鲁科版高中化学必修一第四章材料家族中的元素章末检测.docx

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鲁科版高中化学必修一第四章材料家族中的元素章末检测

章末检测（四）

（时间：

90分钟　满分：

100分）

第Ⅰ卷（选择题，共45分）

一、选择题（本题包括15小题，每小题3分，共45分，每小题只有一个选项符合题意）

1．下列常用化学仪器的制作材料，属于复合材料的是　（　　）

①钢化玻璃　②生物陶瓷　③塑料　④玻璃钢　⑤光导纤维　⑥航天隔热陶瓷　⑦石棉网　⑧瓷坩埚

⑨镁铝合金

A．①②③④⑤⑥⑦⑧B．①②④⑤⑦

C．②④⑤⑥⑦D．④⑥⑦

2．有下列物品或设备：

①门窗玻璃　②水晶镜片　③石英钟表　④玛瑙手镯　⑤硅太阳能电池　⑥光导纤维

⑦计算机芯片　⑧陶瓷餐具　⑨水泥路桥。

所用材料为SiO2或要用到SiO2的是（　　）

A．①②③④⑥B．全部

C．⑤⑦D．①②⑥⑦

3．下列有关SiO2的叙述正确的是（　　）

A．SiO2不与任何酸反应

B．玻璃中含有SiO2，所以不能用玻璃瓶盛装稀氢氧化钠溶液

C．SiO2是酸性氧化物，能与NaOH溶液反应

D．SiO2能与水反应生成硅酸

4．下表各组物质中满足如图物质一步转化关系的选项是（　　）

选项

X

Y

Z

A

Na

NaOH

NaHCO3

B

Cu

CuSO4

Cu（OH）2

C

C

CO

CO2

D

Si

SiO2

H2SiO3

5.下列说法正确的是（　　）

A．铝在空气中耐腐蚀，所以铝不是活泼金属

B．点燃的镁条插入盛CO2的集气瓶中，迅速熄灭

C．铝在高温下能还原锰、铁、铬等金属氧化物

D．因为镁和铝在空气中都形成氧化膜，所以镁和铝都不溶于浓硝酸

6．下列各项操作中，发生“先产生沉淀，后沉淀又溶解”现象的是（　　）

①向AlCl3溶液中通入过量的NH3

②向Fe（OH）3胶体中逐滴加入过量的稀硫酸

③向水玻璃中逐滴加入过量的盐酸

④向Ca（OH）2溶液中通入过量的CO2

A．②④B．①④

C．①③D．①②

7．某溶液中有Cu2＋、NH

、Fe2＋和Al3＋四种离子，若向其中加入过量的氢氧化钠溶液，微热并搅拌，再加入过量盐酸，溶液中大量减少的阳离子是（　　）

A．Cu2＋和Al3＋

B．NH

和Fe2＋

C．Fe2＋和Al3＋

D．Cu2＋、Fe2＋和Al3＋

8．下列反应的离子方程式书写正确的是（　　）

A．铝片放入氢氧化钠溶液中：

Al＋6OH－===[Al（OH）4]－＋H2↑

B．新制的氧化铝溶于氢氧化钠溶液：

Al2O3＋OH－＋3H2O===2[Al（OH）4]－

C．向AlCl3溶液中加入过量NaOH溶液：

Al3＋＋3OH－===Al（OH）3↓

D．AlCl3溶液中滴入过量的氨水：

Al3＋＋3NH3·H2O===Al（OH）3↓＋3NH

9．下列有关铝及重要化合物的叙述正确的是（　　）

A．制备Al（OH）3悬浊液：

向1mol·L－1AlCl3溶液中加过量的6mol·L－1NaOH溶液

B．向Al2（SO4）3溶液中加入过量的NH3·H2O：

Al3＋＋4NH3·H2O===[Al（OH）4]－＋4NH

C．用坩埚钳夹住一小块用砂纸仔细打磨过的铝箔在酒精灯上加热，熔化后的液态铝滴落下来，金属铝的熔点较低

D．Al2O3与NaOH溶液反应，MgO与NaOH溶液不反应

10．向100mL1.0mol·L－1的AlCl3溶液中逐滴加入0.5mol·L－1的NaOH溶液至过量，生成沉淀的物质的量与加入NaOH的物质的量的理论曲线图正确的是（　　）

