1、阶段性测试题三从矿物到基础材料本试卷分第卷(选择题)和第卷(非选择题)两部分。满分100分。考试时间90分钟。第卷(选择题共40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(福州质检)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高温电解Al2O3可制得金属铝CMgO的熔点很高,可用于制作耐高温材料D根据冷的浓硫酸可以用铝质容器储存的事实,说明常温下铝不会与浓硫酸发生反应解析胶体的表面积大,具有较强的吸附能力;电解熔融的氧化铝在阴极可以得到金属铝;氧化镁、氧化铝的熔点很高,
2、通常用来制作耐高温材料;铝钝化,发生了化学反应生成致密的金属氧化膜,阻止了反应继续进行,D选项错误。答案D2硅及其化合物的应用范围很广,下列说法正确的是()A硅是人类将太阳能转换为电能的常用材料B粗硅制备单晶硅不涉及氧化还原反应C反应:Si2NaOHH2O=Na2SiO32H2中,Si为还原剂,NaOH和H2O为氧化剂D盐酸可以与硅反应,故采用盐酸为抛光液抛光单晶硅解析粗硅提纯涉及的反应:Si2Cl2SiCl4、SiCl42H2Si4HCl都是氧化还原反应,B错;硅与氢氧化钠溶液反应实际分两步:Si3H2O=H2SiO32H2,H2SiO32NaOH=Na2SiO32H2O,其中反应为氧化还原
3、反应,反应为非氧化还原反应,因此NaOH既不是氧化剂,也不是还原剂,只是反应物,表现氧化性的只是水,C错;硅能与氢氟酸反应,但不能与盐酸反应,D错。答案A3(2013西安)下列关于SiO2和CO2的叙述中不正确的是()A都是共价化合物BSiO2可用于制光导纤维,干冰可用于人工降雨C都能溶于水且与水反应生成相应的酸D都是酸性氧化物,都能与强碱溶液反应解析SiO2和CO2中只含有共价键,均为共价化合物,A项正确;干冰升华吸热,可用于人工降雨,B项正确;SiO2不溶于水且与水不反应,C项错误;SiO2与强碱溶液反应生成硅酸盐,CO2与强碱溶液反应生成碳酸盐或碳酸氢盐,D项正确。答案C4(广州调研)华
4、裔科学家高琨因“在光纤传输信息领域中的突破性成就”获得2009年诺贝尔物理学奖,下列有关硅材料的说法正确的是()A光纤的主要成分是高纯度的单质硅B金刚砂的主要成分是二氧化硅C28 g硅含有6.021023个电子D28Si、29Si、30Si是不同的核素解析本题考查硅、二氧化硅的应用及核素的概念。光纤的主要成分是二氧化硅,A错误;金刚砂的主要成分是碳化硅,B错误;1个硅原子含有14个电子,28 g硅的物质的量为1 mol,1 mol硅含有146.021023个电子,C错误;具有一定数目质子和一定数目中子的一种原子称为核素,故28Si、29Si、30Si是不同的核素,D正确。本题难度较小。答案D5
5、下列有关金属及其化合物的说法正确的是()AMg和Al都可以用电解法冶炼得到BNa2O和Na2O2与CO2反应的产物相同CMgO和Al2O3均只能与酸反应,不能与碱反应DMg和Fe在一定条件下与水反应生成H2和对应的碱解析Na2O与CO2反应的产物为Na2CO3,Na2O2与CO2反应的产物为Na2CO3和O2,B错;Al2O3能与强碱反应,C错;铁与水反应生成H2与Fe3O4,D错。答案A二、选择题(本题包括10个小题,每题3分,共30分,每题只有一个选项符合题意。)6(广东六校第二次联考)实验室有一瓶放置时间较长的绿矾(FeSO47H2O),某化学兴趣小组同学进行简单的实验来检验药品是否有变
