押轴题滚动练(三)
(时间：45分钟 分值：100分)
本卷共5个大题，每题20分，共100分
1．(20分)(2012·西南大学附属中学高三模拟)A、B、C、D、E均为中学化学常见的纯净物，B为自然界中含量最多的液体，它们之间有如下的反应关系：
(1)常温下，若A为黄绿色气体，C为非金属氧化物，A、C均能使品红溶液褪色，A和C反应可生成D和E且相对分子质量E＞D，则：该A＋C===D＋E反应的化学方程式为________________________，检验D中阴离子的试剂是________。
(2)若A为短周期的金属单质，D为气态单质，C溶液呈强酸性或强碱性时，A和C反应都能进行。写出A与C反应的离子方程式：
________________________；________________________。
(3)若A、C均为化合物，E为白色沉淀，C为引起温室效应的主要气体，将C通入某溶液后可生成E，写出E可能的化学式(写两种)______________。写出生成E的一个离子方程式______________________________。
2.
(20分)(2011·大纲全国理综，节选)右图中，A、B、C、D、E是单质，G、H、I、F是B、C、D、E分别和A形成的二元化合物。已知：
①反应C＋GB＋H能放出大量的热，该反应曾应用于铁轨的焊接；
②I是一种常见的温室气体，它和E可以发生反应：2E＋I2F＋D，F中E元素的质量分数为60%。
回答问题：
(1)①中反应的化学方程式为___________________________；
(2)1.6 g G溶于盐酸，得到的溶液与铜粉完全反应，计算至少所需铜粉的质量(写出离子方程式和计算过程)；
(3)C与过量NaOH溶液反应的离子方程式为_______________________，反应后溶液与过量化合物Ⅰ反应的离子方程式为______________________；
(4)E在I中燃烧观察到的现象是___________________________________。
3．(20分)铁、铜及其化合物应用广泛，如FeCl3可用作印刷电路铜板腐蚀剂和外伤止血剂等；CuCl2可用作消毒剂、媒染剂、催化剂；硫酸铁可用作电化浸出黄铜矿精矿工艺。
(1)写出FeCl3溶液腐蚀印刷电路铜板的离子方程式________________。
(2)催化剂的应用已有多年的历史，在现代化学工业中的应用十分普遍。下列物质中可以用作催化剂加速双氧水分解的是________。
①FeCl3 ②CuCl2
③MnO2 ④CuSO4
(3)黄铜矿精矿工艺在阳极浸出的反应比较复杂，其中有一步发生的主要化学反应为：CuFeS2＋4Fe3＋===Cu2＋＋5Fe2＋＋2S(CuFeS2中S为－2价)。当有1 mol CuFeS2参加反应时，转移的电子有________mol。
(4)已知A由氧化铜和氧化亚铜混合而成。X为一种常见的酸，能使蔗糖粉末变黑。A与X反应的转化关系如下图所示，其中反应条件及部分产物均已略去。
①X的化学式为________。
②写出B转化为D的化学方程式：_________________________________。
③X使蔗糖变黑这一现象，体现了X的________性。
④若混合物A中Cu的质量分数为85%，则混合物中氧化铜和氧化亚铜的物质的量之比为________。
4．(20分)某矿样含有大量的CuS、少量铁的氧化物及少量其他不溶于酸的杂质。某化学课外小组设计以下流程，以该矿样为原料生产CuCl2·2H2O晶体。
已知：在20 ℃时，氯化铜的溶解度是73 g；常温下，金属离子开始沉淀和沉淀完全时的pH见下表。
金属离子
开始形成氢氧化物沉淀的pH
完全形成氢氧化物沉淀的pH
Fe2＋
7.0
9.0
Fe3＋
1.9
3.2
Cu2＋
4.7
6.7
回答下列问题：
(1)步骤①的焙烧过程中需要通入氧气。在实验室中使用中学化学常见物质，用如图所示装置制取氧气，试写出你熟悉的、符合上述条件的两个化学方程式：______________________、________________________；
(2)在焙烧过程中还有废气产生，其中一种是主要的大气污染物。若在实验室中用碱液吸收处理，下列A、B、C装置中可行的是________(填字母)；若选用甲装置，则烧杯中的下层液体可以是________。
(3)步骤②酸浸过程中，需要用到3 mol·L－1的盐酸100 mL，配制该盐酸溶液时。除了用到烧杯、玻璃棒、胶头滴管外，还需要用到的仪器有________________。
