1、1第 4 章 材料家族中的元素(45 分钟 100 分)一、选择题(本题包括 12 小题，每小题 4 分，共 48 分)1下列物质中，属于新型无机非金属材料的是(双选)( )A钢化玻璃 B碳化硅陶瓷C光导纤维 D有色玻璃答案： BC2下列有关材料的说法不正确的是( )A航天飞机使用的隔热陶瓷瓦为复合材料 B复合材料由基体和增强体组成C复合材料既保持原有材料的特点，又有优于原材料的特性D纯金属的性能一般优于合金答案： D3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
2、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粘在一起答案： C4属于铝热反应的是( )AAlHCl BAlH 2SO4CAlMgO DAlWO 3解析： A、B 项是活泼金属与酸反应，C 项 Mg 比 Al 活泼，不能发生反应，由于 W 熔点高，故用 Al 冶炼。答案： D5某溶液中加入铝粉能产生氢气，在该溶液中一定能大量共存的离子组是( )ANa 、K 、Cl 、SO BCu 2 、Fe 2 、NO 、SO24 3 24CNa 、Ca 2 、Cl 、ClO DK 、NH 、Cl
3、、SO 4 24解析： 加入铝粉产生氢气的溶液可能呈酸性也可能呈碱性，B 选项中酸性条件下 NO能将 Fe2 氧化，与铝粉反应也得不到氢气；C 选项中酸性条件下 ClO 不能大量共存；D 3选项中碱性条件下 NH 不能大量共存。 4答案： A26下列物质中，不能通过化合反应制取的是( )AH 2SiO3 BFe(OH) 3CFe(NO 3)2 DCaSiO 3解析： A 选项中含氧酸 H2SiO3对应的酸性氧化物为 SiO2，因为 SiO2不溶于 H2O，故不能由 SiO2与 H2O 化合得到；B 选项中 Fe(OH)3可由化合反应 4Fe(OH)2O 22H 2O=4Fe(OH)3得到 ；C
4、 选项中 Fe(NO3)2可由化合反应 2Fe(NO3)3Fe= =3Fe(NO3)2得到；D 选项中 CaSiO3可由 CaO 和 SiO2在高温下化合得到，即：CaOSiO 2CaSiO3。= = = = =高 温 答案： A7能鉴别 Na2SiO3、CaCO 3、SiO 2三种白色粉末的试剂是( )A苛性钠溶液 B水C氢氟酸 D稀盐酸解析： Na 2SiO3能与酸反应生成沉淀；CaCO 3与酸反应生成气体，SiO 2与 HF 反应生成气体，综上可知选用稀盐酸。答案： D8硅在无机非金属材料中，一直扮演着重要角色，被誉为无机非金属材料的主角。下列物品的制造用到硅单质的是( )A玻璃制品 B
5、石英钟表C计算机芯片 D光导纤维解析： A 项是硅酸盐制品，B、D 两项是 SiO2的应用，C 项计算机芯片用的是单质硅。答案： C9向下列溶液中滴加稀 H2SO4，生成白色沉淀，继续滴加稀 H2SO4，沉淀又溶解的是( )AMgCl 2溶液 BNa 2SiO3溶液CCu(NO 3)2溶液 DNaAl(OH) 4溶液解析： D 中先生成 Al(OH)3，Al(OH) 3可溶于 H2SO4。答案： D10下列离子方程式书写正确的是( )A澄清石灰水中通入过量的 CO2：Ca 2 2OH CO 2=CaCO3H 2OB碳酸钠溶液中加入二氧化硅：CO SiO 2=SiO CO 223 23C二氧化硅
6、与烧碱溶液反应：SiO 22OH =SiO H 2O23D硅酸和烧碱溶液中和：H OH =H2O解析： A 项在澄清石灰水中通入过量 CO2，产物应为 Ca(HCO3)2。B 项 Na2CO3溶液与SiO2不反应，C 项正确。D 项硅酸是弱酸不能拆开写。3答案： C11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，最后生成的氢气一样多。则镁与硅的物质的量之比为( )A21 B41C11 D31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
7、多。根据关系式MgH 2，Si2H 2， n(Mg) n(Si)21。答案： A12将溶液或气体 x 慢慢地加入或通入到一定量的 y 溶液中， y 溶液产生沉淀的质量m 与 x 的物质的量的关系可以用下图表示的是( )A x 为 NaOH 溶液， y 为 AlCl3溶液B x 为 CO2， y 为 Ca(OH)2溶液C x 为 NH3， y 为 Al2(SO4)3溶液D x 为盐酸， y 为 Na2SiO3溶液解析： 从图象中可以看出白色沉淀量是随着 x 的加入量的增加而增加，当沉淀量达到一定的程度时，再加入 x，沉淀逐渐溶解，所以可以确定 A 项正确。答案： A二、非选择题(本题包括 4 小
