高中化学 专题4 化学科学与人类文明 第1单元 化学是认识和创造物质的科学学业分层测评 苏教版

化学是认识和创造物质的科学(建议用时：45分钟)学业达标1从石器、青铜器到铁器时代，金属的冶炼体现了人类文明的发展水平。下图表示了三种金属被人类开发利用的大致年限，之所以有先后，主要取决于 ()A金属的导电性强弱B金属在地壳中的含量多少C金属的化合价高低D金属的活动性强弱【解析】金属的活动性越差，冶炼方法越简单，越易被人类开发利用。【答案】D2中国著名化学家侯德榜在20世纪40年代所创立的“侯氏制碱法”誉满全球，其中的“碱”指的是()A氢氧化钠B碳酸钠C碳酸氢钠 D碳酸钾【答案】B3金属材料在日常生活以及生产中有着广泛的运用。下列关于金属的一些说法不正确的是()A合金的性质与其组成金属的性质不完全相同B工业上金属Mg、Al都是用电解熔融氯化物制得的C金属冶炼的本质是金属阳离子得到电子变成金属原子D越活泼的金属越难冶炼【解析】合金的性质与其组成金属的性质不完全相同，如硬度、强度更大，熔点更低等，A项正确；因为AlCl3为共价化合物，熔融时不导电，冶炼铝应用电解Al2O3(熔融)的方法，B项错误；金属冶炼的本质就是把金属阳离子还原为金属原子，越活泼的金属，其阳离子的氧化性越弱，越难被还原，C、D项正确。【答案】B4根据酸、碱质子理论，凡能给出质子的分子或离子都是酸，凡是能结合质子的分子或离子都是碱。按照这个理论，下列微粒属于两性物质的是()HSCOH2PONH3H2SCH3COOHOHNOA BC D【解析】HS、H2PO既可以发生电离给出质子(H)，又可以接受质子，它们属于两性物质。【答案】D5根据酸、碱质子理论，下列物质既属于酸又属于碱的是()A硫酸氢钠 B氨气C乙醇 D水【答案】D6下列化工生产的原理错误的是()【导学号：39700065】可以电解熔融的氯化钠来制取金属钠；可以将钠加入饱和氯化镁溶液中制取镁；用电解法冶炼铝时，原料是氯化铝；炼铁时，高炉中所发生的反应都是放热的，故无须加热。A BC D【解析】钠特别活泼，加入氯化镁溶液时，钠先与水反应生成NaOH和H2，Mg2与OH反应生成Mg(OH)2沉淀，错；电解法冶炼铝使用的是Al2O3，错；高炉炼铁中所发生的反应是放热反应，但仍需要高温，错。【答案】D7NaCl是从海水中提取出来的一种重要物质，除食用外，它还是一种工业原料，下列以NaCl为原料的产品(或物质)是()烧碱纯碱金属钠氯气盐酸A BC D【解析】从海水中得到的氯化钠，可作化工原料，工业上用电解饱和NaCl溶液的方法来制取NaOH、Cl2和H2，并以它们为原料生产一系列化工产品，称为氯碱工业。化学方程式分别为2NaCl2H2O2NaOHH2Cl2，2NaCl(熔融)2NaCl2，NH3CO2H2ONaCl=NH4ClNaHCO3,2NaHCO3Na2CO3CO2H2O，Cl2H22HCl。【答案】A8下列对可逆反应的认识中正确的是 ()ASO2Br22H2O=H2SO42HBr与2HBrH2SO4(浓)=Br2SO22H2O互为可逆反应B既能向正反应方向进行，又能向逆反应方向进行的反应叫可逆反应CSO2与过量的O2发生反应2SO2O22SO3，经过足够长的时间后最终SO2全部转化为SO3DSO2与氧气完全反应生成2 mol SO3，放出Q kJ的热量，那么SO3分解生成2 mol SO2与1 mol O2应吸收Q kJ的热量【解析】可逆反应发生的条件应相同，故A、B两项错误；可逆反应不能进行彻底，因此无论多长时间SO2都不能全部转化为SO3，两边的反应物与生成物的量在反应体系中均不能为0，所以C项错误；根据能量守恒定律知，D项正确。【答案】D9(双选)中学阶段介绍的可以采用电解法制备的物质主要有三种：一是铝的工业制备；二是氯碱工业；三是金属钠的制备。下列关于这三个工业生产的描述，错误的是()A电解法制铝时，一般采用熔融的氧化铝进行电解，但也可利用相应的盐，如熔融的氯化铝B电解法生产铝时，需要对铝土矿进行提纯，在提纯过程中利用了氧化铝或氢氧化铝的两性C在氯碱工业中，电解池中的阴极产生的是NaOH和H2D氯碱工业和金属钠的冶炼都用到了NaCl，在电解时它们的阴极都是Cl失电子【解析】电解法制铝采用的是氧化铝，AlCl3为共价化合物，熔融时不电离，A错误；氯碱工业和金属钠冶炼的阴极反应式分别是2H2e=H2，2Na2e=2Na，D错误。【答案】AD10钛(Ti)因为具有神奇的性能越来越引起人们的关注，常温下钛不和非金属、强酸反应。红热时，却可与常见非金属单质反应。钛是航空、军工、电力等方面的必需原料。