专题13　第2章 物质转化与材料利用 拔尖提优测试训练（原卷版）

第2章物质转化与材料利用专题13拔尖提优测试训练一、选择题(每题3分，共45分)1．分类是科学研究的重要方法，下列物质对应的类别不正确的是()选项ABCD物质H2O2O3CH3COOHCu(OH)2类别氧化物化合物酸碱2.“绿色化学”能实现零排放(即反应物中的原子利用率达到100%)。CO和H2在一定条件下按照不同的比例可以合成不同的有机化工原料。根据零排放的要求，以CO和H2合成的有机物不可能是()A．甲醇(CH4O)B．乙醇(C2H6O)C．甲醛(CH2O)D．乙酸(C2H4O2)3．下列有关铜的性质中，不能用金属活动性顺序解释的是()A．铜的导电性比铁好B．铜与稀硫酸不反应C．铜能与硝酸银发生置换反应D．铜制品比铁制品更耐锈蚀4．锑是蓄电池的重要材料。冶炼中发生的反应为：2Sb2O3＋3Ceq\o(=====,\s\up7(高温))4Sb＋3CO2↑。此反应属于()A．化合反应B．分解反应C．置换反应D．复分解反应5．某科学小组在课外活动时做了一个实验，在甲试管中装入固体物质，乙试管装入某溶液，按如图所示组装好仪器(图中铁架台等仪器已略去)。通过分液漏斗加入足量稀盐酸，同时打开止水夹，看到乙试管溶液中有气泡冒出；再关闭止水夹，发现一段时间后乙中溶液变浑浊。符合此实验现象的一组试剂是()选项甲中固体乙中溶液AKOHBaCl2BNa2CO3NaOHCZnAgNO3DCaCO3Ca(OH)26．用“W”形玻璃管进行微型实验，如图所示。下列说法不正确的是()A．a处红棕色粉末变为黑色B．a处的反应为CO＋Fe2O3===2Fe＋CO2C．b处澄清石灰水变浑浊证明有CO2生成D．可利用点燃的方法进行尾气处理7．有三瓶无色无味的气体X、Y、Z，它们分别是甲烷、氢气、一氧化碳中的一种，分别点燃三种气体，用干燥的冷烧杯罩在火焰上方，只有X和Z火焰上方的烧杯内壁有水滴出现，燃烧后分别向烧杯中注入少量澄清石灰水，振荡，只有Y和Z的烧杯内石灰水变浑浊。则X、Y、Z分别是()A．H2COCH4B．CH4COH2C．COCH4H2D．COH2CH48．图中字母代表含硫元素的物质，下列判断错误的是()A．物质a在纯氧中燃烧可以生成物质bB．物质c是二氧化硫C．物质d中硫元素的化合价为－2价D．物质d、e和f中一定都含有氢元素9．推理是科学学习中常用的思维方法，下列推理正确的是()A．碱性溶液能使无色酚酞试液变红，所以使无色酚酞试液变红的溶液一定呈碱性B．氯化钠、硫酸铜等盐中都含有金属元素，所以盐中一定都含有金属元素C．离子是带电的粒子，所以带电的粒子一定是离子D．置换反应有单质和化合物生成，所以有单质和化合物生成的反应一定是置换反应10．某固体粉末可能含有碳酸钙、氧化铜、氧化铁、木炭粉中的几种，取mg该固体粉末按下列流程进行实验(本流程涉及的反应均为初中科学常见的反应，且各步均恰好完全反应)。下列说法中正确的是()A．溶液N中只含一种溶质B．原固体粉末中一定含有碳酸钙C．白色沉淀Y一定是碳酸钙，气体W一定是氢气D．原固体粉末中一定没有氧化铜，一定含有碳酸钙11．甲、乙、丙有如图所示的转化关系(“→”表示反应一步实现，部分物质和反应条件已略去)，下列各组物质按照甲、乙、丙的顺序不符合要求的是()A．C、CO、CO2B．H2O2、H2O、O2C．KOH、K2CO3、KNO3D．Fe2O3、FeCl3、Fe(OH)312．某固体由Ba2＋、Cu2＋、Na＋、Cl－、COeq\o\al(2－,3)、SOeq\o\al(2－,4)中的几种离子构成，取一定质量的该固体样品，进行如下实验：①将固体溶于水得无色透明溶液，加入足量BaCl2溶液过滤后得到5g白色沉淀。②在沉淀中加入过量稀硝酸，仍有3g白色沉淀。③在滤液中滴加AgNO3溶液产生白色沉淀。则该固体中一定含有()A．Na＋、COeq\o\al(2－,3)、SOeq\o\al(2－,4)B．Cu2＋、COeq\o\al(2－,3)、SOeq\o\al(2－,4)C．Cl－、COeq\o\al(2－,3)、SOeq\o\al(2－,4)D．Na＋、Ba2＋、Cl－13.如图所示，围棋棋盘上有五枚棋子，代表铁、稀盐酸、氢氧化钡、碳酸钙、硝酸银五种物质，相邻棋子间的连线表示物质间可以反应。已知与戊的反应中：甲——戊的反应类型不同于其他几个反应；丙——戊反应能产生一种气体，且该气体还能与丁反应生成沉淀。