高三化学专题质量评估三.docx
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高三化学专题质量评估三
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专题质量评估(三)
专题3
(60分钟 100分)
一、选择题(本题包括15小题,每小题4分,共60分)
1.在炼铁、制玻璃和制水泥三种工业生产中,都需要的原料是()
A.生石灰B.石灰石C.石英D.纯碱
2.将表面已完全钝化的铝条,插入下列溶液中,不会发生反应的是()
A.稀硝酸B.稀盐酸C.硝酸铜D.氢氧化钠
3.科学家通过电解Fe2O3、SiO2、CaO的熔融液(1600℃)制得了铁。
下列有关该方法与常规工业冶铁方法相比说法错误的是()
A.制得纯度更高的铁
B.产生副产品氧气
C.减少温室气体排放
D.大幅度降低能耗
4.下列有关物质的用途(括号中为用途)错误的是()
A.硅(半导体材料)
B.二氧化硅(制光导纤维)
C.水玻璃(用作黏合剂)
D.分子筛(用作耐火材料)
5.(2013·衡州高一检测)下列各组中的两物质作用时,反应条件或反应物浓度的改变,对生成物没有影响的是()
A.Fe和浓硫酸B.Na与O2
C.NaOH与CO2D.氨水和AlCl3
6.制印刷电路时常用氯化铁溶液作为“腐蚀液”:
发生的反应为2FeCl3+Cu====
2FeCl2+CuCl2,向盛有氯化铁溶液的烧杯中同时加入铁粉和铜粉,反应结束后,下列结果不可能出现的是()
A.烧杯中有铜无铁B.烧杯中有铁无铜
C.烧杯中铁、铜都有D.烧杯中铁、铜都无
7.下列关于碳和硅的叙述中,正确的是()
A.其氧化物都能与NaOH溶液反应
B.其单质在加热时都能跟O2反应
C.其氧化物都能溶于水生成相应的酸
D.碳和硅两种元素共有两种单质
8.将Cu片放入0.1mol·L-1FeCl3溶液中,反应一段时间后取出Cu片,溶液中c(Fe3+)∶c(Fe2+)=2∶3,则Cu2+与Fe3+的物质的量之比为()
A.3∶2B.3∶5C.4∶3D.3∶4
9.下列各种冶炼方法中,可制得相应金属的是()
A.加热Al2O3B.加热CaCO3
C.电解熔融NaClD.氯化钠与铝粉高温共热
10.下列反应与相应说法不正确的是()
A.SiO2+2NaOH====Na2SiO3+H2O,说明SiO2是酸性氧化物
B.SiO2+2C
Si+2CO↑,体现了SiO2的弱氧化性
C.SiO2+Na2CO3
Na2SiO3+CO2↑,体现了SiO2高沸点的性质
D.SiO2+4HF====SiF4↑+2H2O,说明了SiO2具有碱性
11.(2013·聊城高一检测)把铁片放入下列溶液中,铁片溶解,溶液质量增加,但没有气体放出的是()
A.稀硫酸B.CuSO4溶液
C.Fe(NO3)3溶液D.AgNO3溶液
12.把铝粉和Fe3O4粉末配成铝热剂并等分成两份,第一份在高温下恰好完全反应,然后将生成物与足量盐酸充分反应;第二份直接加入足量的氢氧化钠溶液使之充分反应,前后两种情况下生成的气体在相同状况下的体积比是()
A.1∶1B.9∶8
C.3∶4D.4∶3
13.(2013·淮安高一检测)把0.51g的镁铝合金投入到80mL的盐酸中,合金完全溶解后,再往溶液中加入1mol·L-1NaOH溶液,生成沉淀的物质的量随加入NaOH溶液的体积变化关系如图所示,则有关判断错误的是()
A.合金中m(Mg)为0.24g
B.a值为50
C.b值为0.02
D.c(HCl)=1mol·L-1
14.下列说法或转化关系正确的是()
A.(2012·江苏高考)FeCl3溶液能与Cu反应,可用于蚀刻印刷电路
B.(2012·江苏高考)Al2O3
Al
Al3+
C.(2012·天津高考)SiO2与酸、碱均不反应
D.(2012·天津高考)Fe在足量Cl2中燃烧生成FeCl2和FeCl3
15.(2013·鹤壁高一检测)将15.6gNa2O2和5.4gAl同时放入一定量的水中,充分反应后得到200mL溶液,再向该溶液中缓慢通入标准状况下的HCl气体
6.72L,若反应过程中溶液的体积保持不变,则()
