洛阳市第一高级中学高中化学必修一第一章《物质及其变化》复习题(专题培优)

一、选择题
1．下列离子方程式，正确的是
A ．单质钠与水的反应：Na+H 2O=Na ++OH -+H 2↑
B ．过量NaHSO 4溶液与少量Ba(OH)2溶液反应：H ++SO 24-
+Ba 2++OH -= BaSO 4↓+H 2O C ．含等个数的氢氧化钡溶液与碳酸氢铵溶液混合：Ba 2++2OH -
+NH 4++HCO 3-=BaCO 3↓+NH 3·H 2O+H 2O
D ．氯化钙溶液中通入二氧化碳气体：Ca 2++CO 2+H 2O=CaCO 3↓+2H + 2．下列物质的分类正确的一组是 A B C D 电解质
盐酸 纯碱 小苏打 铜 混合物
漂白粉 液氯 发酵粉 生石灰 酸性氧化物
三氧化硫 一氧化碳 二氧化碳 二氧化硫 酸
次氯酸 醋酸 硫酸 硝酸 A ．A B ．B C ．C D ．D
3．下列电子转移表示正确的是
A ．
B ．
C ．
D ．
4．下列碱性透明溶液中，能大量共存的离子组是
A ．K ＋、Na ＋、4MnO -
、Cl - B ．K ＋、Ag ＋、3NO -、Cl -
C ．Ba 2＋、Na ＋、Cl -、24SO -
D ．Na ＋、Cu 2＋、3NO -、Cl - 5．现有以下反应①Cl 2+2KBr═2KCl+Br 2，②KClO 3+6HCl═3Cl 2+KCl+3H 2O ，
③2KBrO 3+Cl 2═Br 2+2KClO 3，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 KBrO 3>KClO 3>Cl 2>Br 2
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
6．能正确表示下列反应的离子方程式是
A ．氢氧化铁溶于氢碘酸(强酸)：Fe(OH)3+3H +=Fe 3++3H 2O
B ．碳酸钠溶液水解：23CO -+H 2O=3HCO -+H 2O
C ．Na 2SiO 3溶液 与醋酸混合：23SiO -+2H += H 2SiO 3↓
D ．0.2 mol/LI KAl(SO 4)2与0.3mol/L Ba(OH)2溶液等体积混合：
2A13+ +324SO -
+ 3Ba 2++ 6OH -= 2Al(OH)3↓+ 3BaSO 4↓
7．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
8．下列反应的离子方程式书写正确的是
A ．向NaHSO 4溶液中滴入Ba(OH)2：H ++OH -=H 2O
B ．碳酸钙溶于醋酸：CaCO 3+2H +=Ca 2++H 2O+CO 2↑
C ．向少量的溴化亚铁溶液中通入足量的氯气：2Fe 2++4Br -+3Cl 2=2Fe 3++2Br 2+6Cl -
D ．碳酸氢钠溶液与少量澄清石灰水混合出现白色沉淀：-3HCO +Ca 2++OH -=CaCO 3↓+H 2O
9．某学生利用如图所示装置对液体的导电能力进行实验探究，下列说法正确的是（ ）
A ．闭合开关K 后，灵敏电流计指针不发生偏转，说明乙醇溶液是非电解质
B ．闭合开关K ，往溶液中通入SO 2，随着气体的通入灵敏电流计示数增大，说明SO 2是电解质
C ．用0.1mol •L -1蔗糖溶液替换乙醇溶液，灵敏电流计指针也不发生偏转，说明蔗糖是非电解质
D ．闭合开关K ，向烧杯中加NaCl 固体，固体溶解，由于不发生反应，故灵敏电流计指针不发生偏转
10．某工业废水中存在大量的Na +、Cl -、Cu 2+、SO 24-，欲除去其中的Cu 2+、SO 24-(为使离子完全沉淀，沉淀剂需要过量)，设计工艺流程如图所示：下列说法不正确．．．
的是 工业废水NaOH −−−→试剂a 试剂b
操作x −−−→−−−→ 溶液试剂c −−−→ Na + Cl - A ．NaOH 的作用是除去Cu 2+
B ．试剂a 为Na 2CO 3，试剂b 为BaCl 2
C ．流程图中，操作x 为过滤
D ．试剂c 为盐酸
二、填空题
11．请根据要求书写出方程式。