11．将氯化铝溶液和氢氧化钠溶液等体积混合，得到的沉淀物中铝元素的质量与溶液中所含铝元素的质量相等，则原氯化铝溶液和氢氧化钠溶液的物质的量浓度之比可能是（　　）

A．1∶3B．2∶3

C．1∶4D．7∶2

12．用铝制易拉罐充满CO2后迅速加入过量浓NaOH溶液，立即把口封闭。

发现易拉罐“咔咔”作响，并变瘪了，过一会儿后，易拉罐又会作响并鼓起来。

下列说法正确的是（　　）

A．导致易拉罐变瘪的离子反应：

CO2＋OH－===HCO

B．导致易拉罐又鼓起来的反应：

2Al＋2OH－＋6H2O===2[Al（OH）4]－＋3H2↑

C．若将CO2换为NH3，浓NaOH溶液换为水，易拉罐也会出现先瘪后鼓的现象

D．反应结束后，易拉罐内溶液中的溶质只有Na[Al（OH）4]

13．下列各组混合物使用氢氧化钠溶液和盐酸两种试剂不能分离的是（　　）

A．氧化镁中混有氧化铝

B．氯化铝溶液中混有氯化铁

C．氧化铁中混有二氧化硅

D．氯化亚铁溶液中混有氯化铜

14．将agFe2O3、Al2O3样品溶解在过量的200mLpH＝1的硫酸溶液中，然后向其中加入NaOH溶液使Fe3＋、Al3＋刚好完全沉淀，用去NaOH溶液100mL，则NaOH溶液的浓度为（　　）

A．0.1mol·L－1B．0.2mol·L－1

C．0.4mol·L－1D．0.8mol·L－1

15．将一定质量的金属钠放入100mL0.25mol·L－1的氯化铝溶液中，反应后得到无色澄清溶液，其中除水外只含氯化钠和四羟基合铝酸钠，则加入金属钠的质量是（　　）