(4)步骤④加入物质X的目的是__________________________________，物质X可以选用下列物质中的________。
A．氧化铜 B．稀盐酸
C．氨水 D．氧化亚铁
(5)在整个生产流程中，共需要进行________次过滤操作。
5．(20分)五彩缤纷的焰火给节日增添了无限喜庆。某化学课外兴趣小组拟对一种焰火原料(由短周期中的两种常见金属元素的单质组成的合金粉末)进行探究。请一起完成下列探究报告。
[探究目的] 探究该焰火原料的组成。
[资料检索] ①Mg2＋检验的方法：取2滴待检液，加入2滴2 mol·L－1 NaOH溶液，再加入2滴镁试剂(Ⅰ)染料(对硝基苯偶氮苯二酚)。若出现沉淀并吸附镁试剂(Ⅰ)染料呈天蓝色，表示待测液中含有Mg2＋(注：Ag＋、Cu2＋、Fe3＋、NH会妨碍Mg2＋的检测)。
②Mg(OH)2可溶于浓的氯化铵溶液，其他的常见不溶性碱难溶于氯化铵溶液。
③很多合金是金属互化物，有确定的化学组成。
[探究思路] ①确定该焰火原料所含金属的种类；②测定该焰火原料的化学式。
[实验探究] (1)甲同学进行了初步实验，实验步骤和实验现象如下。请填写下表：
实验序号
实验步骤
实验现象
结论
①
取少量该焰火原料，加入冷水
无明显现象
②
取少量该焰火原料，加入足量稀盐酸
完全溶解，有大量气体产生，溶液呈无色
(2)乙同学取甲同学第②组实验所得的溶液，加入2滴NaOH溶液及镁试剂(Ⅰ)染料，未见天蓝色物质。他得出焰火原料中不含镁的结论。乙同学的结论________(选填“正确”或“错误”)，你的理由是___________________。
(3)丙同学设计实验方案，确定焰火原料中的金属种类，实验记录如下：
由丙同学的实验记录可知该焰火原料是由________和________两种金属组成的合金；实验中滤液加入足量氢氧化钠溶液后需煮沸的理由是
________________________________________________________。
(4)丁同学利用丙同学的结论，设计如下图所示的实验步骤，确定合金的组成。
①能确定合金组成的数据组有________(填写选项字母)。
A．m、n B．m，y C．n，y
②若合金中相对原子质量较小的金属的物质的量分数为x，合金总的物质的量为7 mol。试在右图中作出y随x变化的曲线。
③当y＝8.5 mol时，该合金是一种金属互化物，其化学式为________。
答案
1．解析 (1)B为自然界中含量最多的液体，则B是H2O，若A为黄绿色气体，则为Cl2，C为非金属氧化物，A、C均能使品红溶液褪色，则C为SO2，故该反应的化学方程式为Cl2＋SO2＋2H2O===2HCl＋H2SO4，D为HCl，检验其中的阴离子，试剂是AgNO3和稀硝酸。
(2)A为短周期的金属单质，C溶液呈强酸性或强碱性时，该反应都能进行，则A为Al，该反应的离子方程式是2Al＋6H＋===2Al3＋＋3H2↑或2Al＋2OH－＋2H2O===2AlO＋3H2↑。
(3)C为引起温室效应的主要气体，则C是CO2，而通入溶液能生成E，E为白色沉淀，可推知E为H2SiO3或Al(OH)3，生成E的一个离子方程式可以是H2O＋CO2＋SiO===H2SiO3↓＋CO或AlO＋CO2＋2H2O===Al(OH)3↓＋HCO(或2AlO＋CO2＋3H2O===2Al(OH)3↓＋CO)。
答案 (1)Cl2＋SO2＋2H2O===2HCl＋H2SO4 AgNO3和稀硝酸
(2)2Al＋6H＋===2Al3＋＋3H2↑ 2Al＋2OH－＋2H2O===2AlO＋3H2↑
(3)H2SiO3、Al(OH)3 H2O＋CO2＋SiO===H2SiO3↓＋CO[或AlO＋CO2＋2H2O===Al(OH)3↓＋HCO或2AlO＋CO2＋3H2O===2Al(OH)3↓＋CO]
2．解析 由①可知，反应C＋GB＋H应为铝热反应，则C为Al，G为Fe2O3，B为Fe，H为Al2O3，则A为O2；由②可知，Ⅰ应为CO2，则D为碳，反应2E＋I2F＋D为置换反应，可推知E应为Mg，F为MgO。(1)①中反应的化学方程式为2Al＋Fe2O32Fe＋Al2O3。
(2)Fe2O3溶于盐酸的离子方程式为Fe2O3＋6H＋===2Fe3＋＋3H2O，加入铜粉后发生的反应为2Fe3＋＋Cu===2Fe2＋＋Cu2＋。n(Cu)＝n(Fe2O3)＝＝0.010 mol，所以铜粉的质量＝64 g·mol－1×0.010 mol＝0.64 g。
