2022届高考化学《从矿物到基础材料》阶段性测模拟试题

阶段性测试题三从矿物到基础材料本试卷分第Ⅰ卷(选择题)和第Ⅱ卷(非选择题)两部分。满分100分。考试时间90分钟。第Ⅰ卷(选择题共46分)一、选择题(本题包括5个小题，每题2分，共10分，每题只有一个选项符合题意。)1．二氧化硅气凝胶是一种世界上最轻的固体，可以经受住1公斤炸药的爆炸威力。下列有关说法正确的是()A．利用二氧化硅气凝胶能够开发导电材料B．二氧化硅气凝胶中硅、氧原子通过共价键连接C．芯片的主要成分是二氧化硅D．二氧化硅气凝胶能够溶解于水[答案]B[解析]二氧化硅不导电，A错；芯片的主要成分是晶体硅，C错；二氧化硅不溶解于水，D错。2．2022年上海世博会是一个密集有序的“地球村”，国际馆的建筑是一场各国比拼高科技与环保技术的“擂台赛”，如“东方之冠”(中国馆)的主体结构为四根巨型钢筋混凝土制成的核心筒，“冰壶”(芬兰馆)也使用大量的钢材，可见金属及其合金材料的应用非常广泛，则下列有关金属材料及其合金的说法正确的是()A．所有的不锈钢与铝材都属于黑色金属B．铝合金是一种混合物，它比纯铝的熔点低C．我国在2000多年前就掌握了铁的冶炼技术，这是因为铁元素含量丰富易被发现且化学性质活泼容易冶炼D．镁铝合金在冷的浓硫酸中“钝化”，因此常温下可用镁铝合金容器来盛装浓硫酸[答案]B[解析]铝是有色金属，不属于黑色金属，A项错；合金属于混合物，其熔点低于其成分金属，故B项正确；人们认识金属的先后主要与金属的活泼性和冶炼难易有关，与其含量无关，C项错；镁在常温下与浓硫酸可发生反应，D项错。3．在浩瀚的材料世界里，金属王国地盘最大，历史最久。人类已发现的116种元素中，金属占了93种，真可谓“五分天下占其四”。数千年来，金属材料的发现和应用，开创了人类物质文明的新纪元，加速了人类社会的发展。人类历史上大量生产和使用铝、钛、铁、铜四种金属的时间顺序是()A．铜、铁、铝、钛 B．铁、铝、铜、钛C．铜、铁、钛、铝 D．铁、铜、铝、钛[答案]A4．(2022·石家庄)下列物质中不能用化合反应的方法制取的是()①SiO2②H2SiO3③Na2O2④Al(OH)3⑤FeCl3⑥CaSiO3A．①③⑤ B．②④⑥C．② D．②和④[答案]D[解析]SiO2可由Si与O2在高温下化合制得，Na2O2可由钠在氧气中燃烧制得，FeCl3可由铁与Cl2反应制得，CaSiO3可由CaO与SiO2在高温下反应得到，只有H2SiO3和Al(OH)3无法用化合反应制得。5．(2022·1，临沂)下列关于铝的叙述中正确的是()A．由于铝具有强还原性，所以可以通过铝热反应冶炼某些高熔点金属B．由于铝在空气中容易锈蚀，所以铝制品的使用寿命都很短C．常温下，由于铝与浓硫酸钝化时不反应，所以可用铝制槽车运送浓硫酸D．由于铝的导电性比铜、银都强，所以常用其制造电线、电缆[答案]A[解析]铝具有强还原性，可以通过铝热反应来冶炼高熔点的金属，A正确；铝易被空气中的O2氧化而生成致密的氧化物保护膜，使铝具有耐腐蚀性，B错误；C项因浓H2SO4将铝氧化而在表面形成致密的氧化膜而使铝钝化，C错误；D项铝的导电性不如银和铜，但考虑到铝较经济，所以一般用铝制造电线、电缆，D错误。二、选择题(本题包括12个小题，每题3分，共36分，每题只有一个选项符合题意。)6．将下列物质的粉末与铜粉混合后，投入足量的稀硫酸中，一定有固体剩余的是()A．硝酸铜 B．氧化铁C．氧化亚铁 D．四氧化三铁[答案]C[解析]硝酸铜电离出的硝酸根离子在酸性条件下具有强氧化性，能溶解铜单质；氧化铁和四氧化三铁溶于稀硫酸中产生的三价铁离子在溶液中和铜反应，也能溶解铜。