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第二章 元素与物质世界 第一节 元素与物质分类 1日常生活中我们用到或见到的物质中，有纯净物也有混合物。下列物质中属于混合物的是()A.水银 B冰水混合物 C干冰 D消毒用的碘酒 解析：A 项，水银是汞是纯净物；B 项，冰和水是不同状态的水是纯净物；C 项，干冰是固态二氧化碳是纯净物；D 项，碘酒是碘的酒精溶液是混合物。答案：D 2下列物质属于混合物的一组是()明矾 过磷酸钙 漂白粉 水煤气 玻璃 液氯 聚氯乙烯 汽油 A.B C D 解析：本题解答可分析各项抓住关键即可做答，例如：液氯是纯净物，故含的都不能选，所以选 C。答案：C 3由不同的原子组成的物质可能是()纯净物 混合物 单质 化合物 金属 非金属 酸 碱 盐 10 氧化物 A.B10 C D全部 解析：由 H 和 Cl 能组成氯化氢(属于酸、化合物、纯净物)；由 He 和 Ne 组成的混合气体属于混合物；由不同的同位素11H 和21H 能组成氢气(属于非金属、单质)；由不同的同位素23Na 和24Na 组成的金属钠(属于金属)；由 Na 和 Cl 组成氯化钠(属于盐)；由 Na 和 O、H组成氢氧化钠(属于碱)；由钠和氧组成氧化钠，属于氧化物，故选 D。答案：D 4下列有关溶液性质的叙述，正确的是()A.室温时饱和的二氧化碳水溶液，冷却到 0时会放出一些二氧化碳气体 B20，100 g 水中可溶解 34.2 g KCl，此时 KCl 饱和溶液的质量分数为 34.2%C强电解质在水中溶解度一定大于弱电解质 D相同温度下，把水面上的空气换成相同压力的纯氧，100 g 水中溶入氧气的质量增加 解析：气体的溶解度随温度降低而增大，A 错；B 中 KCl 的质量分数为34.2 g(10034.2)g100%34.2%，B 错；强弱电解质与溶解度无关，C 错；D 中使 O2的压强增大，则 O2溶解在水中的量增加。答案：D 5美国和日本的三位科学家以导电有机高分子材料的研究成果，荣获了诺贝尔化学奖。在其相关技术中，用碘来掺杂聚合物，使其导电能力增加 107 倍，具有金属般的导电能力。碘(I2)属于()A.非金属单质 B混合物 C化合物 D金属单质 解析：本题借助于诺贝尔奖作为切入点，但考查的知识却是很简单，碘属于非金属单质。答案：A 6具有下列特点的物质中，属于纯净物的是()A.由同种元素组成 B不能发生分解反应 C具有固定的熔沸点 D所有的分子都是由相同种类、相同个数的原子构成 解析：由同种元素构成的物质存在同素异形体，故可能是纯净物也可能是混合物；B 项不是判断纯净物的本质；C 项正确，纯净物一定具有固定的熔沸点；D 项存在同分异构现象。答案：C 7下列说法中正确的是()A.不能发生丁达尔效应的分散系有氯化钠溶液、水等 B在 1 L 2 mol/L 的氢氧化铁胶体中含有氢氧化铁胶粒数为 2NA C可吸入颗粒(例如硅酸盐粉尘)形成气溶胶，对人类健康危害极大 DFeCl3溶液与 Fe(OH)3胶体的本质区别是有无丁达尔效应 解析：氯化钠溶液和水都不能发生丁达尔效应，但水不是分散系，A 错；在 1 L 2 mol/L的氢氧化铁胶体中含有氢氧化铁粒子为 2NA，但氢氧化铁胶粒是分子的集合体，胶体粒子的数目远小于 2NA，B 错；气溶胶吸入人体中，直接影响呼吸，长期以来易形成呼吸疾病，C 正确；丁达尔效应是鉴别溶液与胶体的方法，D 错误。