鲁科版高中化学必修一第4章《材料家族中的元素》单元测试题(解析版)

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名称 鲁科版高中化学必修一第4章《材料家族中的元素》单元测试题(解析版)
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资源类型 教案
版本资源 鲁科版
科目 化学
更新时间 2019-01-04 07:46:01

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第4章《材料家族中的元素》单元测试题
一、单选题(每小题只有一个正确答案)
1.某溶液中放入铝片后生成大量气泡,则在此溶液中( )
A.可能含有大量的H B.可能含有大量的H+ 和OH -
C.不可能含有H+ 和OH - D.可能含有大量的OH -
2.将足量CO2气体通入水玻璃(Na2SiO3溶液)中,然后加热蒸干,再在高温下充分灼烧,最后所得的固体物质是( )
A.SiO2 B.Na2CO3、Na2SiO3 C.Na2CO3、SiO2 D.Na2SiO3
3.关于C、N、S非金属元素及其化合物的下列说法中,错误的是( )
A.金刚石、石墨、C60都是碳元素组成的单质,属于碳的同素异形体
B.氮氧化物、二氧化硫是形成酸雨的主要物质
C.C、N、S原子半径依次增大,氢化物稳定性逐渐增强
D.加热条件下,碳、硫单质都能与浓硝酸、浓硫酸发生反应
4.下列说法错误的是( )
A.蔗糖、果糖和麦芽糖均为双糖
B.商代后期铸造出工艺精湛的司母戊鼎,该鼎属于铜合金制品
C.植物油含不饱和脂肪酸酯,能使Br?/CCl4褪色
D.汉代烧制出“明如镜、声如磬”的瓷器,其主要原料为黏士
5.在我国使用最早的合金是( ?? )
A.青铜器 B.白铜制品 C.铁制品 D.石块
6.化学与生活密切相关,下列有关说法错误的是( )
A.Al(OH)3是某些胃药的一种成分 B.乳酸铁是某些补铁口服液的有效成分
C.臭氧可以作为新型自来水消毒剂 D. SO2常用作红葡萄酒中杀菌消毒剂
7.下列说法不正确的是( )
A.单晶硅是石英的主要成分 B.钠钾合金可用于快中子反应堆的热交换剂
C.小苏打可用于焙制糕点 D.水玻璃暴露在空气中会发生变质
8.以下物质间的转化通过一步反应不能实现的是( )
A.HCl →Cl2→HClO→NaClO B.Na→Na2O2→Na2CO3→NaHCO3
C.Al→NaAlO2 →Al(OH)3→Al2O3 D.Si→SiO2→H2SiO3→Na2SiO3
9.化学与人类生活、生产密切相关,下列说法正确的是( )
A.在月饼包装袋中放入生石灰可防止食品氧化变质
B.航天飞船使用的碳纤维是一种新型有机合成材料
C.加入Na2S可除去工业废水中Cu2+和Hg2+等离子
D.天然纤维和合成纤维的主要成分都属于纤维素
10.下列有关硅元素的叙述中,正确的是( )
A.SiO2不溶于水,也不溶于任何酸 B.SiO2是良好的半导体材料
C.硅是地壳中含量最多的元素 D.水玻璃可用作木材防火剂
11.化学与社会、生活密切相关。对下列现象或事实的解释错误的是( )
选项 现象或事实 解释
A 用浸有酸性高锰酸钾溶液的硅藻土作水果保鲜剂 酸性高锰酸钾溶液能氧化水果释放的催熟剂乙烯
B 加热能杀死流感病毒 病毒的蛋白质受热变性
C 过氧化钠作呼吸面具中的供氧剂 过氧化钠既是氧化剂,又是还原剂
D Al(OH)3用作塑料的阻燃剂 A(OH)3受热易分解,产生水吸收热量

A.A B.B C.C D.D
12. 2013年12月5日中国辽宁舰航母编队中的登陆舰紧急逼停了擅闯南海禁航区的美海军“考本斯”号导弹巡洋舰,避免了两军舰艇相撞。据悉,美国“考本斯”号巡洋舰上的核反应堆内使用了液体铝钠合金(单质钠和单质铝熔合而成)做载热介质。下列有关说法不正确的是( )
A.自然界中没有游离的钠和铝
B.若铝钠合金投入水中得无色溶液,则n(Al)≤n(Na)
C.铝钠合金投入到足量氯化铜溶液中,一定有氢氧化铜沉淀,也可能有铜析出
D.m g不同组成的铝钠合金投入足量盐酸中,若放出的H2越多,则铝的质量分数越小
13.下列叙述中正确的是
A.含a mol AlCl3的溶液和含1.5a mol NaOH的溶液,无论正滴和反滴,生成的Al(OH) 3的质量相等
B.含a mol Na2CO3的溶液和含1.5a mol HCl的稀盐酸,无论正滴和反滴,生成的CO2相等
C.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
D.二份质量相等组成不同的铝钠合金分别投入到足量盐酸中,若放出的H2越多,则铝的质量分数越小
14.下列有关合金的说法错误的是( )
A.青铜是我国使用最早的合金 B.钢是用量最大、用途最广的合金
C.合金的硬度一般高于各成分金属 D.合金的熔点一般高于各成分金属
15.某化学小组为测定一定质量的某铜铝混合物中铜的质量分数,设计了如下实验方案:
方案Ⅰ:铜铝混合物测定生成气体的体积
方案Ⅱ:铜铝混合物测定剩余固体的质量
下列有关判断中不正确的是(  )
A.溶液A和B均可以是盐酸或氢氧化钠溶液
B.溶液A和B均可以选用稀硝酸
C.若溶液B选用氯化铁溶液,则实验难以实现
D.实验方案Ⅱ更便于实施

