1、第三章测评B(高考体验卷)(时间:60分钟满分:100分)可能用到的相对原子质量:H1C12N14O16Na23P31S32Cl35.5Cu63.5Ag108Ba137一、选择题(本题包括12小题,每小题4分,共48分。每小题只有1个选项符合题意)1.(2013山东理综)足量下列物质与相同质量的铝反应,放出氢气且消耗溶质物质的量最少的是()A.氢氧化钠溶液B.稀硫酸C.盐酸D.稀硝酸解析:铝与稀硝酸反应但不产生H2,与NaOH溶液反应的化学方程式为2Al+2NaOH+2H2O2NaAlO2+3H2,可知2 mol Al可消耗2 mol NaOH,生成3 mol H2;与稀硫酸反应的化学方程式为
2、2Al+3H2SO4Al2(SO4)3+3H2,可知2 mol Al消耗3 mol H2SO4,生成3 mol H2;与盐酸反应的化学方程式为2Al+6HCl2AlCl3+3H2,可知2 mol Al消耗6 mol HCl,生成3 mol H2;故等量Al与足量其他物质反应,放出氢气消耗溶质物质的量最少的是A。答案:A2.(2013全国新课标卷)能正确表示下列反应的离子方程式是()A.浓盐酸与铁屑反应:2Fe+6H+2Fe3+3H2B.钠与CuSO4溶液反应:2Na+Cu2+Cu+2Na+C.NaHCO3溶液与稀硫酸反应:C+2H+H2O+CO2D.向FeCl3溶液中加入Mg(OH)2:3Mg
3、(OH)2+2Fe3+2Fe(OH)3+3Mg2+解析:A选项产物为Fe2+,错误;B选项,Na先与水反应生成NaOH,NaOH再与CuSO4反应,错误;C选项,HC与H+反应,错误;D选项是沉淀的转化,Mg(OH)2转化为更难溶的Fe(OH)3沉淀,正确。答案:D3.(2013江苏化学)下列表示对应化学反应的离子方程式正确的是()A.MnO2与浓盐酸反应制Cl2:MnO2+4HClMn2+2Cl-+Cl2+2H2OB.明矾溶于水产生Al(OH)3胶体:Al3+3H2OAl(OH)3+3H+C.Na2O2溶于水产生O2:Na2O2+H2O2Na+2OH-+O2D.Ca(HCO3)2溶液与少量N
4、aOH溶液反应:HC+Ca2+OH-CaCO3+H2O解析:A中应为MnO2+4H+2Cl-Mn2+Cl2+2H2O;B中应将“”符号改为“(胶体)”;C中应为2Na2O2+2H2O4Na+4OH-+O2;D中离子方程式正确。答案:D4.(2012海南改编)两种盐的固体混合物:加热时有气体产生,加水溶解时有沉淀生成,且沉淀溶于稀盐酸。满足上述条件的混合物是()A.BaCl2和(NH4)2SO3B.AgNO3和NaClC.FeCl3和NaOHD.KCl和Na2CO3解析:A项有铵盐,加热产生气体,溶解得到BaSO3沉淀且溶于盐酸;B项溶解得到的AgCl不溶于盐酸;C项加热无气体产生,溶解得到Fe
5、(OH)3可溶于盐酸;D项溶解得不到沉淀。答案:A5.(2012北京理综)下列用品的有效成分及用途对应错误的是()ABCD用品有效成分NaClNa2CO3Al(OH)3Ca(ClO)2用途做调味品做发酵粉做抗酸药做消毒剂解析:小苏打的有效成分是NaHCO3,不是Na2CO3,B错误。答案:B6.(2011北京理综)下列实验方案中,不能测定Na2CO3和NaHCO3混合物中Na2CO3质量分数的是()A.取a克混合物充分加热,减重b克B.取a克混合物与足量稀盐酸充分反应,加热、蒸干、灼烧,得b克固体C.取a克混合物与足量稀硫酸充分反应,逸出气体用碱石灰吸收,增重b克D.取a克混合物与足量Ba(O
