2012届高考化学总复习 专题3 从矿物到基础材料课后题组精练 苏教版

1 专题专题 3 3 从矿物到基础材料第一单元从矿物到基础材料第一单元 从铝土矿到铝合金从铝土矿到铝合金 1 2010 年镇江模拟 化学在生产和日常生活中有重要的应用 下列说法错误的是 A MgO Al2O3的熔点很高 可制作耐高温材料 工业上也用其电解冶炼对应的金属 B 明矾水解形成胶体能吸附水中悬浮物 可用于水的净化 C 建国 60 周年燃放的焰火是某些金属元素焰色反应所呈现出来的色彩 D 铝比铁活泼 但铝制品比铁制品在空气中耐腐蚀 解析 选 A MgO 熔点太高 工业上制镁是电解熔融的氯化镁 2 2010 年无锡一中模拟 用石墨作电极电解 AlCl3溶液时 下列电解液变化曲线合理 的是 双选 解析 选 AD 根据总化学方程式 2AlCl3 6H2O2Al OH 电解 3 3H2 3Cl2 推知 AlCl3反应完全后 开始电解水 随电解的进行 AlCl3浓度减小 pH 增大 AlCl3恰好反应时 溶液可看成是纯水 再进行电解 pH 不变 故 A 正确 随电解的进 行 AlCl3浓度减小 Al OH 3沉淀的量增加 当 AlCl3电解完后 实质上电解水 Al OH 3不 会溶解 故 D 正确 3 2011 年宿迁中学质检 如图纵坐标表示沉淀的质量 横 坐标表示所加试剂的体积 请选出曲线变化关系与对应选项相符 的实验项 A 往澄清石灰水中逐渐通入 SO2气体 B 往澄清石灰水中逐渐通入 CO2气体 C 往 AlCl3溶液中逐滴加入 NaOH 溶液 D 往 NaAlO2溶液中逐滴加入盐酸溶液 解析 选 B CO2与 SO2均为酸性氧化物 它们与澄清石灰水反应时 对应曲线变化关系 是一样的 由于 CO2 Ca OH 2 CaCO3 H2O CaCO3 CO2 H2O Ca HCO3 2 故 A B 两项 均对应曲线 B 向 AlCl3溶液中逐滴加入 NaOH 发生的反应有 Al3 3OH Al OH 3 Al OH 3 OH AlO 2H2O 故 C 项对应的曲线最高点前后体积比应符合 3 1 向 2 NaAlO2中逐滴加入盐酸 发生以下反应 AlO H H2O Al OH 3 Al OH 3 3H Al3 3H2O 故 D 项对应曲线最高点前 2 后体积比应符合 1 3 4 向含有 1 mol 明矾的溶液中逐滴加入 Ba OH 2溶液 充分反应 下列说法不正确的是 A 当 Al3 恰好完全沉淀时 消耗 Ba OH 2 1 5 mol B 当 SO恰好完全沉淀时 Al3 全部转化为 AlO 2 4 2 C 当向溶液中加入 1 5 mol Ba OH 2时 反应可用下列离子方程式表示 2Al3 3SO 3Ba2 6OH 2Al OH 3 3BaSO4 2 4 D 随着加入的 Ba OH 2的物质的量不断增大 沉淀的物质的量不断增大 解析 选 D 1 mol KAl SO4 2中含 1 mol Al3 2 mol SO 根据离子反应 2 4 Al3 3OH Al OH 3 Ba2 SO BaSO4 Al OH 3 OH AlO 2H2O 可进行分 2 4 2 析计算 A 项 1 mol Al3 完全沉淀需 3 mol OH 即消耗 Ba OH 2 1 5 mol 正确 B 项 2 mol SO完全沉淀需 2 mol Ba OH 2 则引入了 4 mol OH Al3 全部转化为 AlO 正 2 4 2 确 C 项 n KAl SO4 2 n Ba OH 2 2 3 离子方程式正确 D 项 随着 Ba OH 2的加入 Al3 完全沉淀前 沉淀物质的量增加 Al OH 3开始溶解后 沉淀的物质的量减少 D 不正确 2 5 向一定量的 NaOH 溶液中逐滴加入 AlCl3溶液 生成沉淀 Al OH 3的量随 AlCl3加入量的变化关系如图所示 则下列离子组在 对应的溶液中一定能大量共存的是 A a 点对应的溶液中 Na Fe3 SO HCO 2 4 3 B b 点对应的溶液中 Na S2 SO Cl 2 4 C c 点对应的溶液中 Ag Ca2 NO F 3 D d 点对应的溶液中 K NH I CO 42 3 