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单元检测
(60分钟，100分)
一、选择题(本题包括12小题，每小题4分，共48分)
1．世界著名的科技史专家、李约瑟博士考证说：“中国至少在距今3 000年以前，就已经使用玻璃了。”下列有关玻璃的说法不正确的是( )
A．制普通玻璃的原料主要是纯碱、石灰石和石英
B．普通玻璃的成分主要是硅酸钠、硅酸钙和二氧化硅
C．玻璃在加热熔化时有固定的熔点
D．盛放烧碱溶液的试剂瓶不能用玻璃塞，是为了防止烧碱跟二氧化硅生成硅酸钠而使瓶塞与瓶口黏在一起
【解析】 玻璃属于混合物，无固定的熔点。
【答案】 C
2．有科学家提出硅是“21世纪能源”、“未来石油”的观点。假如硅作为一种普遍使用的新型能源被开发利用，关于其有利因素的下列说法中，你认为不正确的是( )
A．硅便于运输、贮存，从安全角度考虑，硅是最佳的燃料
B．自然界中存在大量单质硅
C．硅燃烧放出的热量大，且燃烧产物对环境污染程度低，容易有效控制
D．自然界中硅的贮量丰富
【解析】 由于硅的亲氧性，自然界的硅大都以二氧化硅或硅酸盐的形式存在，无单质硅。
【答案】 B
3．(杭州质检)下列物质中，既可与盐酸反应，又可与氢氧化钠溶液反应的是( )
①Na2SiO3；②AlCl3；③NH4HCO3；④Al2O3；⑤NaHSO4
A．①②④ B．②③⑤
C．②③ D．③④
【解析】 Na2SiO3只能与HCl反应，AlCl3、NaHSO4只能与NaOH反应。
【答案】 D
4．“神舟”飞船上的太阳帆板采用了大量先进的复合材料，以便在尽可能提高发电效能的同时，减轻其自身质量，其身价达到了上千万元。下列说法不符合事实的是( )
A．复合材料的使用可以使太阳帆板能经受超高温
B．复合材料的使用可以使“神舟”飞船质量变轻
C．复合材料的使用可以使太阳帆板承受超高强度的改变
D．复合材料的使用可以使太阳帆板承受温差造成的热胀冷缩的难题
【解析】 太阳帆板在太空中运行的过程中，承受的压力小，承受超高强度的改变不符合事实。
【答案】 C
5．北京奥运会所颁发的“金镶玉”奖牌，将青海软玉创造性地运用于奥运奖牌之上，蕴含着“以玉比德”的理念，中国特色浓厚，艺术风格典雅。青海软玉主要成分是由“透闪石”和“阳起石”组成的纤维状微晶结合体，“透闪石”的化学成分为
Ca2Mg5Si8O22(OH)2。下列有关说法不正确的是( )
A．“透闪石”的化学式写成氧化物的形式为：
2CaO•5MgO•8SiO2•H2O
B．“透闪石”中Mg元素的质量分数是Ca元素质量分数的2倍
C．“透闪石”的化学式写成硅酸盐的形式为：
2CaSiO3•5MgSiO3•H2SiO3
D．“透闪石”不耐热，也不耐酸腐蚀
【解析】 w(Mg)w(Ca)＝2×405×24＝23，即“透闪石”中Mg元素的质量分数是Ca元素质量分数的23倍。
【答案】 B
6． 镁、铝、铁、铜四种金属粉末混合物，加入过量盐酸充分反应，过滤后向滤液中加入过量烧碱溶液，再过滤，滤液中存在的离子有( )
A．Cu2＋ B．[Al(OH)4]－
C．Al3＋ D．Mg2＋
【解析】 Mg、Al、Fe、Cu四种金属粉末混合物加入过量盐酸时，Cu不反应，再向滤液中加入过量NaOH溶液时，得到Mg(OH)2沉淀、Fe(OH)2[也应有Fe(OH)3]沉淀，而Al3＋最终变为[Al(OH)4]－。
【答案】 B
7．下列变化可通过一步实验直接完成的是( )
A．Al(OH)3―→Al2O3 B．Al2O3―→Al(OH)3
C．Al―→Al(OH)3 D．SiO2―→H2SiO3
【解析】 A项，2Al(OH)3=====△Al2O3＋3H2O；
B项，至少两步才可实现：Al2O3―→Al3＋―→Al(OH)3；
C项，至少两步才可实现：Al―→Al3＋―→Al(OH)3；
D项，至少两步才可实现：SiO2―→SiO32－―→H2SiO3。
【答案】 A
8．铜锈是一种绿色化合物，它的成分为碱式碳酸铜，兼有氢氧化铜和碳酸铜的性质。试推测：铜锈在高温灼烧条件下充分反应后的固体物质是( )
A．黑色的氧化铜
B．血红色的氧化亚铜
C．蓝色的氢氧化铜和碳酸铜
D．黑色的氧化亚铜
