1、第4章 材料家族中的元素 (時間：90分鐘分值：100分)一、選擇題(本題包括14小題，每小題3分，共42分)1下列物質中，屬于新型無機非金屬材料的是()A有色玻璃B碳化硅陶瓷C石英玻璃 D鋼化玻璃答案：B2實驗室中要使AlCl3溶液中的Al3全部沉淀出來，最適宜用的試劑是()ANaOH溶液 BBa(OH)2溶液C鹽酸 D氨水解析：使Al3變成沉淀，只有將Al3變成Al(OH)3，但生成氫氧化鋁時一定要考慮它是兩性氫氧化物，故一般選用NH3H2O。答案：D32008年北京奧運會圓滿結束，中華民族百年夢想圓滿完成。奧運期間“化學看點”多，對下列問題表述不正確的是()A“鳥巢”結構奇特新穎，首次使

2、用Q460規(guī)格的低碳合金鋼材，其強度大B焰火“腳印”“笑臉”“五環(huán)”，讓北京奧運會開幕式輝煌、浪漫，這與高中化學中“焰色反應”知識有關C為紀念第29屆奧運會，中國人民銀行發(fā)行了奧運會貴金屬紀念幣，貴金屬是指金、銀、鉑D北京奧運會采用了金鑲玉獎牌，其中玉屬于金屬單質解析：玉一般是硅、鋁的氧化物的混合物，不是金屬單質。答案：D4下列關于SiO2的說法中錯誤的是()ASiO2不與任何酸反應BSiO2可與HF反應而被腐蝕C石英、水晶、瑪瑙的主要成分都是SiO2D自然界中SiO2主要存在于石英礦和沙石中答案：A5下列有關玻璃的說法不正確的是()A制普通玻璃的原料主要是純堿、石灰石和石英B普通玻璃的成分主

3、要是硅酸鈉、硅酸鈣和二氧化硅C玻璃在加熱熔化時有固定的熔點D盛放燒堿溶液的試劑瓶不能用玻璃塞，是為了防止燒堿跟二氧化硅反應生成硅酸鈉而使瓶塞與瓶口黏在一起解析：玻璃的主要成分是Na2SiO3、CaSiO3和SiO2，屬于混合物，因此，玻璃沒有固定的熔點，故C不正確。答案：C6鎂、鋁、銅三種金屬粉末混合物，加入過量鹽酸充分反應，過濾后向濾液中加入過量燒堿溶液，再過濾，濾液中存在的離子有()AAl(OH)4 BCu2CAl3 DMg2解析：加入過量的鹽酸時，濾液中存在的金屬陽離子是鎂離子和鋁離子，加入過量的NaOH溶液后，濾液中存在的主要有鈉離子、氯離子和四羥基合鋁酸根離子。答案：A7下列物質中，

4、既可與鹽酸反應，又可與氫氧化鈉溶液反應的是()Na2SiO3AlCl3NH4HCO3Al2O3NaHSO4A BC D解析：Na2SiO3只能與HCl反應，AlCl3、NaHSO4只能與NaOH反應。答案：D8“神舟”飛船上的太陽能帆板采用了大量先進的復合材料，以便在盡可能提高發(fā)電效能的同時，減輕其自身質量，其身價達到了上千萬元。下列說法不符合事實的是()A復合材料的使用可以使太陽能帆板能經受超高溫B復合材料的使用可以使“神舟”飛船質量變輕C復合材料的使用可以使太陽能帆板承受超高強度的改變D復合材料的使用可以使太陽能帆板承受溫差造成的熱脹冷縮解析：太陽能帆板在太空中運行的過程中，承受的壓力小，

