。③将1.92g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1.12L(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34g·mol－1，则：①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)。②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74.5gNaClO被还原，则转移电子的物质的量为________mol。【解析】(1)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C＋F→D且F分子中含有10个电子可知，D为HNO3，F为H2O。②反应Ⅰ是氨气催化氧化生成NO与水的反应，化学方程式为4NH3＋5O2eq\o(=,\s\up7(催化剂),\s\do5(△))4NO＋6H2O。③1.92g铜的物质的量为0.03mol，生成Cu(NO3)2的物质的量为0.03mol，反应生成的气体的物质的量为0.05mol，根据氮元素守恒，可知反应消耗的HNO3的物质的量为0.03mol×2＋0.05mol＝0.11mol。(2)由题意可知，Y为硫元素，故A为H2S，B为SO2，C为SO3，D为H2SO4。①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。②Na2S溶液和次氯酸钠溶液发生反应的离子方程式为S2－＋ClO－＋H2O=S↓＋Cl－＋2OH－。74.5gNaClO的物质的量为1mol，ClO－被还原为Cl－，故转移电子的物质的量为2mol。答案：(1)①H2O②4NH3＋5O2eq\o(=,\s\up7(催化剂),\s\do5(△))4NO＋6H2O③0.11(2)①CuSO4②S2－＋ClO－＋H2O=S↓＋Cl－＋2OH－213．(14分)纳米氧化铁在药用胶囊、药物合成、生物医学技术等领域发挥着重要的作用。Fe2O3制备方法有湿法和干法。湿法制品结晶细小、颗粒柔软、较易研磨，易于作颜料。干法制品结晶大、颗粒坚硬，适宜作磁性材料、抛光研磨材料。(1)取少量Fe2O3粉末(红棕色)，加入适量盐酸，发生反应的离子方程式为___________________________________________________________________。用(1)中产生的溶液进行以下实验：(2)取少量溶液置于试管中，滴入NaOH溶液，反应的化学方程式为___________________________________________________________________。(3)在小烧杯中加入20mL蒸馏水，加热至沸腾后，向沸水中滴入几滴饱和FeCl3溶液，继续煮沸直至溶液呈________色，即可制得Fe(OH)3胶体。电泳实验时，________(填“阳”或“阴”)极颜色加深。(4)已知强酸氢碘酸(HI)具有较强的还原性。取上述烧杯中少量Fe(OH)3胶体置于试管中，向试管中滴加一定量的HI稀溶液，边滴边振荡，会出现一系列变化。先出现红褐色沉淀，原因是______________________________________________________________________________________________________________。随后沉淀溶解，溶液呈黄色，最后溶液颜色加深。若此时向该溶液中加淀粉溶液，溶液变蓝，请写出Fe(OH)3与HI反应的离子方程式为___________________。(5)已知氧化性：Cl2>Br2>Fe3＋>I2，则向FeBr2溶液中通入等物质的量的Cl2发生反应的总离子方程式为_____________________________________________；向FeI2溶液中通入等物质的量的Cl2发生反应的总离子方程式为___________________________________________________________________。【解析】(3)Fe(OH)3胶粒带正电，故电泳实验时阴极附近颜色加深。(4)Fe(OH)3胶体置于试管中，向试管中滴加一定量的稀HI溶液，HI是电解质，会使得胶体聚沉，出现红褐色沉淀。随后沉淀溶解，溶液呈黄色，最后溶液颜色加深，且加入淀粉溶液，溶液变蓝，是因为反应2Fe(OH)3＋6H＋＋2I－=I2＋2Fe2＋＋6H2O产生的I2溶解在水中导致的。