1、1第 4 章 材料家族中的元素(时间：60 分钟，满分：100 分)一、选择题(本题包括 15 小题，每小题 4 分，共 60 分)1下列物质中，属于新型无机非金属材料的是( )A有色玻璃 B碳化硅陶瓷C石英玻璃 D钢化玻璃解析：选 B。有色玻璃、钢化玻璃主要成分与普通玻璃相同，属于传统无机非金属材料；石英玻璃主要成分是二氧化硅，也属于传统无机非金属材料。2近几年，我国的航天事业取得了巨大的成就，航天员们还顺利实现了太空行走。下列说法不正确的是( )A在生活舱中，可用过氧化钠制备氧气B金属镁可用于制造飞机、火箭C在航天试验用的仪器、仪表中大量使用了硅等非金属材料D返回舱外层的隔热瓦使用的是金属
2、材料解析：选 D。返回舱外层的隔热瓦使用的是复合材料。3NaOH、KOH 等碱性溶液可以贮存在下列哪种试剂瓶中( )A具有玻璃塞的细口瓶 B具有玻璃塞的广口瓶C带滴管的滴瓶 D具有橡胶塞的细口瓶解析：选 D。碱性溶液不能用带玻璃塞的试剂瓶贮存，所以 A、B 项错误；由于滴管和滴瓶相互接触的部分均为玻璃，所以 C 项错误。4某溶液既能溶解 Al(OH)3，又能溶解 H2SiO3，在该溶液中可以大量共存的离子组是( )AK 、Na 、HCO 、NO 3 3BNa 、SO 、Cl 、ClO 24CH 、Mg 2 、SO 、NO24 3DFe 3 、NO 、SCN 、Na 3解析：选 B。能溶解 Al
3、(OH)3和 H2SiO3的是强碱性溶液。在强碱性环境中 B 项离子能大量共存。5下列物质的用途错误的是( )A硅是制造太阳能电池的常用材料B二氧化硅是制造光导纤维的材料C水玻璃可用做木材防火剂D硅是制取水泥的原料解析：选 D。硅不是制取水泥的原料，制取水泥的主要原料有石灰石和黏土。6沉睡在海底 800 余年的南宋沉船“南海一号”被成功打捞。 “南海一号”中有大量瓷器，其成分是传统的硅酸盐产品。下列试剂可以洗涤瓷器的是( )A热烧碱溶液 B氢氟酸C烧碱熔融液 D纯碱溶液解析：选 D。硅酸盐产品中含有二氧化硅，二氧化硅溶于强碱，如氢氧化钠溶液或熔融氢氧化钠，也溶于氢氟酸。一般用纯碱溶液洗涤瓷器，
4、纯碱溶液呈碱性，能溶解油污。7向 MgSO4和 Al2(SO4)3的混合溶液中，逐滴加入 NaOH 溶液。下列图像中，能正确表示上述反应的是(横坐标表示加入 NaOH 溶液的体积，纵坐标表示反应生成沉淀的质量)( )2解析：选 A。向混合溶液中逐滴加入 NaOH 溶液，NaOH 溶液先与 Al2(SO4)3溶液、MgSO 4溶液反应生成氢氧化铝、氢氧化镁沉淀，当沉淀达到最多时，继续加入的 NaOH 溶液将氢氧化铝沉淀溶解，但氢氧化镁不能与过量的 NaOH 溶液反应。8某校化学兴趣实验小组想验证运动会金牌为纯金制造而非铜的合金，可选用的试剂是( )A盐酸 B稀硫酸C烧碱 D硝酸解析：选 D。金难
5、溶于硝酸，而铜能溶于硝酸。9下列有关金属的说法中，正确的是( )在人类对金属材料的使用过程中，性质活泼的金属单质最早被人们冶炼和使用 纯铁比生铁抗腐蚀性更强单质铝在空气中比较耐腐蚀，所以铝是不活泼金属 正常人体缺钙会引起骨质疏松症，缺铁会引起贫血 青铜、不锈钢、硬铝都是合金 可通过焰色反应区分钾元素和钠元素A BC D解析：选 A。在人类对金属材料的使用过程中，最早被人们冶炼和使用的是铜，它属于不活泼的金属，不正确；铝在空气中比较耐腐蚀是由于其表面形成了结构致密的氧化物保护膜，它是一种活泼的金属元素，不正确。10复合材料制成的防弹头盔能抵御多种手枪子弹的射击，最大限度地保护使用人员的安全，这利
6、用了复合材料的( )A高强度，质量轻B耐热，抗高温C耐腐蚀，稳定性好D导电、导热性好解析：选 A。质轻可减轻装备重量，高强度有很好的抗撞击能力，可有效地发挥保护作用。11下列有关实验的说法正确的是( )A除去铁粉中混有的少量铝粉，可加入过量的氢氧化钠溶液，完全反应后过滤B为测定熔融氢氧化钠的导电性，可在瓷坩埚中熔化氢氧化钠固体进行测量C制备 Fe(OH)3胶体，通常是将 Fe(OH)3固体溶于热水中D某溶液中加入盐酸能产生使澄清石灰水变浑浊的气体，则该溶液中一定含有 CO23解析：选 A。B瓷坩埚的组成物质中含有一定量的 SiO2，可与 NaOH 反应。CFe(OH)3难溶于热水，制备 Fe(
