《家族中的元素》综合复习试题
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《家族中的元素》综合复习试题
一、选择题(本题包括12小题，每小题4分，共48分)
1.下列物质中，属于纯净物的是( )
A.生铁 B.青铜
C.漂白粉 D.胆矾
解析： A、B两项均为合金;漂白粉的主要成分是CaCl2和Ca(ClO)2;胆矾的化学式是CuSO4•5H2O。
答案： D
2.空对空“响尾蛇”导弹头部的“红外眼睛”，能分辨出0.001 ℃的温差变化，它是由热敏陶瓷材料和热释电陶瓷材料做成的。下列叙述中不正确的是( )
A.“红外眼睛”对热非常敏感
B.“红外眼睛”的热目标是敌机发动机或尾部喷口高温区
C.“红外眼睛”的电阻值随温度明显变化
D.“红外眼睛”的工作原理与人眼相同
解析： 热敏陶瓷对物质的感应是温差的变化，而人眼的工作原理则是光学成像，所以两者的工作原理是不同的。
答案： D
3.世界著名的科技史专家李约瑟博士考证说：“中国至少在距今3 000年以前，就已经使用玻璃了。”下列有关玻璃的说法不正确的是( )
A.制普通玻璃的原料主要是纯碱、石灰石和石英
B.普通玻璃的成分主要是硅酸钠、硅酸钙和二氧化硅
C.玻璃在加热熔化时有固定的熔点
D.盛放烧碱溶液的试剂瓶不能用玻璃塞，是为了防止烧碱跟二氧化硅生成硅酸钠而使瓶塞与瓶口粘在一起
答案： C
4.能鉴别Na2SiO3、CaCO3、SiO2三种白色粉末的试剂是( )
A.苛性钠溶液 B.水
C.NaCl溶液 D.稀盐酸
解析： Na2SiO3能与稀盐酸反应生成沉淀，CaCO3与稀盐酸反应生成气体，SiO2与稀盐酸不反应，综上可知选用稀盐酸。
答案： D
5.用坩埚钳夹住一小块刚用酸处理过的铝箔，在酒精灯上加热至熔化，发现熔化的铝并不滴落。下列关于实验现象的解释不正确的是( )
A.铝在空气中能很快形成氧化膜 B.氧化铝薄膜兜住了熔化的铝
C.氧化铝的熔点比铝高 D.铝箔表面温度低，未熔化
解析： 铝在空气中很快被氧化成Al2O3，且Al2O3熔点高，加热不易熔化。
答案： D
6.下列混合溶液中，加入过量的氨水产生沉淀，再加入过量的氢氧化钠溶液，沉淀消失的是( )
A.NaCl和MgCl2 B.NaNO3和KNO3
C.K2SO4和Al2(SO4)3 D.MgCl2和AlCl3
解析： A、D两项中Mg(OH)2不溶于NaOH溶液;B项中的物质与氨水不反应。
答案： C
7.下列物质中，不能通过化合反应制取的是( )
A.H2SiO3 B.Fe(OH)3
C.Fe(NO3)2 D.CaSiO3
解析： A选项中含氧酸H2SiO3对应的酸性氧化物为SiO2，因为SiO2不溶于H2O，故不能由SiO2与H2O化合得到;B选项中Fe(OH)3可由化合反应4Fe(OH)2+O2+2H2O===4Fe(OH)3得到;C选项中Fe(NO3)2可由化合反应2Fe(NO3)3+Fe===3Fe(NO3)2得到;D选项中CaSiO3可由CaO和SiO2在高温下反应得到，即CaO+SiO2=====高温CaSiO3。
答案： A
8.某溶液中加入铝粉能产生氢气，在该溶液中一定能大量共存的离子组是( )
A.Na+、K+、Cl-、SO2-4 B.Cu2+、Fe2+、NO-3、SO2-4
C.Na+、Ca2+、Cl-、ClO- D.K+、NH+4、Cl-、SO2-4
解析： 加入铝粉产生氢气的溶液可能呈酸性也可能呈碱性，B选项中酸性条件下NO-3能将Fe2+氧化，与铝粉反应也得不到氢气;C选项中酸性条件下ClO-不能大量共存;D选项中碱性条件下NH+4不能大量共存。
答案： A
9.能实现下列物质间直接转化的元素是( )
单质――→+O2氧化物――→+H2O酸或碱――→+NaOH或HCl盐
A.硅 B.硫
C.铜 D.铁
解析： SiO2、CuO、Fe3O4均不与水反应生成对应的酸或碱，故A、C、D均错;B项，S+O2=====点燃SO2，SO2+H2O??H2SO3，H2SO3+2NaOH===Na2SO3+2H2O，可以实现转化，故选B。
答案： B
10.下列离子方程式书写正确的是( )
A.澄清石灰水中通入过量的CO2：Ca2++2OH-+CO2===CaCO3↓+H2O
B.碳酸钠溶液中加入二氧化硅：CO2-3+SiO2===SiO2-3+CO2↑
C.二氧化硅与烧碱溶液反应：SiO2+2OH-===SiO2-3+H2O
