单元质检卷三　自然界中的元素.docx

1、单元质检卷三单元质检卷三自然界中的元素自然界中的元素 (时间:60 分钟分值:100 分) 一、选择题:本题共 10小题,每小题 5分,共 50分。每小题只有一个选项符合题意。 1.(2020 山东潍坊期中)中华民族为人类文明进步做出巨大贡献。下列说法中不正确的是() A.商代后期就已出现铜合金,铜合金属于金属材料 B.汉代烧制出“明如镜、声如磬”的瓷器,其主要原料为黏土 C.宋代王希孟的千里江山图卷中的绿色颜料铜绿的主要成分是碱式碳酸铜 D.“文房四宝”中的砚台是用石材制作而成的,制作过程发生了化学变化 2.在给定条件下物质间转化均能实现的是() A.MnO2Cl2漂白粉 B.N2NH3NO

2、NO2HNO3 C.S(s)SO3(g)H2SO4(aq) D.FeFeCl2FeCl3Fe(OH)3 3.(2020 北京化学,9)硫酸盐(含 SO4 2-、HSO 4 -)气溶胶是 PM2.5的成分之一。近期科研人员提出了雾霾 微颗粒中硫酸盐生成的转化机理,其主要过程示意图如下: 下列说法不正确的是() A.该过程有 H2O 参与 B.NO2是生成硫酸盐的氧化剂 C.硫酸盐气溶胶呈酸性 D.该过程没有生成硫氧键 4.(2020 河南驻马店正阳县高级中学月考)高纯度单晶硅是典型的无机非金属材料,又称“半导体”材料, 它的发现和使用曾引起计算机的一场“革命”。这种材料可以按下列方法制备: Si

3、O2Si(粗)SiHCl3Si(纯) 下列说法正确的是() A.步骤发生反应的化学方程式为 SiO2+CSi+CO2 B.步骤中每生成或反应 1 mol Si,转移 4 mol 电子 C.二氧化硅能与氢氟酸反应,而硅不能与氢氟酸反应 D.SiHCl3(沸点 33.0 )中含有少量的 SiCl4(沸点 67.6 ),通过蒸馏(或分馏)可提纯 SiHCl3 5.氨氮废水超标排放是导致水体富营养化的重要原因,可用以下流程处理。下列说法正确的是() 高浓度氨氮废水低浓度氨氮废水 含硝酸废水达标废水 A.过程中发生的化学反应属于氧化还原反应 B.过程中 NH4 +NO 3 -,每转化 1 mol NH

4、4 +转移的电子数为 8NA C.过程中 CH3OHCO2,甲醇是氧化剂 D.过程中 HNO3N2,转移 10 mol e-时可生成 N211.2 L(标准状况) 6.(2020 山东济南二模)下图是实验室制备氯气并进行一系列相关实验的装置(夹持设备已略)。下列 说法错误的是() A.装置 A烧瓶内的试剂可以是 KMnO4 B.装置 B 具有除杂和贮存气体的作用 C.实验结束后,振荡 D 会观察到液体分层且下层呈紫红色 D.利用该装置能证明氯、溴、碘的非金属性逐渐减弱 7.(2020 湖北黄冈中学高三测试)某小组利用下面的装置进行实验,、中溶液均足量,操作和现象 如下表。 实验序 号 操作现象

5、 向盛有 Na2S 溶液的中持续通入 CO2至过量 中产生黑色沉淀,溶液的 pH降 低; 中产生白色浑浊,该浑浊遇酸冒 气泡 向盛有 NaHCO3溶液的中持续通入 H2S气体 至过量 现象同实验 资料:CaS 遇水完全水解 由上述实验得出的结论不正确的是() A.中白色浑浊是 CaCO3 B.中溶液 pH降低的原因是 H2S+Cu2+CuS+2H+ C.实验中 CO2过量发生的反应是 CO2+H2O+S2-CO3 2-+H2S D.由实验和不能比较 H2CO3和 H2S 酸性的强弱 8.(2020 山东滨州二模)实验室从含碘废液(含有 I2、I-等)中回收碘,其实验过程如下: 已知溴化十六烷基

