1、专题3综合检测时间：90分钟满分：100分第卷(选择题共48分)一、选择题(每小题3分，共48分)1铝、铁、铜都是重要的金属元素。下列有关说法正确的是(D)A三者对应的氧化物均为碱性氧化物B三者的单质放置在空气中均只生成氧化物C三者的硫酸盐都可用作自来水生产中的净水剂D三者在生产生活中的最大用途都是生产合金解析：Al2O3为两性氧化物，A项错误；Cu在空气中发生腐蚀会生成碱式碳酸铜，B项错误；CuSO4有毒，不能用作自来水生产中的净水剂。2有些科学家提出硅是“21世纪的能源”，这主要是由于作为半导体材料的硅在太阳能发电过程中具有重要的作用。下列关于硅及其化合物的说法正确的是(C)A水泥、玻璃、
2、水晶饰物都是硅酸盐制品B高温条件下可在试管内完成用焦炭和石英砂(SiO2)制取粗硅的反应C透闪石的化学式为Ca2Mg5Si8O22(OH)2，写成氧化物的组合形式为2CaO5MgO8SiO2H2OD自然界中硅元素的储量丰富，存在大量的单质硅解析：A项，水晶的主要成分是二氧化硅，A项错误；B项，焦炭和石英砂(SiO2)制取硅需要高温，这种条件下试管会熔化，B项错误；D项，自然界中没有游离态的硅，D项错误。3有含NaCl、FeCl3、MgCl2、AlCl3四种物质的溶液，只用一种试剂就可以把它们鉴别开，该试剂是(B)A盐酸 B烧碱溶液C氨水 DKSCN溶液解析：在含四种物质的溶液中分别滴加NaOH
3、溶液直至过量，NaCl溶液无明显现象；FeCl3溶液中出现红褐色沉淀；MgCl2溶液中出现白色沉淀；AlCl3溶液中先出现白色沉淀，后沉淀消失。4下列各组物质相互反应后，向所得溶液中滴入KSCN溶液，溶液变成血红色的是(A)A氯水和氯化亚铁溶液B铁屑和氯化铜溶液C铁屑和过量稀硫酸D过量铁屑和氯化铁溶液解析：滴入KSCN溶液，溶液变成血红色，说明所得溶液中有Fe3。A项发生反应Cl22Fe2=2Cl2Fe3；B项发生反应FeCu2=Fe2Cu；C项发生反应Fe2H=Fe2H2；D项发生反应Fe2Fe3=3Fe2，故选A。5某混合物X由Al2O3、Fe2O3、Cu、SiO2中的一种或几种物质组成。
4、进行如下实验，下列有关说法正确的是(D)A步骤中减少的3 g固体一定是混合物B经过步骤后减少的固体只有CuC根据步骤、可以判断混合物X的成分为Al2O3、Fe2O3、Cu、SiO2D根据上述步骤可以得出m(Fe2O3)m(Cu)11解析：Al2O3、SiO2都能与NaOH溶液反应，所以步骤中减少的3 g固体可能为Al2O3或SiO2，不一定为混合物，A项错误；由步骤产生蓝色溶液和1.92 g固体可知6.4 g固体为Cu和Fe2O3的混合物，发生了反应：Fe2O36H=2Fe33H2O、Cu2Fe3=2Fe2Cu2，故减少的固体为Cu和Fe2O3，B项错误；根据步骤只能判断混合物中至少含有Al2
5、O3、SiO2中的一种物质，无法确定Al2O3、SiO2是否都存在，根据步骤可以确定一定存在Fe2O3、Cu，C项错误；经过步骤固体质量减少了6.4 g1.92 g4.48 g，减少的质量为Fe2O3和部分Cu，剩余的1.92 g为Cu。设参加反应的Cu的物质的量为x mol，根据反应Cu2Fe3=2Fe2Cu2可知FeCl3的物质的量为2x mol，那么Fe2O3的物质的量为x mol，则64 gmol1x mol160 gmol1x mol4.48 g，解得x0.02，则m(Fe2O3)m(Cu)(160 gmol10.02 mol)(64 gmol10.02 mol1.92 g)11，D
6、正确。6下列说法中不正确的是(B)A向NaAlO2溶液中通入过量CO2制Al(OH)3：AlOCO22H2O=Al(OH)3HCOB等质量的NaHCO3和Na2CO3分别与足量盐酸反应，在同温同压下，生成的CO2体积相同C除去FeCl2溶液中混有的FeCl3可加入过量铁粉，再过滤D向某溶液中加入2滴KSCN溶液，溶液不显红色。再向溶液中加入几滴新制氯水，溶液变红色，则该溶液中一定含有Fe2解析：等质量的Na2CO3和NaHCO3分别与足量盐酸反应：Na2CO32HCl=2NaClCO2H2O，NaHCO3HCl=NaClCO2H2O，产生的CO2在同温同压下的体积比为4253，B项错误；2Fe
