第3章 自然界中的元素（45分钟 100分）可能用到的相对原子质量：H-1 C-12 N-14O-16 S-32 Cu-64一、选择题（本题包括12小题，每小题4分，共48分）1.水体污染是一种严重的污染问题，下列措施中，不会造成水体污染的是（ )控制工业生产中的“废水”和城市污水减少有机农药的使用多植树造林减少SO2等气体的排放水生植物的繁殖A. B.C. D.【解析】选A。会在某种程度上破坏生物链，不会造成水体污染，故选。2.我国城市环境中的大气污染物主要是（ ）A.CO2、Cl2、N2、酸雨B.SO2、NO2、CO、烟尘C.NH3、CO2、NO、雾D.HCl、SO2、N2、粉尘【解析】选B。CO2、N2不是空气污染物。空气中78%的气体是N2，CO2占空气成分的0.03%。3.为了检验NaHCO3固体中是否含有Na2CO3，下列实验及判断正确的是（ ）A.加热，观察是否有气体放出B.溶于水后加石灰水，看有无沉淀C.溶于水后加BaCl2溶液，看有无沉淀D.加热后称量，看质量是否变化【解析】选C。不管NaHCO3中是否含有Na2CO3，加热均有气体生成，A错；加入Ca（OH）2均有沉淀生成，B错。加热后质量一定减少，D错。加入BaCl2如果有沉淀生成则证明有Na2CO3。4.（2010玉溪高一检测）香烟烟雾中往往含有CO和SO2气体，下列关于这两种气体的说法正确的是（ )A.两者都易溶于水B.两者都是形成酸雨的主要原因C.两者都能使品红溶液退色D.两者都污染环境，危害健康【解析】选D。A项，CO不溶于水；B项，SO2是形成酸雨的主要原因，CO不是；C项，SO2能使品红溶液退色，但CO不能；D项，CO、SO2都是大气污染物，故D项说法正确。5.在实验室中，可以用如图装置干燥收集某气体R，则R是（ )A.NH3 B.SO2C.HCl D.Cl2【解析】选A。该装置用碱石灰干燥且用向下排空气法收集，满足条件的只有A。6.（2010泰安高一检测)可用离子方程式CO32-+2H+=H2O+CO2表示的是（ )A.石灰石和盐酸 B.小苏打和盐酸C.纯碱和盐酸 D.苏打和醋酸【解析】选C。A项，CaCO3应写分子式，离子方程式为CaCO3+2H+=CO2+H2O+Ca2+；B项，NaHCO3应拆成Na+和HCO3-，离子方程式为HCO3-+H+=CO2+H2O；C项，离子方程式为CO32-+2H+=CO2+H2O；D项，醋酸为弱酸，应写分子式，离子方程式为CO32-+2CH3COOH=2CH3COO-+H2O+CO2。故应选C项。7.根据下列说法可以肯定溶液中大量存在CO32-的是（ )A.加入AgNO3溶液有白色沉淀生成B.加入稀盐酸有无色无味气体生成C.加入Ba（OH)2溶液有白色沉淀生成，再加稀盐酸沉淀溶解，产生使澄清石灰水变浑浊的无色无味气体D.加入CaCl2溶液时有白色沉淀产生，再加稀盐酸，产生使澄清石灰水变浑浊的无色无味气体【解析】选D。A项溶液中若有Cl-，同样会产生AgCl白色沉淀；B、C项中会有HCO3-的干扰，则B中反应为：HCO3-+H+=CO2+H2O；C中反应为Ba2+OH-+HCO3-= BaCO3+H2O, BaCO3+2H+=Ba2+CO2+H2O，同样会有上述现象产生，故选D。8.向盛有KI溶液的试管中加入适量溴水和四氯化碳，振荡后静置，可见到的现象是（ )A.上层为紫色液体，下层为无色液体B.上层为无色液体，下层为紫色液体C.均为紫色液体D.