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物质的组成、性质和分类(建议用时40分钟)1.(2021北京朝阳区模拟)国际贸易可以互通有无,符合国际社会的根本利益,下列贸易商品中,主要成分属于无机物的是()A.巴西铁矿砂B.沙特石油C.俄罗斯天然气D.中国丝绸【解析】选A。A.铁矿石的种类很多,用于炼铁的主要有磁铁矿(Fe3O4)、赤铁矿(Fe2O3)和菱铁矿(FeCO3)等,主要成分属于无机物,故A正确;B.石油的主要组成部分的各种烃类按其结构分为烷烃、环烷烃、芳香烃,其主要成分属于有机物,故B错误;C.天然气的主要成分是甲烷,甲烷属于烷烃,是最简单的有机化合物,故C错误;D.蚕丝的主要成分是蛋白质,人造丝主要是指合成纤维,都属于有机物,故D错误。2.(2021石家庄模拟)化学与人类生活、生产和社会可持续发展密切相关,下列有关说法或操作不正确的是()为增强消毒液(有效成分NaClO)的消毒能力,可以滴加几滴浓盐酸;新冠病毒可以采用高温或酒精来杀死,均利用的是蛋白质的变性;常见的化学键有离子键、共价键、氢键;石油的蒸馏、分馏、精馏是物理变化,而煤的干馏是化学变化;硅酸钠俗称水玻璃;苯在工业上,既可以以煤为原料制备,也可以以石油为原料制备。A.B.C.D.【解析】选B。消毒液(有效成分NaClO)和浓盐酸反应,会生成有毒的氯气,降低消毒能力,故错误;新冠病毒属于蛋白质,可以采用高温或酒精来杀死,均利用的是蛋白质的变性,故正确;常见的化学键有离子键、共价键,氢键属于分子间的作用力、不属于化学键,故错误;石油的蒸馏、分馏、精馏是物理变化,而煤的干馏是化学变化,故正确;硅酸钠的水溶液俗称水玻璃,故错误;苯在工业上,既可以以煤为原料干馏得到,也可以以石油为原料催化重整获得,故正确。3.(双选)中华传统文化蕴含着很多科学知识,下列说法错误的是()A.“含浆似注甘露钵,好与文园止消渴”说明柑橘糖浆有甜味,可以止渴B.“水声冰下咽,沙路雪中平”涉及化学变化C.“霾尘积聚难见路人”形容霾尘中有气溶胶,具有丁达尔效应D.“丹砂(HgS)烧之成水银,积变又还成丹砂”描述的是可逆反应【解析】选B、D。A.“含浆似注甘露钵,好与文园止消渴”说明柑橘糖浆有甜味,可以止渴,故A正确;B.“水声冰下咽,沙路雪中平”是水的三态变化,过程中未涉及化学变化,故B错误;C.霾尘中有气溶胶,气溶胶属于胶体,具有丁达尔效应,故C正确;D.丹砂(HgS)烧之成水银,即HgS发生分解反应生成水银;积变又还成丹砂,即常温下两者又可以重新化合为硫化汞。由于两个过程的反应条件不同,故其不是可逆反应,故D错误。4.(2021太原模拟)中国四大发明之一造纸术中蕴含着许多化学知识。下列有关说法错误的是()A.“纸上得来终觉浅”中“纸”的主要成分是纤维素B.古代造纸工艺中常利用石灰的碱性来分离植物中含酸性官能团的木质素C.现代造纸工艺中用二氧化硫漂白纸张的过程属于物理变化D.废旧纸张的回收利用有利于环境保护和资源再利用【解析】选C。A.“纸上得来终觉浅”中“纸”的主要成分是木质纤维,为纤维素,故A正确;B.分离植物中含酸性官能团的木质素,古代造纸工艺中常利用石灰的碱性来分离,故B正确;C.二氧化硫的漂白性为化学性质,是二氧化硫发生的化学反应,为化学变化,故C错误;D.废旧纸张的回收利用可以充分利用资源,减少资源的浪费,减少环境污染,有利于保护环境,故D正确。5.FeCl3溶液、Fe(OH)3 胶体和Fe(OH)3浊液是重要的分散系。下列叙述中不正确的是()A.