2019-2020学年第一学期鲁科版高中化学必修1第四章《材料家族中的元素》检测试卷

1、2019-2020 学年第一学期鲁科版高中化学必修1 第四章材料家族中的元素检测试卷1 / 12第四章材料家族中的元素检测卷一、单选题（共 15 小题）1向 amL 0.25 mol L的 AICI3溶液里加金属钾，完全反应后，恰好只形成KCI 和 KAI（OH）4溶液,则加入钾的物质的量是（）-3A.2.5a X10 mol3B.5.2aX10 mol-3C.7.5aX10 mol-3D.a X10 mol2.下列关于明矶的说法不正确的是（）A .化学式为 KAl（SO4）212H2OB.属于混合物C.是一种硫酸盐D.水溶液能导电3.下列关于硅的说法中正确的是（）A .硅的化学性质很稳定，常

2、温下不能与其他物质发生反应B .硅在自然界中的含量很大，自然界中存在大量的单质硅C.高纯度的硅被用于制作计算机芯片D .高纯度的硅常被用来制造光导纤维4 选用 1 种试剂一次鉴别氯化铝、四羟基合铝酸钠、硝酸银、碳酸钠四种无色溶液，这种试剂是（）A.盐酸B.稀硝酸C.氢氧化钠溶液D.氯化钡溶液5.下列反应中不能得到氢氧化铝沉淀的是（）A .硫酸铝溶液与过量的氨水混合B .氯化铝溶液中加入几滴烧碱溶液C.四羟基合铝酸钠溶液中加入过量的盐酸D .四羟基合铝酸钠溶液中通入过量的二氧化碳6. 二氧化硅属于（）2019-2020 学年第一学期鲁科版高中化学必修1 第四章材料家族中的元素检测试卷2 / 12

3、A.电解质B.碱性氧化物C.酸性氧化物D 两性氧化物7蛇纹石可以看作由氧化镁、氧化铝、二氧化硅、氧化铁组成。现取一份蛇纹石试样进行实验，首先将其溶于过量的盐酸，过滤后，在所得的沉淀X 和溶液 Y 中分别加入氢氧化钠溶液至过量。下列叙述不正确的是（）A 沉淀 X 的成分是二氧化硅B 将蛇纹石试样直接溶于过量的氢氧化钠溶液后过滤，可得到纯净的红色颜料氧化铁C.在溶液 Y 中加入过量的氢氧化钠溶液，过滤得到的沉淀的主要成分是Fe（OH）3和 Mg（OH）2D溶液 Y 中的阳离子主要是 Mg2J Al3+、Fe3+、H+8光纤通信是 20 世纪 70 年代后期发展起来的一种新型通信技术，目前长距离光纤

4、通信系统已投入使用，光纤通信的光学纤维是由下列哪种物质经特殊工艺制成的（）A 碳B 石英C.锗D 硅9用铝箔包装 0.1 mol 金属钠，用针扎出一些小孔，放入水中，完全反应后，用排水集气法收集产生的气体，则收集到的气体为（标准状况）（）A O2和 H2的混合气体B 1.12 L H2C 大于 1.12 L H2D 小于 1.12 L H210光纤通信所使用的光缆，其主要部件为光导纤维。下列说法正确的是（）制造光导纤维的主要原料是CaCO3制造光导纤维的主要原料是SiO2光导纤维传递光信号的基本物理原理是光的全反射光导纤维传递光信号的基本物理原理是光的折射A B C D 2019-2020 学

5、年第一学期鲁科版高中化学必修1 第四章材料家族中的元素检测试卷3 / 1211.关于明矶可以净水的原因，下列叙述正确的是（）A 明矶中的含硫酸根离子与水中的阳离子结合生成沉淀B 明矶中的金属铝离子能生成氢氧化铝沉淀C 明矶溶于水后，生成氢氧化铝胶体，起到净水作用D 明矶溶于水后，电离产生的金属阳离子吸附能力强12.如今，方便的小包装食品已被广泛地接受。为了延长食品的保质期，防止食品受潮及富脂食品氧化变质，在包装袋中应放入的化学物质是（）A .无水硫酸铜、蔗糖B .硅胶、硫酸亚铁C.食盐、硫酸亚铁D.生石灰、食盐13工业上制取金刚砂（SiC）的化学方程式为 SiO2+ 3C SiC + 2COT