7、Cl3Fe=3FeCl2，过量的铁过滤即可除去，C项正确；D项的方法为检验Fe2的方法，正确。7下列各组物质按所述混合反应后，既有气体生成，最终又有沉淀生成的是(A)金属钠投入FeCl3溶液中明矾溶液和过量的NaOH溶液混合在过量的NaHCO3溶液中加入少量石灰水在CuSO4溶液中加入过氧化钠粉末A BC D解析：中有氢气和Fe(OH)3沉淀生成；中既没有气体生成，最终也没有沉淀生成；中只有沉淀生成；中有氧气和Cu(OH)2沉淀生成。8工业上用铝土矿(主要成分为Al2O3，含Fe2O3杂质)为原料冶炼铝的工艺流程如下：下列叙述正确的是(D)A试剂X可以是氢氧化钠溶液，也可以是盐酸B反应过滤后所
8、得沉淀为氢氧化铁C图中所示转化反应都不是氧化还原反应D反应的化学方程式为NaAlO2CO22H2O=Al(OH)3NaHCO3解析：由后续流程可知，反应中试剂X的作用是将铝元素转移到溶液中，从而与Fe2O3分离。由于Al2O3属于两性氧化物，而Fe2O3属于碱性氧化物，所以应选用氢氧化钠溶液溶解Al2O3，反应过滤后所得沉淀为Fe2O3，A、B项错误；流程最后一步电离Al2O3制取Al时，元素化合价发生变化，属于氧化还原反应，C项错误；由反应分析，溶液乙的溶质是NaAlO2，反应的产物是Al(OH)3和NaHCO3，说明通入的物质Y是CO2，根据元素守恒，反应的化学方程式为NaAlO2CO22
9、H2O=Al(OH)3NaHCO3，D项正确。9已知Ba(AlO2)2可溶于水，向Al2(SO4)3溶液中逐滴加入Ba(OH)2溶液时，生成沉淀的物质的量y与加入Ba(OH)2的物质的量x的关系曲线如图所示。下列有关叙述正确的是(D)Aab过程中，沉淀的物质的量：Al(OH)3大于BaSO4Bcd过程中，溶液中离子的物质的量： AlO小于Ba2Cad过程中，沉淀的物质的量：BaSO4可能小于Al(OH)3Dde过程中，溶液中离子的物质的量：Ba2可能等于OH解析：假设有1 mol Al2(SO4)3，则溶液中含有2 mol Al3、3 mol SO。Ob过程中，向溶液中逐滴加入Ba(OH)2溶
10、液，发生反应：Al33OH=Al(OH)3、SOBa2=BaSO4，当2 mol Al3完全沉淀时，消耗3 mol Ba(OH)2，此时3 mol SO全部沉淀，共生成2 mol Al(OH)3和3 mol BaSO4沉淀(即b点时)，故ab过程中，BaSO4的物质的量大于Al(OH)3的物质的量，A项错误。bd过程中，继续滴加Ba(OH)2溶液，Al(OH)3逐渐溶解，发生反应：2Al(OH)3Ba(OH)2=Ba(AlO2)24H2O，因此cd过程中，AlO的物质的量大于Ba2的物质的量，B项错误。b点时沉淀量最大，且BaSO4的物质的量大于Al(OH)3的物质的量，bd过程中，Al(OH
11、)3逐渐溶解，故C项错误。de过程中，当加入Ba(OH)2的物质的量等于Ba(AlO2)2的物质的量时，溶液中Ba2与OH的物质的量相等，D项正确。10向MgCl2、AlCl3混合溶液中加入盐酸或NaOH溶液时，沉淀的物质的量y (mol)与加入的盐酸或NaOH溶液的体积x (mL)的关系如图所示。下列结论不正确的是(B)A混合溶液中c(AlCl3)c(MgCl2)11B混合溶液中c(AlCl3)c(MgCl2)31Ct之前加NaOH溶液，t之后加盐酸D盐酸与NaOH溶液的物质的量浓度相同解析：由题意及图示知：t之前加NaOH溶液，t之后加盐酸，由于图形对称，到E点时，状态复原，故NaOH与H