答案：C 8(原创)同素异形体现象在自然界广泛存在，对等质量的 O3和 O2来说，下列各量一定不相等的是()A.原子数 B电子数 C质子数 D分子数 11已知 A、B、C 为中学化学中常见的单质。室温下，A 为固体，B 和 C 均为气体。在适宜的条件下，它们可以按下面框图进行反应。回答下列问题：(1)A、B、C 三种元素中的任意两种元素形成的化合物所属物质类别一定不是 A_。氢化物 酸 碱 盐 氧化物(2)A、B、C 三种元素中有一种是金属，则这种元素是 A、B、C 中的 ，理由是 。(3)如果 E 溶液是一种强酸，则 E 的化学式为 。解析：(1)氢化物、无氧酸、无氧酸盐均可由两种元素组成，且溶于水可以不发生变化；而碱必须由三种元素组成，故一定不是；氧化物虽由两种元素组成，不溶于水或与水反应生成含氧酸(或碱)，故也不是。(2)A 可能是金属，因金属单质在常温下没有气态。(3)无氧酸中常见的强酸有 HCl、HBr、HI 的溶液，而 Br2、I2常温下均不是气态，故 E的化学式只能是 HCl。答案：(1)(2)A 金属单质在室温下不是气态物质(3)HCl 12实验室里常用的干燥剂有：浓硫酸(98%)，无水氯化钙，变色硅胶硅胶的主要成分是二氧化硅，在其中掺入少量的无水氯化钴(CoCl2)作指示剂，无水氯化钴呈蓝色，吸水后变为 CoCl26H2O 呈粉红色，五氧化二磷，碱石灰(主要成分是氢氧化钠、氧化钙，制法是：把生石灰加到浓的烧碱溶液中，再加强热蒸干)，等等。(1)写出制取干燥剂碱石灰过程中有关反应的化学方程式。(2)上述物质中，属于纯净物的是()A.B C D全部(3)上述干燥剂中，不宜用于干燥氯化氢气体的是 。(4)上述，其主要化学成分依次属于 (填写各物质所属的类别)。解析：浓 H2SO4是 H2SO4与水的混合物，在物质分类中属于酸；无水氯化钙是纯净物；变色硅胶是 SiO2和 CoCl2的混合物；P2O5是纯净物；碱石灰是 NaOH、CaO 的混合物。答案：(1)CaOH2O=Ca(OH)2；Ca(OH)2=CaOH2O(2)B(3)(4)酸、盐、氧化物、氧化物 1奥运会会旗是五环旗，假定奥运五环旗中的每一环表示一种物质，相连环物质间一定条件下能发生反应，不相连环物质间不能发生反应。且四种反应中必须包含化合反应、置换反应及复分解反应，合适的一组是()奥运五环 选项 蓝 黑 红 黄 绿 A SiO2 CuSO4溶液 O2 NaOH 溶液 Ag B O2 稀硫酸 CO2 Fe NaOH 溶液 C O2 稀硫酸 Al(OH)3 NH3 NaOH D Mg CO2 KOH 溶液 Al Fe2O3 解析：A 项中代表绿色的 Ag 与代表黑色的 CuSO4溶液不能反应，不符合题目要求；C 项中代表黑色的稀硫酸和代表红色的 Al(OH)3能发生复分解反应，不符合题目要求；D 项中按题目要求的反应中没有复分解反应，也不符合。答案：B 2下列反应发生后，无单质生成的是()A.铜片与三氯化铁溶液接触 B过氧化钠溶于水 C把红热的铁片放入水中 D把铝加入 NaOH 浓溶液中 解析：A 项中，Cu2FeCl3=2FeCl2CuCl2，无单质生成；B 项，2Na2O22H2O=4NaOHO2；C 项，3Fe4H2O(g)=高温Fe3O44H2；D 项，2Al2NaOH6H2O=2NaAl(OH)43H2。