高中化学从矿物到基础材料测试题.docx
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高中化学从矿物到基础材料测试题
高中化学-从矿物到基础材料测试题
(时间:
90分钟 满分:
100分)
第Ⅰ卷(选择题,共48分)
一、选择题(本题包括16小题,每小题3分,共48分,每小题只有一个选项符合题意)
1.从石器、青铜器到铁器时代,金属的冶炼体现了人类文明的发展水平。
下图表示了三种金属被人类开发利用的大致年限,之所以有先后,主要取决于( )
A.金属的导电性强弱
B.金属在地壳中的含量多少
C.金属的化合价高低
D.金属的活动性大小
解析:
金属的活动性越强,冶炼的程度越难,利用的越晚,所以金属被人类开发利用的大致年限,之所以有先后,主要取决于金属的活动性大小。
故选D。
答案:
D
2.(2018·江苏卷)下列有关物质性质与用途具有对应关系的是( )
A.NaHCO3受热易分解,可用于制胃酸中和剂
B.SiO2熔点高硬度大,可用于制光导纤维
C.Al2O3是两性氧化物,可用作耐高温材料
D.CaO能与水反应,可用作食品干燥剂
解析:
NaHCO3能与HCl反应,NaHCO3用于制胃酸中和剂,与NaHCO3受热易分解没有对应关系,A错误;SiO2传导光的能力非常强,用于制光导纤维,SiO2用于制光导纤维与SiO2熔点高硬度大没有对应关系,B错误;Al2O3的熔点很高,用作耐高温材料,Al2O3用作耐高温材料与Al2O3是两性氧化物没有对应关系,C错误;CaO能与水反应,可用作食品干燥剂,CaO用作食品干燥剂与CaO与水反应有对应关系,D正确。
答案:
D
3.下列各组中的两种物质作用时,当反应条件(温度、反应物用量、反应物浓度等)改变时,不会引起产物改变的是( )
①Na2O2和CO2 ②NaOH和CO2 ③Na和O2
④Na2CO3和HCl ⑤AlCl3和NaOH ⑥NaAlO2和CO2 ⑦Fe和HCl ⑧Ca(OH)2和NaHCO3
A.①⑥⑦⑧B.①⑥
C.①⑦D.①④⑦
解析:
①Na2O2和CO2反应只生成Na2CO3和O2;②NaOH和CO2可以生成Na2CO3或NaHCO3与反应物用量有关;③Na与O2反应,温度不同得到不同产物;④Na2CO3和HCl反应,反应物用量不同,得到产物不同;⑤AlCl3和NaOH反应,反应物用量不同,得到产物不同;⑥NaAlO2和CO2反应,CO2不足生成Na2CO3和Al(OH)3,CO2过量生成NaHCO3和Al(OH)3;⑦Fe和HCl反应只生成FeCl2和H2;⑧Ca(OH)2和NaHCO3反应,Ca(OH)2不足生成CaCO3和Na2CO3,Ca(OH)2过量生成CaCO3和NaOH。
答案:
C
4.下列几种化合物①NaHCO3 ②Al(OH)3 ③NaAlO2 ④Al2O3⑤AlCl3既能跟盐酸反应,又能跟NaOH溶液反应的是( )
A.②③B.①②④
C.②③⑤D.全部
解析:
①NaHCO3与盐酸反应:
HCO
+H+===H2O+CO2↑,与NaOH反应:
HCO
+OH-===CO
+H2O,故正确;②氢氧化铝属于两性氢氧化物,与盐酸、氢氧化钠溶液都反应,故正确;③偏铝酸钠只与盐酸反应:
AlO
+H2O+H+===Al(OH)3↓,偏铝酸钠不与NaOH反应,故错误;④氧化铝是两性氧化物,既能与盐酸反应,又能与氢氧化钠反应,故正确;⑤AlCl3只与氢氧化钠反应,不与盐酸反应,故错误。
综上所述,选项B正确。
答案:
B
5.在无色透明的酸性溶液中,能大量共存的离子组是( )
A.Na+、K+、HCO
、NO
B.NH
、Al3+、SO
