一、选择题(本题包括5小题,每题4分,共20分)
1.在一定条件下,下列物质与硅、二氧化硅均不反应的是( )
A.氢氟酸 B.浓硫酸
C.烧碱 D.氟气
答案:B
2.[双选题]将过量CO2通入下列溶液中,能产生沉淀的是( )
A.FeCl3溶液 B.Ba(OH)2溶液
C.Na2CO3饱和溶液 D.Na2SiO3水溶液
解析:CO2与FeCl3溶液不反应;CO2通入Ba(OH)2溶液中先生成BaCO3沉淀,继续通入CO2,BaCO3转化为溶于水的Ba(HCO3)2。CO2通入饱和Na2CO3溶液中,生成NaHCO3,因溶解度S(Na2CO3)>S(NaHCO3)且反应消耗水,则有NaHCO3析出。CO2通入Na2SiO3溶液中生成H2SiO3沉淀。
答案:CD
3.证明生石灰中既混有石英,又混有石灰石的正确方法是( )
A.加入过量盐酸,观察是否有气泡产生
B.加入过量烧碱溶液,观察是否有固体溶解
C.加热至高温,观察是否有气体产生,是否有硅酸钙生成
D.先加入过量盐酸搅拌,观察是否有不溶物剩余及气泡出现,若有不溶物则滤出,投入到NaOH溶液中看其是否溶解
解析:证明生石灰中既混有石英,又混有石灰石,可利用石灰石能溶于盐酸且产生气泡,而石英不溶于盐酸而溶于强碱溶液的性质检验,加入过量盐酸,若有气泡产生证明有石灰石,若固体完全溶解则无石英,若固体有剩余,且剩余固体能溶于NaOH溶液则证明有石英。
答案:D
4.下列关于二氧化硅的叙述中正确的是( )
①SiO2能与水反应生成硅酸;②SiO2对应的水化物是可溶性弱酸;③硅原子和碳原子的最外层电子数相同,SiO2和CO2分子结构也相同;④SiO2既能与氢氧化钠反应又能与氢氟酸反应,但SiO2是酸性氧化物;⑤SiO2中硅元素为+4价,故SiO2有氧化性;⑥在SiO2中每个硅原子结合2个氧原子
A.①③⑤ B.①④⑥
C.只有③ D.只有④⑤
解析:SiO2是典型的酸性氧化物,但不能溶于水;硅酸不溶于水;SiO2中每个硅原子结合着4个氧原子,每个氧原子结合着2个硅原子,硅原子、氧原子个数比为1∶2;SiO2与CO2的性质不同,结构也不同;+4价是硅元素的最高价态,故SiO2具有氧化性。
答案:D
5.下列关于无机非金属材料的说法中不正确的是( )
A.传统无机非金属材料是指:玻璃、水泥、陶瓷等硅酸盐材料
B.新型无机非金属材料克服了传统无机非金属材料的缺点,具有极大强度
C.高温结构材料具有耐高温、耐酸碱腐蚀、硬度大、耐磨损、密度小等优点
D.传统无机非金属材料和新型无机非金属材料的主要成分都是硅酸盐
解析:新型无机非金属材料不但克服了传统无机非金属材料易碎、强度不够等缺点,并且具有特殊结构、特殊功能;新型无机非金属材料的主要成分并不是硅酸盐,如氮化硅陶瓷、碳化硅陶瓷等。
答案:D
二、非选择题(本题包括3小题,共30分)
6.(10分)如何用所提供的试剂和方法除去各粉末状混合物中的杂质(括号内为杂质)。将所选答案的编号填在表中相应的空格内(如果不需要外加试剂,则对应答案栏可空着)。
可供选择的试剂:A.盐酸,B.氢氧化钠溶液,C.氧气,D.水,E.二氧化碳。
可选用的操作:①水洗,②加热,③高温灼烧,④过滤,⑤结晶。
粉末状混合物
所选试剂
所选操作
(1)
CaCO3(SiO2)
(2)
NaCl(SiO2)
(3)
SiO2(Fe2O3)
(4)
SiO2(CaCO3)
(5)
SiO2(NH4Cl)
解析:根据二氧化硅不溶于水,可与强碱反应,不与酸(氢氟酸除外)反应,及受热不分解,而三氧化二铁、碳酸钙能跟盐酸反应,氯化铵受热能分解等性质来解题。除杂过程中所发生的反应的化学方程式如下:(1)SiO2+2NaOH===Na2SiO3+H2O;(3)Fe2O3+6HCl===2FeCl3+3H2O;(4)CaCO3+2HCl===CaCl2+CO2↑+H2O;(5)NH4ClNH3↑+HCl↑。
注意:(2)中除杂后主要物质在溶液中,应将其变为固体。
答案:(1)B ④ (2)D ④⑤ (3)A ④ (4)A ④ (5)②