7、OH)3胶体是将 FeCl3饱和溶液加入到沸水中。D无法排除 HCO 等 3离子的干扰。12下列表述正确的是( )人造刚玉熔点很高，可用做高级耐火材料，主要成分是二氧化硅化学家采用玛瑙研钵研磨固体反应物进行无机溶剂合成，玛瑙的主要成分是硅酸盐三峡大坝使用了大量水泥，水泥是硅酸盐材料夏天到了，游客佩戴由添加氧化亚铜的二氧化硅玻璃制做的变色眼镜来保护眼睛太阳能电池可采用硅材料制做，其应用有利于环保、节能3A BC D解析：选 D。人造刚玉的主要成分是 Al2O3；玛瑙的主要成分是 SiO2；变色眼镜中添加的是 AgBr。13关于铝、铁、铜三种金属，下列说法正确的是( )A三者的单质均为银白色固体B
8、三者都能与稀盐酸、稀硫酸反应CAlCl 3、FeCl 3、CuCl 2均可做净水剂D制备铝用电解法，制备 Fe、Cu 可用热还原法解析：选 D。铜单质是紫红色固体；Cu 不与稀盐酸、稀硫酸反应；CuCl 2是重金属盐，不宜用做净水剂。14下列反应的离子方程式书写正确的是( )A金属铝溶于足量的盐酸中：Al2H =Al3 H 2B氯化铝溶液中加入过量的氨水：Al 3 4NH 3H2O=Al(OH)4 4NH 4C向 NaAl(OH)4溶液中通入过量 CO2：CO 2Al(OH) 4 =Al(OH)3HCO 3D金属铝溶于足量的烧碱溶液：Al4OH H 2O=Al(OH)4 H 2解析：选 C。选
9、项 A 电荷不守恒，正确的离子方程式为 2Al6H =2Al3 3H 2；选项 B 中，因 Al(OH)3不溶于过量的氨水，因此不会产生Al(OH) 4 ，正确的离子方程式为Al3 3NH 3H2O=Al(OH)3 3NH ；选项 D 电荷不守恒，正确的离子方程式为 42Al2OH 6H 2O=2Al(OH)4 3H 2。15铁、铝、铜的合金 8.94 g，投入足量的稀硫酸中，在标准状况下收集到 5 600 mL氢气，并从溶液中过滤出不溶解的金属 0.64 g，往滤液中加入过量氢氧化钠溶液，产生沉淀，过滤，称得沉淀物的质量为 10.7 g，铁、铝、铜三种金属物质的量之比为( )A111 B55
10、1C10101 D441解析：选 C。铜与稀硫酸不反应，因此过滤出的不溶解的金属 0.64 g 就是铜的质量。由于 Al(OH)3的两性，加入过量 NaOH 溶液后，Al(OH) 3与 NaOH 反应生成可溶性的 NaAl(OH)4，故沉淀物的质量就是 Fe(OH)3Fe(OH)2极易被氧化成 Fe(OH)3的质量。通过关系式FeFe(OH) 3，可以求得铁的质量为 5.6 g，那么 Al 的质量为 8.94 g0.64 g5.6 g2.7 g，各金属的质量已知，即可求出铁、铝、铜的物质的量分别为 0.1 mol、0.1 mol、0.01 mol。二、非选择题(本题包括 3 小题，共 40 分
11、)16(12 分)(1)盛放烧碱等碱性溶液不宜用磨口玻璃塞，因为_，相应的离子方程式为_。(2)用稀盐酸清洗铜器皿表面上的铜锈的原因：_。化学方程式为_。(3)实验室配制好的硅酸钠溶液保存过程中变质的主要原因是_，变质现象是_，4相应化学方程式是_。解析：(1)因玻璃的主要成分是 SiO2，故盛放 NaOH 时在磨口处发生反应2NaOHSiO 2=Na2SiO3H 2O， Na2SiO3是一种矿物胶，能使瓶塞与瓶口黏结。(2)铜锈主要成分是 Cu2(OH)2CO3，可溶于稀盐酸，而铜不与稀盐酸反应。(3)由于 H2SiO3的酸性比碳酸的弱，故硅酸钠溶液中发生反应Na2SiO3CO 2H 2O=