(3)Al与NaOH溶液反应的离子方程式为2Al＋2H2O＋2OH－===2AlO＋3H2↑。反应后的溶液中含有AlO，所以过量的二氧化碳与AlO反应生成氢氧化铝沉淀和HCO。离子方程式为CO2＋AlO＋2H2O===Al(OH)3↓＋HCO。
(4)Mg在CO2中燃烧的现象为镁条剧烈燃烧，生成白色粉末，反应器内壁附着有黑色的物质。
答案 (1)2Al＋Fe2O32Fe＋Al2O3
(2)Fe2O3＋6H＋===2Fe3＋＋3H2O
2Fe3＋＋Cu===2Fe2＋＋Cu2＋
n(Cu)＝n(Fe2O3)＝＝0.010 mol
铜粉的质量＝64 g·mol－1×0.010 mol＝0.64 g
(3)2Al＋2H2O＋2OH－===2AlO＋3H2↑
CO2＋AlO＋2H2O===Al(OH)3↓＋HCO
(4)镁条剧烈燃烧，生成白色粉末，反应器内壁附着有黑色的物质
3．解析 (1)FeCl3溶液腐蚀铜板的离子方程式为2Fe3＋＋Cu===2Fe2＋＋Cu2＋；(2)双氧水分解的催化剂可以是二氧化锰和金属盐类，故四个选项均可；(3)在此反应中铜、铁元素化合价不变化，2 mol S2－的化合价从－2价变为0价，则转移电子4 mol；(4)X为一种常见的酸，能使蔗糖粉末变黑，则这种酸是浓硫酸，由D与水反应生成硫酸，则B为SO2，D为SO3，所以C为CuSO4。①②见答案；③浓硫酸使蔗糖变黑，体现了浓硫酸的脱水性；④A中Cu的质量分数为85%，设混合物中CuO为x mol，Cu2O为y mol，则氧的质量分数：×100%＝15%，解得＝。
答案 (1)2Fe3＋＋Cu===2Fe2＋＋Cu2＋
(2)①②③④ (3)4
(4)①H2SO4 ②2SO2＋O22SO3
③脱水 ④7∶5
4．解析 (1)结合装置可知该实验制取氧气的原理是固、液不加热制得氧气。因此可选用Na2O2与水反应或H2O2在MnO2催化作用下分解制取氧气。(2)焙烧过程中产生的大气污染物是SO2，用碱液吸收时要防止倒吸，故A、B、C装置中只能选用A、B装置；若选用甲装置，下层液体必是密度比水大的液态有机物(这样可防止倒吸)，因此其下层液体可选用四氯化碳。(3)配制100 mL 3 mol·L－1的盐酸时用到的仪器有100 mL的容量瓶、量筒(量取浓盐酸)以及烧杯、玻璃棒、胶头滴管等。(4)依据实验目的和流程图可知在步骤④中加入X的目的是调节溶液的pH，使Fe3＋以Fe(OH)3沉淀的形式析出；遵循除杂不引入新杂质的原则，结合选项可知加入的X最好为CuO。(5)在整个流程中，共用到3次过滤操作，即：除流程中给出的两次外，还有获得产品时要过滤一次。
答案 (1)2H2O22H2O＋O2↑ 2Na2O2＋2H2O===4NaOH＋O2↑ (2)AB 四氯化碳 (3)100 mL容量瓶、量筒 (4)调控溶液的pH，使Fe3＋以Fe(OH)3沉淀的形式析出 A (5)3
5．解析 (1)根据甲同学的实验记录：①取少量该焰火原料，加入冷水，无明显现象，说明该焰火原料中不含Li、Na等能与冷水反应的活泼金属；②取少量该焰火原料，加入足量稀盐酸，完全溶解，有大量气体产生，溶液呈无色，说明该焰火原料中含有能与盐酸反应的较活泼的金属。(2)由于甲同学实验时加入了足量的稀盐酸，因此再加入2滴NaOH溶液，不会产生沉淀，就不能吸附镁试剂(Ⅰ)染料，从而也就不能检验出Mg2＋，故乙同学的结论是错误的。(3)根据丙同学的设计方案：该合金中必定含有Al，因为Al(OH)3能溶于强酸强碱；同时还含有Mg，因为实验时在滤液中加入足量的氢氧化钠溶液，已将NH转化为NH3，且煮沸能促进NH3逸出，从而排除了溶液中NH对Mg2＋检验的干扰。(4)根据丁同学的设计方案：m、n或m、y或n、y三组数据均能确定合金的组成。当合金中Mg的物质的量分数为x＝1时，即认为合金全是Mg，则产生的H2为y＝7 mol；当合金中Mg的物质的量分数为x＝0时，即认为合金全是Al，则产生的H2为y＝10.5 mol。根据合金总的物质的量为7 mol及合金与酸反应产生的H2总量为8.5 mol，可算出合金中Mg为4 mol，Al为3 mol，则合金的化学式为Mg4Al3。
答案 (1)①合金中不含Li、Na等活泼金属
②含有能与盐酸反应的较活泼的金属
(2)错误 若稀盐酸过量，则不产生沉淀，就不能吸附镁试剂(Ⅰ)染料，检验不出Mg2＋
(3)Mg Al 将NH转化为NH3，煮沸促进NH3逸出，防止NH干扰Mg2＋的检验
(4)①ABC ②如图所示(注意线的两端要对应y轴的10.5和7.0)
③Mg4Al3
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