5、承受超高強度的改變不符合事實。答案：C9下列表述正確的是()人造剛玉熔點很高，可用作高級耐火材料，主要成分是二氧化硅化學家采用瑪瑙研缽研磨固體反應物進行無溶劑合成，瑪瑙的主要成分是硅酸鹽上海金貿大廈使用了大量水泥，水泥是硅酸鹽材料夏天到了，游客佩戴由添加氧化亞銅的二氧化硅玻璃制作的變色玻璃來保護眼睛太陽能電池可采用硅材料制作，其應用有利于環(huán)保、節(jié)能A BC D解析：人造剛玉的主要成分為Al2O3；瑪瑙的主要成分是SiO2；變色眼鏡中含AgBr。答案：D10銅銹是一種綠色化合物，它的成分為堿式碳酸銅，兼有氫氧化銅和碳酸銅的性質。試推測：銅銹在高溫灼燒條件下充分反應后的固體物質是()A黑色的氧化銅

6、B紅色的氧化亞銅 C藍色的氫氧化銅和碳酸銅D黑色的氧化亞銅 解析：Cu2(OH)2CO3受熱分解：Cu2(OH)2CO32CuOCO2H2O，而CuO在高溫下分解：4CuO2Cu2OO2。答案：B11下列各組離子在指定溶液中，一定能大量共存的是()A無色溶液中：Al(OH)4、K、OH、NOB能與鋁片反應產生氫氣的溶液中：Al3、Cl、Fe2、NOC常溫下，pH2的溶液中：SO、Cl、K、SiOD含有較多Fe3的溶液中：Na、SO、SCN、I解析：B項中與Al反應放出H2的可能是強堿溶液，Al3、Fe2不能存在，也可能是強酸溶液，F(xiàn)e2會被HNO3氧化；C項中SO、SiO與H反應，不能共存；D

7、項中Fe3與I、SCN不能共存。答案：A12下列反應的離子方程式不正確的是()A石英與燒堿溶液共熱：SiO22OHSiOH2OB在氯化鋁溶液中滴加過量的氨水：Al33NH3H2O=Al(OH)33NHC在氫氧化鈉溶液中通入少量的CO2：2OHCO2=COH2OD用NaOH溶液溶解Al2O3：Al2O36OH=2Al(OH)4H2O解析：A項體現(xiàn)出SiO2具有酸性氧化物的性質，可溶于NaOH溶液；Al(OH)3不溶于過量的氨水，B項正確；C項正確；D項應為 Al2O32OH3H2O=2Al(OH)4。答案：D13下列有關金屬的說法中，正確的是()A在人類對金屬材料的使用過程中，性質活潑的金屬單質

8、最早被人們冶煉和使用B生鐵比純鐵抗腐蝕性更強C單質鋁在空氣中比較耐腐蝕，所以鋁是不活潑金屬D正常人體缺鈣會引起骨質疏松癥，缺鐵會引起貧血等疾病解析：在人類對金屬材料的使用過程中，最早被人們冶煉和使用的是銅，它屬于不活潑的金屬，A項不正確；鋁在空氣中比較耐腐蝕是由于其表面形成了結構致密的氧化物保護膜，它是一種活潑的金屬元素，C項不正確。答案：D14下列變化可通過一步反應直接完成的是()AAl(OH)3Al2O3 BNa2SiO3SiO2CAlAl(OH)3 DSiO2H2SiO3解析：A項，2Al(OH)3Al2O33H2O；B項，Na2SiO3H2SiO3SiO2；C項，AlAl3Al(OH)

9、3；D項，SiO2Na2SiO3H2SiO3。答案：A二、非選擇題(本題包括5小題，共58分)15(10分)(1)除去鐵粉中混有的鋁粉選用試劑：_，離子方程式_。 (2)盛放燒堿等堿性溶液不宜用磨口玻璃塞，因為_，相應的離子方程式為_。 (3)用稀鹽酸清洗銅器皿表面上的銅銹的原因是_，相應的化學方程式為_。 (4)實驗室配制好的硅酸鈉溶液保存過程中變質的主要原因是_，變質現(xiàn)象是_，相應化學方程式是_。解析：(1)鋁與強堿溶液反應而鐵不能，用強堿溶液除去鐵粉中混有的鋁粉。(2)玻璃的主要成分是SiO2，盛放NaOH時會在磨口處發(fā)生反應2NaOHSiO2=Na2SiO3H2O，且Na2SiO3是一