7.(8分)氮化硅是一种高温陶瓷材料,它的硬度大、熔点高,化学性质稳定,工业上普遍采用高纯度硅与纯氮在1300℃反应获得,请回答下列问题。
(1)根据性质推测氮化硅的用途________;
A.制汽轮机叶片 B.制有色玻璃
C.制永久性模具 D.制柴油机
(2)氮化硅陶瓷抗腐蚀能力强,除氢氟酸外,它跟其他无机酸不反应,试推测该陶瓷被氢氟酸腐蚀的化学方程式
________________________________________________________________________;
(3)用四氯化硅在氢气中与氮气反应(加强热)可制得较高纯度的氮化硅,反应的化学方程式为________________________________________________________________________
________________________________________________________________________ 。
解析:氮化硅是一种重要的结构材料,是一种超硬材料,性质决定用途,因此(1)中A、C、D都是氮化硅的用途。(2)(3)方程式的书写抓住原子守恒,把主要生成物的化学式写好,其他生成物便可顺利写出。
答案:(1)ACD
(2)Si3N4+16HF===3SiF4↑+4NH4F
(3)3SiCl4+2N2+6H2强热Si3N4+12HCl
8.(12分)A、B、C、D、E代表单质或化合物,它们之间的相互关系如图所示,A为地壳中含量仅次于氧的非金属元素的单质。
请填空:
(1)单质A的原子结构示意图为________,它的最高价为________。
(2)B的化学式(分子式)为________,B和碳反应生成A和E的化学方程式是______________________。
(3)C的化学式(分子式)为________,D的化学式(分子式)为________。
解析:由A为地壳中含量仅次于氧的非金属单质,推知A为硅单质。根据“”,“”,“”推知B为SiO2,C为CaSiO3,D为Na2SiO3。
答案:(1) +4价 (2)SiO2 SiO2+2C Si+2CO↑ (3)CaSiO3 Na2SiO3
一、选择题(本题包括5小题,每小题4分,共20分)
1.下列物质属于复合材料的是( )
A.玻璃 B.生物陶瓷
C.光导纤维 D.玻璃钢
答案:D
2.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,这利用了复合材料的( )
A.高强质轻 B.耐热抗高温
C.耐腐蚀稳定性好 D.导电导热性好
解析:防弹头盔要能承受高强度撞击,而且质量较轻。
答案:A
3.某种复合材料具有耐高温、强度高、导电性好、导热性好的特点,估计该复合材料的基体和增强体材料可能分别是( )
A.金属;碳纤维
B.陶瓷;SiO2
C.合成树脂;SiO2、Al2O3、MgO
D.合成树脂;碳纤维
解析:该复合材料导电性、导热性能好,比较各选项可知含金属,A项符合题意。
答案:A
4.某复合材料的基体是Si3N4陶瓷,增强体是SiO2纤维,则该复合材料可能具有的性能是( )
A.耐酸、碱,化学稳定性好,耐高温,密度小,韧性好
B.强度高,抗冲击,绝缘性好,不耐高温
C.耐高温,强度高,导电导热性好,不易老化
D.耐高温,强度高,密度小
解析:复合材料保持原有成分材料的特点,由基体和增强体组成可知其性能。
答案:D
5.纤维复合材料中的增强体为纤维状,其中应用比较广泛的有碳纤维、玻璃纤维等。下列对纤维的说法中,不正确的是( )
A.玻璃在一定条件下拉成极细的丝,可用于纺织宇航服等,但其拉伸强度却接近高强度的钢的拉伸强度
B.玻璃纤维易断,不能用于纺织
C.碳纤维化学性能好,耐酸、碱腐蚀,有良好的耐低温性能
D.氧化铝、氧化硅、碳化硼等也可拉成纤维,做复合材料的增强体
解析:玻璃本身是易碎的脆性材料,由它制成的玻璃纤维却异常柔软,具有很高的强度。
答案:B
二、非选择题(本题包括3个小题,共30分)
