2020版高考化學(xué)大一輪復(fù)習(xí) 第4章 材料家族中的元素 8 章末綜合檢測（四）魯科版.doc

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第4章 材料家族中的元素章末綜合檢測(四)(時間：60分鐘；滿分：100分)一、選擇題(本題包括9小題，每小題5分，共45分)1常溫下把鋁粉加入下列物質(zhì)中，能產(chǎn)生氫氣的是()A硫酸鈉溶液B稀硝酸C濃硫酸 D氯化銨溶液解析：選D。硫酸鈉溶液呈中性，與Al不反應(yīng)，A項不能產(chǎn)生H2；稀硝酸具有強(qiáng)氧化性，B項不能產(chǎn)生H2；常溫下鋁粉在濃硫酸中鈍化，C項不能產(chǎn)生H2；D項中NH水解，溶液呈酸性，加入鋁粉時，Al與H反應(yīng)產(chǎn)生H2。2下列有關(guān)常見金屬及其化合物的說法正確的是()A向氯化鐵溶液中加入還原性鐵粉，溶液無明顯顏色變化B鐵與水蒸氣在高溫下的反應(yīng)產(chǎn)物為Fe2O3和H2CAlCl3與過量NaOH溶液反應(yīng)生成Al(OH)4，則AlCl3與過量NH3H2O反應(yīng)也生成 Al(OH)4D常溫下，將1 mol Cu投入含4 mol HNO3的濃硝酸中，金屬可完全溶解解析：選D。向氯化鐵溶液中加入還原性鐵粉，二者反應(yīng)生成氯化亞鐵，溶液由黃色變?yōu)闇\綠色，A選項錯誤；鐵與水蒸氣在高溫下的反應(yīng)產(chǎn)物為Fe3O4和H2，B選項錯誤；氨水是弱堿，AlCl3與過量氨水反應(yīng)生成Al(OH)3，C選項錯誤；常溫下，銅與濃硝酸反應(yīng)過程中，濃HNO3變?yōu)橄NO3，可繼續(xù)與Cu反應(yīng)，由題給條件可以判斷金屬銅完全溶解，D選項正確。3下列除雜方法正確的是()ASiO2中含Al2O3雜質(zhì)，可以加入足量NaOH溶液然后過濾除去BCO2中含有CO雜質(zhì)，可以通入盛有CuO的玻璃管且加熱CCO2中含有HCl雜質(zhì)，可以通過盛有Na2CO3溶液的洗氣瓶DNa2CO3溶液中含有Na2SiO3雜質(zhì)，可以通入足量的CO2，然后過濾解析：選B。A項，SiO2、Al2O3均與NaOH溶液反應(yīng)；C項，應(yīng)通過盛有飽和NaHCO3溶液的洗氣瓶；D項，引入了新雜質(zhì)NaHCO3。4下列各組物質(zhì)在不同條件下反應(yīng)時，能得到不同的產(chǎn)物，且主要是由反應(yīng)物的濃度不同引起的是()Fe和H2SO4 Cu和HNO3NaOH和CO2 Al和NaOHA BC D解析：選A。常溫下，鐵遇濃硫酸發(fā)生鈍化，加熱條件下，鐵與濃硫酸反應(yīng)生成硫酸鐵、二氧化硫和水，鐵與稀硫酸反應(yīng)生成硫酸亞鐵和氫氣，正確；銅與濃硝酸反應(yīng)時生成的還原產(chǎn)物是NO2，但與稀硝酸反應(yīng)時生成的還原產(chǎn)物是NO，正確；將CO2通入NaOH溶液中得到不同的產(chǎn)物是由CO2的用量不同引起的，當(dāng)CO2不足量時得到的是碳酸鈉，當(dāng)CO2過量時得到的是碳酸氫鈉，錯誤；Al與NaOH溶液反應(yīng)生成NaAl(OH)4，與反應(yīng)物濃度的大小無關(guān)，錯誤。