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第一章物质及其变化
学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________
一、单选题
1．下列物质中，不属于有机物的是(　　)
A．四氯化碳 B．硫氰化钾 C．尿素 D．酒精
2．下列叙述中，正确的是
A．固体不导电，所以不是电解质
B．铜丝、石墨均能导电，所以它们都是电解质
C．熔融的能导电，所以是电解质
D．NaCl溶于水，在通电条件下才能发生电离
3．实现下列物质的转化时，除了酸式盐，只有加入酸才能通过一步反应实现的是
A．Fe2O3→Fe2(SO4)3 B．Zn→ZnCl2
C．NaOH→NaCl D．BaCl2→BaSO4
4．下列物质属于纯净物的是
A．洁净的空气 B．食盐水
C．浮有冰块的水 D．纯净的盐酸
5．某温度下，已知Cl2与NaOH溶液反应产物有NaClO、NaClO3、NaCl，若生成的NaClO与NaClO3的物质的量之比为4：1时，则被氧化与被还原的氯元素的物质的量之比为（ ）
A．5：1 B．1：5 C．5：9 D．9：5
6．光化学烟雾中的主要有害物质是，它是由排放到大气中的氮的氧化物和碳氢化合物等在阳光的照射下，发生光化学反应而形成的污染物。有较强的氧化性，与KI溶液反应的化学方程式为下列说法正确的是
A．城市中的氮氧化物和碳氢化合物主要是汽车尾气造成的
B．由和KI的反应可知，1mol参加反应时，转移电子的物质的量为6mol
C．光化学污染属于一次污染
D．和KI的反应中，是还原产物
7．下列说法正确的是
A．在氧化还原反应中，钠原子失去1个电子，铝原子失去3个电子，故钠的还原性小于铝
B．阳离子只有氧化性，阴离子只有还原性
C．根据树状分类法分析，MgSiO3属于镁盐、硅酸盐
D．《石灰吟》“千锤万凿出深山，烈火焚烧若等闲”，诗文中隐含化学变化且不属于氧化还原反应
8．某无色溶液中可能含有、、，向该溶液中加入少量溴水，溶液仍呈无色，则下列关于该溶液组成的判断正确的是
①肯定不含 ②肯定不含 ③肯定含 ④可能含
A．①③ B．①②③ C．③④ D．②③④
二、填空题
9．酸性氧化物
能与 反应生成 和 的氧化物。大多数 氧化物属于酸性氧化物，如CO2、SO3等。
10．某化学兴趣小组的同学按照下面的实验方法制备氢氧化铁胶体：首先用洁净的烧杯取少量蒸馏水，用酒精灯加热至沸腾，向烧杯中逐滴滴加饱和FeCl3溶液，继续煮沸至液体呈透明的红褐色。FeCl3+3H2OFe(OH)3(胶体)+3HCl
(1)氢氧化铁胶体中粒子直径大小的范围是 nm。
(2)你认为可以用什么方法判断胶体的制备是否成功？ 。
(3)在做制备氢氧化铁胶体的实验时，有些学生没有按要求进行，结果没有观察到胶体的性质，请你预测其现象并分析其原因：
①甲同学没有选用饱和氯化铁溶液，而是将稀氯化铁溶液滴入沸水中，结果没有观察到 ，其原因是 。
②乙同学往沸水中滴加饱和氯化铁溶液后，长时间加热，结果会 。
11．种类多样的化学物质组成了丰富多彩的物质世界。
(1)下列元素在自然界中既存在游离态，又存在化合态的是 (填序号)。
①氮 ②氧 ③钠 ④碳 ⑤铁 ⑥氯
(2)含上述元素的下列物质分类正确的是 (填字线，下同)。(其中“××”表示不存在或没有列出)
