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专题3 学业水平测试
本试卷分第Ⅰ卷(选择题)和第Ⅱ卷(非选择题)两部分，满分100分，考试时间90分钟。
第Ⅰ卷(选择题，共45分)
一、选择题(每小题3分，共45分)
1．2010上海世博会打造节能典范。下列对中国馆——“东方之冠”顶上的观景台使用的太阳能薄膜的主要成分推测合理的是( )
A．铝合金 B．硅
C．二氧化硅 D．硅酸盐
答案 B
解析 硅单质可做光电池的材料。
2．铝合金在日常生活、建筑装潢、航空航天和汽车制造等方面均有着广泛的用途。下列关于铝合金具有广泛用途的分析不正确的是( )
A．铝元素在地壳中的含量高，储量丰富
B．铝容易形成致密的氧化膜，抗腐蚀性能好
C．铝化学性质稳定，常温下不与任何酸、碱反应
D．铝的冶炼技术基本成熟，可以大量生产
答案 C
解析 铝虽然抗腐蚀性强，但常温下容易与酸、碱发生反应。
3．下列关于铁的叙述中，正确的是( )
①铁能被磁体吸引，但纯铁比不纯的铁更易生锈 ②在人体的血红蛋白中含有铁元素 ③铁在纯氧中的燃烧产物为Fe2O3 ④铁能在氧气中剧烈燃烧，但不能与水蒸气反应 ⑤少量的铁与足量的硝酸溶液反应的产物是Fe(NO3)3 ⑥不能通过化合反应制得FeCl3和Fe(OH)3
A．①③ B．②④ C．②⑤ D．④⑥
答案 C
解析 制取FeCl3、Fe(OH)3的反应原理有2FeCl2＋Cl2===2FeCl3、4Fe(OH)2＋O2＋2H2O===4Fe(OH)3，均为化合反应。
4．能证明SiO2是酸性氧化物的是( )
A．SiO2＋2CSi＋2CO↑
B．SiO2＋2NaOH===Na2SiO3＋H2O
C．SiO2＋4HF===SiF4↑＋2H2O
D．SiO2＋CaCO3CaSiO3＋CO2↑
答案 B
解析 酸性氧化物能跟碱反应生成盐和水。
5．在下列反应中，最终仍有沉淀生成的是( )
A．明矾水溶液中加入过量的KOH溶液
B．NaAlO2溶液中加入过量稀硫酸
C．硝酸铝溶液中加入过量氨水
D．漂白粉溶液中通入过量CO2
答案 C
解析 A中生成的Al(OH)3沉淀与过量的KOH溶液继续反应，沉淀最终溶解；B中Al(OH)3沉淀最终溶于过量的稀H2SO4；D中通入过量CO2，会使CaCO3变为Ca(HCO3)2而溶解；只有C中生成的Al(OH)3不溶于过量氨水。
6．汞(熔点－39 ℃，沸点356 ℃)是制造电池、电极及温度计等的重要原料，工业上制粗汞的流程见下图，下列分析正确的是( )
A．采用辰砂、生石灰混合焙烧生成，而不用在空气中直接灼烧，因为辰砂在空气中加热不反应
B．辰砂与氧化钙加热，反应的方程式可能为4HgS＋4CaO4Hg＋3CaS＋CaSO4
C．洗涤粗汞可用5%的盐酸代替5%的硝酸
D．在北极考察一定能使用水银温度计
答案 B
解析 A中HgS＋O2Hg＋SO2，SO2污染环境；C中盐酸不能与铜反应；D北极温度可能低于汞的熔点，汞可能凝固成固体。
7．下列有关实验的说法正确的是( )
A．除去铁粉中混有的少量铝粉，可加入过量的氢氧化钠溶液，完全反应后过滤
B．为测定熔融氢氧化钠的导电性，可在瓷坩埚中熔化氢氧化钠固体后进行测量
C．制备Fe(OH)3胶体，通常是将Fe(OH)3固体溶于热水中
D．某溶液中加入盐酸能产生使澄清石灰水变浑浊的气体，则该溶液中一定含有CO
答案 A
解析 Al与OH－反应而Fe不与OH－反应，A正确；NaOH能与瓷坩埚的主要成分SiO2反应，制Fe(OH)3胶体用饱和FeCl3溶液，B、C均错；D中若含有HCO、HSO或SO，也能产生相同的现象。
8．实验室配制和保存FeSO4溶液时，应采取的措施是( )
①把蒸馏水煮沸，以赶走水中溶解的O2 ②加入少量还原铁粉，并充分振荡 ③加入少量盐酸
A．①③ B．①② C．②③ D．③
答案 B
解析 Fe2＋易被氧化，在配制时要赶出水中溶解的氧，保存时应加入少量铁粉，以防止其被氧化。
9．a、b、c、d、e分别是Cu、Ag、Fe、Al、Mg五种金属中的一种。已知：①a、c均能与稀硫酸反应放出气体；②b与d的硝酸盐反应，置换出单质d；③c、e在冷浓硫酸中发生钝化；④c与强碱反应放出气体。由此可判断a、b、c、d、e依次为( )
A．Fe、Cu、Al、Ag、Mg B．Al、Cu、Mg、Ag、Fe
C．Mg、Cu、Al、Ag、Fe D．Mg、Ag、Al、Cu、Fe
答案 C
解析 能与稀H2SO4反应生成气体的有Fe、Al、Mg，在浓H2SO4中钝化的是Fe、Al，与强碱反应放出气体的是Al，不难推出a为Mg，c为Al，e为Fe。又因为b能置换出d，则b为Cu，d为Ag。