5下列各組物質(zhì)依次滿足如圖所示轉(zhuǎn)化關(guān)系的是(圖中箭頭表示一步轉(zhuǎn)化)()abcdSiSiO2H2SiO3Na2SiO3AlAlCl3NaAl(OH)4Al(OH)3CuCuOCu(OH)2CuSO4NaNaOHNa2CO3NaHCO3A BC D解析：選D。根據(jù)圖中物質(zhì)轉(zhuǎn)化關(guān)系判斷。硅與氧氣反應(yīng)生成二氧化硅，但是二氧化硅不能直接與水反應(yīng)生成硅酸，只能通過硅酸鹽與強(qiáng)酸反應(yīng)生成硅酸，同時硅酸鈉也不能直接轉(zhuǎn)化成二氧化硅，錯誤；鋁與鹽酸或氯氣反應(yīng)生成氯化鋁，氯化鋁與過量氫氧化鈉溶液反應(yīng)生成四羥基合鋁酸鈉，四羥基合鋁酸鈉與足量鹽酸反應(yīng)生成氯化鋁，四羥基合鋁酸鈉溶液中通入過量的二氧化碳生成氫氧化鋁，氯化鋁與氨水反應(yīng)生成氫氧化鋁，氫氧化鋁與鹽酸(氫氧化鈉溶液)反應(yīng)生成氯化鋁(四羥基合鋁酸鈉)，正確；銅在空氣中加熱生成氧化銅，氧化銅不能直接轉(zhuǎn)變成氫氧化銅，錯誤；鈉與水反應(yīng)生成氫氧化鈉，氫氧化鈉與少量(過量)二氧化碳反應(yīng)生成碳酸鈉(碳酸氫鈉)，碳酸鈉與氫氧化鋇反應(yīng)生成氫氧化鈉，碳酸鈉與足量二氧化碳反應(yīng)生成碳酸氫鈉，碳酸氫鈉與氫氧化鈉反應(yīng)(或碳酸氫鈉固體加熱)得到碳酸鈉，碳酸氫鈉與足量氫氧化鈣反應(yīng)生成氫氧化鈉，正確。6(2019晉豫省際大聯(lián)考)山西博物院是太原地標(biāo)性建筑之一。下列相關(guān)說法正確的是()A展柜使用的鋼化玻璃，其主要成分只有SiO2B墻體使用的磚瓦、水泥是硅酸鹽制品C陳列的元青花瓷的原料有高嶺土Al2Si2O5(OH)4，也可以表示為Al2O3SiO2H2OD展示的青銅器上有一層綠色物質(zhì)，此綠色物質(zhì)可能是堿式碳酸銅，它不溶于鹽酸解析：選B。鋼化玻璃與普通玻璃的成分相同(只是制造的工藝不同)，主要成分是硅酸鈉、硅酸鈣和二氧化硅，A項錯誤；磚瓦和水泥都是硅酸鹽制品，B項正確；高嶺土Al2Si2O5(OH)4應(yīng)該表示為Al2O32SiO22H2O，C項錯誤；銅綠是堿式碳酸銅，該物質(zhì)可以與鹽酸反應(yīng)生成氯化銅、二氧化碳和水而溶解，D項錯誤。7下列實驗“操作和現(xiàn)象”與“結(jié)論”的對應(yīng)關(guān)系正確的是()選項操作和現(xiàn)象結(jié)論A常溫下將鋁片放入濃硝酸中，無明顯變化Al與濃硝酸不反應(yīng)B向0.1 molL1 Na2CO3溶液中滴加2滴酚酞溶液，溶液呈淺紅色，微熱，紅色加深鹽類水解是吸熱反應(yīng)C向FeCl3溶液中加入足量的銅粉，充分反應(yīng)后，靜置，取上層清液滴加幾滴KSCN溶液，溶液不變紅色氧化性：Cu2Fe3D將兩極鐵絲分別伸入硫酸銅溶液和硝酸銀溶液中，兩根鐵絲上均有固體附著金屬活動性順序為FeCuAg解析：選B。常溫下，鋁遇濃硝酸會發(fā)生鈍化，A項錯誤；Na2CO3為強(qiáng)堿弱酸鹽，加熱會促進(jìn)其水解，溶液堿性增強(qiáng)，B項正確；由反應(yīng)2Fe3Cu=2Fe2Cu2知，氧化性：Fe3Cu2，C項錯誤；將兩根鐵絲分別伸入硫酸銅和硝酸銀溶液中，兩根鐵絲上均有固體附著，只能證明金屬的活動性FeCu，F(xiàn)eAg，D項錯誤。