6、质现象,得出的结论是:已经部分氧化。该小组同学所用的试剂和判断依据正确的是()选项ABCD试剂氯水氢氧化钠溶液铁屑KSCN溶液现象溶液变成黄色生成白色沉淀无明显现象有较浅的血红色解析加入氯水溶液变成黄色,只能证明氧化后得到Fe3,但不能确定原溶液中铁元素的存在形式,A项错误;加入氢氧化钠溶液生成白色沉淀、加入铁屑无明显现象均只能证明原溶液中不含Fe3,与实验结论不符,B、C项错误;加入KSCN溶液有较浅的血红色,可知溶液中已有少量的Fe3,原溶液中Fe2部分被氧化,D项正确。答案D7(2013江苏南京)下表各组物质之间通过一步反应不可以实现如图所示的转化关系的是()选项XYZ箭头上所标数字的反
7、应条件ACaOCa(OH)2CaCO3常温遇水BAlCl3NaAlO2Al(OH)3通入CO2CFe2O3FeCl3Fe(OH)3加入盐酸DCl2Ca(ClO)2HClO加浓盐酸解析CaCO3不能一步反应生成Ca(OH)2。答案A8某溶液中有银离子、镁离子、亚铁离子和铝离子,若向其中通入过量的氨气,水浴加热后并搅拌后过滤出沉淀,再向沉淀中加入足量的盐酸,则所得新溶液中数目大量减少且在上述条件下能形成沉淀的阳离子是()A银离子B亚铁离子C镁离子 D铝离子解析通入过量氨气并水浴加热后,得到的沉淀为Mg(OH)2、Al(OH)3、Fe(OH)3由Fe(OH)2氧化而生成,重新溶解后溶液中有Fe3而无
8、Fe2;银形成银氨离子。答案B9(沈阳二中月考)石棉是一类价格低廉的硅酸盐材料,但是有毒,能使人患肺癌。一种叫矿青石棉的化学式为:Na2Fe5Si8O22(OH)2。它用稀硝酸溶液处理时,还原产物只有NO,下列说法正确的是()A该物质中Fe元素的化合价为2价,它属于硅酸盐B该物质的化学组成可表示为:Na2O3FeOFe2O38SiO2H2OC1 mol该物质能和18 mol HNO3反应,也能与含18 mol HCl的盐酸反应D这种石棉属于新型无机非金属材料解析本题考查硅酸盐的有关知识,较难。由化合物中正负化合价代数和等于0可知Na2Fe5Si8O22(OH)2中的Fe具有2与3价,且2与3的
9、Fe的物质的量之比为3:2,由此可将该硅酸盐写成氧化物的形式为:Na2O3FeOFe2O38SiO2H2O,由此化学式可知1 mol该物质能和18 mol HNO3(其中1 mol被还原,SiO2与HNO3不反应)反应,也能与含14 mol HCl的盐酸(SiO2与盐酸不反应)反应,该石棉不属于新型无机非金属材料。答案B10(长沙一中、雅礼中学联考)某CuSO4、Fe2(SO4)3、H2SO4的混合溶液100 mL,已知溶液中阳离子的浓度相同(不考虑水解),且SO的物质的量浓度为6 molL1,则此溶液最多溶解铁粉的质量为()A5.6 g B11.2 gC22.4 g D33.6 g解析设阳离
10、子浓度为x,则x1.5x0.5x6 molL1,x2 mol/L,所以溶液中含有阳离子的物质的量为n(Cu2)n(Fe3)n(H)0.2 mol,最多消耗铁的物质的量为n(Fe)0.2 mol0.1 mol0.1 mol0.4 mol,m(Fe)56 g/mol0.4 mol22.4 g。答案C11(2013安徽合肥)下列反应过程符合如图所示的关系是()A向Ba(NO3)2溶液中通入SO2气体至过量B向Na2SiO3溶液中通入HCl气体至过量C向澄清石灰水中通入CO2气体至过量D向NaAlO2溶液中通入HCl气体至过量解析向Ba(NO3)2溶液中通入SO2气体至过量,得到BaSO4沉淀的质量先