(1)NO 2与水形成酸雨的化学方程式为__。

(2)1754年，Briestly 用硵砂(主要成份NH 4Cl )和熟石灰共热制得了氨，化学反应方程式为__。

(3)可利用CH4等气体除去烟气中的氮氧化物，生成物为可参与大气循环的气体，请写出CH4与NO反应的化学方程式__。

(4)卫星发射时可用液态肼(N2H4)作燃料，16gN2H4(l)在氧气(g)中燃烧，生成氮气(g)和水蒸气，共放出255kJ热量。

请写出该反应的热化学方程式__。

12．我国目前发射火箭主要采用强氧化剂H2O2和强还原剂液态肼N2H4作燃料。

它们混合反应时，产生大量氮气和水蒸气，并放出大量热。

已知0.4mol液态肼与足量液态双氧水反
应，生成氮气和水蒸气，放出256.6kJ的热量。

请回答。

（1）反应的热化学方程式为：_____________。

（2）又已知H2O（液）=H2O（气）△H＝+44kJ·mol－1，则16g液态肼与足量液态双氧水参加上述反应生成液态水时放出的热量为_____________kJ。

（3）此反应用于火箭推进，除释放大量热和快速产生大量气体外，还有一个很大的优点
是：_____________。

13．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。

14．把煤作为燃料可通过下列两种途径获得热量：
途径Ⅰ：C（s）+O2（g）═CO2（g）△H1＜0 ①
途径Ⅱ：先制成水煤气：C（s）+H2O（g）═CO（g）+H2（g）△H2＞0 ②
再燃烧水煤气：2CO（g）+O2（g）═2CO2（g）△H3＜0 ③
2H2（g）+O2（g）═2H2O（g）△H4＜0 ④
请回答下列问题：
（1）途径Ⅰ放出的热量理论上____（填“大于”、“等于”或“小于”）途径Ⅱ放出的热量。

（2）途径Ⅱ在制水煤气的反应里，反应物所具有的总能量____生成物所具有的总能量（填“大于”、“等于”或“小于”），因此在反应时，反应物就需要___能量才能转化为生成物。

（3）途径I中通常将煤块粉碎、经脱硫处理、在适当过量的空气中燃烧，这样处理的目的是______
①使煤充分燃烧，提高能量的转化率②减少SO2的产生，避免造成“酸雨”
③减少有毒的CO产生，避免污染空气④减少CO2的产生，避免“温室效应”
（4）△H1、△H2、△H3、△H4的数学关系式是____________________
15．（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。

①P4(白磷，s)＋5O2(g)=2P2O5(s) ΔH1
②4P(红磷，s)＋5O2(g)=2P2O5(s) ΔH2
（4）已知：稀溶液中，H+（aq）+OH-（aq）=H2O（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CO2(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___。

16．（1）常温下，0.5mol 甲醇(CH3OH)在氧气中完全燃烧生成CO2和液态水，放出热量363.3kJ。

写出该反应的热化学方程式_____________。

（2）请设计一个燃料电池：电解质溶液为强碱溶液，Pt 作电极，在电极上分别通入CO和氧气。

通入 CO的电极应为_______极(填“正”或“负”)，该电极上发生的电极反应式为
___________。

17．“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H2，两者的体积比约为1∶1。

已知1 mol CO气体完全燃烧生成CO2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 CH4气体完全燃烧生成CO2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 CH4气体完全燃烧生成CO2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CO2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
___________。

