高中化學(xué)魯科版第四章元素與材料世界 名師獲獎(jiǎng)

卷(四)第4章(45分鐘100分)一、選擇題(本題包括12小題，每小題4分，共48分)1．下列物質(zhì)中，屬于新型無機(jī)非金屬材料的是(雙選)()A．鋼化玻璃 B．碳化硅陶瓷C．光導(dǎo)纖維 D．有色玻璃答案：BC2．下列有關(guān)材料的說法不正確的是()A．航天飛機(jī)使用的隔熱陶瓷瓦為復(fù)合材料B．復(fù)合材料由基體和增強(qiáng)體組成C．復(fù)合材料既保持原有材料的特點(diǎn)，又有優(yōu)于原材料的特性D．純金屬的性能一般優(yōu)于合金答案：D3．世界著名的科技史專家李約瑟博士考證說：“中國至少在距今3000年以前，就已經(jīng)使用玻璃了?！毕铝杏嘘P(guān)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．普通玻璃的成分主要是硅酸鈉、硅酸鈣和二氧化硅C．玻璃在加熱熔化時(shí)有固定的熔點(diǎn)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生成硅酸鈉而使瓶塞與瓶口粘在一起答案：C4．屬于鋁熱反應(yīng)的是()A．Al＋HCl B．Al＋H2SO4C．Al＋MgO D．Al＋WO3解析：A、B項(xiàng)是活潑金屬與酸反應(yīng)，C項(xiàng)Mg比Al活潑，不能發(fā)生反應(yīng)，由于W熔點(diǎn)高，故用Al冶煉。答案：D5．某溶液中加入鋁粉能產(chǎn)生氫氣，在該溶液中一定能大量共存的離子組是()A．Na＋、K＋、Cl－、SOeq\o\al(2－,4) B．Cu2＋、Fe2＋、NOeq\o\al(－,3)、SOeq\o\al(2－,4)C．Na＋、Ca2＋、Cl－、ClO－ D．K＋、NHeq\o\al(＋,4)、Cl－、SOeq\o\al(2－,4)解析：加入鋁粉產(chǎn)生氫氣的溶液可能呈酸性也可能呈堿性，B選項(xiàng)中酸性條件下NOeq\o\al(－,3)能將Fe2＋氧化，與鋁粉反應(yīng)也得不到氫氣；C選項(xiàng)中酸性條件下ClO－不能大量共存；D選項(xiàng)中堿性條件下NHeq\o\al(＋,4)不能大量共存。答案：A6．下列物質(zhì)中，不能通過化合反應(yīng)制取的是()A．H2SiO3 B．Fe(OH)3C．Fe(NO3)2 D．CaSiO3解析：A選項(xiàng)中含氧酸H2SiO3對(duì)應(yīng)的酸性氧化物為SiO2，因?yàn)镾iO2不溶于H2O，故不能由SiO2與H2O化合得到；B選項(xiàng)中Fe(OH)3可由化合反應(yīng)4Fe(OH)2＋O2＋2H2O=4Fe(OH)3得到；C選項(xiàng)中Fe(NO3)2可由化合反應(yīng)2Fe(NO3)3＋Fe=3Fe(NO3)2得到；D選項(xiàng)中CaSiO3可由CaO和SiO2在高溫下化合得到，即：CaO＋SiO2eq\o(=,\s\up7(高溫))CaSiO3。答案：A7．能鑒別Na2SiO3、CaCO3、SiO2三種白色粉末的試劑是()A．苛性鈉溶液 B．水C．氫氟酸 D．稀鹽酸解析：Na2SiO3能與酸反應(yīng)生成沉淀；CaCO3與酸反應(yīng)生成氣體，SiO2與HF反應(yīng)生成氣體，綜上可知選用稀鹽酸。答案：D8．硅在無機(jī)非金屬材料中，一直扮演著重要角色，被譽(yù)為無機(jī)非金屬材料的主角。下列物品的制造用到硅單質(zhì)的是()A．玻璃制品 B．石英鐘表C．計(jì)算機(jī)芯片 D．光導(dǎo)纖維解析：A項(xiàng)是硅酸鹽制品，B、D兩項(xiàng)是SiO2的應(yīng)用，C項(xiàng)計(jì)算機(jī)芯片用的是單質(zhì)硅。答案：C9．向下列溶液中滴加稀H2SO4，生成白色沉淀，繼續(xù)滴加稀H2SO4，沉淀又溶解的是()A．MgCl2溶液 B．Na2SiO3溶液C．Cu(NO3)2溶液 D．Na[Al(OH)4]溶液解析：D中先生成Al(OH)3，Al(OH)3可溶于H2SO4。答案：D10．下列離子方程式書寫正確的是()A．澄清石灰水中通入過量的CO2：Ca2＋＋2OH－＋CO2=CaCO3↓＋H2OB．碳酸鈉溶液中加入二氧化硅：COeq\o\al(2－,3)＋SiO2=SiOeq\o\al(2－,3)＋CO2↑C．二氧化硅與燒堿溶液反應(yīng)：SiO2＋2OH－=SiOeq\o\al(2－,3)＋H2OD．