解析 选 B 向 NaOH 溶液中逐渐加入 AlCl3溶液时发生 Al3 4OH AlO 2H2O 3AlO Al3 6H2O 4Al OH 3 a 点时溶液中有大量 OH 2 2 与 Fe3 HCO不能大量共存 b 点时溶质为 NaCl 和 NaAlO2 所有离子可以大量共存 c 点 3 时溶质为 NaCl 与 Ag 不能大量共存 d 点时溶质为 NaCl 和 AlCl3 Al3 与 CO互相促进 2 3 水解不能大量共存 6 将 3 9 g 镁铝合金 投入到 500 mL 2 mol L 的盐酸中 合金完全溶解 再加入 4 mol L 的 NaOH 溶液 若要生成的沉淀最多 加入的这种 NaOH 溶液的体积是 A 125 mL B 200 mL C 250 mL D 560 mL 解析 选 C 沉淀最多时 生成的产物为氯化钠和氢氧化镁 氢氧化铝沉淀 则物质的 量 n Cl n HCl n Na n NaOH V NaOH aq 500 mL 250 mL 2 4 7 在标准状况下 进行甲 乙 丙三组实验 三组各取 60 mL 同浓度盐酸 加入同一 种镁铝合金粉末 产生气体 有关数据列表如下 实验序号甲乙丙 合金质量 mg 510770918 气体体积 mL 560672672 则下列说法正确的是 A 甲组和乙组的实验中 盐酸均是过量的 B 盐酸的物质的量浓度为 0 8 mol L 1 C 合金中镁铝的物质的量之比为 1 1 D 丙组中铝的物质的量为 0 009 mol 解析 选 C 盐酸最多能够溶解的合金的质量为 510 mg 612 mg 可见乙组 672 mL 560 mL 实验合金过量 HCl 的物质的量为 2 0 06 mol 所以盐酸的物质的量浓 0 672 L 22 4 L mol 1 度为 1 mol L 1 利用甲组实验可列出方程组 0 06 mol 0 06 L Error 解得n Al 0 01 mol n Mg 0 01 mol 据此可以推断丙组中铝的物质的量为 0 018 mol 8 2010 年苏 锡 常 镇第一次模拟 工业上用铝土矿 主要成分为 Al2O3 含 SiO2 Fe2O3等杂质 为原料冶炼铝的工艺流程如下 对上述流程中的判断正确的是 双选 A 试剂 X 为稀硫酸 沉淀中含有硅的化合物 B 反应 中生成 Al OH 3的反应为 CO2 AlO 2H2O Al OH 3 HCO 2 3 C 结合质子 H 的能力由强到弱的顺序是 OH AlO CO 22 3 D Al2O3熔点很高 工业上还可采用电解熔融 AlCl3冶炼 Al 解析 选 BC 本题考查了硅 铁 铝化合物的性质以及酸性强弱的应用 由 溶液乙 3 后来的变化可知试剂 X 为碱溶液 A 项错 由于通入过量 CO2发生反应 AlO CO2 2H2O Al OH 3 HCO B 项正确 由电离能力 H2CO3 HCO HAlO2 H2O 知 2 3 3 相应的阴离子 HCO CO AlO OH 结合 H 的能力依次增强 C 项正确 AlCl3为分子 32 3 2 晶体不导电 D 项错误 9 思维拓展题 某同学研究铝及其化合物的性质时设计了如下两个实验方案 方案 2 7 g AlX 溶液Al OH 3沉淀 100 mL HCl NaOH 方案 2 7 g AlY 溶液Al OH 3沉淀 100 mL NaOH HCl NaOH 和 HCl 的浓度均是 3 mol L 如图是向 X 溶液和 Y 溶液 中分别加入 NaOH 和 HCl 时产生沉淀的物质的量与加入盐酸和氢 氧化钠溶液体积之间的关系 下列说法不正确的是 A b 曲线表示的是向 X 溶液中加入 NaOH 溶液 B 在O点时两方案中所得溶液浓度相等 C a b 曲线表示的反应都是非氧化还原反应 D X 溶液显酸性 Y 溶液显碱性 解析 选 A n Al 0 1 mol 100 mL 盐酸中n H 0 1 L 3 mol L 0 3 2 7 g 27 g mol mol 100 mL NaOH 溶液中n OH 0 1 L 3 mol L 0 3 mol 由知方案 中 X 为 AlCl3 向其中加入 NaOH 立即生成沉淀 图象为曲 