目前大规模生产钛的方法是：第一步：金红石(主要成分为TiO2)、炭粉混合，在高温条件下通入Cl2制得TiCl4和一种可燃性气体。该反应的化学方程式为_，该反应的还原剂是_。第二步：在氩气的气氛中，用过量的镁在加热条件下与TiCl4反应制得金属钛。写出此反应的化学方程式：_；如何由上述所得产物中获取金属钛？简述步骤：_。【解析】由反应物金红石、炭粉及Cl2和产物之一TiCl4，可知另一产物为碳的氧化物，又知该气体可燃，故为CO。显然，Ti的化合价不变，氯元素的化合价降低，化合价升高的是碳元素，因而C是还原剂。镁与TiCl4反应的产物为Ti和MgCl2。因反应中镁是过量的，故在反应后的混合物中提取钛须除去镁粉和MgCl2，加足量的盐酸充分反应后过滤，将滤渣用蒸馏水洗涤即得钛。【答案】TiO22C2Cl2TiCl42COCTiCl42MgTi2MgCl2加入足量盐酸除去过量金属镁，过滤，并用蒸馏水洗净滤渣即得金属钛11写出下列反应的化学方程式(1)NH3的催化氧化法制HNO3的有关化学方程式_。(2)Cl2与NaOH溶液反应制漂白液_。(3)电解NaCl溶液制NaOH_。(4)电解法冶炼铝_。【答案】(1)4NH35O24NO6H2O，2NOO2=2NO2,3NO2H2O=2HNO3NO(2)Cl22NaOH=NaClNaClOH2O(3)2NaCl2H2O2NaOHCl2H2(4)2Al2O3(熔融)4Al3O2能力提升12(双选)如图为阳离子交换膜法(只允许阳离子通过)电解饱和食盐水原理示意图，下列说法不正确的是()A从E口逸出的气体是Cl2B从D口加入含少量NaOH的水溶液以增强导电性C标准状况下每生成22.4 L Cl2，便产生2 mol NaOHD粗盐水中含Ca2、Mg2、Fe3、SO等离子，精制时先加Na2CO3溶液【解析】Na向阴极区迁移，H在阴极上发生还原反应产生H2，A项错误；在阴极电解水，水导电能力弱，加入少量氢氧化钠增强其导电性，B项正确；根据电解方程式2NaCl2H2O2NaOHCl2H2知，n(Cl2)1 mol，生成1 mol Cl2必生成2 mol NaOH，C项正确；精制食盐时，要先加入过量BaCl2溶液除去SO，过量的BaCl2用Na2CO3溶液除去，若先加Na2CO3溶液，后加入BaCl2溶液，则过量的Ba2不能除去，D项错误。【答案】AD13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，国际上使用的“海水淡化”主要技术之一是蒸馏法。蒸馏法是将海水变成蒸气，蒸气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。反应式为食盐H2ONaOHH2Cl2(未配平)，该反应的化学方程式是_；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。【解析】蒸馏法是利用沸点的差异，进行混合物的分离，所以应为物理变化。电解饱和食盐水的化学方程式为2NaCl2H2O2NaOHH2Cl2，H2与Cl2化合生成的HCl溶于水即得盐酸。按氯元素守恒，有以下关系式：2NaClCl22HCl，n(HCl)10106 mol，则m(NaCl)10106 mol58.5 gmol1585 t。【答案】(1)A(2)物理变化(3)2NaCl2H2O2NaOHH2Cl258514我国化学家侯德榜改革国外的纯碱生产工艺，生产流程可简要表示成如图所示：(1)上述生产纯碱的方法称_，副产品的一种用途为_。(2)写出沉淀池中发生的化学反应方程式：_。(3)写出上述流程中X物质的化学式是_。(4)使原料氯化钠的利用率从70%提高到90%以上，主要是设计了_(填上述流程中的编号)的循环，从沉淀池中取出沉淀的操作是_。(5)为检验产品碳酸钠中是否含有氯化钠，可取少量试样溶于水后，再滴加_。(6)向母液中通氨气，加入细小食盐颗粒，冷却析出副产品。通氨气的作用有_(填字母)。a增大NH的浓度，使NH4Cl更多地析出b使NaHCO3更多地析出c使NaHCO3转化为Na2CO3，提高析出的NH4Cl纯度【解析】(1)、(2)两问题为识记性题目。(3)需要在理解原理的基础上做出回答。(4)原料利用率和基本实验操作的考查。“循环操作”是提高原料利用率、解决环境污染等问题的关键思想。过滤是初中就要求掌握的基本操作。(5)是Cl的检验，这是中学常见离子的检验。(6)实际是平衡理论的具体应用。【答案】(1)联合制碱法(或侯氏制碱法)制化肥或作电解液等(其他合理答案均可)(2)NH3CO2H2ONaCl=NH4ClNaHCO3(3)CO(4)过滤(5)稀硝酸和硝酸银溶液(6)ac