2019版高考化学一轮精选教师用书苏教专用：专题34专题综合检测（三）

专题综合检测(三)
(时间：45分钟；满分：100分)
一、选择题(本题包括9小题，每小题5分，共45分)
1．下列有关金属的成语中，不符合科学原理的是(　　)
A．百炼成钢　　　　　　　 B.火树银花
C．点石成金 D.曾青化铁
解析：选C。百炼成钢主要介绍生铁炼钢的过程。火树银花中的火树指焰火，焰火中含有多种金属元素，燃烧时显示各种颜色，化学上称为焰色反应。C项违背了元素守恒。D项是湿法炼铜的原理。
2．科学家最新研制的利用氯化氢和氢气生产高纯硅的工艺流程如图所示：

容器①中进行的反应为A.Si(粗)＋3HCl(g)SiHCl3(l)＋H2(g)；容器②中进行的反应为B.SiHCl3＋H2Si(纯)＋3HCl。下列说法正确的是(　　)
A．该工艺流程的优点是部分反应物可循环使用
B．最好用分液的方法分离Si和SiHCl3
C．反应A和B中HCl均作氧化剂
D．反应A和B互为可逆反应
解析：选A。该工艺流程中HCl和H2可循环使用；分离Si与SiHCl3可用过滤的方法；反应B中HCl是生成物，是氧化产物；反应A、B不在同一条件下进行，不是可逆反应。
3．将铁铝矾[Al2Fe(SO4)4·xH2O]溶于水中，得到浅绿色溶液，有关该溶液的叙述正确的是(　　)
A．铁铝矾有净水作用，其水溶液显中性
B．向该溶液中加入Na2S溶液，有淡黄色沉淀
C．用惰性电极电解该溶液时，阴极区有沉淀
D．在空气中，蒸干并灼烧该溶液，最后所得的残留固体为Al2O3、Fe2O3
解析：选C。A.铁铝矾溶于水电离出铝离子和亚铁离子，Al3＋、Fe2＋水解显酸性，A项错误；B.S2－和Al3＋水解相互促进，生成氢氧化铝和H2S，B项错误；C.阴极氢离子放电，所以会生成氢氧化铝和氢氧化亚铁沉淀，C项正确；D.Fe2＋易被空气中的氧气氧化成Fe3＋，Al3＋、Fe3＋水解生成硫酸，硫酸难挥发，所以最终得到的是硫酸铝和硫酸铁，D项错误。
4．铁及其化合物是中学化学中的一类重要物质，下列关于铁元素的叙述中正确的是(　　)
A．保存FeCl2溶液常常加一些铁粉，其目的是抑制Fe2＋水解
B．在25 ℃时，pH＝0的溶液中，Al3＋、NH、NO、Fe2＋可以大量共存
C．制备AlCl3、FeCl3均可采用将溶液直接蒸干的方法
D．硫酸亚铁溶液中加入过氧化氢溶液：2Fe2＋＋H2O2＋2H＋===2Fe3＋＋2H2O
解析：选D。保存FeCl2溶液常常加一些铁粉，其目的是防止Fe2＋被氧化，A项不正确；pH＝0的溶液呈强酸性，Fe2＋、NO、H＋不能大量共存，B项不正确；制备AlCl3、FeCl3若将其溶液直接蒸干，会得到Al(OH)3、Fe(OH)3，C项不正确。
5．Fe、Mg、Al分别与稀盐酸充分反应得到相同质量的氢气。①Fe、Mg、Al的质量相等，盐酸足量；②Fe、Mg、Al的质量之比是56∶24∶27，盐酸足量；③Fe、Mg、Al的质量之比是28∶12∶9，盐酸足量；④Fe、Mg、Al均过量，所用盐酸的质量和溶质质量分数都相同。你认为可能的原因是(　　)
A．①② B．①③
C．②③ D．③④
解析：选D。①Fe、Mg、Al的质量相等，盐酸足量，则充分反应后放出氢气的质量Al>Mg>Fe；②盐酸足量，Fe、Mg、Al的质量之比为56∶24∶27，则充分反应后放出氢气的质量之比为∶∶＝2∶2∶3；③Fe、Mg、Al质量之比为28∶12∶9，盐酸足量，则充分反应后放出氢气的质量之比为∶∶＝1∶1∶1，即可得到相同质量的氢气；④Fe、Mg、Al均过量，所用盐酸的质量和溶质质量分数都相同时，充分反应，可得到相同质量的氢气。
6．在FeCl3、CuCl2混合溶液中，加入一定量的铁屑，反应完全后将固体滤出，下列说法中正确的是(　　)
A．若滤出的固体中只有铜，则溶液中一定含有的阳离子是Fe2＋，一定不含Cu2＋
B．若滤出的固体中只有铜，则溶液中一定含有的阳离子是Fe2＋，可能含Cu2＋和Fe3＋
C．若滤出的固体中只有铜，则溶液中一定含有的阳离子是Fe3＋和Fe2＋，一定不含Cu2＋
D．若滤出的固体中含有铁和铜，则溶液中一定含有的阳离子是Fe2＋，一定不含Cu2＋和Fe3＋
解析：选D。氧化性：Fe3＋＞Cu2＋＞Fe2＋，加入铁粉后有固体剩余，Fe3＋一定不存在；若剩余固体全部都是Cu，溶液中还可能有Cu2＋，也可能恰好被完全置换；若剩余固体是Cu和Fe，则溶液中不可能有Cu2＋。
7．(2018·淮北高三模拟)煤矸石是采煤和洗煤时的废弃物，其主要成分是Al2O3、SiO2，另外还含有数量不等的Fe2O3、CaO、MgO、Na2O、K2O、P2O5、SO3和微量稀有元素(如Ga等)。下列关于煤矸石的说法正确的是(　　)
A．可用于生产矸石水泥、耐火砖等建筑材料
B．煤矸石中的金属氧化物均为碱性氧化物
C．P2O5和SO3对应水化物的酸性较强的是 H3PO4
D．铝比镓活泼，能电解GaCl3水溶液制备镓单质
解析：选A。Al2O3为两性氧化物，B项错误；H2SO4的酸性强于H3PO4，C项错误；铝、镓同主族，镓在铝的下方，金属性更强，无法用电解GaCl3水溶液制备镓单质，D项错误。
8．某实验小组对一含有Al3＋的未知溶液进行了如下分析：
(1)滴加少量NaOH溶液，无明显变化；
(2)继续滴加NaOH溶液，有白色胶状沉淀生成；
(3)滴加过量的NaOH溶液，白色胶状沉淀明显减少。实验小组经定量分析，得出如图所示沉淀的物质的量与滴加NaOH溶液体积的关系。

