(人教版)厦门高中化学必修一第一章《物质及其变化》测试(含答案解析)

一、选择题
1．已知在碱性溶液中可发生如下反应：2R(OH)3+3C1O -+4OH -=2RO n-4+3Cl -+5H 2O 。

则RO n-4中n 的数值是
A ．1
B ．2
C ．3
D ．4
2．下列说法中，正确的是( )
A ．液态HCl 、固态NaCl 均不导电，所以HCl 、NaCl 均是非电解质
B ．NH 3、CO 2的水溶液均能导电，所以NH 3、CO 2均是电解质
C ．蔗糖、酒精在水溶液里或熔融状态时均不导电，所以它们是非电解质
D ．铜、石墨均导电，所以它们是电解质
3．硫酸是当今世界上最重要的化工产品之一，广泛应用于工业各个方面。

硫酸的生产工艺几经改进，目前工业上主要采用接触法制备硫酸。

接触室中发生如下反应：2SO 2 + O 2
催化剂Δ2SO 3。

该反应是氧化还原反应，下列说法正确的是
A ．SO 2是氧化剂
B ．O 2发生氧化反应
C ．O 2失去电子
D ．SO 3既是氧化产物又是还原产物 4．准确书写离子方程式是学好化学的基本素养之一，下列离子方程式书写正确的是
A ．氢氧化镁与稀硫酸反应： H + +OH - =H 2O
B ．用饱和氯化铁溶液制取氢氧化铁胶体： Fe 3+ + 3H 2O
ΔFe(OH)3+3H + C ．石灰乳与碳酸钠溶液反应： Ca(OH)2+CO 2-3=CaCO 3+ 2OH -
D ．向水中加入一小块钠：2Na+2H 2O= Na + +2OH - +H 2 ↑
5．化学与生活密切相关。

下列分析不正确的是
A ．“方家以磁石磨针锋，则能指南”中涉及物理变化
B ．食品添加剂可以改善食品品质及延长食品保存期，对其用量不必严格控制
C ．丝绸和头发的主要成分是蛋白质
D ．“浮梁巧烧瓷，颜色比琼玖”的“瓷”是硅酸盐产品
6．锑(Sb)在自然界一般以硫化物的形式存在。

从硫化物中提取单质锑一般是先在高温下将硫化物转化为氧化物，再用碳还原。

相关方程式如下：
①232462Sb S 3O 6Fe=Sb O 6FeS +++
②46Sb O 6C=4Sb 6CO ++
关于反应①、反应②的说法正确的是
A ．反应①、②中的氧化剂分别是23Sb S 、46Sb O
B ．反应①中每生成3molFeS 时，共转移12mol 电子
C ．反应②说明高温下Sb 的还原性比C 强
D ．每生成4molSb 时，反应①与反应②中还原剂的物质的量之比为1:1
7．现有以下反应①Cl 2+2KBr═2KCl+Br 2，②KClO 3+6HCl═3Cl 2+KCl+3H 2O ，
③2KBrO3+Cl2═Br2+2KClO3，下列说法正确的是．
A．上述三个反应都有单质生成，所以都是置换反应
B．氧化性由强到弱顺序为 KBrO3>KClO3>Cl2>Br2
C．反应②中还原剂与氧化剂的物质的量之比为6：1
D．③中lmol还原剂反应则氧化剂得到电子的物质的量为2mol
8．下列各组物质中，第一种是碱，第二种是酸，第三种是混合物()
A．硫酸、空气、硫酸铜B．纯碱、水、空气
C．熟石灰、氧化铁、胆矾D．烧碱、硝酸、食盐水
9．已知19 g水和双氧水的混合物中含氢元素2 g。

向混合液中加少量二氧化锰固体，完全反应后，生成的气体质量为
A．18 g B．2 g C．1 g D．无法计算
10．高效“绿色”消毒剂二氧化氯通常为气体。

实验室可通过以下反应制得ClO2：
2KClO3+H2C2O4+H2SO4Δ
2ClO2↑+K2SO4+2CO2↑+2H2O。

下列说法正确的是
A．KClO3在反应中失去电子
B．H2C2O4是还原剂，在反应中被还原
C．ClO2具有还原性，可用于自来水的杀菌消毒
D．1 mol KClO3 参加反应，有 1 mol 电子转移
二、填空题
11．化学反应伴随能量变化，获取反应能量变化有多条途径。