8、题，共 52 分)13(10 分)某研究性学习小组对铝热反应实验展开研究。现行高中化学教材中对“铝热反应”的现象有这样的描述：“反应放出大量的热，并发出耀眼的光芒” 、 “纸漏斗的下部被烧穿，有熔融物落入沙中” 。查阅化学手册知，Al、Al 2O3、Fe、Fe 2O3熔点、沸点数据如下：物质 Al Al2O3 Fe Fe2O3熔点/ 660 2 054 1 535 1 462沸点/ 2 467 2 980 2 750 (1)某同学推测，铝热反应所得到的熔融物应是铁铝合金。理由是：该反应放出的热量4使铁熔化，而铝的熔点比铁低，此时液态的铁和铝熔合形成铁铝合金。你认为他的解释是否合理？答：_(填“
9、合理”或“不合理”)。(2)设计一个简单的实验方案，证明上述所得的块状熔融物中含有金属铝。该实验所用试剂是_，反应的离子方程式为_。(3)实验室溶解该熔融物，下列试剂中最好的是_(填序号)。A浓硫酸 B稀硫酸C稀硝酸 D氢氧化钠溶液答案： (1)合理 (2)NaOH 溶液 2Al2OH 6H 2O=2Al(OH)4 3H 2 (3)B14(14 分)某无色溶液由 Na 、Ag 、Ba 2 、Al 3 、Al(OH) 4 、CO 、SO 、SO23 23、MnO 中的若干种组成，取该溶液进行如下实验：24 4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。在所得溶液中再加入过量碳酸氢铵
10、溶液，有气体生成，同时析出白色沉淀甲；在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：_。解析： 无色溶液中肯定无 MnO ，加入盐酸有无色无味气体生成，说明有 CO 、无 4 23SO 、Ag 、Ba 2 、Al 3 。加盐酸后的溶液再加入 NH4HCO3至过量，有白色沉淀生成，证23明原溶液中有Al(OH) 4 。另外从溶液呈电中性考虑，原溶液中一定有 Na 。答案： (1)Na 、Al(OH) 4
11、、CO 23(2)Ag 、Ba 2 、Al 3 、SO 、MnO23 4(3)Al(OH)33H =Al3 3H 2O，Al(OH)3OH =Al(OH)4 2H 2O(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，则沉淀为5BaCO3；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 BaSO415(14 分)如图是各单质与化合物之间的转化关系。根据上述关系判断：(1)单质 A 只可能是_，这是因为_。(2)单质 B 一定是金属还是非金属？_，这是因为_。(3)写出有关反应的离子方程式：单质 A 与 NaOH 溶
12、液反应：_。化合物甲与 NaOH 溶液反应：_。解析： (1)硅，短周期元素单质与 NaOH 溶液反应生成 H2的只有 Al 和Si，Al NaAl(OH)4 Al3 ，而 Si Na2SiO3 H2SiO3，可见 A 为硅时更 NaOH 过 量 酸 NaOH 过 量 酸 符合题意。(2)由含氧酸可失水生成酸酐，可知化合物丙为 H2O，故 B 为 O2，是非金属单质。(3)Si 与 NaOH 溶液反应，参加反应的是 Si、NaOH 和 H2O；SiO 2为酸性氧化物与 NaOH溶液反应生成盐和水。答案： (1)硅 短周期元素单质与 NaOH 溶液反应生成 H2的只有 Al 和Si，Al NaA
13、l(OH)4 Al3 ，而 Si Na2SiO3 H2SiO3，可见 A 为硅时更 NaOH 过 量 酸 NaOH 过 量 酸 符合题意(2)非金属 化合物丁为 H2SiO3则丙应为水，故 B 单质为 O2，为非金属6(3)Si2OH H 2O=SiO 2H 223SiO 22OH =SiO H 2O2316(14 分)向 20 mL AlCl3溶液中滴入 2 molL1 NaOH 溶液时，沉淀质量与所滴加NaOH 溶液体积(mL)关系如下图所示。(1)图中 A 点表示的意义是_。(2)图中 B 点表示的意义是_。(3)上述两步用总的离子方程式可表示为_。(4)假如溶液中有 0.39 g Al(OH)3沉淀，则此时用去 NaOH 溶液的体积为_。答案： (1)滴入 NaOH 溶液产生沉淀量最大(2)滴入 NaOH 溶液沉淀恰好完全溶解(3)Al3 4OH =Al(OH)4(4)7.5 mL 或 17.5 mL