下列说法错误的是(　　)
A．该未知溶液中至少含有三种阳离子
B．NaOH溶液的物质的量浓度为5 mol·L－1
C．若另一种离子为二价阳离子，则a＝10
D．若将最终沉淀过滤、洗涤、灼烧，其质量一定为6 g
解析：选D。从题图可以看出，开始无沉淀，证明溶液中有H＋；产生的沉淀部分溶解，证明溶液中至少有两种能与OH－作用的金属离子，A正确。由题图可知Al(OH)3沉淀为0.05 mol，根据反应：Al(OH)3＋NaOH===NaAlO2＋2H2O，可知n(NaOH)＝n[Al(OH)3]＝0.05 mol，消耗NaOH溶液的体积V＝0.01 L，故c(NaOH)＝＝5 mol·L－1，B正确。若另一种离子为二价阳离子，该阳离子为0.15 mol，沉淀该离子需60 mL NaOH溶液，沉淀0.05 mol Al3＋需30 mL NaOH溶液，则a＋30＋60＝100，解得a＝10，C正确。因为不能确定最终物质的种类，故无法计算其质量，D错误。
9．(2018·盐城高三模拟)部分氧化的Fe、Cu合金样品(氧化产物为Fe2O3、CuO)共5.76 g，经如下处理：

下列说法正确的是(　　)
A．滤液A中的阳离子为Fe2＋、Fe3＋、H＋
B．样品中CuO的质量为4.0 g
C．样品中Fe元素的质量为2.24 g
D．V＝896
解析：选C。加入足量稀硫酸，可能发生的反应有Fe2O3＋6H＋===2Fe3＋＋3H2O、CuO＋2H＋===Cu2＋＋H2O、Fe＋2Fe3＋===3Fe2＋、2Fe3＋＋Cu===2Fe2＋＋Cu2＋、Fe＋Cu2＋===Fe2＋＋Cu、Fe＋2H＋===Fe2＋＋H2↑。由于氧化性Fe3＋>Cu2＋>H＋，Fe3＋先反应，因滤液A中不存在Cu2＋，则一定不存在Fe3＋，A项错误；由于生成了氢气，滤液A中不含Cu2＋，说明滤渣3.2 g为金属铜，铜元素的物质的量为0.05 mol，若全部为CuO，CuO的质量为80 g·mol－1×0.05 mol＝4.0 g，由于部分铜被氧化成CuO，则样品中CuO的质量一定小于4.0 g，B项错误；滤液A中含有Fe2＋和H＋，加入足量NaOH溶液后，过滤，最后灼烧得到的固体为Fe2O3，3.2 g Fe2O3的物质的量为0.02 mol，含有铁元素的物质的量为0.02 mol×2＝0.04 mol，样品中所有铁元素都生成了Fe2O3，所以样品中铁元素的质量为56 g·mol－1×0.04 mol＝2.24 g，C项正确；由于部分铁与Fe3＋和Cu2＋反应，则与H＋反应的铁的物质的量小于0.04 mol，反应生成的气体的物质的量小于0.04 mol，标准状况下生成的气体的体积一定小于22.4 L·mol－1×0.04 mol＝0.896 L，即小于896 mL，D项错误。
二、非选择题(本题包括4小题，共55分)
10．(12分)(2018·邯郸高三检测)在FeCl3溶液蚀刻铜箔制造电路板的工艺中，废液处理和资源回收的过程简述如下：
Ⅰ.向废液中投入过量铁屑，充分反应后分离出固体和滤液；
Ⅱ.向滤液中加入一定量石灰水，调节溶液pH，同时鼓入足量的空气。
(1)FeCl3溶液蚀刻铜箔反应的离子方程式为______________________________。
(2)过程Ⅰ加入铁屑的主要作用是______________________________________，
分离得到的固体主要成分是____________________________________，
从固体中分离出铜需采用的方法是_______________________________________。
(3)过程Ⅱ中发生反应的化学方程式为__________________________________________
________________________________________________________________________。
解析：FeCl3溶液蚀刻铜箔的离子方程式为2Fe3＋＋Cu===2Fe2＋＋Cu2＋，得到的废液中含有FeCl3、CuCl2、FeCl2。