A．2.3gB．1.725g

C．0.575gD．3.45g

第Ⅱ卷（非选择题，共55分）

二、非选择题（本题包括4小题，共55分）

16．（12分）如图所示物质的转化关系中，A是一种固体单质，E是一种白色沉淀。

请回答下列问题：

（1）B的化学式是________________，目前B已被用作________________的主要原料。

（2）B和a溶液反应的离子方程式是

________________________________________________________________________。

（3）A和a溶液反应的离子方程式是

________________________________________________________________________。

（4）C和过量的盐酸反应的离子方程式是

________________________________________________________________________。

17．（14分）

（1）胃舒平的主要成分是氢氧化铝，同时含有三硅酸镁（Mg2Si3O8·nH2O）等化合物。

①氢氧化铝与胃酸反应的离子方程式为

________________________________________________________________________。

②三硅酸镁的氧化物形式为

________________________________________________________________________。

③氢氧化铝是净水的重要物质，请说明氢氧化铝净水的原理：

________________________________________________________________________。

（2）Al2O3、MgO和SiO2都是重要的耐火材料。

①三者都可以制耐火材料，其原因是

_______________________________________________________________（填字母）。

A．Al2O3、MgO和SiO2都不溶于水

B．Al2O3、MgO和SiO2都是白色固体

C．Al2O3、MgO和SiO2都是氧化物

D．Al2O3、MgO和SiO2都有很高的熔点

②上述材料中Al2O3不耐酸，请写出Al2O3溶于酸的离子方程式：

________________________________________________________________________。

③现在家庭装修中常用到色丽石，它是由树脂、氧化铝等组成的材料，具有硬度高、耐磨损、耐冲击、抗弯、耐酸碱、低吸水率及抗菌防污等品质特性。

色丽石属于________（填字母）。

A．无机非金属材料B．金属材料

C．复合材料D．有机合成材料

18．（8分）某研究性学习小组为检测实验室用H2还原CuO所得红色固体Cu中是否含有Cu2O（红色），进行了认真的探究。

已知①无水CuSO4遇水变蓝；②高温灼烧CuO生成Cu2O和O2；③Cu2O与稀H2SO4反应：

Cu2O＋H2SO4===Cu＋CuSO4＋H2O，请你回答下列问题。

方案1：

取该红色固体加入适量稀H2SO4，实验现象为______________________，结论为红色固体中含有Cu2O。

方案2：

装置如图所示，拟通过干燥管中无水硫酸铜变蓝来判断红色固体是否含有Cu2O。

（1）为确保探究的科学、合理、安全，实验中还应采取的措施：

①热前先排尽装置中的空气。

②在氢气发生器与硬质玻璃管之间加一个________________________________装置。

③在盛有无水硫酸铜的干燥管后再连接一个________________________________装置。

（2）由方案2实验后得出结论：

红色固体中含有Cu2O。

写出红色固体Cu2O与H2反应的化学方程式：

_____________________________________________________________________。

19．（11分）工业上用铝土矿（主要成分是Al2O3，还有少量的Fe2O3、SiO2）提取冶炼铝的原料氧化铝。

其中一种流程如下：

（1）写出步骤②③④中所发生主要反应的化学方程式。

步骤②________________________________________________________________________；

步骤③________________________________________________________________________；

步骤④________________________________________________________________________。

（2）若向滤渣A与适量氢氧化钠溶液反应后的混合物中通入适量二氧化碳气体，则产生的现象为________________________，对应的离子方程式为__________________________________。

20．（10分）某研究小组取一定质量的镁铝合金材料投入200mL稀硫酸中，待固体全部溶解后，向所得溶液中加入NaOH溶液，生成沉淀的物质的量（n）与加入NaOH溶液的体积（V）的关系如图所示：

请回答下列问题：

（1）加入NaOH溶液0～20mL时，发生反应的离子方程式为_____________________________。

（2）加入NaOH溶液体积为220mL时，沉淀的成分是________________。

（3）该合金材料中，镁、铝的物质的量之比为________________。

（4）H2SO4的物质的量的浓度为________________。

21．铝镁合金已成为飞机制造、化工生产等行业的重要材料。

某研究性学习小组的同学，为测定某含镁3%～5%的铝镁合金（不含其他元素）中镁的质量分数，设计下列实验方案进行探究，填写下列空白。

[实验方案]　将铝镁合金与足量稀硫酸溶液反应，测定生成气体在通常状况下（约20℃，1.01×105Pa）的体积。

[问题讨论]

（1）同学们拟选用下列实验装置完成实验：

①你认为最简易的装置的连接顺序是

A接（　　　　）（　　　　）接（　　　　）（　　　　）接（　　　　）（　　　　）。

（填接口字母，可不填满）

②实验开始时，先打开分液漏斗上口的玻璃塞，再轻轻打开其活塞，一会儿后稀硫酸也不能顺利滴入锥形瓶。

请你帮助分析原因____________________________________________

________________________________________________________________________。

（2）仔细分析实验装置后，同学们经讨论认为以下两点会引起较大误差：

稀硫酸滴入锥形瓶中，即使不生成氢气，也会将瓶内空气排出，使所测氢气体积偏大；实验结束时，连接广口瓶和量筒的导管中有少量水存在，使所测氢气体积偏小。

于是他们设计了如图所示的实验装置。

（碱式滴定管上的刻度数值上小下大）

①装置中导管a的作用是________________________________________。

②实验前后碱式滴定管中液面读数分别为V1mL、V2mL。

则产生氢气的体积为________mL。

答案精析

1．D　[复合材料是由两种或两种以上不同性质的材料经特殊加工而制成具有特殊性能的材料。

钢化玻璃、生物陶瓷、瓷坩埚、光导纤维属于无机非金属材料，塑料是有机合成材料，玻璃钢、航天隔热陶瓷、石棉网是复合材料，镁铝合金为金属材料。

]

