【志鸿优化设计】2020高考化学(鲁科版)一轮单元检测：第四章-材料家族中的元素

单元检测四材料家族中的元素(时间：45分满分：100分)一、选择题(本题包括12小题，每题4分，共48分；每小题只有一个选项符合题意)1．对下列材料的特性及用途的说法不正确的是()。A．玻璃纤维松软如丝，可像棉纱一样纺织，但拉伸强度低B．光导纤维传导光的力量很强，是格外好的通讯材料C．氮化硅陶瓷耐高温且不易传热，可用于制造柴油机D．玻璃钢强度高、密度小、耐腐蚀，可用于制造废水处理系统的管道2．下列除去杂质的方法不正确的是()。A．镁粉中混有少量铝粉：加入过量烧碱溶液充分反应，过滤、洗涤、干燥B．用过量氨水除去Fe3＋溶液中的少量Al3＋C．用新制的生石灰，通过加热蒸馏，以除去乙醇中的少量水D．Al(OH)3中混有少量Mg(OH)2：加入足量烧碱溶液，充分反应，过滤，向滤液中通入过量CO2后过滤3．下列各组物质，前者逐滴滴加到后者中直至过量，先消灭白色沉淀，后来沉淀又消逝的是()。A．H2SO4滴入Na[Al(OH)4]溶液中B．Ba(OH)2溶液滴入Al2(SO4)3溶液中C．Al2(SO4)3溶液滴入NaOH溶液中D．氨水滴入Al2(SO4)3溶液中4．向肯定量的NaOH溶液中逐滴加入AlCl3溶液，生成沉淀Al(OH)3的量随AlCl3加入量的变化关系如图所示。则下列离子组在对应的溶液中肯定能大量共存的是()。A．a点对应的溶液中：Na＋、Fe3＋、SOeq\o\al(2－,4)、HCOeq\o\al(－,3)B．b点对应的溶液中：Na＋、S2－、SOeq\o\al(2－,4)、Cl－C．c点对应的溶液中：Ag＋、Ca2＋、NOeq\o\al(－,3)、F－D．d点对应的溶液中：K＋、NHeq\o\al(＋,4)、I－、COeq\o\al(2－,3)5．向含有amolAlCl3的溶液中加入含bmolKOH的溶液，生成的沉淀的物质的量可能是()。①amol；②bmol；③eq\f(a,3)mol；④eq\f(b,3)mol；⑤0；⑥(4a－b)molA．①③④⑤⑥B．①②③④⑤C．①④⑤⑥D．①④⑤6．曾在我国销售火爆的德国NUK牌婴儿爽身粉含有一级致癌物“滑石粉”而被全面停售，已知滑石粉的化学式为Mg3Si4O10(OH)2，色白、滑爽、松软、耐火。下列有关说法不正确的是()。A．滑石粉属于无机硅酸盐类物质B．滑石粉组成可表示为3MgO·4SiO2·H2OC．爽身粉中添加滑石粉是利用它的滑爽、松软、耐火性D．滑石粉可能会与氢氟酸、NaOH溶液发生反应7．化学在生产和日常生活中有着重要的应用。下列说法不正确的是()。A．明矾水解形成的Al(OH)3胶体能吸附水中悬浮物，可用于水的净化B．在海轮外壳上镶入锌块，可减缓船体的腐蚀速率C．MgO的熔点很高，可用于制作耐高温材料D．电解MgCl2饱和溶液，可制得金属镁8．在Al2(SO4)3和MgSO4的混合溶液中，滴加NaOH溶液，生成沉淀的量与滴入NaOH溶液的体积关系如下图所示，则原混合液中Al2(SO4)3与MgSO4的物质的量浓度之比为()。A．6∶1B．3∶1C．2∶1D．1∶29．化学与数学有着亲密的关系，将某些化学学问用数轴表示，可以收到直观形象、简明易记的效果。下列用数轴表示的化学学问中正确的是()。A．常温条件下，酚酞的变色范围：B．分散系的分类：C．CO2通入澄清石灰水中反应的产物：D．HCl和Na[Al(OH)4]溶液反应后铝元素的存在形式：10．有100mL3mol·L－1NaOH溶液和100mL1mol·L－1AlCl3溶液。按如下两种方法进行试验：①将氢氧化钠溶液逐滴加到AlCl3溶液中；②将AlCl3溶液逐滴加到NaOH溶液中。比较两次试验结果是()。A．现象相同，沉淀量相等B．现象不同，沉淀量相等C．现象相同，沉淀量不等D．现象不同，沉淀量不等11．把ag铁铝合金粉末溶于足量盐酸中，加入过量的NaOH溶液。