【解析】 Cu2(OH)2CO3受热分解：Cu2(OH)2CO3=====△2CuO＋CO2↑＋H2O，而CuO在高温下分解：4CuO=====高温2Cu2O＋O2↑。
【答案】 B
9．甲、乙、丙、丁分别是Al2(SO4)3、FeSO4、NaOH、BaCl2四种物质中的一种，若将丁溶液滴入乙溶液中，发现有白色沉淀生成，继续滴加沉淀消失，丁溶液滴入甲溶液时，无明显现象发生。据此可推断丙物质是( )
A．Al2(SO4)3 B．NaOH
C．BaCl2 D．FeSO4
【解析】 丁溶液滴入乙溶液中产生白色沉淀，继续滴加，白色沉淀不断溶解并消失，说明丁为NaOH，乙为Al2(SO4)3。将NaOH滴入甲溶液中无明显现象，说明甲为BaCl2，故丙为FeSO4。
【答案】 D
10．将镁、铝、硅的混合物分为等质量的两份。一份与足量的NaOH溶液反应，另一份与足量的盐酸反应，最后生成的H2一样多。则镁与硅的物质的量之比为( )
A．2∶1 B．4∶1
C．1∶1 D．3∶1
【解析】 Al与NaOH溶液和盐酸都反应且生成H2的量相等，在与NaOH溶液反应时Si也反应，与盐酸反应时Mg也反应，两者产生的H2一样多。根据关系式Mg～H2，Si～2H2，n(Mg)∶n(Si)＝2∶1。
【答案】 A
11．有100 mL 3 mol•L－1 NaOH溶液和100 mL 1 mol•L－1 AlCl3溶液。按如下两种方法进行实验：①将氢氧化钠溶液分多次加到AlCl3溶液中；②将AlCl3溶液分多次加到NaOH溶液中。比较两次实验结果是( )
A．现象相同，沉淀量相等 B．现象不同，沉淀量相等
C．现象相同，沉淀量不等 D．现象不同，沉淀量不等
【解析】 将NaOH溶液逐滴加入到AlCl3溶液中，立即产生白色沉淀，随着NaOH量的增加，沉淀量逐渐增多至0.1 mol Al(OH)3。若将AlCl3溶液逐滴加入到NaOH溶液中，开始NaOH过量，Al3＋转化为[Al(OH)4]－，故无沉淀生成，随着AlCl3不断滴入，NaOH全部反应完，此时溶质为0.075 mol [Al(OH)4]－，再继续滴入AlCl3，剩余的0.025 mol Al3＋与0.075 mol [Al(OH)4]－恰好作用生成0.1 mol Al(OH)3。
【答案】 B
12．在Fe2(SO4)3溶液中，加入a g铜，完全溶解后，再加b g铁，充分反应后得到c g残余固体，且a>c，则下列说法正确的是( )
A．残余固体是铜和铁
B．最后得到的溶液中一定含有Cu2＋
C．将残余固体加入到稀硫酸中，有气泡产生
D．最后得到的溶液中可能含有Fe3＋
【解析】 由于a>c，Cu没有完全析出，溶液中有Cu2＋；因为有金属剩余，溶液中不可能还有Fe3＋，有Cu2＋存在也不会有Fe单质存在。
【答案】 B
二、非选择题(本题包括5小题，共52分)
13．(10分)有三种透明、不溶于水的坚硬固体，A固体在氧气中完全燃烧只得到一种无色气体，此气体能使澄清石灰水变浑浊，标准状况下测得此气体密度为氧气密度的1.375倍。B固体可溶于热的苛性钠溶液，再往该溶液中加入过量酸时，析出白色胶状沉淀，此沉淀干燥后，为不溶于水的白色粉末，它是一种比碳酸还弱的酸；将B与石灰石、纯碱按比例混合加热得到C，C在高温时软化，无固定熔点。
(1)A为________；有关反应的化学方程式为__________________________________________。
(2)B为________；有关反应的化学方程式为__________________________________________。
(3)C为________；有关反应的化学方程式为__________________________________________。
【解析】 (1)A燃烧得气体分子量为32×1.375＝44，可见A为金刚石。
(2)由B的有关性质特征可知B为SiO2，则C为普通玻璃。
【答案】 (1)金刚石 C＋O2=====点燃CO2，
Ca(OH)2＋CO2===CaCO3↓＋H2O
(2)水晶
2NaOH＋SiO2===Na2SiO3＋H2O，
H2O＋Na2SiO3＋2HCl===2NaCl＋H4SiO4↓
H4SiO4=====△H2SiO3＋H2O