（1）下列反应中，属于放热反应的是_________（填字母）。

A．碳与水蒸气反应 B ．铝和氧化铁反应 C ．CaCO3受热分解
D ．锌与盐酸反应
（2）获取能量变化的途径
①通过化学键的键能计算。

已知：
222
O（g）△H＝____。

②通过物质所含能量计算。

已知反应中M＋N＝P＋Q中M、N、P、Q所含能量依次可表示为E M、E N、E P、E Q，该反应△H＝______。

③通过盖斯定律可计算。

已知在25℃、101 kPa时：
I.2Na（s）＋1
2
O2（g）＝Na2O（s）△H＝－412 kJ·mol－1
II.2Na（s）＋O2（g）＝Na2O2（s）△H＝－511 kJ·mol－1
写出Na2O2与Na反应生成Na2O的热化学方程式_______________。

④利用实验装置测量盐酸与NaOH溶液反应的热量变化的过程中，若取50 mL 0.50 mol·L－1的盐酸，则还需加入________（填序号）。

A ．1.0 g NaOH固体B． 50 mL 0.50 mol·L－1 NaOH溶液 C ．50 mL0.55
mol·L－1 NaOH溶液
12．完成下列热化学方程式：
(1)理论上稀的强酸溶液和稀的强碱溶液反应生成1mol水时放出的热量为57.3kJ，写出表示稀硫酸和稀NaOH溶液反应的热化学方程式____________。

(2)已知拆开1molH—H键，1molN—H键，1molN≡N键分别需要的能量是436kJ、391kJ、946kJ，则N2与H2反应生成NH3的热化学方程式______。

(3)25℃时，1gCH4气体完全燃烧生成二氧化碳和液态水，放出55.6kJ的热量，该反应的热化学方程为___________。

(4)已知：P4(白磷，s)＋5O2(g)＝P4O10(s)ΔH＝－2983.2kJ·mol－1
P(红磷，s)＋5
4
O2(g)＝
1
4
P4O10(s)△H＝－738.5kJ·mol－1
则白磷转化为红磷的热化学方程式为___________。

13．氮是地球上含量丰富的一种元素，其单质及化合物在工农业生产、生活中有着重要作用。

(1)如图是 1 mol NO2(g)和 1 mol CO(g)反应生成 1 mol CO2(g)和 1 mol NO(g)过程中能量变化示意图。

①该反应是_______(填“吸热”或“放热”)反应。

②请写出反应的热化学方程式__________。

③若在该反应体系中加入催化剂对反应热_______(填“有”或“没有”)影响。

(2)已知，可逆反应2NO2(g)N2O4(g) ΔH= −56.9 kJ/mol。

在乙烧杯中投入一定量的CaO固体，此烧杯中NO2球的红棕色变深。

根据现象，补全CaO与H2O反应过程的能量变化示意图_______。

14．2016年9月我国成功利用大功率运载火箭发射“天宫二号”空间实验室。

火箭推进器中装有还原剂肼(N2H4)和强氧化剂过氧化氢(H2O2)，如图是一定量肼完全燃烧生成氮气和1 mol气态水过程中的能量变化图。

(1)该反应属于________(填“吸热”或“放热”)反应。

(2)写出该火箭推进器中相关反应的热化学方程式：______。

(3)若该火箭推进器中有36g H2O生成，则转移的电子数为_______mol。

15．丙烷燃烧可以通过以下两种途径：
途径I：C3H8(g)+ 5O2(g)=3CO2(g) +4H2O(l) ΔH＝-a kJ/mol
途径II：C3H8(g)=C3H6(g)+ H2(g) ΔH＝+b kJ/mol
2C3H6(g)+ 9O2(g)=6CO2(g) +6H2O(l) ΔH＝-c kJ/mol
2H2(g)+O2 (g)=2H2O(l) ΔH＝-d kJ/mol (abcd均为正值)
请回答下列问题：
(1)判断等量的丙烷通过两种途径放出的热量，途径I放出的热量______(填“大于”、“等于”
或“小于”)途径II放出的热量。