答案：A 3将下列物质按酸、碱、盐分类依次排列正确的是()A.硫酸、纯碱、石灰石 B氢硫酸、烧碱、绿矾 C石炭酸、熟石膏、醋酸钠 D磷酸、乙醇钠、苛性钾 解析：A 项中纯碱是盐不是碱；C 项中石炭酸是酚类化合物，熟石膏是盐；D 项中乙醇钠不是碱，故只有 B 项符合题意。答案：B 4某温度下 100 g 澄清的饱和石灰水中加入 5.6 g 生石灰，充分反应后恢复到原来的温度。下列叙述中正确的是()A.沉淀物的质量为 5.6 g B沉淀物的质量为 7.4 g C饱和石灰水的质量大于 98.2 g D饱和石灰水的质量小于 98.2 g 解析：将 CaO 加入到饱和石灰水中，发生 CaOH2O=Ca(OH)2的反应，反应中消耗溶剂水，故析出 Ca(OH)2的质量大于 7.4 g，所以最后剩余溶液的质量小于 98.2 g。答案：D 5下列说法正确的是()A.凡在溶液中能电离出 H的化合物都属于酸 B与水反应生成酸的氧化物，不一定是该酸的酸酐 C金属氧化物均为碱性氧化物 D不能跟酸反应的氧化物一定能与碱反应 解析：本题可用举例法进行判断，A 项中 NaHSO4在水中能电离出 H。答案：B 6下列物质间的反应一定不会有气体产生的是()A.盐与碱的反应 B溶液中盐与盐的反应 C酸碱中和反应 D金属氧化物与水的反应 解析：A 中铵盐和碱反应能生成氨气，B 项明矾和 NaHCO3在水中反应，D 项 Na2O2和水反应产生氧气。答案：C 7下列物质按不同类别分组，所得组合最不合理的是()糖类 塑料 石油 蛋白质 合成纤维 棉花 陶瓷 玻璃 天然气 水泥 合成橡胶 煤 油脂 羊毛 A.B C D 解析：A 项中三者都是基本营养物质；B 项三者是合成材料；C 项不能归为一类；D 项三者都是化石燃料。答案：C 8.下列溶液不具有丁达尔效应的是()A.C17H35COONa(肥皂)溶液 B淀粉溶液 CI2的 CCl4溶液 D蛋白质溶液 解析：胶体具有丁达尔效应，A、B、D 为胶体，C 为 I2的 CCl4溶液。答案：C 9下列事实与胶体性质无关的是()A.在豆浆里加入盐卤做豆腐 B 河流入海处易形成沙洲 C一束平行光线照射蛋白质溶液时，从侧面可看到明亮的光区 D三氯化铁溶液中滴入氢氧化钠溶液出现红褐色沉淀 解析：A、B、C 三项均利用了胶体的性质，D 项 Fe(OH)3胶体制备的方法是将 FeCl3溶液滴入沸水中。答案：D 10下列物质的性质中属于物理性质的是()A.硫酸的酸性 B氢气的还原性 C一氧化碳有可燃性 D浓盐酸有挥发性 解析：物质的酸、碱性、还原性、可燃性均是物质在化学变化中表现出来的性质，属于化学性质。而浓盐酸的挥发性是不需发生化学变化就能表现出来的，属于物理性质。答案：D 11 新科学家网站报道，科学家通过电解 Fe2O3、SiO2、CaO 的熔融液(1 600)制得了铁。若将该方法用于工业上大规模冶炼铁，与常规方法相比，下列说法错误的是()A.能大幅度降低能耗 B产生副产品氧气 C减少温室气体的排放 D制得更纯的铁 解析：制得 1 600的熔融液和用电解的方法均需要大量的能量，所以降低能耗不正确。答案：A 12保持水的化学性质的是()A.氢元素和氧元素 B水分子 C两个氢原子和 1 个氧原子 D氢离子和氧离子 解析：物质的化学性质是由构成物质的基本微粒保持的。水是由无数个水分子构成的物质，因而水的化学性质是由水分子保持的。答案：B 13下列有关说法不正确的是()A.