A.反应过程中得到6.72L气体(标准状况)
B.最终得到的溶液中c(Na+)=c(Cl-)+c(OH-)
C.最终得到7.8g沉淀
D.最终得到的溶液中c(NaCl)=0.15mol·L-1
二、非选择题(本题包括3小题,共40分)
16.(13分)孔雀石主要含Cu2(OH)2CO3,还含少量Fe、Si的化合物。
实验室以孔雀石为原料制备CuSO4·5H2O及CaCO3,步骤如下:
请回答下列问题:
(1)溶液A中的金属离子有Cu2+、Fe2+、Fe3+。
从下列所给试剂中选择:
实验步骤中试剂①为________(填代号),检验溶液A中Fe3+的最佳试剂为________(填代号)。
a.KMnO4b.(NH4)2Sc.H2O2d.KSCN
(2)由溶液C获得CuSO4·5H2O,需要经过加热蒸发、________、过滤等操作。
除烧杯、漏斗外,过滤操作还用到另一玻璃仪器,该仪器在此操作中的主要作用是____________________________________________。
(3)制备CaCO3时,应向CaCl2溶液中先通入(或先加入)________(填化学式)。
若实验过程中有氨气逸出,应选用下列________(填代号)装置回收。
(4)欲测定溶液A中Fe2+的浓度,需要用容量瓶配制某标准溶液,定容时视线应________,直到________。
17.(13分)铝是一种重要的金属,在生产、生活中具有许多重要的用途,如图是从铝土矿中制备铝的工艺流程:
已知:
①铝土矿的主要成分是Al2O3,此外还含有少量SiO2、Fe2O3等杂质;
②溶液中的硅酸钠与偏铝酸钠反应,能生成硅铝酸盐沉淀,化学反应方程式为2Na2SiO3+2NaAlO2+2H2O====Na2Al2Si2O8↓+4NaOH。
回答下列问题:
(1)写出向铝土矿中加入足量氢氧化钠溶液后,该步操作中发生反应的离子方程式:
__。
(2)滤渣A的主要成分为____________________________________________;
滤渣A的用途是__________________________________________(只写一种);
实验室过滤时使用玻璃棒,其作用是 __________________________________。
(3)在工艺流程第三步中,选用二氧化碳作酸化剂的原因是 ______________
___________________________。
18.(14分)(能力挑战题)铝镁合金已成为轮船制造、化工生产等行业的重要材料。
研究性学习小组的三位同学,为测定某含镁3%~5%的铝镁合金(不含其他元素)中镁的质量分数,设计下列三种不同实验方案进行探究。
填写下列空白。
探究一:
实验方案:
铝镁合金
测定剩余固体质量
实验中发生反应的化学方程式是______________________________________。
实验步骤:
称取5.4g铝镁合金粉末样品,投入VmL2.0mol·L-1NaOH溶液中充分反应。
NaOH溶液的体积V≥________。
过滤、洗涤、干燥、称量固体。
该步骤中若未洗涤固体,测得镁的质量分数将________(填“偏高”或“偏低”)。
探究二:
实验方案:
铝镁合金
测定生成气体的体积
实验装置如图,
问题讨论:
(1)某同学提出该实验装置不够完善,应在A、B之间添加一个干燥、除酸雾的装置。
你的意见是________(填“需要”或“不需要”)。
(2)为使测定结果尽可能精确,实验中应注意的问题是(写出两点):
①________________________________________________________________;
②________________________________________________________________。
实验拓展:
参照探究一、探究二实验方案,请你另设计一个实验方案,测定该铝镁合金中镁的质量分数。
(书写形式可以模仿探究一、二)