、NO
C.K+、Fe2+、NH
、NO
D.NH
、Na+、NO
、SiO
解析:
A中HCO
不能在酸性溶液中大量共存;B中离子间不能发生离子反应,能大量共存;C中Fe2+是有色的,而且在酸性条件下可以被NO
氧化,所以它们不能大量共存;D中SiO
会与酸反应生成难溶的弱酸硅酸,所以也不能大量共存。
答案:
B
6.下列关于硅单质及其化合物的说法正确的是( )
①硅是构成一些岩石和矿物的基本元素 ②水泥、玻璃、水晶饰物都是硅酸盐制品 ③高纯度的硅单质广泛用于制作光导纤维 ④陶瓷是人类应用很早的硅酸盐材料
A.①②B.①④
C.②③D.③④
解析:
几乎所有的岩石和矿物都含有硅酸盐或者二氧化硅,则硅是构成一些岩石和矿物的基本元素,①正确;水泥、玻璃是硅酸盐产品,水晶的主要成分是二氧化硅,②错误;硅是半导体材料能导电,③错误;陶瓷的主要原料是黏土,则陶瓷是人类应用很早的硅酸盐材料,④正确。
答案选B。
答案:
B
7.某白色粉末由两种物质组成,为鉴别其成分进行如下实验:
①取少量样品加入足量水仍有部分固体未溶解;再加入足量稀盐酸,有气泡产生,固体全部溶解;②取少量样品加入足量稀硫酸有气泡产生,振荡后仍有固体存在。
该白色粉末可能为( )
A.NaHCO3、Al(OH)3B.AgCl、NaHCO3
C.Na2SO3、BaCO3D.Na2CO3、CuSO4
解析:
NaHCO3、Al(OH)3中加入足量稀硫酸有气泡产生,生成硫酸钠、硫酸铝、二氧化碳和水,最终无固体存在,A错误;AgCl不溶于水和酸,加入水后,碳酸氢钠溶解,而AgCl不溶,再加入足量稀盐酸,AgCl仍然不溶,固体不能全部溶解,B错误;亚硫酸钠和碳酸钡中加入水,碳酸钡不溶于水使部分固体不溶解,加入稀盐酸,碳酸钡与盐酸反应生成氯化钡、二氧化碳和水,固体全部溶解,再将样品加入足量稀硫酸,稀硫酸和碳酸钡反应生成硫酸钡沉淀、二氧化碳和水,符合题意,C正确;Na2CO3、CuSO4中加入足量稀硫酸,振荡后无固体存在,D错误。
答案选C。
答案:
C
8.下列离子方程式正确的是( )
A.向明矾溶液中加入氢氧化钡溶液至沉淀的物质的量达到最大值:
Al3++2SO
+2Ba2++4OH-===2BaSO4↓+AlO
+2H2O
B.向澄清石灰水中通入少量CO2:
OH-+CO2===HCO
C.醋酸溶液与水垢中的CaCO3反应:
CaCO3+2CH3COOH===Ca2++2CH3COO-+H2O+CO2↑
D.硝酸银溶液中加入铜粉:
Ag++Cu===Cu2++Ag
解析:
A.沉淀物质的量达到最大,Al元素以氢氧化铝的形式存在,Ba2+转化成BaSO4,离子反应方程式为2Al3++3SO
+3Ba2++6OH-===3BaSO4↓+2Al(OH)3↓,故错误;B.通入少量CO2,发生Ca2++2OH-+CO2===CaCO3↓+H2O,故错误;C.醋酸是弱酸,碳酸钙是难溶物,都不能拆写,离子反应是CaCO3+2CH3COOH===Ca2++2CH3COO-+H2O+CO2↑,故正确;D.电荷不守恒,应是2Ag++Cu===Cu2++2Ag,故错误。
答案:
C
9.实验室有一瓶购置时间较长的绿矾(FeSO4·7H2O),老师将其交给化学研究小组某同学检验药品是否有变质现象,这位同学取绿矾做了简单的检验,得出的结论是:
已经开始氧化。
该同学所用的试剂和判断依据是( )
选项
A
B
C
D
试剂
氯水
氢氧化钠溶液
铁屑
KSCN溶液
现象
出现黄褐色
先生成白色沉淀,最后转化成红褐色沉淀
绿色加深
有较浅的血红色
解析:
本题考查的Fe3+检验。
FeSO4·7H2O如果变质,应该有Fe3+生成,遇KSCN溶液,显血红色。