7．在Fe、FeO和Fe2O3组成的混合物中加入100mL2mol/L的盐酸，恰好使混合物完全溶解，并放出448mL气体(标准状况下)，此时溶液中无Fe3＋。则下列判断正确的是()A．混合物中三种物质反应时消耗盐酸的物质的量之比为1∶1∶3B．反应后所得溶液中的Fe2＋与Cl－的物质的量之比为1∶2C．混合物中一定有n(Fe)>n(FeO)>n(Fe2O3)D．混合物中Fe2O3的物质的量无法确定，但Fe比FeO的物质的量多[答案]B[解析]题中发生的反如下：FeO＋2HCl=FeCl2＋H2O①Fe＋Fe2O3＋6HCl=3FeCl2＋3H2O②Fe＋2HCl=FeCl2＋H2↑③反应物恰好完全反应，溶液中产物只有FeCl2，所以n(Fe2＋)∶n(Cl－)＝1∶2，结合反应②③可知n(Fe)>n(Fe2O3)，但不能确定n(FeO)的量的相对大小。8．(2022·3，大连)以下物质间的每步转化中，不能通过一步反应实现的是()A．Al→Al2O3→Al(OH)3B．SO2→SO3→H2SO4C．FeCl2→Fe(OH)2→Fe(OH)3D．NO→NO2→HNO3[答案]A[解析]本题考查物质之间的转换。A选项，氧化铝不能直接转化为氢氧化铝。9．下列说法不正确的是()A．过氧化钠能与二氧化碳反应产生氧气，可用作高空飞行或潜水的供氧剂B．氯气与烧碱溶液或石灰乳反应都能得到含氯消毒剂C．常温下浓硝酸与铝不反应，可用铝制容器存放浓硝酸D．SiC的硬度很大，可用作砂纸、砂轮的磨料[答案]C[解析]本题考查物质的用途。C选项浓硝酸使铝钝化，表面形成致密的氧化膜，不是不反应。10．(2022·1，泰安)“百炼成钢”是指将燃红的生铁反复在空气中不断锤打，转化为坚硬的钢，其实是对生铁的不断除杂过程。下列不正确的选项为()编号被提纯物质杂质除杂试剂或方法AFeCl3FeCl2通入适量Cl2BFeCl2FeCl3加入过量铁粉并过滤CFe粉Al粉加入过量NaOH溶液并过滤DFe(OH)3Fe(OH)2在空气中灼烧[答案]D[解析]A项发生反应为：2FeCl2＋Cl2=2FeCl3，A正确；B项发生反应为Fe＋2FeCl3=3FeCl2，B正确；C项发生反应为2Al＋2NaOH＋2H2O=2NaAlO2＋3H2↑，而Fe不与NaOH溶液反应，C正确；D项混合物在空气中灼烧时会发生分解最终生成Fe2O3，D错误。11．(2022·1，潍坊四校)酸中加入铜粉，铜粉不溶，再加入下列物质：①FeCl3②Fe2O3③Cu(NO3)2④KNO3，铜粉溶解的是()A．只有①或②B．只有①或③或④C．只有①或②或③D．上述四种物质中任意一种[答案]D[解析]铜粉不溶解在稀硫酸中，当加入①②两种物质时，相当于加入Fe3＋，会发生反应Cu＋2Fe3＋=2Fe2＋＋Cu2＋，铜粉会溶解。当加入了NOeq\o\al(－,3)，会发生反应3Cu＋8H＋＋2NOeq\o\al(－,3)=3Cu2＋＋2NO↑＋4H2O。因此上述物质中的任意一种都可使其溶解。12．红宝石的英文名称为Ruby，源于拉丁文Ruber，意思是红色。红宝石的矿物名称为刚玉。红宝石的化学成分为三氧化二铝(Al2O3)，因含微量元素铬(Cr3＋)而呈红至粉红色，属三方晶系。晶体形态常呈桶状、短柱状、板状等。集合体多为粒状或致密块状，透明至半透明，玻璃光泽。下列有关Al2O3的说法不正确的是()A．Al2O3是两性氧化物B．Al(OH)3可以通过Al2O3与H2O化合反应制取C．Al2O3与Al(OH)3均能与强碱反应转化为AlOeq\o\al(－,2)D．