选项 元素 酸性氧化物 碱性氧化物 酸 碱 盐
A 氮 ××
B 钠 ×× NaOH NaCl
C 碳 ×× 苏打 小苏打
D 铁 ×× ××
E 氯 ×× HClO NaClO
(3)①钠元素所形成的物质有、、NaOH、、。
②碳元素所形成的物质有CO、、。
①中所有物质(固体或溶液)和②中所有物质(固体或溶液)间能发生的化学反应共有 个(已知：)。
A．7 B．8 C．9 D．10
12．航天员王亚平在“天宫课堂”中介绍了空间站中的生活，在轨演示了水球变气球等一系列炫酷又好玩的实验。
I．“天宫”中水和氧气的最大化利用是保障生活的重要措施。如图是空间站常用资源再利用模拟图。
(1)“尿处理子系统”采用蒸馏方法对其中成分进行分离。此方法是根据尿液中各成分的 不同进行分离的。
(2)“水电解系统”中产生氧气的电极应接电池的 极(填“正”或“负”)。发生反应的化学方程式为 。
(3)在水净化系统中，用臭氧(O3)消毒，臭氧在一定条件下转化为氧气的化学方程式为 。
(4)在一定条件下，“萨巴蒂尔反应器”可以除去CO2，该反应的化学方程式为 。
II．王亚平将蓝色颜料注入水球中，整个水球变成蓝色，将泡腾片放入水球中，产生大量气泡向四面八方扩散，充满整个水球。气体并不溢出，使水球越来越大。
(5)泡腾片在水中发生了如下反应：H3C6H5O7+3NaHCO3=Na3C6H5O7+3H2O+3 (补全化学方程式)。
(6)如果在空间站失重状态下收集制得的氧气，可以选用下列装置中的 (填序号)。
A． B． C． D．
三、计算题
13．过氧化氢溶液俗称双氧水，有杀菌消毒的作用，医疗上常用它来清洗伤口。双氧水有时可作为矿业废液消毒剂，有“绿色氧化剂”的美称。
(1)配平下列化学反应，并用单线桥表示电子转移的方向和数目： 。
(2)要消除采矿业胶液中的氰化物(如KCN，C为+2价)，可经反应实现，A的化学式为 ，若此反应中有6.72 L(标准状况)气体生成，则转移电子的数目为 (用NA表示)。
(3)高锰酸钾也可用于医疗杀菌消毒。根据反应条件可判断氧化剂氧化能力的强弱。例如：MnO2+4HCl(浓)MnCl2+Cl2↑+2H2O，2KMnO4+16HCl(浓)=2KCl+2MnCl2+5Cl2↑+8H2O，则MnO2和KMnO4相比， (填化学式)的氧化性强。某强酸性反应体系中，反应物和产物共六种粒子：、、、、、。已知该反应中只发生了如下过程：，则该反应中发生还原反应的过程是 → ，该反应应选择的酸是 (填字母)。
A．盐酸 　　　　B．醋酸 　　　C．稀硫酸
(4)用32 mL 0.2 mol/L溶液，还原含4×10-3 mol的溶液，过量的Na2SO3用0.2 mol/L酸性KMnO4溶液氧化(其中KMnO4被还原成Mn2+)，共消耗0.8 mL酸性KMnO4溶液，则元素X在还原产物中的化合价是 (填字母)。
A．+1 　　　 B．+2 　　　 C．+3 　　　D．+4
四、解答题
14．如图所示，A、B、C、D、E各代表水、锌、二氧化碳、硫酸铜溶液、氢氧化钡溶液中的一种。常温下，相连环中的物质间能发生反应，不相连环中的物质间不能发生反应，且A的相对分子（或原子）质量大于D。请填空：
（1）写出下列物质的化学式：A ，D 。
（2）写出B与C反应的化学方程式： 。
（3）相连环中的物质间发生的反应中，置换反应共有 个。
