高中化學(xué)人教版第四章非金屬及其化合物 全國(guó)一等獎(jiǎng)_第1頁(yè)
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(本欄目?jī)?nèi)容,在學(xué)生用書(shū)中以獨(dú)立形式分冊(cè)裝訂!)一、選擇題1.下列說(shuō)法中,正確的是()A.濃硫酸稀釋時(shí),應(yīng)將水沿器壁慢慢倒入濃硫酸中,并不斷用玻璃棒攪拌B.濃硫酸不分解,不揮發(fā),所以可以敞口放置于空氣中C.濃硫酸具有氧化性,稀硫酸無(wú)氧化性D.可以用鐵罐或鋁槽車(chē)來(lái)運(yùn)輸冷的濃硫酸、濃硝酸解析:A中,因濃硫酸稀釋時(shí)放熱,故應(yīng)將濃硫酸慢慢倒入水中并用玻璃棒不斷攪拌;B中,濃硫酸易吸收空氣中的水蒸氣,導(dǎo)致濃度變??;C中,稀硫酸可以電離出H+,而H+具有弱的氧化性,如Zn+H2SO4=ZnSO4+H2↑反應(yīng)中,稀硫酸作氧化劑;D中,因Fe、Al遇冷的濃硫酸或濃HNO3鈍化,故D正確。答案:D2.下列離子在溶液中因發(fā)生氧化還原反應(yīng)而不能大量共存的是()A.K+、Ba2+、OH-、SOeq\o\al(2-,4) B.Cu2+、NHeq\o\al(+,4)、Br-、OH-C.H+、NOeq\o\al(-,3)、Fe2+、Na+ D.Ag+、Cl-、Fe2+、K+解析:A項(xiàng)中生成BaSO4沉淀,但不是氧化還原反應(yīng);B項(xiàng)中有Cu(OH)2沉淀,D項(xiàng)中有AgCl沉淀,這些也不是氧化還原反應(yīng);C項(xiàng)中Fe2+可被HNO3氧化為Fe3+,故選C項(xiàng)。答案:C3.如右圖小試管中盛有幾毫升水,與大試管連通的U形細(xì)玻璃管內(nèi)放有少量水(已染成紅色)。如沿小試管壁慢慢注入3mL濃硫酸,靜置片刻后,U形細(xì)玻璃管中可觀察到的現(xiàn)象是液面()A.左高右低 B.左低右高C.左右一樣高 D.來(lái)回振動(dòng)解析:濃硫酸溶于水時(shí),放出大量的熱,使被封閉氣體的體積膨脹,從而使U形管左側(cè)液面下降,右側(cè)液面上升。答案:B4.相同質(zhì)量的四份銅片,分別置于足量的下列酸中,所得到的氣體的物質(zhì)的量最多的是()A.濃硫酸 B.稀硫酸C.濃硝酸 D.稀硝酸解析:常溫下,Cu與濃硫酸和稀硫酸均不發(fā)生反應(yīng);Cu與濃硝酸發(fā)生反應(yīng)Cu+4HNO3(濃)=Cu(NO3)2+2NO2↑+2H2O、Cu與稀硝酸發(fā)生反應(yīng)3Cu+8HNO3(稀)=3Cu(NO3)2+2NO↑+4H2O,因此相同質(zhì)量的Cu與濃硝酸反應(yīng)比與稀硝酸反應(yīng)產(chǎn)生的氣體多。答案:C5.從防止污染和減少用酸量的角度分析,下列制取Cu(NO3)2的方法中最好的是()A.Cueq\o(→,\s\up7(濃硝酸))Cu(NO3)2B.Cueq\o(→,\s\up7(稀硝酸))Cu(NO3)2C.Cueq\o(→,\s\up7(O2),\s\do5(△))CuOeq\o(→,\s\up7(硝酸))Cu(NO3)2D.Cueq\o(→,\s\up7(濃硫酸),\s\do5(△))CuSO4eq\o(→,\s\up7(BaNO32))Cu(NO3)2解析:銅和濃硝酸反應(yīng)生成NO2氣體,銅和稀硝酸反應(yīng)生成NO氣體,NO2和NO都會(huì)造成大氣污染;NO2和NO的產(chǎn)生也造成了硝酸利用率降低;銅和濃硫酸反應(yīng)會(huì)產(chǎn)生SO2氣體,SO2是一種常見(jiàn)的大氣污染物,同時(shí)SO2的生成造成硫酸利用率降低。故C選項(xiàng)最為合理。答案:C6.碳跟濃硫酸共熱產(chǎn)生的氣體X和銅跟濃硝酸反應(yīng)產(chǎn)生的氣體Y同時(shí)通入盛有足量氯化鋇溶液的洗氣瓶中(如圖裝置),下列有關(guān)說(shuō)法正確的是()A.