6、 ,该氧化还原反应中，氧化剂 与还原剂的物质的量之比是（）A . 1 : 2B . 2 : 1C. 1 ： 1D . 3 : 514. 下列物品陶瓷、硅太阳能电池、 玛瑙、计算机芯片中，都用到硅单质的是（）A.B.C.D.15. 已知酸性条件下有如下反应：2Cu+=Cu2+ Cu。由于反应温度不同，用氢气还原氧化铜时，可能产生 Cu 或 CU2O，两者都是红色固体。一同学对某次用氢气还原氧化铜实验所得的红色固体 产物做了验证，实验操作和实验现象记录如下：M 1 ri II *kl： ll i u - .a ato- - .- tA|! 1III ! .1: ;由此推出本次氢气还原氧化铜实验的产

7、物是（）A.Cu2019-2020 学年第一学期鲁科版高中化学必修1 第四章材料家族中的元素检测试卷4 / 12B.Cu2OC.一定有 Cu，可能有 Cu2OD.一定有 CU2O,可能有 Cu二、填空题（共 3 小题）16.从铝土矿（主要成分是 AI2O3，含 SiO2、FezO3、MgO 等杂质）中提取氧化铝的两种工艺流程如下:2019-2020 学年第一学期鲁科版高中化学必修1 第四章材料家族中的元素检测试卷5/12请回答下列问题:流程甲加入盐酸后生成Al3+的离子方程式为 _。(2)流程乙加入烧碱后生成_SiO*的离子方程式为。验证滤液 B 含 Fe3 4 5+，可取少量滤液并加入 _

8、(填试剂名称)。3 SiO2是玻璃的成分之一，SiO2与氢氧化钠溶液反应的化学方程式为 _工艺师常用 _(填物质名称)来雕刻玻璃。4 水泥是重要的工业原料，具有 _ 性，与水掺和搅拌并静置后，很容易凝固变硬。5磷酸钙陶瓷是一种新型无机非金属材料，可用于制造人造骨骼，这是利用了这类材料具有(填字母)。A 耐高温的特性B 电学特征已知反应前混合物的总质量为22.4 g,待装置冷却后停止通入H2,测得 U 型管内物质的质量增加了 3.6 g,则原混合物中 CU2O 的质量为 _。若没有 E 装置，则测得的 CU2O 的质量_ (填偏高”偏低”无影响”。20.某铝合金(硬铝)中含有镁、铜、硅，为了测定

9、该合金中铝的含量，有人设计如下实验：(1)称取样品 ag。(2)将样品溶于足量稀盐酸中，过滤，滤液中主要含有 _离子，滤渣中含有 _ ;在溶解过滤时使用的仪器有 _。往滤液中加入过量 NaOH 溶液，过滤，写出该步操作中有关的离子方程式 _ 。(4)在第(3)步的滤液中通入足量CO2过滤，将沉淀用蒸馏水洗涤数次后，烘干并灼烧至质量不再减少为止，冷却后称量，质量为bg。有关反应的化学方程式为 _ 。(5)计算该样品中铝的质量分数的表达式为 _。若第步中加入 NaOH 溶液的量不足时，会使测定的结果 _ (偏高”偏低”或无影响”下同)。若第(4)步对沉淀的灼烧不充分时，会使测定的结果 _ 。若第(

10、4)步中的沉淀没有用蒸馏水洗涤时，会使测定的结果 _。21.某课外研究小组，用含有较多杂质的铜粉，通过不同的化学的反应制取胆矶.其设计的实验过 程为：a. 加热温度过高b. 胆矶晶体的颗粒较大2019-2020 学年第一学期鲁科版高中化学必修1 第四章材料家族中的元素检测试卷6 / 12滤液 E、K 中溶质的主要成分是_ L 填化学式)，写出该溶质的一种用途17.如图所示是铝箔在氧气中燃烧的实验，请回答下列问题:(1)_ 铝在氧气中燃烧的化学方程式为 _(2) 实验时要在铝箔上系上一根火柴，其作用是 _。(3) 集气瓶底部铺上一层细沙，其作用是 _。实验中应观察到的现象是 _ 。用正确方法引燃