Al 3H 0 1 mol 0 3 mol 线 a 由知方案 中 Y 为 NaOH 和 NaAlO2的混合物 向其中加入 HCl 先发 Al 2OH 0 1 mol 0 3 mol 生 H OH H2O 开始无现象 后来产生沉淀 图象为曲线 b A 项错误 O点时 Al3 完全 沉淀 溶质只有 NaCl 由于开始时n HCl n NaOH n NaCl 相同 B 项正确 a b 曲线 反应都是复分解反应 C 项正确 AlCl3溶液中由于 Al3 水解 溶液显酸性 D 项正确 10 2009 年无锡模拟 A B C D E F 是常见单质 其中 A 是用量最大 应用最广 泛的金属 D 是地壳中含量最多的金属元素 D 元素和 E 元素在周期表中相邻 G H I J K L 是常见化合物 其中 G 在常温下是无色液体 H 是黑色固体 以上物质相 互间的转化关系如下图所示 请回答下列问题 1 元素 A 在元素周期表中的位置为第 周期 族 2 写出 K 的电子式 3 写出 H 和 D 反应的化学方程式 4 D 能与氢氧化钠溶液反应 请写出该反应的离子方程式 5 写出 A 与 G 反应的化学方程式 6 K 与 E 反应时产生的现象有 该反应的化学方程式为 答案 1 四 2 C O O 3 3Fe3O4 8Al4Al2O3 9Fe 高温 4 2Al 2OH 2H2O 2AlO 3H2 2 5 3Fe 4H2O g Fe3O4 4H2 高温 6 镁条剧烈燃烧 放出耀眼的光 瓶壁出现白色固体和黑色颗粒 2Mg CO2 4 2MgO C 点燃 11 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 铝土矿的主要成分是 Al2O3 此外还含有少量 SiO2 Fe2O3等杂质 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 4 若将铝溶解 下列试剂中最好选用 填编号 A 浓硫酸 B 稀硫酸 C 稀硝酸 理由是 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 4 分析问题时 一般要同时考虑生产效益 原料利用率 和环保问题 答案 1 Al2O3 2OH 2AlO H2O 2 SiO2 2OH SiO H2O 2 3 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 4 B 铝与浓硫酸在常温下发生钝化 加热溶解会产生有毒气体 SO2 原料利用率低 稀硝酸能溶解铝但会产生 NO 气体 污染空气 且硝酸利用率低 而铝与稀硫酸反应速率较 快 产生的 H2对空气无污染 12 将 0 1 mol 的镁 铝混合物溶于 100 mL 2 mol L 的 H2SO4溶液中 然后再滴加 1 mol L 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的变化如图所示 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 mL 解析 1 因加入 NaOH V1 mL 后才开始出现沉淀 故原溶液中 H2SO4过量 设 Mg 的物质 的量为x Al 的物质的量为y 结合方程式 Mg H2SO4 MgSO4 H2 2Al 3H2SO4 Al2 SO4 3 3H2 H2SO4 2NaOH Na2SO4 2H2O 可得关系式 5 x y 0 1 mol x y 100 mL 10 3L mL 2 mol L 160 mL 10 3L mL 1 mol L 0 12 3 2 1 2 mol 联立 解得x 0 06 mol y 0 04 mol 从而不难求得V2 2 据反应 Mg H2SO4 MgSO4 H2 2Al 3H2SO4 Al2 SO4 3 3H2 H2SO4 2NaOH Na2SO4 2H2O MgSO4 2NaOH Mg OH 2 Na2SO4 Al2 SO4 3 6NaOH 2Al OH 3 3Na2SO4 很明显使 Mg2 Al3 刚好沉淀完全时所需 NaOH 的物质的量恰好是 