10．(双选)将Na2O2投入FeCl3溶液中，可观察到的现象是( )
A．生成白色沉淀 B．生成红褐色沉淀
C．有气泡产生 D．无变化
答案 BC
解析 Na2O2先与水反应生成氧气和氢氧化钠，氢氧化钠与FeCl3反应生成氢氧化铁，故B、C正确。
11．(双选)下列反应的离子方程式正确的是( )
A．钠与水反应：
Na＋2H2O===Na＋＋2OH－＋H2↑
B．铝片溶于氢氧化钠溶液中：
2Al＋2OH－＋2H2O===2AlO＋3H2↑
C．氯水加入氯化亚铁溶液中：
Fe2＋＋Cl2===Fe3＋＋2Cl－
D．氧化铝溶于氢氧化钠溶液中：
Al2O3＋2OH－===2AlO＋H2O
答案 BD
解析 A中电荷不守恒，C中电荷不守恒。
12．下列各组括号内的试剂，不能用于除掉物质中杂质的是( )
A．铁粉中混有锌粉杂质(稀H2SO4)
B．FeCl3中混有FeCl2杂质(Cl2)
C．CO气体中混有CO2杂质(NaOH溶液)
D．SiO2中混有CaCO3杂质(盐酸)
答案 A
解析 稀H2SO4与Fe、Zn都会反应。
13．向a mL 0.25 mol/L的AlCl3溶液中加入金属钠，完全反应后恰好生成含NaCl、NaAlO2的溶液，则加入钠的物质的量是( )
A．2.5a×10－4 mol B．5a×10－4 mol
C．7.5a×10－4 mol D．a×10－3 mol
答案 D
解析 由Na元素守恒，
NaCl ～ NaOH ～ Na
7．5a×10－4 mol 7.5a×10－4 mol
NaAlO2 ～ NaOH ～ Na
2．5a×10－4 mol 2.5a×10－4 mol
n(Na)＝7.5a×10－4 mol＋2.5a×10－4 mol＝a×10－3 mol。
14．某500 mL溶液中含0.1 mol Fe2＋、0.2 mol Fe3＋，加入0.2 mol铁粉，待Fe3＋完全还原后，溶液中Fe2＋的物质的量浓度为(假设反应前后溶液体积不变)( )
A．0.4 mol/L B．0.6 mol/L
C．0.8 mol/L D．1.0 mol/L
答案 C
解析 2Fe3＋＋Fe===3Fe2＋，0.2 mol Fe3＋氧化0.1 mol Fe粉生成0.3 mol Fe2＋，溶液中c(Fe2＋)＝＝0.8 mol/L。
15．(双选)下列各组物质，后者不能由前者制备的是( )
A．Cu和Fe B．Si和C
C．SiO2和CO2 D．Cl2和Br2
答案 AB
解析 Cu不能置换出Fe，Si不能还原出C，SiO2CO2，Cl2Br2，C、D项可实现。
第Ⅱ卷(非选择题，共55分)
二、非选择题(共55分)
16．(8分)在化合物中，铜元素可表现为＋1价和＋2价两种不同的化合价。
(1)铜器的表面有时会生成绿色的铜锈，又叫做铜绿。用化学方法除去这些铜绿，下列试剂中可以使用的是__________(填序号)，对你选择的物质写出反应的化学方程式_____________________________________。
①NaOH溶液 ②稀硫酸
③Na2CO3溶液 ④三氯化铁溶液
(2)铁和铜在地壳矿物中都以化合态存在，铜的含量远远低于铁。铜钱在历史上曾经是一种广泛流通的货币。请简要说明，那时制造钱币用的是铜而不是铁的主要原因(铜的熔点是1183.4 ℃，铁的熔点是1534.8 ℃)：
_____________________________________。
(3)古铜钱停止使用已经很久了，有些散落到了自然界中，但现在有时还能从自然界中发现这种铜钱。请说明铜钱能够保存这么长时间的主要原因：
_____________________________________。
答案 (1)② Cu2(OH)2CO3＋2H2SO4===2CuSO4＋CO2↑＋3H2O
(2)铜比铁活泼性弱，容易冶炼；铜比铁熔点低，容易铸造
(3)铜化学性质不活泼，耐腐蚀
17．(10分)将铁粉、FeCl3溶液和CuCl2溶液，混合于某容器中充分反应(假定容器不参与反应)，试判断下列情况下溶液中存在的金属离子和金属单质。
(1)若铁粉有剩余，则容器中不可能有_____________(填离子符号)。
(2)若氯化铜有剩余，则容器中还可能有___________。
(3)若氯化铁有剩余，则容器中不可能有___________。
答案 (1)Fe3＋、Cu2＋ (2)Fe3＋或Cu (3)Fe
解析 (1)若有铁粉剩余，则与Fe反应的Fe3＋、Cu2＋都不能存在。
(2)若CuCl2有剩余，则与Cu2＋反应的Fe肯定不存在。当Fe只与部分Fe3＋反应就被消耗完时，容器中还有Fe3＋但没有Cu，当Fe与Fe3＋反应完仍有剩余时会继续与Cu2＋反应，此时容器中没有Fe3＋但有被置换出的Cu。