Al2O3与Al(OH)3均能与强酸反应转化为Al3＋[答案]B[解析]Al2O3与Al(OH)3均具有两性，与强碱反应均生成AlOeq\o\al(－,2)和水，与强酸反应时均生成Al3＋与水，A、C、D正确；Al2O3难溶于水，也不能与水反应生成Al(OH)3，B错误。13．(2022·3，哈尔滨)将4g铝铁合金粉末溶于足量盐酸中，加入过量氢氧化钠溶液，过滤后向滤液中通入足量二氧化碳，再将沉淀滤出，经洗涤、干燥、灼烧后得到固体粉末的质量仍为4A．30% B．47%C．53% D．70%[答案]B[解析]由题意知最终得到的Al2O3的质量与原合金相等，相当于Fe与O等量，则铁的质量分数为Al2O3中氧的质量分数，ω＝eq\f(48,102)×100%＝47%。14．(2022·3，威海)已知A、B、C是单质且C是绿色植物光合作用的产物之一，X、Y是化合物，它们之间的转化关系如图(反应条件略)。下列A、B间的对应关系，不正确的是()A．A是铝，B是铁 B．A是碳，B是硅C．A是氢气，B是铜 D．A是钠，B是氢气[答案]D[解析]由题意知，C是氧气，则X、Y均为氧化物。A项中恰好是铝和铁的氧化物发生铝热反应，B项是碳还原SiO2，C项是H2，还原CuO，D项钠与氧气反应无法制得NaOH。15．Fe2O3、FeO和CuO组成的固体混合物粉末ag，在加热条件下，用足量的CO还原，得到金属单质4.82g，将反应中生成的CO2气体用足量澄清石灰水吸收后，产生10.00g白色沉淀，A． B．C． D．[答案]A[解析]本题考查金属化合物的计算。根据三种金属氧化物与CO的反应，CO与氧化物中氧元素结合为CO2，因此混合物中氧元素的物质的量等于CO2的物质的量。a＝m(金属单质)＋m(氧元素)＝＋eq\f,100)×16＝6.42g，A对。16．(2022·3，枣庄)已知A、B为单质，C为化合物A＋Beq\o(→,\s\up7(点燃))Ceq\o(→,\s\up7(溶于水))eq\o(→,\s\up7(惰性电极电解))A＋B能实现转化的是()①若C溶于水后得到强碱溶液，则A可能是Na②若C的溶液遇Na2CO3，放出CO2气体，则A可能是H2③若C的溶液中滴加KSCN溶液显红色，则B可能为Fe④若C的溶液中滴加NaOH溶液有蓝色沉淀生成，则B可能为CuA．①② B．②④C．①③ D．③④[答案]B[解析]本题考查元素及其化合物的知识。①若C溶于水后得到强碱溶液，A不可能是Na，因为电解其化合物的水溶液不可能得到钠；②若C的溶液遇到Na2CO3，放出CO2气体，则C为酸，电解酸的溶液，如盐酸会得到氢气与氯气，所以A可能是H2，正确；③若C的溶液中滴加KSCN溶液显红色，说明C中含三价铁，但电解三价铁的溶液不可能得到铁单质，错误；④若C的溶液中滴加NaOH溶液有蓝色沉淀生成，说明C为铜盐，若C为氯化铜，正确。17．(2022·3，北京海淀)下列各组物质中，因为反应条件或用量不同而发生不同化学反应的是()①C与O2②Na与O2③Fe与Cl2④AlCl3溶液与氨水⑤CO2与NaOH溶液⑥Cu与硝酸⑦AgNO3溶液与氨水A．除③外 B．除③⑦外C．除③④外 D．除⑥⑦外[答案]C[解析]③中Fe与Cl2反应只生成FeCl3；④中AlCl3溶液与氨水反应，由于生成的氢氧化铝不溶于过量的氨水，故产物只有氢氧化铝。第Ⅱ卷(非选择题共54分)三、填空题(本题包括5个小题，共54分)18．(2022·厦门双十中学月)(12分)铝是地壳中含量最多的金属元素，1854年法国化学家德维尔用金属钠还原氯化钠和氯化铝的复盐，获得了金属铝单质。