__________________________________________________________________
___________________________________________________________________。
答案解析
1.【解析】选B。
炼铁的原料是铁矿石、焦炭、空气、石灰石等;制玻璃的原料是石灰石、纯碱和石英;水泥的原料是黏土和石灰石。
2.【解析】选C。
完全钝化的铝条表面是Al2O3,它是两性氧化物,能与强酸和强碱反应,不能与硝酸铜溶液反应。
3.【解析】选D。
本题以铁的生产新方法为背景考查学生应用信息解决问题的能力。
常规工业炼铁由于原料铁矿石中含有杂质使得所得生铁纯度不高,同时炼铁过程中会生成温室气体CO2;而新工艺则避免了此缺点,因此A与C两选项正确;由2Fe2O3
4Fe+3O2↑知,B项正确;因电解要消耗大量电能,故D项错误。
4.【解析】选D。
分子筛常用于分离混合物。
5.【解析】选D。
A项中,常温下,铁在浓硫酸中钝化,与稀H2SO4可以反应;B项中,Na与O2常温下生成Na2O,加热时生成Na2O2;C项中NaOH相对CO2足量时产生Na2CO3,少量时产生NaHCO3;D项中生成的Al(OH)3不能溶解在氨水中。
6.【解析】选B。
因还原性Fe>Cu,所以金属铁先反应,铁反应完毕后,若FeCl3溶液仍有剩余,Cu再继续反应,不会出现“有铁无铜”的结果。
【技法小结】氧化还原反应的先后规律
在浓度相差不大的溶液中:
(1)当几种还原剂共存时,加入一种氧化剂后,氧化剂先与还原性最强的还原剂反应。
(2)当几种氧化剂共存时,加入一种还原剂后,还原剂先与氧化性最强的氧化剂反应。
7.【解析】选B。
CO不能与NaOH溶液反应,A项错误;碳元素的单质在加热时能跟O2反应,生成CO、CO2,硅单质在加热时能跟O2反应生成SiO2,B项正确;SiO2不能溶于水生成H2SiO3,C项错误;碳元素有多种同素异形体,D项错误。
8.【解析】选D。
由2Fe3++Cu====2Fe2++Cu2+知n(Cu2+)=2n(Fe2+),所以n(Cu2+)∶n(Fe3+)=1.5∶2=3∶4。
9.【解析】选C。
制铝不能通过加热,只能通过电解Al2O3;加热CaCO3只能生成CaO;电解熔融NaCl:
2NaCl(熔融)
2Na+Cl2↑;NaCl与铝粉高温共热不反应。
10.【解析】选D。
SiO2是酸性氧化物,所以A项正确;B项中SiO2被还原,体现了它的弱氧化性,B项正确;在高温条件下SiO2与Na2CO3反应生成了易挥发的CO2,体现了SiO2的高沸点这一性质,C项正确;D项体现了SiO2的特性。
11.【解析】选C。
把铁片放入题给溶液中,反应依次为Fe+2H+====Fe2++H2↑、Fe+Cu2+====Fe2++Cu、Fe+2Fe3+====3Fe2+、Fe+2Ag+====Fe2++2Ag。
所以,A项质量增加,同时有气体放出;B项质量减少;C项质量增加;D项质量减少。
12.【解析】选C。
Al与Fe3O4配成的铝热剂恰好反应时有:
8Al+3Fe3O4
4Al2O3+
9Fe。
第一份铝热反应的生成物为Fe和Al2O3,只有Fe与HCl反应放出H2,由方程式8Al~9Fe~9H2,即生成9molH2;第二份Al和Fe3O4直接与NaOH溶液反应,只有Al与NaOH反应放出H2,由8Al~12H2,即生成12molH2。
故生成气体在相同状况下的体积之比为9mol∶12mol=3∶4。
【易错提醒】本题易错选A。
原因是误认为上述两反应过程中均由Al失电子转变为Al3+,而认为H+得电子相等,忽略了此过程中Fe的价态由原来的+8/3价(即+2、+3价),与盐酸反应后全部转变为+2价,即生成H2的过程中除H+得电子外,Fe3+也得了部分Al失的电子。
13.【解析】选B。
NaOH溶液由80mL到90mL,发生的反应为Al(OH)3+OH-====
Al
+2H2O,结合铝元素守恒,得出n(Al)=n[Al(OH)3]=n(OH-)=1mol·L-1×0.01L
=0.01mol,m(Mg)=0.51g-n(Al)·M(Al)=0.51g-0.01mol×27g·mol-1=0.24g,A项正确;产生的最大沉淀的物质的量b=n[Mg(OH)2]+n[Al(OH)3]=n(Mg)+n(Al)=