6.(14分)把①钢铁 ②Cu ③陶瓷 ④光纤 ⑤氮化硅陶瓷 ⑥金 ⑦水泥 ⑧合成纤维 ⑨玻璃钢 ⑩塑料等材料按分类填写在下列横线上(填写序号):
(1)黑色金属材料________;
(2)有色金属材料________;
(3)传统无机非金属材料________;
(4)新型无机非金属材料________;
(5)复合材料________;
(6)有机合成材料________。
解析:光纤即光导纤维,其化学成分是SiO2;水泥的成分是硅酸盐。
答案:(1)① (2)②⑥ (3)③⑦ (4)④⑤ (5)⑨ (6)⑧⑩
7.(8分)(1)某种复合材料具有耐高温、强度高、导电性好、导热性好的特点,则该复合材料的基体和增强体材料分别可能是( )
A.金属;碳纤维
B.陶瓷;SiO2
C.合成树脂;SiO2、Al2O3、Na2O
D.合成树脂;碳纤维
(2)石黑炸弹也叫断电炸弹、轻炸弹,专用于破坏敌方的电力设施。这种炸弹爆炸后会喷散出大量经化学方法制成的石墨丝(碳纤维),其直径仅有几千分之一英寸。这种石墨丝非常轻,在目标上空可飘浮较长一段时间,形成较大范围的“碳纤维云”,它们粘上电力设施时,即会破坏电力系统。简述石墨炸弹能够破坏电力系统的原因:
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________
解析:该复合材料有导电性和导热性好的特点,所以基体应是金属,且碳纤维具有耐高温、强度高的特点,故选A项;B项,强度不高且导热性差;C项,导电性差;D项,不能耐高温。石墨炸弹爆炸产生的石墨丝具有良好的导电性,当它们粘上电力设施时,就会造成短路而导致停电,同时电路中某些硬件设施也会遭到破坏。
答案:(1)A (2)见解析
8.(8分)(2010·山东高考,有删减)玻璃钢可由酚醛树脂和玻璃纤维制成。
(1)玻璃纤维由玻璃拉丝得到。普通玻璃是由石英砂、________和石灰石(或长石)高温熔融而成,主要反应的化学方程式为____________________________________________。
(2)玻璃钢中玻璃纤维的作用是________。玻璃钢具有________________________等优异性能(写出两点即可)。
解析:(1)利用石灰石、纯碱、石英砂生成玻璃的化学方程式为Na2CO3+SiO2Na2SiO3+CO2↑,CaCO3+SiO2CaSiO3+CO2↑。
(2)玻璃钢是由玻璃纤维和高分子材料复合而成的复合材料,其中玻璃纤维是增强体,合成材料是基体;它的优点有:强度高、质量轻、耐腐蚀、抗冲击、绝缘性能好等。
答案:(1)纯碱 Na2CO3+SiO2Na2SiO3+CO2↑
CaCO3+SiO2CaSiO3+CO2↑
(2)作为增强体 强度高、密度小、耐腐蚀、抗冲击、绝缘性能好等
一、选择题(本题包括5小题,每题4分,共20分)
1.下列关于铝元素的叙述正确的是( )
A.铝是一种比较活泼的金属
B.常温下铝不能与氧气反应
C.氧化铝不能通过分解反应制得
D.在化学反应中,铝容易得到电子,是氧化剂
答案:A
2.既能与盐酸反应,又能与氢氧化钠溶液反应的化合物是( )
①Al(OH)3 ②Al2O3 ③Al ④NaHCO3 ⑤Mg(OH)2
A.①②③④ B.①②③④⑤
C.①②④ D.①②④⑤
解析:Mg(OH)2只能与盐酸反应而不能与NaOH溶液反应。
答案:C
3.[双选题]下列有关铝元素的说法不正确的是( )
A.铝粉可与氧化铁粉末在高温条件下发生铝热反应
B.铝粉与稀硝酸反应不能产生氢气
C.实验室中通常将氢氧化钠溶液滴入氯化铝溶液制取氢氧化铝
D.向氯化铝溶液中不断滴入氨水的过程中会先生成白色沉淀,而后又变澄清
解析:A项Al粉与Fe2O3粉末高温下反应生成Fe和Al2O3,正确。B项,稀HNO3与金属反应不会产生H2,正确。C项实验室常将氨水滴入AlCl3溶液中制取Al(OH)3,不正确。D项,Al(OH)3不溶于氨水,不正确。
答案:CD