D.硅酸和烧碱溶液中和：H++OH-===H2O
解析： A项在澄清石灰水中通入过量CO2，产物应为Ca(HCO3)2;B项Na2CO3溶液与SiO2不反应;D项硅酸是弱酸不能拆开写。
答案： C
11.下列离子方程式中，正确的是( )
A.铝溶解在NaOH溶液中：2Al+2OH-+6H2O===2[Al(OH)4]-+3H2↑
B.氨水滴入AlCl3溶液中：Al3++3OH-===Al(OH)3↓
C.MgO溶于稀盐酸中：O2-+2H+===H2O
D.Al(OH)3溶于稀硫酸中：OH-+H+===H2O
解析： 氨水是弱电解质，不应写成OH-，B项错误;MgO和Al(OH)3都属于难溶物，所以在书写离子方程式时不应写成离子形式，C、D两项错误。
答案： A
12.某化学小组在常温下测定一定质量的某铜铝混合物中铜的质量分数，设计了如下实验方案：
方案Ⅰ：铜铝混合物――→足量溶液A充分反应测定生成气体的体积
方案Ⅱ：铜铝混合物――→足量溶液B充分反应测定剩余固体的质量
下列有关判断中不正确的是( )
A.溶液A和B均可以是盐酸和NaOH溶液
B.溶液A和B均可以选用稀硝酸
C.若溶液B选用浓硝酸，则测得铜的质量分数偏小
D.实验方案Ⅱ更便于实施
解析： 因铝具有两性，而铜不能与碱、无强氧化性的酸反应，所以溶液A和溶液B是盐酸或氢氧化钠时，都能与铝反应，故A项正确;若溶液A和B都是稀硝酸时，则方案Ⅱ无法实施，故B项错误;若溶液B是浓硝酸时铝钝化，导致剩余固体质量增加，所以测得铜的质量分数偏小，故C项正确;又因测固体质量比测气体体积易进行，故D项正确。
答案： B
二、非选择题(本题包括5小题，共52分)
13.(9分)(1)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________，相应化学方程式是______________________________。
(2)盛放烧碱等碱性溶液不宜用磨口玻璃塞。因为__________________________ ____________________________________________________________________________，
写出相应的离子方程式___________________________________。
解析： (1)由于H2SiO3的酸性比碳酸的弱，故Na2SiO3+CO2+H2O===H2SiO3↓+Na2CO3或Na2SiO3+2CO2+2H2O===H2SiO3↓+2NaHCO3而变质，故应密封保存。
(2)因玻璃的主要成分是SiO2，故盛放NaOH时在磨口处发生反应2NaOH+SiO2===Na2SiO3+H2O且Na2SiO3是一种矿物胶，能使瓶塞与瓶口黏结。
答案： (1)空气中的CO2与Na2SiO3水溶液发生反应 有白色胶状沉淀物生成 Na2SiO3+H2O+CO2===Na2CO3+H2SiO3↓或Na2SiO3+2CO2+2H2O===H2SiO3↓+2NaHCO3
(2)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-+SiO2===SiO2-3+H2O
14.(10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，工业上曾普遍采用高纯硅与纯氮在1 300 ℃反应获得。
(1)根据性质，推测氮化硅陶瓷的用途是________(填字母)。
A.制汽轮机叶片 B.制有色玻璃
C.制永久性模具 D.制造柴油机
(2)画出N的原子结构示意图：________。根据元素周期律知识，请写出氮化硅的化学式：________________________________________________________________________。
(3)氮化硅陶瓷抗腐蚀能力强，除氢氟酸外，它不与其他无机酸反应，试推测该陶瓷被氢氟酸腐蚀的化学方程式：______________________________。
(4)现用四氯化硅和氮气在氢气气氛保护下，加强热发生反应，可得较高纯度的氮化硅，反应的化学方程式为______________________________。
答案： (1)ACD (2)○+7 2?? 5?? Si3N4
(3)Si3N4+12HF===3SiF4↑+4NH3↑