H2SO4物质的量的 2 倍 即 0 4 mol 体积为 400 mL 答案 1 0 06 440 2 400 第二单元 铁 铜的获取及应用 1 2010 年南通市第三次调研 下列现象或事实解释正确的是 A 铁制容器可盛装冷的浓硫酸 因为常温下铁和浓硫酸不反应 B 铝热反应需要提供一定的能量引发 因此铝热反应为吸热反应 C 增加炼铁高炉的高度并不能提高 CO 的转化率 因为化学平衡 Fe2O3 3CO2Fe 3CO2 没有移动 高温 D 鸡蛋清中加入 2 滴 1 醋酸铅溶液后产生沉淀 因为蛋白质发生了盐析 解析 选 C A 项 铁制容器可盛装冷的浓硫酸 因为常温下浓硫酸使铁钝化 B 项 铝 热反应为放热反应 一些放热反应也需要一定的能量引发 D 项 醋酸铅是重金属盐使蛋白 质发生了变性 2 2011 年绍兴市高三第一次诊断性考试 将 Cu 片放入 0 1 mol L 1FeCl3溶液中 反 应一定时间后取出 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 2 B 3 5 C 3 4 D 4 3 解析 选 C 反应的化学方程式为 Cu 2Fe3 2Fe2 Cu2 设溶液的体积为 1 L 生 成的n Fe2 2a 则消耗的n Fe3 2a 生成的n Cu2 a 因此反应后溶液中n Fe3 0 1 mol 2a 所以有关系式 0 1 mol 2a 2a 2 3 得出a 0 03 mol 溶液中 n Cu2 0 03 mol 反应后溶液中n Fe3 0 1 2 0 03 mol 0 04 mol 故溶液中 Cu2 与 Fe3 的物质的量之比为 3 4 3 某溶液中有 Mg2 Fe2 Cu2 三种离子 向其中加入过量的 NaOH 溶液后过滤 将滤 渣高温灼烧并将灼烧后的固体投入过量的稀盐酸中 所得溶液与原溶液相比 溶液中大量减 少的阳离子是 A Mg2 B Fe2 C Cu2 D 无减少 解析 选 B 加入过量的 NaOH 溶液后过滤 得到的沉淀分别为 Mg OH 2 Fe OH 2 Fe OH 3 Cu OH 2 它们分别与盐酸反应后 得到的离子为 Mg2 Fe2 Fe3 Cu2 在 操作过程中 发生反应 4Fe OH 2 O2 2H2O 4Fe OH 3 故 Fe2 大量减少 4 2011 年河北唐山高三年级模拟考试 在硫酸铁溶液中 加入a g 铜完全溶解后再加 入b g 铁 充分反应后得到c g 残余固体 且a c 则下列说法中正确的是 A 残余固体可能为铁和铜的混合物 B 最后得到的溶液可能含有 Fe3 C 残余固体是铁 溶液中一定不含 Cu2 D 残余固体全部是铜 解析 选 D 加入的a g 铜粉由于发生了如下的反应 2Fe3 Cu 2Fe2 Cu2 而全部溶 解 如果这部分铜在加入b g 铁粉后被全部还原出来 则c应与a相等 现题给条件中已知 a c 这说明加入的a g 铜没有全部被还原 溶液中还有 Cu2 同时也说明加入的铁粉不足 6 否则a g 铜将会被全部还原出来 加入的铁被氧化成 Fe2 而 Fe3 由于不能与单质铜共 存 说明在溶液中已经不再存在 综上所述 说明c g 残余固体是铜 滤液中还存在 Cu2 Fe2 H 这三种阳离子 5 某铜粉中混有少量铁粉 要将混合物中的铁粉除去 应选择的最佳实验方案是 A 混合物过滤 洗涤 隔绝空气干燥 足量稀硫酸 搅拌 B 混合物过滤 洗涤 隔绝空气干燥 足量硫酸铜溶液 搅拌 C 混合物过滤 洗涤 隔绝空气干燥 足量硫酸锌溶液 搅拌 D 混合物冷却过滤 洗涤 隔绝空气干燥 空气 加强热 足量盐酸 解析 选 A 要将混合物中的铁粉除去 所加的试剂必须能够和铁反应 但是不能和 Cu 反应 硫酸锌和铁不反应 在空气中加热时 铜粉和铁粉都能够被空气中的氧气氧化 C D 都不符合要求 铁虽然可以和硫酸铜溶液发生置换反应 但是在铁的表面生成铜 有一部分 铁被铜所包围 不容易将铁全部除去 不是最佳方法 6 将a g 铁和氧化铁的混合物加入足量的盐酸中充分反应后 固体无剩余 测得参加 反应的 HCl 为 0 08 mol 放出标准状况下气体 0 224 L 则下列判断中正确的是 A 