4.a g钠、铝的混合物,放入b g水中,反应停止后得到的沉淀有c g,则溶液中溶质为( )
A.NaOH B.Na[Al(OH)4]
C.NaOH和Na[Al(OH)4] D.无法确定
解析:Na、Al混合物放入水中,发生反应有:2Na+2H2O===2NaOH+H2↑、2Al+2NaOH+6H2O===2Na[Al(OH)4]+3H2↑,最后得到的沉淀不可能有Na,只能是Al,则溶液不含有NaOH,只能含Na[Al(OH)4]。
答案:B
5.有镁、铝混合粉末10.2 g,将它们全部溶于500 mL 4 mol·L-1的盐酸中,若要使沉淀的质量最大,则需加入2 mol·L-1的NaOH溶液的体积是( )
A.1000 mL B.500 mL
C.100 mL D.1500 mL
解析:当Mg、Al全部以Mg(OH)2、Al(OH)3沉淀形式存在时,沉淀的质量最大,此时,钠元素全部以NaCl的形式存在,则由钠元素守恒及氯元素守恒得n(NaOH)=n(NaCl)=n(HCl)=0.5 L×4 mol·L-1=2 mol。
V[NaOH(aq)]==1000 mL。
答案:A
二、非选择题(本题包括3个小题,共30分)
6.(10分)分析下图中各物质的转化关系。
已知A是地壳中含量最高的金属元素单质。
(1)写出B、D的化学式:B________;D________。
(2)写出离子方程式:
C→D:________________________________________________________________;
B+CO2(足)→D:______________________________________________________;
B+C:__________________________________________________________________。
(3)写出化学方程式A→E:______________________,该反应又叫________反应。
解析:地壳中含量最高的金属元素是Al。可知B是Na[Al(OH)4],C是AlCl3,D是Al(OH)3,E是Fe单质。
答案:(1)Na[Al(OH)4] Al(OH)3
(2)Al3++3NH3·H2O===Al(OH)3↓+3NH
[Al(OH)4]-+CO2===Al(OH)3↓+HCO
3[Al(OH)4]-+Al3+===4Al(OH)3↓
(3)2Al+Fe2O3Al2O3+2Fe 铝热
7.(10分)某化学兴趣小组用含A、B两种金属单质的粉末状混合物进行如下实验,其转化关系如图所示(部分反应物或生成物未列出),其中A、B两种金属单质常温下遇浓H2SO4表面均可形成一层致密的氧化物薄膜,E为白色沉淀,I为红褐色沉淀。
(1)写出下列物质的化学式:F________,G________。
(2)分离混合物最简单的方法是___________________________________________。
(3)D→E转化中,加入足量的X,试剂X可能是______。
A.饱和NaCl溶液 B.NaOH溶液
C.氨水 D.Ba(OH)2溶液
(4)写出下列转化的化学方程式:
A→C:_________________________________________________________________;
H→I:__________________________________________________________________。
解析:A、B两种金属单质常温下遇浓H2SO4表面均可形成一层致密的氧化物薄膜,则A、B分别为Fe、Al中的一种。A能与NaOH溶液、盐酸反应,则A为Al,B为Fe;C是Na[Al(OH)4],D是AlCl3,E为白色沉淀,则X为氨水,E是Al(OH)3,F是Al2O3;G是FeCl2,H是Fe(OH)2,I是Fe(OH)3,J为Fe2O3。
答案:(1)Al2O3 FeCl2
(2)用磁铁靠近粉末状混合物,将铁粉吸附在磁铁的表面
(3)C
