1、第4章 材料家族中的元素 单元测试题一、选择题1NaH是一种离子化合物，与水反应时生成烧碱和氢气，它也能和乙醇等反应产生氢气。下列关于NaH的叙述中正确的是（ ）A与水反应时，水作氧化剂BLiH中阳离子半径小于阴离子半径C跟乙醇反应时，放出氢气的速度比跟水反应时更快D与水反应时，生成的烧碱是还原产物2下列叙述中，正确的是（ ）ANa比K的金属性强BNa和K的电子层数相同CNa和K都是强还原剂DNa和K灼烧时都能使火焰呈现紫色3下面关于Na2CO3和NaHCO3性质的叙述，不正确的是（ ）A在水中的溶解度：碳酸钠碳酸氢钠B热稳定性：碳酸钠碳酸氢钠C等质量的碳酸钠和碳酸氢钠分别与足量的盐酸反应，前
2、者产生二氧化碳少D足量的碳酸钠和碳酸氢钠分别与等物质的量的盐酸反应，两者产生二氧化碳一样多4向100mLNaOH溶液中通入标况下的CO21.12L后，将溶液小心蒸干后得到不含结晶水的固体5.08g，则下列说法中正确的是（ ）A原NaOH溶液的浓度是1.00mol/L，所得固体是Na2CO3B原NaOH溶液的浓度是0.500mol/L，所得固体是Na2CO3和NaHCO3C原NaOH溶液的浓度是1.00mol/L，所得固体是Na2CO3和NaOHD原NaOH溶液的浓度是0.900mol/L，所得固体是Na2CO3和NaHCO35在一定温度下，向饱和烧碱溶液中放入一定质量的过氧化钠，充分反应后，使
3、之恢复到原来温度。下列说法正确的是（ ）A溶液中Na+浓度增大，有O2放出 B溶液pH不变，有H2放出C溶液中Na+数目减少，有O2放出 D溶液pH增大，有O2放出6铷是一种碱金属元素，下列对铷及其化合物性质的推断正确的是（ ）铷的熔点比钾的高，碳酸铷的水溶液呈碱性，氢氧化铷的碱性比氢氧化钠强，铷在氧气中燃烧主要生成氧化铷，铷不能从硫酸铜溶液中置换出金属铜来源:学科网A B C D7钙和钠相似，也能形成含O22-离子的过氧化物，下列叙述不正确的是（ ）A过氧化钙的化学式是CaO2B1 mol过氧化钙或过氯化钠跟足量的水反应都生成1mol氧气CO22-离子的电子式为D过氧化钙或过氯化钠都是强氧化
4、剂8有关Al与NaOH溶液反应的说法中，正确的是（ ）A铝是还原剂，其还原产物是Al(OH)3BNaOH是氧化剂，其还原产物是H2C铝是还原剂，H2O和NaOH都是氧化剂DH2O是氧化剂，Al被氧化9下列物质既能与稀硫酸反应，又能与NaOH溶液反应的是 （ ）NaHCO3 (NH4)2S Al2O3 Al(OH)3 AlA B C D全部10资料显示：人体中铝的含量过高会导致人的早期衰老，铝在脑中蓄积可引起大脑神经的退化，记忆力衰退，智力和性格也会受到影响，甚至呈现老年性痴呆。明矾是一种常用于炸油条、油饼等油炸食品的含铝食品添加剂。下列有关明矾的说法中不正确的是（ ）A明矾能与水反应生成胶状A
5、l(OH)3B明矾能净水是因为明矾可以吸附水中悬浮的杂质C明矾能净水主要是因为其水溶液有杀菌消毒作用D明矾易溶于水11把a g 铝铁合金粉末溶于足量盐酸中，再加入过量氢氧化钠溶液。过滤出沉淀，经洗涤、干燥、灼烧，得到红棕色粉末的质量仍为a g，则此合金中铝的质量分数为( )A70% B30% C52.4% D22.2%12密闭容器中装有1mol NaHCO3和0.8mol Na2O2，加热充分反应后，容器内残留的固体是( )A0.8molNa2CO3和0.6molNaOH B0.5molNa2CO3和1molNaOHC0.8molNa2CO3和1molNaOH D1molNa2CO3和0.6m
6、olNaOH 13下列关于金属的叙述中正确的是( )A常温下所有的金属都是固态B金属具有导电、导热和延展性C金属元素的原子只有还原性，离子只有氧化性D金属元素大多数以化合态存在于自然界14关于锂、钠、钾、铷、铯的性质递变规律，不正确的叙述是（ ）A单质的密度依次增大 B单质的熔沸点依次降低C单质的还原性依次增强 D离子的氧化性依次减弱15把CO2和NO的混合气体VL缓缓通过足量的Na2O2固体，充分反应后，测得剩余气体体积大约只有原来的一半，则混合气体中CO2和NO的体积比不可能是（ ）A21 B32 C34 D5416取a g某物质在O2中完全燃烧，将其产物跟足量的Na2O2固体完全反应，反
