高中化學 章末綜合測評4 材料家族中的元素 魯科版必修

章末綜合測評(四)材料家族中的元素(時間45分鐘，滿分100分)一、選擇題(本題包括12小題，每小題4分，共計48分)1在煉鐵、制玻璃和制水泥三種工業(yè)生產(chǎn)中，都需要的原料是()A生石灰B石灰石C石英D純堿【解析】煉鐵用到的原料有鐵礦石、焦炭、空氣、石灰石等，制玻璃用到石灰石、純堿和石英，制水泥的原料為石灰石和黏土，因此三種工業(yè)生產(chǎn)中都用到石灰石作原料?！敬鸢浮緽2下列物質(zhì)：氫氟酸；濃H2SO4；燒堿溶液；Na2CO3固體；氧化鈣； 濃HNO3，其中在一定條件下能與SiO2反應(yīng)的有()AB全部 CD【解析】SiO2為酸性氧化物，可與燒堿溶液、CaO等物質(zhì)反應(yīng)，高溫條件下可與Na2CO3反應(yīng)，可與氫氟酸反應(yīng)，不能與濃硫酸、濃硝酸等發(fā)生反應(yīng)?！敬鸢浮緾3.將40 mL 1.5 molL1的CuSO4溶液與 30 mL 3 mol L1的NaOH溶液混合，生成淺藍色沉淀，假如溶液中c(Cu2)或c(OH)都已變得很小，可忽略，則生成沉淀的組成可表示為()ACu (OH)2BCuSO4Cu (OH)2CCuSO42Cu (OH)2DCuSO43Cu (OH)2【解析】根據(jù)離子守恒可得沉淀中Cu2與OH的物質(zhì)的量之比應(yīng)為23，故答案為D?！敬鸢浮緿4科學家提出硅是“21世紀的能源”，這主要是由于作為半導(dǎo)體材料的硅在太陽能發(fā)電過程中具有重要的作用。下列關(guān)于硅的說法中正確的是()A自然界中硅的貯量豐富B自然界中存在大量單質(zhì)硅C高純度的SiO2被用于制作計算機芯片D光導(dǎo)纖維的主要成分是Si 【解析】制作計算機芯片使用的為晶體硅，制作光導(dǎo)纖維用的是SiO2。【答案】A5下列圖中，能表示將Ba(OH)2溶液逐滴加入到Al2(SO4)3溶液中，產(chǎn)生沉淀的質(zhì)量W與加入Ba(OH)2溶液的體積V的關(guān)系的是()【解析】當向Al2(SO4)3溶液中逐滴加入Ba(OH)2溶液時，首先發(fā)生的離子反應(yīng)有兩個：Ba2SO=BaSO4、Al33OH=Al(OH)3；當把硫酸根離子和鋁離子都沉淀完全之后，再加入Ba(OH)2溶液，由于Ba(OH)2是強堿，會將Al(OH)3溶解，所以圖像的變化趨勢應(yīng)該是先生成最大量沉淀，然后沉淀再部分溶解，當Al(OH)3溶解完全之后，沉淀的量就不再發(fā)生變化了?！敬鸢浮緾6某溶液中有Cu2、NH、Fe2和Al3四種離子，若向其中加入過量的氫氧化鈉溶液，微熱并攪拌，再加入過量鹽酸，溶液中大量減少的陽離子是()ACu2和Al3BNH和Fe2CFe2和Al3DCu2、Fe2和Al3【解析】溶液中加入過量的氫氧化鈉溶液后，四種離子分別轉(zhuǎn)化為氫氧化銅沉淀、一水合氨、氫氧化亞鐵沉淀、NaAl(OH)4。微熱并攪拌后，氫氧化銅沉淀、NaAl(OH)4無變化，而一水合氨部分分解并揮發(fā)出氨氣，氫氧化亞鐵沉淀轉(zhuǎn)化為氫氧化鐵沉淀。再加入過量鹽酸后，NH、Fe2大量減少。