高中化学 章末综合测评4 材料家族中的元素 鲁科版必修

章末综合测评(四)材料家族中的元素(时间45分钟，满分100分)一、选择题(本题包括12小题，每小题4分，共计48分)1在炼铁、制玻璃和制水泥三种工业生产中，都需要的原料是()A生石灰B石灰石C石英D纯碱【解析】炼铁用到的原料有铁矿石、焦炭、空气、石灰石等，制玻璃用到石灰石、纯碱和石英，制水泥的原料为石灰石和黏土，因此三种工业生产中都用到石灰石作原料。【答案】B2下列物质：氢氟酸；浓H2SO4；烧碱溶液；Na2CO3固体；氧化钙； 浓HNO3，其中在一定条件下能与SiO2反应的有()AB全部 CD【解析】SiO2为酸性氧化物，可与烧碱溶液、CaO等物质反应，高温条件下可与Na2CO3反应，可与氢氟酸反应，不能与浓硫酸、浓硝酸等发生反应。【答案】C3.将40 mL 1.5 molL1的CuSO4溶液与 30 mL 3 mol L1的NaOH溶液混合，生成浅蓝色沉淀，假如溶液中c(Cu2)或c(OH)都已变得很小，可忽略，则生成沉淀的组成可表示为()ACu (OH)2BCuSO4Cu (OH)2CCuSO42Cu (OH)2DCuSO43Cu (OH)2【解析】根据离子守恒可得沉淀中Cu2与OH的物质的量之比应为23，故答案为D。【答案】D4科学家提出硅是“21世纪的能源”，这主要是由于作为半导体材料的硅在太阳能发电过程中具有重要的作用。下列关于硅的说法中正确的是()A自然界中硅的贮量丰富B自然界中存在大量单质硅C高纯度的SiO2被用于制作计算机芯片D光导纤维的主要成分是Si 【解析】制作计算机芯片使用的为晶体硅，制作光导纤维用的是SiO2。【答案】A5下列图中，能表示将Ba(OH)2溶液逐滴加入到Al2(SO4)3溶液中，产生沉淀的质量W与加入Ba(OH)2溶液的体积V的关系的是()【解析】当向Al2(SO4)3溶液中逐滴加入Ba(OH)2溶液时，首先发生的离子反应有两个：Ba2SO=BaSO4、Al33OH=Al(OH)3；当把硫酸根离子和铝离子都沉淀完全之后，再加入Ba(OH)2溶液，由于Ba(OH)2是强碱，会将Al(OH)3溶解，所以图像的变化趋势应该是先生成最大量沉淀，然后沉淀再部分溶解，当Al(OH)3溶解完全之后，沉淀的量就不再发生变化了。【答案】C6某溶液中有Cu2、NH、Fe2和Al3四种离子，若向其中加入过量的氢氧化钠溶液，微热并搅拌，再加入过量盐酸，溶液中大量减少的阳离子是()ACu2和Al3BNH和Fe2CFe2和Al3DCu2、Fe2和Al3【解析】溶液中加入过量的氢氧化钠溶液后，四种离子分别转化为氢氧化铜沉淀、一水合氨、氢氧化亚铁沉淀、NaAl(OH)4。微热并搅拌后，氢氧化铜沉淀、NaAl(OH)4无变化，而一水合氨部分分解并挥发出氨气，氢氧化亚铁沉淀转化为氢氧化铁沉淀。再加入过量盐酸后，NH、Fe2大量减少。【答案】B7(2016德州高一检测)下列各项操作中，发生“先产生沉淀，后沉淀又溶解”现象的是()向AlCl3溶液中通入过量的NH3向Fe(OH)3胶体中逐滴加入过量的稀硫酸向水玻璃中逐滴加入过量的盐酸向Ca(OH)2溶液中通入过量的CO2AB CD【解析】氯化铝与一水合氨反应生成氢氧化铝，只产生沉淀，沉淀不溶解，故不选；Fe(OH)3胶体中逐滴加入过量的稀硫酸，胶体先发生聚沉得到氢氧化铁沉淀，再加硫酸，氢氧化铁与硫酸发生酸碱中和反应生成可溶性硫酸铁，所以先产生沉淀，后沉淀又溶解，故选；水玻璃为硅酸钠的水溶液，硅酸钠与盐酸反应生成不溶于酸的硅酸沉淀，所以只产生沉淀，沉淀不溶解，故不选；向Ca(OH)2溶液中通入过量的CO2先生成碳酸钙沉淀，继续通入二氧化碳，碳酸钙、水和二氧化碳反应生成可溶性的碳酸氢钙，所以先产生沉淀，后沉淀又溶解，故选。