6、三甲基铵是一种阳离子表面活性剂,可以中和沉淀表面所带的负电荷,使沉淀颗粒 快速聚集,快速下沉。下列说法错误的是() A.含碘废液中是否含有 IO3 -,可用 KI-淀粉试纸检验 B.步骤中 Na2S2O3可用 Na2SO3代替 C.步骤可以用倾析法除去上层清液 D.步骤发生反应的离子方程式为 4Fe3+2CuI4Fe2+2Cu2+I2 9.(2020 北京 101 中学月考)某同学将 SO2和 Cl2的混合气体通入品红溶液,振荡,溶液退色,将此无色溶 液分成三份,依次进行实验,实验操作和实验现象记录如下: 序 号 实 验 操 作 实 验 现 象 溶液不变红, 试纸不变蓝 溶液不变红, 试纸退色

7、 生成 白色沉淀 下列实验分析不正确的是() A.说明 Cl2被完全消耗 B.中试纸退色的原因是:SO2+I2+2H2OH2SO4+2HI C.中若将 BaCl2溶液换成 Ba(NO3)2溶液,也能说明 SO2被 Cl2氧化为 SO4 2- D.实验条件下,品红溶液和 SO2均被氧化 10.(2020 福建厦门湖滨中学期中)将 8.4 g Fe 投入浓硝酸中,产生红棕色气体 A,把所得溶液减压蒸干, 得到 30 g Fe(NO3)2和 Fe(NO3)3的混合物,将该固体隔绝空气在高温下加热,得到红棕色的 Fe2O3和气 体 B,A、B 气体混合通入足量水中得到硝酸和 NO,在标准状况下生成 N

8、O 气体的体积为() A.1 120 mLB.2 240 mL C.3 360 mLD.4 480 mL 二、非选择题:本题共 3小题,共 50分。 11.(2020 山东青岛一模)(16 分)化学小组为探究 SO2在酸性 KI 溶液中的反应,利用如图装置进行实验: .排出装置内的空气。减缓 CO2的流速,向丁装置中通入 CO2和 SO2的混合气体。 .一段时间后,溶液变黄并出现浑浊。摇动锥形瓶、静置,苯与溶液接触的地方呈紫红色。 .持续向丁装置中通入 CO2和 SO2混合气体,溶液变为无色。 .再静置一段时间,取锥形瓶中水溶液,滴加 BaCl2溶液产生白色沉淀。 回答下列问题: (1)苯的作

9、用为。排出装置内空气的具体操作 为。 (2)向装置丁中缓慢通入 CO2的作用是。 (3)步骤反应的离子方程式为;步骤反应的离子方 程式为。 (4)实验的总反应的离子方程式为,KI 和 HI 在反应中的作用为。 12.(2020 华中师大一附中质量测评)(18 分)叠氮化钠(NaN3)是制备医药、炸药的一种重要原料,采用 “亚硝酸甲酯水合肼法”制备叠氮化钠的生产流程如下: 回答下列问题: (1)亚硝酸甲酯合成釜中生成的亚硝酸甲酯(CH3ONO)易转化为气态进入叠氮环合塔,写出生成 CH3ONO 的化学方程式:。 (2)叠氮环合塔中生成叠氮化钠的化学方程式为。 (3)叠氮环合塔中滴加的烧碱溶液要适

10、当过量,目的 是;生产流程中操作 x 为加热、浓缩,此时 所得浓缩液的溶质中含钠的化合物有 Na2SO4、。 (4)该生产过程中可循环使用的物质是。 (5)生产中有 HN3生成,请设计实验证明 HN3为弱 酸:。 (6)化工生产中,多余的 NaN3常使用次氯酸钠溶液处理,在酸性条件下,二者反应可生成无毒的气体。 若处理 6.5 g NaN3,理论上需加入 0.5 molL-1的 NaClO 溶液mL。 13.(2020 山东化学,20)(16分)某同学利用 Cl2氧化 K2MnO4制备 KMnO4的装置如下图所示(夹持装置 略): 已知:锰酸钾(K2MnO4)在浓强碱溶液中可稳定存在,碱性减弱