2．A　[所用材料为SiO2或要用到SiO2的是①②③④⑥，⑤⑦用到硅单质，⑧⑨为硅酸盐产品。

]

3．C　[A项，SiO2可与氢氟酸反应；B项，可用玻璃瓶盛装稀NaOH溶液，但不能用玻璃塞；D项，SiO2与水不反应。

]

4．C　[A项，NaHCO3不能一步转化为Na；B项，Cu（OH）2不能一步转化为Cu；D项，SiO2不能一步转化为H2SiO3，H2SiO3也不能一步转化为Si。

]

5．C　[Al在空气中表面生成一层致密的氧化膜，因此耐腐蚀；Mg能在CO2中剧烈燃烧；MgO和Al2O3都能溶于浓HNO3。

]

6．A　[①氯化铝与一水合氨反应生成氢氧化铝，只产生沉淀，沉淀不溶解，故①不选；②Fe（OH）3胶体中逐滴加入过量的稀硫酸，胶体先发生聚沉得到氢氧化铁沉淀，再加硫酸，氢氧化铁与硫酸发生酸碱中和反应生成可溶性硫酸铁，所以先产生沉淀，后沉淀又溶解，故②选；③水玻璃为硅酸钠的水溶液，硅酸钠与盐酸反应生成不溶于酸的硅酸沉淀，所以只产生沉淀，沉淀不溶解，故③不选；④向Ca（OH）2溶液中通入过量的CO2先生成碳酸钙沉淀，继续通入二氧化碳，碳酸钙、水和二氧化碳反应生成可溶性的碳酸氢钙，所以先产生沉淀，后沉淀又溶解，故④选。

]

7．B　[溶液中加入过量的氢氧化钠溶液后，四种离子分别转化为氢氧化铜沉淀、一水合氨、氢氧化亚铁沉淀、Na[Al（OH）4]。

微热并搅拌后，氢氧化铜沉淀、Na[Al（OH）4]无变化，而一水合氨部分分解并挥发出氨气，氢氧化亚铁沉淀转化为氢氧化铁沉淀。

再加入过量盐酸后，NH

、Fe2＋大量减少。

]

8．D　[A项电荷不守恒；B项原子及电荷都不守恒；C项NaOH过量，产物应为[Al（OH）4]－。

]

9．D　[A项，Al（OH）3是两性氢氧化物，可以和过量氢氧化钠反应生成四羟基合铝酸钠，故不能制备氢氧化铝悬浊液，错误；B项，Al（OH）3只能溶于强碱，不能溶于氨水；C项，铝在空气中加热生成氧化铝的熔点较高，所以内部熔化的铝不会滴落；D项，Al2O3属于两性氧化物，能与氢氧化钠溶液反应，MgO属于碱性氧化物，与NaOH溶液不反应。

]

10．D　[向AlCl3溶液中逐滴加入NaOH溶液至过量，发生的反应依次是Al3＋＋3OH－===Al（OH）3↓、Al（OH）3＋OH－===[Al（OH）4]－，其现象是先产生白色沉淀，后沉淀逐渐减少，直到全部消失，而且沉淀最多和沉淀恰好消失时消耗的NaOH的物质的量之比为3∶1。

]

11．B　[本题应对两种情况进行讨论：

①若AlCl3过量，NaOH量不足，溶液中铝元素应为Al3＋。

AlCl3＋3NaOH===Al（OH）3↓＋3NaCl

1mol3mol1mol

依题意，溶液中剩余1molAl3＋，

c（AlCl3）∶c（NaOH）＝n（AlCl3）∶n（NaOH）

＝（1＋1）mol∶3mol＝2∶3。

②若NaOH量稍多，AlCl3完全反应，生成的Al（OH）3部分溶解，溶液中铝元素的存在形式为[Al（OH）4]－，不妨假设有2molAl3＋反应，依题意有关系式：