12、Cl的物质的量浓度相同。OA，发生反应为Al33OH=Al(OH)3，Mg22OH=Mg(OH)2；AB，发生反应为Al(OH)3OH=AlO2H2O，消耗NaOH溶液的体积与OA消耗NaOH溶液的体积之比为15，从而表明原溶液中c(MgCl2)c(AlCl3)11。115个烧杯中都盛有同浓度、同体积的稀硫酸，分别加入下列物质使硫酸恰好完全反应，所得溶液浓度相等的是(C)镁粉氧化镁氢氧化镁碳酸镁碳酸氢镁A和 B和C和 D和解析：有关化学反应为：MgH2SO4=MgSO4H2MgOH2SO4=MgSO4H2OMg(OH)2H2SO4=MgSO42H2OMgCO3H2SO4=MgSO4CO2H2O
13、Mg(HCO3)2H2SO4=MgSO42CO22H2O反应生成同物质的量的MgSO4，反应不生成H2O，反应和、和生成同物质的量的H2O，则反应、使溶液体积相同，反应、使溶液体积相同。12已知Cu2Fe3=Cu22Fe2，Zn2Fe3=Zn22Fe2，现把等物质的量的CuSO4、FeCl3和Zn置于水中，充分反应后的混合物中除SO、Cl外还有(D)AZn2、Cu、Fe2BZn2、Cu2、Fe、Fe2CZn2、Cu2、Fe2DZn2、Cu2、Cu、Fe2解析：设CuSO4、FeCl3和Zn的物质的量均为1 mol，由题中所给的反应式可得出氧化性：Fe3Cu2，所以Zn先与Fe3反应，则1 mo
14、l Fe3消耗Zn 0.5 mol，剩余的0.5 mol Zn能置换出0.5 mol Cu，溶液中还剩余Cu2 0.5 mol，即反应后的混合物中含有Fe2、Zn2、Cu2、Cu。13某溶液既能溶解Al(OH)3，又能溶解H2SiO3，在该溶液中可以大量共存的离子组是(B)AK、Na、HCO、NOBNa、SO、Cl、ClOCH、Mg2、SO、NODAg、K、NO、Na解析：既能溶解Al(OH)3，又能溶解H2SiO3的是强碱性溶液，HCO、Mg2、H、Ag均不能在强碱性溶液中大量存在。14下表中的各组物质之间通过一步反应就能实现如图所示转化的是(D)A. BC D解析：NaOH不能一步转化成N
15、a2O。15将a 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，恰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(C)Ada34bBc1C铝的质量为 gD与金属反应后剩余HCl的物质的量为(c1V22b) mol解析：d g沉淀为Mg(OH)2和 Al(OH)3的混合物，可得沉淀质量等于Mg、Al合金的质量与沉淀中OH的质量之和，根据反应可知，沉淀中OH的物质的量反应过程中生成的MgCl2和AlCl3中Cl的物质的量2n(H2)2b mol，故有da34b，A项正确；加入NaOH后
16、溶液中的溶质为NaCl，根据n(Na)n(Cl)有c1V1c2V2，则c1，B项正确；设Mg、Al的物质的量分别为x mol、y mol，则有24x27ya,2x3y2b，解得y，铝的质量为3(24ba)g，C项错误；反应前HCl的物质的量为c1V1mol，与金属反应消耗HCl 2b mol，故剩余HCl(c1V12b) mol，D项正确。16将4.6 g Na和2.7 g Al同时加入足量的水中充分反应，将反应后的溶液稀释、定容为500 mL。下列说法不正确的是(D)A所得溶液中阳离子和阴离子的物质的量之比为11B反应中消耗的水的质量是加入的Al的质量的2倍C所得溶液中AlO的物质的量浓度为
17、0.2 mol/LD反应中放出的气体在标准状况下的体积为2.24 L解析：2Na2H2O=2NaOHH2 2 2 2 1 0.2 mol 0.2 mol 0.2 mol 0.1 mol2Al2NaOH2H2O=2NaAlO23H2 2 2 2 2 3 0.1 mol 0.1 mol 0.1 mol 0.1 mol 0.15 mol由此可知，所得溶液为NaOH和NaAlO2的混合溶液，由电荷守恒可知，溶液中阳离子和阴离子的物质的量之比为11，A项正确；反应中消耗的水的质量为(0.2 mol0.1 mol)18 g/mol5.4 g，即为加入的Al的质量的2倍，B项正确；反应后生成NaAlO2 0