7、应后固体的质量恰好也增加了a g。下列物质中不能满足上述结果的是（ ）AH2BCOCC6H12O6DC12H22O1117向含1mol HCl和1mol MgSO4的混合溶液中加入1molL1的Ba(OH)2溶液，产生沉淀的物质的量(n)与加入Ba(OH)2溶液体积(V)间的关系图正确的是（ ）18下面关于硅的叙述中，正确的是（）A硅的非金属性比碳强，只有在高温下才能跟氢气起化合反应 B硅是构成矿物和岩石的主要元素，硅在地壳中的含量在所有的元素中居第一位C硅的化学性质不活泼，在自然界中可以以游离态存在D硅在电子工业中，是重要的半导体材料二、非选择题19某研究性学习小组对某废旧合金（含有Cu、F
8、e、Si 三种成分）进行分离、回收。其工业流程如下：已知：298K时，KspCu(OH)2=2.010-20，KspFe(OH)3=4.010-38， KspMn(OH)2 =1.910-13，根据上面流程回答有关问题：（1）操作、一定都不含有的操作是 ；A.过滤 B.洗涤 C.干燥 D.蒸馏（2）过量的还原剂应是 ,溶液a中发生的反应的离子方程式为 ；（3）若用x mol/L KMnO4溶液处理溶液b，当恰好将溶液中的阳离子完全氧化时消耗KMnO4溶液ymL，则最后所得红棕色固体C的质量为 g（用含x、y的代数式表示）；（4）将溶液c调节pH至2.9-3.2的目的是 ；（5）常温下，取0.2
9、mol/L的CuCl2溶液，若要使Cu2+开始沉淀，应调节pH至 。（6）工业上由红棕色固体C制取相应单质常用的方法是 ；A电解法 B热还原法 C热分解法（7）用惰性电极电解溶液e制取固体B，所发生的化学反应方程式为 。20现有以下四种物质：A.Si B.FeCl3 C.NaHCO3 D.Na2SiO3请根据题意选择恰当的选项用字母代号填空。（1）可与KSCN溶液反应，溶液变红的是_ _；（2）常用于焙制糕点，也可用作抗酸药的是_ _；（3）可用于制备硅胶和木材防火剂的是_ _；（4）可用于制造计算机芯片的是 。21镁橄榄石主要成分是Mg2SiO4，电解法促进镁橄榄石固定CO2的工艺流程如下图
10、所示：已知：Mg2SiO4(s)+4HCl(aq)2MgCl2(aq)+SiO2(s)+2H2O(l) H =49.04 kJmol-1固碳时主要反应的方程式为NaOH(aq)+CO2(g)=NaHCO3(aq)。（1）上图方框里的操作名称是 ，横线上的物质有（填化学式） ；（2）下列物质中也可用作“固碳”的是（填字母序号） ；ACaCl2 BNH3H2OCNa2CO3 DH2O（3）由下图可知，90 后曲线A溶解效率下降，分析其原因 ；（4）经分析，所得碱式碳酸镁沉淀中含有少量NaCl。为提纯，可采取的方法是 ，本流程中可循环利用的物质是（填化学式） ；（5）另一种橄榄石的组成是Mg9FeS
11、i5O20，用氧化物的形式可表示为 。22某学习小组用如图所示装置测定铝镁合金中铝的质量分数和铝的相对原子质量。（1）A中试剂为_；（2）实验前，先将铝镁合金在稀酸中浸泡片刻，其目的是_；（3）检查气密性，将药品和水装入各仪器中，连接好装置后，需进行的操作还有：记录C的液面位置；将B中剩余固体过滤，洗涤，干燥，称重；待B中不再有气体产生并恢复至室温后，记录C的液面位置；由A向B中滴加足量试剂。上述操作的顺序是_(填序号)；记录C的液面位置时，除平视外，还应_；（4）B中发生反应的化学方程式为_；（5）若实验用铝镁合金的质量为a g，测得氢气体积为b mL(已换算为标准状况)，B中剩余固体的质量
12、为c g，则铝的相对原子质量为_；（6）实验过程中，若未洗涤过滤所得的不溶物，则测得铝的质量分数将_(填“偏大”“偏小”或“不受影响”)。23物质AH有下图所示转化关系（有些产物没有列出）。其中，B是一种极易溶于水的气体，D是能使湿润的淀粉KI试纸变蓝的物质，G是难溶于水的蓝色固体。试填写下列空白：(1)写出Cu与H的浓溶液反应的化学方程式： ； (2)写出反应的离子方程式： ；(3)用电子式表示A和B的形成过程： 、 ；(4)用惰性电极电解F的水溶液时，两极的电极反应式为：正极 ；负极 。24化合物A由周期不同的短周期元素X、Y组成，是良好的耐热冲击材料。w.w.w.k.s.5.u.c.o.