三种分散系中分散质粒子的直径:Fe(OH)3 浊液Fe(OH)3胶体FeCl3溶液B.可通过过滤的方式从Fe(OH)3 浊液中分离Fe(OH)3C.Fe(OH)3 胶体区别于其他分散系的本质特征是丁达尔效应D.Fe(OH)3 胶体电泳实验,阴极附近颜色加深,阳极附近颜色变浅【解析】选C。A.溶液的微粒直径小于1 nm,胶体微粒直径在1 nm与100 nm之间,而浊液的微粒直径大于100 nm,因此三种分散系中分散质粒子的直径:Fe(OH)3浊液Fe(OH)3胶体FeCl3溶液,A项正确;B.溶液的微粒直径小于1 nm,而浊液的微粒直径大于100 nm,可通过过滤的方式从Fe(OH)3浊液中分离Fe(OH)3,B项正确;C.胶体具有丁达尔效应,能区别胶体和溶液,但是胶体与其他分散系的根本区别并不在于丁达尔效应,而在于分散系微粒直径的大小,C项错误;D.Fe(OH)3胶体粒子带正电,电泳实验时,氢氧化铁胶粒向阴极移动,阴极附近颜色加深,阳极附近颜色变浅,D项正确。6.分类法是一种行之有效、简单易行的科学方法。某同学用如下表所示的形式对所学知识进行分类,其中甲与乙、丙、丁是包含关系。甲乙、丙、丁常见干燥剂浓硫酸、石灰石、碱石灰常见合金不锈钢、青铜、生铁腐蚀品浓硫酸、烧碱、硝酸碱性氧化物过氧化钠、氧化镁、氧化铁弱电解质冰醋酸、一水合氨、水其中正确的组合是()A.B.C.D.【解析】选C。石灰石不能作干燥剂,错误;过氧化钠不属于碱性氧化物,错误,答案为C。7.(2020北京西城区模拟)2020年5月新修订的北京市生活垃圾管理条例将正式实施,垃圾分类并回收利用,可以减少污染,节约自然资源。下列垃圾投放有错误的是()A.废旧报纸、饮料瓶、电池等B.剩饭菜、瓜皮果壳、枯草落叶等C.过期药品、化妆品、油漆等D.一次性餐具、卫生纸、灰土等【解析】选A。电池属于有害垃圾,A错误;剩饭菜、瓜皮果壳、枯草落叶等属于厨余垃圾,B正确;过期药品、化妆品、油漆等属于有害垃圾,C正确;一次性餐具、卫生纸、灰土等属于其他垃圾,D正确。8.(2020南通模拟)纳米Fe3O4晶体材料可以作为核磁共振造影增强剂,用于疾病的诊断和治疗,其制备过程如图所示。下列叙述不合理的是()A.属于有机化合物B.直接加热FeCl3溶液也可以得到Fe3O4C.反应的化学方程式是6FeOOH+CO2Fe3O4+3H2O+CO2D.纳米四氧化三铁形成的分散系有可能产生丁达尔效应【解析】选B。直接加热FeCl3溶液可以得到Fe2O3,B错误。9.华夏文明源远流长,勤劳智慧的中国人民探索认知世界,创造美好生活的过程贯穿始终。以下说法从化学视角理解,错误的是()A.“日照澄洲江雾开,淘金女伴满江隈”,诗中包含了丁达尔效应B.“高奴出脂水,颇似淳漆,燃之如麻”,文中提到的“脂水”是指石油C.“水银乃至阴之毒物,因火煅丹砂而出”,这段记载中,涉及氧化还原反应D.“百宝都从海舶来,玻璃大镜比门排”,玻璃属于纯净物【解析】选D。雾属于胶体,可见光通过时会出现丁达尔效应,A正确;根据描述可知“脂水”指的是石油,B正确;丹砂的主要成分是HgS,由丹砂煅烧制水银(Hg),涉及氧化还原反应,C正确;玻璃是混合物,D错误。10.某课外活动小组进行Fe(OH)3胶体的制备实验并检验其相关性质。(1)若将饱和FeCl3溶液分别滴入下列物质中,能形成胶体的是(填序号)。A.冷的蒸馏水B.沸腾的蒸馏水C.NaOH浓溶液D.NaCl浓溶液(2)写出制备Fe(OH)3胶体的化学方程式: 。(3)怎样证明制得的物质是胶体?请简述操作过程: 。(4)取少量制得的胶体加入试管中,再加入少量 (NH4)2SO4溶液,观察到的现象是 ,这种现象称为胶体的。