届鲁科版高三化学一轮复习单体模块练习材料家族中的元素.docx

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届鲁科版高三化学一轮复习单体模块练习材料家族中的元素

材料家族中的元素

一、选择题

1．常温下把铝粉加入下列物质中，能产生氢气的是（　　）

A．硫酸钠溶液B．稀硝酸

C．浓硫酸D．氯化铵溶液

2．下列有关常见金属及其化合物的说法正确的是（　　）

A．向氯化铁溶液中加入还原性铁粉，溶液无明显颜色变化

B．铁与水蒸气在高温下的反应产物为Fe2O3和H2

C．AlCl3与过量NaOH溶液反应生成[Al（OH）4]－，则AlCl3与过量NH3·H2O反应也生成[Al（OH）4]－

D．常温下，将1molCu投入含4molHNO3的浓硝酸中，金属可完全溶解

3．下列除杂方法正确的是（　　）

A．SiO2中含有Al杂质，可以加入足量NaOH溶液，然后过滤

B．CO2中含有CO杂质，可以通入盛有CuO的玻璃管且加热

C．CO2中含有HCl杂质，可以通过盛有饱和Na2CO3溶液的洗气瓶

D．Na2CO3溶液中含有Na2SiO3杂质，可以通入足量的CO2，然后过滤

4．下列各组物质在不同条件下反应时，能得到不同的产物，且主要是由反应物的浓度不同引起的是（　　）

①Fe和H2SO4②Cu和HNO3

③NaOH和CO2④Al和NaOH

A．①②B．①②③

C．②③④D．①②③④

5．下列各组物质依次满足如图所示转化关系的是（图中箭头表示一步转化）（　　）

a

b

c

d

①

Si

SiO2

H2SiO3

Na2SiO3

②

Al

AlCl3

Na[Al（OH）4]

Al（OH）3

③

Cu

CuO

Cu（OH）2

CuSO4

④

Na

NaOH

Na2CO3

NaHCO3

A.①②B．②③

C．③④D．②④

6．山西博物院是太原地标性建筑之一。

下列相关说法正确的是（　　）

A．展柜使用的钢化玻璃，其主要成分只有SiO2

B．墙体使用的砖瓦、水泥是硅酸盐制品

C．陈列的元青花瓷的原料有高岭土[Al2Si2O5（OH）4]，也可以表示为Al2O3·SiO2·H2O

D．展示的青铜器上有一层绿色物质，此绿色物质可能是碱式碳酸铜，它不溶于盐酸

7．下列实验操作和现象与结论的对应关系正确的是（　　）

选项

操作和现象

结论

A

常温下将铝片放入浓硝酸中，无明显变化

Al与浓硝酸不反应

B

向0.1mol·L－1Na2CO3溶液中滴加2滴酚酞溶液，溶液呈浅红色，微热，红色加深

盐类水解是吸热反应

C

向FeCl3溶液中加入足量的铜粉，充分反应后，静置，取上层清液滴加几滴KSCN溶液，溶液不变红色

氧化性：

Cu2＋>Fe3＋

D

将两根铁丝分别伸入硫酸铜溶液和硝酸银溶液中，两根铁丝上均有固体附着

金属活动性顺序为Fe>Cu>Ag

8．将一定质量的镁铝混合物投入200mL硫酸中，固体全部溶解后，向所得溶液中加入5mol/L的NaOH溶液，生成沉淀的物质的量n与加入NaOH溶液的体积V的变化如图所示。