0.02mol,C项正确;当产生最大沉淀量时,溶液中只存在Na+和Cl-,因此n(Cl-)=n(Na+)=1mol·L-1×0.08L=0.08mol,即n(HCl)=0.08mol,c(HCl)=
0.08mol÷0.08L=1mol·L-1,D项正确;镁铝合金加入到盐酸中消耗盐酸0.05mol,剩余0.03mol,因此a值应为30,B项错误。
14.【解析】选A。
Al(OH)3只能溶解在强酸和强碱中,因此,Al
与CO2只能生成Al(OH)3,B错误;SiO2能与氢氟酸反应,C错误;Fe在Cl2中燃烧只能生成FeCl3,与氯气的量无关。
15.【解析】选C。
由题意知n(Na2O2)=0.2mol,n(Al)=0.2mol,发生反应:
2Na2O2+2H2O====4NaOH+O2↑,2Al+2NaOH+2H2O====2NaAlO2+3H2↑,可知生成气体0.4mol,标准状况下体积为8.96L;加入盐酸先和过量的NaOH反应,剩余0.1mol和NaAlO2反应生成0.1molAl(OH)3:
NaAlO2+HCl+H2O====NaCl+Al(OH)3↓,最终溶液为0.3molNaCl、0.1molNaAlO2。
16.【解析】
(1)由题意分析可知试剂①应为氧化剂,将Fe2+氧化为Fe3+且不能引入新的杂质,故为H2O2;KSCN与Fe3+反应呈明显的红色。
(2)由溶液到晶体的操作是加热蒸发、冷却结晶、过滤等;在过滤操作中用到的玻璃仪器除烧杯、漏斗外,还用到玻璃棒,它的主要作用是引流。
(3)应先向CaCl2溶液中加入碱性物质并且不引入新杂质,故应加NH3·H2O。
NH3的溶解度很大,应选用一套防止倒吸的装置,故选b。
(4)用容量瓶配制溶液定容时视线应平视凹液面,直到凹液面的最低点与刻度线相切。
答案:
(1)cd
(2)冷却结晶引流
(3)NH3·H2O或NH3b
(4)平视凹液面(或平视刻度线)凹液面的最低点与刻度线相切
17.【解析】
(1)Al2O3属于两性氧化物,SiO2属于酸性氧化物,都能与强碱反应。
(2)利用题目给出的信息——“硅铝酸盐沉淀”,可以知道滤渣A的主要成分是Fe2O3、Na2Al2Si2O8。
对于滤渣A的用途一般很容易想到其可以作为炼铁的原料。
(3)因为Al(OH)3是两性氢氧化物,若用强酸酸化滤液时,无法保证将全部铝元素转化为Al(OH)3过滤出来。
答案:
(1)Al2O3+2OH-====2Al
+H2O、
SiO2+2OH-====Si
+H2O
(2)Fe2O3、Na2Al2Si2O8
炼铁的原料(或生产硅酸盐产品的原料)引流
(3)经过足量氢氧化钠溶液的溶解,大部分铝元素以NaAlO2的形式存在于滤液中,通入过量二氧化碳可以将NaAlO2完全转化为Al(OH)3
18.【解析】本题是实验探究题,探究一的实验原理是利用铝和碱的反应,利用极限法,假设样品中铝的含量达到最高,为97%,则n(Al)=0.194mol,则n(NaOH)=
0.194mol,V(NaOH)=97mL;若没有洗涤固体,称得镁的质量偏高,测得镁的质量分数偏高。
探究二:
(1)不需要除酸雾的装置,因为氯化氢气体易溶于水,不会影响氢气体积的测量;
(2)①调整量气管C的高度,使C中液面与B中液面相平,②恢复到室温后再读数,③读数时保证视线与凹液面的最低点相平,④检查装置的气密性,⑤加入足量盐酸保证合金完全溶解等。
实验拓展:
先将两种金属转化为阳离子进入溶液,再加足量的碱液,Al3+转化为Al
Mg2+转化为沉淀,从而分离,通过测定沉淀的质量可以求出金属镁的质量,即得。
答案:
探究一:
2Al+2NaOH+2H2O====2NaAlO2+3H2↑97偏高
探究二:
(1)不需要
(2)①调整量气管C的高度,使C中液面与B中液面相平
②恢复到室温后再读数(或其他合理答案)
实验拓展:
铝镁合金
溶液
测定固体质量(或其他合理答案)
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