18．CH4、H2、C都是优质的能源物质，根据下列信息回答问题：
①CH4(g)＋2O2(g)=CO2(g)＋2H2O(l) ΔH＝－890.3kJ·mol－1
②2H2(g)＋O2(g)=2H2O(l) ΔH＝－571.6kJ·mol－1
③C(s)＋O2(g)=CO2(g) ΔH＝－393.5kJ·mol－1
④ 2CO(g)+O2(g)=2CO2(g) △H =-566.0 kJ·mol-1
(1)在深海中存在一种甲烷细菌，它们依靠酶使甲烷与O2作用产生的能量存活，甲烷细菌使1mol甲烷生成CO2气体与液态水，放出的能量________(填“＞”“＜”或“＝”)890.3kJ。

(2)已知H-H的键能436kJ/mol O=O的键能496kJ/mol H-O的键能463kJ/mol，根据上述数据（能否）______________计算②的反应热
(3)若1molCH4气体完全燃烧生成CO2气体和水蒸气，放出的热量______(填“大于”“等于”或“小于”)890. 3kJ。

(4)计算CO2（g）+4H2( g ) =CH4( g ) +2H2O( l )的焓变△H=__________。

(5)甲烷与CO2可用于合成水煤气(主要成分是一氧化碳和氢
气)：CH4＋CO2=2CO＋2H2，1gCH4完全反应可释放15.46kJ的热量，若将物质的量均为
1mol的CH4与CO2充入某恒容密闭容器中，
①体系放出的热量随着时间的变化如图所示，则CH4的转化率为________。

②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________(整数比)
(6)①石墨中C－C键键能________金刚石中C－C键键能。

(填“大于” “小于”或“等于”)。

②写出石墨转化为金刚石的热化学方程式：____________________________________。

19．（1）氮是地球上含量丰富的一种元素，氮及其化合物在工农业生产、生活中有着重要作用，下图是N2(g)和H2(g)反应生成1mo1NH3(g)过程中能量变化示意图，
请写出N2和H2反应的热化学方程式：_____________________________；
（2）若已知下列数据：
化学键H-H N≡N
键能/kJ•mol-1435943
试根据表中及图中数据计算N-H的键能______kJ•mol-1
（3）已知100ml lmol/L的氢氧化钠溶液与适量硫酸溶液完全反应放出5.73kJ的热量，请写出表示中和热的热化学方程式________________________________；
（4）已知1克氢气完全燃烧生成液态水时放出akJ的热量，请写出表示氢气燃烧热的热化学方程式____________________________________________。

20．(1)已知C(s、金刚石)+O2=CO2(g) ΔH=-395.4kJ/mol，C(s、石墨)+O2=CO2(g) ΔH=-393.5kJ/mol。

①石墨和金刚石相比，石墨的稳定性_______金刚石的稳定性。

②石墨中C-C键键能_______金刚石中C-C键键能。

(均填“大于”、“小于”或“等于”)。

(2)肼(N2H4)和NO2是一种双组分火箭推进剂。

两物质混合发生反应生成N2和H2O(g)，已知8g气体肼在上述反应中放出142kJ热量，其热化学方程式为：_______。

(3)0.3mol的气态高能燃料乙硼烷(B2H6)在氧气中燃烧，生成固态三氧化二硼和液态水，放出649.5kJ热量，其热化学反应方程式为：_______；又知H2O(l)⇌H2O(g)，
∆H=+44kJ/mol，则11.2L(标准状况)乙硼烷完全燃烧生成气态水时，放出的热量是_______ kJ。

三、解答题
21．钼是人体必须的微量元素之一，在电子行业有可能取代石墨烯，其化合物钼酸钠晶体（Na2MoO4▪2H2O）可制造阻燃剂和无公害型冷水系统的金属抑制剂。