11、时易发生反 应:3MnO4 2-+2H2O 2MnO4 -+MnO2+4OH- 回答下列问题: (1)装置 A 中 a 的作用是;装置 C 中的试剂为;装置 A 中制备 Cl2 的化学方程式为。 (2)上述装置存在一处缺陷,会导致 KMnO4产率降低,改进的方法 是。 (3)KMnO4常作氧化还原滴定的氧化剂,滴定时应将 KMnO4溶液加入(填“酸式”或“碱式”) 滴定管中;在规格为 50.00 mL 的滴定管中,若 KMnO4溶液起始读数为 15.00 mL,此时滴定管中 KMnO4溶液的实际体积为(填标号)。 A.15.00 mLB.35.00 mL C.大于 35.00 mLD.小于 1

12、5.00 mL (4)某 FeC2O42H2O 样品中可能含有的杂质为 Fe2(C2O4)3、H2C2O42H2O,采用 KMnO4滴定法测定该 样品的组成,实验步骤如下: .称取 m g 样品于锥形瓶中,加入稀 H2SO4溶解,水浴加热至 75 。用 c molL-1的 KMnO4溶液趁热 滴定至溶液出现粉红色且 30 s内不退色,消耗 KMnO4溶液 V1mL。 .向上述溶液中加入适量还原剂将 Fe3+完全还原为 Fe2+,加入稀 H2SO4酸化后,在 75 继续用 KMnO4溶液滴定至溶液出现粉红色且 30 s 内不退色,又消耗 KMnO4溶液 V2mL。 样品中所含 H2C2O42H2

13、O(M=126 gmol-1)的质量分数表达式为。 下列关于样品组成分析的说法,正确的是(填标号)。 A.?1 ?2=3 时,样品中一定不含杂质 B.?1 ?2越大,样品中 H2C2O42H2O 含量一定越高 C.若步骤中滴入 KMnO4溶液不足,则测得样品中 Fe 元素含量偏低 D.若所用 KMnO4溶液实际浓度偏低,则测得样品中 Fe 元素含量偏高 单元质检卷三自然界中的元素 1.D铜合金属于金属材料,A正确;制造瓷器的主要原料为黏土,B 正确;铜绿的主要成分 是碱式碳酸铜,C 正确;砚台是用天然石材制作而成的,制作过程发生了物理变化,D 错误。 2.B稀盐酸还原性较弱,二氧化锰与稀盐酸不

14、反应,制备氯气应用浓盐酸与二氧化锰反 应,A错误;氮气与氢气在高温、高压、催化剂条件下反应生成氨气,氨气催化氧化生成 一氧化氮,一氧化氮与氧气反应生成二氧化氮,二氧化氮可与水反应生成硝酸和一氧化氮, 可实现物质间的转化,B 正确;硫在氧气中点燃只能生成二氧化硫,不能生成三氧化硫,C 错误;氯气具有强氧化性,铁与氯气反应生成氯化铁,D 错误。 3.D根据图示中各微粒的构造可知,该过程有 H2O参与,故 A正确;根据图示的转化过 程,NO2转化为 HNO2,氮元素的化合价由+4 价变为+3 价,化合价降低,得电子被还原,则 NO2是生成硫酸盐的氧化剂,故 B正确;硫酸盐(含 SO4 2-、HSO

15、4 - )气溶胶中含有 HSO4 - ,转化 过程有水参与,则 HSO4 - 在水中可电离生成 H+和 SO4 2-,则硫酸盐气溶胶呈酸性,故 C 正确; 根据图示转化过程中有 SO3 2-转化为 HSO 4 -可知,有硫氧键生成,故 D 错误。 4.D二氧化硅高温下与 C 反应生成 CO气体,即步骤的化学方程式为 SiO2+2CSi+2CO,故 A错误;步骤中 Si 的化合价降低 4价,生成 1 mol Si 转移电子 为 4 mol;步骤中生成 SiHCl3,硅元素化合价升高 2 价,步骤中硅元素的化合价降低 2 价,所以步骤中每生成或反应 1 mol Si,均转移 2 mol 电子,故