10、種礦物膠，能使瓶塞與瓶口黏結。(3)銅銹主要成分是Cu2(OH)2CO3，可溶于稀鹽酸，而銅不與稀鹽酸反應。(4)由于H2SiO3的酸性比碳酸的弱，故Na2SiO3CO2H2O=H2SiO3Na2CO3而變質，故應密封保存。答案：(1)NaOH溶液或KOH、Ba(OH)2溶液2Al2OH6H2O=2Al(OH)43H2(2)玻璃的主要成分是SiO2，它可與NaOH溶液反應生成Na2SiO3而使瓶塞與瓶口黏結2OHSiO2=SiOH2O(3)稀鹽酸能溶解銅銹而不溶解銅Cu2(OH)2CO34HCl=2CuCl23H2OCO2(4)空氣中的CO2與Na2SiO3水溶液發(fā)生了反應有白色膠狀沉淀物生成

11、Na2SiO3H2OCO2=Na2CO3H2SiO316(8分)在一定條件下可實現(xiàn)如圖所示物質之間的變化：已知工業(yè)冶煉鋁的方程式：2Al2O3(熔融)4Al3O2請?zhí)顚懴铝锌瞻祝?1)孔雀石的主要成分是CuCO3Cu(OH)2(堿式碳酸銅)，受熱易分解，上圖中的F是_。(2)寫出明礬與過量NaOH溶液反應的離子方程式：_。(3)圖中所得G和D都是固體，混合后在高溫下可發(fā)生反應，寫出該反應的化學方程式：_。(4)每生成1 mol D，同時生成_mol E。答案：(1)CO2(2)Al34OH=Al(OH)4(3)3CuO2Al3CuAl2O3(4)0.7517(8分)銅是生產生活中用量較多的金屬

12、。(1)下列有關銅元素的說法中，不正確的是_(填序號)。A青銅 、不銹鋼、硬鋁都是合金B(yǎng)銅表面易形成致密的氧化膜C銅與O2反應，生成黑色的CuODCuSO45H2O是一種混合物，加熱后變?yōu)榘咨墓腆w(2)某化學小組為測定一定質量的某銅鋁混合物中銅的質量分數(shù)，設計了如下實驗方案：方案：銅鋁混合物 測定生成氣體的體積方案：銅鋁混合物測定剩余固體的質量溶液A能否選用稀硝酸？若能，寫出方案中發(fā)生反應的離子方程式；若不能說明理由_。溶液B可選用稀硫酸，也可選用_。實驗室中方案_(填“”或“”)更便于實施。解析：(1)B項銅表面易形成Cu2(OH)2CO3，不是氧化物；D項CuSO45H2O是純凈物。(2

13、)方案中溶液A是稀HNO3，都能生成NO氣體，已知銅、鋁質量和生成氣體的體積，通過列方程組可求得銅的質量分數(shù)。方案中溶液B也可是稀HCl或NaOH溶液，剩余固體是銅。答案：(1)BD(2)能，3Cu8H2NO=3Cu22NO4H2O、Al4HNO=Al3NO2H2O稀鹽酸或NaOH溶液18(16分)“材料”的發(fā)現(xiàn)和使用往往會極大地推動生產、生活的發(fā)展，一些材料的出現(xiàn)甚至具有劃時代的意義。請你回答以下問題：(1)下列材料的有關敘述正確的是_(填序號)。A傳統(tǒng)無機非金屬材料具有耐高溫、抗腐蝕、耐沖擊的優(yōu)點B人類制造出的第一種材料是水泥C唐三彩、砂鍋、蒸發(fā)皿都屬于陶瓷制品(2)無機非金屬材料。高純度