(5)Fe(OH)3胶体能稳定存在的主要原因是(填序号)。A.胶粒直径小于1 nmB.胶粒带正电荷C.胶粒能透过滤纸(6)Fe(OH)3胶体区别于FeCl3溶液最本质的特征是(填序号)。A.Fe(OH)3胶体粒子的直径在1100 nmB.Fe(OH)3胶体具有丁达尔效应C.Fe(OH)3胶体是均一的分散系D.Fe(OH)3胶体的分散质粒子能透过滤纸【解析】(1)FeCl3在冷水和NaCl浓溶液中基本不发生反应,不能形成Fe(OH)3胶体;FeCl3与NaOH浓溶液反应生成Fe(OH)3沉淀;将饱和FeCl3溶液滴入沸水中可发生FeCl3与H2O的反应,从而形成Fe(OH)3胶体。(2)书写化学方程式时,Fe(OH)3胶体不能写成“Fe(OH)3”,方程式为FeCl3+3H2OFe(OH)3(胶体)+3HCl。(3)利用丁达尔效应是区别胶体与溶液的最佳方法,让一束光通过制得的物质,从侧面可观察到一条光亮的“通路”,说明制得的物质是胶体。(4)Fe(OH)3胶粒所带的正电荷被S所带的负电荷中和,胶体发生聚沉,产生红褐色沉淀。(5)Fe(OH)3胶体能稳定存在的主要原因是胶粒带正电荷,与带有相同电荷的胶粒相互排斥不易形成沉淀。(6)胶体粒子的直径在1100 nm,这是胶体和其他分散系的本质区别。答案:(1)B(2)FeCl3+3H2OFe(OH)3(胶体)+3HCl(3)利用丁达尔效应;让一束光通过制得的物质,从侧面可观察到一条光亮的“通路”,说明制得的物质是胶体(4)产生红褐色沉淀聚沉(5)B(6)A11.(双选)澳大利亚科学家发现了纯碳新材料“碳纳米泡沫”,每个泡沫含有约4 000个碳原子,直径为69 nm,在低于-183 时,泡沫具有永久磁性,下列叙述正确的是()A.“碳纳米泡沫”是一种新型的碳化合物B.把“碳纳米泡沫”分散到适当的溶剂中,能产生丁达尔效应C.“碳纳米泡沫”和金刚石的性质完全相同D.“碳纳米泡沫”与石墨互为同素异形体【解析】选B、D。A.“碳纳米泡沫”只含有一种元素,属于碳单质,故A错误;B.“碳纳米泡沫”每个泡沫含有约4 000个碳原子,直径为69 nm,分散到适当的溶剂中形成胶体,能产生丁达尔效应,故B正确;C.“碳纳米泡沫”在低于-183 时,泡沫具有永久磁性,金刚石没有磁性,二者性质不同,故C错误;D.“碳纳米泡沫”只含有一种元素,属于碳单质,与石墨互为同素异形体,故D正确。12.(2021济南模拟)最近,科学家开发出一种低成本光伏材料蜂窝状石墨烯。生产原理是Na2O+2CONa2CO3 + C(石墨烯),然后除去Na2CO3,即可制得蜂窝状石墨烯。下列说法不正确的是()A.该生产石墨烯的反应属于氧化还原反应B.石墨烯与金刚石互为同素异形体C.Na2O属于碱性氧化物,CO属于酸性氧化物,Na2CO3属于盐D.自然界中碳元素有游离态和化合态两种存在形式【解析】选C。反应中碳元素由+2价升高到+4价,降低到0价,属于氧化还原反应,A正确;石墨烯与金刚石都是由碳元素组成的不同性质的单质,属于同素异形体,B正确;CO既不与酸反应,又不与碱反应,属于不成盐氧化物,C错误;煤主要成分为碳,碳元素以游离态存在,碳酸钙中碳元素以化合态存在,D正确。13.(双选)FeCl3与H2O制得胶体的胶团结构为Fe(OH)3mnFeO+(n-x)Cl-x+xCl- (如图)。下列说法正确的是()A.Fe(OH)3胶体带正电B.胶体粒子的直径介于1100 nm之间C.16.25 g FeCl3水解形成的Fe(OH)3胶体粒子数为6.021022D.