专题三、从矿物到基础材料
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.下列说法正确的是( )
A.硅是人类将太阳能转变为电能的常用材料
B.工艺师利用盐酸刻蚀石英制作艺术品
C.水晶项链和餐桌上的瓷盘都是硅酸盐制品
D.粗硅制备单晶硅不涉及氧化还原反应
2.所谓合金,就是不同种金属(也包括一些非金属)在熔化状态下形成的一种熔合物,根据下列四种金属的熔沸点:
Na Cu Al Fe
熔点 97.5 ℃ 1 083 ℃ 660 ℃ 1 535 ℃
沸点 883 ℃ 2 595 ℃ 2 200 ℃ 3 000 ℃
其中不能形成合金的是( )
A.Cu和Na B.Fe与Cu
C.Fe与Al D.Al与Na
3.我国南方某些地区的井水取出久置后,井水由澄清透明变成有少量红褐色絮状沉淀积于缸底,水面浮着一层“锈皮”。下列有关说法错误的是( )
A.南方井水中含有较多的Fe3+,可用KSCN溶液加以检验
B.井水中生成的红褐色絮状沉淀应是由Fe3+水解生成的
C.水面浮着的“锈皮”主要成分为Fe2O3
D.可用明矾作净水剂将井水进行净化
4.有以下六种饱和溶液①CaCl2;②Ca(OH)2;③Na2SiO3;④Na2CO3;⑤NaAlO2;⑥NH3和NaCl,分别持续通入CO2,最终不会得到沉淀或析出晶体的是( )
A.①② B.③⑤
C.①⑥ D.④⑥
5.双羟基铝碳酸钠是医疗上常用的一种抑酸剂,其化学式是NaAl(OH)2CO3。关于该物质的说法正确的是( )
A.该物质属于两性氢氧化物
B.该物质是Al(OH)3和Na2CO3的混合物
C.1 mol NaAl(OH)2CO3最多可消耗3 mol H+
D.该药剂不适合于胃溃疡患者服用
6.只用胶头滴管和试管,不用其他试剂就可以区别的溶液(浓度均为0.1 mol·L-1)是( )
①CaCl2和Na2CO3 ②Ba(OH)2和NaHCO3 ③稀硫酸和Na2CO3 ④NaAlO2和盐酸 ⑤AlCl3和NaOH
A.①②③ B.③④⑤
C.①② D.全部
7.能正确表示下列反应的离子方程式是( )
A.铜屑加入Fe3+溶液中:2Fe3++Cu===2Fe2++Cu2+
B.磁性氧化铁溶于盐酸中:Fe3O4+8H+===3Fe3++4H2O
C.将氯化亚铁溶液和稀硝酸混合:Fe2++4H++NO===Fe3++2H2O+NO↑
D.将铁粉加入稀硫酸中:2Fe+6H+===2Fe3++3H2↑
8.把SO2通入Fe(NO3)3溶液中,溶液由棕色变为浅绿色,但立即又变为棕黄色,此时若滴入BaCl2溶液,则会产生白色沉淀。在上述一系列变化过程中,最终被还原的是( )
A.SO2 B.Fe2+
C.Fe3+ D.NO
9.有一无色溶液,可能含有Fe3+、Al3+、Fe2+、Mg2+、Cu2+、NH、K+、CO、SO中的几种,为分析其成分,取此溶液分别进行了四个实验,其操作和有关现象如图所示:
在第③个实验中,生成白色沉淀的量与加入NaOH的量有如下图所示的相互关系。据此可知:
在原溶液中一定不存在的离子是_______。
A. Fe3+、Fe2+、Cu2+、NH、CO
B. Fe3+、Fe2+、Cu2+、Al3+、CO
C. Fe2+、Cu2+、NH、K+、CO
D. Cu2+、NH、CO、Al3+、
10.“百炼成钢”是指将烧红的生铁反复在空气中不断捶打,转化为坚硬的钢,其实是对生铁的不断除杂过程。下列不正确的选项为( )
编号 被提纯物质 杂质 除杂试剂或方法
A FeCl3 FeCl2 通入适量Cl2
B FeCl2 FeCl3 加入过量铁粉并过滤
C Fe粉 Al粉 加入过量NaOH溶液并过滤
D Fe(OH)3 Fe(OH)2 在空气中灼烧
11.某同学设计如下两种实验方案测定铜铝合金中铜的质量分数:
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均可选用稀硝酸
B.溶液A和B均可以是盐酸或NaOH溶液
C.实验室中方案Ⅱ更便于实施
D. 若溶液A选用浓硝酸,则测得的铜的质量分数偏小
12.向一定量的Na2CO3溶液中缓慢地滴加稀盐酸,并不断搅拌。随着盐酸的加入,溶液中离子数目也相应地发生变化。如下图所示,四条曲线与溶液中的离子的对应关系,完全正确的是( )
