鲁科版高中化学必修一第三章自然界中的元素单元测试试卷(有解析).docx

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第3章自然界中的元素
建议用时实际用时满分实际得分90分钟100分
一、选择题（每小题3分，共45分）
1.下列说法从化学角度分析不正确的是（）
A.在一定条件下可将石墨转化为金刚石
B.绝大多数金属都能与硝酸反应，但不放
氢气
C.制取镁粉时，可将镁蒸气在氮气中冷却
D.SO2能使品红溶液退色，但不能使紫色石
蕊溶液退色
2.下列有关引起环境问题的说法不正确的
是（）
A.温室效应主要与二氧化碳及烃类有关
B.光化学烟雾主要与碳的氧化物有关
C.酸雨主要与硫的氧化物排放有关
D.臭氧层空洞主要与氟利昂及氮的氧化物
有关
3.某溶液中可能含有I−、Cl−、SO32−。

向该溶
液中加入溴水发生反应后溶液呈无色，由
此可知原溶液中（）
A.肯定不含I−
B.肯定不含Cl−
C.肯定含有Cl−
D.肯定不含SO32−
4.近年来，冠以“绿色”的新概念不断产生，
如绿色食品、绿色材料、绿色能源、绿色
化学等，这里的“绿色”是对人类社会可持续发展战略的形象表述。

“绿色化学”要求从经济、环保和技术上设计可行的化学反应。

据此，由单质镁制硝酸镁的下列4 种方案中，你认为可行而且符合“绿色化学”要求的是（）
A.Mg Mg(NO3)2
B.Mg MgCl2Mg(OH)2
Mg(NO3)2
C.Mg MgO Mg(NO3)2
D.Mg MgSO4 Mg(NO3)2
5.下列反应体现了SO2的漂白性的是（
A.SO2通入红色的酚酞溶液中，溶液由红色
变为无色
B.SO2通入品红溶液中，使品红退色
C.SO2通入酸性高锰酸钾溶液中，溶液的紫
色退去
D.SO2通入溴水中，溴水由橙色变为无色
6.下列说法中正确的是（）
A.氨能在空气中燃烧，生成N2和水
B.NO2溶于水生成HNO3，所以NO2是硝酸
的酸酐
C.所有的铵盐加热分解都能产生NH3
D.铜与浓硝酸反应时，硝酸既表现氧化性
又
表现酸性
7.对于某些离子的检验及结论一定正确的
是（）
A.加入稀盐酸产生无色气体，将气体通入澄
清石灰水中，溶液变浑浊，则原溶液中
一定有CO32−
B.加入氯化钡溶液有白色沉淀产生，再加盐
酸，沉淀不消失，则原溶液中一定有SO42−
C.加入氢氧化钠溶液并加热，产生的气体能
使湿润的红色石蕊试纸变蓝，则原溶液
中一定有NH4+
D.加入碳酸钠溶液产生白色沉淀，再加盐酸，
白色沉淀消失，则原溶液中一定有Ba2+
8.盐X与氢氧化钠共热，可放出无色气体Y，
Y经一系列氧化后再溶于水可得Z溶液，Y
和Z溶液反应又生成X，则X可能是下列
中的（）
A.NH4HCO3
B.NH4NO3
C.(NH4)2SO4
D.NH4Br
9.铁粉和铜粉的均匀混合物平均分成四等份，
分别加入同浓度的稀硝酸中，充分反应，
在标准状况下生成NO的体积和剩余金属
的质量如下表（设硝酸的还原产物只有
NO）：
编号①②③④稀硝酸体积/mL 100 200 300 400 剩余金属质量/g 18.0 9.6 0 0 NO体积/mL 2 240 4 480 6 720 V
A.①中溶解了5.6 g Fe
B.硝酸的浓度为4 mol∙L−1
C.②中溶解了9.6 g Cu
D.④中V=6 720
10.下列有关碳酸钠和碳酸氢钠的性质的叙述
中，错误的是（）
A.等质量的Na2CO3、NaHCO3与足量的盐
酸反应，在相同条件下Na2CO3产生CO2
的体积大
B.等物质的量的Na2CO3和NaHCO3与同
浓度的足量盐酸反应，Na2CO3所消耗盐
酸的体积是NaHCO3的两倍
C.将石灰水加入NaHCO3溶液中不会产生
沉淀，加入Na2CO3溶液中会产生沉淀 D等物质的量的NaHCO3和Na2CO3与足
量Ba(OH)2溶液反应，所得沉淀的质量
相等
11.下列关于浓硝酸和浓硫酸的叙述，正确的
是（）
A.常温下都能用铝制容器贮存
B.露置在空气中，容器内酸液的质量都
减轻
C.常温下都能与铜较快地反应
D.露置在空气中，容器内酸液的浓度都降
低
12.按下图装置持续通入X气体，并在管口P
处点燃，实验结果是澄清的石灰水变浑浊，
则X、Y可能是（）
A.H2和NaHCO3
B.CO和Na2CO3
C.CO和CuO
D.H2和Fe2O3
13.把3 mL NO2气体依次通过下列3个分别装
有足量的①饱和NaHCO3溶液，②浓硫酸，
③Na2O2固体的装置后，用排水法把残留
气体收集到集气瓶中，集气瓶内的气体应
是（）
A.1 mL NO
B.2 mL NO2和0.5 mL O2
C.2 mL O2
D.0.25 mL O2
14.把含有某一种氯化物杂质的氯化镁粉末
95 mg溶于水后，与足量的硝酸银溶液反
应，生成氯化银沉淀300 mg，则该氯化镁
粉末中的杂质可能是（）
A.氯化钠
B.氯化铝
C.氯化钾
D.氯化钙
15.甲、乙、丙三种溶液各含有一种X−（X−为
Cl−、Br−或I−），向甲中加入淀粉溶液和氯
水，则溶液变为橙色，再加丙溶液，颜色
无明显变化，则甲、乙、丙溶液依次含
有（）
A.Br−、I−、Cl−
B.Br−、Cl−、I−
C.I−、Br−、Cl−
D.Cl−、I−、Br−
二、非选择题（共55分）
16.Ⅰ.如下图所示，A、B、C是实验室常用的
三种制取气体的装置，提供的药品有：大
理石、浓盐酸、稀盐酸、锌粒、二氧化锰、
氯化铵、熟石灰。