(2)由于C3H8(g)=C3H6(g)+ H2(g) 的反应中，反应物具有的总能量______(填“大于”、“等于”
或“小于”)生成物具有的总能量，那么在化学反应时。

反应物就需要______(填“放出”、或“吸收”)能量才能转化为生成物。

(3)b 与a、c、d的数学关系式是______________。

16．已知氮化硅陶瓷材料可由石英固体与焦炭颗粒在高温氮气流中通过如下反应制得：高温Si3N4+CO(未配平)。

该反应过程中的能量变化如图所示。

回答以下问SiO2+C+N2−−−→
题：
（1）上述反应中的氧化剂是___________，其还原产物是________________。

（2）该反应是____ (填“吸热反应”或“放热反应”)，ΔH____(填“>、<、=”)0。

（3）该反应过程中，断裂旧键吸收的热量___ (填“>、<、=”)形成新键释放的热量。

17．（1）同温同压下，H2(g)＋Cl2(g)=2HCl(g)，在光照和点燃条件下的ΔH(化学计量数相同)分别为ΔH1、ΔH2，ΔH1___ΔH2(填“＞”“＜”或“＝”，下同)。

（2）相同条件下，1 molP4所具有的能量___4 molP原子所具有的能量。

（3）已知P4(白磷，s)⇌4P(红磷，s) ΔH＝-17kJ·mol－1，比较下列反应中ΔH的大小：
ΔH1___ΔH2。

①P 4(白磷，s)＋5O 2(g)=2P 2O 5(s) ΔH 1
②4P(红磷，s)＋5O 2(g)=2P 2O 5(s) ΔH 2
（4）已知：稀溶液中，H +（aq ）+OH -（aq ）=H 2O （l ） ΔH=-57.3kJ ·mol -1，则浓硫酸和稀氢氧化钠溶液反应生成2mol 水，放出的热量___114.6kJ 。

（5）已知：28gFe(s)与CO 2(g)在一定条件下，完全反应生成FeO(s)和CO(g)，吸收了akJ 热量，该反应的热化学方程式是___。

18．（1）已知2H→H 2放出437.6 kJ 的热量，下列说法正确的是____
A ．氢气分子内每个氢原子都达到稳定结构
B ．氢气分子的能量比两个氢原子的能量低
C ．1molH 2离解成 2 mol H 要放出437.6 kJ 热量
D ．氢原子比氢气分子稳定
（2）科学家最近研制出利用太阳能产生激光，并在二氧化钛（TiO 2）表面作用使海水分解
得到氢气的新技术2H 2O 2TiO 激光
2H 2↑+O 2↑。

制得的氢气可用于制作燃料电池．试回答下列问题：
①分解海水时，实现了光能转化为__能；生成的氢气用于制作燃料电池时，实现了化学能转化为____能；分解海水的反应属于___反应（填“放热”或“吸热”）
②某种氢氧燃料电池是用固体金属氧化物陶瓷作电解质，A 极上发生的电极反应为：2H 2+2O 2‾−4e‾=2H 2O ，则B 极的电极反应式为：____
（3）已知某电池的总反应为：Zn+2MnO 2+2NH 4Cl ＝ZnCl 2+2NH 3↑+Mn 2O 3+H 2O ，写出该电池的电极反应方程式：负极_______正极_______
19．“西气东输”是西部开发的重点工程，这里的气是指天然气，其主要成分是甲烷。

工业上将碳与水在高温下反应制得水煤气，水煤气的主要成分是CO 和H 2，两者的体积比约为1∶1。

已知1 mol CO 气体完全燃烧生成CO 2气体放出283 kJ 热量；1 mol 氢气完全燃烧生成液态水放出286 kJ 热量；1 mol CH 4气体完全燃烧生成CO 2气体和液态水放出890 kJ 热量。