(3)普通玻璃
Na2CO3＋SiO2=====高温Na2SiO3＋CO2↑，
CaCO3＋SiO2=====高温CaSiO3＋CO2↑
14．(11分)某无色溶液由Na＋、Ag＋、Ba2＋、Al3＋、[Al(OH)4]－、CO32－、SO32－、SO42－、MnO4－中的若干种组成，取该溶液进行如下实验：
①取适量试液，加入过量盐酸，有无色无味气体生成，并得到溶液；
②在①所得溶液中再加入过量碳酸氢铵溶液，有气体生成，同时析出白色沉淀甲；
③在②所得溶液中加入过量氢氧化钡溶液，也有气体生成，并有白色沉淀乙析出。
根据上述现象回答下列问题：
(1)溶液中一定存在的离子是________________________________________________________________________；
(2)一定不存在的离子是_________________________________________；
(3)证明白色沉淀甲是两性氢氧化物的有关离子方程式是
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________；
(4)判断沉淀乙的实验方法是：____________________________________________
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
【答案】 (1)Na＋、[Al(OH)4]－、CO32－
(2)Ag＋、Ba2＋、Al3＋、SO32－、MnO4－
(3)Al(OH) 3＋3H＋===Al3＋＋3H2O，
Al(OH)3＋OH－===[Al(OH)4]－
(4)取沉淀乙置于试管，加入足量盐酸，若沉淀全部溶解，且有气体生成，沉淀为BaCO3；若有气体产生，沉淀不完全溶解，则说明沉淀为BaCO3和BaSO4；若沉淀不溶解，也无气体产生，则说明沉淀为BaSO4
15．(11分)铝是一种重要的金属。
(1)铝在元素周期表中的位置是________________。
(2)生产中曾用铝热反应焊接钢轨，铝与氧化铁发生反应的化学方程式为________________________________________________________________________。
(3)铝与NaOH溶液反应的离子方程式为__________________________________________；同温同压下，在浓度和体积均为100 mL 2 mol•L－1的盐酸及NaOH溶液中各加入等质量的Al，产生气体的体积之比为5∶6，则所加Al的质量为________。
(4)以AlCl3溶液为原料制取无水AlCl3，先制得AlCl3•6H2O晶体，主要操作包括①__________________，②冷却结晶，③过滤。在第①步操作中应注意的事项是________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
在干燥的HCl气流中加热AlCl3•6H2O晶体，能进一步制取无水AlCl3，其原因是(结合化学方程式简要说明)________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
【解析】 第(3)问涉及到的化学方程式分别有：2Al＋6HCl===2AlCl3＋3H2↑和2Al＋2NaOH＋6H2O===2Na[Al(OH)4]＋3H2↑，由上述两方程式可知，若Al均不足量，则产生H2的体积之比为1∶1，若Al均过量则为1∶3，实际为5∶6，说明Al对盐酸过量，对NaOH溶液量不足。与盐酸反应产生H2体积为V：
2HCl ～ H2
2 mol 22.4 L
0.1 L×2 mol•L－1 V
V＝2.24 L。
则与NaOH溶液反应产生的H2体积为65×2.24 L＝2.688 L，代入下式求Al的质量。
2Al ～ 3H2
2×27 g 3×22.4 L
m(Al) 2.668 L
m(Al)＝2.16 g。
第(4)问中制AlCl3•6H2O的第①步应为加热浓缩，为避免AlCl3水解，确保生成AlCl3•6H2O晶体，需要保持溶液呈强酸性，不断搅拌以免造成局部过热，不能将溶液蒸干等。在干燥HCl气流中加热AlCl3•6H2O晶体制取无水AlCl3，可从平衡移动的角度去分析。