16、B 错误;硅能与氢氟酸反 应生成 SiF4和氢气,故 C 错误;沸点相差 30 以上的两种液体可以采用蒸馏的方法分离, 故 D正确。 5.B过程中发生的化学反应为 NH4 +OH- NH3+H2O,没有化合价变化,属于非氧化 还原反应,故 A错误;过程中 NH4 +NO 3 -,N 元素化合价由-3价升高为+5 价,每转化 1 mol NH4 +转移的电子数为 8NA,故 B正确;过程中 CH3OHCO2,碳元素化合价升高,甲 醇是还原剂,故 C 错误;过程中 HNO3N2,氮元素化合价由+5 价降低为 0价,转移 10 mol e-时可生成 1 mol N2,1 mol N2在标准状况下的体

17、积是 22.4 L,故 D错误。 6.C根据装置图,装置 A没有加热,故烧瓶内的试剂可以是 KMnO4,高锰酸钾与浓盐酸 反应的化学反应方程式为 2KMnO4+16HCl(浓)2KCl+5Cl2+2MnCl2+8H2O,A正确;制 备的氯气中含有少量挥发出来的氯化氢气体,可用饱和食盐水除去,故根据装置图,装置 B 具有除杂和贮存气体的作用,B正确;根据萃取原理,苯的密度比水小,故振荡 D会观察 到液体分层且上层呈紫红色,C 错误;根据装置 C、D中的颜色变化可知,装置 A制备出 来的氯气与装置 C 中的溴化钠反应生成溴单质,将生成的液溴滴加到 D装置可生成碘单 质,证明氯、溴、碘的非金属性逐渐

18、减弱,D正确。 7.C实验.向盛有 Na2S 溶液的中持续通入 CO2至过量,发生反应的化学方程式为 Na2S+2CO2+2H2O2NaHCO3+H2S,中产生黑色沉淀,溶液的 pH降低,说明生成的 H2S 与 CuSO4反应生成了 CuS黑色沉淀和 H2SO4;中产生白色浑浊,该浑浊遇酸冒气泡,说 明二氧化碳过量,被氢氧化钙溶液吸收生成了碳酸钙沉淀; 实验.向盛有 NaHCO3溶液的中持续通入 H2S 气体至过量,发生反应的化学方程 式为 NaHCO3+H2SNaHS+H2O+CO2,中产生黑色沉淀,溶液的 pH降低,是因为过量 的硫化氢气体与硫酸铜溶液反应生成了 CuS黑色沉淀,同时生成了

19、硫酸;中产生白色 浑浊,该浑浊遇酸冒气泡,说明反应生成的二氧化碳,被氢氧化钙溶液吸收生成了碳酸钙 沉淀。根据上述分析,中白色浑浊是 CaCO3,不可能是 CaS,因为 CaS遇水完全水解,A 正确;中发生的反应是硫化氢与硫酸铜的反应,离子方程式为 H2S+Cu2+CuS+2H+,H+生成使得溶液的 pH降低,B正确;CO2过量反应生成 HCO3 -,发 生的反应是 2CO2+2H2O+S2-2HCO3 -+H2S,C 错误;根据实验中通二氧化碳有 H2S 生 成,实验中通 H2S 有二氧化碳生成,不能比较 H2CO3和 H2S 酸性的强弱,D正确。 8.A在酸性条件下 I-、IO3 - 、H+

20、会发生氧化还原反应产生 I2,I2遇淀粉溶液变为蓝色,若 溶液不是显酸性条件下,则无法检验,A错误;步骤中是利用 Na2S2O3的还原性,由于 Na2SO3也具有强的还原性,因此可用 Na2SO3代替 Na2S2O3,B 正确;由于 CuI是难溶性固 体,其余物质都溶解在水中,因此步骤可以用倾析法除去上层清液,C 正确;Fe3+具有氧化 性,会将 CuI氧化产生 Cu2+、I2,Fe3+被还原产生 Fe2+,根据电子守恒、电荷守恒及原子守 恒,可得步骤发生反应的离子方程式为 4Fe3+2CuI4Fe2+2Cu2+I2,D正确。 9.C加热后溶液不变红,湿润的淀粉碘化钾试纸不变蓝,说明没有氯气,