则下列说法不正确的是（　　）

A．镁和铝的总质量为9g

B．最初20mLNaOH溶液用于中和过量的硫酸

C．硫酸的物质的量浓度为2.5mol/L

D．生成的氢气在标准状况下的体积为11.2L

9．在一定条件下，向Al2O3和过量C粉的混合物中通入氯气，可制得易水解的AlCl3，实验装置如图所示。

下列说法不正确的是（　　）

A．装置c中盛装的是浓硫酸

B．实验时应先点燃装置d处酒精灯，再点燃装置a处酒精灯

C．此反应中的尾气，除氯气外都可直接排放到大气中

D．该装置不完善，其中应改进的一项是在装置d、e之间添加一个干燥装置

二、非选择题

10．某厂的酸性工业废水中含有一定量的Fe3＋、Cu2＋、Au3＋等离子。

有人设计了如图中的工艺流程，利用常用的酸、碱和工业生产中的废铁屑，从废水中回收金，并生产一定量的铁红和氧化铜。

填写下面空白：

（1）图中标号处需加入的相应物质分别是

①__________、②__________、③__________、④__________、⑤__________。

（填名称）

（2）写出①处发生反应的离子方程式：

________________________________________________________________________________________________________________________________________________；

写出③处发生反应的化学方程式：

________________________________________________________________________________________________________________________________________________。

（3）铁红的化学式为________；分别写出铁红和氧化铜在工业上的一种主要用途：

铁红_________________________________________________________；

氧化铜________________________________________________________。

11．硅是带来人类文明的重要元素之一，从传统材料到信息材料的发展过程中创造了一个又一个奇迹。

（1）新型陶瓷Si3N4的熔点高、硬度大、化学性质稳定。

工业上可以采用化学气相沉积法，在H2的保护下，使SiCl4与N2反应生成Si3N4沉积在石墨表面，写出该反应的化学方程式：

_________________________________________。

（2）氮化硅硬度大、熔点高、不溶于酸（氢氟酸除外），是一种重要的结构陶瓷材料。

已知硅的熔点是1420℃，高温下氧气及水蒸气能明显腐蚀氮化硅。

一种用工业硅（含少量钾、钠、铁、铜的氧化物）合成氮化硅的主要工艺流程如下：

①净化N2和H2时，铜屑的作用是________________________，硅胶的作用是_________________________________________________。

②在氮化炉中发生反应3Si（s）＋2N2（g）===Si3N4（s）　ΔH＝－727.5kJ·mol－1，开始时，严格控制氮气的流速以控制温度的原因是________________________________________________________________________________________________________________________________________________。

③X可能是________（填“盐酸”“硝酸”“硫酸”或“氢氟酸”）。

12．用铝土矿（含30%SiO2、40.8%Al2O3和少量Fe2O3等）制取铝硅合金材料有湿法、干法等方法，其中干法制备的工艺流程如下：

（1）若湿法处理铝土矿，用强酸浸取时，所得溶液中阳离子有__________________。

（2）焙烧除铁的反应化学方程式为4（NH4）2SO4＋Fe2O3

2NH4Fe（SO4）2＋3H2O＋6NH3↑（Al2O3部分发生类似反应）。

氧化物转化为硫酸盐的转化率与温度的关系如图，最适宜的焙烧温度为__________。

（3）操作①包括加水溶解、________。

（4）用焦炭还原SiO2、Al2O3会产生中间产物SiC、Al4C3。

写出高温下Al4C3与Al2O3反应生成铝单质的化学方程式：

________________________________________________________________________。

（5）铝硅合金材料中若含铁，会影响其抗腐蚀性能，原因是________________________________________________________________________。

（6）不计损失，投入1t铝土矿，当加入54kg纯铝后，铝硅合金中m∶n＝________。

13．以红土镍矿（主要含有Fe2O3、FeO、NiO、SiO2等）为原料，获取净水剂黄钠铁矾[NaFe3（SO4）2（OH）6]和纳米镍粉的部分工艺流程如下：

（1）“酸浸”过程中，为提高铁和镍元素的浸出率，可采取的措施有________________________________________________________________________（写出两种）。

（2）“过滤Ⅰ”所得滤渣A的主要成分是________。

（3）“氧化”过程欲使0.3molFe2＋转变为Fe3＋，则至少需氧化剂NaClO________mol。

（4）“沉铁”过程中加入碳酸钠调节溶液的pH至2，生成黄钠铁矾沉淀，写出该反应的化学方程式：

_________________________________________

________________________________________________________________________。

若碳酸钠过多会导致生成的沉淀由黄钠铁矾转变为________________（填化学式）。

（5）向“过滤Ⅱ”所得滤液（富含Ni2＋）中加入N2H4·H2O，在不同浓度的氢氧化钠溶液中反应，含镍产物的XRD图谱如下图所示（XRD图谱可用于判断某晶态物质是否存在，不同晶态物质出现衍射峰的衍射角不同）。