原混合物中n Fe n Fe2O3 2 1 B 向溶液中滴入 KSCN 溶液 显血红色 C 无法计算原混合物的质量a D 此时溶液中 Fe2 和 Fe3 的物质的量之比为 3 1 解析 选 A 因为 Fe3 和 H 的氧化性强弱顺序为 Fe3 H 所以当产生氢气时 Fe3 已 经全部被还原为 Fe2 故向溶液中滴入 KSCN 溶液 溶液无变化 B D 均错误 根据题目给 出的数据 可以计算出n Fe 0 02 mol n Fe2O3 0 01 mol 故 A 正确 C 错误 7 2010 年北京市东城区高三综合考试 把 7 2 g 铁粉投入某硝酸溶液中 充分反应剩 余固体 1 6 g 产生 NO2和 NO 的混合气体 0 08 mol 若不考虑 N2O4的存在 则原 HNO3溶液 中 HNO3的物质的量为 A 0 34 mol B 0 38 mol C 0 28 mol D 0 2 mol 解析 选 C 因为有铁粉剩余则生成的盐为 Fe NO3 2 且 HNO3已反应完 参与反应的 n Fe 0 1 mol n Fe NO3 2 n Fe 0 1 mol 则原溶液中n HNO3 7 2 g 1 6 g 56 g mol 2n Fe NO3 2 n NO2 n NO 2 0 1 mol 0 08 mol 0 28 mol 8 往 CuO 和 Fe 粉的混合物中 加入一定量的稀硫酸 并微热 当反应停止后 滤出不 溶物 并向滤液中插入一枚铁钉 片刻后 取出铁钉 发现铁钉并无任何变化 根据上述现 象 确定下面结论正确的是 A 不溶物一定是铜 B 不溶物一定含铜 但不一定含铁 C 不溶物一定是铁 D 溶液中一定含有 Fe2 但不一定含有 Cu2 解析 选 B 由于滤液中加铁无任何变化 说明滤液中无 Cu2 和 H 因而不溶物一定有 铜 可能有铁 溶液中一定含 Fe2 一定无 Cu2 9 新科学家 网站报道科学家通过电解 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 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 2Fe2O34Fe 3O2 知 B 项正确 因电解要消耗大量电能 故 D 项错误 通电 7 10 2011 年河北省普通高中毕业班教学质量调研 将质量为m g 的铁粉与铜粉的混合物 溶于 100 mL 4 mol L 1HNO3溶液 过量 充分反应后所得还原产物为 0 05 mol NO 再向 所得溶液中加入足量的 NaOH 溶液至沉淀完全 则沉淀质量为 A 5 52 g B m 6 8 g C m 2 55 g D m 12 0 g 解析 选 C 本题考查对有关计算技巧的掌握情况 最后所得沉淀为 Fe OH 3与 Cu OH 2 其质量为铁与铜的质量加上 OH 的质量 由生成 0 05 mol NO 可知铁与铜失去电子的物质 的量为 0 05 mol 3 0 15 mol 即生成的 Fe3 与 Cu2 所带电荷为 0 15 mol 沉淀中 OH 的 物质的量为 0 15 mol 其质量为 0 15 mol 17 g mol 1 2 55 g 因此沉淀的质量为m g 2 55 g 答案选 C 11 铁是一种历史悠久 应用最广泛 用量最大的金属 某实验小组用铁进行如下实验 1 取少量纯铁粉与足量的稀 H2SO4反应 在不影响产生 H2总量的情况下 若要加快反应 速率 可行的方法有 填序号 加热 滴加少量浓 HNO3 滴加少量 CuSO4溶液 2 某同学欲用少量纯铁粉与足量浓 H2SO4在加热时反应制得 FeSO4 同学们认为不可行 理由是 大家讨论后将上述方案做如下改进后可获得 FeSO4 7H2O 请填写空白 过量铁粉悬浊液滤液 试剂 加热 操作 FeSO4 7H2O 冷却结晶 解析 1 加热使溶液温度升高 能够加快反应速率 且不影响产生 H2的总量 滴 加少量浓 HNO3 由于浓 HNO3具有强氧化性 不会加快产生 H2的速率 滴加少量 CuSO4溶液 铁能置换加入的 Cu2 生成 Cu 从而构成铁铜原电池 从而加快 H2的生成速率 但由于置换出 Cu 