A.a:Cl-b:Na+;c:CO;d:HCO
B.a:CO;b:Na+;c:Cl-d:HCO
C.a:Na+;b:CO;c:HCO;d:Cl-
D.a:Na+;b:HCO;c:Cl-;d:CO
13.铜、银、金是人类认识最早的三种金属,因为很早就被人们用作钱货,因而有“货币金属”之称。由于铁的金属性比铜、银、金强,相对而言,人类认识铁稍晚,某研究性学习小组为了证明铁的金属活动性比铜强,他们设计了如下方案:
①铁片置于硫酸铜溶液中有铜析出
②铁、铜和氯气反应分别生成FeCl3和CuCl2
③足量的铁粉和铜粉与浓硫酸反应生成FeSO4和CuSO4
④铜片置于FeCl3溶液中铜片逐渐溶解
⑤把铁片和铜片置于盛有稀硫酸的烧杯中,并用导线连接,铁片上无气泡产生,而铜片上有气泡产生
⑥把铁片和铜片置于盛有浓硝酸的烧杯中,并用导线连接,铁片上有气泡产生,而铜片上无气泡产生
以上设计合理的有( )
A.两种方案 B.三种方案
C.四种方案 D.五种方案
14.取少量MgO、Al2O3、SiO2、Fe2O3的混合粉末,加入过量盐酸,充分反应后过滤,得到沉淀X和滤液Y。下列叙述正确的是( )
A.上述四种氧化物对应的水化物中,Al(OH)3酸性最强
B.向沉淀X中逐滴加入硝酸,沉淀慢慢溶解
C.溶液Y中的阳离子主要是Mg2+、Al3+、Fe3+、H+
D.溶液Y中加入过量氨水,所得沉淀为Fe(OH)3和 Mg(OH)2
15.等质量的三个烧杯分别盛有等浓度、等体积的稀H2SO4,再向这三个烧杯中分别投入一定质量的Mg、Al、Fe,反应结束后,若这三个烧杯所盛物质的质量相等,则投入的这三种金属的质量关系有可能是( )
①Fe>Mg>Al>Mg ②Al>Mg>Fe ③Fe>Al>Mg ④Fe=Mg=Al ⑤Al=Mg>Fe ⑥Al>Mg=Fe
A.①④ B.②④⑤
C.③④ D.②④⑥
16.向一定量的FeO、Fe、Fe3O4的混合物中加入100 mL1mol·L-1的盐酸,恰好使混合物完全溶解,放出224 mL(标准状况)的气体,在所得溶液中加入KSCN溶液无血红色出现。若用足量的CO在高温下还原相同质量的此混合物,能得到铁的质量是( )
A.11.2 g B.5.6 g
C.2.8 g D.无法计算
二、非选择题(本题包括5小题,共52分)
17.(7分)(1)光导纤维的使用,让人们的生活更加丰富多彩,________(填化学式)是制备光导纤维的基本原料。
(2)硅燃烧放出大量热量,“硅能源”有望成为二十一世纪的新能源。与“氢能源”比较,“硅能源”具有________等更加优越的特点,从而得到全球的关注和期待。
(3)三硅酸镁(2MgO·3SiO2·nH2O)被用来治疗胃溃疡,是因为该物质不溶于水,服用后能中和胃酸,作用持久。写出三硅酸镁与胃酸(盐酸)反应的化学方程式:_______________。
18.(13分)某同学为了检测“速力菲”药片中Fe2+的存在,设计并进行了如下实验:(已知速力菲的主要成分为琥珀酸亚铁,呈暗黄色,不溶于水,但溶于人体中的胃酸)
(1)①试剂1是________,试剂2是________,加入新制氯水后溶液中发生反应的离子方程式是__________________,____________________。
②加入试剂2后溶液颜色由淡黄色转变为淡红色的原因是________。
(2)该同学猜想血红色溶液褪色的原因是溶液中的Fe3+被还原为Fe2+,你认为该同学的猜想合理吗?________,理由是________。请设计一个简单的实验加以验证
________________________________________________________________________。
(3)该药品需密封保存,若表面出现颜色变化,说明部分Fe2+已变成Fe3+。药品中经常放入维生素C,可以延长保质期,请你解释原因:__________________________________________________________________________________________________________。
19.(13分)下图表示有关物质(均由短周期元素形成)之间的转化关系,其中A为常见的金属单质,B为非金属单质(一般是黑色粉末),C是常见的无色无味液体,D是淡黄色的固体化合物(反应条件图中已省略)。