上层为橙色液体，下层为紫色液体【解析】选B。溴水与KI反应生成KBr和I2，溶有I2的四氯化碳为紫色液体，又因四氯化碳不溶于水且密度大于水。故下层为紫色液体，上层为无色液体。9.（2009山东高考改造题)下列推断合理的是 （ )A.常温下，铁与浓硫酸发生钝化，故可用铁质容器盛放冷的浓硫酸B.金刚石是自然界中硬度最大的物质，不可以和氧气发生反应C.浓H2SO4有强氧化性，常温下与Cu发生剧烈反应D.将SO2通入品红溶液，溶液退色后加热，恢复原色；将SO2通入溴水中，溴水退色后加热，也能恢复原色【解析】选A。B中金刚石与O2反应生成CO2；C中浓H2SO4与Cu在常温下难以反应；D中SO2与溴水反应生成H2SO4和HBr，加热不能恢复原色。10.溴化碘（IBr）的化学性质与氯气相似，能跟大多数金属反应生成金属卤化物，能跟水反应：IBr+H2O=HBr+HIO,下列有关叙述中不正确的是（ ）A.IBr与Br2具有相似的化学性质B.在很多化学反应中IBr作氧化剂C.IBr与水反应时，它既是氧化剂，又是还原剂D.跟NaOH溶液反应可生成NaBr和NaIO【解析】选C。在IBr中，I显+1价，Br显-1价，因此在IBr+H2O=HBr+HIO中各元素化合价均无变化，为非氧化还原反应，IBr与碱的反应也是非氧化还原反应，产物应为NaBr和NaIO。IBr中+1价的碘在反应时易转化为-1价，因此IBr常用作氧化剂。11.在一定温度和压强下，将装有N2和NO2混合气体的试管倒立在水中，经足够时间后，试管内气体的体积缩小为原体积的3/5，则原混合气体中N2和NO2的体积比是 （ ）A.23 B.32C.35 D.53【解析】选A。设原混合气体中NO2体积为x,N2为1-x,因为3NO2+H2O=2HNO3+NO，则 +（1-x)= x=0.6，（1-x)x=0.40.6=23。12.有一瓶无色气体，可能含HCl、CO2、H2S、HBr、SO2中的一种或几种，将其通入氯水中，得到无色透明溶液，把溶液分成两份，向一份中加入盐酸酸化的氯化钡溶液，出现白色沉淀。另一份中加入硝酸酸化的AgNO3溶液，也有白色沉淀生成，以下结论中，正确的是（ )原气体中肯定有SO2原气体中可能有SO2原气体中肯定没有H2S，HBr不能肯定原气体中是否是有HCl原气体中肯定没有CO2原气体中肯定有HClA.只有 B.只有C.只有 D.只有【解析】选A。根据题意“通入氯水中，得到无色透明溶液”，可以排除H2S、HBr气体的存在，如果存在SO2，Cl2可以将其氧化为H2SO4，从而符合后面的信息；但“加入硝酸酸化的AgNO3溶液，也有白色沉淀生成”，不能肯定一定存在HCl，因为通入Cl2可以引入Cl-,据以上信息可以得出原气体中肯定没有H2S、HBr，肯定有SO2，但不能肯定原气体中是否含有HCl,故选A。二、非选择题（本题包括4小题，共52分）13.（10分）某兴趣小组设计出如图所示装置来改进教材中“铜与硝酸反应”实验，以探究化学实验的绿色化。（1）实验前，关闭活塞b,试管d中加水至浸没长导管口，塞紧试管c和d的胶塞，加热c。其目的是_。（2）在d中加适量NaOH溶液，c中放一小块铜片，由分液漏斗a向c中加入2 mL浓硝酸。反应一段时间后，再由a向c中加2 mL蒸馏水，c中的实验现象是_。（3）下表是制取硝酸铜的三种方案，能体现绿色化学理念的最佳方案是_，理由是_。【解析】（1）实验前要检验装置的气密性。