6、H)2溶液充分反应,过滤、洗涤、烘干,得b克固体解析:碱石灰不仅可以吸收CO2,还可以吸收水蒸气,所以C选项无法确定CO2的质量;其他选项均可;A选项只有NaHCO3受热分解,用差量法求解;B、D选项设Na2CO3、NaHCO3分别为x mol、y mol,列方程,B选项(2x+y)58.5=b,D选项196(x+y)=b,联立求解即可。答案:C7.(2011广东理综)某同学通过系列实验探讨Mg及其化合物的性质,操作正确且能达到目的的是()A.将水加入浓硫酸中得稀硫酸,置镁片于其中探讨Mg的活泼性B.将NaOH溶液缓慢滴入MgSO4溶液中,观察Mg(OH)2沉淀的生成C.将Mg(OH)2浊液直
7、接倒入已装好滤纸的漏斗中过滤,洗涤并收集沉淀D.将Mg(OH)2沉淀转入表面皿中,加足量稀盐酸,加热蒸干得无水MgCl2固体解析:本题考查镁及其化合物的性质、常见的基本实验操作。稀释浓硫酸时,应将浓硫酸沿着器壁慢慢加入水中,并及时搅拌,A项错误;过滤时需要用玻璃棒引流,C项错误;蒸发溶液时应该用蒸发皿而不是表面皿,且必须在HCl的气氛中加热MgCl2溶液才能得到MgCl2固体,D项错误。因此只有选项B是正确的。答案:B8.(2011上海化学)高铁酸钾(K2FeO4)是一种新型的自来水处理剂,它的性质和作用是()A.有强氧化性,可消毒杀菌,还原产物能吸附水中杂质B.有强还原性,可消毒杀菌,氧化产
8、物能吸附水中杂质C.有强氧化性,能吸附水中杂质,还原产物能消毒杀菌D.有强还原性,能吸附水中杂质,氧化产物能消毒杀菌解析:由高铁酸钾的化学式可以看出,铁元素处于+6价,容易降低,表现出强氧化性,可用于消毒杀菌,反应生成的Fe3+能发生水解生成的氢氧化铁胶体具有较强的吸附能力,可吸附水中的杂质可使水净化,故选A项。答案:A9.(2010上海化学改编)由5 mol Fe2O3、4 mol Fe3O4和3 mol FeO组成的混合物中,加入纯铁1 mol并在高温下和Fe2O3反应。若纯铁完全反应,则反应后混合物中FeO与Fe2O3的物质的量之比可能是()4332312lA.B.C.D.解析:铁与氧化
9、铁反应存在两种可能的产物FeO和Fe3O4。若生成FeO:Fe2O3+Fe3FeO,则反应中生成3 mol FeO,剩余Fe2O3的物质的量为4 mol,则FeO与Fe2O3的物质的量之比为32,正确;若生成Fe3O4:4Fe2O3+Fe3Fe3O4,此时剩余的Fe2O3的物质的量为1 mol,故FeO与Fe2O3的物质的量之比为31,正确。答案:C10.(2010上海化学)将0.4 g NaOH和1.06 g Na2CO3混合并配成溶液,向溶液中滴加0.1 molL-1稀盐酸。下列图像能正确表示加入盐酸的体积和生成CO2的物质的量的关系的是()解析:NaOH与碳酸钠溶液中加入HCl,首先与N
10、aOH反应,然后与Na2CO3反应转化为NaHCO3:C+H+HC,之后才与HC反应生成CO2,结合各种物质的量分析图像可知C项符合题意。答案:C11.(2009海南化学)除去NaHCO3溶液中混有的少量Na2CO3可采取的方法是()A.通入二氧化碳气体B.加入氢氧化钡溶液C.加入澄清石灰水D.加入稀盐酸解析:除杂方法要操作简便、效果好、不带来新的杂质、保留非杂质成分。溶液中可用这样的方法:Na2CO3+H2O+CO22NaHCO3。答案:A12.(2009全国理综)为了检验某含有NaHCO3杂质的Na2CO3样品的纯度,现将w1 g样品加热,其质量变为w2g,则该样品的纯度(质量分数)是()