答案：(1)2Fe3＋＋Cu===2Fe2＋＋Cu2＋
(2)反应掉FeCl3、CuCl2(合理即可)　Fe、Cu　加入足量稀盐酸后过滤(合理即可)
(3)4FeCl2＋4Ca(OH)2＋O2＋2H2O===4Fe(OH)3↓＋4CaCl2
11．(14分)某无色稀溶液X中，可能含有下表所列离子中的某几种。
阴离子
CO、SiO、AlO、Cl－
阳离子
Al3＋、Fe3＋、Mg2＋、NH、Na＋
现取该溶液适量，向其中加入某试剂Y，产生沉淀的物质的量(n)与加入试剂体积(V)的关系如图所示。

(1)若Y是盐酸，则Oa段转化为沉淀的离子(指来源于X溶液的，下同)是____________，ab段发生反应的离子是____________，bc段发生反应的离子方程式为_______________
________________________________________________________________________。
(2)若Y是NaOH溶液，则X中一定含有的阳离子是____________，其物质的量之比为________，ab段发生反应的离子方程式为___________________________________。
解析：溶液为无色，说明溶液X中不含Fe3＋。(1)若Y为盐酸，由图像的特点判断溶液X中含有AlO、SiO、CO，其中Oa段转化为沉淀的离子为AlO、SiO；ab段发生反应的离子为CO；bc段发生的反应为Al(OH)3＋3H＋===Al3＋＋3H2O。(2)若Y为NaOH溶液，由图像特点判断溶液中含有Mg2＋、Al3＋、NH。其中Oa段发生反应为Al3＋＋3OH－===Al(OH)3↓，Mg2＋＋2OH－===Mg(OH)2↓；ab段发生的反应为NH＋OH－===NH3·H2O；bc段发生的反应为Al(OH)3＋OH－===AlO＋2H2O，n(Al3＋)∶n(Mg2＋)∶n(NH)＝1∶[(4－1×3)×]∶2＝2∶1∶4。
答案：(1)SiO、AlO　CO
Al(OH)3＋3H＋===Al3＋＋3H2O　(2)Al3＋、Mg2＋、NH　2∶1∶4　NH＋OH－===NH3·H2O
12．(14分)孔雀石是自然界存在的碳酸盐类铜矿，其主要成分的化学组成可表示为xCuCO3·yCu(OH)2(x、y为正整数且x≤2，y≤2)，还含少量Fe、Si的化合物。以孔雀石为原料可制备CuSO4·5H2O及纳米材料G，步骤如下：