11、铝箔，伸入装有氧气的集气瓶中后，未观察到铝箔剧烈燃烧的现象，可能的原因是_。18无机非金属材料分为传统无机非金属材料和新型无机非金属材料两类。(1) 用 Na2SiO3溶液浸泡过的棉花不易燃烧，体现Na2SiO3的用途可作 _ 的原料。(2) 制造普通玻璃的主要原料是 _ 、_、_，发生的主要反应有:C.光学特性 D .生物功能(6)熔融烧碱应选用的坩埚是( )A 铁坩埚 B.玻璃坩埚C.石英坩埚 D .瓷坩埚三、实验题( (共 3 小题) )19.某氧化铜(CuO)粉末中混有少量氧化亚铜(CU2O),课外活动小组的同学利用如图所示装置测定其 中 CU2Oc. 加热后放在空气中冷却d. 胆矶晶

12、体部分风化四、计算题( (共 3 小题) )22.现用铝与实验室中的盐酸反应，制取标准状况下氢气4.48L。(1)如果选用所贴标签为 2.0 mol L71的盐酸，至少需要该盐酸多少毫升？-1如果选用所贴标签为 7%的盐酸(密度为 1.043 g mL )，至少需要该盐酸多少毫升？23.若含有 1 mol 铁离子和 1 mol 铝离子的混合溶液，现按下图横坐标依次加入8 mol 氢氧化钠溶液、1 mol 盐酸，通入 1 mol 二氧化碳气体，纵坐标为混合沉淀的物质的量。2019-2020 学年第一学期鲁科版高中化学必修1 第四章材料家族中的元素检测试卷7 / 12的含量，请根据图示内容回答下列

13、问题：(1)_ X 是 H2(可能混有少量水和二氧化碳)，A 装置的作用是_ , B 装置的作用是_ 。已知 CU2O 在加热条件下也能被 H2还原为 Cu ,反应的化学方程式为2019-2020 学年第一学期鲁科版高中化学必修1 第四章材料家族中的元素检测试卷8 / 12(1)铜中含有大量的有机物，可采用灼烧的方法除去有机物，灼烧时将瓷坩埚置于直接放在桌面上。a.蒸发皿 b.石棉网c.泥三角d .表面皿e.坩埚钳f.试管夹(2) 杂铜经灼烧后得到的产物是氧化铜及少量铜的混合物，用以制取胆矶。灼烧后含有少量铜的可能原因是_ 。a. 灼烧过程中部分氧化铜被还原b. 灼烧不充分铜未被完全氧化c .

14、氧化铜在加热过程中分解生成铜d.该条件下铜无法被氧气氧化(3) 通过途径n实现用粗制氧化铜制取胆矶，必须进行的实验操作步骤：酸溶、加热通氧气、过滤、_、冷却结晶、 _、自然干燥。由粗制氧化铜通过两种斜径制取胆矶，与途径 I 相比，途径n有明显的两个优点是在测定所得胆矶(CUSO4XH2O)中结晶水 x 值的实验过程中，若测定结果x 值偏高，可能的原因(1) 请画出沉淀的量随反应的变化曲线。(2) 并写出加入氢氧化钠 6 mol 及其后发生的各步反应的离子方程式。24.铝土矿的主要成分是氧化铝(Al2O3)， 在工业上是采用电解氧化铝的方法得出金属铝。(1) 在氧化铝中铝元素与氧元素的质量之比是

15、多少？(2) 用两种方法计算用 170 t 含氧化铝 80%的铝土矿，理论上可练出金属铝多少吨？兀 *TESTLF n5L.*Aft!上佣以下所给仪器的编号填入，下同)，取用坩埚应使，灼烧后的坩埚应放在上，不能2019-2020 学年第一学期鲁科版高中化学必修1 第四章材料家族中的元素检测试卷9 / 12答案解析1. 【答案】D【解析】关系式：AICI3+ 4KOH=KAI（OH）4 + 3KCI 可知：amL 0.25 mol L “AICI3溶液中33n（AICI3）= aX10 X）.25 mol，贝 V n（K） = n（OH ）= 4n（AICI3） = aX10 mol。2. 【答