（1）写出氢气完全燃烧生成液态水的热化学反应方程式：________________________， 若1 mol CH 4气体完全燃烧生成CO 2气体和水蒸气，放出的热量_______890 kJ （填“>”、“=”或“<”)。

（2）忽略水煤气中其他成分，相同状况下若得到相等的热量，所需水煤气与甲烷的体积比约为_______；燃烧生成的CO 2的质量比约为_______。

（3）以上数据和计算说明，以天然气代替水煤气作民用燃料，突出的优点是
___________。

20．当温度高于 500 K 时，科学家成功利用二氧化碳和氢气合成了乙醇，这在节能减排、降低碳排放方面具有重大意义。

(1)该反应的化学方程式为________________；其平衡常数表达式为K ＝________。

(2)在恒容密闭容器中，判断上述反应达到平衡状态的依据是________。

a ．体系压强不再改变
b ．H 2的浓度不再改变
c ．气体的密度不随时间改变
d ．单位时间内消耗 H 2和 CO 2的物质的量之比为 3∶1
(3)已知：1 g 氢气完全燃烧生成液态水，放出 143 kJ 热量；23 g 乙醇完全燃烧生成液态水和二氧化碳，放出 650 kJ 热量，则氢气和乙醇的燃烧热的比值为________。

(要求计算出数值)
(4)在一定压强下，测得由 CO2制取 CH3CH2OH 的实验数据中，起始投料比、温度与 CO2的转化率的关系如图所示，根据图中数据分析：
①降低温度，平衡向________方向移动。

②在 700 K、起始投料比n(H2)/n(CO2)＝1.5 时，H2的转化率为________。

③在 500 K、起始投料比n(H2)/n(CO2)＝2 时，达到平衡后 H2的浓度为a mol·L－1，则达到平衡时 CH3CH2OH 的浓度为________。

三、解答题
21．CoC2O4是制备金属钴的原料。

利用含钴废料(主要成分为Co2O3，含少量Fe2O3、
Al2O3、CaO、MgO、碳及有机物等)制取CoC2O4的工艺流程如下：
(1)“550℃煅烧”的目的是__________。

(2)“浸出液”的主要成分是________________。

(3)“钴浸出”过程中Co3+转化为Co2+，反应的离子方程式为__________。

(4)“净化除杂1”过程中，需在40～50℃加入H2O2溶液，其目的是____________(用离子方程式表示)；再升温至80～85℃，加入Na2CO3溶液，调pH至5，“滤渣I”的主要成分是
___________。

(5)“净化除杂2”可将钙、镁离子转化为沉淀过滤除去，若所得滤液中
c(Ca2+)=1.0×l0−5mol/L，则滤液中c(Mg2+)为____________[已知K sp(MgF2)=7.35×10−11、
K sp(CaF2)=1.05×10−10]
22．为除去粗盐中的Ca2+、Mg2+、SO42-以及泥沙等杂质，某同学设计了一种制备精盐的实验方案，步骤如下(用于沉淀的试剂稍过量)：
称取粗盐滤液
精盐
（1）如何检验该粗盐中含有SO42-___。

（2）第④步中加入过量的Na2CO3的目的是___。

（3）蒸发结晶需要的玻璃仪器___。

（4）若先加适量盐酸再过滤，将对实验结果产生影响，其原因是______。

（用离子方程式结合文字解释）
23．某铬盐厂净化含Cr(VI)废水并提取Cr 2O 3的一种工艺流程如下图所示。

已知：K sp [Cr(OH)3]=6.3×
10-31 K sp [Fe(OH)3]=2.6×10-39 K sp [Fe(OH)2]=4.9×10-17 （1）步聚I 中，发生的反应为：2H ++2CrO 42-⇌Cr 2O 72-+H 2O ，B 中含铬元素的离子有___（填离子符号）．
（2）产品中除Cr 2O 3外还含有的主要杂质是_______。