欲制得高纯纳米镍粉最适宜的NaOH的物质的量浓度为________________。

写出该条件下制备纳米镍粉同时生成N2的离子方程式：

_____________________________________________

________________________________________________________________________。

（6）高铁酸盐也是一种优良的净水剂，J.C.Poggendor早在1841年利用纯铁做电极插入浓的NaOH溶液电解制得Na2FeO4，阳极生成FeO

的电极反应式为________________________________________________________________________________________________________________________________________________；

Deinimger等对其进行改进，在阴、阳电极间设置阳离子交换膜，有效提高了产率，阳离子交换膜的作用是________________________________________________________________________________________________________________________________________________。

参考答案

1.D【解析】硫酸钠溶液呈中性，与Al不反应，A项不能产生H2；稀硝酸具有强氧化性，B项不能产生H2；常温下铝粉在浓硫酸中钝化，C项不能产生H2；NH

水解，溶液呈酸性，加入铝粉时，Al与H＋反应产生H2，D项能产生H2。

2.D【解析】向氯化铁溶液中加入还原性铁粉，二者反应生成氯化亚铁，溶液由黄色变为浅绿色，A选项错误；铁与水蒸气在高温下的反应产物为Fe3O4和H2，B选项错误；氨水是弱碱，AlCl3与过量氨水反应生成Al（OH）3，C选项错误；常温下，铜与浓硝酸反应过程中，浓HNO3变为稀HNO3，可继续与Cu反应，由题给条件可以判断金属铜完全溶解，D选项正确。

3.B【解析】A项，SiO2、Al均与NaOH溶液反应；C项，应通过盛有饱和NaHCO3溶液的洗气瓶；D项，引入了新杂质NaHCO3。

4.A【解析】常温下，铁遇浓硫酸发生钝化，加热条件下，铁与浓硫酸反应生成硫酸铁、二氧化硫和水，铁与稀硫酸反应生成硫酸亚铁和氢气，①正确；铜与浓硝酸反应时生成的还原产物是NO2，但与稀硝酸反应时生成的还原产物是NO，②正确；将CO2通入NaOH溶液中得到不同的产物是由CO2的用量不同引起的，当CO2不足量时得到的是碳酸钠，当CO2过量时得到的是碳酸氢钠，③错误；Al与NaOH溶液反应生成Na[Al（OH）4]，与反应物浓度的大小无关，④错误。

5.D【解析】根据图中物质转化关系判断。

硅与氧气反应生成二氧化硅，但是二氧化硅不能直接与水反应生成硅酸，只能通过硅酸盐与强酸反应生成硅酸，同时硅酸钠也不能直接转化成二氧化硅，①错误；铝与盐酸或氯气反应生成氯化铝，氯化铝与过量氢氧化钠溶液反应生成四羟基合铝酸钠，四羟基合铝酸钠与足量盐酸反应生成氯化铝，四羟基合铝酸钠溶液中通入过量的二氧化碳生成氢氧化铝，氯化铝与氨水反应生成氢氧化铝，氢氧化铝与盐酸（氢氧化钠溶液）反应生成氯化铝（四羟基合铝酸钠），②正确；铜在空气中加热生成氧化铜，氧化铜不能直接转变成氢氧化铜，③错误；钠与水反应生成氢氧化钠，氢氧化钠与少量（过量）二氧化碳反应生成碳酸钠（碳酸氢钠），碳酸钠与氢氧化钡反应生成氢氧化钠，碳酸钠与足量二氧化碳反应生成碳酸氢钠，碳酸氢钠与氢氧化钠反应（或碳酸氢钠固体加热）得到碳酸钠，碳酸氢钠与足量氢氧化钙反应生成氢氧化钠，④正确。