【答案】B7(2016德州高一檢測)下列各項操作中，發(fā)生“先產(chǎn)生沉淀，后沉淀又溶解”現(xiàn)象的是()向AlCl3溶液中通入過量的NH3向Fe(OH)3膠體中逐滴加入過量的稀硫酸向水玻璃中逐滴加入過量的鹽酸向Ca(OH)2溶液中通入過量的CO2AB CD【解析】氯化鋁與一水合氨反應(yīng)生成氫氧化鋁，只產(chǎn)生沉淀，沉淀不溶解，故不選；Fe(OH)3膠體中逐滴加入過量的稀硫酸，膠體先發(fā)生聚沉得到氫氧化鐵沉淀，再加硫酸，氫氧化鐵與硫酸發(fā)生酸堿中和反應(yīng)生成可溶性硫酸鐵，所以先產(chǎn)生沉淀，后沉淀又溶解，故選；水玻璃為硅酸鈉的水溶液，硅酸鈉與鹽酸反應(yīng)生成不溶于酸的硅酸沉淀，所以只產(chǎn)生沉淀，沉淀不溶解，故不選；向Ca(OH)2溶液中通入過量的CO2先生成碳酸鈣沉淀，繼續(xù)通入二氧化碳，碳酸鈣、水和二氧化碳反應(yīng)生成可溶性的碳酸氫鈣，所以先產(chǎn)生沉淀，后沉淀又溶解，故選。【答案】A8(2016溫州高一檢測)某一紅色粉末可能是Fe2O3、Cu2O其中一種或二者混合物，將粉末放入足量稀硫酸(已知Cu2O2H=Cu2CuH2O)中，觀察分析該粉末組成下列合理的是()A若固體完全溶解，則粉末中不可能有Cu2OB若固體不能完全溶解，則粉末中肯定有Cu2OC若固體完全溶解，溶液中再加KSCN，變紅，則原粉末僅是Fe2O3D若固體不能完全溶解，溶液中再加KSCN，不變紅，則原粉末僅是Cu2O【解析】Fe2O3溶于酸后產(chǎn)生Fe3可以溶解銅，因此固體完全溶解并不能代表固體中一定沒有Cu2O，故A、C錯誤；而有固體殘留則表明肯定有銅生成，所以固體中一定有Cu2O，故B正確；但同時也不能排除有Fe2O3的存在，有銅殘留時表明所有的Fe3已全部被還原為Fe2，因此加入KSCN不顯紅色，所以D錯誤?！敬鸢浮緽9將一定質(zhì)量的金屬鈉放入100 mL 0.25 mol/L的氯化鋁溶液中，反應(yīng)后得到無色澄清溶液，其中除水外只含氯化鈉和四羥基合鋁酸鈉，則加入金屬鈉的質(zhì)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)，則m(Na)23 g/ mol0.1 mol2.3 g?！敬鸢浮緼10等體積的AlCl3和NaOH溶液混合后，沉淀物中含鋁的質(zhì)量與溶液中含鋁的質(zhì)量相等，則AlCl3和NaOH兩種溶液的物質(zhì)的量濃度之比為()A可能為13B可能為23C一定為14D一定為27【解析】AlCl3和NaOH溶液混和有沉淀物生成，可能有兩種情況：NaOH不足量，NaOH部分過量。假設(shè)溶液中含有2 mol的AlCl3，如果為第一種情況生成1 mol Al(OH)3沉淀，溶液中還剩余1 mol AlCl3，所以耗NaOH 3 mol，則B正確。如果為第二種情況，則生成1 mol Al(OH)3,1 mol Al(OH)4，共消耗NaOH為7 mol。所以也可能比值為27，D錯誤。【答案】B11下表各組物質(zhì)中，滿足右圖物質(zhì)一步轉(zhuǎn)化關(guān)系的選項是()選項XYZANaNaOHNaHCO3BCuCuSO4Cu(OH)2CCCOCO2DSiSiO2H2SiO3【解析】A項NaHCO3不能一步轉(zhuǎn)化為Na，B項Cu(OH)2不能一步轉(zhuǎn)化為Cu，D項SiO2不能一步轉(zhuǎn)化為H2SiO3，H2SiO3也不能一步轉(zhuǎn)化為Si?！