现欲利用这些药品分别
制取NH3、Cl2、H2、CO2四种气体，试回
答以下问题：
（1）选用装置A可制取的气体有________
_______；选用装置B可制取的气体有____
_________；通常选用装置C可制取的气体
有__________。

（2）写出利用上述有关药品制取氨气的
化学方程式：________________。

若要制
得干燥的氨气，可选用下列干燥剂中的__
_____（填序号）。

a.CaCl2
b.浓硫酸
c.五氧化二磷
d.碱石灰
Ⅱ.某校课外活动小组为了探究铜与稀硝
酸反应产生的气体主要是NO而设计了下
列实验，装置如下图所示（加热装置和固
定装置均已略去）。

图中K为止水夹（处
于关闭状态），F是吸入了一半空气的注射
器。

请回答有关问题：
（3）设计装置A的目的是____________
________________________；为达到此目的，
应进行的操作是_______________________
_____________________________________。

（4）在完成（3）中的“操作”后，将装
置B中铜丝插入稀硝酸，并微热之，发生
反应的离子方程式为__________________
________________________。

（5）装置E和F的作用是______________
__________；为实现此作用的操作方法是
________________________________。

17.海水占地球总储水量的97.2%，若把海水
淡化和化工生产结合起来，既可解决淡水
资源缺乏的问题，又可充分利用海洋资源。

（1）海水中存在大量的氯化钠，氯化钠中
的金属元素位于元素周期表____族。

（2）目前，国际上实用的“海水淡化”主
要技术之一是蒸馏法。

蒸馏法是将海水变
成蒸汽，蒸汽经冷却而得高纯度淡水。

由
此可判断蒸馏法是______________（填“物
理变化”或“化学变化”）。

（3）工业上利用电解饱和食盐水可制得重
要化工产品。

反应的化学方程式为：食盐
+H2O NaOH+H2↑+Cl2↑（未配平），
该反应中食盐的化学式是________；利用电
解所得气体制36.5%的浓盐酸1 000 t，最少
需消耗食盐______t。