11、A.B.C.D.解析:2NaHCO3Na2CO3+CO2+H2Om(减少)28410662x(w1-w2)解得x=,从而有:w(Na2CO3)=,A项正确。答案:A二、非选择题(本题包括4小题,共52分)13.(2012重庆理综)(12分)氯离子插层镁铝水滑石Mg2Al(OH)6ClxH2O是一种新型离子交换材料,其在高温下完全分解为MgO、Al2O3、HCl和水蒸气。现用如图装置进行实验确定其化学式(固定装置略去)。(1)Mg2Al(OH)6ClxH2O加热分解的化学方程式为。(2)若只通过测定装置C、D的增重来确定x,则装置的连接顺序为(按气流方向,用接口字母表示),其中C的作用是。装置连
12、接后,首先要进行的操作的名称是。(3)加热前先通N2排尽装置中的空气,称取C、D的初始质量后,再持续通入N2的作用是、等。(4)完全分解后测得C增重3.65 g、D增重9.90 g,则x=。若取消冷却玻管B后进行实验,测定的x值将(填“偏高”或“偏低”)。(5)上述水滑石在空气中放置时易发生反应生成Mg2Al(OH)6Cl1-2x(CO3)yzH2O,该生成物能发生类似的热分解反应。现以此物质为样品,用(2)中连接的装置和试剂进行实验测定z,除测定D的增重外,至少还需测定。解析:(1)根据题给信息:高温下完全分解为MgO、Al2O3、HCl和水蒸气,可写出其化学方程式:2Mg2Al(OH)6C
13、lxH2O4MgO+Al2O3+2HCl+(5+2x)H2O;(2)装置C的作用是吸收反应生成的HCl气体,装置D的作用是吸收水蒸气,应该首先通过D装置吸收水蒸气,后通过C装置吸收HCl;将气体通过洗气瓶进行洗气时,应该从长导管一侧通入气体,故其连接顺序是aedb;连接好装置后首先应该检查装置的气密性;(3)因为加热后的装置中含有残留的HCl和水蒸气,为了避免引起实验误差,保证反应产生的气体全部被装置C、D吸收,所以要通入N2排出装置内残留的气体,同时也是为了防止产生倒吸;(4)2Mg2Al(OH)6ClxH2O4MgO+Al2O3+2HCl+(5+2x)H2O7318(5+2x)3.65 g
14、9.90 g解得:x=3若没有冷却玻璃管,由于气体温度高,装置D不能将水蒸气充分吸收从而造成结果偏低。(5)由于化学式中出现了两个未知数,所以必须要测量3个数据,列二元一次方程组进行求解,所以除测定D的增重外,至少还需测定两个数据:装置C的增重及样品质量(或样品质量及样品分解后残余物质量或装置C的增重及样品分解后残余物质量)。答案:(1)2Mg2Al(OH)6ClxH2O4MgO+Al2O3+2HCl+(5+2x)H2O(2)aedb吸收HCl气体检查装置的气密性(3)将分解产生的气体全部带入装置C、D中完全吸收防止产生倒吸(合理答案均给分)(4)3偏低(5)装置C的增重及样品质量(或样品质量
15、及样品分解后残余物质量或装置C的增重及样品分解后残余物质量)14.(2012上海化学)(12分)钠是活泼的碱金属元素,钠及其化合物在生产和生活中有广泛的应用。完成下列计算:(1)叠氮化钠(NaN3)受撞击完全分解产生钠和氮气,故可应用于汽车安全气囊。若产生40.32 L(标准状况下)氮气,至少需要叠氮化钠 g。(2)钠钾合金可在核反应堆中用作热交换液。5.05 g钠钾合金溶于200 mL水生成0.075 mol氢气。计算溶液中氢氧根离子的物质的量浓度(忽略溶液体积变化)。计算并确定该钠钾合金的化学式。(3)氢氧化钠溶液处理铝土矿并过滤,得到含铝酸钠的溶液。向该溶液中通入二氧化碳,有下列反应:2