8(2019最新調(diào)研)將一定質(zhì)量的鎂鋁混合物投入200 mL硫酸中，固體全部溶解后，向所得溶液中加入 5 mol/L 的NaOH溶液，生成沉淀的物質(zhì)的量n與加入NaOH溶液的體積V的變化如圖所示。則下列說法不正確的是()A鎂和鋁的總質(zhì)量為9 gB最初20 mL NaOH溶液用于中和過量的硫酸C硫酸的物質(zhì)的量濃度為2.5 mol/LD生成的氫氣在標(biāo)準(zhǔn)狀況下的體積為11.2 L解析：選D。由圖像知，nMg(OH)20.15 mol，nAl(OH)30.35 mol0.15 mol0.2 mol，則m(Mg)0.15 mol24 g/mol3.6 g，m(Al)0.2 mol27 g/mol5.4 g，所以鎂和鋁的總質(zhì)量為9 g；由圖像知，最初20 mL NaOH溶液用于中和過量的硫酸；當(dāng)沉淀達(dá)到最大值時，溶液中的溶質(zhì)只有Na2SO4，則有n(Na)2n(SO)，即n(NaOH)2n(H2SO4)，所以，硫酸的物質(zhì)的量濃度為2.5 mol/L；0.15 mol的Mg生成的氫氣在標(biāo)準(zhǔn)狀況下的體積為3.36 L，0.2 mol的Al生成的氫氣在標(biāo)準(zhǔn)狀況下的體積為6.72 L，所以鎂和鋁混合物生成的氫氣在標(biāo)準(zhǔn)狀況下的體積為10.08 L。9(2019試題調(diào)研)在一定條件下，向Al2O3和過量C粉的混合物中通入氯氣，可制得易水解的AlCl3，實驗裝置如圖所示。下列說法不正確的是()A裝置c中盛裝的是濃硫酸B實驗時應(yīng)先點燃裝置d處酒精燈，再點燃裝置a處酒精燈C此反應(yīng)中的尾氣，除氯氣外都可直接排放到大氣中D該裝置不完善，其中應(yīng)改進(jìn)的一項是在裝置d、e之間添加一個干燥裝置解析：選C。裝置a制取Cl2，裝置b除去Cl2中的HCl，裝置c干燥Cl2，裝置d制備AlCl3，裝置e處理尾氣。裝置c中盛裝的是濃硫酸，用來干燥Cl2，A正確；實驗時應(yīng)先點燃裝置d處酒精燈，再點燃裝置a處酒精燈，可以充分利用Cl2，B正確；此反應(yīng)中的尾氣，除Cl2外還有CO等，不能直接排放到大氣中，C錯誤；為防止裝置e中的水蒸氣進(jìn)入裝置d，應(yīng)在裝置d、e之間添加一個干燥裝置，D正確。二、非選擇題(本題包括4小題，共55分)10(10分)某廠的酸性工業(yè)廢水中含有一定量的Fe3、Cu2、Au3等離子。有人設(shè)計了圖中的工藝流程，利用常用的酸、堿和工業(yè)生產(chǎn)中的廢鐵屑，從廢水中回收金，并生產(chǎn)一定量的鐵紅和氧化銅。填寫下面空白：(1)圖中標(biāo)號處需加入的相應(yīng)物質(zhì)分別是_、_、_、_、_。(2)寫出處發(fā)生反應(yīng)的離子方程式：_；寫出處發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式：_。(3)鐵紅的化學(xué)式為_；分別寫出鐵紅和氧化銅在工業(yè)上的一種主要用途：鐵紅_；氧化銅_。解析：(1)本實驗的目的是用廢鐵屑、常用的酸和堿，從廢水中回收金，并生產(chǎn)一定量的鐵紅和氧化銅。因廢水中含有Fe3、Cu2、Au3，所以首先加入廢鐵屑將Cu和Au都置換出來。