1886年，美国人豪尔和法国人海郎特，分别独立地电解熔融的氧化铝和冰晶石的混合物，制得了金属铝，奠定了今天大规模生产铝的基础。工业生产金属铝的原料是铝土矿(主要成分为Al2O3，另含有Fe2O3和SiO2)，工业中得到较纯氧化铝的过程如下图所示：试回答下列问题：(1)操作Ⅰ是一种重要的混合物分离方法，实验室进行该操作用到的玻璃仪器有烧杯、______________、________________。(2)经分析不溶物A的主要成分为________________。(3)工业上电解炼铝的化学方程式为：______________________，若电路中通过1mol电子，可以得到铝________g。(4)为了提高综合经济效益，实际工业生产中常将上述反应中的相关物质循环利用。其部分转化关系如下图所示：①上述转化中未涉及四种基本反应类型中的______________反应；②写出转化③的化学方程式(该反应在工业生产中称为苛化法)____________________。(5)科学研究表明，人体过量吸入铝元素会严重危害身体健康。请你结合实际提出两条防止铝元素过量吸入的措施：__________________。[答案](1)漏斗玻璃棒(2)Fe2O3和SiO2(提示：Fe2O3不溶于水，且不与NaOH溶液反应；SiO2属于原子晶体，常温下与NaOH反应的速率很慢)(3)2Al2O3(熔融)eq\o(=,\s\up7(电解))4Al＋3O2↑9(4)①置换②Na2CO3＋Ca(OH)2=CaCO3↓＋2NaOH(5)不用铝制品作炊具，不用铝箔包装食品(2分，其他合理答案也给分)[解析]本题考查工业提取铝的流程。铝土矿加碱溶解后，溶液A为NaAlO2，不溶物为Fe2O3和SiO2，在NaAlO2溶液中通入CO2可生成Al(OH)3和Na2CO3，Al(OH)3受热分解生成Al2O3，Al2O3电解产生金属铝，化学方程式为2Al2O3(熔融)eq\o(=,\s\up7(电解))4Al＋3O2↑，该反应中产生4mol铝需要转移电子12mol，则转移1mol电子可以得到铝1/3mol，即为9g。(4)B为Na2CO3，根据题意可知，物质X为CaCO3，高温分解产生CaO和CO2，CaO与水反应生成Ca(OH)2，Ca(OH)2与Na2CO3反应生成NaOH和CaCO3，反应①为分解反应，反应②为化合反应，反应③为复分解反应。19．(2022·3，日照)(本小题满分12分)某工厂有废合金(含有铝、铁、铜)粉末，甲同学探索工业废料的利用，用该废合金粉末制取纯净的氯化铝溶液、绿矾晶体和胆矾晶体，其实验方案如下：试回答下列问题：(1)所加试剂①、②分别是________、________。(2)写出废合金与试剂①反应的离子方程式：________。(3)由滤液A制AlCl3溶液有途径Ⅰ和途径Ⅱ两种，你认为合理的是________，理由是______________；写出A→D反应的离子方程式：____________。(4)操作③的名称是____________________。[答案](1)NaOH溶液或烧碱溶液稀硫酸(2)2Al＋2OH－＋6H2O=2Al(OH)eq\o\al(－,4)＋3H2↑(3)途径Ⅱ途径Ⅰ制得的AlCl3溶液中含有大量的NaCl，而途径Ⅱ能制得纯净的AlCl3溶液Al(OH)eq\o\al(－,4)＋CO2=Al(OH)3↓＋HCOeq\o\al(－,3)或2Al(OH)eq\o\al(－,4)＋CO2=2Al(OH)3↓＋COeq\o\al(2－,3)＋H2O(4)蒸发浓缩、冷却结晶、过滤[解析]根据合金的成分及最终产物可以判断，第一步是加碱，使铝溶解，得到偏铝酸盐溶液和铁、铜，铁、铜再加酸，将铁转化为铁盐，使之与铜分离。