15．美国计划2028年再次登陆月球，并在月球上建立永久性基地，为人类登陆新的行星做好前期准备。为了解决基地人员的供氧问题，科学家设想利用月球富氧岩石制取氧气。其提氧原理是：用氢气还原富氧岩石获取水，再利用太阳能电池电解水得到氢气和氧气。
玄武岩(含钛铁矿)是月球的主要岩石之一，其质地坚硬，钛铁矿的主要成分为钛酸亚铁(FeTiO3)。用上述提氧原理，理论上，从1kgFeTiO3中可获取约105.3gO2。
(1)写出FeTiO3与H2反应的化学方程式： 。
(2)研究表明，月球上平均直径为40微米的小圆珠形成的堆积物(富含Fe2TiO4)是最适合提氧的矿物。这种堆积物作为提氧原料的优点是 。
(3)研究人员查阅文献后，得知钛铁矿在高温下还能被炭粉还原：2FeTiO3+C2Fe+2TiO2+CO2↑，通过植物的光合作用可吸收CO2获得O2。他们设计了两套实验装置来测定钛铁矿中可提取氧的质量分数。
研究人员用图1装置从钛铁矿中提取氧，实验中得出的可提取氧的质量分数大于理论值，产生这种情况的原因可能是 ；用图2装置进行实验的过程中，称得反应前钛铁矿的质量为m1g，炭粉的质量为m2g，钛铁矿完全反应后，测得生成CaCO3的质量为m3g，则钛铁矿中可提取氧的质量分数表达式为 。
(4)在钛铁矿提氧过程中科学家们常选用H2而不用其他还原剂，其主要原因是 。
16．某澄清、透明的棕黄色溶液中可能含有、、、、、、。为了弄清溶液中所含离子，某化学小组进行如图所示实验(所加试剂均过量)。
(1)气体C的化学式是 ，沉淀A的化学式是 。
(2)待测溶液中一定含有 (填离子符号，下同)；一定不含 。
(3)写出溶液G与过量氨水反应生成沉淀H时的离子方程式 。
《第一章物质及其变化》参考答案
题号 1 2 3 4 5 6 7 8
答案 B C A C C A D C
1．B
【详解】A. 四氯化碳是常见的有机溶剂，属于有机物，故A错误；
B. 硫氰化钾的组成与性质都跟无机物更相似，属于无机物，不属于有机物，故B正确；
C. 尿素是常见的化肥，属于有机物，故C错误；
D. 酒精是常见的有机溶剂，属于有机物，故D错误；
故选B。
【点睛】有机物指的是含碳元素的化合物，有机物的组成元素除碳外，通常还含有氢、氧、氮、硫、卤素、磷等，但对于碳的氧化物、碳酸及其盐、氰化物、硫氰化物、碳化物等少数含碳化合物，由于组成与性质都跟无机物更相似，故仍属无机物。
2．C
【详解】A．固体不导电，但水溶液中或熔融状态能导电，其属于电解质，A错误；
B．铜丝、石墨是单质既不是电解质也不是非电解质，B错误；
C．熔融的能导电，是化合物，所以是电解质，C正确；
D．NaCl溶于水，在水分子作用下发生电离，电离不需要通电，D错误；
故选C。
3．A
【详解】A．Fe2O3是难溶性碱性氧化物，除了和酸式盐溶液如NaHSO4溶液反应生成硫酸铁外，只有与硫酸反应才能转化为硫酸铁，A符合题意；
B．活泼金属Zn可以与盐酸或CuCl2等比Zn活动性弱的金属的盐溶液通过置换反应得到ZnCl2，B与题意不符；
C．NaOH与盐酸或CuCl2等盐溶液反应都可得到NaCl，C与题意不符；
D．BaCl2与H2SO4或可溶性硫酸盐反应都可得到BaSO4，D与题意不符。
答案为A。
4．C
【详解】A、空气由氧气、氮气、二氧化碳、稀有气体等组成的混合物，选项A不符合；
B、食盐水是氯化钠的水溶液，是混合物，选项B不符合；