6.B【解析】钢化玻璃与普通玻璃的成分相同（只是制造的工艺不同），主要成分是硅酸钠、硅酸钙和二氧化硅，A项错误；砖瓦和水泥都是硅酸盐制品，B项正确；高岭土[Al2Si2O5（OH）4]应该表示为Al2O3·2SiO2·2H2O，C项错误；铜绿是碱式碳酸铜，该物质可以与盐酸反应生成氯化铜、二氧化碳和水而溶解，D项错误。

7.B【解析】常温下，铝遇浓硝酸会发生钝化，A项错误；Na2CO3为强碱弱酸盐，加热会促进其水解，溶液碱性增强，B项正确；由反应2Fe3＋＋Cu===2Fe2＋＋Cu2＋知，氧化性：

Fe3＋>Cu2＋，C项错误；将两根铁丝分别伸入硫酸铜和硝酸银溶液中，两根铁丝上均有固体附着，只能证明金属活动性Fe>Cu，Fe>Ag，D项错误。

8.D【解析】由图像知，n[Mg（OH）2]＝0.15mol，n[Al（OH）3]＝0.35mol－0.15mol＝0.2mol，则m（Mg）＝0.15mol×24g/mol＝3.6g，m（Al）＝0.2mol×27g/mol＝5.4g，所以镁和铝的总质量为9g；由图像知，最初20mLNaOH溶液用于中和过量的硫酸；当沉淀达到最大值时，溶液中的溶质只有Na2SO4，则有n（Na＋）＝2n（SO

），即n（NaOH）＝2n（H2SO4），所以，硫酸的物质的量浓度为

＝2.5mol/L；0.15mol的Mg生成的氢气在标准状况下的体积为3.36L，0.2mol的Al生成的氢气在标准状况下的体积为6.72L，所以镁和铝混合物生成的氢气在标准状况下的体积为10.08L。

9.C【解析】装置a制取Cl2，装置b除去Cl2中的HCl，装置c干燥Cl2，装置d制备AlCl3，装置e处理尾气。

装置c中盛装的是浓硫酸，用来干燥Cl2，A正确；实验时应先点燃装置d处酒精灯，再点燃装置a处酒精灯，可以充分利用Cl2，B正确；此反应中的尾气，除Cl2外还有CO等，不能直接排放到大气中，C错误；为防止装置e中的水蒸气进入装置d，应在装置d、e之间添加一个干燥装置，D正确。

10.

（1）①废铁屑　②稀硫酸（或稀盐酸）　③稀硝酸

④氢氧化钠　⑤氢氧化钠　

（2）Fe＋2H＋===Fe2＋＋H2↑，2Fe3＋＋Fe===3Fe2＋，

Cu2＋＋Fe===Cu＋Fe2＋，2Au3＋＋3Fe===2Au＋3Fe2＋

3Cu＋8HNO3（稀）===3Cu（NO3）2＋2NO↑＋4H2O

（3）Fe2O3　用作红色颜料（答案合理即可）　用作制铜盐的原料（答案合理即可）

11.

（1）3SiCl4＋2N2＋6H2===Si3N4＋12HCl

（2）①除去原料气中的氧气　除去生成的水蒸气

②该反应是放热反应，防止局部过热，导致硅熔化成团，阻碍与N2的接触

③硝酸

12.

（1）Al3＋、Fe3＋、H＋

（2）300℃

（3）过滤

（4）Al4C3＋Al2O3

6Al＋3CO↑

（5）铁与铝形成原电池，加快了铝的腐蚀

（6）2∶1

13.

（1）提高反应温度、适当增大硫酸浓度、将原料粉碎、搅拌等（任答两条）

（2）SiO2　（3）0.15

（4）3Fe2（SO4）3＋6Na2CO3＋6H2O===2NaFe3（SO4）2（OH）6＋5Na2SO4＋6CO2↑　Fe（OH）3

（5）0.015mol·L－1　N2H4·H2O＋2Ni2＋＋4OH－===2Ni＋N2↑＋5H2O（或N2H4＋2Ni2＋＋4OH－===2Ni＋N2↑＋4H2O）

（6）Fe－6e－＋8OH－===FeO

＋4H2O　避免FeO

在阴极上被还原