20．(2022·扬州模拟)(本小题满分10分)世博会中国馆——“东方之冠”由钢筋混凝土、7000多块红色铝板和1200多块玻璃等建成。(1)铝________(填“是”或“不是”)红色的，铝板和玻璃均易被烧碱腐蚀，原因为________________、________________。(用化学方程式表示)(2)生产硅酸盐水泥和普通玻璃都需要用到的主要原料是________；(3)石英玻璃化学稳定性强、膨胀系数小，是一种特殊玻璃，石英玻璃的主要成分是________；有机玻璃(聚甲基丙烯酸甲酯)实际上不是硅酸盐材料，而是一种________(选填“橡胶”或“纤维”或“塑料”)，有机玻璃是由甲基丙烯酸甲酯在一定条件下通过________反应合成的有机高分子材料。[答案](1)不是，2Al＋2NaOH＋2H2O=2NaAlO2＋3H2↑，SiO2＋2NaOH=Na2SiO3＋H2O(2)石灰石(3)二氧化硅；塑料；加聚21．(2022·北京崇文区二模)(本小题满分10分)四种短周期元素A、B、C、D的性质或结构信息如下：信息①原子半径大小：A>B>C>D信息②四种元素之间形成的某三种分子的比例模型及部分性质：请根据上述信息回答下列问题。(1)B元素在周期表中的位置________，请写出BC2分子的电子式__________________。(2)A所在周期中，E元素的单质还原性最强，F元素的某些盐类常用作净水剂。E单质与甲反应X生成。请写出以下两个反应的离子方程式。①A元素的单质与物质甲发生的反应的离子方程式：____________________。②F、C两种元素组成的化合物Y可作为高温结构陶瓷材料，X与Y两种化合物在溶液中发生的反应的离子方程式：________________。(3)物质丁的元素组成和甲相同，丁分子具有18电子结构。向盛有一定浓度丁溶液的试管中逐滴加入用少量稀硫酸酸化的硫酸亚铁溶液。滴加过程中的现象是：①浅绿色溶液为成深棕黄色，②有少量气泡出现(经验证是氧气)，片刻后反应变得剧烈，并放出较多热量，继续滴加溶液，静置一段时间，③试管底部出现红褐色沉淀。向浊液中再滴入稀硫酸，沉淀溶解，溶液呈黄色。请用化学方程式或离子方程式及必要的文字解释①、②中加点的字。①________________________；②________________________。[答案](1)第二周期ⅣA族O·eq\o\al(·,·)·C·eq\o\al(·,·)·O(2)①2Na＋2H2O=2Na＋＋2OH－＋H2↑②Al2O3＋2OH－=2AlOeq\o\al(－,2)＋H2O(3)①H2O2＋2Fe2＋＋2H＋=2Fe3＋＋2H2O，Fe2＋被氧化为Fe3＋，溶液由浅绿色变为棕黄色②H2O2发生分解2H2O2=2H2O＋O2↑，且生成的Fe3＋催化了该反应。22．(2022·3，太原)(本小题满分12分)由Fe2O3、Fe、CuO、C、Al中的几种物质组成的混合粉末，取样品进行下列实验(部分产物略去)。(1)取少量溶液X，加入过量的NaOH溶液，有沉淀生成，取上层清液，通入CO2无明显变化，说明样品中不含有的物质是(填写化学式)________。(2)Z为一种或两种气体①或Z只为一种气体，试剂a为饱和NaHCO3溶液，则反应Ⅰ中能同时生成两种气体的化学方程式______________________。②设计方案检验①中反应Ⅰ生成的两种气体，只要求绘制简易装置图，标明所用试剂(限用中学现用教材中出现的仪器与试剂)混合气体