（3）若测得清液pH=5,此时Cr 3+的浓度=_____mol/L 。

（4）当清液中Cr 3+的浓度≤1.5mg•L -1时，可认为已达铬的排放标准，上述清液是否符合铬的排放标准_______（填“是”或“否”）
（5）步骤Ⅱ还可以用其他物质代替NaHSO 3作还原剂．
①若用FeSO 4•7H 2O 作还原剂，步骤Ⅲ中参加反应的阳离子一定有___（填离子符号）．
②若用铁屑作还原剂，当铁的投放量相同时，经计算，C 溶液的pH 与c （2-27Cr O ）的对应
关系如下表所示。

有人认为pH=6时，c （2-27Cr O ）变小的原因是2-27Cr O 基本上都已转化为Cr 3+．这种说法是
否正确，为什么？
答：_________________________________________________________________． ③用足量铁屑作还原剂时，为使所得产品中含铁元素杂质的含量尽可能低，需要控制的条件有___．
24．以粉煤灰(主要成分为Al 2O 3、SiO 2，还含少量Fe 2O 3等)为原料制取氧化铝的部分工艺流程如图：
(1)“酸浸”加入的浓盐酸不宜过量太多的原因是____________。

(2)滤渣的成分是___________。

(3)“除铁”生成Fe(OH)3的离子方程式为___________，检验溶液中铁元素已经除尽的方法是___________。

(4)结晶是向浓溶液中通入HCl 气体，从而获得AlCl 3·6H 2O 晶体的过程，溶液中Al 3+浓度随HCl 的通入减小的原因是_________，煅烧时得到的副产物是_________。

25．稀土有工业“黄金”之称，我国稀土资源丰富。

目前从氟碳铈矿(主要化学成分为CeFCO 3)提取铈族稀土元素的冶炼处理工艺已经发展到十几种，其中一种提取铈的工艺流程如下：
已知：①焙烧后烧渣中含＋4 价的铈及＋3 价的其他稀土氟氧化物；
②Ce 4＋能与 S 2
4O - 结合成[CeSO 4 ]2＋，Ce 4＋能被萃取剂[(HA)2 ]萃取。

请回答下列问题：
(1)CeFCO 3 中，Ce 元素的化合价为________________________。

(2)“酸浸Ⅰ”过程中 CeO 2 转化为 Ce 3＋，且产生黄绿色气体，用稀硫酸和 H 2O 2，替换 HCl 就不会造成环境污染。

则稀硫酸、H 2O 2 与 CeO 2 反应的离子方程式为_____________。

(3)“沉淀”步骤中发生的反应为 Ce(BF 4)3(s)＋3KCl(aq)=3KBF 4(s)＋CeCl 3 (aq)。

则该反应的平衡常数表达式为：____________________ (用实际参加反应的离子表示)。

(4)浸出液”中含有少量 Ce 4＋及其他稀土元素的离子，可以通过“萃取”与“反萃取”作进一步
分离、富集各离子。

“萃取”时 Ce 4＋与萃取剂[(HA)2]存在的反应为Ce 4＋＋n(HA)2Ce(H 2n -
4A 2n )+4H ＋ 。

用 D 表示 Ce 4 ＋ 分别在有机层中与水层中存在形式的浓度之比： D ＝
[]
21224n n c CeH A c CeSO -+⎡⎤⎣⎦
,其他条件不变，在浸出液中加入不同量的 Na 2SO 4 以改变水层中的 c(S 2
4O -),D 随浸出液中 c (S 24O -)增大而减小的原因是：________________________。

(5)CeO 2 是汽车尾气净化催化剂的关键成分，它能在还原气氛中供氧，在氧化气氛中耗氧， 在尾气消除过程中发生着 CeO 2 CeO 2(1－x )＋x O 2↑(0≤x ≤0.25)的循环。