18、.1 mol，其物质的量浓度为0.2 mol/L，C项正确；反应中放出的气体在标准状况下的体积为(0.1 mol0.15 mol)22.4 L/mol5.6 L，D项不正确。第卷(非选择题共52分)二、非选择题(共52分)17(12分)AI分别表示中学化学中常见的物质，它们之间的相互转化关系如下(部分反应物、生成物没有列出)：已知：A、B、C、D、E、F六种物质中均含有同一种元素；固体化合物G电解后只生成H、I。(1)写出物质的化学式：E.Fe(OH)2，F.Fe(OH)3，J.NaAlO2。(2)写出下列反应的化学方程式：3Fe3O48Al9Fe4Al2O3；Fe3O48HClFeCl22F
19、eCl34H2O；2Al2O34Al3O2。(3)写出“CD”的离子方程式(各写一个)：CD：2Fe2H2O22H=2Fe32H2O；DC：2Fe3Cu=2Fe2Cu2。解析：本题可以从E、F间的转化关系和G的性质(反应)上找解题突破口。因E、F为C、D与碱反应的产物，且在空气中能相互转化，结合学过的Fe(OH)2到Fe(OH)3的转化，推测E为Fe(OH)2，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中既有Fe2又有Fe3，所以B为Fe3O4，A为Fe。能电解的二元化合物为金属氧化物或金属氯化物，G能与NaO
20、H溶液反应，表明G为两性氧化物Al2O3。18(11分)硅酸钠是一种重要的无机功能材料，某研究性学习小组设计的利用海边的沙子(含氧化铁和氯化钠等可溶性杂质)制备硅酸钠的流程如下： (1)沙子加水洗涤的目的是除去氯化钠等可溶性杂质。研磨后加入NaOH溶液时所发生反应的离子方程式是SiO22OH=SiOH2O。(2)实验室进行蒸发操作要用到的仪器有铁架台(含铁圈)、玻璃棒、蒸发皿和酒精灯。(3)残渣的成分是Fe2O3(填化学式)。将残渣溶于盐酸，再加入NaOH溶液得到沉淀，将该沉淀加入到NaClO和NaOH的混合溶液中可制得一种优质净水剂。请完成该反应的离子方程式： (4)按题述流程制得的硅酸钠晶
21、体可表示为Na2OnSiO2，若沙子的质量为10.0 g，其中所含的SiO2的质量分数为90%，最终得到硅酸钠晶体15.2 g，则n1.5。解析：(1)沙子中含有可溶性杂质氯化钠等，加水溶解可将其除去，氢氧化钠和二氧化硅反应生成硅酸钠。(2)蒸发溶液要选用酒精灯、蒸发皿，为防止受热不均液体溅出，过程中要用玻璃棒搅拌。(3)Fe2O3不与氢氧化钠溶液反应，故残渣为Fe2O3。Fe(OH)3与NaClO和NaOH反应生成Na2FeO4的反应方程式为2Fe(OH)33NaClO4NaOH=2Na2FeO43NaCl5H2O。(4)10.0 g沙子中SiO2的物质的量为0.15 mol，硅酸钠晶体的质
22、量为15.2 g，则Na2O的质量为15.2 g9 g6.2 g，即Na2O的物质的量为0.1 mol，则硅酸钠晶体中n(Na2O)n(SiO2)0.1 mol0.15 mol11.5，故n1.5。19(12分)合金是一类非常重要的金属材料，在生产、生活、军事和高科技领域中都有广泛应用 。铁铝合金是一种新型的高温结构材料。(1)写出工业生产中生成单质铁和铝的化学方程式：Fe2O33CO2Fe3CO2,2Al2O34Al3O2。(2)高温条件下，Al和Fe2O3按一定比例混合反应可制得Fe3Al，写出该反应的化学方程式：3Fe2O38Al2Fe3Al3Al2O3。(3)如图表示室温时添加有不同组