答案:
D
10.某学生设计了如图的方法对X盐进行鉴定,由此分析,下列结论中正确的是( )
A.Z中一定有Fe3+
B.X中一定有Fe3+
C.Y一定是AgI沉淀
D.X一定为FeBr2溶液
解析:
由图中转化可知,Y为X与硝酸银反应生成的浅黄色沉淀,则Y为AgBr,即X中含有Br-,Z中加KSCN溶液变为血红色溶液,则Z中含有Fe3+,X中含有铁元素,X可能含有Fe3+或Fe2+。
答案:
A
11.某氧化物X难溶于水,能与烧碱反应生成易溶于水的化合物Y,将少量Y溶液滴入盐酸中能生成一种白色沉淀,则X是( )
A.CuOB.Al2O3
C.MgOD.SiO2
解析:
CuO、MgO与烧碱不反应,A、C错;Al2O3与烧碱反应生成NaAlO2,NaAlO2与过量盐酸反应生成AlCl3和NaCl,无白色沉淀生成,B错;SiO2与烧碱反应生成Na2SiO3,Na2SiO3与盐酸反应生成白色胶状沉淀H2SiO3,D正确。
答案:
D
12.等物质的量的Al,Al2O3,Al(OH)3,下列有关说法不正确的是( )
A.都能溶于稀盐酸生成AlCl3溶液
B.都能溶于NaOH溶液,生成NaAlO2溶液
C.都不溶于水
D.Al(OH)3不能一步转化成Al2O3
解析:
2Al(OH)3
Al2O3+3H2O,故D不正确。
答案:
D
13.向MgCl2和AlCl3的混合溶液中,逐滴滴加1mol/L的氨水至过量,下列关系图中最合理的是( )
解析:
MgCl2和AlCl3都能与氨水反应,分别生成氢氧化镁和氢氧化铝沉淀。
氢氧化镁是中强碱,可溶于酸或酸性溶液;氢氧化铝是两性氢氧化物,既可溶于酸,又可溶于强碱,但不能溶于氨水。
当氨水过量后,两种沉淀都不会被氨水溶解,所以D最合理。
答案:
D
14.2006年11月23日中科院网报道,纳米Fe3O4晶体材料可以作为核磁共振造影增强剂,用于疾病的诊断和作为药物载体用于疾病的治疗。
其制备过程如下,下列叙述合理的是( )
A.Fe3O4可以表示为FeO·Fe2O3属于混合物
B.在反应②中FeCl3·6H2O被环丙胺(
)还原为FeO(OH)
C.纳米四氧化三铁材料为胶体
D.反应③的化学方程式是6FeO(OH)+CO===2Fe3O4+3H2O+CO2
解析:
Fe3O4属于纯净物,A错;反应②中FeCl3·6H2O―→FeO(OH)时,元素的化合价没有改变,B错;纳米四氧化三铁材料是纯净物,胶体是一种分散系,属于混合物,C错;反应③是CO还原FeOOH,化学方程式为6FeO(OH)+CO===2Fe3O4+3H2O+CO2,D正确。
答案:
D
15.下列化学实验事实及其结论都正确的是( )
选项
实验事实
结论
A
二氧化硅可以和NaOH溶液及HF溶液反应
二氧化硅属于两性氧化物
B
二氧化硫能漂白有色布料
二氧化硫具有强氧化性
C
向饱和Na2CO3溶液中通入足量CO2,溶液变浑浊
析出了NaHCO3
D
铝箔在酒精灯火焰上加热熔化但不滴落
铝的熔点高
解析:
二氧化硅与NaOH溶液反应生成盐和水,不与HF以外的其它酸反应,则二氧化硅属于酸性氧化物,不属于两性氧化物,故A错误;二氧化硫能够与有色物质结合转化成无色物质,体现了二氧化硫的漂白性,其漂白性与强氧化性无关,故B错误;向饱和Na2CO3溶液中通入足量CO2,反应生成了溶解度较小的碳酸氢钠,从而有碳酸氢钠析出,溶液变浑浊,故C正确;铝的熔点较低,而铝与氧气生成的氧化铝具有较高的熔点,导致加热熔化的铝不会滴下,故D错误。
故选C。
答案:
C
16.将氯化铝溶液和氢氧化钠溶液等体积混合,得到的沉淀物中含铝元素的质量与溶液中含铝元素的质量相等,则原氯化铝溶液和氢氧化钠溶液的物质的量浓度之比可能是( )