12、H2SiO3 Na 2CO3而变质，故应密封保存。答案：(1)玻璃的主要成分是 SiO2，它可与 NaOH 溶液反应生成 Na2SiO3而使瓶塞与瓶口黏结 2OH SiO 2=SiO H 2O23(2)稀盐酸能溶解铜锈而不溶解铜Cu2(OH)2CO34HCl= =2CuCl23H 2OCO 2(3)空气中的 CO2与 Na2SiO3水溶液发生了反应 有白色胶状沉淀物生成 Na2SiO3H 2OCO 2=Na2CO3 H2SiO317(12 分)向 20 mL AlCl3溶液中滴入 2 molL1 NaOH 溶液时，得到 Al(OH)3沉淀质量与所滴加 NaOH 溶液体积(mL)关系如图所示：(
13、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)若溶液中有 Al(OH)3沉淀 0.39 g，则此时用去 NaOH 溶液的体积为_。解析：把 NaOH 溶液滴入 AlCl3溶液中，先产生 Al(OH)3沉淀，其最大量为 A 点，然后全部溶解消失( B 点)。其总的离子方程式为 Al3 4OH =Al(OH)4 。当有 0.39 g Al(OH)3沉淀生成时，从图像可以看出有两种情况：(1)当 AlCl3过量时，加入 NaOH 使 Al3 部分产生沉淀为 0.39 g，通过反应Al3 3OH =Al(OH)3可知，用去的 NaOH
14、 溶液为 7.5 mL；(2)当 NaOH 过量时，Al 3 全部参加反应生成 Al(OH)3沉淀后又部分溶解，由Al3 3OH =Al(OH)3、Al(OH) 3OH =Al(OH)4 ，得 n(NaOH)3 nAl(OH)3 nAl(OH)30.005 mol，经计算，得用去的 NaOH 溶液为 17.5 mL。答案：(1)表示滴入 NaOH 溶液产生沉淀量最大(2)表示滴入 NaOH 溶液使沉淀恰好完全溶解(3)4OH Al 3 =Al(OH)4(4)7.5 mL 或 17.5 mL18(16 分)2014 年元月份，西安北郊古墓中出土一青铜锤(一种酒具)，表面附有绿色固体物质，打开盖子
15、酒香扑鼻，内盛有 26 kg 青绿色液体，专家认定是 2 000 多年前的“西汉美酒” 。这是我国考古界、酿酒界的一个重大发现。(1)如果让你对出土的“西汉美酒”进行研究，你想探究的一个问题是5_。(2)上述报道引发了某校化学兴趣小组同学的关注，他们收集家中青铜器表面的绿色固体，进行探究。提出问题：青铜器表面附着的绿色固体物质是由哪些元素组成的？猜想：查阅相关资料后，猜想绿色固体物质可能是铜绿Cu 2(OH)2CO3。设计与实验：设计一套实验装置，如图所示。对试管内的绿色固体加热，至完全分解。观察到 A 装置中绿色固体逐渐变成黑色，B 装置中无水硫酸铜变成蓝色，C 装置中澄清石灰水变浑浊。取少
16、量加热后生成的黑色固体于试管中，加入稀硫酸。观察到黑色固体逐渐溶解，溶液变成蓝色。取少量上述蓝色溶液于试管中，浸入一根洁净的铁丝。观察到铁丝表面有红色物质析出。实验结论：绿色固体物质分解的化学方程式为_。表达与交流：a.步骤发生反应的化学方程式为_。b反应完全后，如果先移去酒精灯，可能出现的现象是_。c_(填“能”或“不能”)将 B、C 两装置对调，其原因是_。解析：根据题意，加热绿色固体，逐渐变成黑色，说明有 CuO 生成；无水硫酸铜变成蓝色，说明有 H2O 生成；澄清石灰水变浑浊，说明有 CO2生成。据此可写出绿色固体物质分解的化学方程式。黑色固体中加入稀硫酸，发生反应 CuOH 2SO4=CuSO4H 2O，蓝色溶液为 CuSO4，浸入一根洁净的铁丝，发生反应 FeCuSO 4=FeSO4Cu。如果反应后先移去酒精灯，则试管内压强减小，易引起 C 装置中的液体发生倒吸。答案：(1)“西汉美酒”的成分是什么(或“西汉美酒”为什么是青绿色的)(合理即可) (2)Cu2(OH)2CO3 2CuOH 2OCO 2 aFeCuSO 4=FeSO4Cu= = = = = bC 装置中的液体会倒吸进入 B 装置 c不能 若 B、C 对调则无法证明加热绿色固体是否有水生成