Cu和Au的分離可以利用Cu與稀硝酸能反應(yīng)而Au不能將其分離，Cu2和Fe2分別加入堿使其轉(zhuǎn)化為沉淀，灼燒分別生成它們的氧化物。(2)由于廢水顯酸性，又含有Cu2、Au3、Fe3，因此加入鐵屑發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為Fe2H=H2Fe2、FeCu2=CuFe2、3Fe2Au3=2Au3Fe2、2Fe3Fe=3Fe2。(3)鐵紅的化學(xué)式為Fe2O3，鐵紅常用作紅色顏料，氧化銅常用作制銅鹽的原料。答案：(1)廢鐵屑稀硫酸(或稀鹽酸)稀硝酸氫氧化鈉氫氧化鈉(2)Fe2H=Fe2H2，2Fe3Fe=3Fe2，Cu2Fe=CuFe2，2Au33Fe=2Au3Fe23Cu8HNO3(稀)=3Cu(NO3)22NO4H2O(3)Fe2O3用作紅色顏料用作制銅鹽的原料11(15分)(2017高考全國卷)重鉻酸鉀是一種重要的化工原料，一般由鉻鐵礦制備，鉻鐵礦的主要成分為FeOCr2O3，還含有硅、鋁等雜質(zhì)。制備流程如圖所示： 回答下列問題：(1)步驟的主要反應(yīng)為FeOCr2O3Na2CO3NaNO3Na2CrO4Fe2O3CO2NaNO2上述反應(yīng)配平后FeOCr2O3與NaNO3的系數(shù)比為_。該步驟不能使用陶瓷容器，原因是_。(2)濾渣1中含量最多的金屬元素是_，濾渣2的主要成分是_及含硅雜質(zhì)。(3)步驟調(diào)濾液2的pH使之變_(填“大”或“小”)，原因是_ (用離子方程式表示)。(4)有關(guān)物質(zhì)的溶解度如圖所示。向“濾液3”中加入適量KCl，蒸發(fā)濃縮，冷卻結(jié)晶，過濾得到K2Cr2O7固體。冷卻到_(填標(biāo)號)得到的K2Cr2O7固體產(chǎn)品最多。 a80 b60 c40 d10 步驟的反應(yīng)類型是_。(5)某工廠用m1 kg 鉻鐵礦粉(含Cr2O3 40%)制備K2Cr2O7，最終得到產(chǎn)品m2 kg，產(chǎn)率為_。解析：(1)1 mol FeOCr2O3參與反應(yīng)共失去7 mol電子，而1 mol NaNO3參與反應(yīng)得到2 mol電子，根據(jù)得失電子守恒，二者的系數(shù)比為27。由于高溫下碳酸鈉能與陶瓷中的二氧化硅發(fā)生反應(yīng)，所以該步驟不能使用陶瓷容器。(2)步驟中生成的氧化鐵因不溶于水而進(jìn)入濾渣1，所以濾渣1中含量最多的金屬元素是Fe。結(jié)合流程圖可知，濾渣2的主要成分是氫氧化鋁及含硅雜質(zhì)。(3)濾液2中存在平衡：2CrO2HCr2OH2O，氫離子濃度越大(pH越小)，越有利于平衡正向移動，所以步驟應(yīng)調(diào)節(jié)濾液2的pH使之變小。(4)根據(jù)題圖，可知溫度越低，K2Cr2O7的溶解度越小，析出的重鉻酸鉀固體越多，故d項正確。步驟中發(fā)生的反應(yīng)為Na2Cr2O72KCl=K2Cr2O72NaCl，其屬于復(fù)分解反應(yīng)。(5)該鉻鐵礦粉中Cr2O3的物質(zhì)的量為，根據(jù)Cr元素守恒可求得K2Cr2O7的理論質(zhì)量m0294 gmol1103 kgg1 kg，所以產(chǎn)品的產(chǎn)率為100%100%。