则下列对应关系正确的是()甲乙丙丁戊A铁硝酸银碳酸钙氢氧化钡稀盐酸B硝酸银铁稀盐酸氢氧化钡碳酸钙C硝酸银铁碳酸钙氢氧化钡稀盐酸D铁氢氧化钡碳酸钙硝酸银稀盐酸14.有一种纳米润滑添加剂，由铝粉、铜粉、氧化铝粉末中的一种或几种组成，取少量该添加剂，加入足量稀盐酸，有红色固体残留并产生大量气泡；另取少量该添加剂，加入一定量的硝酸银溶液，充分反应后过滤，得到滤渣和蓝色滤液，关于以上实验，有下列几种说法：①该添加剂中一定有铜，可能有铝和氧化铝②若向滤渣中加入足量稀盐酸，滤渣部分溶解，则该添加剂中一定有氧化铝③滤液中最多含有三种溶质④滤渣中一定有银和铜，滤液中一定有硝酸铝和硝酸铜⑤通过以上实验可以证明铝、铜、银三种金属的活动性顺序上述说法正确的有()A．①②⑤B．②③⑤C．①③④D．②④⑤15．下列从原料到制取最终产物的实验设计中，理论上正确、操作上可行、经济上合理的是()A．Cueq\o(――→,\s\up7(AgNO3))Cu(NO3)2溶液eq\o(――→,\s\up7(NaOH))Cu(OH)2B．CaCO3eq\o(――→,\s\up7(高温))CaOeq\o(――→,\s\up7(H2O))Ca(OH)2溶液eq\o(――――――――→,\s\up7(Na2CO3溶液))NaOH溶液C．Feeq\o(―――――――→,\s\up7(在O2中燃烧))Fe2O3eq\o(―――――――→,\s\up7(H2SO4溶液))Fe2(SO4)3溶液D．CuOeq\o(――→,\s\up7(稀HCl))CuCl2溶液eq\o(―――――――→,\s\up7(Na2SO4溶液))CuSO4溶液二、填空题(每空2分，共44分)16．为了节省石油资源和有效地减少汽车尾气对环境的污染，我国正在逐步推广使用在汽油中加入适量乙醇作为汽车燃料(车用乙醇汽油)。乙醇的化学式是C2H5OH，在物质分类中属于___________(选填“无机”或“有机”)化合物，乙醇燃烧时生成二氧化碳和水，写出该反应的化学方程式：____________________________________________。17．我国第四套人民币中的一元硬币是钢芯镀镍(Ni)，镍与稀硫酸能发生下列反应：Ni＋H2SO4===NiSO4＋H2↑。根据此材料及金属活动性顺序，请回答：(1)铸造硬币用到的材料是___________(选填“有机合成”“金属”或“无机非金属”)材料。(2)写出Ni与CuSO4溶液发生置换反应的化学方程式：__________________________________。18．人类社会的发展离不开金属。(1)钢铁的锈蚀主要是铁与空气中的_______________________等物质发生化学反应的结果。(2)在空气中，铝的表面易生成致密的氧化膜，氧化膜的主要成分是_____________(填化学式)。(3)某同学取少量工厂废液[溶质是AgNO3、Cu(NO3)2]，向其中加入一定量的金属锌，反应结束后，发现溶液仍然是蓝色。据此推断，反应后溶液中一定含有的溶质是____________________________________。19．(杭州萧山区期中)有一包白色固体粉末，可能由CaCO3、K2SO4、CuSO4、KNO3和BaCl2中的一种或几种组成，小明同学做了如下实验：(1)取适量该白色固体粉末加入足量水中，得白色沉淀，上层清液无色。(2)向白色沉淀中加入足量稀硝酸，沉淀只有部分溶解。由此可判断出：原白色粉末中一定含有的是____________________________________，一定不含的是______________。20．测定BaCl2·xH2O中结晶水数目的过程如图所示：(1)写出此过程中生成沉淀的化学方程式：____________________________________。(2)在灼烧过程中，如果空气不充足和温度过高，会有部分沉淀物质转化为BaS，这会使x的测定结果_______________(选填“偏低”“偏高”或“不变”)。21．现有一包白色粉末，可能是由氯化钾、氢氧化钠、硝酸钠和硫酸铜中的一种或多种物质组成。为确定其成分，某兴趣小组同学进行了如下探究。(1)甲同学通过观察颜色，认为该粉末中不含硫酸铜，他是根据物质的_______________性质得出该结论的。乙同学认为甲同学的方法不能确定该粉末中不含硫酸铜。(2)他们设计并进行了如下实验。(已知Ag2SO4微溶于水)写出生成蓝色沉淀的化学方程式：__________________________。