(4)2Al+2NaOH+6H2O===2Na[Al(OH)4]+3H2↑
4Fe(OH)2+O2+2H2O===4Fe(OH)3
8.(10分)从铝土矿(主要成分是Al2O3,含SiO2、Fe2O3、MgO等杂质)中提取氧化铝的两种工艺流程如下:
请回答下列问题:
(1)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______________________________。
(3)验证滤液B含Fe3+,可取少量滤液并加入____________(填试剂名称)。
(4)滤液E、K中溶质的主要成分是____________(填化学式),写出该溶液的一种用途________。
解析:(1)Al2O3溶于盐酸生成AlCl3和水,离子方程式为Al2O3+6H+===2Al3++3H2O。
(2)SiO2与NaOH溶液反应的离子方程式为SiO2+2OH-===SiO+H2O。
(3)Fe3+的检验可用KSCN溶液。
(4)由于通入的是过量CO2,因此滤液E和K中的主要成分都是NaHCO3,其用途广泛,工业上可用于制纯碱,也可用作食品添加剂等。
答案:(1)Al2O3+6H+===2Al3++3H2O
(2)SiO2+2OH-===SiO+H2O
(3)硫氰化钾
(4)NaHCO3 制纯碱(或做发酵粉等合理答案均可)
一、选择题(本题包括5小题,每题4分,共20分)
1.下列有关金属的说法正确的是( )
A.生铁与钢的区别在于生铁含碳杂质,而钢不含
B.铜在自然界中的含量高,所以铜是人类最早使用的金属
C.黑色金属材料包括铁、铬、锰及其化合物
D.金属一般都具有导电性、导热性、延展性
答案:D
2.某同学想用实验证明硫酸铜溶液显蓝色与SO无关,进行下列实验无意义的是
( )
A.观察硫酸钠溶液没有颜色
B.向硫酸铜溶液中滴加适量的氯化钡溶液,振荡后静置,溶液蓝色未消失
C.向硫酸铜溶液中滴加适量的氢氧化钠溶液,振荡后静置,溶液蓝色消失
D.加水稀释硫酸铜溶液,溶液蓝色变浅
解析:加水稀释,铜离子和硫酸根离子的浓度均会降低,无法证明硫酸铜溶液显蓝色与SO无关。
答案:D
3.下列对金、银、铜的描述错误的是( )
A.金在电子工业中的用量占金及其合金在工业中用量的90%以上
B.金在自然界中主要以游离态存在,可用物理方法提取
C.银在有机合成、能源开发、材料制造等方面有广泛的应用前景
D.因为铜的导电性、导热性不如金和银,故制造电线、电缆的材料绝大部分换成了金或银
答案:D
4.[双选题]向稀H2SO4中加入铜粉不反应,若再加入某种盐,则铜粉可逐渐溶解,符合此条件的盐是( )
A.NaNO3 B.KCl C.ZnSO4 D.Fe2(SO4)3
解析:加入NaNO3后,NO在酸性条件下与Cu反应。加入Fe2(SO4)3后,Cu与Fe3+反应生成Fe2+和Cu2+而加入KCl和ZnSO4不反应。
答案:AD
5.甲、乙、丙、丁、戊分别是Cu、Ag、Fe、Al、Mg五种金属中的一种,(1)甲、丙均能与稀硫酸反应放出气体;(2)乙与丁的硝酸盐反应置换出单质丁;(3)丙与强碱反应放出气体;(4)丙、戊能被浓硫酸钝化,由此判断甲、乙、丙、丁、戊依次为( )
A.Al、Cu、Mg、Ag、Fe B.Mg、Cu、Al、Ag、Fe
C.Mg、Ag、Al、Cu、Fe D.Fe、Cu、Al、Ag、Mg
解析:由(1)知甲、丙为氢前金属,由(2)知乙的金属活动性大于丁,由(3)知丙为Al,由(4)知丙、戊分别为Al、Fe中的一种,综合以上各项可得甲是Mg,乙是Cu,丙是Al,丁是Ag,戊是Fe。
答案:B
二、非选择题(本题包括3个小题,共30分)
6.(6分)铜是生命必需的元素之一,也是人类最早使用的金属。铜的生产和使用对国计民生各个方面产生了深远的影响。在化学反应中,铜元素可表现为0价、+1价、+2价三种化合价。
(1)在西汉古籍中曾有记载:曾青得铁则化为铜[即曾青(CuSO4)与铁反应生成铜],试写出该反应的离子方程式:____________________________________________________。