二、填空题
16.Ⅰ、铝粉与某些金属氧化物组成的混合物叫铝热剂,铝热剂在高温下发生的反应叫铝热反应。如:2Al+Fe2O32Fe+Al2O3,反应发生时放出大量的热。仔细阅读上述信息回答下列问题:
(1)“铝热反应”属于四种基本反应类型中的________________反应。
(2)信息中的“某些”指__(填“比铝活泼的”“比铝不活泼的”或“任意”)。
(3)试写出铝粉与MnO2发生的铝热反应方程式
_____________________________________________________________。
(4)题给的铝热反应可用于野外焊接钢轨,试解释其基本原理________________________________________________________________。
II、铝是应用最广泛的金属之一,铝的化合物在生产和生活中也有许多用途。
(5)铝制容器不能盛装NaOH溶液的原因(用离子方程式表示)
_______________________________________;
(6)胃舒平是治疗胃酸(HCl)过多的常用药物,其中含有的有效成分是氢氧化铝,其治疗原理是(用离子方程式表示):________________;
碳酸氢钠也常用于治疗胃酸过多,写出反应的离子方程式:
___________________________________;
(7)为完全沉淀氯化铝溶液中的铝元素,常加入过量的________,反应的化学方程式:___________________。
17.用化学方程式解释下列问题
(1)久置氯水不能使有色布条褪色:_____________________________;
(2)被SO2漂白的品红溶液中通入氯气后先复色再褪色,解释“复色”的原因:______________;
(3)氢氟酸不能用玻璃瓶储存:_________________________________;
(4)饱和亚硫酸钠溶液能吸收SO2________________________________;
(5)氯化铁溶液能吸收硫化氢___________________________________。
18.有关物质的转化关系如下图所示。A是黑色非金属单质,C、E、F均为氧化物,E、F常温下呈气态,且E能使品红褪色,G是一种常见的无色液体,I是一种难溶于水的白色胶状沉淀,能溶于B溶液。请回答下列问题:

(1) C的化学式为________。
(2)G的电子式为________。
(3)写出①反应的化学方程式:_______________________________________________。
(4)写出过量的F参加反应时②的离子方程式:_________________________________。
19. Ⅰ.向FeCl3溶液中加入铁粉和铜粉混合粉末,充分反应后,下列情况可能存在的是 (填序号)

Ⅱ.今有一包铁粉和铜粉混合粉末,为确定其组成,现提供4mol/L的FeCl3,溶液(其他用品略),某课外活动小组同学的实验结果如下(假定反应前后溶液体积不变)。

(1)试判断第④组剩余固体质量x为 。第①组实验中,发生反应的离子方程式为 。
(2)试判断第②组剩余固体的成分为 。
(3)原混合粉末中Fe、Cu的物质的量之比为 。
20.铝镁合金现已成为轮船制造、化工生产等行业的重要原料。现有一块铝镁合金,欲测定其中镁的质量分数,几位同学分别称取3.9克样品,并设计了不同的实验方案:
甲:铝镁合金测得生成气体的体积Vml(已折算成标准状况);
乙:铝镁合金测得剩余固体的质量a克;
丙:铝镁合金溶液测得沉淀的质量2.9克。
(1)该方案能否测定出镁的质量分数? (填“能”或“不能”)。
(2)实验设计乙所加入的试剂是 ,反应的化学方程式为 测得的镁的质量分数为 (写出用a表示的计算式)。
(3)实验设计丙中加过量的NaOH溶液充分反应后,__________(填一种分离方法),洗涤烘干沉淀,测得镁的质量分数为(保留小数点后一位小数)__________,如果未洗涤沉淀,测得镁的质量分数将______(填“偏大”、“偏小”或“无影响”)。