通过以上实验，不能确定白色粉末中是否含有________________________。加入过量Ba(NO3)2溶液和稀硝酸的目的是__________________________________________。22．草酸存在于自然界的植物中。草酸晶体(H2C2O4·2H2O)无色，熔点为101℃，易溶于水，受热脱水、升华，170℃以上分解。草酸能与氢氧化钙反应生成沉淀：H2C2O4＋Ca(OH)2===CaC2O4↓＋2H2O。请回答下列问题：(1)甲组同学按照如图所示的装置，通过实验检验草酸晶体的分解产物。仪器a的名称是______________。装置B的主要作用是_____________________________________。装置C中有气泡逸出，澄清石灰水变浑浊。由此可知草酸晶体分解的产物中一定有_______________。(2)乙组同学认为草酸晶体分解的产物中还有CO。为进行验证，选用甲组实验中的装置A、B和如图所示的部分装置(可以重复选用)进行实验。乙组同学的实验装置依次连接的合理顺序为A→B→(___________)→(___________)→(___________)→I→D→H。装置I中盛有的氧化铁发生了颜色变化，欲证明草酸晶体分解的产物中有CO，乙组同学需要两次使用装置D，其现象分别是______________________________________________。三、实验探究题(每空2分，共46分)23．某科研小组设计利用稀硫酸浸取某废弃的氧化铜锌矿(主要成分为CuO和ZnO，其余成分既不与酸反应，也不溶解于水)的方案，实现废物综合利用。部分实验流程如下：请根据上述实验流程回答下列问题：(1)操作1的名称是______________。(2)在氧化铜锌矿中加入过量稀硫酸，充分反应后溶液中的溶质为_________________________。(3)加过量铁粉，发生反应的化学方程式为_______________________________________________。(4)在实验过程中，双氧水会与Fe2＋反应生成Fe3＋和水，以便在后续的操作中将溶液中铁元素除去，高锰酸钾溶液也能将Fe2＋氧化成Fe3＋，并生成可溶性的锰盐，选用双氧水的优点是_____________________。24．火锅是我国独创的美食，历史悠久。火锅常用的一种燃料是固体酒精。某科学兴趣小组的同学对“固体酒精”产生了好奇，对其成分进行探究。请你回答下列问题。【查阅资料】a.固体酒精是用酒精、氯化钙和氢氧化钠按一定的质量比混合制成。b．氯化钙、氯化钠溶液均呈中性。【提出问题】①酒精中是否含有碳元素？固体酒精中的氢氧化钠是否变质？【实验探究】①按如图所示进行实验，发现烧杯内壁有一层白膜，可得出酒精中含有碳元素的结论，理由是_________________________________________________________________________________。②取少量固体酒精于烧杯中，加足量的水充分溶解后静置，发现烧杯底部有白色沉淀，请用化学方程式表示该沉淀是如何形成的：_____________________________________，由此说明氢氧化钠已变质。③为进一步确定氢氧化钠的变质程度，分组进行探究。甲组同学取烧杯上层清液于两支试管中，按如图所示进行实验。实验方案实验现象溶液变红产生_____________实验结论清液中有氢氧化钠清液中有碳酸钠乙组同学认为甲组实验不能证明清液中一定有氢氧化钠，理由是__________________________。他们另取烧杯中上层清液，加足量氯化钡溶液，充分反应后，静置，取上层清液，滴加酚酞试液，酚酞试液变红。【反思交流】乙组实验中加足量氯化钡溶液的目的是_____________________________________。【实验结论】小组同学经过讨论，一致认为该固体酒精中的氢氧化钠部分变质。25．某混合气体由CO、CO2、SO2三种气体组成，某兴趣小组对此进行了相关实验：【查阅资料】①SO2能使品红溶液褪色；②SO2易与高锰酸钾溶液反应而被吸收，并能使其褪色；③SO2能使氢氧化钡溶液和澄清石灰水变浑浊；④CO和CO2均不能使品红溶液褪色，也不与高锰酸钾溶液反应。【实验研究】为验证这三种气体，同学们设计并进行如下实验。【事实与结论】通过实验验证了以上三种气体都存在。(1)装置A的作用是________________________________________________。