鲁科版 高中化学 必修一 第4章 材料家族中的元素 过关练习 含解析

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鲁科版 高中化学 必修一 第4章 材料家族中的元素 过关练习
本试卷分第Ⅰ卷和第Ⅱ卷两部分，共100分，考试时间90分钟。
第Ⅰ卷
一、单选题(共10小题,每小题4.0分,共40分)
1.世界卫生组织把铝确定为食品污染源之一，加以控制使用，铝在下列应用时应加以控制的是( )
①制铝合金　②制电线　③制炊具　④明矾净水　⑤明矾和苏打制食品膨松剂　
⑥用氢氧化铝凝胶制胃舒平药品　⑦银色漆颜料　⑧制易拉罐　⑨包装糖果和小食品
A． 全部
B． ③⑤⑧⑨
C． ⑥⑧⑨
D． ③④⑤⑥⑧⑨
2.将5.4 g Al投入到200 mL 2.0 mol·L－1的某溶液中有氢气产生，充分反应后有金属剩余，该溶液可能为(　　)
A． NaOH溶液
B． Ba(OH)2溶液
C． H2SO4溶液
D． HCl溶液
3.铜易生锈，铜合金更易生锈，铜器上往往覆盖着一层铜绿，铜绿的主要成分是(　　)
A． CuO
B． Cu(OH)2
C． Cu2O
D． Cu2(OH)2CO3
4.下列关于二氧化硅的叙述中，不正确的是(　　)
①在固态和液态时，都不导电　②能跟强碱反应，但不能与水反应　③SiO2的物理性质与CO2类似　④既是酸性氧化物，又是碱性氧化物
A． 只有④
B． ②④
C． ③④
D． ①②③
5.现有硅酸钠、石灰石、二氧化硅三种白色粉末，只用一种试剂就可以将它们鉴别开，该试剂是(　　)
A． 纯水
B． 盐酸
C． 硝酸银溶液
D． 碳酸钠溶液
6.下列关于不锈钢和普通钢的叙述中正确的是(　　)
A． 组成元素相同
B． 生铁、普通钢和不锈钢耐腐蚀性依次减弱
C． 都属于钢，因此物理性质相同
D． 构成的主要元素都是铁，因此化学性质完全相同
7.将生铁炼成钢的主要目的是(　　)
A． 适当增加生铁中碳的含量
B． 除去铁中的碳、硫和磷
C． 适当增加铁中硫和磷的含量
D． 适当降低含碳量并除去大部分的硫和磷
8.相同质量的两份铝，分别放入足量的盐酸和氢氧化钠溶液中，放出的氢气在同温同压下的体积比为(　　)
A． 1∶1
B． 1∶6
C． 2∶ 3
D． 3∶2
9.下列关于材料的说法不正确的是(　　)
A． 在复合材料中，基体起黏结作用，增强体起骨架作用
B． 玻璃钢是在合成树脂中加入玻璃纤维作为增强体
C． 不锈钢材料因含有铬，抗酸、碱、盐溶液的腐蚀性好
D． 普通玻璃没有一定的熔点；水泥遇水很易变硬
10.赏心悦目的雕花玻璃通常是用某种物质对玻璃进行刻蚀而制成的，则这种物质是(　　)
A． 硝酸
B． 氢氟酸
C． 烧碱
D． 纯碱
二、双选题(共5小题,每小题6.0分,共30分)
11.(双选)下列说法正确的是(　　)
A． 单质硅是将太阳能转变为电能的常用材料
B． 硅在自然界中只以化合态存在
C． 因为晶体硅熔点高硬度大，所以可用于制作半导体材料
D． 单质硅常用作半导体材料和光导纤维
12.(双选)硅在自然界存在的主要形式是(　　)
A． 硅
B． 二氧化硅
C． 硅酸
D． 硅酸盐
13.(双选)下列能与Al发生铝热反应的有(　　)
A． MnO2
B． CuO
C． MgO
D． FeO
14.(双选)已知Al3＋＋3[Al(OH)4]－===4Al(OH)3↓，现用稀硫酸、NaOH溶液和金属铝为原料，制取Al(OH)3，甲、乙、丙三位同学分别设计了如下制备途径：
甲：AlAl2(SO4)3
Al(OH)3

若要得到等量的Al(OH)3，则(　　)
A． 三者消耗原料一样多
B． 甲消耗的原料最多
C． 乙消耗的原料最少
D． 丙消耗的原料最少
15.(双选)可用来制取硅酸的反应是(　　)
A． 硅酸钙中加入稀硫酸
B． 二氧化硅加入沸水中
C． 水玻璃中通入足量二氧化碳
D． 硅酸钠溶液中加入盐酸
第Ⅱ卷
三、填空题(共1小题,每小题10.0分,共10分)
16.粉末状试样A是由等物质的量的MgO和Fe2O3组成的混合物。进行如下实验：
①取适量A进行铝热反应，产物中有单质B生成；
②另取20 g A全部溶于0.15 L 6.0 mol·L－1盐酸中，得溶液C；
③将①中得到的单质B和溶液C反应，放出1.12 L(标况)气体，同时生成溶液D，还残留有固体物质B；
④用KSCN溶液检验时，溶液D不变色。
请填空：
(1)①中引发铝热反应的实验操作是___________________________________________，