(2)虽然铜比铁稳定,但铜器表面经常会生成铜锈[即铜绿,化学式为Cu2(OH)2CO3],其中生成铜绿的反应物除铜外还有O2、CO2和H2O。试写出保护铜制品的方法:
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________
解析:(1)铁与硫酸铜发生置换反应;(2)铜生锈的反应物有Cu、O2、CO2、H2O,所以保持空气干燥,可以减缓铜的锈蚀。
答案:(1) Fe+Cu2+===Fe2++Cu
(2)将铜制品置于干燥空气中保存
7.(12分)历史上金、银、铜主要是作为货币金属或装饰品被应用。
(1)金、银、铜常被作为钱币流通,从化学角度来看,主要是利用它们的________。
A.硬度适中
B.密度适中
C.在自然界里都可得到纯净的单质
D.不活泼性
(2)一位收藏者有一枚表面是黑色,且有少量绿色锈状物的货币,则这肯定是____币,黑色物质是____,形成这种物质的化学方程式为_________________________________,
绿色物质是__________,形成这种物质的化学方程式为______________,这枚金属币的真面目为____色。
另外一枚是闪闪发光的黄色金属币,它肯定是____币,表面一直未被氧化的原因是________________________________________________________________________。
(3)不法分子有时用铜锌合金制成假金币行骗。下列方法中,能有效鉴别其真假的是________。
A.观察颜色
B.查看图案
C.用手掂量轻重
D.滴一滴硝酸在币的表面,观察现象
解析:(1)金、银、铜化学性质较稳定可作为钱币长时间流通。
(2)铜为红色,其表面黑色物质是CuO,绿色物质是Cu2(OH)2CO3。
(3)金与硝酸不反应,而铜、锌与硝酸反应,故可用硝酸鉴别金币真伪。
答案:(1)D
(2)铜 氧化铜 2Cu+O2===2CuO
Cu2(OH)2CO3 2Cu+O2+CO2+H2O===Cu2(OH)2CO3
红 金 金不活泼,不易被氧化
(3)D
8.(12分)中学化学中有很多物质可以实现下图中物质之间的转化,其中反应条件和部分反应的产物已略去。液体B和C可能是单一溶质的溶液,也可能是纯净物。
(1)若A是一种紫红色金属,气体D能使品红溶液退色,加热时又恢复原色。写出反应①的化学方程式______________________________________________。
该气体D与另一种气体H混合后生成一种淡黄色固体W,写出该反应的化学方程式________________________________________________________________________。
(2)若A是一种金属单质,D是密度最小的气体,B能否是水________(填“能”或“否”)。
(3)若A是金属单质,D是一种无色气体,遇到空气变为红棕色,液体C呈蓝色。
写出反应①的离子方程式______________________________________________。
写出反应②的任意一个离子方程式____________________________________。
解析:(1)A为紫红色金属,是Cu,D能使品红溶液退色,加热时又恢复原色,D为SO2。
(2)D是密度最小的气体,为H2,B若是水,则A是很活泼金属的碱金属,以钠为例,则液体C为NaOH溶液,NaOH不能再转化为单质钠,因此B不能是水。
(3)D是无色气体,遇空气变为红棕色,D为NO,液体C呈蓝色,含有Cu2+,则反应①是Cu与稀硝酸的反应。
答案:(1)Cu+2H2SO4(浓)CuSO4+SO2↑+2H2O SO2+2H2S===3S↓+2H2O
(2)否
(3)3Cu+8H++2NO===3Cu2++2NO↑+4H2O
Cu2++Fe===Fe2++Cu(其他合理答案也可)