16、NaAl(OH)4+CO22Al(OH)3+Na2CO3+H2O已知通入二氧化碳336 L(标准状况下),生成24 mol Al(OH)3和15 mol Na2CO3,若通入溶液的二氧化碳为112 L(标准状况下),计算生成的Al(OH)3和Na2CO3的物质的量之比。(4)常温下,称取不同氢氧化钠样品溶于水,加盐酸中和至pH=7,然后将溶液蒸干得氯化钠晶体,蒸干过程中产品无损失。氢氧化钠质量/g氯化钠质量/g2.403.512.322.343.483.51上述实验所用氢氧化钠均不含杂质,且实验数据可靠。通过计算,分析和比较上表3组数据,给出结论。解析:(1)2NaN33N2解得m(NaN3)
17、=78 g。(2)根据化学方程式:2Na+2H2O2NaOH+H2,2K+2H2O2KOH+H2,可知n(OH-)=2n(H2)=0.075 mol2=0.15 mol。c(OH-)=0.75 molL-1。(3)溶液中通入CO2,先与NaOH反应生成Na2CO3,然后与铝酸钠反应生成Al(OH)3和Na2CO3,从题意知,两种情况下CO2都完全反应,都存在n(CO2)=n(Na2CO3)。两种情况下由NaOH生成的Na2CO3量都相同。所以,根据化学方程式:2NaAl(OH)4+CO22Al(OH)3+Na2CO3+H2O、2NaOH+CO2Na2CO3+H2O有如下关系:第一种情况下,n(
18、NaOH)+nAl(OH)31=2n(Na2CO3)1即:n(NaOH)+24 mol=215 mol,解得n(NaOH)=6 mol。第二种情况下,CO2共=5 mol,最终生成Na2CO3为5 mol,所以有:6 mol+nAl(OH)32=25 mol,解得nAl(OH)32=4 mol。故nAl(OH)31n(Na2CO3)2=45。(4)左栏若按纯NaOH计算,有如下表:氢氧化钠氯化钠0.06 mol0.06 mol0.058 mol0.04 mol0.087 mol0.06 mol为纯净的NaOH,无法解释和;由于题给信息“上述实验所用氢氧化钠均不含杂质”,可以猜测和可能是NaOH
19、的结晶水合物,所以有:设为NaOHxH2O,有: mol=0.04 mol,解得x=1,故为NaOHH2O;设为NaOHyH2O,有: mol=0.06 mol,解得y=1,故为NaOHH2O。答案:(1)78(2)c(OH-)=0.75 molL-1设上述合金中含钠的物质的量为a、钾的物质的量为b解得该钠钾合金化学式为NaK2(3)溶液含氢氧化钠。氢氧化钠和二氧化碳反应生成的碳酸钠:15 mol-24 mol=3 mol,现112 L二氧化碳的物质的量:=5 mol,所以nAl(OH)3n(Na2CO3)=(5-3)25=45。(4)由氯化钠质量推算,氢氧化钠样品摩尔质量为M1(氢氧化钠)=
20、2.40=40 gmol-1M2(氢氧化钠)=2.32=58 gmol-1M3(氢氧化钠)=3.48=58 gmol-1结论:实验所取氢氧化钠样品是NaOH;实验和实验所取氢氧化钠样品应该是NaOHH2O。15.(2013上海化学)(14分)碳酸氢钠俗称“小苏打”,是氨碱法和联合制碱法制纯碱的中间产物,可用作膨松剂、制酸剂、灭火剂等。工业上用纯碱溶液碳酸化制取碳酸氢钠。(1)某碳酸氢钠样品中含有少量氯化钠。称取该样品,用0.100 0 molL-1盐酸滴定,耗用盐酸20.00 mL。若改用0.056 18 molL-1硫酸滴定,需用硫酸 mL(保留两位小数)。(2)某溶液组成如表一:表一化合物