答案：(1)27陶瓷在高溫下會與Na2CO3反應(yīng)(2)FeAl(OH)3(3)小2CrO2HCr2OH2O(4)d復(fù)分解反應(yīng)(5)100%12(14分)一些常見的單質(zhì)、化合物有如圖所示的轉(zhuǎn)化關(guān)系(有些反應(yīng)的條件和部分物質(zhì)未全部列出)。已知在常溫常壓下，F(xiàn)為紅棕色氣體；L為白色不溶于水的固體，它既能與鹽酸反應(yīng)又能與氫氧化鈉反應(yīng)；K為紅褐色難溶物，A、H為生活中常見的兩種金屬；D為非金屬氣態(tài)單質(zhì)。(1)B物質(zhì)的化學(xué)式：_，D的名稱：_。(2)寫出JHI的離子方程式：_。(3)FG的反應(yīng)中，氧化劑與還原劑的物質(zhì)的量之比為_，寫出該反應(yīng)的化學(xué)方程式：_。(4)銅與G的濃溶液反應(yīng)過程中可能發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為_。(5)M放置在空氣中顏色的變化為_，寫出其發(fā)生變化的化學(xué)方程式：_。(6)H的最高價氧化物可與A發(fā)生反應(yīng)，其反應(yīng)方程式為_。(7)寫出檢驗I溶液中陽離子的實驗方法：_。B、C、L均是含有同一元素的化合物，用離子方程式寫出以B為主要原料制備L的可行方法：_。解析：常溫常壓下，F(xiàn)為紅棕色氣體，則F為NO2，非金屬氣態(tài)單質(zhì)D與氧氣反應(yīng)得到E、E與氧氣反應(yīng)得到NO2，可推知D為N2，E為NO，F(xiàn)與水反應(yīng)生成的G為HNO3，金屬H與硝酸反應(yīng)生成J，J與H反應(yīng)生成I，而I又能與硝酸反應(yīng)生成J，則H為變價金屬，故H為Fe，J為Fe(NO3)3，I為Fe(NO3)2，M為Fe(OH)2。L為白色不溶于水的固體，它既能與鹽酸反應(yīng)又能與氫氧化鈉反應(yīng)，則L為兩性物質(zhì)，含有Al元素，由轉(zhuǎn)化關(guān)系可知金屬A為Al，B為AlCl3，C為NaAl(OH)4，NaAl(OH)4與Fe(NO3)3發(fā)生相互促進(jìn)水解反應(yīng)得到L與K，故L為Al(OH)3，K為Fe(OH)3。(2)Fe(NO3)3與Fe反應(yīng)的離子方程式為2Fe3Fe=3Fe2。(3)FG的反應(yīng)為3NO2H2O=2HNO3NO，該反應(yīng)中氧化劑、還原劑均為NO2，HNO3為氧化產(chǎn)物，NO為還原產(chǎn)物，故氧化劑與還原劑的物質(zhì)的量之比為12。(4)銅與濃硝酸發(fā)生反應(yīng)：Cu4H2NO=Cu22NO22H2O，隨著反應(yīng)進(jìn)行，濃硝酸逐漸變成稀硝酸，此時發(fā)生反應(yīng)：3Cu8H2NO=3Cu22NO4H2O。(5)Fe(OH)2白色沉淀暴露在空氣中會迅速被O2氧化為灰綠色，最終變?yōu)榧t褐色的Fe(OH)3，發(fā)生變化的化學(xué)方程式為4Fe(OH)2O22H2O=4Fe(OH)3。(6)H的最高價氧化物為氧化鐵，可與Al發(fā)生置換反應(yīng)，其反應(yīng)方程式為Fe2O32Al2FeAl2O3。(7)可通過向AlCl3溶液中滴加NH3H2O來制備Al(OH)3，反應(yīng)的離子方程式為Al33NH3H2O=Al(OH)33NH。