过滤出沉淀，经洗涤、干燥、灼烧，得到红棕色粉末的质量仍为ag，则原合金中铁与铝的物质的量之比为()。A．9∶8B．8∶9C．1∶1D．7∶312．(2022安徽理综)已知室温下，Al(OH)3的Ksp或溶解度远大于Fe(OH)3。向浓度均为0.1mol·L－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()。二、非选择题(共4题，52分)13．(12分)已知M、N为两种常见的金属单质，A为蓝色溶液，E为红棕色气体，F可与KSCN溶液反应生成红色溶液。各有关物质(反应中部分物质已略)之间的相互反应转化关系如图所示：(1)写出下列物质的化学式：B：____________，D：____________。(2)写出反应②的化学方程式：___________________________________________。(3)把agM投入到A溶液中反应一段时间后，称量所得固体为bg，则反应得到的N的质量为______g。(4)写出反应④的离子方程式：________________________________；若把该反应设计成原电池，请画出原电池的装置图，标出正、负极，并写出电极反应式。正极反应式：____________，负极反应式：____________。14．(14分)试验室利用废铜合金(含少量铁和铝)来制取硫酸铜晶体(CuSO4·xH2O)，方案如下：金属离子生成氢氧化物沉淀的pH可参考下列数据：Fe3＋Fe2＋Cu2＋Al3＋开头沉淀时的pH2.27.55.23.7完全沉淀时的pH3.29.06.74.7请回答：(1)写出加入混酸后，合金中铜溶解的离子方程式________________________________________________________________________。(2)若溶解合金时加入的混酸由2L3mol·L－1硫酸和1L2mol·L－1硝酸混合而成，(3)加入H2O2的目的是_______________________________________________________。(4)为保证产品的纯度，M物质最好选用______(填字母)，调整pH的范围为______。a．Cu(OH)2b．H2SO4c．NH3·H2Od．Na2CO3(5)滤液D中加入稀硫酸的目的为____________________________________________。(6)从溶液E制得CuSO4·xH2O晶体所需要的步骤为______、______、过滤、干燥。(7)要测定所得硫酸铜晶体CuSO4·xH2O中x的值，下列说法不正确的是______(填字母)。a．称量操作至少要进行4次b．需将坩埚放在石棉网上进行加热c．加热后，将坩埚放在石棉网上冷却，会使所测x的值偏小15．(14分)物质A～G有下图所示转化关系(部分反应物、生成物没有列出)。其中A为某金属矿的主要成分，经过一系列反应可得到B和C。单质C可与E的浓溶液发生反应，G为砖红色沉淀。请回答下列问题：(1)写出下列物质的化学式：B______、E______、G______；(2)利用电解可提纯C物质，在该电解反应中阳极物质是______，阴极物质是______，电解质溶液是______；(3)反应②的化学方程式是____________________________________________________；(4)将0.23molB和0.11mol氧气放入容积为1L的密闭容器中，发生反应①，在肯定温度下，反应达到平衡，得到0.12molD，则反应的平衡常数K＝______。若温度不变，再加入0.50mol氧气后重新达到平衡，则B的平衡浓度______(填“增大”“不变”或“减小”)，氧气的转化率______(填“上升”“不变”或“降低”)，D的体积分数______(填“增大”“不变”或“减小”16．