C、冰块和水都是H2O，是纯净物，选项C符合；
D、盐酸是HCl的水溶液，是混合物，选项D不符合；
答案选C。
5．C
【详解】Cl2生成ClO﹣与ClO3﹣是被氧化的过程，化合价分别由0价升高为+1价和+5价，Cl2生成NaCl是被还原的过程，化合价由0价降低为﹣1价，NaClO与NaClO3的物质的量之比为4：1，设二者物质的量分别为4mol、1mol，根据电子转移守恒：
4mol×（1﹣0）+1mol×（5﹣0）=n（NaCl）×1
解得n（NaCl）=9mol
所以被氧化的氯元素和被还原的氯元素的物质的量之比为（4+1）mol：9mol=5：9，故选C。
6．A
【解析】城市中的氮的氧化物和碳氢化合物主要是汽车排出的废气造成，光化学污染属二次污染，根据方程式O3+2KI+H2O =2KOH+I2+O2分析可得，碘化钾中-1价的碘离子被氧化为碘单质，O3中的O有一个由0价降低为－2价，作氧化剂，反应中有1molO3参加反应，转移电子为2mol，此反应中氧气仍为0价，既不是氧化产物也不是还原产物，据以上分析回答问题。
【详解】A．根据题给信息可知，城市中的氮的氧化物和碳氢化合物主要是汽车排出的废气造成，故A正确；
B．根据方程式O3+2KI+H2O =2KOH+I2+O2分析可得，碘化钾中-1价的碘离子被氧化为碘单质，O3中的O有一个由0价降低为－2价，作氧化剂，反应中有1molO3参加反应，转移电子为2mol，故B错误；
C．光化学污染是由排放到大气中的氮的氧化物和碳氢化合物等在阳光的照射下，发生光化学反应而形成的污染物，属二次污染，故C错误；
D．和KI的反应中，此反应中氧气仍为0价，既不是氧化产物也不是还原产物，故D错误；
答案选A。
7．D
【详解】A．氧化还原性的强弱与得失电子数目无关，与得失电子难易有关，Na的还原性大于Al的还原性，A错误；
B．阳离子可能有还原性、阴离子也可能有氧化性，例如亚铁离子具有还原性、高锰酸根离子具有氧化性，B错误；
C．根据交叉分类法分析，MgSiO3属于镁盐、硅酸盐，C错误；
D．隐含的化学变化是碳酸钙受热分解生成氧化钙和二氧化碳，没有元素化合价变化，为非氧化还原反应，D正确；
故选：D。
8．C
【详解】还原性SO32 >I ，溶液中加入少量溴水，溶液仍呈无色，说明一定含有SO32 ，溶液中可能含有I 离子，因加入溴水少量，I 没有被氧化，根据溶液呈电中性可知，溶液中含有钠离子，故正确的有③④。
答案选C。
【点睛】本题考查了离子的检验，明确亚硫酸根离子和碘离子还原性的相对强弱是解本题关键。本题的易错点为④的判断，要注意溴水是少量的，溴水只与SO32－反应，与碘离子没有发生反应。
9． 碱 盐 水 非金属
【详解】酸性氧化物是指能与水反应生成酸或能与碱反应生成盐和水的氧化物，且没有发生化合价的改变。大多数非金属氧化物属于酸性氧化物，如CO2、SO3等。
10．(1)1~100
(2)丁达尔效应
(3) 红褐色胶体 FeCl3溶液太稀，生成的Fe(OH)3太少 生成红褐色沉淀
【详解】（1）氢氧化铁胶体是胶体分散系中的一种，胶体粒子直径大小在1nm～100nm，故答案为：1nm～100nm；
（2）胶体区别于溶液的关键在于溶液粒子直径小于1nm，胶体粒子直径大小在1nm～100nm，即溶液不产生丁达尔效应，而氢氧化铁胶体能产生丁达尔效应，故答案为：达尔效应；