敬鸢浮緾12有一粗硅，含鐵雜質(zhì)，取等質(zhì)量的樣品分別投入足量的稀鹽酸和足量的稀氫氧化鈉溶液中，放出等量的氫氣，則該粗硅中鐵和硅的關(guān)系正確的是()A物質(zhì)的量比為11B物質(zhì)的量比為21C質(zhì)量比為11D質(zhì)量比為21【解析】粗硅與鹽酸反應(yīng)是鐵與鹽酸反應(yīng)：Fe2HCl=FeCl2H2；粗硅與堿反應(yīng)是硅與堿反應(yīng)：Si2NaOHH2O=Na2SiO32H2，因放出等量氫氣，則鐵與硅的物質(zhì)的量之比為21，質(zhì)量比為41?！敬鸢浮緽二、非選擇題(本題包括4小題，共計52分)13(12分)(2016天水高一檢測)某氧化鋁樣品中含有氧化鐵和二氧化硅雜質(zhì)，現(xiàn)欲制取純凈的氧化鋁，某同學設(shè)計如下的實驗方案。回答下列問題：(1)沉淀A的成分是_(填化學式)，沉淀B的成分是_(填化學式)；(2)濾液A中若加入過量的鐵粉，可能發(fā)生的所有離子方程式為_、_；(3)操作的名稱是_，其中玻璃棒的作用是_【解析】由分離流程可知，氧化鋁樣品中含有氧化鐵和二氧化硅雜質(zhì)，加入過量鹽酸，氧化鋁與過量鹽酸反應(yīng)生成氯化鋁，氧化鐵和鹽酸反應(yīng)生成氯化鐵，二氧化硅不與鹽酸反應(yīng)，則操作I為過濾，得到沉淀A為SiO2，濾液A中含氯化鋁、氯化鐵、鹽酸，再加入過量NaOH，氯化鋁與堿反應(yīng)生成四羥基合鋁酸鈉和氯化鈉，氯化鐵與堿反應(yīng)生成氫氧化鐵沉淀和氯化鈉，鹽酸與堿反應(yīng)生成氯化鈉，過濾，得到沉淀B為Fe(OH)3，濾液中有NaAl(OH)4、NaCl、NaOH，再通入過量的二氧化碳，與NaAl(OH)4反應(yīng)生成Al(OH)3，分解生成氧化鋁。(1)由上述分析可知，沉淀A為SiO2，沉淀B為Fe(OH)3。(2)濾液A中含氯化鋁、氯化鐵、鹽酸，則濾液A中若加入過量的鐵粉，可能發(fā)生的所有離子方程式為Fe2H=Fe2H2、Fe2Fe3=3 Fe2。(3)由上述分析可知，操作I為過濾，玻璃棒的作用為引流。【答案】(1)SiO2Fe(OH)3(2)Fe2H=Fe2H2Fe2Fe3=3Fe2(3)過濾引流14(12分)下列物質(zhì)(均為中學化學常見物質(zhì))轉(zhuǎn)化關(guān)系圖中，D為紅棕色粉末(反應(yīng)條件及部分反應(yīng)物、產(chǎn)物未全部說明)，B、C、E為常見單質(zhì)，A、D為氧化物。根據(jù)圖示轉(zhuǎn)化關(guān)系填寫下列空白：(1)寫出下列物質(zhì)的化學式A_，B_，G_。(2)C與D的混合物通常稱_(填名稱)。(3)寫出下列化學方程式或離子方程式IJK_(離子方程式)。GBH_(化學方程式)?！窘馕觥坑伞癉為紅棕色粉末”可知D為Fe2O3，然后逆推可得H為Fe(OH)3，G為Fe(OH)2，F(xiàn)為FeCl2，E為Fe。由圖知，A既能與酸反應(yīng)，又能與堿反應(yīng)，可知A為氧化鋁。由此不難推得其它答案?！敬鸢浮?1) Al2O3O2Fe(OH)2(2) 鋁熱劑(3)Al33Al(OH)4=4Al(OH)34Fe(OH)2O22H2O=4Fe(OH)315(16分)在生產(chǎn)和生活中，金屬材料幾乎無處不在。(1)金屬的用途和性質(zhì)緊密相關(guān)。已知金屬的物理性質(zhì)有導(dǎo)熱性、導(dǎo)電性、延展性。請在下面金屬用途后填上金屬性質(zhì)對應(yīng)的序號。