三、推断题
21.某混合物A含有Al2 (SO4)3、Al2O3和Fe2O3,在一定条件下可实现下列物质之间的变化:

据此判断:
(1)固体E所含物质的化学式为 。
(2)反应③可用来焊接钢轨,化学方程式为 ;
该反应称为: 。
(3)反应①的离子方程式为 。
(4)反应②的离子方程式为 。
22.甲、乙、丙三种物质之间有如下转化关系:

(1)若甲是不溶于水的白色固体物质,既能溶于盐酸又能溶于氢氧化钠溶液,则甲是_____________ ,写出乙转化为丙的化学方程式 :_______________________________ 。
(2)若乙溶液中加入KSCN溶液 ,有血红色出现,则甲物质是___________。
写出甲转化为乙的离子方程式___________________________________。

四、实验题
23.二茂铁可用作燃料的节能消烟剂、抗爆剂等。实验室制备二茂铁装置示意图如图一

已知:①二茂铁熔点是173℃,在100℃时开始升华;沸点是249℃。
②制备二茂铁的反应原理是:2KOH+FeCl2+2C5H6= Fe(C5H5)2+2KCl+2H2O
实验步骤为:
①在三颈烧瓶中加入25g粉末状的KOH,并从仪器a中加入60mL无水乙醚到烧瓶中,充分搅拌,同时通氮气约10min;
②再从仪器a滴入5.5mL新蒸馏的环戊二烯(C5H6, 密度为0.95g/cm3),搅拌;
③将6.5g无水FeCl2与(CH3)2SO(二甲亚砜,作溶剂)配成的溶液25mL装入仪器a中,慢慢滴入仪器c中,45min滴完,继续搅拌45min;
④再从仪器a加入25mL无水乙醚搅拌;
⑤将c中的液体转入分液漏斗中,依次用盐酸、水各洗涤两次,分液得橙黄色溶液;
⑥蒸发橙黄色溶液,得二茂铁粗产品。
回答下列问题:
(1)仪器b的名称是________________________.
(2)步骤①中通入氮气的目的是____________________________________________________.
(3)仪器c的适宜容积应为(选编号):_________
①100mL ②250mL ③500mL
(4)步骤⑤用盐酸洗涤的目的是__________________________________________________
(5)步骤⑦是二茂铁粗产品的提纯,该过程在图二中进行,其操作名称为_________;该操作中棉花的作用是______________________________________________________.
(6)为了确认得到的是二茂铁,还需要进行的一项简单实验是__________________________;若最终制得纯净的二茂铁4.3g,则该实验的产率为____________(保留三位有效数字)。
24.欲测定含少量氯化钠的小苏打固态样品中NaHCO3的质量分数可采用以下四种方法。

方法四:不使用化学试剂,使用实验室常用仪器。
按要求回答下列问题:
(1)方法一是将HCO3-离子转化为沉淀并称重,则试剂A为______________(填化学式)溶液;操作2包括_______________________。
(2)方法二操作1中要用到的玻璃仪器有烧杯、玻璃棒,还需要___________________;操作2的名称是__________;该样品中NaHCO3的质量分数为_________(用含m、a的表达式表示)。
(3)根据方法三中所用的实验装置,除了称量试样质量外,还需测定的实验数据是_______________;仔细分析该实验装置,由此测得的数据计算出的实验结果有可能偏高也有可能偏低,偏高的原因可能是______________________________;偏低的原因可能是____________________________。
(4)方法四的实验原理是________________(用化学方程式表示)。

五、计算题
25.向200mlNaOH溶液中投入5.4gAl ,二者恰好完全反应,计算:
(1)参加反应的NaOH的物质的量浓度? (2)生成标况下氢气的体积?
26.(8分)含氮废水进入水体而对环境造成的污染越来越严重,环境专家认为可以用金属铝将水体中的NO3-还原为N2,从而消除污染。其反应的离子方程式是:
6NO3-+ 10Al + 18H2O → 3N2↑+ 10Al(OH)3 + 6OH-
(1)现在要除去1m3含氮元素0.3mol的废水中的NO3-(设氮元素都以NO3-的形式存在,下同),则至少需要消耗金属铝__________g。
(2)有人认为金属镁比铝能更快消除氮的污染,其反应原理和金属铝相同。
① 写出镁和含氮废水反应的离子方程式:___________________________________
② 已知金属镁是从海水中提取的MgCl2,通过电解制得的。若要除去1m3含氮元素0.3mol的废水中的NO3-,则至少需要含0.5%(质量分数)MgCl2的海水_________ kg。
试卷第8页,总8页