(3)若FeCl3有剩余，则与Fe3＋反应的Fe不能存在。
18．(10分)如下图，已知：①单质E可作为半导体材料；②化合物F是不能生成盐的氧化物；③化合物I溶于水呈酸性，它能够跟氧化物A起反应。据此，请完成下列各题：
(1)化合物F是__________。
(2)化合物I是__________。
(3)反应③的化学方程式为_____________________________________。
(4)反应④的化学方程式为_____________________________________。
答案 (1)CO (2)HF (3)2H2＋O22H2O
(4)2F2＋2H2O===4HF＋O2
解析 由E为半导体材料可初步推断为Si，由制备Si的反应知B可能为碳，A为SiO2。再由单质G、H点燃得C，推出C可能为H2O。与H2O在室温下反应放出气体的物质不是金属，就是F2，进一步验证D为F2。
19．(12分)用下面两种方法可以制得白色的Fe(OH)2沉淀。
方法一：用不含Fe3＋的FeSO4溶液与不含O2的蒸馏水配制的NaOH溶液反应制备。
(1)用硫酸亚铁晶体配制上述FeSO4溶液时还需加入________________________________。
(2)除去蒸馏水中溶解的O2常采用________________________________的方法。
(3)生成Fe(OH)2白色沉淀的操作是用长滴管吸取不含O2的NaOH溶液，插入FeSO4溶液液面下，再挤出NaOH溶液。这样操作的目的是________________________________。
方法二：在如下图装置中，用煮沸过的NaOH溶液、Fe、稀H2SO4等试剂制备。
(1)在试管Ⅰ里加入的试剂是_____________________________________。
(2)在试管Ⅱ里加入的试剂是_____________________________________。
(3)为了制得Fe(OH)2白色沉淀，在试管Ⅰ和Ⅱ中加入试剂，打开止水夹，塞紧塞子后的实验步骤是________________________________。
(4)这样生成的Fe(OH)2沉淀能较长时间保持白色，其理由是________________________________。
答案 方法一：(1)少量铁粉 (2)加热煮沸
(3)防止Fe(OH)2被氧化
方法二：(1)稀H2SO4、Fe
(2)加热煮沸过的NaOH溶液
(3)用小试管在Ⅱ中玻璃管处收集气体并验纯，当收集的气体纯净后关闭止水夹
(4)Ⅱ中的空气被排出，Fe(OH)2在氢气的氛围中不易被氧化
解析 Fe(OH)2易被氧化为Fe(OH)3，在制备过程中应尽量隔绝空气，防止被O2氧化。
20．(15分)晶体硅是一种重要的非金属材料，制备纯硅的主要步骤如下：
①高温下用碳还原二氧化硅制得粗硅
②粗硅与干燥HCl气体反应制得SiHCl3：Si＋3HClSiHCl3＋H2
③SiHCl3与过量H2在1000～1100 ℃反应制得纯硅
已知SiHCl3能与H2O强烈反应，在空气中易自燃。
请回答下列问题：
(1)第①步制备粗硅的化学反应方程式为_______________________。
(2)粗硅与HCl反应完全后，经冷凝得到的SiHCl3(沸点33.0 ℃)中含有少量SiCl4(沸点57.6 ℃)和HCl(沸点－84.7 ℃)，提纯SiHCl3采用的方法为_______________________。
(3)用SiHCl3与过量H2反应制备纯硅的装置如下图(热源及夹持装置略去)：
①装置B中的试剂是__________________________。装置C中的烧瓶需要加热，其目的是________________________。
②反应一段时间后，装置D中观察到的现象是________________________，发生反应的化学方程式为______________________。
③为保证制备纯硅实验的成功，操作的关键是检查实验装置的气密性，控制好反应温度以及________________________。
④为鉴定产品硅中是否含微量铁单质，将试样用稀盐酸溶解，取上层清液后需再加入的试剂(填写字母代号)是________________。
a．碘水b．氯水
c．NaOH溶液 d．KSCN溶液
e．Na2SO3溶液
答案 (1)SiO2＋2CSi＋2CO↑
(2)分馏(或蒸馏)
(3)①浓硫酸 使滴入烧瓶中的SiHCl3汽化
②有固体物质生成 SiHCl3＋H2Si＋3HCl ③排尽装置中的空气 ④bd
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