①1∶3 ②2∶3 ③1∶4 ④2∶7 ⑤任意比
A.①④B.⑤
C.②③D.②④
解析:
沉淀一定是Al(OH)3,而溶液中的Al元素可以是AlCl3或NaAlO2,设Al(OH)3为1mol;
①若NaOH不足,溶液中的Al元素以Al3+形式存在,
AlCl3+3NaOH===Al(OH)3↓+3NaCl
1mol 3mol 1mol
则n(AlCl3)∶n(NaOH)=2∶3,由于体积相等。
故c(AlCl3)∶c(NaOH)=2∶3。
②若NaOH过量,溶液中的Al元素以AlO
形式存在:
AlCl3+3NaOH===Al(OH)3↓+3NaCl
2mol 6mol 2mol
Al(OH)3+OH-===AlO
+2H2O
1mol 1mol 1mol
故n(AlCl3)∶n(NaOH)=2∶7,
由于体积相等,c(AlCl3)∶c(NaOH)=2∶7。
答案:
D
第Ⅱ卷(非选择题,共52分)
二、非选择题(本题包括5小题,共52分)
17.(10分)完成下列各题。
(1)中国的瓷器驰名世界,制备陶瓷是以粘土[主要成分Al2Si2O5(OH)4]为原料,经高温烧结而成,若以氧化物形式表示粘土的组成,应写为_________________。
(2)如果胃酸过多,可服用________(填写化学式)缓解症状,但如果患有胃溃疡,则不能服用________,以防止胃穿孔。
(3)赏心悦目的雕花玻璃是用氢氟酸对玻璃进行刻蚀而制成的,这一过程中发生反应的化学方程式为______________________________。
(4)二氧化氯(ClO2)是一种高效、广谱、安全的杀菌、消毒剂,工业上是用氯酸钠(NaClO3)与盐酸反应生产ClO2的,反应过程中同时会生成氯气,写出该反应的化学方程式:
________________________。
解析:
(1)根据活泼金属氧化物,较活泼金属氧化物,二氧化硅、H2O的顺序及原子守恒可写为Al2O3·2SiO2·2H2O。
(2)氢氧化铝可与盐酸反应,小苏打(NaHCO3)可与盐酸反应生成CO2和H2O,但生成的CO2会引起胃穿孔。
(3)氢氟酸可与玻璃中的二氧化硅反应,故用于刻蚀玻璃,化学方程式为SiO2+4HF===SiF4↑+2H2O。
(4)NaClO3与HCl反应生成ClO2和Cl2,反应的化学方程式为2NaClO3+4HCl===2NaCl+2ClO2↑+Cl2↑+2H2O。
答案:
(1)Al2O3·2SiO2·2H2O
(2)Al(OH)3 NaHCO3
(3)SiO2+4HF===SiF4↑+2H2O
(4)2NaClO3+4HCl===2NaCl+2ClO2↑+Cl2↑+2H2O
18.(12分)A、B、C、D、E代表单质或化合物,它们之间的相互转换关系如下图所示。
A为地壳中含量仅次于氧的非金属元素的单质,该单质是良好的半导体材料,可用于集成电路、晶体管等的制造。
请填空:
(1)形成单质A的原子的结构示意图为_________________,它的最高化合价为________________。
(2)B的化学式为___________________,B和碳反应生成A和E的化学方程式是_________________________________________________________________。
(3)C的化学式为_________________,D的化学式为__________________。
解析:
解本题的关键突破口:
