高中化学鲁科版第四章元素与材料世界 名师获奖

卷(四)第4章(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3000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．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()A．Al＋HCl B．Al＋H2SO4C．Al＋MgO D．Al＋WO3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()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NOeq\o\al(－,3)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选项中碱性条件下NHeq\o\al(＋,4)不能大量共存。答案：A6．下列物质中，不能通过化合反应制取的是()A．H2SiO3 B．Fe(OH)3C．Fe(NO3)2 D．CaSiO3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)2＋O2＋2H2O=4Fe(OH)3得到；C选项中Fe(NO3)2可由化合反应2Fe(NO3)3＋Fe=3Fe(NO3)2得到；D选项中CaSiO3可由CaO和SiO2在高温下化合得到，即：CaO＋SiO2eq\o(=,\s\up7(高温))CaSiO3。答案：A7．能鉴别Na2SiO3、CaCO3、SiO2三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：Na2SiO3能与酸反应生成沉淀；CaCO3与酸反应生成气体，SiO2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．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()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．下列离子方程式书写正确的是()A．澄清石灰水中通入过量的CO2：Ca2＋＋2OH－＋CO2=CaCO3↓＋H2OB．碳酸钠溶液中加入二氧化硅：COeq\o\al(2－,3)＋SiO2=SiOeq\o\al(2－,3)＋CO2↑C．二氧化硅与烧碱溶液反应：SiO2＋2OH－=SiOeq\o\al(2－,3)＋H2OD．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。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()A．2∶1 B．4∶1C．1∶1 D．3∶1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H2一样多。根据关系式Mg～H2，Si～2H2，n(Mg)∶n(Si)＝2∶1。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、Al2O3、Fe、Fe2O3熔点、沸点数据如下：物质AlAl2O3FeFe2O3熔点/℃660205415351462沸点/℃246729802750－(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“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2Al＋2OH－＋6H2O=2[Al(OH)4]－＋3H2↑(3)B14．(14分)某无色溶液由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)中的若干种组成，取该溶液进行如下实验：①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。②在①所得溶液中再加入过量碳酸氢铵溶液，有气体生成，同时析出白色沉淀甲；③在②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MnOeq\o\al(－,4)，加入盐酸有无色无味气体生成，说明有COeq\o\al(2－,3)、无SOeq\o\al(2－,3)、Ag＋、Ba2＋、Al3＋。加盐酸后的溶液再加入NH4HCO3至过量，有白色沉淀生成，证明原溶液中有[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]－、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BaCO3；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：①单质A与NaOH溶液反应：________________________________________________________________________。②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，Aleq\o(→,\s\up7(NaOH))Na[Al(OH)4]eq\o(→,\s\up7(过量酸))Al3＋，而Sieq\o(→,\s\up7(NaOH))Na2SiO3eq\o(→,\s\up7(过量酸))H2SiO3，可见A为硅时更符合题意。(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；SiO2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，Aleq\o(→,\s\up7(NaOH))Na[Al(OH)4]eq\o(→,\s\up7(过量酸))Al3＋，而Sieq\o(→,\s\up7(NaOH))Na2SiO3eq\o(→,\s\up7(过量酸))H2SiO3，可见A为硅时更符合题意(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(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_____________________