(1)A、B、C、D代表的物质分别为__________、__________、________、________(填化学式);
(2)反应①中的C、D均过量,该反应的化学方程式是__________________________;
(3)反应②中,若B与F物质的量之比为4∶3,G、H分别是________、________(填化学式);
(4)反应③产物中K的化学式为______________________________________________;
(5)反应④的离子方程式为__________________________________________________。
20.(10分)三氧化二铁和氧化亚铜都是红色粉末,常用作颜料。某校一化学实验小组通过实验来探究一红色粉末是Fe2O3、Cu2O或二者混合物。探究过程如下:
[查阅资料]
Cu2O是一种碱性氧化物,溶于稀硫酸生成Cu和CuSO4,在空气中加热生成CuO。
[提出假设]
假设1:红色粉末是Fe2O3;
假设2:红色粉末是Cu2O;
假设3:红色粉末是Fe2O3和Cu2O的混合物。
[设计探究实验]
取少量粉末放入足量稀硫酸中,在所得溶液中再滴加KSCN试剂。
(1)若假设1成立,则实验现象是______________________。
(2)若滴加KSCN试剂后溶液不变红色,则证明原固体粉末中一定不含三氧化二铁。你认为这种说法合理吗?________,简述你的理由(不需写出反应的化学方程式):________________________。
(3)若固体粉末完全溶解无固体存在,滴加KSCN试剂时溶液不变红色,则证明原固体粉末是________,写出发生反应的离子方程式:________________________。
21 .(9分)将0.1 mol的镁、铝混合物溶于100 mL 2 mol·L-1的H2SO4溶液中,然后再滴加1 mol·L-1的NaOH溶液。请回答
(1)若在滴加NaOH溶液的过程中沉淀质量m随加 入NaOH溶液的体积V变化如图所示。当V1=160 mL时,
则金属粉末中n(Mg)=________mol,V2= ________mL。
(2)若在滴加NaOH溶液过程中,欲使Mg2+、Al3+刚好沉
淀完全,则加入NaOH溶液的体积V[NaOH(aq)]=
________mL。
参考答案:
1 2 3 4 5 6 7 8
A A C A D B A D
9 10 11 12 13 14 15 16
A D A C A C B C
17. (1) SiO2 (2) 来源丰富,易贮存、运输(其他合理答案亦可)
(3) 2MgO·3SiO2·nH2O+4HCl===2MgCl2+3SiO2+(n+2)H2O
18. (1) ①盐酸 KSCN溶液(或NH4SCN溶液) 2Fe2++Cl2===2Fe3++2Cl- Fe3++3SCN-===Fe(SCN)3
② 少量的Fe2+转化为Fe3+,加入KSCN溶液后使溶液显淡红色
(2) 不合理 氯水氧化性很强,不会还原Fe3+ 取适量褪色后的溶液,加入FeCl3溶液,仍不变血红色(或在褪色后的溶液中加入KSCN溶液,变血红色)
(3) 维生素C具有还原性
19. (1) Al C H2O Na2O2
(2) 2Na2O2+2H2O===4NaOH+O2↑
2Al+2NaOH+2H2O===2NaAlO2+3H2↑
(3) CO2 CO
(4) Na2CO3
(5) CO2+AlO+OH-+H2O===CO+Al(OH)3↓
20. (1) 固体完全溶解,溶液呈红色
(2) 不合理 当原固体粉末为Fe2O3和Cu2O的混合物时,加入稀H2SO4后产生的Fe3+全部与Cu(Cu2O溶于稀硫酸时生成的)反应生成Fe2+,滴加KSCN溶液后也不变红色
(3) Fe2O3和Cu2O Fe2O3+6H+===2Fe3++3H2O、
Cu2O+2H+===Cu+Cu2++H2O、
2Fe3++Cu===2Fe2++Cu2+
21. (1) 0.06 440 (2) 400
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