（可能需要的相对原子质
量：Na-23；Cl-35.5；H-1；O-16）
（4）近年来，有人提出了一种利用氯碱工
业产品及氯化钠循环治理含二氧化硫废气
并回收二氧化硫的方法。

该方法流程如下
图所示：
请写出②④反应的化学方程式___________
__________，__________________________。

18.有三种不同质量比的氧化铜与炭粉的混合
物样品①、②、③，甲、乙、丙三位同学
各取一种样品，加强热充分反应，测定各
样品中氧化铜的量。

（1）甲取样品①加强热，若所得固体为金
属铜，将其置于足量的稀硝酸中微热，产
生 1.12 L气体（标准状况下），则样品①中
氧化铜的质量为______g。

（2）乙取样品②a g加强热，生成的气体
不能使澄清的石灰水变浑浊。

再将反应后
的固体与足量的稀硝酸微热，充分反应后，
有b g固体剩余，则该剩余固体的化学式为
______。

样品②中氧化铜的质量为______g
（以含a、b的代数式表示）。

（3）丙称量样品③加强热后，剩余固体的
质量比原样品减少了c g，若设固体为金属
铜，则样品③中氧化铜的物质的量（n）的
取值范围为____________。

19.取一根镁条置于坩埚内点燃，得到氧化镁
和氮化镁混合物的总质量为0.470 g。

冷却
后加入足量水，将反应产物加热蒸干并灼
烧，得到氧化镁的质量为0.486 g。

（1）写出镁在空气中燃烧的所有化学方
程式。

（2）写出氮化镁与水反应生成氢氧化镁
和氨的化学方程式。

（3）计算燃烧所得混合物中氮化镁的质
量分数。

20.将8.8 g FeS固体置于200 mL 2.0 mol∙L−1
的足量盐酸中，以制备H2S气体。

反应完
全后，溶液中H2S的浓度为0.10 mol∙L−1
（假定溶液体积不变）。

试计算：
(1)收集到的H2S气体的体积（标准状况
下）。

(2)溶液中Fe2+和H+的物质的量浓度。

参考答案
1.C 解析：Mg可与N2反应，故不能在N2中冷却。

2.B 解析：光化学烟雾由氮的氧化物引起。

3.A 解析：若存在I−，会被Br2氧化成I2，使溶液变为棕黄色，而题目说反应后溶液为无色，故一定有SO32−，一定没有I−，可能含有Cl−。

4.C 解析：选项C节约HNO3且污染小。

5.B 解析：选项A体现了SO2溶于水显酸性，选项C、D体现了SO2的还原性，只有选项B体现SO2的漂白性。

6.D 解析：氨不能在空气中燃烧，但可在催化剂存在下且在高温条件下被氧气氧化为NO；NO2溶于水反应时除生成HNO3外，还生成NO，因此NO2不是硝酸的酸酐，N2O5才是硝酸的酸酐；并不是所有的铵盐在受热分解时都能产生氨气；铜与浓硝酸反应时，浓硝酸一部分被还原为NO2，硝酸表现出氧化性，一部分与Cu2+结合生成硝酸盐，硝酸表现出酸性。

7.C 解析：选项A不正确，加入盐酸产生的无色气体能使澄清石灰水变浑浊，可以是CO2，也可以是SO2，所以溶液中可能含有HCO3−、HSO3−、CO32−或SO32−。