（3）①实验室制备氢氧化铁胶体的方法为：沸水中滴加饱和氯化铁溶液加热到红褐色，将稀氯化铁溶液滴入沸水中，FeCl溶液太稀，生成的Fe(OH)3太少，无红褐色，故答案为：褐色液体；FeCl3溶液太稀，生成的Fe(OH)3太少；
②制备氢氧化铁胶体时，溶液呈红褐色时应停止加热，否则生成的胶体在加热条件下发生聚沉，形成红褐色沉淀，故答案为：成红褐色沉淀；
11． ① ② ④ ⑤ D C
【详解】(1)钠元素在自然界没有游离态，只有化合态；氯元素在自然界没有游离态，只有化合态，故答案填①②④⑤；
(2)A选项中，不属于碱；
B选项中，不属于酸；
C选项中，苏打不属于碱；
D选项正确；
E选项中，NaClO不属于碱，故答案选D；
(3)与、、NaOH、的固体或溶液反应；
与、、NaOH、、的固体或溶液反应，共9个化学反应，故答案选C。
12．(1)沸点
(2) 正 2H2O2H2↑+O2↑
(3)2O33O2
(4)CO2+4H2CH4+2H2O
(5)CO2
(6)D
【详解】（1）“尿处理子系统”采用蒸馏方法对其中成分进行分离。此方法是根据尿液中各成分的沸点不同进行分离的；
（2）“水电解系统”中，与电源正极连接的电极为阳极；与电源负极连接的电极为阴极。在阳极上水电离产生的OH-失去电子变为O2逸出；在阴极上H+得到电子被还原产生H2，故产生氧气的电极应接电池的正极；总反应方程式为：2H2O2H2↑+O2↑；
（3）在水净化系统中，用臭氧(O3)消毒，臭氧在一定条件下转化为氧气，根据原子守恒可得该反应的化学方程式为2O33O2；
（4）根据图示可知：在一定条件下，“萨巴蒂尔反应器”中CO2与H2反应产生CH4、H2O，从而可以除去CO2，根据电子守恒、原子守恒，可得该反应的化学方程式为CO2+4H2CH4+2H2O；
（5）根据题目已知信息，可知在泡腾片在水中发生了反应，根据方程式中已知物质，结合质量守恒定律，可知产生的物质还缺少CO2气体；
（6）如果在空间站失重状态下收集制得的氧气，就不能采用常规的排气方法或排水方法收集，而应该采用真空袋收集储存，故合理选项是D。
13． 0.6NA KMnO4 Mn2+ C C
【分析】(1)用单线桥法表示电子转移时，电子转移方向是：由反应物中失去电子的元素指向得到电子的元素，电子转移数目等于元素化合价升降数目；
(2)根据反应前后各种元素原子个数不变确定A的化学式；根据电子转移数目等于元素化合价升降数目确定电子转移数目；
(3)反应条件越容易，物质的氧化性或还原性就越强；氧化剂得到电子，被还原产生还原产物；还原剂失去电子，被氧化产生氧化产物；高锰酸钾溶液具有强氧化性，会氧化盐酸，据此判断使用的酸的种类；
(4)根据氧化还原反应中元素化合价升降总数相等，确定反应后X元素的化合价。
【详解】(1)根据得失电子守恒可知，在H2O2前加系数3，在Cr2(SO4)3前加系数1，在K2CrO4前加系数2，通过观察，根据各种元素的原子守恒，在K2SO4前加系数3，在KOH前加系数10，在H2O前加系数8，配平的化学方程式用单线桥表示为。
(2)根据质量守恒定律得，A的化学式为KHCO3；反应产生标准状况下NH3的物质的量n(NH3)==0.3 mol，根据方程式可知，每反应产生1 mol NH3，转移2 mol电子，则反应产生0.3 mol NH3转移的电子数为N(e-)=0.3 mol×2×NA/mol=0.6NA；
