高中化学 专题3 从矿物到基础材料测评 苏教版必修1

1、专题3 从矿物到基础材料(时间:90分钟满分:100分)可能用到的相对原子质量:H1O16Mg24Al27Cl35.5Fe56Cu64一、选择题(本题包括15小题,每小题3分,共45分。每小题只有一个选项符合题意)1.政府规划将一座大型钢铁厂搬迁后,附近居民将不再受到该厂产生的红棕色烟雾的困扰。你估计这一空气污染物可能含有()A.FeO粉尘B.P2O5粉尘C.Fe2O3粉尘D.SiO2粉尘解析:大型钢铁厂排出来的烟,颜色是红棕色,应为Fe2O3粉尘。答案:C2.向含有Cu(NO3)2、Zn(NO3)2、Fe(NO3)3、AgNO3各0.1 mol 的混合溶液中加入0.1 mol铁粉,充分搅拌后

2、,Fe溶解,溶液中不存在Fe3+,同时析出0.1 mol Ag。下列结论错误的是()A.氧化性:Zn2+Cu2+Fe3+Ag+B.Fe3+的氧化性大于Cu2+C.溶液中Cu2+与Fe2+的物质的量比为12D.1 mol Fe可还原2 mol Fe3+解析:根据金属活动性顺序,银的还原性较差,一旦失去电子变成银离子其氧化性较强。铁粉先跟银离子反应,然后再与三价铁离子反应,由反应方程式或电子守恒得,银离子、三价铁离子完全反应后铁粉没有剩余,B、C两项正确。一个Fe失两个电子,一个Fe3+得一个电子,所以1 mol Fe可还原2 mol Fe3+。答案:A3.下列叙述中正确的是()A.向明矾溶液中加

3、入过量NaOH溶液会产生大量白色沉淀B.因为Al能与强碱溶液反应,所以Al有一定的非金属性C.日常生活中人们大量使用铝制品,是因为常温下铝不能与氧气反应D.浓度相同的AlCl3、NH3H2O、Ba(OH)2三种物质的溶液,等体积混合时没有沉淀生成答案:B4.将物质X逐渐加入(或通入)Y溶液中,其生成沉淀的量与加入X的物质的量的关系如下图所示,符合图示情况的是()ABCDXCO2HClNaOHAlCl3YCa(OH)2NaAlO2AlCl3NaOH解析:A项中Ca(OH)2+CO2CaCO3+H2O、CaCO3+CO2+H2OCa(HCO3)2;B项中NaAlO2+HCl+H2OAl(OH)3+

4、NaCl、Al(OH)3+3HClAlCl3+3H2O;C项中AlCl3+3NaOHAl(OH)3+3NaCl、Al(OH)3+NaOHNaAlO2+2H2O;D项中Al3+4OH-Al+2H2O、3Al+Al3+6H2O4Al(OH)3。由所给图示可知,生成沉淀与沉淀溶解所耗X的物质的量之比为31。答案:C5.相同质量的下列物质分别与等浓度的NaOH溶液反应,至体系中均无固体物质,消耗碱量最多的是()A.AlB.Al(OH)3C.AlCl3D.Al2O3解析:依据物质的量关系式:AlNaOH、Al(OH)3NaOH、AlCl34NaOH、Al2O32NaOH求解。若消耗4 mol NaOH,

5、则需要m(Al)=4 mol27 gmol-1=108 g,mAl(OH)3=78 gmol-14 mol=312 g,m(AlCl3)=1 mol133.5 gmol-1=133.5 g,m(Al2O3)=2 mol102 gmol-1=204 g。由以上判断可知,相同质量时Al消耗NaOH最多。答案:A6.用铝粉和氧化铁粉末配成的铝热剂,分成两等份:一份在高温下恰好完全反应,再与足量的稀硫酸反应,生成氢气a L;另一份直接放入足量烧碱溶液中充分反应,在同条件下生成氢气b L,体积比ab为()A.11B.23C.32D.289解析:此题涉及的反应有2Al+Fe2O32Fe+Al2O3、Fe+

6、H2SO4FeSO4+H2;2Al+2NaOH+2H2O2NaAlO2+3H2。可以认为等物质的量的Fe、Al分别与稀硫酸、烧碱反应所生成的H2的体积为ab,即为23。答案:B7.有NaCl、FeCl2、FeCl3、MgCl2、AlCl3五种溶液,只用一种试剂就可把它们鉴别开来,这种试剂是()A.盐酸B.烧碱溶液C.氨水D.KSCN溶液解析:NaOH溶液与上述五种溶液混合时,其中NaCl溶液无明显现象;FeCl2溶液先出现白色絮状沉淀,后来沉淀迅速变为灰绿色,最后变为红褐色,发生的反应为Fe2+2OH-Fe(OH)2,4Fe(OH)2+O2+2H2O4Fe(OH)3;FeCl3溶液只出现红褐色