23、分的Fe3Al在65%的浓硝酸中的腐蚀情况。由图可看出添加了Si(填元素符号)元素的合金耐腐蚀性最差。(4)某校兴趣小组欲测定另一种铁铝硅合金(FexAlySiz)的组成。小明同学提出如下方案：准确称取1.46 g该合金粉末，加入足量NaOH溶液(Si2NaOHH2O=Na2SiO32H2)，充分反应后过滤，通过测定剩余固体的质量及收集到的气体体积，可计算出此合金的组成。写出Al与NaOH溶液反应的离子方程式：2Al2OH2H2O=2AlO3H2。小军同学认为该方案难以准确测定标准状况下所得气体的体积，操作不简便。于是他设计了第二种方案：准确称取1.46 g该合金粉末，加入过量盐酸充分反应后过
24、滤，测得剩余固体的质量为0.07 g；向滤液中滴加足量NaOH溶液，充分搅拌、过滤、洗涤得固体；再将所得固体充分加热、灼烧得红棕色粉末1.60 g。试通过计算确定此合金的组成。答案：m(Si)0.07 g，n(Si)0.002 5 mol，n(Fe)2n(Fe2O3)20.02 mol，m(Fe)0.02 mol56 gmol11.12 g；m(Al)1.46 g1.12 g0.07 g0.27 g，n(Al)0.01 mol。则n(Fe)n(Al)n(Si)0.02 mol0.01 mol0.002 5 mol841，故该合金的组成为Fe8Al4Si。解析：(1)工业上用热还原法制备单质铁，
25、用电解法制备单质铝。(2)Al可置换出Fe2O3中的Fe，然后由Al和Fe可制得Fe3Al。(3)由图可知添加了Si元素的合金在65%的浓硝酸中失重最多，耐腐蚀性最差。20(9分)某厂的酸性工业废水中含有一定量的Fe3、Cu2、Au3等离子。有人设计了如图所示的工艺流程，利用常用的酸、碱和工业生产中的废铁屑，从废水中回收金，并生产一定量的铁红和氧化铜。(注：稀硝酸能氧化铜，不能氧化金)填写下面空白：(1)图中标号处需加入的相应物质分别是铁屑、稀硫酸、稀硝酸、氢氧化钠、氢氧化钠。(2)写出处发生反应的离子方程式Fe2H=Fe2H2，2Fe3Fe=3Fe2，Cu2Fe=CuFe2，2Au33Fe=
26、2Au3Fe2 。(3)铁红的化学式为Fe2O3；分别写出铁红和氧化铜在工业上的一种主要用途：铁红用作红色颜料；氧化铜用作制铜盐的原料。解析：在基础知识方面，本题着重考查了Fe、Cu、Fe2、Fe3、Cu2、Au3的氧化性和还原性及Fe与Fe2、Fe3间的相互转化关系。在基本技能方面，主要考查了设计常见阳离子分离方案的能力。(1)本实验的目的是用废铁屑、常用的酸和碱，从废水中回收金，并生产一定量的铁红和氧化铜 。而废水中含有Fe3、Cu2、Au3，因此首先加入废铁屑将Cu和Au都置换出来。Cu和Au的分离可以利用Cu与稀硝酸能反应而Au不能，将其分离，Cu2和Fe2分别加入碱使其转化为沉淀，灼
27、烧分别生成它们的氧化物。(2)由于废水显酸性，又含有Cu2、Au3、Fe3，因此加入铁屑发生反应的离子方程式为：Fe2H=H2Fe2，FeCu2=CuFe2，3Fe2Au3=2Au3Fe2，2Fe3Fe=3Fe2。(3)铁红的化学式为Fe2O3，铁红常用作红色颜料，氧化铜常用作制铜盐的原料。21(8分)某铝合金中含有合金元素镁、铜、硅，为了测定该合金中铝的含量，设计了如下实验，请回答有关问题：(1)称取样品a g，称量时应该使用的主要仪器的名称是托盘天平。(2)将样品溶解于足量的稀盐酸中过滤。滤液中主要含有MgCl2、AlCl3(写化学式)，滤渣中含有Cu、Si(写化学式)，溶解、过滤用到的玻
28、璃仪器是烧杯、玻璃棒、漏斗。(3)向滤液中加入过量氢氧化钠溶液，过滤。主要的离子方程式是Mg22OH=Mg(OH)2、Al34OH=AlO2H2O。(4)在步骤(3)的滤液中通入足量二氧化碳气体，过滤。主要的离子方程式是AlOCO22H2O=Al(OH)3HCO。(5)步骤(4)过滤后的滤渣用蒸馏水洗涤，烘干并灼烧至恒重，冷却后称重，其质量为b g。有关的化学方程式是2Al(OH)3Al2O33H2O，原样品中铝的质量分数是%。解析：首先明确实验目的测定合金中铝的含量，其次根据步骤理清化学反应原理(1)合金加盐酸将硅、铜除去。(2)滤液加NaOH溶液将镁除去；(3)通过获得Al(OH)3、Al2O3称量计算。