由钼精矿（主要成分MoS2，含少量PbS等）制备钼及钼酸钠晶体的部分流程如下：
（1）焙烧时，下列措施有利于使钼精矿充分反应的是__________（填序号）。

a．增大空气的进入量b．将矿石粉碎c．采用逆流原理
焙烧过程中，每生成1molMoO3，转移电子数目为__________。

（2）写出“碱浸”过程中反应的离子方程式__________。

（3）经“结晶”过程可得到钼酸钠晶体的粗品，要得到纯净的钼酸钠晶体，题中方框内需要进行的操作是__________。

（4）焙烧钼精矿所用的装置是多层焙烧炉，如图为各炉层固体物料的物质的量的百分组成。

①图像中纵坐标x=__________。

②焙烧炉中也会发生MoS2与MoO3反应生成MoO2和SO2的反应，该反应的化学方程式为__________。

22．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]
23．氮氧化合物和二氧化硫是引起雾霾的重要物质，工业用多种方法来治理。

某种综合处理含NH4＋废水和工业废气(主要含NO、CO、CO2、SO2、N2)的流程如图：
已知：NO+NO2+2NaOH=2NaNO2+H2O 2NO2+2NaOH=NaNO3+NaNO2+H2O
(1)固体1的主要成分有Ca(OH)2、_______(填化学式)。

(2)用NaNO2溶液处理含NH4＋废水反应的离子方程式为____。

(3)验证废水中NH4＋已基本除净的方法是________(写出操作、现象与结论)。

(4)气体1转化为气体2时空气不能过量的原因是_________。

(5)捕获剂捕获的气体主要是__________(填化学式)。

(6)流程中生成的NaNO2因外观和食盐相似，又有咸味，容易使人误食中毒。

已知NaNO2能发生如下反应：2NaNO2+4HI=2NO↑+I2+2NaI+2H2O；I2可以使淀粉变蓝。

根据上述反
应，选择生活中常见的物质和有关试剂进行实验，以鉴别NaNO2和NaCl。

需选用的物质是____(填序号)。

①水②淀粉碘化钾试纸③淀粉④白酒⑤白醋
A．①③⑤ B．①②④ C．①②⑤ D．①②③⑤
24．污染物的有效去除和资源的充分利用是化学造福人类的重要研究课题。

某化学研究小组利用软锰矿（主成分为MnO2，另含有少量铁、铝、铜、镍等金属化合物）作脱硫剂，通过如下简化流程，既脱除燃煤尾气中的SO2，又制得电池材料MnO2（反应条件已略去）。

请回答下列问题：
(1)上述流程脱硫实现了______________（选填下列字母编号）；
A．废弃物的综合利用 B．白色污染的减少 C．酸雨的减少
(2)用MnCO3能除去溶液中Al3＋和Fe3＋，其原因是___________________；
(3)已知： 25℃、101kpa时，
①Mn(s)＋O2(g)＝MnO2(s) △H＝-520kJ/mol
②S(s)＋O2(g)＝SO2(g) △H＝-297kJ/mol
③Mn(s)＋S(s)＋2O2(g)＝MnSO4(s) △H＝-1065kJ/mol
SO2与MnO2反应生成无水MnSO4的热化学方程式是_________________。

(4)MnO2可作超级电容器材料。

用惰性电极电解MnSO4溶液可制得MnO2，其阳极的电极反应式是______。

(5)MnO2是碱性锌锰电池的正极材料。

碱性锌锰电池放电时，正极的电极反应式是
________。

(6)KMnO4溶液与MnSO4溶液反应的离子反应方程式是________。

(7)假设脱除的SO2只与软锰矿浆中的MnO2反应。

按照图示流程，将a m3（标准状况）含SO2的体积分数为b%的尾气通入矿浆，若SO2的脱除率为89.6%，最终得到MnO2的质量为c kg，则除去铁、铝、铜、镍等杂质时，所引入的锰元素相当于MnO2_________kg。