（2）Cu和浓HNO3反应生成NO2，加水时3NO2+H2O=NO+2HNO3。（3）甲：Cu+4HNO3（浓）=Cu（NO3)2+2NO2+2H2O;乙：3Cu+8HNO3（稀）=3Cu（NO3)2+2NO+4H2O;丙：2Cu+O2=2CuO,CuO+2HNO3=Cu（NO3)2+H2O。三种方案相比：丙方案消耗酸最少，没有污染性气体产生，体现了环保节能的原则。答案：（1）检查装置气密性（2）反应变缓，气体颜色变淡（3）丙 耗酸量最少，无污染14.（13分）A、B、C、D、E五种物质中含有同一种元素，其相互转化关系如图所示。（1)如果A是淡黄色固体，则B是_，E是_（均填写化学式）。EC的化学方程式是_。（2）如果A是无色气体，BC的化学方程式为_。EC的化学方程式为_。【解析】（1）若A是淡黄色固体，则A为S，B为H2S，C为SO2，D为SO3，E为浓H2SO4，则EC的化学方程式是Cu+2H2SO4（浓)=CuSO4+SO2+2H2O；（2）若A是无色气体，则A为N2，B为NH3，C为NO，D为NO2，E为HNO3，故BC的化学方程式为4NH3+5O2=4NO+6H2O，EC的化学方程式为3Cu+8HNO3（稀）=3Cu（NO3)2+2NO+4H2O。高温催化剂答案：（1）H2S 浓H2SO4Cu+2H2SO4（浓)=CuSO4+SO2+2H2O（2）4NH3+5O2=4NO+6H2O3Cu+8HNO3（稀)=3Cu（NO3)2+2NO+4H2O高温催化剂15.（12分)实验室制备氨气的反应中，涉及发生、干燥、收集和尾气处理。（1）实验室制备氨气的反应原理（写化学方程式)_。（2）用_干燥氨气。（3）用_法收集氨气。（4）在试管口放一沾有稀H2SO4的棉花，其作用是_。（5）如何验证氨气已收集满了？_。【解析】在实验室中常用固体NH4Cl和Ca（OH)2反应制氨气，用碱石灰干燥氨气，因氨气易溶于水，且密度小于空气，常用向下排空气法收集。常用湿润的红色石蕊试纸来验证氨气是否已集满。答案：（1）2NH4Cl+Ca（OH)2=CaCl2+2NH3+2H2O（2）碱石灰（3）向下排空气（4）吸收多余的氨气；防止与空气形成对流（5）将湿润的红色石蕊试纸放在试管口，若试纸变蓝色，则证明已收集满了16.（17分）某校科技小组同学采集酸雨样品，每隔一段时间测定pH，得到下列数据：（1)酸雨的形成是由于工业生产过程中大量矿物燃料的使用，使空气中_气体较多，与降水结合产生，请写出酸雨形成的化学反应方程式_。（2）解释酸雨放置时，pH变化的主要原因_，写出pH变化的离子方程式_。（3）如果将刚取样的上述雨水和自来水（用氯气消毒）相混合，pH将_（填“增大”、“减小”或“不变”），原因是（用化学方程式表示） _。（4）为防治酸雨，降低硫氧化物造成的污染，硫酸厂用氨水来吸收SO2，其化学方程式为_。【解析】（1）矿物燃料燃烧产生SO2气体，与H2O反应产生H2SO3，SO2+H2O H2SO3。（2)H2SO3中S元素的化合价为+4价，具有较强的还原性，能被空气中的O2氧化，生成H2SO4。（3）Cl2可将H2SO3氧化为H2SO4，同时生成HCl。（4）SO2和氨水发生酸碱中和反应。答案：（1）SO2 SO2+H2O H2SO3，2H2SO3+O2=2H2SO4（2）H2SO3易被空气中的O2氧化生成强酸H2SO42H2SO3+O2=4H+2SO42-（3）减小 H2SO