硅酸和燒堿溶液中和：H＋＋OH－=H2O解析：A項(xiàng)在澄清石灰水中通入過量CO2，產(chǎn)物應(yīng)為Ca(HCO3)2。B項(xiàng)Na2CO3溶液與SiO2不反應(yīng)，C項(xiàng)正確。D項(xiàng)硅酸是弱酸不能拆開寫。答案：C11．將鎂、鋁、硅的混合物分為等質(zhì)量的兩份。一份與足量的NaOH溶液反應(yīng)，另一份與足量的鹽酸反應(yīng)，最后生成的氫氣一樣多。則鎂與硅的物質(zhì)的量之比為()A．2∶1 B．4∶1C．1∶1 D．3∶1解析：Al與NaOH溶液和鹽酸都反應(yīng)且生成H2的量相等，在與NaOH溶液反應(yīng)時(shí)Si也反應(yīng)，與鹽酸反應(yīng)時(shí)Mg也反應(yīng)，兩者產(chǎn)生的H2一樣多。根據(jù)關(guān)系式Mg～H2，Si～2H2，n(Mg)∶n(Si)＝2∶1。答案：A12．將溶液或氣體x慢慢地加入或通入到一定量的y溶液中，y溶液產(chǎn)生沉淀的質(zhì)量m與x的物質(zhì)的量的關(guān)系可以用下圖表示的是()A．x為NaOH溶液，y為AlCl3溶液B．x為CO2，y為Ca(OH)2溶液C．x為NH3，y為Al2(SO4)3溶液D．x為鹽酸，y為Na2SiO3溶液解析：從圖象中可以看出白色沉淀量是隨著x的加入量的增加而增加，當(dāng)沉淀量達(dá)到一定的程度時(shí)，再加入x，沉淀逐漸溶解，所以可以確定A項(xiàng)正確。答案：A二、非選擇題(本題包括4小題，共52分)13．(10分)某研究性學(xué)習(xí)小組對(duì)鋁熱反應(yīng)實(shí)驗(yàn)展開研究?，F(xiàn)行高中化學(xué)教材中對(duì)“鋁熱反應(yīng)”的現(xiàn)象有這樣的描述：“反應(yīng)放出大量的熱，并發(fā)出耀眼的光芒”、“紙漏斗的下部被燒穿，有熔融物落入沙中”。查閱《化學(xué)手冊(cè)》知，Al、Al2O3、Fe、Fe2O3熔點(diǎn)、沸點(diǎn)數(shù)據(jù)如下：物質(zhì)AlAl2O3FeFe2O3熔點(diǎn)/℃660205415351462沸點(diǎn)/℃246729802750－(1)某同學(xué)推測，鋁熱反應(yīng)所得到的熔融物應(yīng)是鐵鋁合金。理由是：該反應(yīng)放出的熱量使鐵熔化，而鋁的熔點(diǎn)比鐵低，此時(shí)液態(tài)的鐵和鋁熔合形成鐵鋁合金。你認(rèn)為他的解釋是否合理？答：________(填“合理”或“不合理”)。(2)設(shè)計(jì)一個(gè)簡單的實(shí)驗(yàn)方案，證明上述所得的塊狀熔融物中含有金屬鋁。該實(shí)驗(yàn)所用試劑是________，反應(yīng)的離子方程式為__________________________。(3)實(shí)驗(yàn)室溶解該熔融物，下列試劑中最好的是________(填序號(hào))。A．濃硫酸 B．稀硫酸C．稀硝酸 D．氫氧化鈉溶液答案：(1)合理(2)NaOH溶液2Al＋2OH－＋6H2O=2[Al(OH)4]－＋3H2↑(3)B14．(14分)某無色溶液由Na＋、Ag＋、Ba2＋、Al3＋、[Al(OH)4]－、COeq\o\al(2－,3)、SOeq\o\al(2－,3)、SOeq\o\al(2－,4)、MnOeq\o\al(－,4)中的若干種組成，取該溶液進(jìn)行如下實(shí)驗(yàn)：①取適量試液，加入過量鹽酸，有無色無味氣體生成，并得到溶液。②在①所得溶液中再加入過量碳酸氫銨溶液，有氣體生成，同時(shí)析出白色沉淀甲；③在②所得溶液中加入過量氫氧化鋇溶液，也有氣體生成，并有白色沉淀乙析出。根據(jù)上述現(xiàn)象回答下列問題：(1)溶液中一定存在的離子是________________________________________________________________________；(2)一定不存在的離子是________________________________________________________________________；(3)證明白色沉淀甲是兩性氫氧化物的有關(guān)離子方程式是________________________________________________________________________________________________________________________________________________；(4)判斷沉淀乙的實(shí)驗(yàn)方法是：________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。