(12分)锌和铝都是活泼金属，其氢氧化物既能溶于强酸，又能溶于强碱。但氢氧化铝不溶于氨水，而氢氧化锌能溶于氨水，生成[Zn(NH3)4]2＋。回答下列问题：(1)单质铝溶于氢氧化钠溶液后，溶液中铝元素的存在形式为________(用化学式表示)。(2)写出锌和氢氧化钠溶液反应的化学方程式：_________________________________________________________________________________________________________。(3)下列各组中的两种溶液，用相互滴加的试验方法即可鉴别的是________。①硫酸铝和氢氧化钠；②硫酸铝和氨水；③硫酸锌和氢氧化钠；④硫酸锌和氨水(4)写出可溶性铝盐与氨水反应的离子方程式：_______________________________________________________________________________________________________。试解释在试验室不适宜用可溶性锌盐与氨水反应制备氢氧化锌的缘由：________________________________________________________________________。

参考答案1．A2．B3．A4．B解析：向NaOH溶液中逐滴加入AlCl3溶液时发生Al3＋＋4OH－=[Al(OH)4]－，3[Al(OH)4]－＋Al3＋＋6H2O=4Al(OH)3↓。a点时溶液中有大量OH－，与Fe3＋、HCOeq\o\al(－,3)不能大量共存。b点时溶质为NaCl和Na[Al(OH)4]，全部离子可以大量共存。c点时溶质为NaCl，与Ag＋不能大量共存。d点时溶质为NaCl和AlCl3，Al3＋与COeq\o\al(2－,3)相互促进水解不能大量共存。5．A解析：当0＜b＜3a时，④成立；当b＝a时，③成立；当b＝3a时，①④成立；当3a＜b＜4a时，⑥成立；当b≥6．C解析：爽身粉中添加滑石粉与其耐火性无关。7．D解析：A项，明矾净水的原理是Al3＋＋3H2O=Al(OH)3(胶体)＋3H＋，利用Al(OH)3胶体的吸附性进行净水；B项，是由于轮船主要用铁造外壳，铁在海水中易被腐蚀。镀上比铁活泼的锌，形成原电池，锌作负极，失去电子先被腐蚀，从而起到爱护铁的作用，从而可减缓船体的腐蚀速率；氧化镁的熔点是2852℃，可用于制作耐高温材料；电解MgCl2饱和溶液，发生的化学反应为MgCl2＋2H2Oeq\o(=,\s\up7(通电))Mg(OH)2＋H2↑＋Cl2↑，不会产生金属镁，电解熔融的MgCl2能制取单质镁，发生的反应为MgCl2eq\o(=,\s\up7(通电))Mg＋Cl2↑。8．D解析：溶解Al(OH)3耗碱10mL，则生成Al(OH)3耗碱为30mL，生成Mg(OH)2耗碱(50－30)mL，故Al3＋与Mg2＋之比为1∶1。9．D解析：酚酞的变色范围是：8.2～10.0为浅红色，小于8.2，无色，大于10.0，红色，故A项错；胶体中分散质的微粒直径为1～100nm之间，故B错；Ca(OH)2溶液中通入CO2，随CO2增加，CaCO3渐渐变为Ca(HCO3)2，故C项错误。10．B解析：将NaOH溶液逐滴加入到AlCl3溶液中，马上产生白色沉淀，随着NaOH量的增加，Al(OH)3沉淀量渐渐增多至0.1mol。若将AlCl3溶液逐滴加入到NaOH溶液中，开头NaOH过量，Al3＋转化为[Al(OH)4]－，故无沉淀生成，随着AlCl3不断滴入，NaOH全部反应完，此时溶质为0.075mol[Al(OH)4]－，再连续滴入AlCl3，剩余的0.025molAl3＋与0.075mol[Al(OH)4]－恰好作用生成0.1molAl(OH)3。11．