参考答案
1.AD
【解析】Al既可以与酸反应放出H2,又可以和碱反应释放出H2:2Al+6H+=2Al3++3H2↑,2Al+2OH-+2H2O2AlO+3H2↑,溶液中不可能同时含有大量的H+和OH-,因为H++OH-=H2O。故本题答案应选A、D。
2.D
【解析】
试题分析:将足量CO2气体通入水玻璃中,发生反应:2CO2 + Na2SiO3 + 2H2O = H2SiO3↓ + 2NaHCO3 ;加热蒸干高温灼烧时发生反应:H2SiO3 H2O + SiO2 ;2NaHCO3 Na2CO3 + CO2↑ + H2O;SiO2+Na2CO3 Na2SiO3+CO2↑,各反应物存在如下关系:H2SiO3~2NaHCO3,H2SiO3~SiO2,2NaHCO3~Na2CO3~SiO2,由上述关系可知,最后所得固体物质是Na2SiO3,答案选D。
【考点定位】考查C、Si及其化合物的性质。
【名师点睛】本题考查C、Si及其化合物的性质。解答本题注意分两步进行:(1)通入足量CO2气体后发生的反应是什么。(2)加热蒸干,再在高温下充分灼烧又发生了什么反应。本题易错选C,错因主要是容易忽视在高温条件下充分灼烧时,Na2CO3和SiO2还能够继续反应生成Na2SiO3。
3.C
【解析】
答案:C
C 中正确的应是:原子半径:S>C >N, 氢化物稳定性:NH3 >CH4 >H2S
4.A
【解析】
【详解】
A.蔗糖和麦芽糖均为双糖,果糖为单糖,A错误;
B.司母戊鼎的主要成分为Cu,属于铜合金制品,B正确;
C.植物油中含不饱和脂肪酸酯,能使Br?/CCl4褪色,C正确;
D.瓷器由黏土烧制而成,瓷器的主要原料为黏土,D正确;
答案选A。
5.A
【解析】
【详解】
A、青铜器(如司母戊鼎)是我国先民使用最早的合金。故A正确;B、石块不是合金,故B错误;C、白铜是以镍为主要添加元素的铜基合金,呈银白色,有金属光泽,但出现的比青铜器要晚,故C错误;D、铁制品为铁和碳的合金,则出现较晚,故D错误。故选A。
6.B
【解析】
试题分析:Al(OH)3能中和胃酸,是胃药的一种成分,故A正确;乳酸亚铁是某些补铁口服液的有效成分,故B错误;臭氧具有强氧化性,可以作为新型自来水消毒剂,故C正确;SO2常用作红葡萄酒中杀菌消毒剂,故D正确。
考点:本题考查化学与生活。
7.A
【解析】
A.石英的主要成分是SiO2,A项错误;B.钠钾合金常温下呈液态,可用于快中子反应堆的热交换剂,B项正确;C.小苏打受热分解生成CO2气体,可用于焙制糕点,C项正确;D.硅酸钠的水溶液称为水玻璃,酸性:碳酸大于硅酸,则水玻璃暴露在空气中会与空气中的CO2、H2O反应生成硅酸发生变质,D项正确。答案选A。
8.D
【解析】
试题分析:选项D中SiO2→H2SiO3不能一步实现,故D项错误,本题选D。
考点:元素及其化合物知识。
9.C
【解析】生石灰能吸水,具有防潮作用,故A错误;碳纤维是一种新型复合材料,故B错误;Na2S与工业废水中Cu2+和Hg2+等离子生成难溶物CuS和HgS,故C正确;天然纤维中的羊毛、蚕丝成分是蛋白质,故D错误。
10.D
【解析】试题分析:A、SiO2能溶于氢氟酸,A错误;B、SiO2不是半导体材料,B错误;C、地壳中含量最多的元素是氧,C测;D、水玻璃是硅酸钠的水溶液,是一种矿物胶,不燃烧,将其涂在木材表面就阻隔了木材与空气中氧气的直接接触,可用作制备木材防火剂的原料,D正确;答案选D。
考点:考查硅及其化合物的性质
11.D
【解析】A.乙烯是一种植物生长调节剂,对水果蔬菜具有催熟的作用,乙烯含有不饱和键能被酸性高锰酸钾氧化,故A正确;B.高温能使蛋白质发生变性,则加热能杀死流感病毒是因为蛋白质受热变性,,故B正确;C.过氧化钠与二氧化碳反应生成碳酸钠和氧气,过氧化钠既是氧化剂又是还原剂,故C正确;D.Al(OH)3受热分解生成H2O并吸收大量的热量,使周围环境温度降低,且生成的氧化铝熔点较高,附着在可燃物表面,从而阻止可燃物燃烧,故D错误;故选D。
12.D
【解析】