25．从生产造影剂的含碘废液(含碘有机副产物和无机碘)中回收碘的实验步骤如图。

SO>I>Fe。

已知：①还原性：2--2+
3
②含碘有机副产物可表示为R —I(R 为有机基团)。

③4CCl 、乙醚的沸点分别为76.8℃、34.5℃，两者可混溶。

回答下列问题：
(1)“步骤1”为检验废液中无机碘的成分，下列判断正确的是______(填标号)。

A ．向废液中加入过量23Na SO ，充分反应后加入淀粉溶液，溶液不变蓝，说明不含3IO -
B ．向废液中加入淀粉溶液、无明显现象，再加入3FeCl 溶液，溶液变蓝，说明含有I -
C ．废液中可能大量共存的一组离子是+2434NH H IO I SO +---、、、、 (2)“步骤2”中NaClO 溶液的作用是______；“步骤3”的目的是______。

(3)“步骤4”中发生反应的离子方程式为______。

(4)“步骤5”为升华法精制粗碘，实验装置如图，水应从接口______(填“a”或“b”)处通入，向含ICl 的粗碘中加入适量KI 可避免产品中含有ICl ，这是因为______(用化学方程式表示)。

(5)“步骤6”采用四氯化碳和乙醚的混合溶液萃取碘时，不同体积比萃取效果如下表所示： 编号
四氯化碳乙醚V :V 萃取1次(20 mL ) 萃取2次(20 mL ) 萃取3次(20 mL ) A
1：1 红 红 黄红 B
1：2.5 红 黄红 浅黄红 C
1：3 黄红 黄红 浅黄红 D
1：3.5 黄红 黄红 浅黄红 E
1：4 黄红 浅黄红 浅黄色 F 1：4.5 黄红 浅黄红 无色 选用表中的四氯化碳乙醚V :V 为______(填标号)时最适合，理由是______。

(6)“步骤7”的操作名称是______。

26．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：________________________________。

27．多晶硅是广泛用于制造半导体收音机、录音机、电冰箱、彩电、录像机、电子计算机等的基础材料。

以下是由石英砂制备多晶硅的简易过程。

回答下列问题：
(1)反应①中氧化剂与还原剂的物质的量之比为_______。

反应②中生成SiHCl 3的化学方程式为___________。

分离混合物采用的方法为蒸馏，其原理是利用了物质的______不同。

(2)反应③氢化过程中所需的高纯度H 2可通过电解精制的饱和食盐水制得，电解过程中同时生成一种黄绿色的气体和一种易溶、易电离的碱，电解反应的离子方程式是________。

粗盐水精制过程中，为有效除去Ca2+、Mg2+、SO42-等杂质，要按__________顺序（填标号）加入下列溶液：a.NaOH b.Na2CO3c.BaCl2，过滤后再向滤液中加________调节pH。

(3)反应④中H2还原SiHCl3过程中若混入O2，除可能引起爆炸外，还可能引起_____。

由粗硅制备多晶硅的过程中，循环使用的物质除SiCl4、SiHCl3和Si外，还有__________(填分子式)。

28．锡酸钠用于制造陶瓷电容器的基体、颜料和催化剂。

工业上以锡碲渣(主要含Na2SnO3和Na2TeO3)为原料，制备锡酸钠的工艺流程图如下，请回答下列问题：
已知：锡酸钠(Na2SnO3)和亚碲酸钠(Na2TeO3)均易溶于碱。

(1)“碱浸”过程中，锡碲浸出率与溶液中游离碱质量浓度关系如图所示，则最理想的质量浓度为__________，理由是______________。

(2)如图反映的是“除碲”过程中反应温度对碲脱除率的影响关系，70℃后随温度升高碲脱除率下降的原因可能是______________。

(3)“除碲”反应的离子方程式为_________________。

(4)从“溶析结晶”回到“碱浸”的物质除烧碱外，主要还有_____________(写化学式)。

(5)“溶析结晶”母液中还含有少量SbO43-，可用锡片将Sb置换出来，锡转化成最高价含氧酸盐，写出反应的离子方程式___________________。