(3)MnO2与浓盐酸反应需在加热条件下进行，而KMnO4在常温下就可氧化浓盐酸，所以氧化性强的是KMnO4；根据所给粒子可知，酸性条件下得到电子被还原产生Mn2+，故反应中发生还原反应的过程是；由于高锰酸钾能氧化HCl，醋酸是弱酸，等浓度醋酸的酸性比硫酸弱，故该反应应选择的酸是稀硫酸，答案为C；
(4)Na2SO3被氧化为Na2SO4，设元素X在还原产物中的化合价是x，根据得失电子守恒有0.2 mol/L×32×10-3 L×2=0.2 mol/L×0.8×10-3 L×5+4×10-3 mol ×(6-x)，解得x=+3，故答案为C。
【点睛】本题考查氧化还原反应方程式的配平、表示方法及有关计算。解题依据是：升失氧、降得还，化合价升降总数等于电子转移数目。还原剂失去电子变为氧化产物；氧化剂得到电子变为还原产物。
14． 1
【分析】锌能与硫酸铜溶液反应，硫酸铜能与氢氧化钡反应，氢氧化钡能与二氧化碳反应，二氧化碳能与水反应，故A和E是锌和水中的一种，B和D为硫酸铜或二氧化碳中的一种，B的相对分子质量大于D，故B是硫酸铜，D是二氧化碳，A是锌，C是氢氧化钡，E是水。
【详解】(1)由以上分析可知A是Zn，D是CO2，故答案为：Zn，CO2；
(2) B是硫酸铜，C是氢氧化钡，化学反应方程式为：CuSO4+Ba(OH)2=Cu(OH)2↓+BaSO4↓，故答案为：CuSO4+Ba(OH)2=Cu(OH)2↓+BaSO4↓；
(3)能发生置换反应的只有Zn和CuSO4，所以置换反应只有一种，故答案为：1。
15． FeTiO3+H2Fe+TiO2+H2O 无需进行岩石破碎工作、可提取氧的质量分数大 H2未经干燥、U形管中碱石灰吸收了空气中的水分 % H2的氧化产物水无污染，电解水产生的H2能够被循环利用
【详解】(1)根据从中可获得约，结合提氧原理可确定反应的化学方程式为；
(2)因为是40微米的小圆珠，故无需进行岩石破碎工作，而且可提取氧的质量分数大；
(3)测得的可提取氧的质量分数大于理论值，则可能是通入的未经干燥，U形管中的碱石灰吸收了空气中的水蒸气；因为生成的质量为，故经光合作用可获得的质量为，所以钛铁矿中可提取氧的质量分数表达式为；
(4) H2的氧化产物水无污染，电解水产生的H2能够被循环利用。
16． 、、、
【详解】根据题干所提供的离子，结合澄清、透明的棕黄色溶液可知，待测溶液中一定含有；
向待测溶液中加入过量NaOH溶液，加热，可生成沉淀A与气体C，根据题干所提供的离子可知，只有与过量NaOH反应可生成沉淀，只有与NaOH反应可生成气体，沉淀A为，气体C为，故待测溶液中一定含有；向溶液B中加入过量溶液、稀HCl，可生成沉淀D，题干所提供的离子中只有能与溶液反应生成沉淀，沉淀D为，故待测溶液中一定含有，一定不含；向溶液E中加入过量溶液、稀，可生成沉淀F，沉淀F为AgCl，由于前面操作引入了，故不能证明待测溶液中含有；向溶液G中加入过量氨水，可生成沉淀H，则沉淀H只能为，故待测溶液中一定含有。、无法确定。
(1)由上述分析可知，气体C是，沉淀A是，故答案为：；；
(2)由上述分析可知，待测溶液中一定含有、、、，一定不含，故答案为：、、、；；
(3)溶液G与过量氨水反应生成沉淀H的实质是与反应生成与，故该反应的离子方程式为，故答案为：。
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