洗氣瓶中產(chǎn)生的沉淀是碳酸鋇B.洗氣瓶中產(chǎn)生的沉淀是亞硫酸鋇C.在Z導(dǎo)管出來(lái)的氣體中沒(méi)有二氧化碳D.在Z導(dǎo)管口有紅棕色氣體出現(xiàn)解析:碳與濃硫酸共熱產(chǎn)生的X氣體為CO2和SO2的混合氣體,銅與濃硝酸反應(yīng)產(chǎn)生的Y氣體是NO2,SO2+H2O+NO2=H2SO4+NO,故洗氣瓶中產(chǎn)生的是硫酸鋇沉淀,Z處逸出的氣體中有CO2和NO,NO遇到空氣中的氧氣生成了紅棕色的NO2。答案:D7.將鐵屑溶于過(guò)量鹽酸后,再加入下列物質(zhì),會(huì)有三價(jià)鐵生成的是()①硫酸②氯水③硝酸鋅④氯化銅A.①② B.③④C.②③ D.①④解析:硫酸不能將Fe2+氧化成Fe3+;氯水能將溶液中的Fe2+氧化成Fe3+;金屬鐵溶于過(guò)量鹽酸得到氯化亞鐵的強(qiáng)酸性溶液,再加入硝酸鋅后,溶液就顯示出硝酸的性質(zhì),可以將Fe2+氧化成為Fe3+;氯化銅溶液中的Cu2+有一定的氧化能力,可以將金屬鐵氧化成Fe2+,但卻不能將Fe2+氧化成為Fe3+。答案:C8.下述實(shí)驗(yàn)不能達(dá)到預(yù)期目的的是()編號(hào)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容實(shí)驗(yàn)?zāi)康腁將銅片分別與濃、稀硝酸反應(yīng)探究濃、稀硝酸氧化性的相對(duì)強(qiáng)弱B將Cl2通入NaBr溶液中,然后加入CCl4,振蕩、靜置比較氯與溴的氧化性強(qiáng)弱C將SO2通入酸性KMnO4溶液中證明SO2具有漂白性D向盛有20g蔗糖的燒杯中加入幾滴水,攪拌均勻。再加入少許濃硫酸,迅速攪拌探究濃硫酸的脫水性解析:A項(xiàng),硝酸的濃度越大,反應(yīng)越快,氧化性越強(qiáng),則可利用Cu與濃、稀硝酸反應(yīng)來(lái)確定其氧化性的強(qiáng)弱,故A正確;B項(xiàng),氯氣與NaBr發(fā)生置換反應(yīng)生成Br2,由氧化還原反應(yīng)可知氧化性氯氣大于溴,則可比較,故B正確;C項(xiàng),因SO2具有還原性,能被KMnO4氧化,則將SO2通入酸性KMnO4溶液中,溶液褪色,可說(shuō)明SO2具有還原性,故C錯(cuò)誤;D項(xiàng),蔗糖中含有C、H、O元素,濃硫酸具有脫水性,使蔗糖炭化,所以向盛有20g蔗糖的燒杯中加入幾滴水,攪拌均勻,再加入少許濃硫酸可說(shuō)明濃硫酸具有脫水性,故D正確。答案:C9.一定量Cu粉與濃硫酸共熱產(chǎn)生SO2氣體的體積為L(zhǎng)(標(biāo)準(zhǔn)狀況),則下列情況不可能的是()A.加入銅的質(zhì)量為gB.加入濃硫酸中溶質(zhì)為molC.加入銅的質(zhì)量大于gD.加入濃硫酸中含溶質(zhì)多于mol解析:Cu與濃硫酸共熱時(shí)發(fā)生反應(yīng):Cu+2H2SO4(濃)eq\o(=,\s\up7(△))CuSO4+SO2↑+2H2O,當(dāng)生成標(biāo)準(zhǔn)狀況下LSO2mol)時(shí),反應(yīng)消耗molCug),消耗molH2SO4,由于反應(yīng)中有H2O生成,濃硫酸濃度不斷降低,待變?yōu)橄×蛩釙r(shí)不再與Cu反應(yīng),故實(shí)驗(yàn)中m(Cu)≥g,n(H2SO4)>mol。答案:B10.某金屬單質(zhì)與一定濃度的硝酸反應(yīng),假定只生成單一的還原產(chǎn)物。當(dāng)參加反應(yīng)的金屬與被還原硝酸的物質(zhì)的量之比為2∶1時(shí),還原產(chǎn)物是()A.NO2 B.NOC.N2O D.N2解析:分析題意可看出:無(wú)論金屬化合價(jià)是多少,由于其與被還原硝酸的物質(zhì)的量之比為2∶1,即金屬失電子數(shù)目必為偶數(shù)。