(4)3SiCl4+2N2+6H2=====强热Si3N4+12HCl
15.(11分)铝是一种重要的金属，在生产、生活中具有许多重要的用途，下图是从铝土矿中制备铝的工艺流程：
已知： 铝土矿的主要成分是Al2O3，此外还含有少量SiO2、Fe2O3等杂质;回答下列问题：
(1)向铝土矿中加入足量盐酸过滤后所得滤渣A的主要成分为________。
(2)在工艺流程中，加入足量氢氧化钠溶液过程中发生反应的离子方程式为__________________________________________________________________________，
过滤后所得滤渣B的成分为________。用二氧化碳酸化后过滤所得滤液中的溶质是________。
解析： Fe2O3、Al2O3能溶于盐酸，滤渣A为SiO2，加足量氢氧化钠溶液，溶液中的H+、Fe3+、Al3+能与OH-反应，过滤所得滤液中的溶质是Na[Al(OH)4]、NaCl，滤渣B是氢氧化铁。
答案： (1)SiO2 (2)H++OH-===H2O、
Fe3++3OH-===Fe(OH)3↓、Al3++3OH-===Al(OH)3↓、
Al(OH)3+OH-===[Al(OH)4]-(后两个离子方程式写为Al3++4OH-===[Al(OH)4]-也可)
Fe(OH)3 NaHCO3、NaCl
16.(10分)一无色透明的溶液做如下实验：
①取少量溶液滴加盐酸酸化的BaCl2溶液，有白色沉淀生成。
②另取部分溶液加入Na2O2，有无色无味气体放出且有白色沉淀生成，加入Na2O2的量与生成沉淀的量的关系如图所示，试问：
(1)Cu2+、NH+4、Al3+、Mg2+、Na+、Fe3+、CO2-3、K+、SO2-4等离子中一定存在的离子是________;可能存在的离子是________;一定不存在的离子是________。
(2)上述溶液至少由________等物质混合而成。
解析： (1)因为加入用盐酸酸化的BaCl2溶液有白色沉淀生成，一定含有SO2-4，不能判断是否有CO2-3;加入Na2O2生成的无色无味气体是氧气，一定不存在NH+4;溶液为无色透明说明没有Cu2+、Fe3+;溶液中加入Na2O2有NaOH生成，随着Na2O2加入量的增加，白色沉淀增加，但再加入Na2O2沉淀量反而减少，说明一定含有Al3+，沉淀减少到一定量后就不再减少，说明含有Mg2+。有Al3+存在则不能含有CO2-3，所以一定存在的离子是Al3+、Mg2+、SO2-4;可能存在的离子是Na+、K+;一定不存在离子的是Cu2+、NH+4、Fe3+、CO2-3。
(2)一定存在的离子组合成物质为MgSO4和Al2(SO4)3，故至少2种。
答案： (1)SO2-4、Al3+、Mg2+ Na+、K+ NH+4、Cu2+、Fe3+、CO2-3
(2)MgSO4、Al2(SO4)3
17.(12分)在一定条件下可实现如图所示物质之间的变化：
请填写下列空白：
(1)孔雀石的主要成分是CuCO3•Cu(OH)2(碱式碳酸铜)，受热易分解，上图中的F是________。
(2)写出明矾与过量NaOH溶液反应的离子方程式：
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(3)图中所得G和D都是固体，混合后在高温下可发生反应，写出该反应的化学方程式：____________________________。
(4)每生成1 mol D，同时生成________mol E。
解析： A是Na[Al(OH)4]，有关反应为Al3++4OH-===[Al(OH)4]-，孔雀石受热分解的方程式为CuCO3•Cu(OH)2=====△2CuO+CO2↑+H2O，则F应是CO2，G是CuO;A与F反应的方程式为CO2+[Al(OH)4]-===Al(OH)3↓+HCO-3(或CO2+2[Al(OH)4]-===2Al(OH3)↓+CO2-3+H2O)，沉淀是Al(OH)3，受热分解得到H2O和Al2O3(B);Al2O3电解生成Al和O2。因D为固体，则D是Al，E是O2;Al和CuO的反应类似于铝热反应;最后一问可用反应式2Al2O3=====通电4Al+3O2↑来计算。
答案： (1)CO2 (2)Al3++4OH-===[Al(OH)4]-
(3)3CuO+2Al=====高温Al2O3+3Cu (4)34