【答案】 (1)第三周期ⅢA族
(2)2Al＋Fe2O3=====高温Al2O3＋2Fe
(3)2Al＋2OH－＋6H2O===2[Al(OH)4]－＋3H2↑ 2.16 g
(4)加热浓缩 用玻璃棒不断搅拌溶液，当有晶体析出时停止加热 因存在AlCl3＋3H2O??Al(OH)3＋3HCl，在干燥的HCl气流中，能抑制AlCl3的水解，且带走AlCl3•6H2O晶体受热产生的水蒸气，可得到纯净的AlCl3
16．(8分)(2009年浙江高考)单晶硅是信息产业中重要的基础材料。通常用碳在高温下还原二氧化硅制得粗硅(含铁、铝、硼、磷等杂质)，粗硅与氯气反应生成四氯化硅(反应温度450～500 ℃)，四氯化硅经提纯后用氢气还原可得高纯硅。以下是实验室制备四氯化硅的装置示意图。
相关信息如下：
a．四氯化硅遇水极易水解；
b．硼、铝、铁、磷在高温下均能与氯气直接反应生成相应的氯化物；
c．有关物质的物理常数见下表：
请回答下列问题：
(1)写出装置A中发生反应的离子方程式________________________________________________________________________。
(2)装置A中g管的作用是 ；装置C中的试剂是 ；装置E中的h瓶需要冷却的理由是 。
(3)装置E中h瓶收集到的粗产物可通过精馏(类似多次蒸馏)得到高纯度四氯化硅，精馏后的残留物中，除铁元素外可能还含有的杂质元素是 (填写元素符号)。
【解析】 制四氯化硅是由粗硅与Cl2反应得到的，所以必须先制得Cl2，因SiCl4极易水解，所以Cl2须干燥，再根据表格数据分析提纯SiCl4的方法。(1)书写的是离子方程式，B装置中盛放饱和食盐水除去HCl，C装置中用浓H2SO4除水以制得干燥纯净的Cl2；(2)A中用恒压分液漏斗平衡压强，使液体顺利流下；h瓶用冷却液冷却主要目的是得到SiCl4；(3)精馏粗产物得到SiCl4，温度应控制在57.7 ℃，此时BCl3变为气体，但AlCl3、FeCl3、PCl5均残留在瓶中，所以残留杂质元素是Fe、Al、P、Cl。
【答案】
(2)平衡压强 浓硫酸 使SiCl4冷凝
(3)Al、P、Cl
17．(12分)工业上制取CuCl2的生产流程如下：
请结合下表数据，回答问题：
物质 Fe(OH)2 Cu(OH)2 Fe(OH)3
溶度积/25 ℃ 8.0×10－16 2.2×10－20 4.0×10－38
完全沉淀时的pH范围 ≥9.6 ≥6.4 3～4
(1)溶液A中加入NaClO的目的是________________；该操作中若温度较高会产生一种有害气体，写出产生该有害气体的反应方程式：________________________________________________________________________。
(2)在溶液B中加入CuO的作用是________________；
(3)操作a的目的是__________________；
(4)在Cu(OH)2中加入盐酸使Cu(OH)2转变为CuCl2时采用稍过量盐酸和低温蒸干的目的是________________________________________________________。
【解析】 (1)溶液A中含有亚铁离子，加入NaClO将其氧化为三价铁离子后，更容易水解生成沉淀而被除去。若温度过高，ClO－能氧化Cl－生成氯气，反应的离子方程式为：
ClO－＋Cl－＋2H＋===Cl2↑＋H2O。
(2)加入CuO与过量的盐酸反应，调节溶液pH，促进Fe3＋水解为Fe(OH)3以除去铁离子，同时不引入新的杂质。
(3)过滤得到的Cu(OH)2沉淀表面有可溶性杂质，应以适量蒸馏水洗去。
(4)氯化铜溶液在加热蒸干时Cu2＋会水解，加入过量的盐酸并维持低温，可抑制其水解。
【答案】 (1)将Fe2＋氧化为Fe3＋而使分离更加完全
ClO－＋Cl－＋2H＋===Cl2↑＋H2O
(2)调节溶液的pH为3～4，使Fe3＋完全转变为Fe(OH)3沉淀而除去Fe3＋
(3)洗涤Cu(OH)2表面的可溶性杂质
(4)抑制Cu2＋的水解