选项B不正确，加入BaCl2溶液产生白色沉淀，再加盐酸沉淀不消失，白色沉淀可以是BaSO4，也可以是AgCl，所以溶液中可能含有SO42−或Ag+。

选项D不正确，加入Na2CO3溶液产生白色沉淀，再加入盐酸沉淀消失，沉淀可以是BaCO3、CaCO3、MgCO3等，所以此选项的说法不对。

8.B 解析：题给反应的路线为：
NH4+NH3NO NO2HNO3NH4NO3。

9.B 解析：按①②③每增加100 mL硝酸，相应多产生2 240 mL气体，但多溶解的金属质量不相等。

开始溶解铁为Fe2+，后溶解Cu为Cu2+，再后为硝酸氧化Fe2+为Fe3+。

到③恰好金属完全溶解。

3M+8H++2NO3−3M2++2NO↑+4H2O，由③得300 mL硝酸中溶质的物质的量为1.2 mol，硝酸浓度为
4 mol∙L−1。

10.AC 解析：等质量的Na2CO3、NaHCO3，n(Na2CO3)<n(NaHCO3)。

由关系式：Na2CO3～CO2，NaHCO3～CO2可见，在相同条件下Na2CO3产生的CO2的体积较小，选项A的说法错误；石灰水与NaHCO3混合会发生反应：Ca(OH)2+2NaHCO3CaCO3↓+Na2CO3+2H2O，因而会产生沉淀，选项C的说法也是错误的。

11.AD 解析：常温下浓硫酸和浓硝酸都能使铝钝化，因而都能用铝制容器贮存；露置在空气中时，由于浓硝酸易挥发，导致酸液的质量减轻，浓度降低，而浓硫酸的吸水性强，导致酸液的质量增加，浓度降低；常温下浓硫酸与铜不反应，而浓硝酸可与铜较快地反应。

12.AC 解析：选项A：2NaHCO3Na2CO3+CO2↑+H2O，H2可燃；选项B：Na2CO3受热不分解，无CO2放出；选项C：CO+CuO Cu+CO2，CO可燃；选项D；无CO2生成。

13.D 解析：反应过程及气体成分、体积如下所示：
14.B 解析：95 mg MgCl2生成AgCl的质量为287 mg，而题给沉淀质量为300 mg，这表明氯化物杂质中氯的含量一定比氯化镁中氯的含量高。

因含1 mol Cl元素时MgCl2中含Mg的质量为12 g，则题给各选项含1 mol Cl元素时若所含金属元素的质量小于12 g即合题意。

15.A 解析：向甲中加入淀粉溶液和氯水，溶液变为橙色，应是溴水的颜色，则甲中必含有Br−，被Cl2置换生成了Br2，由此否定了C、D，再加丙溶液，颜色无明显变化，说明丙溶液中不含I−，否则加入后应被Br2所置换，生成I2，溶液应为黄褐色，与题给条件不符，则丙溶液只能含有Cl−，I−必在乙溶液中，因此甲、乙、丙溶液依次含有Br−、I−、Cl−。

16. （1）NH3 H2、CO2 Cl2
（2）2NH4Cl+Ca(OH)2CaCl2+2NH3↑+2H2O d
（3）利用生成的二氧化碳将整套装置内的空气赶尽，避免NO和氧气反应生成的二氧化氮对气体产物的观察产生干扰打开止水夹K，当装置C中产白色沉淀时，再关闭止水夹K
（4）3Cu+8H++2NO3−3Cu2++2NO↑+4H2O
（5）验证无色气体为NO 将注射器F中的空气推入E中或将E中的无色气体吸入到注射器中
解析：Ⅰ.结合药品和装置，A可加热氯化铵和熟石灰的固体混合物制得NH3。

B可用稀盐酸和锌粒制H2，也可用大量石灰石和稀盐酸制CO2。

C可加热二氧化锰和浓盐酸制Cl2。

干燥NH3只能用碱石灰。

Ⅱ.排尽整套装置中的空气是实验的关键。

通过A中产生的CO2来排尽装置中的空气，通过C中澄清石灰水变浑浊来确认装置中空气已排尽。

17.（1）ⅠA
（2）物理变化
（3）NaCl 585
（4）NaOH+SO2NaHSO3 NaHSO3+HCl NaCl+H2O+SO2↑
解析：（1）钠元素位于元素周期表ⅠA族。