【答案】A8(2016温州高一检测)某一红色粉末可能是Fe2O3、Cu2O其中一种或二者混合物，将粉末放入足量稀硫酸(已知Cu2O2H=Cu2CuH2O)中，观察分析该粉末组成下列合理的是()A若固体完全溶解，则粉末中不可能有Cu2OB若固体不能完全溶解，则粉末中肯定有Cu2OC若固体完全溶解，溶液中再加KSCN，变红，则原粉末仅是Fe2O3D若固体不能完全溶解，溶液中再加KSCN，不变红，则原粉末仅是Cu2O【解析】Fe2O3溶于酸后产生Fe3可以溶解铜，因此固体完全溶解并不能代表固体中一定没有Cu2O，故A、C错误；而有固体残留则表明肯定有铜生成，所以固体中一定有Cu2O，故B正确；但同时也不能排除有Fe2O3的存在，有铜残留时表明所有的Fe3已全部被还原为Fe2，因此加入KSCN不显红色，所以D错误。【答案】B9将一定质量的金属钠放入100 mL 0.25 mol/L的氯化铝溶液中，反应后得到无色澄清溶液，其中除水外只含氯化钠和四羟基合铝酸钠，则加入金属钠的质量是()A2.3 gB1.725 gC0.575 gD3.45 g【解析】n(NaOH)4n(AlCl3)40.1 L0.25 mol/L0.1 mol，由于n(Na)n(NaOH)，则m(Na)23 g/ mol0.1 mol2.3 g。【答案】A10等体积的AlCl3和NaOH溶液混合后，沉淀物中含铝的质量与溶液中含铝的质量相等，则AlCl3和NaOH两种溶液的物质的量浓度之比为()A可能为13B可能为23C一定为14D一定为27【解析】AlCl3和NaOH溶液混和有沉淀物生成，可能有两种情况：NaOH不足量，NaOH部分过量。假设溶液中含有2 mol的AlCl3，如果为第一种情况生成1 mol Al(OH)3沉淀，溶液中还剩余1 mol AlCl3，所以耗NaOH 3 mol，则B正确。如果为第二种情况，则生成1 mol Al(OH)3,1 mol Al(OH)4，共消耗NaOH为7 mol。所以也可能比值为27，D错误。【答案】B11下表各组物质中，满足右图物质一步转化关系的选项是()选项XYZANaNaOHNaHCO3BCuCuSO4Cu(OH)2CCCOCO2DSiSiO2H2SiO3【解析】A项NaHCO3不能一步转化为Na，B项Cu(OH)2不能一步转化为Cu，D项SiO2不能一步转化为H2SiO3，H2SiO3也不能一步转化为Si。【答案】C12有一粗硅，含铁杂质，取等质量的样品分别投入足量的稀盐酸和足量的稀氢氧化钠溶液中，放出等量的氢气，则该粗硅中铁和硅的关系正确的是()A物质的量比为11B物质的量比为21C质量比为11D质量比为21【解析】粗硅与盐酸反应是铁与盐酸反应：Fe2HCl=FeCl2H2；粗硅与碱反应是硅与碱反应：Si2NaOHH2O=Na2SiO32H2，因放出等量氢气，则铁与硅的物质的量之比为21，质量比为41。【答案】B二、非选择题(本题包括4小题，共计52分)13(12分)(2016天水高一检测)某氧化铝样品中含有氧化铁和二氧化硅杂质，现欲制取纯净的氧化铝，某同学设计如下的实验方案。回答下列问题：(1)沉淀A的成分是_(填化学式)，沉淀B的成分是_(填化学式)；(2)滤液A中若加入过量的铁粉，可能发生的所有离子方程式为_、_；(3)操作的名称是_，其中玻璃棒的作用是_【解析】由分离流程可知，氧化铝样品中含有氧化铁和二氧化硅杂质，加入过量盐酸，氧化铝与过量盐酸反应生成氯化铝，氧化铁和盐酸反应生成氯化铁，二氧化硅不与盐酸反应，则操作I为过滤，得到沉淀A为SiO2，滤液A中含氯化铝、氯化铁、盐酸，再加入过量NaOH，氯化铝与碱反应生成四羟基合铝酸钠和氯化钠，氯化铁与碱反应生成氢氧化铁沉淀和氯化钠，盐酸与碱反应生成氯化钠，过滤，得到沉淀B为Fe(OH)3，滤液中有NaAl(OH)4、NaCl、NaOH，再通入过量的二氧化碳，与NaAl(OH)4反应生成Al(OH)3，分解生成氧化铝。(1)由上述分析可知，沉淀A为SiO2，沉淀B为Fe(OH)3。(2)滤液A中含氯化铝、氯化铁、盐酸，则滤液A中若加入过量的铁粉，可能发生的所有离子方程式为Fe2H=Fe2H2、Fe2Fe3=3 Fe2。(3)由上述分析可知，操作I为过滤，玻璃棒的作用为引流。【答案】(1)SiO2Fe(OH)3(2)Fe2H=Fe2H2Fe2Fe3=3Fe2(3)过滤引流14(12分)下列物质(均为中学化学常见物质)转化关系图中，D为红棕色粉末(反应条件及部分反应物、产物未全部说明)，B、C、E为常见单质，A、D为氧化物。