13、mX的单质既可与盐酸反应，又可与NaOH溶液反应，X的原子结构示意图为 ；X的硫酸盐溶液与过量NaOH溶液反应的离子方程式为 一定条件下，A和水缓慢作用生成含Y的化合物Z，Z分子含有10个电子；Z与H2O2反应，其产物之一是Y的单质，Y的单质地电子式为 ，Z分子的结构呈 ；A的化学式是 ；（4）X的单质、石墨和二氧化钛（TiO2）按比例混合，高温下反应得到的化合物均由两种元素组成，且都是新型陶瓷材料（在火箭和导弹上有重要应用），其反应的化学方程式是 。参考答案1【答案】A【解析】NaHH2O=NaOHH2 NaHCH3CH2OHCH3CH2ONaH2A与水反应时，水作氧化剂，正确。BLiH中阳
14、离子半径大于阴离子半径，Li 和H 电子层结构相同，Li 核电荷数大，半径小。C跟乙醇反应时，放出氢气的速度比跟水反应时更慢，乙醇中羟基上的氢比水更难电离。D与水反应时，生成的氢气既是还原产物，又是氧化产物。2【答案】C【解析】A同族元素，从上往下，金属性逐渐增强，钾比钠活泼；B.钾比钠多一个电子层；D.钠的焰色为黄色，钾的焰色反应，透过蓝色钴玻璃显紫色。3【答案】D【解析】D不正确Na2CO32HCl=2NaClH2OCO2,每1molHCl得到0.5molCO2NaHCO2HCl=NaClH2OCO2, 每1molHCl得到1molCO24【答案】D5【答案】C6【答案】B7【答案】B8【
15、答案】D9【答案】D10【答案】C11【答案】B12【答案】D13【答案】BD14【答案】A15【答案】C16【答案】D17【答案】D18【答案】D【解析】硅的非金属性比碳弱，A项错；硅在地壳中的含量在所有的元素中居第二位，排名前四位的是O、Si、Al、Fe，所以B项错；硅在自然界中是以化合态存在的，所以C项也错，答案应选D。19【答案】（1）D（2）Cu或铜 2Fe3+Cu=2Fe2+Cu2+（3）0.4xy（4）保证Fe3+沉淀完全而其他金属阳离子不沉淀 （合理答案均计分）（5）4.5（6）B（7）CuCl2 Cu+Cl2【解析】（1）操作、都是将不溶固体与液体分离，所以都有过滤、洗涤、干
16、燥的操作，则不可能存在蒸馏操作，蒸馏是分离互溶液体的操作，答案选D；（2）过量的氯化铁溶液与合金中的Cu、Fe反应生成氯化亚铁和氯化铜，同时溶液中还存在过量的氯化铁，根据流程图可知固体B可由溶液e得到，所以B为Cu，则过量的还原剂是铜或Cu；溶液a中发生的离子方程式是2Fe3+Cu=2Fe2+Cu2+；（3）溶液b为氯化亚铁和氯化铜的混合液，若用x mol/L KMnO4溶液处理溶液b，则高锰酸钾与亚铁离子发生氧化还原反应，亚铁离子被氧化为铁离子，高锰酸根离子被还原为锰离子，当恰好将溶液中的阳离子完全氧化时消耗KMnO4溶液ymL，根据得失电子守恒，则亚铁离子的物质的量是xy10-35mol，
17、生成的红棕色固体为Fe2O3，则该固体的质量是xy10-35mol/2160g/mol=0.4xyg；（4）根据沉淀的溶度积的数值，氢氧化铁的溶度积最小，所以溶液pH调节至2.9-3.2的目的是保证Fe3+沉淀完全而其他金属阳离子不沉淀；（5）常温下，取0.2mol/L的CuCl2溶液，则铜离子的浓度是0.2mol/L，若要使Cu2+开始沉淀，则c(Cu2+)c(OH-)2= KspCu(OH)2，所以c(OH-)=10-9.5mol/L，则pH=4.5，所以将溶液调节至4.5时铜离子开始沉淀；（6）工业上炼铁的方法常用还原氧化铁的方法，对于很活泼的金属采用电解法，对于很不活泼的金属用热分解法