21、则 Cl2被完全 消耗,A正确;当二氧化硫过量,加热后二氧化硫与碘发生氧化还原反应 SO2+I2+2H2OH2SO4+2HI,中试纸退色,B 正确;酸性条件下硝酸根离子能将亚硫酸根 离子氧化,故中若将 BaCl2溶液换成 Ba(NO3)2溶液,不能说明 SO2被 Cl2氧化为 SO4 2-,C 不正确;根据题意分析,品红溶液和 SO2均被氧化,D正确。 10.CFe 与浓硝酸反应生成 Fe(NO3)2和 Fe(NO3)3的混合物,Fe 与硝酸完全反 应;Fe(NO3)2和 Fe(NO3)3的混合物隔绝空气高温加热得到红棕色的 Fe2O3和气体 B;A、 B 气体混合通入足量水中得到 HNO3和

22、 NO;经过上述一系列过程,Fe 全部被氧化为 Fe2O3,Fe 元素的化合价由 0 价升至+3价,浓硝酸中部分氮原子被还原成 NO,N 元素的化 合价由+5 价降为+2 价,根据得失电子守恒,3n(Fe)=3n(NO),n(NO)=n(Fe)= 8.4 g 56 gmol-1=0.15 mol,则标准状况下 NO 的体积为 0.15 mol 22.4 Lmol-1=3.36 L=3 360 mL。 11.答案 (1)萃取碘单质,隔绝空气防止 I-被氧化关闭 K2,打开 K3,打开 K1(2)防止倒吸 (3)SO2+4I-+4H+2I2+S+2H2OSO2+I2+2H2O4H+SO4 2-+2

23、I- (4)3SO2+2H2O4H+2SO4 2-+S 催化剂 解析:为探究 SO2在酸性 KI溶液中的反应,由于酸性 KI 容易被 O2氧化,所以要加苯液封, 同时苯可萃取碘单质,并且在反应前先用二氧化碳将装置内的空气排尽;在反应中分二步 进行,第一步是 SO2+4I-+4H+2I2+S+2H2O,第二步是 SO2+I2+2H2O4H+SO4 2-+2I-;最 后用氢氧化钠进行尾气处理,四氯化碳的作用是防倒吸。 (1)根据分析可知,装置丁中苯的作用:萃取碘单质,隔绝空气防止 I-被氧化;用二氧化 碳排出甲、乙、丙中的空气时,打开 K3和 K1,关闭 K2。 (2)若只将 SO2通入丁中,SO

24、2反应后压强减小,会发生倒吸,通入 CO2和 SO2的混合 气体,CO2不反应,始终有气体排出,可起到防止倒吸的作用。 (3)步骤中,溶液变黄并出现浑浊,说明生成了硫单质,摇动锥形瓶、静置,苯与溶液 边缘呈紫红色,说明生成了碘单质,则发生反应的离子方程式为 SO2+4I- +4H+2I2+S+2H2O;步骤通入 CO2和 SO2混合气体,溶液变为无色,说明碘单质被消 耗,反应的离子方程式为 SO2+I2+2H2O4H+SO4 2-+2I-。 (4)根据反应 SO2+4I-+4H+2I2+S+2H2O和 SO2+I2+2H2O4H+SO4 2-+2I-可得总 反应的离子方程式为 3SO2+2H2

25、O4H+2SO4 2-+S;KI和 HI 在反应前后质量和性质没 有发生改变,故其为催化剂。 12.答案 (1)2CH3OH+2NaNO2+H2SO42CH3ONO+Na2SO4+2H2O (2)N2H4+CH3ONO+NaOHNaN3+CH3OH+2H2O(3)提高亚硝酸甲酯和水合肼的转化 率,抑制叠氮化钠水解NaN3、NaOH(4)甲醇(5)使用 pH试纸测定 NaN3溶液的酸 碱性,若该溶液显碱性,说明 HN3为弱酸(合理即可)(6)100 解析:(1)根据装置图可以发现亚硝酸甲酯合成釜有三种原料:浓硫酸、甲醇和亚硝酸钠, 浓硫酸可以酸化亚硝酸钠,并为酯化反应提供催化剂,得到甲醇的无机酸