（2）蒸馏过程中没有新物质生成，因此蒸馏为物理变化。

（3）经配平后的电解饱和食盐水的化学方程式为：2NaCl+2H2O2NaOH+H2↑+Cl2↑，据此可计算出结果，或者不写出化学方程式，根据Cl原子守恒，即反应前后Cl原子的物质的量不变，可知最少需消耗食盐的质量为1 000 t×36.5%÷36.5 g∙mol−1×58.5 g∙mol−1=585 t。

18.（1）6.0
(2)C 20(a−b)
23
（3）c
28 mo l≤n≤c
22
mol
解析：（1）该实验中发生的反应为：3Cu+8HNO 3(稀)3Cu(NO 3)2+2NO ↑+4H 2O
简化为如下关系：CuO ～Cu ～2
3NO
所以原混合物中CuO 的质量为 1.12 L 22.4 L∙mol −1×3
2×80 g ∙mol −1=6.0 g 。

（2）该实验中发生的反应为： CuO+C
Cu+CO ↑
3Cu+8HNO 3(稀)
3Cu(NO 3)2+2NO ↑+4H 2O
剩余的固体为C ，质量为b g ，所以反应中实际消耗C 和CuO 的总质量为(a -b ) g 。

其中CuO 的质量为
(a−b) g 92
×80=
20(a−b)23
g 。

（3）该实验发生的反应可能为： CuO+C Cu+CO ↑ ① 2CuO+C
2Cu+CO 2↑ ②
加强热后固体质量减少了c g ，说明产生了c g 气体。

如果只发生反应①，产生c g CO 气体，则CuO 的物质的量为c
28 mol ；
如果只发生反应②，产生c g CO 2气体，则CuO 的物质的量为c
44 mol ×2=c
22 mol 。

所以，n 的取值范围为：c
28
mol ≤n ≤c
22
mol 。

19. （1）2Mg+O 2MgO ，3Mg+N 2Mg 3N 2 ，2Mg+CO 22MgO+C
（2）Mg 3N 2+6H 2O 3Mg(OH)2+2NH 3↑
（3）17%
解析：第（3）题设原混合物中Mg 3N 2的质量为m 1，由Mg 3N 2生成的MgO 的质量为m 2， Mg 3N 2 ～ 3MgO 100 120 m 1 m 2 则m 2=120
100∙m 1
依题意有（0.470 g-m 1）+120
100m 1=0.486 g ，解得m 1=0.080 g 。

故燃烧所得混合物中Mg 3N 2的质量分数为0.080 g 0.470 g
×100%=17%。

20. （1）1.8 L
（2）c (Fe 2+)=0.50 mol ∙L −1，c (H +)=1.0 mol ∙L −1。

解析：（1）求收集到的H 2S 气体的体积。

n (FeS)=8.8 g
88 g∙mol −1=0.10 mol ，
n (HCl)=2.0 mol ∙L −1×0.20 L=0.40 mol ， 根据反应的离子方程式：FeS+2H +Fe 2++H 2S ↑，可判断盐酸过量，计算时应以FeS 的物质的量为
基准。

则共生成H 2S 0.10 mol 。

由已知：溶液中H 2S 的溶解量为0.1 mol ∙L −1×0.20 L=0.020 mol 。

可得收集到的H2S的物质的量为0.10 mol-0.02 mol=0.08 mol，体积为0.08 mol×22.4 L∙mol−1=1.8 L。

（2）求溶液中Fe2+和H+的物质的量浓度。

因为FeS不足，故全部溶解。

所以n(Fe2+)=n(FeS)=0.10 mol。

=0.50 mol∙L−1。

则：c(Fe2+)=0.10 mol
0.20 L
反应前：n(H+)=2.0 mol∙L−1×0.20 L=0.40 mol。

反应中消耗H+ 0.20 mol。

=1.0 mol∙L−1。

反应后溶液中c(H+)=0.40 mol−0.20 mol
0.20 L。