高中化学 第4章 材料家族中的元素过关检测 鲁科版必修1.doc

第4章 材料家族中的元素(时间:60分钟满分:100分)一、选择题(本题共12小题,每小题只有一个选项符合题意,每小题4分,共48分)1.光导纤维被认为是20世纪最伟大的发明之一,它使信息高速公路在全球迅猛发展,它的发明者是被誉为“光纤之父”的华人科学家高锟。光导纤维的主要成分是()a.sib.sio2c.na2sio3d.sicl4解析:光导纤维的主要成分是sio2。答案:b2.职业病是一些特殊岗位引起的病症。尘肺病是一种典型的职业病。据专家称:颗粒直径较大的粉尘往往通过黏液分泌或气管黏膜上皮细胞纤毛随痰排出,只有直径较小的呼吸性粉尘才有可能进入肺泡,并引起肺间质的广泛纤维化,引起尘肺病。下列说法中不正确的是()a.长期从事水泥搬运的工人易患尘肺病b.从事硅酸盐工业的劳动者都易患尘肺病c.粉尘和水蒸气等形成的烟雾属于胶体d.化学实验室中使用的石棉绒成分是硅酸盐解析:尘肺病是由劳动者所处的工作环境中含有大量可吸入的微小固体颗粒造成的,故长期从事水泥搬运、矿山开凿、爆破、水晶石加工等的人容易患尘肺病,不接触粉尘的人则不易患尘肺病。故b项错误。答案:b3.下列推断合理的是()a.在常温下,na2sio3+h2o+co2na2co3+h2sio3,说明h2co3酸性强于h2sio3;在高温下,na2co3+sio2na2sio3+co2,说明h2sio3酸性强于h2co3b.胶体区别于其他分散系的本质特点是产生丁达尔效应c.kal(so4)212h2o是复盐;(nh4)2fe(so4)2也是复盐d.由一种元素组成的物质肯定为纯净物解析:本题考查物质的组成和性质。a选项中,第二个方程式是在非溶液中进行的,不能够利用强酸制备弱酸的原理来解释,a选项错误;胶体区别于其他分散系的本质特点是分散质粒子直径大小不同,b选项错误;互为同素异形体的两种物质混合在一起,如金刚石和石墨,只含有一种元素,但为混合物,d选项错误。答案:c4.氧化锆陶瓷系列和磷酸钙陶瓷系列属于新型无机非金属材料,都可以用于制造人造骨骼,这是利用了它们的()a.耐高温和强度高b.光学特性c.电学特性d.生物功能解析:氧化锆陶瓷系列和磷酸钙陶瓷系列的生物功能使其对机体无排异反应,可以用于制造人造骨骼。答案:d5.下列有关金属材料的说法中不正确的是()a.铁和钢材的主要化学成分相同,性质也相同b.合金的性能一般优于纯金属c.金、银、铜是常见的有色金属材料d.铜具有良好的导电性和导热性解析:铁和钢都是铁与碳的合金,铁含碳量高,钢含碳量低,两者性能有区别。答案:a6.对下列材料的特征及用途的说法中不正确的是()a.玻璃纤维柔软如丝,可像棉纱一样纺织,但拉伸强度低b.光导纤维传导光的能力很强,是非常好的通讯材料c.氮化硅陶瓷耐高温且不易传热,可用于制造柴油机d.玻璃钢强度高,密度小,耐腐蚀,可用于废水处理系统的管道解析:玻璃纤维虽然极细如丝,但其拉伸强度大,其拉伸强度接近于钢。显然a项错误。答案:a7.已知a是单质,e有强酸性和强氧化性。a、b、c、d、e是含有一种相同元素的五种物质,在一定条件下可发生下图所示的转化,则a可能是()a.cl2b.cc.n2d.si解析:cl2与o2不能直接反应,a错;c对应的酸是h2co3,h2co3是弱酸,b错;n2对应的转化为:hno3是强酸且有强氧化性,c正确;若a为si,则b为sih4,c为sio2,sio2与o2不反应,故d错。答案:c8.随着科技的飞速发展,出现了许多新型无机材料,如植入生物体内的生物陶瓷材料hap化学式为cam(po4)noh已被医疗上用于修补人的骨骼和牙组织。hap化学式中的m等于()a.b.c.d.n+1解析:根据正负化合价的代数和为0,得(+2)m+(-3)n+(-1)1=0,a选项正确。