光导纤维的主要成分为二氧化硅 B被酸雨污染的农田及湖泊可撒石灰石粉末，减轻其危害 C轮船浸在水下部分镶上一些铜锭，可防止船体表面铁的腐蚀 D天然气管道在运输天然气前需先通氮气，将空气排出，然后再输送天然气 解析：C 项能构成原电池，加快了钢铁的腐蚀。答案：C 14下列物质的用途是由化学性质决定的是()A.用铁作导热材料 B用铜抽成丝作导线 C用氩气作灯泡保护气 D用薄铝片作铝箔 解析：物质的用途是由其性质决定的。根据物理性质和化学性质的概念可知：A 是由金属铁具有良好导热性决定的；B 是由金属铜具有良好的延性决定的；D 是由金属铝具有良好的展性决定的；而物质的导热性、延展性是不需要发生化学变化就能表现出来的性质，属物理性质；C 是由氩气的化学性质稳定决定的。答案：C 15(1)下列关于氧化物的各项叙述正确的是 A_。酸性氧化物肯定是非金属氧化物 非金属氧化物肯定是酸性氧化物 碱性氧化物肯定是金属氧化物 金属氧化物都是碱性氧化物 酸性氧化物均可与水反应生成相应的酸 与水反应生成酸的氧化物不一定是酸酐，与水反应生成碱的氧化物不一定是碱性氧化物 不能跟酸反应的氧化物一定能跟碱反应(2)下列判断正确的是 A_。分散系一定是混合物 浊液可用过滤的方法分离 任何物质在水中都有一定的溶解度 任何溶胶中加入可溶性电解质后都能使胶体微粒凝成较大颗粒形成沉淀析出 丁达尔现象、布朗运动、电泳现象都是胶体特有的性质 因为胶粒比溶液中溶质粒子大，所以可以用过滤的方法把胶粒分离出来 饱和溶液一定比不饱和溶液的浓度大 氢氧化铁胶体稳定存在的主要原因是胶粒作布朗运动 解析：本题主要围绕基本概念的理解，要注意其内涵、外延和本质。答案：(1)(2)16.某化学兴趣小组欲研究 H2SO4、KCl、Na2SO3、Na2CO3、NaCl、NaOH 的性质，对于如何研究，他们设计了两种研究方案：方案：将它们按照酸、碱、盐分类，然后分别溶于水得到溶液，进行实验；方案：将它们按照钠盐、钾盐和其他化合物分类，然后分别溶于水得到溶液，进行实验。(1)根据方案进行分类时，某同学认为 Na2SO3、Na2CO3溶液都显碱性，于是将 Na2SO3、Na2CO3与 NaOH 都划分为碱类，是否合理？(2)在方案中，某同学发现盐类物质中的 KCl、NaCl 两种物质，它们在与其他物质混合时现象相同，无法区分，你能设计一种简单的方法区分这两种物质吗？(3)在方案中，三种钠盐用其他物质中的 可加以区分，有关反应的化学方程式分别为：。(4)该兴趣小组中的一位同学认为，还可以根据是否含有钠元素将上述六种物质分为Na2SO3、Na2CO3、NaCl、NaOH 和 H2SO4、KCl 两类。在用 H2SO4鉴别四种含钠元素的物质时，Na2SO3和 Na2CO3很容易得到了区分，但鉴别 NaCl 和 NaOH 时却陷入了困境，你能帮忙解决这一难题吗？解析：判断物质所属的类别及利用实验探究物质的性质要注意物质的组成，例如：Na2CO3、Na2SO3都是盐，即使溶液显碱性也不能看作是碱。答案：(1)不合理，Na2CO3和 Na2SO3均属于盐类，只是它们水解显碱性。(2)利用焰色反应，焰色反应呈紫色的为 KCl，焰色反应呈黄色的为 NaCl。