在U形管中注入Fe(OH)3胶体,插入石墨电极通电,阴极周围颜色加深【解析】选B、D。A. Fe(OH)3胶体不带电,胶粒带正电,A错误;B. 按定义知,胶体粒子的直径介于1100 nm之间,B正确;C. 16.25 g FeCl3的物质的量为0.1 mol,水解形成的Fe(OH)3胶体粒子数小于6.021022,因为由胶团结构示意图知,1个胶粒中所含的铁原子不止1个,C错误;D. 在U形管中注入Fe(OH)3胶体,插入石墨电极通电,发生电泳,阴极周围颜色加深,D正确。14.德国著名行业杂志应用化学上刊登文章介绍:某中德联合研究小组设计制造了一种“水瓶”,用富勒烯(C60)的球形笼子作“瓶体”,一种磷酸盐作“瓶盖”,恰好可将一个水分子关在里面。下列说法正确的是()A.水、双氧水都是纯净物B.石墨和C60互为同位素C.磷酸钙中所含的元素都是短周期元素D.一定条件下石墨转化为C60是物理变化【解析】选A。水、双氧水都是纯净物,A正确;石墨和C60是碳元素的不同单质,互为同素异形体,B错误;钙元素是长周期元素,C错误;同素异形体之间的转化属于化学变化,一定条件下石墨转化为C60是化学变化,D错误。15.如图所示的家庭小实验中,主要发生物理变化的是()【解析】选B。A项生成炭黑的实验中蜡烛的燃烧是化学变化;B项净水过程中无新物质生成,主要发生物理变化;C项小苏打为NaHCO3,柠檬酸为酸性物质,二者发生化学反应生成CO2,发生了化学变化;D项,醋与鸡蛋壳的主要成分CaCO3反应生成气体,有新物质生成,发生化学变化。16.铜、磷及其化合物在生产、生活中有重要的用途,回答下列问题:(1)磷的一种化合物叫亚磷酸(H3PO3)。已知:()0.1 molL-1 H3PO3溶液的pH=1.7;()H3PO3与NaOH反应只生成Na2HPO3和NaH2PO3;()H3PO3和碘水反应,碘水棕黄色褪去,再加AgNO3有黄色沉淀生成。关于H3PO3的说法:a.强酸b.弱酸c.二元酸d.三元酸e.氧化性酸f.还原性酸,其中正确的是。A.bdfB.bcfC.adeD.bce写出H3PO3与少量NaOH溶液反应的离子方程式。Na2HPO3为(填“正盐”或“酸式盐”)。(2)碘化亚铜可作催化剂、饲料添加剂等。已知:.铜能与氢碘酸发生置换反应得到氢气和碘化亚铜;.CuSO4溶液能使淀粉KI试纸变蓝,并产生白色固体;.碘化亚铜与氢氧化钠作用生成氧化亚铜、碘化钠和水。下列关于碘化亚铜的叙述正确的是。a.碘化亚铜的化学式为CuI,属于盐类b.碘化亚铜稳定且难溶于水c.氧化亚铜是弱酸,比碘化亚铜更难溶d.铜能与氢碘酸反应,说明氢碘酸是强氧化性的酸碘化亚铜与氢氧化钠反应的离子方程式为 。【解析】(1)由0.1 molL-1 H3PO3溶液的pH=1.7,说明亚磷酸部分电离,则亚磷酸是弱酸;由H3PO3与NaOH反应只生成Na2HPO3和NaH2PO3两种盐,则说明亚磷酸是二元酸;由H3PO3和碘水反应,碘水棕黄色褪去,再加AgNO3有黄色沉淀生成,说明该反应中亚磷酸失电子作还原剂,所以亚磷酸有还原性。H3PO3与少量NaOH溶液反应生成NaH2PO3和H2O。H3PO3为二元酸,据此判断Na2HPO3为正盐。(2)氧化亚铜属于氧化物,c项错误;铜能与氢碘酸反应产生氢气的原因应该是碘化亚铜更难溶,使反应向右进行,d项错误;注意碘化亚铜与氧化亚铜都是难溶性的物质,书写离子方程式时要保留化学式。答案:(1)BH3PO3+OH-H2P+H2O正盐(2)ab2CuI+2OH-Cu2O+2I-+H2O【加固训练拔高】1.