16、案】B【解析】明矶为纯净物，属于复盐或硫酸盐，在水溶液中电离出KS AI3+两种阳离子和 SO：种阴离子，其水溶液能导电。3. 【答案】C【解析】硅的化学性质很稳定，但在常温下能与强碱溶液、HF、F2等反应，A 项错误；自然界中硅以化合态形式存在，没有单质硅，B 项错误；二氧化硅用于制造光导纤维，而不是硅，D 项错误。4. 【答案】A【解析】盐酸与氯化铝溶液（不反应）、四羟基合铝酸钠溶液（先沉淀后溶解）、硝酸银溶液（产生白色沉淀不溶解）、碳酸钠溶液（产生气泡），选用盐酸可一次鉴别它们。硝酸与氯化铝溶液、硝酸银溶 液不反应；氢氧化钠溶液与四羟基合铝酸钠溶液、碳酸钠溶液不反应；氯化钡溶液与硝酸银溶

17、液、 碳酸钠溶液都能生成白色沉淀，硝酸、氢氧化钠溶液、氯化钡溶液不能一次鉴别它们。5. 【答案】C【解析】铝盐（如硫酸铝、氯化铝等）与弱碱（如氨水）或与不足量的强碱反应，生成氢氧化铝沉淀；强碱过量时则氢氧化铝沉淀溶解，生成偏铝酸盐和水。偏铝酸钠溶液中通入过量的二氧化碳，生成氢氧化铝沉淀；偏铝酸钠溶液中加入过量的盐酸时，生成氢氧化铝沉淀溶解生成氯化铝和水。6. 【答案】C【解析】二氧化硅与碱溶液反应只生成盐和水，不能与酸反应生成盐和水，所以二氧化硅是酸性氧化物；二氧化硅是一种非金属氧化物，不溶于水，不能发生电离，是一种非电解质。7. 【答案】B【解析】以氧化物形式表示硅酸盐，并不是说明它由氧化物

18、混合而成，而是方便判断硅酸盐与强酸反应的生成物。硅酸盐与盐酸一般得到相应金属盐和二氧化硅，这样沉淀X 是二氧化硅，溶液Y 中含有氯化镁、氯化铝、氯化铁和剩余盐酸，A 和 D 正确；铝盐和过量氢氧化钠生成可溶性偏铝酸盐，所以 C 正确；蛇纹石试样直接溶于过量的氢氧化钠溶液后，得到氧化镁、氧化铁的混合 物，B 不正确。8. 【答案】B【解析】光导纤维的主要成分是SiO2，石英的主要成分是 SiO2。9. 【答案】C【解析】Na 与 出 0 可发生反应 2Na+ 2H2O=2NaOH + H2f, 0.1 mol Na 反应可产生 0.05 mol H2。 铝箔可与反应产生的 NaOH 溶液反应：2

19、AI + 2NaOH + 6H2O=2NaAI(OH)4 + 3 出鸽因此该实验 产生的 H2多于 0.052019-2020 学年第一学期鲁科版高中化学必修1 第四章材料家族中的元素检测试卷10 / 12mol，体积大于 1.12 L。10. 【答案】B【解析】光导纤维主要原料是SiO2；光导纤维传递光信号的基本物理原理是光的全反射。正确。11. 【答案】C【解析】明矶溶于水后，电离产生的铝离子生成氢氧化铝胶体，能吸附悬浮于水中的杂质，并使其从水中沉降下来，达到净水的目的。12. 【答案】B【解析】硅胶具有吸水而潮解的特性，可作干燥剂；硫酸亚铁具有一定的还原性，可吸收氧化性 的物质，从而防止