A为地壳中含量仅次于氧的非金属元素的单质,该单质是良好的半导体材料,可用于集成电路晶体管等的制造,所以A为硅,工业制硅的方法是在高温下用碳还原二氧化硅,所以B为二氧化硅,二氧化硅与氧化钙反应生成CaSiO3,与氢氧化钠反应生成Na2SiO3。
答案:
(1)
+4
(2)SiO2 SiO2+2C
Si+2CO↑
(3)CaSiO3 Na2SiO3
19.(8分)氮化铝(AlN)是一种新型无机非金属材料,为了分析某AlN样品(样品中的杂质不与NaOH溶液反应)中AlN的含量,某实验小组设计了如下两种实验方案。
已知:
AlN+NaOH+H2O===NaAlO2+NH3↑。
方案1:
取一定量的样品,用以下装置测定样品中AlN的纯度(夹持装置已略去)。
(1)上图C装置中球形干燥管的作用是______________________________。
(2)完成以下实验步骤:
组装好实验装置,首先检查装置的气密性,再加入实验药品。
接下来的实验操作是______________________,打开分液漏斗活塞,加入NaOH浓溶液,至不再产生气体。
打开K1,通入氮气一段时间,测定C装置反应前后的质量变化。
通入氮气的目的是____________________________。
(3)由于上述装置还存在缺陷,导致测定结果偏高,请提出改进意见_________________________________________________________________。
方案2:
按以下步骤测定样品中AlN的纯度:
(4)步骤②生成沉淀的离子方程式为_______________________________。
(5)步骤③的操作是________。
AlN的纯度是________(用m1、m2表示)。
解析:
由已知:
AlN+NaOH+H2O===NaAlO2+NH3↑,方案1:
本实验是通过氢氧化钠与氮化铝反应产生氨气,再通过测定氨气的量达到检验AlN纯度的目的,A为AlN与NaOH溶液反应装置,B为干燥氨气装置,C为吸收氨气装置。
方案2:
AlN与NaOH溶液反应后,通过把NaAlO2转化为Al(OH)3,再转化为氧化铝,通过测定氧化铝的质量进而检验AlN纯度。
(1)球形干燥管因其空间容量大,可起防倒吸的作用。
(2)组装好实验装置,首先检查装置的气密性,再加入实验药品。
反应过程中先关闭K1,打开K2,让生成的氨气进入碱石灰干燥,再被浓硫酸吸收;反应完成后,打开K1通入氮气,目的是把装置中残留的氨气全部赶入C装置,保证实验的准确性。
(3)该装置存在C可能会吸收空气中水蒸气的缺陷,为防止C吸收外界的水,最好在C装置出口处连接一个干燥装置。
(4)滤液中有AlO
,通入过量的CO2生成氢氧化铝沉淀,CO2+AlO
+2H2O===HCO
+Al(OH)3↓。
(5)2AlN~2Al(OH)3~Al2O3
82102
xm2
求得x=
m2再与样品质量m1比较得到AlN的纯度是
×100%。
答案:
(1)防止倒吸
(2)关闭K1,打开K2 把装置中残留的氨气全部赶入C装置
(3)C装置出口处连接一个干燥装置
(4)CO2+AlO
+2H2O===HCO
+Al(OH)3↓
(5)过滤、洗涤
×100%
20.(14分)硫酸亚铁晶体(FeSO4·7H2O)在医药上作补血剂。
某课外小组测定该补血剂中铁元素的含量。
实验步骤如下:
请回答下列问题:
(1)证明步骤①滤液中含有Fe2+的方法____________________________,该过程的现象为________________________________。
(2)步骤②加入过量H2O2的目的(用离子方程式表示):