AlCl3　　～　　3NaOH　　～　　Al（OH）3

1mol3mol1mol

AlCl3　　～　　4NaOH　　～　　Na[Al（OH）4]

1mol4mol1mol

则c（AlCl3）∶c（NaOH）＝n（AlCl3）∶n（NaOH）

＝（1＋1）mol∶（3＋4）mol＝2∶7。

]

12．B　[气体与碱反应，导致易拉罐变瘪，反应的离子方程式为CO2＋2OH－===CO

＋H2O，故A项错误；易拉罐又会作响并鼓起来，发生反应：

2Al＋2OH－＋6H2O===2[Al（OH）4]－＋3H2↑，气体压强增大，故B项正确；将CO2换为NH3，浓NaOH溶液换为水，氨气溶于水，气体的压强变小先瘪，又铝与氨水不反应，所以气体压强基本不变，则易拉罐不会再鼓起来，故C项错误；上述过程共发生反应：

CO2＋2OH－===CO

＋H2O、Al2O3＋2NaOH＋3H2O===2Na[Al（OH）4]、2Al＋2OH－＋6H2O===2[Al（OH）4]－＋3H2↑，反应后溶质还有碳酸钠，故D项错误。

]

13．D　[A项，MgO是碱性氧化物与NaOH不能反应，而Al2O3是两性氧化物，可以与NaOH发生反应产生Na[Al（OH）4]，过滤后洗涤，就得到纯净的MgO；B项，向溶液中加入过量的NaOH溶液，氯化铁变为Fe（OH）3沉淀，氯化铝变为Na[Al（OH）4]，过滤，然后向溶液中加入适量的盐酸，当沉淀达到最大值中，过滤，得到Al（OH）3，再分别向两种物质的沉淀中加入适量的盐酸溶解，就得到氯化铝溶液，除去了杂质；C项，二氧化硅是酸性氧化物，可以与NaOH发生反应，而氧化铁与NaOH不能发生反应，加入过量的NaOH，然后过滤洗涤，就得到纯净的氧化铁；D项，二者都可以与NaOH发生反应，当再向得到的沉淀中加入盐酸时，二者都溶解，不能分离、提纯二者。

]

14．B　[由题意可知发生反应的离子方程式分别为Fe2O3＋6H＋===2Fe3＋＋3H2O，Al2O3＋6H＋===2Al3＋＋3H2O；3OH－＋Fe3＋===Fe（OH）3↓，Al3＋＋3OH－===Al（OH）3↓，则当Fe3＋、Al3＋刚好完全沉淀时，消耗NaOH的物质的量与原来加入的H2SO4提供的氢离子的物质的量相等，所以0.2L×0.1mol·L－1＝0.1L×c（NaOH），c（NaOH）＝0.2mol·L－1。

]

15．A　[n（NaOH）＝4n（AlCl3）＝4×0.1L×0.25mol·L－1＝0.1mol，

由于n（Na）＝n（NaOH），则

m（Na）＝23g·moL－1×0.1mol＝2.3g。

]

16．

（1）SiO2　光导纤维

（2）SiO2＋2OH－===SiO

＋H2O

（3）Si＋2OH－＋H2O===SiO

＋2H2↑

（4）SiO

＋2H＋===H2SiO3↓

解析　C与过量的盐酸反应生成白色沉淀E，则E可能是硅酸或氯化银，若E是氯化银，则C是硝酸银，A为银，则根据已有知识，银可以与硝酸反应生成硝酸银，而银与硝酸反应能生成三种产物，不符合框图中物质间的转化关系。