14、單晶硅是典型的無機非金屬材料，又稱“半導體”材料，它的發(fā)現(xiàn)和使用曾引起計算機的一場“革命”。SiO2Si(粗) SiHCl3Si(純)寫出步驟的化學方程式：_。實驗室中可用二氧化硅制取硅酸，寫出有關化學方程式：_。(3)磁性材料。這種材料一般含有鐵元素，鐵以化學性質活潑、用途廣泛而著稱。其中在工業(yè)上用途最廣的是各式各樣的復合鋼管材料，一般的鋼鐵是_(填組成成分的元素符號)合金，其硬度比純鐵_(填“大”或“小”)。(4)激光材料。我國是激光技術先進的國家，紅寶石(Al2O3)是最早用于生產激光的材料，它是一種兩性氧化物，請用離子方程式加以說明：_。(5)納米材料。膠體是一種物質以“納米”顆粒的形

15、式分散到另一種物質里形成的分散系，膠體粒子的直徑大約是_，區(qū)分膠體和溶液最常見的方法是_。解析：(1)A項，耐高溫、抗腐蝕、耐沖擊是新型無機非金屬材料的優(yōu)點；B項，人類制造出的第一種材料是陶瓷。(2)由SiO2與C反應制粗硅，生成CO，不生成CO2；由于SiO2不溶于水，所以由SiO2先與強堿(NaOH)反應制取可溶性硅酸鹽，再通入CO2(或加鹽酸)即可生成H2SiO3。(3)鋼是由Fe、C等組成的合金，一般比Fe的硬度大。(4)Al2O3與酸反應生成Al3和H2O，與堿反應生成Al(OH)4。(5)膠體微粒直徑在1100 nm之間，特征現(xiàn)象是丁達爾現(xiàn)象。答案：(1)C(2)SiO22CSi2

16、COSiO22NaOH=Na2SiO3H2O、Na2SiO32HCl=2NaClH2SiO3(或Na2SiO3CO2H2O=Na2CO3H2SiO3)(3)Fe、C大(4)Al2O36H=2Al33H2O、3H2OAl2O32OH=2Al(OH)4(5)1100 nm利用丁達爾現(xiàn)象19(16分)已知某混合金屬粉末中，除鋁外還含有鐵、銅中的一種或兩種，所含金屬的量都在5%以上，請設計合理的實驗探究該混合金屬粉末中鐵、銅元素的存在。僅限選擇的儀器和試劑：燒杯、試管、玻璃棒、量筒、容量瓶、滴管、藥匙；1 molL1硫酸、2 molL1硝酸、2 molL1NaOH溶液、20% KSCN溶液。完成以下實

17、驗探究過程： (1)提出假設假設1該混合金屬粉末中除鋁外還含有_元素；假設2該混合金屬粉末中除鋁外還含有_元素；假設3該混合金屬粉末中除鋁外還含有Fe、Cu元素。(2)設計實驗方案基于假設3，設計出實驗方案。 (3)實驗過程根據(jù)(2)的實驗方案，敘述實驗操作、預期現(xiàn)象和結論。編號實驗操作預期現(xiàn)象和結論用藥匙取少許樣品，加入試管A中，再用滴管取過量NaOH溶液并滴加到試管A中，充分反應后，靜置，棄去上層清液，剩余固體備用樣品部分溶解，并有氣體放出往試管A的剩余固體中加過量_，充分反應后，靜置。取上層清液于試管B中，剩余固體備用解析：在生產和科學研究中，常常需要對一些物質的成分進行檢驗，本題在設計實驗時要充分考慮到Al、Fe、Cu三種金屬在性質上的差異，從而達到探究實驗的目的。2Al2NaOH6H2O=2NaAl(OH)43H2，而Fe、Cu與堿液不反應；FeH2SO4=FeSO4H2， 而Cu與稀H2SO4不反應；加入稀HNO3后溶液中的Fe2會