金屬的用途對應(yīng)的金屬物理性質(zhì)用鋁錠制成包裝用的鋁箔 用鐵、鋁等做炊具 電信業(yè)中大量使用的銅絲、金屬電纜(2)鋁是一種活潑金屬，具有較強的還原性。金屬鋁在高溫下與三氧化二鐵反應(yīng)，2AlFe2O3Al2O32Fe，稱為鋁熱反應(yīng)。試用雙線橋法表示電子轉(zhuǎn)移情況：_。該反應(yīng)中_(填寫化學式)是氧化劑，_是還原劑(填寫化學式)。反應(yīng)中生成1 mol Fe時，轉(zhuǎn)移_mol電子。能否用鋁制容器盛裝NaOH溶液？_(填“能”或“不能”)，用化學方程式解釋：_。【答案】(1)(2)Fe2O3Al3不能2Al2NaOH6H2O=2NaAl(OH)43H216(12分)(2016天水高一檢測)將鎂、鋁的混合物共0.2 mol，溶于200 mL 4 molL1的鹽酸溶液中，然后再滴加2 molL1的NaOH溶液。請回答下列問題：(1)若在滴加NaOH溶液的過程中，沉淀質(zhì)量m隨加入NaOH溶液的體積V變化情況如圖所示。當V1160 mL時，則金屬粉末中n (Al)_mol。(2)0V1段發(fā)生的反應(yīng)的離子方程式為_；(3)若在滴加NaOH溶液的過程中，欲使Mg2、Al3剛好沉淀完全，則滴入NaOH溶液的體積V(NaOH)_mL；(4)若鎂、鋁的混合物仍為0.2 mol，其中鎂粉的物質(zhì)的量分數(shù)為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，所得沉淀中無Al(OH)3，則a的取值范圍為_。【解析】(1)當V1160 mL時，此時，溶液是MgCl2、AlCl3和NaCl的混合液，由Na離子守恒可知，n(NaCl)n(Na)n(NaOH)0.16 L2 mol/L0.32 mol，200 mL 4 molL1的鹽酸溶液中含有氯化氫的物質(zhì)的量為：4 mol/L0.2L0.8 mol，設(shè)混合物中含有MgCl2 x mol、AlCl3為y mol，則：根據(jù)Mg原子、Al原子守恒有：xy0.2，根據(jù)Cl離子守恒有：2x3y0.80.320.48，聯(lián)立方程解得：x0.12、y0.08，所以金屬粉末中：n(Mg)0.12 mol、n(Al)y0.08 mol。(2)0V1段，滴入氫氧化鈉溶液后沒有生成沉淀，說明鹽酸過量，滴入的氫氧化鈉與氯化氫反應(yīng)生成氯化鈉和水，反應(yīng)的離子方程式為：HOH=H2O。(3)當溶液中Mg2、Al3恰好沉淀完全時，此時，溶液是NaCl溶液，根據(jù)Cl離子和Na離子守恒有：n(Na)n(NaCl)(HCl)4 mol/L0.2 L0.8 mol，所以需要加入氫氧化鈉溶液體積為：V(NaOH)0.4 L400 mL。(4)由于為金屬混合物，則a1，Al的物質(zhì)的量為：0.1(1a) mol，反應(yīng)后的混合溶液，再加入840 mL 2 molL1的NaOH溶液，所得沉淀中無Al(OH)3，則溶質(zhì)為硫酸鈉、四羥基合鋁酸鈉，根據(jù)鋁元素守恒可知：nNaAl(OH)40.1(1a) mol，根據(jù)鈉離子守恒，應(yīng)滿足：n(NaOH)2n(Na2SO4)nNaAl(OH)4，即0.84220.240.1(1a)，解得：a0.6，所以a的取值范圍為：故0.6a1?！敬鸢浮?1)0.08(2)HOH=H2O；(3)400(4)0.6a1