写出 CeO 2 消除 CO 尾气的化学方程式：________________________________。

26．碘酸钾作为食盐—碘添加剂，而碘化钾则是化工生产中一种重要原料。

还原法生产碘化钾是由碘与氢氧化钾反应生成碘酸钾后，用甲酸还原而得，其主要流程如图。

请回答下列问题：
（1）判断“合成”过程中，碘是否已完全反应的方法是___。

（2）实验室中，过滤操作要求“一贴二低三靠”，其中“三靠”是指盛有被过滤液体的烧杯注液口紧靠玻璃棒、___、___。

操作a包括“蒸发浓缩、冷却结晶”是依据KI具有何种性质：___。

（3）写出“合成”过程中，HCOOH参与的离子反应方程式：___。

（4）测定产品中KI含量的方法是：
a．称取3.340g样品、溶解，在250mL容量瓶中定容；
b．量取25.00mL溶液于锥形瓶中，加入足量KIO3，用少量稀硫酸酸化所，使KIO3与KI 反应完全；
c．以淀粉为指示剂，用0.2400mol/L的Na2S2O3溶液滴定，消耗溶液体积平均值为
10.00mL。

已知：IO3-+I-+H+→I2+H2O（未配平），I2+2S2O32-→2I-+S4O62-。

①测定过程所需仪器在使用前必须检查是否漏液的有___。

②该样品中KI的质量分数为___。

（保留3位有效数字）
（5）有学生选用家庭厨房中的有关调料（如黄酒、白醋、酱油、味精等），用简便方法来检测是否是加碘食盐。

通过实践，发现厂商只要在食盐包装的封口处夹一条碘化钾淀粉试纸，并在袋上注明使用方法就能鉴别真伪。

现请你写出检测使用说明书___。

27．氯碱厂电解饱和食盐水制取NaOH的工艺流程示意图如下：
依据上图，完成下列填空：
(1)在电解过程中，与电源正极相连的电极上所发生反应式为__________。

与电源负极相连的电极附近，溶液pH ________（选填：不变，升高或下降）。

(2)工业食盐含Ca2+、Mg2+等杂质，精制过程发生反应的离子方程式为___________，
(3)如果粗盐中SO42-含量较高，必须添加钡试剂除去SO42-，该钡试剂可以是______。

a.Ba(OH)2
b.Ba(NO3)2
c.BaCl2
(4)为有效除去Ca2+、Mg2+、SO42-，加入试剂的合理顺序为_________。

a. 先加NaOH，后加Na2CO3，再加钡试剂
b. 先加NaOH，后加钡试剂，再加Na2CO3
c. 先加钡试剂，后加NaOH，再加Na2CO3
(5)脱盐工序中利用NaOH和NaCl在溶解度上的差异，通过________、冷却、
_________(填写操作名称)除去NaCl。

(6)在隔膜法电解食盐水时，电解槽分隔为阳极区和阴极区，防止Cl2与NaOH反应；采用无隔膜电解冷．的食盐水时，Cl2与NaOH充分接触，产物仅是
．．NaClO和H2，相应的化学方程式为_____。

28．2019年诺贝尔化学奖授予在开发锂离子电池方面做出卓越贡献的三位化学家。

利用处理后的废旧锂离子电池材料（主要成分为Co3O4，还含有少量铝箔、LiCoO2等杂质）制备CoO，工艺流程如图：
回答下列问题：
（1）Co元素在元素周期表中的位置___。

（2）废旧锂离子电池拆解前进行“放电处理”有利于锂在正极回收的原因是___；提高“碱浸”效率的措施有____（至少写两种）。

（3）不同浸出剂“酸溶”结果如表：
出剂浸出液化学成分/（g•L-1）
钴浸出率/% Co Al
（a）HCl80.84 5.6898.4
（b）H2SO465.0 6.2272.3
（c）H2SO4+Na2S2O384.91 5.9698.0
①浸出剂（a）的钴浸出率最高，而实际工艺中一般不选用浸出剂（a）的原因是____。

②温度越高浸出反应速率越快，所以“酸溶”一般选用较高的温度。

据此你选择的浸出剂是___（填序号），理由是___。

③从氧化还原角度分析，还原等物质的量的Co3O4，需要___（填“H2O2”或“Na2S2O3”）物质的量更少。

④综上分析，写出最合适的浸出剂与Co3O4反应的化学方程式____。

（4）已知：K sp[Co（OH）2]=1.0×10-15，K sp（Li2CO3）=1.7×10-3，K sp（CoCO3）=1.5×10-13。

若滤液2中Co2+含量为5.9×10-2g•L‑1，计算判断“沉碳酸钴”应调节pH不高于____。