11、增大,后不变,A项错误;向Na2SiO3溶液中通入HCl气体至过量,生成H2SiO3沉淀的质量先增大,后不变,B项错误;向NaAlO2溶液中通入HCl气体至过量,发生的反应为AlOHH2O=Al(OH)3,Al(OH)33H=Al33H2O,两步反应消耗HCl气体的体积比为1:3,D项错误。答案C12在15.2 g铁和铜的合金中加入过量的硝酸溶液,合金完全溶解,同时生成气体X,再向所得溶液中加入足量的NaOH溶液,生成25.4 g沉淀,则下列表示X组成的选项中合理的是()A0.3 mol NO2、0.1 mol NOB0.6 mol NOC0.3 mol NO、0.1 mol NO2D0.2
12、mol NO2、0.2 mol NO解析合金与沉淀的质量差就是OH的质量,故n(OH)0.6 mol,由此知铁、铜反应后形成的离子共带0.6 mol正电荷,这说明反应中铁、铜共失去了0.6 mol电子。答案A13某500 mL溶液中含0.1 mol Fe2、0.2 mol Fe3,加入0.2 mol 铁粉,待Fe3完全还原后,溶液中Fe2的物质的量浓度为(假设反应前后体积不变)()A0.4 mol/L B0.6 mol/LC0.8 mol/L D1.0 mol/L解析本题涉及的知识点是铁的化学性质和物质的量浓度的计算,两方面都是要求掌握的内容,是高考考查的热点。根据反应Fe2Fe3=3Fe2知
13、,0.2 mol Fe3只与0.1 mol Fe反应生成0.3 mol Fe2,因此溶液中共有0.4 mol Fe2,其物质的量浓度为0.8 mol/L。答案C14(2013济宁1月)X、Y、Z、W均为中学化学常见的物质,一定条件下它们之间有如下转化关系(其他产物已略去),下列说法不正确的是()A若W是单质铁,则Z溶液可能是FeCl2溶液B若X是金属镁,则W可能是强氧化性单质C若W是氢氧化钠,则X与Z可能反应生成YD若X为氧气,则X、Z的相对分子质量可能相差4解析本题以和同种物质的连续反应模式为载体,考查物质的化学性质。A项,X可以为氯气,则Y为FeCl3溶液,Z为FeCl2溶液,A合理;C项
14、,若W为氢氧化物,X可为氢硫酸,则Y可为硫氢化钠,Z为硫化钠,硫化钠与氢硫酸反应可生成硫氢化钠(Y),C合理。D项,若X为氧气,则W可为碳,Y为CO2,则Z为CO,D合理。答案B15a g Mg、Al合金完全溶解在V1 L c1 molL1盐酸中,产生b mol H2。再向反应后的溶液中加入V2 L c2 molL1 NaOH溶液,好使沉淀达到最大值,且沉淀质量为d g。下列关系不正确的是()Ada34bBc1c2V2/V1C铝的质量为(24ba)/9 gD与金属反应后剩余盐酸为(c1V12b) mol解析选项A,最后d g沉淀为Mg(OH)2、Al(OH)3,可见沉淀质量等于a g Mg、A
15、l质量与OH质量之和,根据反应可知,Mg、Al失电子的物质的量等于H得电子的物质的量为2b moln(OH),故有da34b。选项B,加入NaOH后溶液的溶质为NaCl,根据n(Na)n(Cl)有c1V1c2V2,则c1c2V2/V1。选项C,设Mg、Al物质的量分别为x mol、y mol,则有24x27ya,2x3y2b,解得y(24ba)/9,则Al的质量为3(24ba) g。选项D,反应前盐酸的物质的量为c1V1 mol,反应消耗盐酸2b mol,故剩余盐酸的物质的量为(c1V12b) mol。答案C第卷(非选择题共60分)三、填空题(本题包括5个小题,共60分)16(本小题满分10分