A解析：反应前ag固体成分是铁、铝混合物，反应后ag固体成分为Fe2O3，可见Fe2O3中铁的质量就是原合金中铁的质量，氧的质量就是原合金中铝的质量。n(Fe)∶n(Al)＝2∶(eq\f(16×3,27))＝9∶8。12．C解析：因Al(OH)3的溶解度大于Fe(OH)3，所以当向浓度均为0.1mol·L－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＋＋3OH－=Al(OH)3↓，连续滴加NaOH溶液，发生反应Al(OH)3＋OH－=AlOeq\o\al(－,2)＋2H2O，最终Al(OH)3沉淀消逝，由方程式知，生成Al(OH)3沉淀的过程与Al(OH)3沉淀消逝的过程中，消耗NaOH溶液的体积比为3∶1，故C项正确。13．答案：(1)Fe(NO3)2NO(2)3Cu＋8HNO3(稀)=3Cu(NO3)2＋2NO↑＋4H2O(3)8(b－a)(4)2Fe3++Cu=2Fe2++Cu2+装置如图所示2Fe3++2e－=2Fe2+Cu=Cu2++2e－解析：A为蓝色溶液，则其应为铜盐溶液，该溶液可由F溶液与金属单质N反应得到，因此N为Cu。E为红棕色气体，则为NO2，可以确定D为NO，C为HNO3，A为Cu(NO3)2。F可与KSCN溶液反应生成红色溶液，则F中含有Fe3+，B中含有Fe2+，M为Fe。因此B为Fe(NO3)2，F为Fe(NO3)3。对于(3)中可用差量法计算：Cu(NO3)2+Fe=Fe(NO3)2＋CuΔm56g64gm(Cu)(b－a)geq\f(64g,m(Cu))＝eq\f(8g,(b－a)g)，解得m(Cu)＝8(b－a)g。Fe3＋具有强氧化性，可氧化铜得到Cu2＋，发生反应的离子方程式：2Fe3＋＋Cu=2Fe2＋＋Cu2＋。把该反应设计成原电池，反应中铜的化合价上升，发生氧化反应，铜作负极；Fe3＋化合价降低，发生还原反应，正极可以选用石墨棒，电解质溶液应选用Fe(NO3)3溶液。仿照教材上的铜锌原电池装置，可以画出该原电池的装置图。14．答案：(1)3Cu＋2NOeq\o\al(－,3)＋8H＋=3Cu2＋＋2NO↑＋4H2O(2)44.8(3)将Fe2＋氧化为Fe3＋(4)a4.7≤pH＜5.2(5)抑制Cu2＋的水解(6)加热蒸发冷却结晶(7)b解析：利用含少量铁和铝的废铜合金来制取硫酸铜晶体：首先将混酸加入到合金中，从图示看，酸不足量，金属有剩余，故滤液A中含有的金属离子有Cu2＋、Fe2＋、Al3＋，从金属离子沉淀的pH看，向其中加H2O2的目的应当是把Fe2＋转化为Fe3＋，以便除去。调整溶液pH时所加入的物质不能引入新的杂质离子，故在所给的选项中，只有Cu(OH)2合适。为了彻底除去Fe3＋和Al3＋而不使Cu2＋损失，结合金属离子沉淀的pH推断应当把握的范围是4.7≤pH＜5.2。(2)由题意知，金属有剩余，发生的离子反应有：3Cu＋8H＋＋2NOeq\o\al(－,3)=3Cu2＋＋2NO↑＋4H2O3Fe＋8H＋＋2NOeq\o\al(－,3)=3Fe2＋＋2NO↑＋4H2OAl＋4H＋＋NOeq\o\al(－,3)=Al3＋＋NO↑＋2H2O混酸由2L3mol·L－1硫酸和1L2mol·L－1硝酸混合而成，溶液中共含有H＋的物质的量为14mol，NOeq\o\al(－,3)的物质的量为2mol，依据离子方程式可知H＋与NOeq\o\al(－,3)的物质的量之比为4∶1时NOeq\o\al(－,3)恰好完全反应生成NO，由N元素守恒得V(NO)＝2mol×22.4L·mol－1＝44.8L。(7)在测定硫酸铜晶体CuSO4·xH2O中x的值时，至少需要称量的步骤：①坩埚的质量；②坩埚和样品的质量；③加热冷却后的总质量；④再次加热冷却后的总质量，故a项正确；坩埚是放在泥三角上加热的，故b项不正确；加热后应将坩埚放在干燥器中冷却，若放在石棉网上冷却，晶体会吸取空气中的水分导致测得的x值偏小，故c项正确。1