时消耗了铁 所以最终产生 H2的总量减少 2 加热时少量铁粉与浓 H2SO4反应生成 Fe2 SO4 3 不能得到 FeSO4 制备 FeSO4时应该 用 Fe 与稀硫酸反应 且 Fe 要过量 以防止 Fe2 被氧化 答案 1 2 加热时少量铁粉与浓 H2SO4反应生成 Fe2 SO4 3 不能得到 FeSO4 稀硫酸 热过滤 12 2010 年承德高三教学质量检测 近来我国的电子工业迅速发展 造成了大量的电路 板蚀刻废液的产生和排放 蚀刻液主要有酸性的 HCl H2O2 碱性的 NH3 NH4Cl 以及传统 的 FeCl3型 HCl FeCl3 等三种 蚀刻废液中含有大量的 Cu2 废液的回收利用可减少铜资 源的流失 几种蚀刻废液的常用处理方法如下 1 FeCl3型酸性废液用还原法处理是利用 Fe 和 Cl2分别作为还原剂和氧化剂可回收铜并 使蚀刻液再生 发生的主要化学反应有 Fe Cu2 Fe2 Cu Fe 2H Fe2 H2 还 有 用离子方程式表示 2 HCl H2O2型蚀刻液蚀刻过程中发生的化学反应用化学方程式可表示为 3 H2O2型酸性废液处理回收微米级 Cu2O 过程中加入的试剂 A 的最佳选择是下列中的 填序号 酸性 KMnO4溶液 NaCl 固 甲醛 葡萄糖 4 处理 H2O2型酸性废液回收 Cu2 OH 2CO3的过程中需控制反应的温度 当温度高于 80 8 时产品颜色发暗 其原因可能是 5 碱性蚀刻液发生的化学反应是 2Cu 4NH4Cl 4NH3 H2O O2 2Cu NH3 4Cl2 6H2O 处理碱性蚀刻废液过程中加入 NH4Cl 固体并通入 NH3的目的是 解析 本题通过三种蚀刻液的处理考查应用氧化还原反应原理及沉淀溶解平衡原理解决 问题的能力 1 一是废液中的 Fe3 与 Fe 的反应 二是废液中的 Fe2 与 Cl2的反应 2 由题意知 铜被氧化为 CuCl2 H2O2被还原生成 H2O 反应为 Cu HCl H2O2 CuCl2 H2O 再配平即可 3 CuCl2 Cu2O 则加入的物质为还原剂 甲醛和葡萄糖均可 但题中要求的是最佳试剂应 选葡萄糖 4 温度对反应速率 物质的稳定性有影响 显然这里是后者 我们知道 Cu2 OH 2CO3受热易分解生成 CuO 而该物质是黑色的 所以产品颜色发暗 5 加入 NH4Cl 固体并通 入 NH3可使铜更多的转化为 Cu NH3 4Cl2 同时从溶解平衡考虑增大c NH 也有利于 Cu NH3 4 4Cl2析出 答案 1 Fe 2Fe3 3Fe2 2Fe2 Cl2 2Fe3 2Cl 2 Cu 2HCl H2O2 CuCl2 2H2O 3 4 温度高使产物部分分解产生黑色的氧化 铜 导致产品颜色发暗 5 促使溶液中 Cu NH3 4Cl2结晶析出 13 2010 年扬州调研 某资料说铁锈的成分为 Fe2O3 H2O 和 FeCO3的混合物 根据此记 载 某实验兴趣小组设计下列实验来验证其中是否含有碳酸亚铁 取一高度腐蚀的干燥铁钉 称其质量为 10 04 g 在氮气保护下 充分加热 冷却后 称得质量为 8 92 g 将 得到的残渣投入到 5 00 mol L 的硫酸中 不断添加硫酸直至残渣完全溶解时 恰好用去硫酸 31 00 mL 整个过程无气体放出 试回答下列问题 1 铁锈中是否含有碳酸亚铁 简要说明理由 2 锈蚀的铁钉中含 Fe2O3 H2O 多少 3 锈蚀前铁钉的质量至少为多少 解析 1 有 若加热时减少的质量都是水 则 10 04 8 92 g Mr Fe2O3 H2O H2O 10 04 8 92 g 178 18 11 08 g 10 04 g 故必有二氧化碳放出 2 由失重 18 n Fe2O3 H2O 44n FeCO3 10 04 8 92 g 由灼烧后质量 160n Fe2O3 H2O 72n FeCO3 56n Fe 8 92 g 由硫酸根守恒 3n Fe2O3 H2O n FeCO3 5 00 31 10 3mol 解得 n Fe2O3 H2O 0 05 mol n FeCO3 0 005 mol n Fe 0 01 mol m Fe2O3 H2O 178 g mol 0 05 