答案:a9.氢化亚铜(cuh)是一种难溶物质,用cuso4溶液和“另一种反应物”在4050 时反应可生成它。cuh不稳定,易分解,cuh在氯气中能燃烧,跟盐酸反应能产生气体,以下有关它的推断中错误的是()a.“另一种反应物”一定只具有氧化性b.“另一种反应物”一定具有还原性c.2cuh+3cl22cucl2+2hcld.cuh既可作氧化剂也可作还原剂解析:用cuso4溶液反应产生cuh的过程中,铜元素被还原,需与还原剂反应,“另一种反应物”一定具有还原性,可能具有氧化性;cuh与氯气反应时cl2作氧化剂,cuh作还原剂,生成cucl2和hcl;cuh中cu显+1价,处于中间价态,既有氧化性,又有还原性。答案:a10.下列离子组一定能大量共存的是()a.酚酞溶液呈红色的溶液中:al3+、cl-、n、na+b.石蕊溶液呈蓝色的溶液中:na+、al(oh)4-、n、hcc.含大量al3+的溶液中:k+、na+、n、clo-d.含大量oh-的溶液中:c、cl-、f-、k+解析:使酚酞溶液呈红色的溶液显碱性,oh-与al3+不能大量共存;使石蕊溶液呈蓝色的溶液显碱性,oh-能和hc反应;含大量al3+的溶液中,溶液呈酸性,其中的h+能和clo-结合成hclo。答案:d11.可用于分离mgcl2与alcl3混合溶液的是()a.氢氧化钠、盐酸b.盐酸、氨水c.氢氧化钠、氨水d.氢氧化钠、二氧化碳解析:可用过量氢氧化钠溶液加入到mgcl2与alcl3的混合溶液中,使镁离子转化为氢氧化镁沉淀,铝离子转化为al(oh)4-,过滤,然后分别向沉淀和滤液中加适量盐酸即可。答案:a12.下列离子方程式正确的是()a.铝与稀硝酸反应6h+2al2al3+3h2b.硝酸铝溶液中滴入氨水al3+3oh-al(oh)3c.硝酸铝溶液中滴加过量的氢氧化钠溶液al3+3oh-al(oh)3d.氧化铝与氢氧化钠溶液反应al2o3+2oh-+3h2o2al(oh)4-解析:a项,铝与稀硝酸反应不产生氢气;b项中的nh3h2o不能拆开;c项的离子方程式应为al3+4oh-al(oh)4-。答案:d二、非选择题(本题包括4小题,共52分)13.(12分)某科研小组,用含有少量cao和fe2o3的高岭土(主要成分:al2o32sio22h2o)来研制新型净水剂,其实验方案如下:将高岭土和纯碱混合均匀,加热熔融,冷却后用水浸取熔块,过滤弃去残渣,滤液用盐酸酸化,经过滤,分别得到沉淀和溶液,溶液即是净水剂。(1)高岭土和纯碱混合均匀,加热熔融时,高岭土中的主要成分与纯碱反应的化学方程式为:;al2o3+na2co32naalo2+co2。(提示:naalo2易溶于水并转化为naal(oh)4)(2)最后得到的沉淀物是,生成沉淀的离子方程式为。(3)实验室中常备的坩埚有瓷坩埚、氧化铝坩埚和铁坩埚,本实验熔融高岭土时应选用坩埚。解析:(1)由制玻璃的反应原理,可以写出高岭土的主要成分与纯碱反应的化学方程式为sio2+na2co3na2sio3+co2。(2)高岭土和纯碱反应的生成物是naalo2和na2sio3,溶于水后,根据题给信息可推断溶液中的溶质是na2sio3和naal(oh)4,在滤液中加入盐酸酸化发生的反应为na2sio3+2hclh2sio3+2nacl,naal(oh)4+4hclalcl3+nacl+4h2o,因而最后得到的沉淀物是h2sio3,生成沉淀的离子方程式为2h+sih2sio3。(3)瓷坩埚(主要成分含有al2o3及sio2)、氧化铝坩埚在高温下都和纯碱反应,因而用铁坩埚熔融高岭土。答案:(1)sio2+na2co3na2sio3+co2(2)h2sio32h+sih2sio3(3)铁14.(12分)现代建筑的门框等常用电解铝加工成古铜色的硬铝制造。