20、食品氧化变质。13. 【答案】A【解析】该反应中碳元素的化合价，既从0 价降低到碳化硅中的-4 价，又从 0 价升高到一氧化碳中的+ 2 价，碳既是氧化剂又是还原剂，二者的物质的量之比为1 : 2。14. 【答案】B【解析】陶瓷、玛瑙的主要成分是二氧化硅，硅太阳能电池板、计算机芯片的主要成分是硅单质。15. 【答案】D【解析】H2还原 CuO 生成红色固体，可能是 Cu 和 CU2O 中的一种或两种，产物中加入稀H2SO4溶液变蓝和得到红色固体，证明产物中含CU2O，由于在酸性条件下 2Cu+=Cu2+ Cu，故不能证明产物中是否含有 Cu。16. 【答案】(1)Al2O3+ 6H+=2Al3

21、+ 3H2O (2) SiO2+ 2OH一=SiO + H2O (3)硫氰化钾NaHCO3制纯碱或做发酵粉等【解析】(1)Al2O3与盐酸反应生成氯化铝和水，离子方程式为Al2O3+ 6H+=2Al3+ 3 出 0。二氧化硅与氢氧化钠反应生成硅酸钠和水，离子反应方程式为SiO2+ 2OH-=SiO： + H2O。(3) Fe3+与硫氰化钾溶液反应，使溶液变红色，检验滤液B 中是否含 Fe3+离子的方法为取少量滤液B，向其中加入硫氰化钾溶液，溶液变红色，说明滤液中含Fe3+，溶液不变红色，说明滤液中不含Fe3+o(4) 根据工艺流程甲可知，固体A 为 SiO2，滤液 B 含有氯化铝、氯化铁、氯化

22、镁等，沉淀C 为氢氧化铁、氢氧化镁，滤液D 含有四羟基合铝酸钠、氯化钠，向滤液 D 中通入过量二氧化碳，反应生2019-2020 学年第一学期鲁科版高中化学必修1 第四章材料家族中的元素检测试卷11 / 12成氢氧化铝沉淀与碳酸氢钠，则滤液E 中溶质为 NaHCO3,碳酸氢钠可用于制纯碱或做发酵粉等。17. 【答案】(1)4Al + 3O2一 - 2AI2O3(2)点燃火柴从而引燃铝箔(3)防止高温产物炸裂集气瓶(4)剧烈燃烧，发出白光，生成白色固体(5)铝箔表面有一层氧化膜未除去，氧气不纯等【解析】 铝在氧气中燃烧生成Al2O3O铝箔上系上一根火柴，作用是点燃火柴从而引燃铝箔。（3）集气瓶底

23、部铺上一层细沙，作用是防止高温产物炸裂集气瓶。（4）铝在氧气中剧烈燃烧，发出白光，生成白色固体。（5）铝箔未剧烈燃烧，可能原因是铝箔表面有一层氧化膜未除去，或氧气不纯 等。18. 【答案】 防火剂纯碱石灰石石英CaCO3+Si2上丄肚 CaSiO3+C2f ,Na2CO3+SiO?亚.Na2SiO3+CO2f（3）SiO2+2NaOH=Na2SQ3+ 出0 氢氟酸（4）水硬（5）D（6）A【解析】（1）Na2SiO3的水溶液又称 水玻璃”，它具有阻燃的功能，因此可作防火剂。制普通玻璃的原料有纯碱、石灰石、石英，反应原理为CaCO3+ SiO 总CaSiOn+CO2f,Na2CO3+SiO2Na

24、2SiO3+ COzf。（3）SiO2与 NaOH 溶液反应的化学方程式为SiO2+ 2NaOH=Na2SQ3+ 出 0。由于 SiO2能溶于氢氟酸，因此工艺师常用氢氟酸来雕刻玻璃。（4）水泥具有水硬性。（5）磷酸钙陶瓷是一种新型无机非金属材料，可用于制造人造骨骼，这是利用了这类材料具有生物功能。（6） 玻璃坩埚、石英坩埚、瓷坩埚中均含SiO2, SiO2与烧碱反应。19. 【答案】（1）吸收二氧化碳 干燥氢气（2）CU2O+ H22CU+ H2O （3）6.8 g 偏低【解析】 本题实验目的是测定CuO 和 CU2O 混合物中 CU2O 的含量，反应原理是用氯化钙吸收H2还原 CuO 和 C