现有NH3、CO、Na、Na2O2、Fe、NO、NO2、F2、SO2、SOCl2等物质,根据它们的组成及性质进行如下分类:请回答下列问题:(1)图中所示的分类方法叫 。(2)淡黄色固体最终位于组,它的电子式为。(3)C组有一种气体常用作工业上冶炼铁的还原剂,写出高温下它还原Fe2O3的化学方程式: 。(4)组中的某种物质能与水发生氧化还原反应,该反应中被氧化与被还原的元素的质量比为。(5)B组中有一种物质在高温下能与水蒸气反应,若该反应过程中有86.021023个电子发生转移,则有 g该物质参加反应。(6)组中有一种物质滴入水中后与水剧烈反应,常用于盐的脱水以制取无水盐。写出该物质与AlCl36H2O反应的化学方程式: 。【解析】(1)由分类图知,该分类方法为树状分类法,结合相关信息可知分类如下:(2)淡黄色固体是Na2O2,其电子式为Na+2-Na+。(3)CO为还原性气体,在高温下还原Fe2O3,反应的化学方程式为3CO+Fe2O32Fe+3CO2。(4)3NO2+H2O2HNO3+NO,NO2发生了自身的氧化还原反应,被氧化和被还原的氮元素的质量比为21。(5)铁在高温下能够与水蒸气发生反应:3Fe+4H2O(g)Fe3O4+4H2。根据化学方程式可知转移8 mol电子时,有3 mol Fe参加反应,质量为168 g。(6)SOCl2遇水发生剧烈水解,可以起到脱水的作用,反应的化学方程式为AlCl36H2O+6SOCl2AlCl3+12HCl+6SO2。答案:(1)树状分类法(2)Na+2-Na+(3)3CO+Fe2O32Fe+3CO2(4)21(5)168(6)AlCl36H2O+6SOCl2AlCl3+12HCl+6SO22.短周期元素W、X、Y、Z的原子序数依次增加。m、p、r是由这些元素组成的二元化合物,n是元素Z的单质,通常为黄绿色气体,q的水溶液具有漂白性,0.01 molL-1 r溶液的pH为2,s通常是难溶于水的混合物。上述物质的转化关系如图所示。(1)m、p、q、r的分子式分别为、 、。s的成分有(写分子式)。(2)q的水溶液和明矾均可净水,其原理相同吗?,明矾的净水原理是 。(3)n+mq+r是置换反应吗?为什么? 。(4)证明酸性H2CO3q的化学方程式为 。(5)非金属氧化物都是酸性氧化物吗?酸性氧化物都能与水反应生成相应的酸吗?试举例说明。 。【解析】(1)根据题意可推得W、X、Y、Z分别为H、C、O、Cl。m、n、p、q、r分别为H2O、Cl2、CH4、HClO、HCl,s为CH3Cl、CH2Cl2、CHCl3、CCl4的混合物。(2)HClO不能净水,只能用于杀菌消毒;明矾水解生成Al(OH)3胶体,吸附水中悬浮物而净水,不能杀菌消毒。(3)Cl2+H2OHCl+HClO,产物中无单质生成,不属于置换反应。(4)酸性:H2CO3HClO;可根据强制弱规律证明二者酸性强弱。(5)非金属氧化物不都是酸性氧化物,酸性氧化物不一定都能与水反应生成相应的酸。答案:(1)H2OCH4HClOHClCH3Cl、CH2Cl2、CHCl3、CCl4(2)不相同明矾水解生成Al(OH)3胶体,吸附水中悬浮物而净水(3)不是;产物中无单质生成(4)NaClO+CO2+H2ONaHCO3+HClO(5)非金属氧化物不都是酸性氧化物,例如:CO、NO、NO2等,不是酸性氧化物,酸性氧化物不一定都能与水反应生成相应的酸,例如SiO2是酸性氧化物,但不与水反应
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