________________________________________________________________。
(3)步骤③中反应的离子方程式:
___________________________________。
(4)实际上向滤液中直接滴加X溶液最终也会生成红褐色浊液,此过程中发生的氧化还原反应为(用化学方程式表达)________________。
(5)步骤④中最终得到a克红棕色粉末,则一系列处理的操作步骤:
________、洗涤、________、冷却、称量。
(6)若实验无损耗,则每片补血剂含铁元素的质量______g。
(7)正常人每天应补充14mg左右的铁,如果全部通过服用含FeSO4·7H2O的片剂来补充铁,则正常人每天服需用含________mgFeSO4·7H2O的片剂。
解析:
(1)检验Fe2+,先加KSCN溶液,溶液不变红,再加新制氯水或H2O2,溶液变红,说明溶液中含有Fe2+;现象是开始不变红,滴加氧化剂溶液后,溶液变为血红色。
(2)加入H2O2的目的是把Fe2+氧化成Fe3+,即2Fe2++H2O2+2H+===2Fe3++2H2O。
(3)③中加入X后出现红褐色沉淀,此沉淀是Fe(OH)3,X为碱,因此反应式为Fe3++3OH-===Fe(OH)3↓(或Fe3++3NH3·H2O===Fe(OH)3↓+3NH
)。
(4)Fe2+和碱中OH-反应生成Fe(OH)2,Fe(OH)2容易被氧气氧化成Fe(OH)3,发生4Fe(OH)2+O2+2H2O===4Fe(OH)3。
(5)2Fe(OH)3
Fe2O3+3H2O,因此步骤为过滤、洗涤、灼烧、冷却、称量。
(6)根据铁元素守恒,铁元素的质量为2a×56/(160×10)g=0.07ag。
(7)根据铁元素守恒,14×278/56mg=69.5mg。
答案:
(1)先滴加KSCN溶液,再滴加新制氯水(或双氧水、稀硝酸等合理氧化剂) 先无明显变化,滴加新制氯水后溶液变为血红色
(2)2Fe2++H2O2+2H+===2Fe3++2H2O
(3)Fe3++3OH-===Fe(OH)3↓(或Fe3++3NH3·H2O===Fe(OH)3↓+3NH
)
(4)4Fe(OH)2+O2+2H2O===4Fe(OH)3
(5)过滤 灼烧 (6)0.07a (7)69.5
21.(8分)在一定条件下可实现下图所示物质之间的变化:
请填写以下空白:
(1)孔雀石的主要成分是CuCO3·Cu(OH)2(碱式碳酸铜),受热易分解。
写出其分解的化学方程式________________________。
(2)写出明矾溶液与过量NaOH溶液反应的离子方程式:
_______________。
(3)写出过量F通入A中生成沉淀的离子方程式:
_____________________。
(4)每生成1molD(固体),同时生成________molE。
解析:
(1)碱式碳酸铜受热分解生成CuO、CO2和H2O。
(2)明矾中的Al3+与过量NaOH溶液反应生成AlO
和H2O。
(3)根据物质之间的转化图可知,F为CO2,过量的CO2与NaAlO2溶液反应生成Al(OH)3和HCO
。
(4)B为Al2O3,根据2Al2O3
4Al+3O2↑可知,每生成1molAl时,同时生成
molO2。
答案:
(1)CuCO3·Cu(OH)2
2CuO+CO2↑+H2O
(2)Al3++4OH-===AlO
+2H2O
(3)AlO
+CO2+2H2O===Al(OH)3↓+HCO
(4)
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