7、沉淀,其反应为Fe3+3OH-Fe(OH)3;MgCl2溶液出现白色沉淀,且沉淀并不消失,反应为Mg2+2OH-Mg(OH)2;AlCl3溶液先出现白色胶状沉淀,当NaOH过量时,沉淀逐渐溶解直至完全消失,其反应的离子方程式为Al3+3OH-Al(OH)3,Al(OH)3+OH-Al+2H2O。答案:B8.向盐酸和AlCl3的混合溶液中逐滴加入NaOH溶液至过量,生成沉淀Al(OH)3的量随着加入NaOH溶液体积的变化关系如图所示。下列说法中正确的是()A.在a点对应的溶液中,加入Mg2+、I-、N、N仍能大量共存B.图中BC的过程中,实际发生的离子方程式为Al(OH)3+OH-Al+2H2O

8、C.若b、c的纵坐标数值相同,则横坐标数值之比为13D.原溶液中HCl和AlCl3的物质的量浓度之比为13解析:A项,溶液呈酸性,N与I-不能大量共存(N能将I-氧化);D项,HCl消耗1体积NaOH溶液,AlCl3恰好完全沉淀消耗3体积NaOH溶液,c(HCl)与c(AlCl3)之比为11。答案:B9.某铁的氧化物,用7 molL-1的盐酸100 mL在一定条件下恰好完全溶解,所得溶液再通入0.56 L标准状况下的氯气时,刚好使溶液中的Fe2+完全转化为Fe3+。则该氧化物的化学式可表示为()A.FeOB.Fe3O4C.Fe4O5D.Fe5O7解析:该题综合考查元素化合物的性质及其相关计算,

9、答题时注意守恒法的应用。加入Cl2后,根据电荷守恒求得n(Fe3+)=(0.7 mol+0.025 mol2)=0.25 mol,再根据得失电子守恒求得,n(Fe3+)n(Fe2+)=41,故选项D符合题意。答案:D10.某溶液中可能存在Mg2+、Fe2+、Fe3+,加入NaOH溶液,开始时有白色絮状沉淀生成,白色沉淀迅速变成灰绿色,最后变成红褐色,下列结论正确的是()A.一定有Fe2+,一定没有Fe3+、Mg2+B.一定有Fe3+,一定没有Fe2+、Mg2+C.一定有Fe3+,可能有Fe2+,一定没有Mg2+D.一定有Fe2+,可能有Mg2+,一定没有Fe3+答案:D11.做含有少量镁的铝片

10、制取纯净的Al(OH)3实验时,下列操作中最恰当的组合是()加盐酸溶解加NaOH溶液溶解过滤通入过量的CO2生成Al(OH)3加盐酸生成Al(OH)3加过量的烧碱生成Al(OH)3A.B.C.D.解析:用含有少量镁的铝片制取纯净的Al(OH)3,利用Al能与强碱反应,而Mg不发生反应,反应后通过过滤除去少量镁,滤液为含NaAlO2的碱性溶液,再向其中通入过量的CO2,从而得到Al(OH)3沉淀,然后过滤、洗涤、干燥得纯净的Al(OH)3。故C项符合题意。答案:C12.某短周期非金属元素的原子核外最外层电子数是次外层电子数的一半,该元素()A.在自然界中只以化合态的形式存在B.单质常用作半导体材

11、料和光导纤维C.最高价氧化物不与酸反应D.气态氢化物比甲烷稳定解析:依据原子核外电子的排布规律可知,在短周期元素中,原子核外最外层电子数是次外层电子数的一半的元素可以是Li或Si元素,但Li属于金属,不符合题意,因此该元素是Si元素。硅是一种亲氧元素,在自然界它总是与氧相化合的,因此,在自然界中硅主要以熔点很高的氧化物及硅酸盐的形式存在,选项A正确;硅位于金属和非金属的分界线附近,常用作半导体材料,二氧化硅才用作光导纤维,选项B不正确;硅的最高价氧化物是二氧化硅,SiO2与酸不反应,但氢氟酸例外,与氢氟酸反应生成SiF4和水,因此氢氟酸不能保存在玻璃瓶中,选项C不正确;硅和碳都属于第A族元素,