试题分析:A、钠和铝的化学性质活泼,自然界中没有游离的钠和铝,正确;B、若铝钠合金投入水中得无色溶液,说明钠和水反应生成的氢氧化钠足以将金属铝溶解,根据相关化学方程式知n(Al)≤n(Na),正确;C、铝钠合金投入到足量氯化铜溶液中,钠和水反应生成的氢氧化钠可以和氯化铜反应生成氢氧化铜沉淀,若n(Al)>n(Na),金属铝也可能会置换出金属铜,正确;D、根据金属钠和金属铝和酸反应生成氢气量的关系:2Al~3H2↑,2Na~H2↑,等质量的金属钠和金属铝,则金属Al产生的氢气量多,所以放出的H2越多,则铝的质量分数越大,错误。
考点:考查钠与铝的化学性质。
13.A
【解析】
试题分析:A、含a mol AlCl3的溶液和含1.5a mol NaOH的溶液,正滴和反滴,生成的Al(OH) 3的质量相等,正确;B、向a mol Na2CO3的溶液中滴加1.5a mol HCl的稀盐酸,生成的气体为0.5a mol;向1.5a mol HCl的溶液中滴加a mol Na2CO3的稀盐酸,生成的气体为0.75a mol,错误;C、等质量的NaHCO3和Na2CO3所含的碳原子的确物质的量不同,因此跟足量的盐酸反应所生成的二氧化碳的体积就不同,错误; D、2Al3H2;2NaH2;质量相等组成不同的铝钠合金分别投入到足量盐酸中,铝的含量越大,气体越多。错误。
考点:基本常识。
14.D
【解析】试题分析:合金是由两种或两种以上的金属或金属与非金属融合而成的具有金属性质的物质。A.青铜是我国使用最早的合金,它是铜锡合金,正确; B.钢是铁合金,是用量最大、用途最广的合金,正确;C.合金的硬度一般高于各成分金属,正确;D.合金的熔点一般低于各成分金属,错误。
考点:考查有关合金的说法正误判断的知识。
15.B
【解析】
【详解】
A.铜与盐酸或NaOH溶液不反应,铝与盐酸或NaOH溶液反应,剩余的固体为铜,根据生成的氢气可以计算混合物中铝的质量,故溶液A和B均可以是盐酸或NaOH溶液,故A正确;B.硝酸与铜、铝都能反应,不能用稀硝酸,方案Ⅱ中没有固体剩余,方案Ⅰ中的气体为铜和铝反应后的总量,均无法测定铜铝混合物中铜的质量分数,故B错误;C.若溶液B选用氯化铁溶液,铜和铝均能够与氯化铁反应,不能测定铜铝混合物中铜的质量分数,故C正确;D.测量气体的体积不如测量固体的质量简单易操作,因此实验方案Ⅱ更便于实施,故D正确;故选B。
16.置换比铝不活泼的3MnO2+4Al 2Al2O3+3Mn反应放出的大量热将生成的金属铁熔化流入裂缝中将钢轨焊接在一起2Al+OH-+2H2O=2AlO2-+3H2↑Al(OH)3+3H+=Al3++3H2OH++HCO3-=CO2↑+H2O氨水AlCl3+3NH3?H2O= Al(OH)3↓+3NH4Cl
【解析】
【详解】
(1)铝热反应特点:一种单质与一种化合物反应生成另一种单质和另一种化合物,符合置换反应的定义,属于置换反应;(2)反应为置换反应,应为活泼金属置换出较不活泼金属,故答案为:比铝不活泼的;(3)铝粉与MnO2在高温下反应生成Mn和Al2O3,反应的方程式为3MnO2+4Al 2Al2O3+3Mn;(4)铝和氧化铁能发生铝热反应且放出大量热,将生成的金属铁熔化流入裂缝中将钢轨焊接在一起;(5)铝与氢氧化钠反应生成偏铝酸钠与氢气,铝被腐蚀,反应的离子方程式为:2Al+OH-+2H2O=2AlO2-+3H2↑,故铝制容器不能盛装NaOH溶液;(6)氢氧化铝具有弱碱性,与盐酸反应生成氯化铝与水,反应离子方程式为Al(OH)3+3H+=Al3++3H2O,故可以治疗胃酸过多,碳酸氢钠具有弱碱性,与盐酸反应生成氯化钠、二氧化碳与水,反应离子方程式为;H++HCO3-=CO2↑+H2O,故可以治疗胃酸过多;(7)由于氢氧化铝是两性氢氧化物,溶于强碱,故完全沉淀硫酸铝溶液中的铝元素通常加入弱碱氨水,硫酸铝与氨水反应生成硫酸铵、氢氧化铝沉淀,反应离子方程式为:AlCl3+3NH3?H2O= Al(OH)3↓+3NH4Cl。
17.(1)2HClO=2HCl+O2↑
(2)Cl2+SO2+2H2O=H2SO4+2HCl
(3)4HF+SiO2=2H2O+SiF4