mol 8 9 g 3 锈蚀前铁钉的质量至少为 0 05 mol 2 0 005 mol 0 01 mol 56 g mol 6 44 g 答案 1 有 理由见解析 2 8 9 g 3 6 44 g 第三单元 含硅矿物与信息材料 1 有些科学家提出硅是 21 世纪的能源 这主要是由于作为半导体材料的硅在太阳能 发电过程中具有重要的作用 下列关于硅的说法不正确的是 A 高纯度的单质硅被广泛用于制作计算机芯片 B 硅可由二氧化硅还原制得 C 常温时硅与水 空气和酸不反应 但能与氢氟酸反应 D 自然界中硅元素的贮量丰富 并存在大量的单质硅 解析 选 D 自然界中无单质硅存在 2 2010 年高考福建卷 下表各组物质中 满足如图物质一步转化关系的选项是 选项 XYZ ANaNaOHNaHCO3 BCuCuSO4Cu OH 2 CCCOCO2 9 DSiSiO2H2SiO3 解析 选 C NaHCO3不能一步到 Na A 错误 Cu OH 2不能一步到 Cu B 错误 依 2C O2 2CO 2CO O22CO2 2Mg CO22MgO 不完全燃烧 点燃 点燃 C 可知 C 正确 SiO2不能一步到 H2SiO3 H2SiO3也不能一步到 Si D 错误 3 2010 年高考四川卷 节能减排对发展经济 保护环境有重要意义 下列措施不能减 少二氧化碳排放的是 A 利用太阳能制氢 B 关停小火电企业 C 举行 地球一小时 熄灯活动 D 推广使用煤液化技术 解析 选 D 煤液化后燃烧 最后还是生成 CO2 不能减少 CO2的排放 D 错误 4 2011 年常州一中月考 20 世纪 80 年代后 人们发现和证实了碳的另一类单质 它 们是由一系列偶数个碳原子组成的分子 其中 C60 足球烯 分子中含有 30 个双键 最具代表 性 下图所示为n个 C60连接而成的物质 X 下列有关说法不正确的是 A X 难溶于水 B 一定条件下 X 可与 H2发生加成反应 C X 是碳的一种同素异形体 D X 的摩尔质量为 720 n 解析 选 D A 项 碳的单质不溶于水 B 项 从题意和结构中可看出物质 X 含有碳碳双 键 一定条件下 X 可与 H2发生加成反应 C 项 X 是碳的一种单质 是碳的一种同素异形体 D 项 丢掉了摩尔质量的单位 g mol 1 5 下列物质 氢氟酸 浓 H2SO4 烧碱溶液 Na2CO3固体 氧化钙 浓 HNO3 其中在一定条件下能与 SiO2反应的有 A B 全部 C D 解析 选 C SiO2只能与酸类物质中的氢氟酸反应 SiO2为酸性氧化物 与 能反 应 Na2CO3 SiO2Na2SiO3 CO2 是制取玻璃时发生的一个反应 高温 6 下列叙述正确的是 A 高温下二氧化硅与碳酸钠反应放出二氧化碳 说明硅酸 H2SiO3 的酸性比碳酸强 B 陶瓷 玻璃 水泥容器都能贮存氢氟酸 C 石灰抹墙 水泥砌墙的硬化过程原理相同 D 玻璃窑中出来的气体的主要成分是二氧化碳 解析 选 D 二氧化硅在高温下能与碳酸钠反应 Na2CO3 SiO2Na2SiO3 CO2 该反应虽然能进行但不能说明硅酸的酸性比 高温 碳酸强 上述反应之所以能进行 是因为 CO2不断逸出 反应向右进行 玻璃 陶瓷 水泥 中均含有 SiO2 会与氢氟酸反应 石灰抹墙发生反应 CO2 Ca OH 2 CaCO3 H2O 而水泥 砌墙是水泥与水作用发生一系列变化而凝固变硬 7 下列各项操作中 不发生 先产生沉淀 然后沉淀又溶解 现象的是 向饱和碳酸钠溶液中通入过量的 CO2 向 Fe OH 3胶体中逐滴加入过量的稀盐酸 向 AgNO3溶液中逐滴加入氨水至过量 向硅酸钠溶液中逐滴加入过量的盐酸 A B 10 C D 解析 选 B 中产生 NaHCO3晶体不会再溶解 中加入少量盐酸使 Fe OH 3胶体聚沉 产生沉淀 而沉淀 Fe OH 3又溶于大量的盐酸 向 AgNO3溶液中加入氨水 先生成白色沉 淀 继续加入氨水因生成 Ag NH3 2 沉淀又溶解 HCl 的酸性大于 H2SiO3 故产生 H2SiO3 白色沉淀 沉淀不溶于过量的盐酸 故选 B 8 下列叙述正确的是 氧化铝是一种比较好的耐火材料 可用来制造耐火坩埚 