12、但硅位于碳的下一周期,非金属性比碳的弱,因此其气态氢化物的稳定性比甲烷弱,选项D也不正确。答案:A13.已知室温下,Al(OH)3的溶解度远大于Fe(OH)3。向浓度均为0.1 molL-1的Fe(NO3)3和Al(NO3)3混合溶液中,逐滴加入NaOH溶液。下列示意图表示生成Al(OH)3的物质的量与加入NaOH溶液的体积的关系,合理的是()解析:因Al(OH)3的溶解度大于Fe(OH)3,所以当向浓度均为0.1 molL-1的Fe(NO3)3和Al(NO3)3混合溶液中逐滴加入NaOH溶液时,应先生成Fe(OH)3沉淀,再生成Al(OH)3沉淀,生成Al(OH)3沉淀时发生的反应为Al3+

13、3OH-Al(OH)3,继续滴加NaOH溶液,发生反应Al(OH)3+OH-Al+2H2O,最终Al(OH)3沉淀消失,由离子方程式知,生成Al(OH)3沉淀的过程与Al(OH)3沉淀消失的过程中,消耗NaOH溶液的体积比为31,故C项正确。答案:C14.下列单质或化合物性质的描述正确的是()A.NaHSO4水溶液显中性B.SiO2与酸、碱均不反应C.SiO2是酸性氧化物,能与NaOH溶液反应D.Fe在足量Cl2中燃烧生成FeCl2和FeCl3解析:NaHSO4Na+H+S,溶液显酸性,A错误;SiO2+4HFSiF4+2H2O、SiO2+2NaOHNa2SiO3+H2O,B错误;Fe在Cl2

14、中燃烧只得到FeCl3,D错误。答案:C15.有Mg、Al、Fe、Cu四种金属,若两两混合,取混合物26 g与足量稀硫酸反应产生标准状况下H2 11.2 L,此混合物可能的组合方式最多有()A.2种B.3种C.4种D.5种解析:26 g金属与酸反应产生11.2 L H2,则产生1 mol H2时金属的质量为52 g。若金属均为+2价,其关系式为RH2,则=52。实际上Al是+3价,若将铝视为+2价,其相对原子质量相应的变为27=18,铜不与稀硫酸反应,其相对原子质量应看作。在Ar分别为24、18、56、的4种金属中,符合=52的组合有Mg与Fe、Mg与Cu、Al与Fe、Al与Cu 4种。答案:

15、C二、非选择题(本题包括3小题,共55分)16.(16分)如图所示。已知单质I可作为半导体材料,单质G是密度最小的气体,化合物H是无色无味的有毒气体,能在空气中燃烧,化合物E极易溶于水形成无氧酸,该无氧酸在常温时能够与氧化物A起反应。请填空:(1)氧化物A的化学式是。(2)化合物E的化学式是。(3)反应的化学方程式是。(4)反应的化学方程式是。解析:本题属“框图”题型。要求在全面系统地掌握元素及其化合物性质的基础上,抓住某些物质的特殊性,以此作为“切入点”,找到解题的突破口。本题所给条件单质I是半导体材料,H是无色无味的有毒气体,能在空气中燃烧,可初步得出I为Si,H为CO,A为SiO2,再根

16、据E的性质,判断出E为HF,G为H2,F为O2等。答案:(1)SiO2(2)HF(3)SiO2+2CSi+2CO(4)2F2+2H2O4HF+O217.(20分)AI分别表示中学化学中常见的一种物质,它们之间相互转化关系如下图(部分反应物、生成物未列出):已知:A、B、C、D、E、F六种物质中均含有同一种元素;G为熔点很高的氧化物。(1)写出物质的化学式:E.,F.,J.。(2)写出下列反应的化学方程式:;。(3)写出“CD”的离子方程式(各写一个):CD:;DC:。解析:C与NaOH溶液反应得E,且E在空气中转变为F。结合学过的Fe(OH)2到Fe(OH)3的转化,推测E 为Fe(OH)2,

17、F为Fe(OH)3;又因A、B、C、D、E、F六种物质中均含有同一种元素,故C为FeCl2,D为FeCl3;B中含铁元素,且B中的Fe既有+2价,也有+3价,所以B为Fe3O4,A为Fe;G为Al2O3,反应为铝热反应。答案:(1)Fe(OH)2Fe(OH)3NaAlO2(2)3Fe3O4+8Al9Fe+4Al2O3Fe3O4+8HClFeCl2+2FeCl3+4H2O2Al2O34Al+3O2(3)2Fe2+H2O2+2H+2Fe3+2H2O2Fe3+Cu2Fe2+Cu2+(还有多组合理答案)18.(19分)工业上从铝土矿(主要成分是Al2O3,还含有SiO2、Fe2O3等杂质)中提取铝可采用如下工艺流程:请回答下列问题:(1)图中涉及分离溶液与沉淀