當(dāng)金屬和硝酸反應(yīng)時(shí),二者得失電子數(shù)目一定相等(即電子守恒),所以硝酸得電子數(shù)目也是偶數(shù)。由硝酸中N的化合價(jià)為+5,可知1個(gè)N得偶數(shù)個(gè)電子后,N的化合價(jià)仍為奇數(shù)。分析各選項(xiàng)可知,只有C項(xiàng)符合題意。答案:C二、非選擇題11.根據(jù)下列化學(xué)反應(yīng)和事實(shí),說(shuō)明反應(yīng)利用了硫酸的什么性質(zhì),將表示性質(zhì)的選項(xiàng)的字母填在各小題的橫線(xiàn)上。A.不揮發(fā)性 B.酸性C.吸水性 D.脫水性E.強(qiáng)氧化性F.強(qiáng)酸性(1)濃硫酸可作氣體干燥劑________。(2)蔗糖中加濃H2SO4產(chǎn)生“黑面包”現(xiàn)象________。(3)2NaCl+H2SO4(濃)eq\o(=,\s\up7(△))Na2SO4+2HCl↑________。(4)Zn+H2SO4(稀)=ZnSO4+H2↑________。(5)Na2SO3+H2SO4(稀)=Na2SO4+SO2↑+H2O________。(6)Cu+2H2SO4(濃)eq\o(=,\s\up7(△))CuSO4+SO2↑+2H2O________。(7)C+2H2SO4(濃)eq\o(=,\s\up7(△))2SO2↑+2H2O+CO2↑________。解析:(1)用濃H2SO4來(lái)干燥氣體是利用了濃H2SO4的吸水性。(2)蔗糖中加濃H2SO4,由于濃H2SO4具有脫水性而使蔗糖“炭化”。(3)利用濃H2SO4的強(qiáng)酸性和不揮發(fā)性來(lái)制取易揮發(fā)性的強(qiáng)酸。(4)利用稀H2SO4的酸性,與Zn反應(yīng)制取H2。(5)因H2SO4的酸性大于H2SO3,故可用稀H2SO4來(lái)制取SO2。(6)Cu與濃H2SO4反應(yīng)時(shí)既利用了濃H2SO4的強(qiáng)氧化性,又利用了濃H2SO4的酸性。(7)C與濃H2SO4共熱反應(yīng)是利用了濃H2SO4的強(qiáng)氧化性。答案:(1)C(2)DE(3)AF(4)B(5)F(6)BE(7)E12.A~H8種物質(zhì)存在如下轉(zhuǎn)化關(guān)系(反應(yīng)條件,部分產(chǎn)物未標(biāo)出)。已知:A是酸式鹽,B是能使品紅溶液褪色的氣體,G是紅棕色氣體。按要求回答問(wèn)題:(1)寫(xiě)出下列物質(zhì)的化學(xué)式:A________。(2)寫(xiě)出下列反應(yīng)的化學(xué)方程式:E→F________________________________________________________________________;G→H________________________________________________________________________。D的濃溶液與紅熱的木炭反應(yīng)的方程式:________________________________________________________________________。(3)檢驗(yàn)?zāi)橙芤褐惺欠窈珼中陰離子的方法是________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。解析:根據(jù)題意,推知B為SO2,G為NO2,聯(lián)系框圖中物質(zhì)間的轉(zhuǎn)化關(guān)系,進(jìn)一步推知C為SO3,D為H2SO4,F(xiàn)為NO,H為HNO3;因?yàn)樗崾禁}A+D(H2SO4)→B(SO2),所以A中存在HSOeq\o\al(-,3),根據(jù)A+NaOH→Eeq\o(→,\s\up7(O2))F(NO),確定A為NH4HSO3,E為NH3。