则E只能为硅酸，则C为硅酸盐，A为硅，a溶液为强碱的水溶液，进一步推出B为二氧化硅。

17．

（1）①Al（OH）3＋3H＋===Al3＋＋3H2O

②2MgO·3SiO2·nH2O

③氢氧化铝具有很大的表面积，能吸附水中的悬浮物

（2）①D　②Al2O3＋6H＋===2Al3＋＋3H2O

③C

18．部分固体溶解，溶液由无色变成蓝色

（1）②盛有浓硫酸的洗气瓶　③装有碱石灰的干燥管

（2）Cu2O＋H2

2Cu＋H2O

解析　方案1：

取该红色固体加入适量稀H2SO4，实验现象为部分固体溶解，溶液由无色变成蓝色，结论为红色固体中含有Cu2O。

方案2：

（1）②在氢气发生器与硬质玻璃管之间加一个盛有浓硫酸的洗气瓶，用来干燥氢气。

③在盛有无水硫酸铜的干燥管后再连接一个装有碱石灰的干燥管，防止空气中的水蒸气进入无水硫酸铜中。

（2）加热条件下，氧化亚铜和氢气反应生成铜和水，反应的化学方程式：

Cu2O＋H2

2Cu＋H2O。

19．

（1）AlCl3＋4NaOH===Na[Al（OH）4]＋3NaCl、FeCl3＋3NaOH===Fe（OH）3↓＋3NaCl

Na[Al（OH）4]＋CO2===NaHCO3＋Al（OH）3↓

2Al（OH）3

Al2O3＋3H2O

（2）生成白色胶状沉淀　SiO

＋H2O＋CO2===CO

＋H2SiO3↓

解析　

（1）Al2O3、SiO2、Fe2O3中，SiO2不与盐酸反应，Al2O3、Fe2O3均与盐酸反应。

加入过量盐酸，过滤，溶液甲为AlCl3、FeCl3的混合溶液，溶液乙为Na[Al（OH）4]和氢氧化钠的混合溶液，通入过量二氧化碳，发生反应为CO2＋OH－===HCO

，CO2＋[Al（OH）4]－===Al（OH）3↓＋HCO

。

（2）滤渣A为SiO2，加入适量烧碱溶液，发生反应SiO2＋2OH－===SiO

＋H2O，通入过量二氧化碳则发生反应SiO

＋H2O＋CO2===H2SiO3↓＋CO

，看到有白色胶状沉淀生成。

20．

（1）H＋＋OH－===H2O

（2）0.15molMg（OH）2、0.1molAl（OH）3

（3）3∶4

（4）2.5mol·L－1

解析　

（1）加入NaOH溶液0～20mL时，无沉淀生成，说明H2SO4过量，开始时发生NaOH和H2SO4的反应。

（2）根据图示，可以判断出沉淀量最大时，沉淀的成分为0.15molMg（OH）2和0.2molAl（OH）3,0.2molAl（OH）3全部溶解需要40mLNaOH溶液，因此加入NaOH溶液体积为220mL时，有0.1molAl（OH）3溶解，则沉淀的成分为0.15molMg（OH）2、0.1molAl（OH）3。

（3）根据镁、铝元素守恒，镁、铝的物质的量分别为0.15mol、0.2mol。

（4）根据40mLNaOH溶液可溶解0.2molAl（OH）3，可加c（NaOH）＝

＝5mol·L－1。

加入200mLNaOH溶液时，沉淀量最大，此时沉淀为Mg（OH）2和Al（OH）3，溶液中溶质为Na2SO4，由n（Na＋）＝2n（SO

）知，n（NaOH）＝2n（H2SO4），n（H2SO4）＝5mol·L－1×0.2L×

＝0.5mol，则c（H2SO4）＝

＝2.5mol·L－1。

21．

（1）①E　D　G　②铝、镁与稀硫酸反应放热且生成气体，使锥形瓶中气体压强变大

（2）①使分液漏斗内气体压强与锥形瓶内气体压强相等，打开分液漏斗活塞时稀硫酸能顺利滴下；可以消除由于加入稀硫酸引起的氢气体积误差

②V1－V2

解析　实验中通过测定气体体积来确定样品中各组分的质量分数，所以装置的连接顺序为A、E、D、G；稀硫酸不能滴入的原因是产生的氢气使锥形瓶内的压强增大，从而大于外界大气压所致；导管a的作用是平衡气压，使液体能够顺利滴下，同时消除滴入的硫酸对气体体积的影响。