21、Na2CO3NaHCO3NaCl质量/kg814.8400.397.3向该溶液通入二氧化碳,析出碳酸氢钠晶体。取出晶体后溶液组成如表二:表二化合物Na2CO3NaHCO3NaCl质量/kg137.7428.897.3计算析出的碳酸氢钠晶体的质量(保留1位小数)。(3)将组成如表二的溶液加热,使碳酸氢钠部分分解,溶液中NaHCO3的质量由428.8 kg 降为400.3 kg,补加适量碳酸钠,使溶液组成回到表一状态。计算补加的碳酸钠质量(保留1位小数)。(4)某种由碳酸钠和碳酸氢钠组成的晶体452 kg溶于水,然后通入二氧化碳,吸收二氧化碳44.8103 L(标准状况),获得纯的碳酸氢钠溶液,测
22、得溶液中含碳酸氢钠504 kg。通过计算确定该晶体的化学式。解析:(1)由反应原理HC+H+H2O+CO2,可知H2SO4中H+与HCl中H+物质的量相等,由此可知V(H2SO4)=17.80 mL。(2)Na2CO3+CO2+H2O2NaHCO3106168814.8 kg-137.7 kgm(NaHCO3)m(NaHCO3)=1 073.1 kg因此,析出NaHCO3晶体质量为1 073.1 kg-(428.8-400.3) kg=1 044.6 kg。(3)2NaHCO3Na2CO3+CO2+H2O168106(428.8-400.3)m(Na2CO3)m(Na2CO3)=17.98 k
23、g因此,应补加Na2CO3质量为814.8 kg-137.7 kg-17.98 kg=659.1 kg(4)Na2CO3+CO2+H2O2NaHCO311168n(Na2CO3) m(NaHCO3)n(Na2CO3)=2103 molm(NaHCO3)=336 kg则原有n(NaHCO3)=2103 mol原晶体中n(H2O)=4103 mol因此该晶体的化学式为Na2CO3NaHCO32H2O。答案:(1)17.80(2)1 044.6 kg(3)659.1 kg(4)Na2CO3NaHCO32H2O16.(2013广东理综)(14分)银铜合金广泛用于航空工业。从切割废料中回收银并制备铜化工
24、产品的工艺如下:注:Al(OH)3和Cu(OH)2开始分解的温度分别为450 和80 (1)固体混合物B的组成为;在生成固体B的过程中,需控制NaOH的加入量。若NaOH过量,则因过量引起的反应的离子方程式为。(2)完成煅烧过程中一个反应的化学方程式:CuO+Al2O3CuAlO2+。(3)若银铜合金中铜的质量分数为63.5%,理论上5.0 kg 废料中的铜可完全转化为 mol CuAlO2,至少需要1.0 molL-1的Al2(SO4)3溶液 L。(4)CuSO4溶液也可用于制备胆矾,其基本操作是、过滤、洗涤和干燥。解析:(1)向硫酸铜溶液中加入硫酸铝和稀氢氧化钠溶液,生成Al(OH)3和C
25、u(OH)2,由于Cu(OH)2沉淀在煮沸过程中分解为CuO,可以判断出固体B为Al(OH)3和CuO的混合物 ;在制备Al(OH)3时必须控制NaOH的量,防止NaOH过量使得Al(OH)3溶解,NaOH过量时发生反应的离子方程式为Al(OH)3+OH-Al+2H2O;(2)根据反应的化学方程式可以看出,反应后Cu的化合价降低,由+2价变成了+1价,根据元素守恒,则生成的气体只可能为O2(氧元素的化合价由-2价升到0价),根据氧化还原反应得失电子守恒配平即可:4CuO+2Al2O34CuAlO2+O2;(3)根据元素守恒可知,银铜合金中的铜元素的物质的量为n(Cu)=50 mol,所以生成的CuAlO2也是50 mol。然后再根据CuAlO2中的Cu和Al的物质的量之比为11,则需要硫酸铝溶液的体积=25 L;(4)用硫酸铜溶液制备胆矾的一般步骤为蒸发、浓缩、冷却、结晶、过滤、洗涤、干燥。答案:(1)Al(OH)3和CuOAl(OH)3+OH-Al+2H2O(2)424O2(3)5025(4)蒸发、浓缩、冷却、结晶
