习题1：化学是认识和创造物质的科学

化学是认识和创造物质的科学1．下列做法不符合倡导低碳生活这一主题的是()A．采用绿色工艺，使原料尽可能转化为所需物质B．大量开采地下水，以满足社会需求C．开发利用绿色能源替代化石燃料D．严格执行机动车尾气排放标准解析：选B。地下水应该作为一种资源，不能盲目开采，过量开采地下水，会导致“地面沉降”以及“地面沉降”所带来的危害，B选项错误。2．温家宝总理在2022年政府工作报告中提出，要大力开发低碳技术，推广高效节能技术，积极发展新能源和可再生能源。下列有关做法与此不相符的是()A．大力开发丰富的煤炭资源，减少对石油的依赖B．回收废弃的饮料包装纸，制作成公园内的休闲长椅C．在西部和沿海地区兴建风力发电站，解决能源问题D．鼓励购买小排量汽车，推广电动、混合动力汽车解析：选A。开发煤炭资源，与低碳技术、高效节能技术不符，A选项错误。3．(2022年浙江宁波高一调研)下列描述正确的是()A．2022年我国首创用CO2合成可降塑料聚二氧化碳，使用该塑料可减少白色污染B．超临界流体是介于气态和液态之间的一种状态。故超临界流体CO2是合成的新物质C．澳大利亚开发出被称为第五形态的固体碳——“纳米泡沫”，其形似海绵，密度极小并有磁性。可以预见，这种新材料的化学性质与金刚石完全不同D．雷达微波过滤器里使用的铁氧磁性体，如钇铁石榴石——Y3Fe5O12(Y：ⅢB族、＋3价)，其组成可表示为Y3O5·Fe3O4·Fe2O3解析：选A。B选项中CO2只是一种特殊的状态，没有生成新的物质。C选项中同素异形体的物理性质不同，但化学性质相同。D选项中，其组成表示成的氧化物形式中钇不是＋3价，D项错。4．在火星上工作的美国“勇气号”“机遇号”探测车的一个重要任务就是收集有关Fe2O3及硫酸盐的信息，以证明火星上存在或曾经存在过水，以下叙述正确的是(双选)()A．铝热剂就是单指Fe2O3粉和铝粉的混合物B．检验从火星上带回来的红色物质是否是Fe2O3的操作步骤为：样品→粉碎→加水溶解→过滤→向滤液中滴加KSCN溶液C．还原amolFe2O3所需H2、Al、CO的物质的量之比为3∶2∶3D．明矾属硫酸盐，含结晶水，其化学式可表示为KAl(SO4)2·12H2O解析：选CD。A项，铝热剂是指铝粉和能被铝还原的金属氧化物的混合物，故A项不正确；B项中，Fe2O3不溶于水，故没法从滤液中检验出Fe3＋，B不正确；写方程式计算可知，C正确；D项也正确。5．下图表示从固体混合物中分离X的2种方案，请回答有关问题。方案Ⅰ(1)选用方案Ⅰ时，X应该具有的性质是_____________________________________，残留物应该具有的性质是___________________________________________；(2)选用方案Ⅱ从某金属粉末(含有Au、Ag和Cu)中分离Au，加入的试剂是________，有关反应的化学方程式为____；(3)为提纯某Fe2O3样品(主要杂质有SiO2、Al2O3)，参照方案Ⅰ和Ⅱ，请设计一种以框图形式表示的实验方案(注明物质和操作)。解析：(1)从题中给的信息可理解为升华或蒸馏，因此X的性质为加热时可升华，或易挥发。残留物必须热稳定性好，且没有挥发性。(2)金、银、铜三种金属金的活泼性最差，不能与硝酸反应，选用硝酸作为试剂，过滤即可。(3)三种氧化物中，SiO2、Al2O3都能与强碱发生反应，但Fe2O3不会反应，可以选浓NaOH溶液反应后过滤。但如果SiO2的含量大，则不宜用前面所述方法，可选用盐酸溶解，过滤后去除SiO2，再在混合液中加入过量的NaOH溶液，过滤得Fe(OH)3沉淀，洗涤后加热分解。答案：(1)加热时可升华，或易挥发热稳定性好，且没有挥发性(2)浓硝酸Ag＋2HNO3(浓)=AgNO3＋NO2↑＋H2O，Cu＋4HNO3(浓)=Cu(NO3)2＋2NO2↑＋2H2O(3)