(2)能证明气体中含有CO2的现象是_____________________________________。【反思与评价】(3)若装置按C→D→A→B→E的顺序连接，则无法验证的气体是__________________________。(4)有同学提出上述原装置中省略D装置也能达到实验目的，你认为该同学的设计有无道理并说明理由：_______________________________________________。26．已知Fe(OH)2是白色絮状沉淀，并极易被空气中的氧气氧化成Fe(OH)3红褐色沉淀。如图所示的是Fe(OH)2制备实验的改进装置，使用该装置能在较长时间内观察到生成的Fe(OH)2白色絮状沉淀。(1)写出A试管中发生反应的化学方程式：_____________________________________。(2)A试管中反应开始时，打开止水夹，B试管中看到的现象是_________________________。(3)若要在该装置中得到Fe(OH)2白色絮状沉淀，并在一定时间内防止被氧化成Fe(OH)3红褐色沉淀，下一步的实验操作是__________________________。(4)写出该装置中生成的Fe(OH)2的化学方程式：____________________________________。27．在学习金属的活动性顺序时，我们完成了以下相关实验，请你根据相关的实验现象或实验要求，回答下列问题。(1)取少量镁条、锌粒、铜片分别放入盛有稀盐酸的3支试管中，观察到的实验现象如图所示，判断甲试管中的金属物质及判断依据：_________________________________________________。(2)为了比较铁与铜、铜与银的金属活动性，现提供的实验药品有：铜丝、硫酸亚铁溶液、硫酸铜溶液、硝酸银溶液。小明同学进行了铁和铜的活动性比较：在盛有硫酸铜溶液的试管里浸入一段洁净的(经过除油、除锈处理)铁丝，过一会儿取出，如图所示。现让你设计一个实验方案，用于比较铜和银的活动性强弱，请在方框中画出实验方案图。最终能判断两者活动性强弱的实验现象是________________________________________________________________。28．某同学通过以下实验验证稀硫酸的部分化学性质：实验一：Na2CO3＋H2SO4实验二：Ba(NO3)2＋H2SO4实验三：NaOH＋H2SO4(1)实验一反应的化学方程式_____________________________________。(2)实验二的实验现象为_____________________________________。(3)实验中酸碱中和反应的实质是__________________________。(4)实验三中无明显现象，为判断反应后H2SO4是否剩余，可选用下列药品中的______________。A．石蕊试液B．ZnC．CuOD．Ba(NO3)2(5)将实验一、二、三反应后的所有物质倒入同一洁净的烧杯中，后续实验及现象如图：①白色沉淀A是_______________。②关于无色溶液B成分的猜想中，合理的是_____________。A．一定有NaNO3，可能含有NaOHB．一定有NaNO3，可能含有HNO3和H2SO4C．一定有NaNO3和HNO3，可能含有H2SO429．碱式氯化镁[Mg(OH)Cl]受热能分解，它分解后的产物是什么？小科进行了探究。【猜想】Mg(OH)Cl分解后产物可能有Mg、MgCl2、MgO、HCl气体、H2O、Cl2。老师告诉他产物就是上述猜想中的其中几种，并提示他Cl2是一种黄绿色有刺激性气味的气体。【实验一】取少量的Mg(OH)Cl放入试管中，按如图所示装置进行实验，加热过程中观察到足量硝酸银溶液中有白色沉淀产生，一段时间后，沉淀不再产生，大试管口也没有液滴形成，管内有固体剩余，无其他现象。由此推知Mg(OH)Cl分解后产物中有_______________气体，无其他气体。【实验二】取少量实验一剩余固体于试管中，加入足量稀盐酸，没有气泡产生。由此推知Mg(OH)Cl分解后产物中没有_______________。【实验三】再取少量实验一剩余固体加入足量稀硝酸，固体全部溶解，再滴入AgNO3溶液，无沉淀产生。自此推知Mg(OH)Cl分解后产物中没_______________。四、解答题(第30题4分，第31题5