16、)(2013潍坊)下列是某化学研究性学习小组对某无色水样成分的检验过程,已知该水样中只可能含有K、Mg2、Fe3、Cu2、Al3、Ag、Ca2、CO、SO、Cl中的若干种,该小组同学取100 mL水样进行实验:向样品中先滴加硝酸钡溶液,再滴加1 mol/L硝酸,实验过程中沉淀质量的变化如图所示:(1)水样中一定含有的阴离子是_,其物质的量浓度之比为_。(2)写出BC段曲线所表示反应的离子方程式:_。(3)由B点到C点变化过程中消耗硝酸的体积为_。(4)试根据实验结果推测K是否存在?_(填“是”或“否”);若存在,K的物质的量浓度c(K)的范围是_。(若K不存在,则不必回答)(5)设计简单实验验
17、证原水样中可能存在的离子:_。(写出实验步骤、现象和结论)解析该水样为无色溶液,所以Fe3和Cu2不存在;根据图像知,加入硝酸钡溶液产生沉淀,加入硝酸,沉淀部分溶解,所以原水样一定含有SO和CO,因为CO与Al3、Ag、Ca2、Mg2不能大量共存,所以Al3、Ag、Ca2、Mg2不存在。n(SO)n(BaSO4)0.01 mol,n(CO)n(BaCO3)0.02 mol,c(SO):c(CO)1:2。可能含有Cl,则c(K)0.6 molL1。答案(1)SO、CO1:2(2)CaCO32H=Ca2CO2H2O(3)40 mL(4)是c(K)0.6 molL1(5)取滴加稀硝酸后的少量上层清液
18、于试管中,向试管中加入适量硝酸银溶液,若生成白色沉淀,则原水样含Cl,若无白色沉淀,则原水样不含Cl17(本小题满分10分)下图是无机物AM在一定条件下的转化关系(部分产物及反应条件未列出)。其中,I是由第三周期元素组成的单质中熔点最高的金属,K是一种红棕色气体。提示:4FeS211O22Fe2O38SO2请填写下列空白:(1)在周期表中,组成单质G的元素位于第_周期_族。(2)在反应中氧化剂与还原剂的物质的量之比为_。(3)在、中既属于化合反应又属于非氧化还原反应的是_(填序号)。(4)反应的离子方程式是_ _。(5)将化合物D与KNO3、KOH共融,可制得一种“绿色”环保高效净水剂K2Fe
19、O4(高铁酸钾),同时还生成KNO2和H2O。该反应的化学方程式是_ _。解析该题推断的突破口是反应,根据“提示”可知D、A分别是Fe2O3、SO2;根据题中叙述信息,可知I为Al,K为NO2,再根据框图信息可以推断出B为SO3,C为硫酸,E为Fe(OH)3,F的溶液中含Fe3,G为Fe,H为氧化铝,J为稀硝酸,L为NO,M的溶液中含Fe2。(1)G为铁,Fe位于元素周期表第四周期族。(2)反应为铝热反应,化学反应方程式为Fe2O32Al=Al2O32Fe,氧化剂为Fe2O3,还原剂为Al,且物质的量之比为1:2。(3)反应为SO2与O2反应生成SO3,是化合反应,也是氧化还原反应;反应为SO
20、3溶解于水生成硫酸的反应,是化合反应,也是非氧化还原反应;反应为Fe(OH)3的分解反应;反应为NO2与H2O反应生成HNO3和NO,属于氧化还原反应。(4)反应是Fe2在酸性条件下被NO氧化的反应。答案(1)四(2)1:2(3)(4)3Fe2NO4H=3Fe3NO2H2O(5)Fe2O33KNO34KOH=2K2FeO43KNO22H2O18(本小题满分14分)(2013昆明).某研究性学习小组研究由Fe2制备Fe(OH)2,设计了两个实验方案。实验装置图如下(夹持装置已略去)。方案一:按图1进行实验。往100 mL大试管中加40 mL煤油,放入3粒米粒大小的金属钠后塞上橡胶塞,通过长颈漏斗