产物中的单质B是________。
(2)②中所发生的各反应的化学方程式是________________________________________。
(3)③中所发生的各反应的离子方程式是________________________________________。
(4)若溶液D的体积仍视为0.15 L，则该溶液中c(Mg2＋)为________，c(Fe2＋)为________。
四、实验题(共1小题,每小题10.0分,共10分)
17.某课外小组设计下列实验装置通过测定某些乙和丙装置中试剂的质量变化，探究CuCO3·XCu(OH)2化学式中的X。

(1)连接好整个实验装置后，接下去第一步操作是__________________________________。
(2)丙装置中药品的名称为________，丁装置的作用是_________________________________。为使实验数据准确，还需在A之前补充装置M，则M装置的名称为________________。
(3)实验结束后在装置中鼓入空气的目的是_________________________________________。
(4)根据什么实验现象判断CuCO3·XCu(OH)2已完全分解_______________________________。
(5)CuCO3·XCu(OH)2完全分解后，测定得出如下数据：装置丙增重4.4 g。乙装置增重1.98 g。则X＝______。 试分析X的值可能偏高的原因______________________________________
_____________________________________________________________________________。
五、计算题(共1小题,每小题10.0分,共10分)
18.把2 mol钠和1 mol铝的混合物小心地投入932 g水中，充分反应，计算：
(1)生成气体的质量为多少？
(2)溶液中有几种溶质？
(3)各溶质的质量分数为多少？



答案解析
1.【答案】D
【解析】凡与食品、饮料有关的铝制品，都应控制使用。
2.【答案】D
【解析】5.4 g Al的物质的量n(Al)＝＝0.2 mol。Al与HNO3反应不产生H2，排除A项； B项中n(OH－)＝0.2 L×2.0 mol·L－1×2＝0.8 mol，C项中n(H＋)＝0.8 mol，D项中n(H＋)＝0.4 mol，由2Al＋2OH－＋6H2O===2[Al(OH)4]－＋3H2↑，2Al＋6H＋===2Al3＋＋3H2↑，可知0.2 mol Al与0.2 mol OH－或0.6 mol H＋正好完全反应，则B项OH－过量，C项H＋过量，D项Al过量。
3.【答案】D
【解析】　铜绿的主要成分是Cu2(OH)2CO3。
4.【答案】C
【解析】SiO2是非电解质，在固态和液态时都不导电；SiO2属于酸性氧化物，能与强碱反应，与H2O不反应；SiO2的物理性质与CO2相差较大，SiO2常温下是固体，硬度大，熔、沸点高，而CO2常温下是气体，熔、沸点低。
5.【答案】B
【解析】硅酸钠、石灰石、二氧化硅中后两种难溶于水；硅酸钠溶液与盐酸反应会出现白色胶状沉淀，后两种与盐酸反应分别出现气体和无明显现象；硅酸钠溶液可与硝酸银溶液反应生成白色沉淀，其余无明显现象；加入碳酸钠溶液后均无明显现象。
6.【答案】B
【解析】A项，不锈钢由普通钢、镍、铬、钼等融合而成，普通钢主要含有铁和C，因此组成元素不同，错误；B项，与生铁相比普通钢中含碳量降低，钢耐腐蚀增强，不锈钢中加入其它元素，改变内部组织结构，具有很强的抗腐蚀能力，正确；C项，都属于钢，但组成元素不同，物理、机械性能存在较大差异，错误；D项，构成的主要元素都是铁，由于次要元素的不同，导致不锈钢和普通钢的化学性质不尽相同，错误。
7.【答案】D
【解析】炼钢就是控制碳含量，去除硫和磷的过程。
8.【答案】A
【解析】相同质量的铝与足量的盐酸、氢氧化钠溶液完全反应，产生氢气的物质的量相等，其体积比为1∶1。
9.【答案】C
【解析】复合材料一般由起黏结作用的基体、起增强作用的增强体两种材料组成，故A项正确；玻璃钢是由玻璃纤维和合成树脂组成的复合材料，故B项正确；普通不锈钢不耐酸、碱、盐溶液等化学介质腐蚀，故C项错误；普通玻璃不是晶体，没有固定的熔点，故D项正确。
10.【答案】B
【解析】玻璃中含有二氧化硅，易与氢氟酸发生反应，通常用氢氟酸来刻蚀玻璃。
11.【答案】AB