(4)Na2SO3+H2O+SO2=2NaHSO3
(5)2FeCl3+H2S==2FeCl2+2HCl+S↓
【解析】
试题分析:氯气微溶于水,新制氯水呈黄绿色,与氯气的颜色相近,氯气与水发生反应:Cl2+H2O═HCl+HClO,HClO不稳定,见光易分解,发生反应:2HClO=2HCl+O2↑;(2)Cl2和SO2按1:1恰好反应Cl2+SO2+2H2O=H2SO4+2HCl,所以通入氯气后先复色。(3)氢氟酸与SiO2的反应非常迅速,接触就能迅速反应,4HF+SiO2=2H2O+SiF4;(4)饱和亚硫酸钠溶液能吸收SO2,Na2SO3+H2O+SO2=2NaHSO3;(5)硫离子被氧化成硫单质,铁离子被还原成亚铁离子,化学方程式:2FeCl3+H2S==2FeCl2+2HCl+S↓。
考点:物质性质的判断、化学方程式书写
18. Al2O3 C+2H2SO4(浓) 2SO2↑+CO2↑+2H2O AlO+CO2+2H2O===Al(OH)3↓+HCO
【解析】本题分析:G是一种常见的无色液体,故G为H2O。E为气态氧化物,能使品红褪色,故E为SO2。A是黑色非金属单质,与B在加热时发生反应生成SO2、H2O等,故A为碳。相应地F为CO2,B为硫酸。I是一种难溶于水的白色胶状沉淀,能溶于B溶液,故I为Al(OH)3。相应地氧化物C为Al2O3。
(1) C的化学式为Al2O3。
(2)G的电子式为。
(3)反应①的化学方程式:C+2H2SO4(浓) 2SO2↑+CO2↑+2H2O 。
(4)过量F参加反应②生成碳酸氢钠,离子方程式:AlO+CO2+2H2OAl(OH)3↓+HCO。
点睛:无机框图推断题往往具有“题眼”,据此“顺藤摸瓜”即可解决问题。本题题眼是“E为气态氧化物,能使品红褪色”,据此判断E为SO2,其它物质的判断迎刃而解。
19.(共10分)
Ⅰ.②③⑥⑦(2分,对4个得2分、对3个得1分、对2个或1个、错一个均无分)
Ⅱ.(1) 0 (2分) 2Fe3++ Fe=3Fe2+(2分)
(2)Cu(2分) (3) 6﹕1(2分)
【解析】
试题分析:Ⅰ.①④、在金属活动性顺序中,铁在铜的前面,铁能与铜盐溶液发生置换反应,向装有氯化铁溶液的烧杯中,加入一定量的Cu和Fe的混合粉末,则铁优先与氯化铁发生反应生成氯化亚铁,然后铜与氯化铁反应生成氯化铜和氯化亚铁,故滤液中一定含有氯化亚铁,故①④错误;②③、充分反应后发现有铜剩余,则溶液中一定无氯化铁,一定有FeCl2,可能有CuCl2,故②③正确;⑤若有铁剩余,则溶液中一定不含氯化铜和氯化铁,故⑤错误;⑥充分反应后没有固体剩余,则可能是氯化铁还会剩余,金属量不足的情况,故⑥正确;⑦充分反应后发现铜、铁都存在,则滤液中一定不含有氯化铁、氯化铜,只有氯化亚铁,故⑦正确,所以答案为:②③⑥⑦
Ⅱ.(1)第④组实验,可以看作再第②组实验的基础上再加入50mL FeCl3溶液,发生Cu+2Fe3+=Fe2++Cu2+,50mL溶液可以溶解Cu的质量=0.05L×4mol/L×1/2×64g/mol=6.4g,故x=6.4g-6.4g=0;;第①组实验Fe3+还未反应完,所以发生反应的离子方程式为:2Fe3++ Fe=3Fe2+
(2)铁的还原性强于铜,所以Fe3+先和铁反应:Fe+2Fe3+=3Fe2+,反应完全后Fe3+有剩余,再与铜发生反应:Cu+2Fe3+=Fe2++Cu2+,能剩余的固体可以是铜,可以是铁和铜,第②组实验中,有固体剩余,故FeCl3溶液全部参与反应,若只发生Fe+2Fe3+=3Fe2+,可以溶解Fe的质量为0.3L×4mol/L×1/2×56g/mol=33.6g,300mL FeCl3溶液能溶解金属质量40g-6.4g=33.6g,第③组实验,可以看作再第②组实验的基础上再加入30mL FeCl3溶液,实际溶解金属质量=6.4g-2.56g=3.84g,若只发生Fe+2Fe3+=3Fe2+,30mL溶液可以溶解Fe的质量为0.03L×4mol/L×1/2×56g/mol=3.36g,若只发生Cu+2Fe3+=Fe2++Cu2+,30mL溶液可以溶解Cu的质量为0.03L×4mol/L×1/2×64g/mol=3.84g,可推断第②组实验中Fe恰好反应完全,剩余固体为Cu