25、U2O 生成的水，D 装置质量增加量为生成的水的质量，为了实验的准确性，参加 反应的氢气要进行干燥和除二氧化碳，所以装置A 的作用是吸收二氧化碳，装置B 的作用是干燥氢气。（2） CU2O 在加热条件下也能被H2还原为 Cu,反应的化学方程式为CU2O + H22Cu +H2O0（3）已知反应前混合物的总质量为 22.4 g,完全反应后 U 型管内物质的质量增加了 3.6 g 为水的质量， 设原混合物中 CU2O 的质量为 x,它与 H2反应生成水的质量为 y,那么 CuO 的质量为：22.4 g x, 它与 H2反应生成水的质量为 3.6 g yoCuO+Hi=Ca+HaOSO1&2

26、2. 4 gxydap 十垒烧 E 十 HQ2019-2020 学年第一学期鲁科版高中化学必修1 第四章材料家族中的元素检测试卷12 / 1214418Ky解方程组得：x= 6.8 g2019-2020 学年第一学期鲁科版高中化学必修1 第四章材料家族中的元素检测试卷13 / 12(4)加 E 装置，用以防止空气中的水蒸气进入 D 装置，如果没 E装置，则测得产物水的质量偏大，由于单位质量的 CU2O 产生水的质量小于 CuO,所以测得的 CU2O 的质量分数偏低。20.【答案】(2)AI%、Mg2+、ClCu、Si 烧杯、玻璃棒、漏斗、带铁圈的铁架台(或漏斗架)(3) Mg2+ 2OH-=M

27、g(OH)2 Al3+ 3OH-=AI(OH)3、AI(OH)3+ OH_=AI(OH)4(4) NaAI(OH)4 + CO2=AI(OH)3+ NaHCO3,2AI(OH)3Al2O3+ 3 出 0 (5)X100%(6)偏低偏高偏高【解析】样品溶于稀盐酸，则镁、铝溶解，铜、硅不溶解，则滤液中含有Mg2+、Al3+、C,滤渣中含有 Cu、Si。滤液中加入过量 NaOH 溶液，Mg2+反应生成 Mg(OH)2沉淀，AI3+转化为AI(OH) 。NaAI(OH)4溶液通入足量 CO2,反应生成 AI(OH)3沉淀。沉淀烘干、灼烧， AI(OH)3分解生成 Al2O3。加1抽业盘仙(5) m(A

28、I2O3)= bg,贝 V m(AI) =一X227 g mol = . g。则铝的质量分数为X100% =X100%。第步加入 NaOH 溶液的量不足，则铝元素没有全部进入溶液，最终所得Al2O3质量偏低，则测定结果偏低。第(4)步沉淀灼烧不充分，造成AI(OH)3未完全分解，则所得 AI2O3质量偏高，测量结果偏高。第(4)步沉淀未洗涤，则沉淀表面吸附少量可溶性杂质，使最终所得AI2O3质量偏高，测量结果偏21.【答案】(1)c e b (2)ab (3)蒸发 过滤 (4)产生等量胆矶途径n消耗硫酸少；途径n不会产生污染大气的气体(5)a【解析】(1)用坩埚加热固体时应将坩埚放在泥三角上加

29、热，加热时用坩埚钳夹持坩埚，加热后放在石棉网上冷却；(2)铜在加热条件下易生成氧化铜，氧化铜稳定，难以分解，a、b 项正确；(3)由硫酸铜溶液制得硫酸铜晶体，经过滤后加热蒸发硫酸铜溶液，冷却结晶后、过滤、干燥后可得纯 净的硫酸铜晶体，故答案为：蒸发；过滤；(4)途径I有浓硫酸参加反应，消耗较多硫酸，并产生污染性二氧化硫气体；(5)a.加热温度过高，会导致硫酸铜分解，质量变化较大，导致结果偏大；b.胆矶晶体的颗粒较大，会导致晶体解热分解不完全，质量变化偏小，结果偏小；c加热后放在空气中冷却，会吸收空气中的水重新形成晶体，结果偏小；d胆矶晶体部分风化，会使水的含量较小，结果偏小。22.【答案】(1)200