一、单项选择题1．化学真正成为一门科学并较快发展，始于()A．舍勒发现氧气B．质量守恒定律的发现C．原子—分子论的问世D．中国湿法冶金术的推广解析：选C。原子—分子论的建立才使人们对物质变化有了本质的认识。2．人类使用材料的增多和变化，标志着人类文明的进步，下列材料与化学制备无关的是()A．石器 B．青铜器C．铁器 D．高分子材料解析：选A。只有石器是不用经过化学过程而直接用原始材料雕琢加工而成，也是最原始的工具。3．(2022年宿迁高一调研)下列属于传统湿法冶炼铜的是()A．CO还原CuO制取CuB．电解CuCl2溶液制取CuC．高温下O2与Cu2S反应制取CuD．Fe与CuSO4溶液反应制取Cu解析：选D。湿法冶金就是利用置换反应将活泼性弱的金属从其盐溶液中置换出来。4．小玲同学对所学部分化学知识归纳如下，其中有错误的一组是()A物质性质与用途N2性质稳定——填充食品袋防腐乙醇具有可燃性——可用作燃料CO具有还原性——可冶炼金属B安全常识假酒中毒——由甲醇引起瓦斯爆炸——由乙烯引起假盐中毒——由黄曲霉毒素引起C元素与人体健康缺铁——易引起贫血缺钙——易得佝偻病或骨质疏松缺碘——易得甲状腺肿大D日常生活经验去除衣服上的油污——用汽油洗涤热水瓶中的水垢——可用食醋清除使煤燃烧更旺——把煤做成蜂窝状解析：选B。瓦斯爆炸——由甲烷引起；亚硝酸钠(NaNO2)是无色晶体，有咸味，外观类似食盐，它是一种潜在的致癌物质，过量或长期食用对人体会造成危害，严重时可致人死亡，假盐中毒是由NaNO2等物质引起的。5．20世纪20年代，化学家创造了酸碱质子理论。按照其观点分析，下列微粒既属于酸又属于碱的是()A．②③ B．①⑥C．④⑥ D．⑤⑥解析：选B。题中能接受质子的微粒有H2O(H3O＋)、CO2－3(HCO－3)、NH2CH2COOH(HOOCCH2H3N＋)；能给出质子的微粒有H2O(OH－)、CH3COOH(CH3COO－)、NH＋4(NH3)、NH2CH2COOH(NH2CH2COO－)(括号内是接受或给出质子后的生成物)，故B选项正确。6．(2022年常州高一检测)钠多以资源丰富的NaCl为原料来制备，下列方法中能够制备出金属钠的是()A．加热NaCl晶体B．用金属钾置换出NaCl溶液中Na＋C．电解NaCl溶液D．电解熔融的NaCl解析：选D。电解熔融的NaCl可以获得金属Na；而电解NaCl溶液得到的是氯气、氢气和氢氧化钠。二、不定项选择题7．化学在自然资源的开发和利用中具有重要的意义，下列对其认识中不正确的是()A．利用化学知识和化学规律，人们可以更好地开发和利用资源B．利用化学知识和化学规律，人们可以制取更多物质，丰富物质世界C．人们在开发和利用资源的过程中，对环境造成了污染，化学对此无能为力D．人们对资源的开发和利用过程中，时刻不能忘记资源的可持续发展解析：选C。化学研究可以更好地治理和消除污染。8．出土的锡青铜(铜锡合金)文物常有Cu2(OH)3Cl覆盖在其表面。下列说法正确的是()A．锡青铜的熔点比纯铜高B．在自然环境中，锡青铜中的锡可对铜起保护作用C．锡青铜文物在潮湿环境中的腐蚀比干燥环境中快D.生成Cu2(OH)3Cl覆盖物是电化学腐蚀过程，但不是化学反应过程解析：选BC。锡青铜是合金，合金的熔点往往比组分金属低。锡和铜在一定条件下形成原电池，锡较活泼作负极对铜有保护作用，在潮湿环境中腐蚀加快，B和C正确。电化学腐蚀也是化学反应过程。9．下列关于合金的说法正确的是()A．合金是一种金属和一种非金属熔合成的物质B．合金的化学性能一般优于它的各成分金属的化学性能C．一般地说合金的熔点比它的各成分金属的熔点都高D．合金有金属光泽，能导电，能导热，即具有金属特性的物质解析：选B。合金是由一种金属跟另一种或几种金属(或非金属)所组成的具有金属特性的物质叫做合金，A错；一般来说合金的熔点比组成它的任何一种金属的熔点都低得多，C错；合金的导电性能很差，D错。10．某单质X能从盐溶液中置换出单质Y，由此可知()A．当X、Y都是金属时，X一定比Y活泼B．当X、Y都是非金属时，Y一定比X活泼C．当X是金属时，Y可能是金属，也可能是非金属D．当X是非金属时，Y可能是金属，也可能是非金属解析：选AC。A正确，如Fe＋CuSO4=FeSO4＋Cu，Fe比Cu活泼；B不正确，如Cl2＋2NaBr=2NaCl＋Br2，Cl2比Br2活泼；C正确，如X，Y都是金属时：Mg＋CuCl2=MgCl2＋Cu，X为金属、Y为非金属时：Mg＋2NaHSO4=MgSO4＋Na2SO4＋H2↑；D不正确，因为非金属不能从盐溶液中置换出金属来。三、非选择题11．在灰黑色粉末A和白色粉末B组成的混合物中加水，先看到蓝色溶液，过一段时间溶液变为浅绿色，并同时析出红色沉淀C。将沉淀C过滤出来，加入浓硫酸共热，有气体放出，将溶液浓缩，得到晶体D，把晶体D继续加热，又得到白色粉末B。