答案：(1)AlCl3氮氣(2)2Fe3Fe=3Fe2(3)123NO2H2O=2HNO3NO(4)Cu4H2NO=Cu22NO22H2O、3Cu8H2NO=3Cu22NO4H2O(5)白色灰綠色紅褐色4Fe(OH)2O22H2O=4Fe(OH)3(6)Fe2O32Al2FeAl2O3(7)取少量I溶液于試管中，加入少量鐵氰化鉀溶液，若出現(xiàn)藍(lán)色沉淀，證明有Fe2(或取少量待測液于試管中，先加入KSCN溶液無現(xiàn)象，再加入新制氯水，溶液變?yōu)檠t色，則證明有Fe2)Al33NH3H2O=Al(OH)33NH13(16分)(2019安徽師大附中段考)用鋁土礦(含30%SiO2、40.8%Al2O3和少量Fe2O3等)制取鋁硅合金材料有濕法、干法等方法，其中干法制備的工藝流程如下：(1)若濕法處理鋁土礦，用強(qiáng)酸浸取時，所得溶液中陽離子有_。(2)焙燒除鐵的反應(yīng)化學(xué)方程式為4(NH4)2SO4Fe2O32NH4Fe(SO4)23H2O6NH3(Al2O3部分發(fā)生類似反應(yīng))。氧化物轉(zhuǎn)化為硫酸鹽的轉(zhuǎn)化率與溫度的關(guān)系如圖，最適宜的焙燒溫度為_。(3)操作包括加水溶解、_。(4)用焦炭還原SiO2、Al2O3會產(chǎn)生中間產(chǎn)物SiC、Al4C3。寫出高溫下Al4C3與Al2O3反應(yīng)生成鋁單質(zhì)的化學(xué)方程式：_。(5)鋁硅合金材料中若含鐵，會影響其抗腐蝕性，原因是_。(6)不計損失，投入1 t鋁土礦，當(dāng)加入54 kg純鋁后，鋁硅合金中mn_。解析：鋁土礦加(NH4)2SO4焙燒除鐵，F(xiàn)e2O3轉(zhuǎn)化為NH4Fe(SO4)2，同時生成氨，加水溶解、過濾，濾渣為SiO2和Al2O3，用焦炭在高溫條件下還原SiO2、Al2O3得到鋁硅熔體，再加純鋁攪拌，得到鋁硅合金。(1)鋁土礦中的氧化鋁和氧化鐵能溶于強(qiáng)酸生成Al3、Fe3，另外還有剩余的H，所以溶液中的陽離子有Al3、Fe3、H。(2)焙燒除鐵時盡可能使氧化鐵的轉(zhuǎn)化率升高，并使氧化鋁的轉(zhuǎn)化率降低，由圖可知在300 時，氧化鐵轉(zhuǎn)化為硫酸鹽的轉(zhuǎn)化率很高，而氧化鋁轉(zhuǎn)化為硫酸鹽的轉(zhuǎn)化率最低，所以最適宜的焙燒溫度為300 。(3)由流程分析可知，操作包括加水溶解、過濾。(4)在高溫條件下，Al4C3與Al2O3反應(yīng)生成Al和CO，其反應(yīng)的化學(xué)方程式為Al4C3Al2O36Al3CO。(5)Al、Fe形成原電池，Al的活潑性比Fe強(qiáng)，做負(fù)極，被腐蝕，所以鋁硅合金材料中若含鐵，容易發(fā)生電化學(xué)腐蝕。(6)已知鋁土礦中含30%SiO2、40.8%Al2O3，不考慮損失，投入1 t鋁土礦，加入54 kg純鋁，則得到的鋁硅合金中Al元素的總質(zhì)量為1 000 kg40.8%54 kg270 kg，Si元素的總質(zhì)量為1 000 kg30%140 kg，則鋁硅合金中mn21。答案：(1)Al3、Fe3、H(2)300 (3)過濾(4)Al4C3Al2O36Al3CO(5)鐵與鋁形成原電池，加快了鋁的腐蝕(6)21