(3)根据(1)中分析可知Cu为6.4g,Fe的质量=40g-6.4g=33.6g,故n(Fe)=33.g÷56g/mol=0.6mol,n(Cu)=6.4g÷64g/mol==0.1mol,原混合粉末中Fe、Cu的物质的量之比=0.6mol:0.1mol=6:1。
考点:本题考查氧化还原反应原理及反应顺序、混合物的计算、离子方程式的书写。
20.(1)能(2)NaOH溶液 2Al+2NaOH+6H2O = 2Na[Al(OH)4]+3H2↑ (a/3.9)×100(3)过滤 30.8% 偏大
【解析】
试题分析:(1)铝与盐酸反应生成氯化铝与氢气,反应离子方程式为2Al+6H+═2Al3++3H2↑,镁与盐酸反应生成氯化镁与氢气,反应离子方程式为Mg+2H+═Mg2++H2↑;令合金中Mg、Al的物质的量分别为xmol、ymol,用x、y表示出各自生成的氢气,利用二者质量之和为3.9g,列方程可以计算出x、y的值,可以测量测定出镁的质量分数;(2)铝与氢氧化钠反应溶解,镁不能与氢氧化钠反应,故可以加入氢氧化钠溶液,则铝与氢氧化钠溶液反应的化学方程式为2Al+2NaOH+6H2O =2Na[Al(OH)4]+3H2↑;剩余的固体为Mg,故得合金中Mg的质量分数为×100%= (a/3.9)×100%;(3)由转化关系可知,最后的沉淀是氢氧化镁,分离固体与溶液常用的分离方法是过滤;氢氧化镁的质量是2.9g,根据镁元素守恒可知合金中Mg的质量为2.9g×=1.2g,所以合金中Mg的质量分数为×100%=30.8%;未洗涤沉淀,氢氧化镁沉淀附着其它物质,使测定的氢氧化镁的质量增大,导致测定合金中Mg的质量增大,测定的合金中镁的质量分数偏大。
考点:镁和铝的化学性质、化学实验方案的设计,物质含量测定、化学计算等,难度中等,掌握镁和铝的化学性质是解题的关键。
21.(1)K2SO4 (NH4)2SO4
(2)2Al+Fe2O3Al2O3+2Fe 铝热反应
(3)Al2O3+2OH-+3H2O=2[Al(OH)4]-
(4)Al3++3NH3·H2O=Al(OH)3↓+3NH4+
【解析】
试题分析:
考点:KAl(SO4)2溶于水,Al2O3和Fe2O3均不溶于水,混合物A加水溶解后,溶液中是KAl(SO4)2,沉淀是Al2O3和Fe2O3;向沉淀中加NaOH溶液,Fe2O3不反应,Al2O3可与NaOH溶液反应生成NaAlO2,则B为Fe2O3,向NaAlO2溶液中通入CO2可得Al(OH)3沉淀,Al(OH)3受热分解生成Al2O3,则D为Al2O3,反应③为铝热反应,C为Al,向溶液中加过量氨水,溶液与过量氨水反应,Al3+被沉淀,得到氢氧化铝沉淀,溶液中剩余的是K2SO4和(NH4)2SO4,经过蒸发、结晶,得到K2SO4和(NH4)2SO4,(1)由以上分析可知固体E是K2SO4 和(NH4)2SO4;(2)反应③为铝热反应,方程式为2Al+Fe2O32Fe+Al2O3,该反应称为铝热反应;(3)反应①为Al2O3和氢氧化钠的反应,离子方程式为Al2O3+2OH-+3H2O═2[Al(OH)4]--;(4)反应②为Al3+和氨水的反应,反应的离子方程式为Al3++3NH3?H2O═Al(OH)3↓+3NH4+。
【考点定位】考查无机推断,涉及元素及化合物的性质。
【名师点晴】KAl(SO4)2溶于水,Al2O3和Fe2O3均不溶于水,混合物A加水溶解后,溶液中是KAl(SO4)2,沉淀是Al2O3和Fe2O3;向沉淀中加NaOH溶液,Fe2O3不反应,Al2O3可与NaOH溶液反应生成NaAlO2,则B为Fe2O3,向NaAlO2溶液中通入CO2可得Al(OH)3沉淀,Al(OH)3受热分解生成Al2O3,则D为Al2O3,反应③为铝热反应,C为Al,向溶液中加过量氨水,溶液与过量氨水反应,Al3+被沉淀,得到氢氧化铝沉淀,溶液中剩余的是K2SO4 和(NH4)2SO4,经过蒸发、结晶,得到的是K2SO4 和(NH4)2SO4,以此解答该题。