(1)溶液A中金属离子有Cu2＋、Fe2＋、Fe3＋。从下列所给试剂中选择：实验步骤中，试剂①最好为________，检验溶液A中含有Fe3＋的最佳试剂为________。
a．KMnO4 b．(NH4)2S
c．H2O2 d．KSCN
(2)沉淀D中除了过量的CuO外，还存在另一种固体，其化学式为________，加入CuO的作用是________________________________。
(3)制备纳米材料G时，应向CaCl2溶液中先通入(或先加入)________(填化学式)。写出该反应的化学方程式：___________________________________________。
(4)与过量盐酸反应时，孔雀石耗用的盐酸的物质的量与生成的CO2的物质的量之比为4∶1；则孔雀石的化学式为________________。
解析：(1)加入试剂①的目的是将Fe2＋氧化为Fe3＋，最好加入绿色氧化剂H2O2，这样可以不引入新的杂质；检验Fe3＋的最佳试剂是KSCN。(2)加入过量的CuO，调节溶液的pH，促进Fe3＋的水解，可以使Fe3＋转化为沉淀，故沉淀D中还存在Fe(OH)3。(3)纳米材料G是纳米碳酸钙，因为产物中还有氮肥，所以应该先通入氨气，以增加CO2的溶解度。(4)1 mol CuCO3和1 mol Cu(OH)2分别与盐酸完全反应时，所消耗的HCl均为2 mol。依题意得：＝，解得＝1，所以孔雀石的化学式为CuCO3·Cu(OH)2。
答案：(1)c　d　(2)Fe(OH)3　调节溶液的pH，促进Fe3＋的水解　(3)NH3　2NH3＋CO2＋H2O＋CaCl2===CaCO3↓＋2NH4Cl　(4)CuCO3·Cu(OH)2
13．(15分)(2016·高考浙江卷)Ⅰ.化合物
Mg5Al3(OH)19(H2O)4可作环保型阻燃材料，受热时按如下化学方程式分解：
2Mg5Al3(OH)19(H2O)427H2O↑＋10MgO＋3Al2O3
(1)写出该化合物作阻燃剂的两条依据：_________________________________________。
(2)用离子方程式表示除去固体产物中Al2O3的原理：_____________________
________________________________________________________________________。
(3)已知MgO可溶于NH4Cl的水溶液，用化学方程式表示其原理：_______________
________________________________________________________________________。
Ⅱ.磁性材料A是由两种元素组成的化合物，某研究小组按如图流程探究其组成：

请回答：
(1)A的组成元素为________(用元素符号表示)，化学式为________________。
(2)溶液C可溶解铜片，列举该反应的一个实际应用：__________________。
(3)已知化合物A能与稀硫酸反应，生成一种淡黄色不溶物和一种气体(标况下的密度为1.518 g·L－1)，该气体分子的电子式为________。写出该反应的离子方程式：____________。
(4)写出F→G反应的化学方程式：________________________。设计实验方案探究溶液G中的主要微粒(不考虑H2O、H＋、K＋、I－)：_________________________________。
解析：Ⅰ.(1)Mg5Al3(OH)19(H2O)4的分解反应是吸热反应，反应生成了大量的水蒸气和固体氧化物。吸热能降低环境的温度，固体氧化物能有效隔绝空气，而生成的水蒸气则能稀释空气，降低氧气的浓度，从而阻止燃烧的继续。(2)Al2O3为两性氧化物，而MgO能与酸反应，故应用碱溶液除去Al2O3，离子方程式为Al2O3＋2OH－===2AlO＋H2O。(3)NH4Cl水解使溶液呈酸性，能有效溶解MgO，相应的化学方程式为MgO＋2NH4Cl＋H2O===MgCl2＋2NH3·H2O或NH4Cl＋H2ONH3·H2O＋HCl，MgO＋2HCl===MgCl2＋H2O。
Ⅱ.(1)由C中加入KSCN溶液后呈血红色，可推出B为Fe2O3，C为FeCl3；由F能将I2还原为I－可知，E应该是一种具有强还原性的气体，可初步推断E为SO2，则F为H2SO3。由以上分析可得A中含有Fe与S两种元素，其中含有的铁元素的质量为1.680 g，物质的量为0.030 mol；含有的硫元素的质量为1.280 g，物质的量为0.040 mol；A的化学式为Fe3S4。(2)FeCl3溶解铜可用于制印刷电路板。(3)Fe3S4与稀硫酸反应生成的气体的摩尔质量为34 g·mol－1，故该气体为H2S，其相应的电子式为HS··,··H，该反应的离子方程式为Fe3S4＋6H＋===3H2S↑＋3Fe2＋＋S。(4)F→G的化学方程式为H2SO3＋I2＋H2O===H2SO4＋2HI；G中需要检验的微粒有SO、H2SO3，具体实验方案为加入足量BaCl2检验SO的存在并除去SO，分离沉淀得到清液后，再向清液中加入氧化剂(如H2O2)，若又有白色沉淀产生，说明存在H2SO3。
答案：Ⅰ.(1)反应吸热降低温度，固体氧化物隔绝空气，水蒸气稀释空气(任写两条即可)
(2)Al2O3＋2OH－===2AlO＋H2O
(3)MgO＋2NH4Cl＋H2O===MgCl2＋2NH3·H2O(或NH4Cl＋H2ONH3·H2O＋HCl，MgO＋2HCl===MgCl2＋H2O)
Ⅱ.(1)S、Fe　Fe3S4　(2)制印刷电路板
(3)HH　Fe3S4＋6H＋===3H2S↑＋3Fe2＋＋S
(4)H2SO3＋I2＋H2O===H2SO4＋2HI　取溶液G，加入过量BaCl2溶液，若产生白色沉淀，则有SO；过滤后取滤液，滴加H2O2溶液，若再产生白色沉淀，则有H2SO