氧化铁常用作红色油漆和涂料 硅酸钠是制备硅胶和木材防火剂的原料 以纯碱 石灰石 石英为原料可制普通玻璃 石灰石 高岭石 石英和水晶的主要成分都是 SiO2 A B C D 解析 选 D 中石灰石的主要成分是碳酸钙 化学式是 CaCO3 高岭石的主要成分是硅 酸盐 化学式是 Al2 Si2O5 OH 4或 Al2O3 2SiO2 2H2O 石英 水晶的主要成分是 SiO2 9 思维拓展题 用 4 种溶液进行实验 下表中 操作及现象 与 溶液 对应关系错 误的是 选项操作及现象溶液 A 通入 CO2 溶液不变浑浊 先通入 CO2再通入氨气 溶液变浑浊 CaCl2溶液 B 通入 CO2 溶液变浑浊 继续通 CO2至过量 浑浊消失 Na2SiO3溶液 C 通入 CO2 溶液变浑浊 再加入品 红溶液 红色褪去 Ca ClO 2溶液 D 通入 CO2 溶液变浑浊 继续通 CO2至过量 浑浊消失 再加入足 量 NaOH 溶液 又变浑浊 Ca OH 2溶液 解析 选 B A 项 通入 NH3后生成了 CO 产生 CaCO3沉淀 B 项 发生反应 2 3 Na2SiO3 2CO2 过量 2H2O 2NaHCO3 H2SiO3 但 H2SiO3不溶于过量 CO2的水溶液 C 项 发生反应 CO2 H2O Ca ClO 2 CaCO3 2HClO HClO 能使品红溶液褪色 D 项 依次发生 如下反应 Ca OH 2 CO2 CaCO3 H2O CaCO3 CO2 H2O Ca HCO3 2 Ca HCO3 2 2NaOH CaCO3 Na2CO3 2H2O 10 往含 0 2 mol KOH 和 0 1 mol Ca OH 2的溶液中持续地通入 CO2气体 当通入气体 的体积为 6 72 L 标准状况 时立即停止 则在这一过程中 溶液中离子的物质的量n和通入 CO2的体积V的关系示意图正确的是 气体的溶解忽略不计 解析 选 D 将 CO2通入混合液中发生反应的离子方程式为 2OH CO2 Ca2 CaCO3 H2O 11 2OH CO2 CO H2O 2 3 CO H2O CO2 2HCO 2 3 3 CaCO3 H2O CO2 Ca2 2HCO 3 溶液中 Ca2 的物质的量为 0 1 mol Ca2 完全沉淀发生反应 需消耗 0 2 mol OH 共 消耗离子的物质的量为 0 3 mol 此时消耗 CO2的体积为 2 24 L 溶液中剩余的 0 2 mol OH 继续发生反应 当通入 4 48 L CO2时 消耗 0 2 mol OH 生成 0 1 mol CO 溶 2 3 液中离子的物质的量减少 0 1 mol 再继续通入 CO2 发生反应 溶液中离子的物质的量增 加 当通入 6 72 L CO2时溶液中离子的物质的量增加 0 1 mol 11 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 解析 1 制光导纤维的基本原料是 SiO2 2 硅能源具有来源丰富 易开采 便于贮存 运输 产物污染小 反应易控制且放出 大量的热等优点 3 三硅酸镁与盐酸的反应为 2MgO 3SiO2 nH2O 4HCl 2MgCl2 3SiO2 n 2 H2O 答案 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 12 下列实验流程图中 X 为第 3 周期两种重要单质的氧化物 A B 的混合物 反应 是工业上的重要反应 部分物质及反应条件没有列出 请回答 1 写出 A B 和 E 的化学式 A B E 2 写出 C 溶液转化为 C 固体的过程中 HCl 气流的作用 3 写出 和 反应的化学反应方程式 若是离子反应的写离子方程式 解析 由反应 的条件推断是电解法制备金属单质 因为电解氯化物 故 C 是氯化钠或 氯化镁 C 溶液蒸干制 C 固体需在 HCl 气流中 这是防止水解才采取的方法 故 C 确定是氯 化镁 由此知 X 中含氧化镁 同时由题意知 A 应当是一种不能与盐酸反应的氧化物 A 不与 稀盐酸反应 但可以与 NaOH 溶液反应 故第 3 周期氧化物中符合条件的 A 只能是二氧化硅 A