(5)由氧化性：Cl2>Br2>Fe3＋>I2，可知还原性：I－>Fe2＋>Br－>Cl－，则Cl2与FeBr2溶液反应时，优先氧化Fe2＋，过量的Cl2再氧化Br－，则向FeBr2溶液中通入等物质的量的Cl2发生反应的总离子方程式为2Fe2＋＋2Br－＋2Cl2=2Fe3＋＋4Cl－＋Br2。Cl2与FeI2溶液反应时，优先氧化I－，过量的Cl2再氧化Fe2＋，则向FeI2溶液中通入等物质的量的Cl2发生反应的总离子方程式为2I－＋Cl2=2Cl－＋I2。答案：(1)Fe2O3＋6H＋=2Fe3＋＋3H2O(2)3NaOH＋FeCl3=Fe(OH)3↓＋3NaCl(3)红褐阴(4)HI是电解质，使胶体聚沉2Fe(OH)3＋6H＋＋2I－=I2＋2Fe2＋＋6H2O(5)2Fe2＋＋2Br－＋2Cl2=2Fe3＋＋4Cl－＋Br22I－＋Cl2=2Cl－＋I214．(10分)(2021·济南高一检测)(1)化学兴趣小组根据老师要求用如图所列装置设计一个实验，来验证加热条件下浓硫酸将木炭粉氧化的反应所产生的各种产物。编号①②③④ 装置这些装置的连接顺序(按产物气流从左至右的方向)是(填装置的编号)：________→________→________→________。(2)实验时可观察到装置①中A瓶的溶液褪色，C瓶的溶液不褪色。A瓶溶液的作用是_______________________________________________________；B瓶溶液的作用是_______________________________________________；C瓶溶液的作用是___________________________________________________。(3)装置②中所加固体药品是________，可验证的产物是________，确定装置②在整套装置中位置的理由是_____________________________________________________________________________________________________________。(4)装置③中所盛溶液是________，可验证的产物是________。【解析】(1)浓硫酸与木炭反应产物是SO2、CO2和H2O。由于①、③中装的都是溶液，气流经过后一定会带出水蒸气，必须先验证产物中的水蒸气，然后再验证SO2和CO2，由于SO2和CO2都能与石灰水反应，使澄清石灰水变浑浊，因此必须先验证和除去SO2后再验证CO2，由此可以得出连接顺序应当是④②①③。(2)A瓶中品红溶液褪色，可证明产物中有SO2，C瓶溶液不褪色说明进入C瓶的气体中已没有SO2，从而推断出B瓶溶液的作用是氧化吸收从A瓶出来的全部SO2，因而C瓶溶液的作用是确认这时气流中SO2已被B瓶溶液全部吸收。(3)②是验证水蒸气的，白色无水硫酸铜粉末遇水变蓝。(4)由于从①中C瓶出来的气流中已确定没有SO2，③中盛澄清石灰水，用来验证气流中的CO2。答案：(1)④②①③(2)验证产物中有SO2气体将产物中SO2气体全部氧化吸收确认产物中SO2已被B瓶溶液全部吸收(3)无水硫酸铜水蒸气由于产物通过装置①、③时会带出水蒸气，所以装置②必须在装置①、③之前(4)澄清石灰水CO215．(13分)硝酸是一种重要的化工原料，用来制取一系列硝酸盐类氮肥，如硝酸铵、硝酸钾等；也用来制取含硝基的炸药等。试回答下列问题：(1)某同学对铁与稀硝酸的反应进行探究，若HNO3只被还原成NO，则：①写出铁与过量稀硝酸反应的离子方程式：_____________________________________________________________________________________________________________________________________。②写出过量铁与稀硝酸反应的离子方程式：______________________________。③若28g铁与含1.6mol硝酸的稀硝酸恰好完全反应，则生成的Fe3＋和Fe2＋的物质的量之比为________。上述反应结束后，向反应后的溶液中加足量氢氧化钠溶液，滤出沉淀洗涤后，在空气中灼烧至质量不变，最终得到的固体质量为________g。(2)饮用水中NOeq\o\al(\s\up1(－),\s\do1(3))对人类健康会产生危害，为了降低饮用水中NOeq\o\al(\s\up1(－),\s\do1(3))的浓度，某饮用水研究人员提出，可在碱性条件下用铝粉将NOeq\o\al(\s\up1(－),\s\do1(3))还原为N2。①配平方