26、酯和水,据此写 出反应的化学方程式为 2CH3OH+2NaNO2+H2SO42CH3ONO+Na2SO4+2H2O。 (2)叠氮环合塔中加入了水合肼与烧碱,烧碱可以使第一步得到的亚硝酸甲酯水解, 产生甲醇和亚硝酸钠,同时亚硝酸钠和肼里的氮元素发生归中反应得到产物叠氮化钠,据 此可写出反应的化学方程式为 N2H4+CH3ONO+NaOHNaN3+CH3OH+2H2O。 (3)叠氮环合塔中适当滴加过量的烧碱有两个作用,一是可以提高亚硝酸甲酯和水合 肼的转化率,二是可以抑制叠氮化钠这个强碱弱酸盐的水解;加热浓缩后,溶液中的阴离 子有 OH-和N3 -,因此含钠的化合物有 Na2SO4、NaN3和 N

27、aOH。 (4)由于在亚硝酸甲酯合成釜里形成了酯,在叠氮环合塔中酯又水解,因此整个过程 中甲醇是可以循环利用的。 (5)若要证明 HN3为弱酸,可以用 pH试纸来检测 NaN3溶液的 pH,根据溶液显碱性证 明 HN3为弱酸,其他合理的方法也可以。 (6)根据描述,NaN3应该被氧化为无毒的 N2。同时 ClO-被还原为 Cl-,因此每个 NaN3 在反应中需要失去 1个电子,每个 ClO-在反应中可以得到 2个电子,则 NaN3与 NaClO的 物质的量之比为 21,NaN3的物质的量为? ? = 6.5 g 65 gmol-1 =0.1 mol,则需要 NaClO的物质 的量为 0.05

28、mol,因此需要次氯酸钠溶液体积为 0.05mol 0.5molL-1=0.1 L=100 mL。 13.答案 (1)平衡气压,使浓盐酸顺利滴下NaOH 溶液 Ca(ClO)2+4HClCaCl2+2Cl2+2H2O (2)在装置 A、B之间加装盛有饱和食盐水的洗气瓶 (3)酸式C (4)0.315?(?1-3?2) ? 100%BD 解析:本题考查了物质的制备及定量实验设计。 (1)恒压分液漏斗是同学们熟知的仪器,作用是保持恒压。制备 Cl2的化学方程式可 根据氧化还原反应的原理写出。 (2)已知锰酸钾在浓强碱溶液中可稳定存在,碱性减弱易发生反应。制备 Cl2的浓盐 酸挥发出的 HCl 进入

29、 B装置使溶液碱性减弱,K2MnO4会发生反应,从而降低 KMnO4的 产率,因此应在 A、B 之间添加除去 HCl的洗气瓶。 (3)考查常见仪器滴定管的结构及用法,难度较小。KMnO4溶液应放在酸式滴定管 中。滴定管下端无刻度,因此酸性 KMnO4溶液的体积大于 35.00 mL。 (4)根据题意,在第步反应中酸性 KMnO4溶液可氧化 Fe2+生成 Fe3+。根据得失电 子守恒:Fe2+Fe3+、MnO4 - Mn2+ n(Fe2+)1=cV210-3(7-2) mol n(Fe2+)=5cV210-3mol 在第步反应中 KMnO4氧化了 FeC2O42H2O 和 H2C2O42H2O以

30、及 Fe2(C2O4)3中的 C2O4 2-, 该过程涉及的变化有:FeC2O4Fe3+CO2 H2C2O4、C2O4 2- CO2 MnO4 - Mn2+ 由电子守恒可得 5cV210-33+n(H2C2O4)2=5cV110-3,则: n(H2C2O4)=5?(?1-3?2)10 -3 2 mol H2C2O42H2O 的质量分数=5c(?1-3?2)10 -3126 ? 2?g 100%=0.315?(?1-3?2) ? 100%。 根据 H2C2O4质量分数的表达式可知,当 V1=3V2时,样品中不含 H2C2O42H2O,但可能 含有其他物质。?1 ?2越大,H2C2O42H2O的含量一定越高,B项正确;若步骤滴入酸性 KMnO4溶液不足,V1偏低,H2C2O42H2O 的含量一定偏低,则铁元素含量偏高,C项错误;若 所用酸性 KMnO4溶液浓度偏低,V1、V2偏大,H2C2O42H2O 含量偏低,则铁元素含量偏高。