【解析】A项，硅是半导体材料，单质硅是将太阳能转变为电能的常用材料，正确；B项，硅在自然界中只以化合态存在，正确；C项，硅作半导体材料，不是因为硅晶体熔点高，错误；D项，单质硅不能用作光导纤维，错误。
12.【答案】BD
【解析】硅是亲氧元素，在自然界多以化合态形式存在，在地壳高温高压作用下，多以硅酸盐或二氧化硅的形式存在于矿物、岩石中。
13.【答案】AD
【解析】若铝热反应能够进行，制取的金属的还原性应该比金属铝还原性弱，金属Na、Mg还原性强于Al，无法通过铝热反应制取，可用铝热法冶炼的金属为Mn和Fe。
14.【答案】BD
【解析】对比三种途径，要生成8 mol Al(OH)3，
甲：需H2SO412 mol、NaOH 24 mol；
乙：需H2SO44 mol、NaOH 8 mol；
丙：需H2SO43 mol、NaOH 6 mol。
15.【答案】CD
【解析】硅酸钙中加入稀硫酸反应生成微溶物硫酸钙和沉淀硅酸，反应难以持续且生成物无法分离， A不符合题意； 二氧化硅与水不反应， B不符合题意；碳酸酸性强于硅酸，反应Na2SiO3＋CO2＋H2O===Na2CO3＋H2SiO3↓，可制取硅酸，C符合题意；盐酸酸性强于硅酸，可由反应Na2SiO3＋2HCl===2NaCl＋H2SiO3↓制取硅酸，D符合题意。
16.【答案】(1)加少量KClO3，插上镁条并将其点燃　Fe
(2)Fe2O3＋6HCl===2FeCl3＋3H2O、MgO＋2HCl===MgCl2＋H2O
(3)Fe＋2Fe3＋===3Fe2＋、Fe＋2H＋===Fe2＋＋H2↑
(4)0.67 mol·L－1　2.3 mol·L－1
【解析】(1)铝热反应是指单质Al和某些金属氧化物发生的反应，反应过程中放出大量热，但该反应需要较高的温度才能引发。在混合物上加少量KClO3固体并插上Mg条，点燃Mg条后放出热量，使KClO3固体分解放出O2，进一步加剧Mg的燃烧，可在短时间内使混合物温度迅速升高，引发反应。发生的反应为Fe2O3＋2AlAl2O3＋2Fe，所以产物中单质B为Fe。
(2)Fe2O3和MgO都是碱性氧化物，能和酸反应生成盐和水：Fe2O3＋6HCl===2FeCl3＋3H2O，MgO＋2HCl===MgCl2＋H2O。
(3)混合物中只有Fe2O3能和Al发生铝热反应，生成Fe单质。C溶液中有反应生成的FeCl3，还有未反应的HCl。发生的离子反应为Fe＋2Fe3＋===3Fe2＋、Fe＋2H＋===Fe2＋＋H2↑。
(4)假设步骤②用去的20 g固体中，MgO的物质的量为x，则Fe2O3的物质的量也为x，则40 g·mol－1×x＋160 g·mol－1×x＝20 g，解得：x＝0.1 mol。
根据MgO～MgCl2的关系，则溶液中MgCl2的浓度为0.1 mol÷0.15 L≈0.67 mol·L－1。
步骤④说明溶液中没有Fe3＋，也就是溶质为FeCl2和MgCl2。根据Cl－守恒的关系，可知MgCl2和FeCl2的总的物质的量等于＝0.45 mol，所以，FeCl2的浓度为≈2.3 mol·L－1。
17.【答案】(1) 检查装置气密性　(2)碱石灰　碱石灰防止空气中的水蒸气和CO2进入装置
(3)驱赶开残留在装置中的水蒸气和CO2被乙丙完全吸收　(4)乙装置中不再产生气泡
(5)X＝1.1　装置中原来含有的水蒸气含量比CO2高
【解析】实验之前要进行装置气密性检查；为减少引起的误差，在A前要除水蒸气和CO2，实验结束后要完全吸收水蒸气和CO2，同时还要防止空气中的水蒸气和CO2进入装置；分析X误差的原因要从原装置中没有排尽水蒸气和CO2处找原因。CO2为0.1 mol，则H2O为
0.11 mol。X＝1.1。
18.【答案】(1)生成气体的质量为5 g
(2)溶液中有氢氧化钠和四羟基合铝酸钠两种溶质
(3)氢氧化钠的质量分数为4%, 四羟基合铝酸钠的质量分数为11.8%
【解析】2Na＋2H2O===2NaOH＋H2↑
2 mol 2 mol 2 mol 1 mol
2Al　＋　2NaOH＋6H2O===2Na[Al(OH)4]＋3H2↑
1 mol 1 mol 6 mol 1 mol 1.5 mol
m( H2)＝2(1 mol＋1.5 mol)＝5 g
n(NaOH)＝1 mol　　m(NaOH)＝40 g
nNa[Al(OH)4]＝1 mol　mNa[Al(OH)4]＝118 g
m(溶液)＝932＋46＋27－5＝1 000 g
氢氧化钠的质量分数：()×100%＝4%
四羟基合铝酸钠的质量分数：()×100%＝11.8%