21、加入FeSO4溶液使煤油的液面至橡胶塞,夹紧弹簧夹。(1)简述钠发生反应的现象:_ _。(2)写出钠与硫酸亚铁溶液反应的离子方程式:_。方案二:按图2进行实验,溶液d为植物油。最终在两极间的溶液中首先观察到白色沉淀。(3)提供的试剂或电极材料:碳棒Fe棒CuCl2溶液NaCl溶液稀H2SO4溶液a为_,溶液c为_。(填序号)加入溶液d之前对溶液c进行加热煮沸处理的目的是_。写出电解的化学方程式:_ _。.该研究性学习小组发现上述实验中出现的白色沉淀会逐渐转变为浓绿色或绿色。继续进行以下研究。(1)甲同学查阅资料得到Fe(OH)2部分信息:资料名称氢氧化亚铁化学辞典,顾翼东编,1989年版P63
22、7白色无定形粉末或白色至淡绿色六方晶体。与氧气接触易被氧化,将细粉喷于空气中,则立即燃烧出火花普通化学教程(下册)P788白色。能强烈吸收O2,迅速变成棕色Fe(OH)3。这时氧化的中间产物为土绿色,其中含有Fe2、Fe3大学普通化学(下册)傅鹰著P637白色沉淀。此沉淀易被氧化成微绿色Fe3(OH)8根据资料信息,并依据白色和棕色不可能调配成绿色或灰绿色的配色原理,甲同学认为灰绿色(或绿色)物质应是_。(2)乙同学不同意甲同学的观点,认为灰绿色(或绿色)物质应是Fe(OH)2被溶液中的微量氧气氧化生成的Fe3(OH)8。设计实验证明该观点:_ _。解析.(1)钠的密度在煤油和水之间,与水反应
23、生成NaOH和氢气,生成的NaOH和FeSO4反应生成Fe(OH)2沉淀,所以反应的现象为钠在煤油和FeSO4之间跳动,有气泡生成。(2)利用电解原理生成Fe(OH)2,所以阳极为金属铁,生成Fe2,阴极为惰性电极碳棒,电解质溶液电解生成OH,则符合条件的电解质溶液为NaCl溶液。生成的Fe(OH)2易被氧气氧化,所以加热煮沸除去溶液中溶解的氧气。.(1)根据资料信息及配色原理可知灰绿色物质应是氢氧化亚铁晶体,化学式为Fe(OH)2nH2O。(2)Fe3(OH)8可写成FeOFe2O34H2O,可利用检验Fe3的方法来检验。答案.(1)有气泡生成,钠在煤油和FeSO4溶液界面上下跳动,最终完全
24、溶解(2)2NaFe22H2O=Fe(OH)22NaH2(3)排除溶液中的氧气Fe2H2OFe(OH)2H2.(1)淡绿色六方晶体Fe(OH)2nH2O(2)向图2装置的溶液c中加入稀盐酸,沉淀溶解后,加入KSCN溶液,观察溶液是否变成血红色19(本小题满分12分)(2013大同)为了提高氯化铵的经济价值,我国化学家设计了利用氢氧化镁热分解氯化铵制氨气并得到碱式氯化镁(MgOHCl)的工艺。某同学根据该原理设计的实验装置如图所示:请回答下列问题:(1)装置A中发生反应生成碱式氯化镁的化学方程式为_;装置B中碱石灰的作用是_ _。(2)反应过程中持续通入N2的作用有两点:一是使反应产生的氨气完全
25、导出并被稀硫酸充分吸收,二是_ _。(3)装置D的试管中产生的现象是_ _。(4)取下装置E,并将烧杯中溶液倒入蒸发皿中,微火小心蒸干得到固体样品(此温度下铵盐不分解)。称取不同质量的上述固体样品分别与16.00 mL相同浓度的NaOH溶液混合,完全溶解后,加热充分反应,并使放出的氨气经干燥后全部被稀硫酸吸收,测得氨气的质量如表所示:NaOH溶液的体积/mL16.00样品的质量/g3.16.29.312.4氨气的质量/g0.7480.7480.680a所用NaOH溶液的物质的量浓度为_ molL1。a_。解析(3)氨气溶于水显弱碱性,与Al3反应生成白色沉淀。(4)由表中数据知,蒸干得到的固体