(3)H2SO4 Na2CO3H2SO4=Na2SO4CO2H2O，Na2SO3H2SO4=Na2SO4SO2H2O(4)在两支试管中分别加入少许 H2SO4溶液，分别加入稍过量的两种未知溶液，充分混合后，再向混合溶液中分别滴加 Na2CO3溶液，若有气泡生成，则加入的未知溶液为 NaCl溶液；若无气泡生成，则加入的未知溶液为 NaOH 溶液 17有 X、Y、Z 三种元素，已知：X2、Y均与 Y 的气态氢化物分子具有相同的电子数；Z 与 Y 可组成化合物 ZY3，ZY3溶液遇苯酚呈紫色。请回答：(1)Y 的最高价氧化物对应水化物的化学式是 。(2)将 ZY3溶液滴入沸水可得到红褐色液体，反应的离子方程式是 。此液体具有的性质是 (填写序号字母)。a光束通过该液体时形成光亮的“通路”b插入电极通直流电后，有一极附近液体颜色加深 c向该液体中加入硝酸银溶液，无沉淀产生 d将该液体加热、蒸干、灼烧后，有氧化物生成(3)X 单质在空气中燃烧生成一种无色有刺激性气味的气体。已知一定条件下，每 1 mol 该气体被 O2氧化放热 98.0 kJ。若 2 mol 该气体与 1 mol O2在此条件下发生反应，达到平衡时放出的热量是 176.4 kJ，则该气体的转化率为 A_。原无色有刺激性气味的气体与含 1.5 mol Y 的一种含氧酸(该酸的某盐常用于实验室制取氧气)溶液在一定条件下反应，可生成一种强酸和一种氧化物。若有 1.56.021023个电子转移时，该反应的化学方程式是 。解析：本题通过对硫、氯、铁三种常见元素的推断，主要考查了化学方程式、离子方程式的书写，胶体知识，有关热量问题的计算和氧化还原反应的计算等问题，注重考查学生的分析能力和判断能力。因 X2、Y均与 Y 的氢化物具有相同的电子数，说明 X、Y 同周期，且分别属A 和A族元素，又根据 ZY3溶液遇苯酚呈紫色，推知 ZY3为 FeCl3，即 X、Y、Z 分别是硫、氯、铁元素，从而可如下作答：(1)为 HClO4，(2)Fe33H2O,Fe(OH)3(胶体)3H，因此液体为胶体，因而具有 a、b、d 的性质。关于(3)问，因 X 的单质在空气中燃烧产生的气体为 SO2，SO2与 O2的反应是可逆反应，根据题设条件，产生 176.4 kJ 热量时消耗的气体(SO2)的物质的量为 1 mol176.4 kJ98.0 kJ1.8 mol，所以其转化率为1.8 mol2 mol100%90%.再由题设条件中 Y 的含氧酸盐常用于制 O2，知该盐为 KClO3，所以 Y 的酸为 HClO3，故SO2与 1.5 mol HClO3反应转移 1.56.021023个电子时的化学方程式为 SO22HClO3=H2SO42ClO2。答案：(1)HClO4(2)Fe33H2O=Fe(OH)3(胶体)3H abd(3)90%SO22HClO3=H2SO42ClO2 18现有 BaCl2，MgSO4，(NH4)2SO4、KCl、AgNO3、和 KOH 六种未知溶液，为了鉴别它们，将它们任意编号为 A、B、C、D、E、F，现将它们两两混和(必要时可微热)，实验结果如右表。(其中“”表示无明显现象，“”表示生成气体，“”表示生成沉淀或微溶物质)则 A 、B.、C.、D.、E.、F.。解析：这是一道推断题，主要考查了碱与盐、盐与盐的反应规律的应用。若盐与盐能反应，则生成物中必定生成沉淀或微溶物质，若无明显现象，则说明盐与盐不能反应，若碱与盐反应时，一般生成沉淀，(当铵盐与可溶性碱作用时必有气体 NH3和水生成)若无明显现象则说明该碱和盐不能反应，利用这些反应的特征现象，从而可推断出各种物质，由表可知B 物质能与其它五种物质均能反应且都有沉淀生成，则 B 物质为 AgNO3，而 F 只与 B 反应，与其它四种物质均不反应，则 F 为 KCl。