根据图示转化关系填写下列空白：(1)写出下列物质的化学式A_，B_，G_。(2)C与D的混合物通常称_(填名称)。(3)写出下列化学方程式或离子方程式IJK_(离子方程式)。GBH_(化学方程式)。【解析】由“D为红棕色粉末”可知D为Fe2O3，然后逆推可得H为Fe(OH)3，G为Fe(OH)2，F为FeCl2，E为Fe。由图知，A既能与酸反应，又能与碱反应，可知A为氧化铝。由此不难推得其它答案。【答案】(1) Al2O3O2Fe(OH)2(2) 铝热剂(3)Al33Al(OH)4=4Al(OH)34Fe(OH)2O22H2O=4Fe(OH)315(16分)在生产和生活中，金属材料几乎无处不在。(1)金属的用途和性质紧密相关。已知金属的物理性质有导热性、导电性、延展性。请在下面金属用途后填上金属性质对应的序号。金属的用途对应的金属物理性质用铝锭制成包装用的铝箔 用铁、铝等做炊具 电信业中大量使用的铜丝、金属电缆(2)铝是一种活泼金属，具有较强的还原性。金属铝在高温下与三氧化二铁反应，2AlFe2O3Al2O32Fe，称为铝热反应。试用双线桥法表示电子转移情况：_。该反应中_(填写化学式)是氧化剂，_是还原剂(填写化学式)。反应中生成1 mol Fe时，转移_mol电子。能否用铝制容器盛装NaOH溶液？_(填“能”或“不能”)，用化学方程式解释：_。【答案】(1)(2)Fe2O3Al3不能2Al2NaOH6H2O=2NaAl(OH)43H216(12分)(2016天水高一检测)将镁、铝的混合物共0.2 mol，溶于200 mL 4 molL1的盐酸溶液中，然后再滴加2 molL1的NaOH溶液。请回答下列问题：(1)若在滴加NaOH溶液的过程中，沉淀质量m随加入NaOH溶液的体积V变化情况如图所示。当V1160 mL时，则金属粉末中n (Al)_mol。(2)0V1段发生的反应的离子方程式为_；(3)若在滴加NaOH溶液的过程中，欲使Mg2、Al3刚好沉淀完全，则滴入NaOH溶液的体积V(NaOH)_mL；(4)若镁、铝的混合物仍为0.2 mol，其中镁粉的物质的量分数为a，改用200 mL 4 molL1的硫酸溶解此混合物后，再加入840 mL 2 molL1的NaOH溶液，所得沉淀中无Al(OH)3，则a的取值范围为_。【解析】(1)当V1160 mL时，此时，溶液是MgCl2、AlCl3和NaCl的混合液，由Na离子守恒可知，n(NaCl)n(Na)n(NaOH)0.16 L2 mol/L0.32 mol，200 mL 4 molL1的盐酸溶液中含有氯化氢的物质的量为：4 mol/L0.2L0.8 mol，设混合物中含有MgCl2 x mol、AlCl3为y mol，则：根据Mg原子、Al原子守恒有：xy0.2，根据Cl离子守恒有：2x3y0.80.320.48，联立方程解得：x0.12、y0.08，所以金属粉末中：n(Mg)0.12 mol、n(Al)y0.08 mol。(2)0V1段，滴入氢氧化钠溶液后没有生成沉淀，说明盐酸过量，滴入的氢氧化钠与氯化氢反应生成氯化钠和水，反应的离子方程式为：HOH=H2O。(3)当溶液中Mg2、Al3恰好沉淀完全时，此时，溶液是NaCl溶液，根据Cl离子和Na离子守恒有：n(Na)n(NaCl)(HCl)4 mol/L0.2 L0.8 mol，所以需要加入氢氧化钠溶液体积为：V(NaOH)0.4 L400 mL。(4)由于为金属混合物，则a1，Al的物质的量为：0.1(1a) mol，反应后的混合溶液，再加入840 mL 2 molL1的NaOH溶液，所得沉淀中无Al(OH)3，则溶质为硫酸钠、四羟基合铝酸钠，根据铝元素守恒可知：nNaAl(OH)40.1(1a) mol，根据钠离子守恒，应满足：n(NaOH)2n(Na2SO4)nNaAl(OH)4，即0.84220.240.1(1a)，解得：a0.6，所以a的取值范围为：故0.6a1。【答案】(1)0.08(2)HOH=H2O；(3)400(4)0.6a1