答案:(1)NH4HSO3(2)4NH3+5O2eq\o(=,\s\up7(催化劑),\s\do5(△))4NO+6H2O3NO2+H2O=2HNO3+NOC+2H2SO4(濃)eq\o(=,\s\up7(△))CO2↑+2SO2↑+2H2O(3)取少量被檢驗(yàn)溶液注入一支試管中,然后向試管中滴加鹽酸,溶液無(wú)明顯現(xiàn)象,然后滴加BaCl2溶液,若產(chǎn)生白色沉淀,說(shuō)明溶液中存在SOeq\o\al(2-,4),否則溶液中不存在SOeq\o\al(2-,4)13.某興趣小組設(shè)計(jì)出如圖所示裝置來(lái)改進(jìn)教材中“銅與硝酸反應(yīng)”實(shí)驗(yàn),以探究化學(xué)實(shí)驗(yàn)的綠色化。(1)實(shí)驗(yàn)前,關(guān)閉活塞b,試管d中加水至浸沒(méi)長(zhǎng)導(dǎo)管口,塞緊試管c和d的膠塞,加熱c,其目的是________________________________________________________________________。(2)在d中加適量NaOH溶液,c中放一小塊銅片,由分液漏斗a向c中加入2mL濃硝酸,c中反應(yīng)的化學(xué)方程式是________________________________________________________________________________________________________________________________________________。再由a向c中加2mL蒸餾水,c中的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象是________________________________________________________________________________________________________________________________________________。(3)下表是制取硝酸銅的三種方案,能體現(xiàn)綠色化學(xué)理念的最佳方案是________,理由是________________________________________________________________________。方案反應(yīng)物甲Cu、濃HNO3乙Cu、稀HNO3丙Cu、O2、稀HNO3解析:(1)形成封閉系統(tǒng)的氣體在熱脹冷縮作用下壓強(qiáng)發(fā)生變化,可用于檢驗(yàn)裝置封閉是否完好。(2)銅與濃硝酸反應(yīng)較劇烈,生成NO2氣體呈紅棕色,銅與稀硝酸反應(yīng)相對(duì)平穩(wěn),放出無(wú)色NO氣體,即混合氣體顏色變淺。(3)銅直接與濃、稀HNO3反應(yīng)都有對(duì)環(huán)境有危害的污染物NOx產(chǎn)生,而Cu先與O2化合后生成CuO再與稀HNO3發(fā)生復(fù)分解反應(yīng),生成Cu(NO3)2時(shí)不產(chǎn)生對(duì)環(huán)境有危害的物質(zhì),且消耗HNO3量較少。答案:(1)檢查裝置氣密性(2)Cu+4HNO3(濃)=Cu(NO3)2+2NO2↑+2H2O反應(yīng)變緩,氣體顏色變淡(3)丙耗酸量最少,無(wú)污染14.將g銅與140mL一定濃度的硝酸反應(yīng),銅完全溶解后產(chǎn)生的NO和NO2混合氣體在標(biāo)準(zhǔn)狀況下的體積為L(zhǎng)。請(qǐng)回答:(1)NO的體積為_(kāi)_______L,NO2的體積為_(kāi)_______L。(2)待產(chǎn)生的氣體全部釋放后,向溶液中加入VmLamol·L-1的NaOH溶液,恰好使溶液中的Cu2+全部轉(zhuǎn)化成沉淀,則原硝酸溶液的濃度為_(kāi)_______mol·L-1。解析

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