A 与 D 能反应且能放出气体，则 A、D 应为(NH4)2SO4和 KOH，而 A 能与 C 反应生成沉淀，不能与 E 反应，D 能与 E 反应产生沉淀，不能与 C 反应，故 A 应为(NH4)2SO4，D 应为 KOH，C 为 BaCl2，E 为 MgSO4。答案：(NH4)2SO4 AgNO3 BaCl2 KOH MgSO4 KCl 19中学化学中几种常见物质的转化关系如图：将 D 溶液滴入沸水中可得到以 F 为分散质的红褐色胶体。请回答下列问题：(1)红褐色胶体中 F 粒子直径大小的范围：。(2)A、B、H 的化学式：A 、B 、H 。(3)写出 C 的酸性溶液与双氧水反应的离子方程式：。(4)写出鉴定 E 中阳离子的实验方法和现象：。(5)在 C 溶液中加入与 C 等物质的量的 Na2O2，恰好使 C 转化为 F，写出该反应的离子方程式：。解析：根据 D 溶液滴入沸水中可以得到以 F 为分散质的红褐色胶体，可知 F 为 Fe(OH)3胶体，D 中含 Fe3，因为 D 是 B 与过量浓 H2SO4反应得到，所以 D 为 Fe2(SO4)3溶液。再根据 A 稀H2SO4C H2O2D，可知 A 为 Fe，C 为 FeSO4，同时可知 B 为 FeS。根据 D 与氨水的反应，可知 E 为(NH4)2SO4。根据 Fe(OH)3胶体加入 Fe(A)与 H 可得到 FeSO4溶液，说明 H 是 H2SO4。答案：(1)1 nm100 nm(2)Fe FeS H2SO4(稀)(3)2Fe2H2O22H=2Fe32H2O(4)取少量 E 放于试管中，用胶头滴管滴入 NaOH 溶液，加热试管，可观察到试管口 处 湿 润 的 红 色 石 蕊 试 纸 变 蓝。(或 其 他 合 理 答 案)(5)4Fe2 4Na2O26H2O=4Fe(OH)3O28Na 20渗析 盐析 凝聚 溶胶 凝胶 布朗运动 电泳 丁达尔现象 中和 水解。从中选出适宜的词语填入下列每小题的空格中：(填编号)(1)肥皂水中透过强光，可以见到光带。这种现象称为 。(2)在浓肥皂水中加入饱和食盐水(或固体含有的细粒)肥皂凝聚。这种现象称为 。(3)在肥皂水中加入酚酞试液，肥皂水变成红色，说明高级脂肪酸根离子发生了 。(4)在氢氧化铁胶体中加入硫酸铵，产生红褐色沉淀，这种现象叫做 。(5)用半透膜把制取的氢氧化铁胶体中含有的 NaCl 分离出来的方法叫做 。解析：根据胶体的性质可以准确解答，但要注意肥皂水是胶体。答案：(1)(2)(3)(4)(5)21 有些膨化食品包装袋中有一个小纸袋，上面写着“干燥剂”，其主要成分是生石灰(CaO)。(1)生石灰所属的物质类别是 (用序号填空)。金属氧化物 碱性氧化物 碱 碱性干燥剂(2)生石灰可作干燥剂的理由是(用化学方程式表示)。(3)你认为下列内容还必须在这种小纸袋上注明的是 (用序号填空)。禁止食用 可以食用 禁止未成年人用手拿 生产日期(4)硅胶(主要成分是 H2SiO3)也是一种很好的干燥剂。用硅胶作食品干燥剂比用生石灰好的理由是 A_(用序号填空)。腐蚀性低 可释放出营养素 使用时间长 解析：二氧化硅的化学性质很稳定，无腐蚀性。答案：(1)(2)CaOH2O=Ca(OH)2(3)(4)