22.Al2O3 ; Al2(SO4)3+6NH3·H2O===2Al(OH)3 +3(NH4)2SO4
(2)Fe2O3 ;Fe2O3+6H+===2Fe3++3H2O
【解析】
试题分析:(1)若甲是不溶于水的白色固体物质,既能溶于盐酸又能溶于氢氧化钠溶液,说明甲具有两性,根据图示,甲应为氧化铝;乙为硫酸铝,丙为氢氧化铝;硫酸铝和氨水反应的方程式为Al2(SO4)3+6NH3·H2O===2Al(OH)3 +3(NH4)2SO4;(2)若乙溶液中加入KSCN溶液 ,有血红色出现,则乙为硫酸铁,丙为氢氧化铁,甲为氧化铁;氧化铁和硫酸反应的离子方程式为Fe2O3+6H+===2Fe3++3H2O。
考点:本题考查铁、铝的性质。
23. 球形冷凝管 排尽装置中的空气,防止Fe2+被氧化 ② 除去多余的KOH 升华 防止二茂铁挥发进入空气中 测定所得固体的熔点 58.4%
【解析】考查实验方案设计与评价,(1)根据仪器的特点,仪器b为球形冷凝管;(2)Fe2+具有还原性,能被氧气氧化,根据实验目的,通入氮气的目的是排除装置的空气,防止Fe2+被氧化;(3)根据实验,加入到仪器c中液体体积总和为(60+5.5+25+25)mL=115.5mL,因此选用250mL的三颈烧瓶,故②正确;(4)根据制备二茂铁的化学反应方程式,以及所给的KOH、氯化铁、环戊二烯的量,加入KOH应是过量的,因此步骤⑤中加入盐酸的目的是除去多余的KOH;(5)根据信息①,二茂铁在100℃时易升华,因此图二操作名称为升华,棉花的作用是防止升华的二茂铁进入空气中;(6)利用二茂铁的熔点低的特点,检验是否是二茂铁;环戊二烯的质量为5.5×0.95g=5.225g,FeCl2的质量为6.5g,根据反应方程式FeCl2过量,根据环戊二烯进行计算,理论上产生二茂铁的质量为5.225×186/(2×66)g=7.3625g,产率为4.3/7.3625×100%=58.4%。
24.(9分)(1)Ba(OH)2[或Ca(OH)2];过滤、洗涤、干燥(有错不得分)
(2)100ml容量瓶、胶头滴管;中和滴定;(或)
(3)m(CO2)(或实验前后干燥管的质量);空气中的二氧化碳、水蒸气等进入干燥管;装置中的二氧化碳没有完全排入干燥管
(4)2NaHCO3Na2CO3+H2O+CO2↑(每空1分)
【解析】
试题分析:(1)要将HCO3-离子转化为沉淀并称重,则需要加入强碱氢氧化钡或氢氧化钙,化学式分别为Ba(OH)2或Ca(OH)2;不溶性物质从溶液中分离出的操作是过滤,所得的沉淀还需要经过洗涤并干燥后才能称量。
(2)要配制100ml待测液,则操作1中要用到的玻璃仪器除了有烧杯、玻璃棒外,还需要100ml容量瓶,以及定容时的胶头滴管。标准盐酸滴定碳酸氢钠溶液,所以操作2的名称是中和滴定;20ml待测液消耗盐酸的物质的量是a×10-4mol,则根据方程式NaHCO3+HCl=NaCl+H2O+CO2↑可知,原样品中碳酸氢钠的物质的量是a×10-4mol×=5a×10-4mol,其质量=5a×10-4mol×84g/mol=0.042ag,所以该样品中NaHCO3的质量分数为。
(3)碳酸氢钠与盐酸反应生成CO2,则通过计算CO2的质量即可以算出碳酸氢钠的含量,所以根据方法三中所用的实验装置,除了称量试样质量外,还需测定的实验数据是m(CO2)或实验前后干燥管的质量;由于干燥管与大气相连,所以空气中的二氧化碳、水蒸气等进入干燥管,导致测量结果偏高;由于装置中的二氧化碳没有完全排入干燥管,还有残余,因此会导致测量结果偏低。
(4)由于碳酸氢钠不稳定,受热易分解生成碳酸钠、水和CO2,据此也可以测量碳酸氢钠的含量,所以方法四的实验原理是2NaHCO3Na2CO3+H2O+CO2↑。
考点:考查氯化钠样品中碳酸氢钠含量测定的实验方案设计与评价
25.(1)1mol/L (2)6.72L
【解析】试题分析:
考点:
26.(1)13.5 (2)①2NO3-+ 5Mg + 6H2O→N2 + 5Mg(OH)2 + 2OH- ② 14.25
【解析】