26、样品是(NH4)2SO4和NH4HSO4的混合物。3.1 g样品时铵盐不足,6.2 g样品时氢氧化钠不足。设3.1 g样品中有x mol的(NH4)2SO4和y mol的NH4HSO4,则132x115y3.1,再由3.1 g样品与足量NaOH溶液反应生成0.748 g(0.044 mol) NH3知,2xy0.044,、联立得x0.02,y0.004。6.2 g样品时氢氧化钠先和NH4HSO4电离出的H反应,因样品中含(NH4)2SO4为0.04 mol,NH4HSO4为0.008 mol,设NaOH溶液的物质的量浓度为c molL1,则HOH=H2O 1 10008 mol 0.008 m
27、olNHOHNH3H2O 1 1(16c1030.008) mol(16c1030.008) mol(16c1030.008) mol0.044 mol,c3.2512.4 g样品时铵盐过量,由知n(NaOH)0.052 mol,n(NH4)2SO40.08 mol,n(NH4HSO4)0.016 mol,则HOH=H2O 1 10016 mol0.016 molNHOHNH3H2O 1 1 0.036 mol 0.036 molm(NH3)0.036 mol17 gmol10.612 g答案(1)Mg(OH)2NH4ClMgOHClNH3H2O干燥氨气(2)防止装置D中的AlCl3溶液倒吸入
28、装置C中(3)产生白色沉淀(4)3.250.61220(本小题满分14分)(2013济南)铁、铝、铜等金属及其化合物在日常生活中应用广泛,请根据下列实验回答问题:(1)生铁中含有一种铁碳化合物X(Fe3C)。X在足量的空气中高温煅烧,生成有磁性的固体Y,将Y溶于过量盐酸后溶液中大量存在的阳离子是_;Y与过量浓硝酸反应后溶液中含有的盐的化学式为_。(2)某溶液中有Mg2、Fe2、Al3、Cu2等四种离子,向其中加入过量的NaOH溶液后,过滤,将滤渣高温灼烧并将灼烧后的固体投入到过量的稀盐酸中,所得溶液与原溶液相比,溶液中大量减少的阳离子是_;AMg2BFe2CAl3 DCu2(3)氧化铁是重要工
29、业颜料,用废铁屑制备它的流程如下:回答下列问题:操作的名称是_;操作的名称是_;操作的方法为_。Na2CO3溶液可以除油污,原因是(用离子方程式表示)_。请完成生成FeCO3沉淀的离子方程式:_。解析(1)铁的氧化物中具有磁性的是Fe3O4,Fe3O4溶于过量的盐酸后溶液中存在的阳离子是Fe2、Fe3、H;Fe3O4溶于过量的浓硝酸后其中的Fe2会被氧化为Fe3,所以反应后的溶液中含有的盐是Fe(NO3)3。(2)该溶液中加入过量的NaOH溶液后:Mg2Mg(OH)2、Fe2Fe(OH)2、Al3AlO、Cu2Cu(OH)2;过滤后滤渣中含有Mg(OH)2、Fe(OH)2、Cu(OH)2;高温
30、灼烧后Mg(OH)2MgO、Fe(OH)2Fe2O3、Cu(OH)2CuO;将MgO、Fe2O3、CuO投入过量盐酸后生成Mg2、Fe3、Cu2,故应选择B、C。(3)从流程图中知道经操作后得到滤渣,故该操作是过滤;操作是得到FeCO3沉淀后进行的,故该操作是洗涤;洗涤沉淀的操作为在漏斗中加入适量蒸馏水,浸没沉淀,让蒸馏水自然流下,重复数次。Na2CO3溶液可以除油污是因为碳酸根离子的水解:COH2OHCOOH。从流程图分析,生成FeCO3沉淀的物质是Fe2和HCO,根据元素守恒得Fe22HCO=FeCO3CO2H2O。答案(1)Fe2、Fe3、HFe(NO3)3(2)BC(3)过滤洗涤在漏斗中加入适量蒸馏水,浸没沉淀,让蒸馏水自然流下,重复数次COH2OHCOOHFe22HCO=FeCO3CO2H2O