18、，对于较活泼的金属采用热还原法，答案选B；（7）溶液e中含有氯化铜，钾离子的放电能力较铜离子弱，则用惰性电极电解氯化铜时，电解的实质是电解溶质氯化铜，所以反应方程式是CuCl2 Cu+Cl2。20【答案】（1）B （2）C （3）D （4）A （不用字母代号表示不计分）【解析】（1）与KSCN溶液反应，溶液变红色的物质中含有+3价Fe，所以选择B；（2）用于焙制糕点，也可用作抗酸药的碳酸氢钠，常作发泡剂和治疗胃酸过多，所以选择C；（3）用于制备硅胶和木材防火剂的是硅酸钠，俗称水玻璃，可作防火材料，选择D；（4）用于计算机芯片的单质Si，选择A。21【答案】（1）电解；H2、Cl2（2）B C（
19、3）120 min后溶解达到平衡，而反应放热，升温平衡逆向移动，溶解效率降低（4）洗涤；NaCl（答H2、Cl2或HCl也给分）（5）9MgOFeO5SiO2（书写顺序不作要求）【解析】（1）根据流程图可知，饱和食盐水在通电的条件下发生电解，生成氢氧化钠，用于固碳，生成的氢气和氯气用于产生HCl，所以方框内的操作为电解，横线上的物质为H2、Cl2；（2）用于固碳的物质需与二氧化碳发生反应，二氧化碳不与氯化钙反应，在水中的溶解度不大，而与一水合氨反应生成碳酸铵或碳酸氢铵，与碳酸钠反应生成碳酸氢钠，所以答案选BC；（3）镁橄榄石溶于盐酸的反应是可逆的放热反应，开始随温度升高溶解效率高，达到90 时
20、反应达到平衡状态，再升高温度，平衡逆向移动，则溶解速率降低；（4）碱式碳酸镁沉淀中含有少量NaCl，氯化钠溶于水，而碱式碳酸镁不溶于水，所以用洗涤的方法可除去NaCl；镁橄榄石溶解后得到的滤液为氯化镁，与固碳的产物碳酸钠反应生成碱式碳酸镁沉淀和氯化钠，氯化钠又可电解产生氢氧化钠等，所以用于循环的物质是NaCl。（5）另一种橄榄石的组成是Mg9FeSi5O20，其中Fe为+2价，其中含有的氧化物为MgO、FeO、SiO2，根据氧化物的书写形式，该物质用氧化物的形式可表示为9MgOFeO5SiO2。22【答案】 NaOH溶液 除去铝镁合金表面的氧化膜 使D和C的液面相平 2Al2NaOH2H2O=
21、2NaAlO23H2 偏小【解析】（1）由于B中有固体剩余，这说明加热的试剂不是酸，而氢氧化镍，镁与氢氧化钠不反应，铝与氢氧化钠溶液反应生成偏铝酸钠和氢气。（2）由于镁铝均是活泼的金属，在其表面有氧化膜，则实验前，先将铝镁合金在稀酸中浸泡片刻，其目的是除去铝镁合金表面的氧化膜。（3）实验前首先记录C中液面位置，然后加入氢氧化钠溶液，当不再有气体产生时再记下液面位置，最后将B中剩余固体过滤、洗涤、干燥，称重，所以上述操作的顺序是。由于气体的体积受压强的影响，所以再记录液面时还需要使D和C的液面相平。（3）氢氧化钠溶液与铝反应，镁不反应，则B中反应的离子方程式为2Al+2NaOH+2H2O2NaA
22、lO2+3H2。（4）氢气的物质的量是，则根据方程式可知需要金属铝的物质的量是。合金中铝的质量是（ac）g，则铝的相对原子质量是。（5）实验过程中，若未洗涤过滤所得的不溶物，则剩余固体质量偏大，即c偏大，所以测得铝的质量分数将偏小。23【答案】(1)Cu4HNO3=Cu(NO3)2 2NO22H2O (2)Cu4H+ 2NO3=Cu2+2NO22H2O（3）、【解析】根据B是极易溶于水的气体，且是A与浓硫酸反应生成的，可知B是HCl气体，再根据G是蓝色固体，可知G为Cu(OH)2 。C能与G反应，也能与Cu和NaNO3 反应生成E和F，C应该显酸性，故C只能为NaHSO4溶液。则D为NO气体。H为HNO324【答案】【解析】（1）X的单质既可与盐酸反应，又可与NaOH溶液反应，X为Al元素，X的原子结构示意图为（2）铝盐与过量NaOH溶液反应转化为偏铝酸盐，发生的离子反应方程式为：Al3+4OH=AlO2+2H2O。（3）A和水缓慢作用生成含Y的化合物Z，Z分子含有10个电子个电子，可以推测Z是一种氢化物，常见的氢化物由NH3、CH4、HF等；Z与H2O2反应，其产物之一是Y的单质，知道Z是NH3。A具有良好的耐热冲击性能，由以上几种元素与Al构成的化合物来看只有N与Al构成AlN。（4）由题意可以得到答案。