试推断A、B、C、D的化学式：A：__________________，B：__________________，C：__________________，D：__________________。解析：将混合物溶于水得“蓝色溶液”，推知B为可溶性铜盐且红色沉淀C为铜单质，将铜过滤后与浓硫酸加热得CuSO4溶液，浓缩得D为CuSO4·5H2O，所以B为CuSO4，据A与CuSO4反应变浅绿色且能把铜置换出来，推出A为Fe。答案：FeCuSO4CuCuSO4·5H2O12．人们对酸碱的认识，已有几百年的历史，它经历了一个由浅入深、由低级到高级的认识过程。我们目前中学课本中的酸碱理论是1887年阿伦尼乌斯(Arrhenius)提出了的电离理论。(1)1905年富兰克林(Franklin)深入研究了水和液氨的相似性，把阿伦尼乌斯以水为溶剂的个别现象，推广到任何溶剂，提出了酸碱溶剂理论。已知水的电离可写成：H2O＋H2OOH－＋H3O＋，模仿H2O的电离方程式，写出液氨微弱电离的方程式(已知生成的两种粒子电子数相等)：___________________________________________________。(2)1923年丹麦化学家布朗斯和英国化学家劳莱(Lowry)提出了质子理论。凡是能够释放质子(氢离子)的任何含氢原子的分子或离子都是酸；凡是能与质子(氢离子)结合的分子或离子都是碱。按质子理论：下列粒子在水溶液既可看作酸又可看作碱的是______________(填字母)。A．H2O B．NHeq\o\al(＋,4) C．OH－ D．HCOeq\o\al(－,3)E．CH3COO－ F．Cl－解析：(1)H2O的电离从形式上看，是一个水分子电离出一个H＋给另一个水分子，模仿水的电离，液态氨电离也应该是一个NH3电离出一个H＋给另一个NH3。(2)H2O既可电离出H＋又与H＋结合成H3O＋，所以H2O既可看成酸又可看成碱；NH＋4不能结合H＋；OH－、CH3COO－不能释放出H＋；HCOeq\o\al(－,3)既能释放出H＋又能结合H＋，所以HCOeq\o\al(－,3)既可看成酸又可看成碱；Cl－既不能释放出H＋也不能结合H＋。答案：(1)2NH3NHeq\o\al(＋,4)＋NHeq\o\al(－,2)(2)AD13．(2022年泉州调研)硅单质及其化合物应用范围很广。请回答下列问题：制备硅半导体材料必须先得到高纯硅。三氯甲硅烷(SiHCl3)还原法是当前制备高纯硅的主要方法，生产过程示意图如图所示：eq\x(石英砂)eq\o(→,\s\up7(焦炭),\s\do5(高温))eq\x(粗硅)eq\o(→,\s\up7(HCl),\s\do5(573K以上))eq\x(SiHCl3粗)eq\o(→,\s\up7(精馏))eq\x(SiHCl3纯)eq\o(→,\s\up7(H2),\s\do5(1357K))eq\x(高纯硅)(1)写出由纯SiHCl3制备高纯硅的化学反应方程式：____________________________________________________________。(2)整个制备过程必须严格控制无水无氧。SiHCl3遇水剧烈反应生成H2SiO3、HCl和另一种物质，写出配平的化学反应方程式：____________________________________________；H2还原SiHCl3过程中若混入O2，可能引起的后果是_____________________________________________________________。解析：(1)根据给定的反应物和生成物写出化学方程式，注意反应条件和配平。(2)写出反应物和给出的生成物H2SiO3和HCl，用原子守恒法找出另一种生成物为H2，并配平。答案：(1)SiHCl3＋H2eq\o(=,\s\up7(高温))Si＋3HCl(2)SiHCl3＋3H2O=H2SiO3↓＋3HCl↑＋H2↑氧气与氢气混合，可能引起爆炸；氧气可能会氧化SiHCl314．(2022年广东湛江高一调研)中国是一个人口众多的发展中国家，人们注意到：西方国家的发展模式不完全适用于中国，例如，(1)设想中国每家都有轿车，则每天需要供应8000万桶石油(目前全世界每天的产油量约为6700万桶)，如果每7桶石油为1吨，每吨石油能提炼出70%(质量分数)的燃料，以燃料油中平均含C、H原子比例为