解析：無色溶液中肯定無MnOeq\o\al(－,4)，加入鹽酸有無色無味氣體生成，說明有COeq\o\al(2－,3)、無SOeq\o\al(2－,3)、Ag＋、Ba2＋、Al3＋。加鹽酸后的溶液再加入NH4HCO3至過量，有白色沉淀生成，證明原溶液中有[Al(OH)4]－。另外從溶液呈電中性考慮，原溶液中一定有Na＋。答案：(1)Na＋、[Al(OH)4]－、COeq\o\al(2－,3)(2)Ag＋、Ba2＋、Al3＋、SOeq\o\al(2－,3)、MnOeq\o\al(－,4)(3)Al(OH)3＋3H＋=Al3＋＋3H2O，Al(OH)3＋OH－=[Al(OH)4]－＋2H2O(4)取沉淀乙置于試管，加入足量鹽酸，若沉淀全部溶解且有氣體生成，則沉淀為BaCO3；若有氣體產(chǎn)生，沉淀不完全溶解，則說明沉淀為BaCO3和BaSO4；若沉淀不溶解，也無氣體產(chǎn)生，則說明沉淀為BaSO415．(14分)如圖是各單質(zhì)與化合物之間的轉(zhuǎn)化關(guān)系。根據(jù)上述關(guān)系判斷：(1)單質(zhì)A只可能是________，這是因?yàn)開_______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。(2)單質(zhì)B一定是金屬還是非金屬？________________________________________________________________________，這是因?yàn)開_______________________________________________________________________________________________________________________________________________。(3)寫出有關(guān)反應(yīng)的離子方程式：①單質(zhì)A與NaOH溶液反應(yīng)：________________________________________________________________________。②化合物甲與NaOH溶液反應(yīng)：________________________________________________________________________。解析：(1)硅，短周期元素單質(zhì)與NaOH溶液反應(yīng)生成H2的只有Al和Si，Aleq\o(→,\s\up7(NaOH))Na[Al(OH)4]eq\o(→,\s\up7(過量酸))Al3＋，而Sieq\o(→,\s\up7(NaOH))Na2SiO3eq\o(→,\s\up7(過量酸))H2SiO3，可見A為硅時(shí)更符合題意。(2)由含氧酸可失水生成酸酐，可知化合物丙為H2O，故B為O2，是非金屬單質(zhì)。(3)Si與NaOH溶液反應(yīng)，參加反應(yīng)的是Si、NaOH和H2O；SiO2為酸性氧化物與NaOH溶液反應(yīng)生成鹽和水。答案：(1)硅短周期元素單質(zhì)與NaOH溶液反應(yīng)生成H2的只有Al和Si，Aleq\o(→,\s\up7(NaOH))Na[Al(OH)4]eq\o(→,\s\up7(過量酸))Al3＋，而Sieq\o(→,\s\up7(NaOH))Na2SiO3eq\o(→,\s\up7(過量酸))H2SiO3，可見A為硅時(shí)更符合題意(2)非金屬化合物丁為H2SiO3則丙應(yīng)為水，故B單質(zhì)為O2，為非金屬(3)①Si＋2OH－＋H2O=SiOeq\o\al(2－,3)＋2H2↑②SiO2＋2OH－=SiOeq\o\al(2－,3)＋H2O16．(14分)向20mLAlCl3溶液中滴入2mol·L－1NaOH溶液時(shí)，沉淀質(zhì)量與所滴加NaOH溶液體積(mL)關(guān)系如下圖所示。(1)圖中A點(diǎn)表示的意義是________________________________________________________________________。(2)圖中B點(diǎn)表示的意義是_____________________