取硬铝的样品进行如下实验:每一步试剂均过量,zn、zno、zn(oh)2与铝相应物质的化学性质相似样品回答以下问题:(1)硬铝合金(填“是”或“不是”)。(2)实验中产生的气体是(填化学式),化学方程式是。(3)可推知硬铝的组成是。a.mg、al、si、znb.cu、al、mg、sic.fe、al、c、sid.al、si、zn、na解析:硬铝是铝合金,一定含铝,因而与稀盐酸反应产生的气体是氢气;和稀盐酸反应后的不溶物还能与氢氧化钠溶液反应产生气体,说明硬铝中还含有不与盐酸反应,但与氢氧化钠溶液反应的单质,根据第(3)小题可知,该单质是硅单质;硬铝与盐酸反应后的不溶物与氢氧化钠溶液反应后仍有不溶物,说明硬铝中含有既不与盐酸反应,又不与氢氧化钠反应的物质,根据第(3)小题各选项中的物质性质可推断该物质是碳或是铜,由于硬铝是古铜色的,所以该物质是铜。答案:(1)是(2)h22al+6hcl2alcl3+3h2,si+2naoh+h2ona2sio3+2h2(3)b15.(12分)石棉是一类压伸强度大、柔韧性强、耐热、耐高温、耐酸碱腐蚀,而且价格低廉的硅酸盐。石棉有毒,人吸入石棉纤维后易患肺癌。“911”事件发生后,在清理世贸大厦的废墟时人们发现有很多石棉,其中一种叫做矿青石棉,它的化学式为na2fe5si8o22(oh)2。(1)该石棉化学式中与5个铁原子形成氧化物的氧原子数目是个。(2)该石棉化学式中铁元素的“平均化合价”(或氧化数)可视为。(3)将该石棉的化学式改写为氧化物的形式:。(4)这种石棉属于传统的无机非金属材料,下列哪些不属于传统的无机非金属材料。a.光导纤维b.水泥c.耐高温的金属钛d.氧化铝陶瓷e.混凝土(5)该石棉与酸或碱反应可以看作是各氧化物分别与酸或碱反应,若将这种石棉溶于足量的稀硝酸中,充分反应后过滤,滤渣主要是,滤液中的盐类物质主要有(填写化学式)。解析:(1)根据石棉的化学式na2fe5si8o22(oh)2和化合物中正负化合价的代数和等于0,可推知其化学式也可写为2naohfe5o68sio2,即和5个铁原子形成氧化物的氧原子数目是6个。(2)根据化学式fe5o6得铁元素的平均化合价为+。(3)根据元素的化合价和原子个数之比为定值,将其拆成氧化物的形式,其化学式为na2ofe2o33feo8sio2h2o。(4)传统的无机非金属材料一般是指含二氧化硅和硅酸盐的材料,因此a、c、d是新型的无机非金属材料。(5)由于石棉中的二氧化硅只与氢氟酸反应,不与硝酸反应,而其他氧化物可与硝酸反应生成相应的硝酸盐,因此滤渣为sio2,滤液中的盐类物质为fe(no3)3和nano3。答案:(1)6(2)+(3)na2ofe2o33feo8sio2h2o(4)acd(5)sio2fe(no3)3和nano316.(16分)某化学兴趣小组在探究常见物质转化时,发现部分物质存在如下图所示的三角转化关系(部分反应物或生成物已略去):已知:图中每个小三角形的三种物质中至少含有一种相同元素,k与l含有完全相同的元素。d、j为固体单质,r为气体单质,其余物质为常见化合物。a能使品红溶液退色,也能使澄清石灰水变浑浊。e为淡黄色化合物,e与c或l反应都能生成r。i为氧化物,i与f或c都能反应;g和l反应生成难溶物h,h具有较强的吸附性。根据以上信息,回答下列问题:(1)写出下列反应的化学方程式:ca:。lr:。(2)写出下列反应的离子方程式:ef:。ig:。(3)常温下,测得一定浓度g溶液的ph=10,试用离子方程式表示其原因:。解析:由题意知a为so2,e为na2o2,h为al(oh)3,结合其他信息和三角转化关系可猜测:d为na,f为naoh,b为so3,c为h2so4,i为al2o3,g为naal(oh)4,l为co2,k为co,j为碳,r为o2。(1)由h2so4到so2,可由浓硫酸和cu反应,或h2so4与n