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专题 3 从矿物到基础材料 （ 45 分钟 100 分）. 一、选择题（本题共 12 小题，每小 题 4 分，共 48 分） 1. （ 2009· 广东理基）下列关于硅单质及其化合物的说法正确的是（ ） ①硅是构成一些岩石和矿物的基本元素 ②水泥、玻璃、水晶饰物都是硅酸盐制品 ③高纯度的硅单质广泛用于制作光导纤维 ④陶瓷是人类应用很早的硅酸盐材料 A.①② B.②③ C.①④ D.③④. 【 解析 】 选 C 。水晶和光导纤维的成分是 SiO 2 ，②③错；水泥、玻璃、陶瓷的成分是硅酸盐。.
E N D
专题3 从矿物到基础材料 （45分钟 100分）
一、选择题（本题共12小题，每小 题4分，共48分） 1.（2009·广东理基）下列关于硅单质及其化合物的说法正确的是（ ） ①硅是构成一些岩石和矿物的基本元素 ②水泥、玻璃、水晶饰物都是硅酸盐制品 ③高纯度的硅单质广泛用于制作光导纤维 ④陶瓷是人类应用很早的硅酸盐材料 A.①② B.②③ C.①④ D.③④
【解析】选C。水晶和光导纤维的成分是SiO2，②③错；水泥、玻璃、陶瓷的成分是硅酸盐。【解析】选C。水晶和光导纤维的成分是SiO2，②③错；水泥、玻璃、陶瓷的成分是硅酸盐。
2.（2010·海淀区高一检测）金属冶炼技术随人类对自然界认识的不断深入而发展。下列金属中，常用作还原剂冶炼其他金属的是（ ） A.Ag B.Cu C.Fe D.Al 【解析】选D。金属铝是一种非常活泼的金属，能够和比它不活泼的金属氧化物发生铝热反应，放出大量的热，可以用于冶炼难熔金属。
3.某铜粉中混有少量铁粉，要将混合物中的铁粉除去，应选择的最佳实验方案是（ ） A.混合物 过滤，洗涤，隔绝空气干燥 B.混合物 过滤，洗涤，隔绝空气干燥 C.混合物 过滤，洗涤，隔绝空气干燥 D.混合物 冷却 过滤，洗涤，隔绝 空气干燥 足量稀硫酸 搅拌 足量硫酸铜溶液 搅拌 足量硫酸锌溶液 搅拌 空气 加强热 足量盐酸
【解析】选A。要将混合物中的铁粉除去，所加的试剂必须能够和铁反应，但是不能和Cu反应。硫酸锌和铁不反应，在空气中加热时，铜粉和铁粉都能够被空气中的氧气氧化，C、D都不符合要求。铁虽然可以和硫酸铜溶液发生置换反应，但是在铁的表面生成铜，有一部分铁被铜所包围，不容易将铁全部除去，不是最佳方法。【解析】选A。要将混合物中的铁粉除去，所加的试剂必须能够和铁反应，但是不能和Cu反应。硫酸锌和铁不反应，在空气中加热时，铜粉和铁粉都能够被空气中的氧气氧化，C、D都不符合要求。铁虽然可以和硫酸铜溶液发生置换反应，但是在铁的表面生成铜，有一部分铁被铜所包围，不容易将铁全部除去，不是最佳方法。
4.下列工业生产中，用石灰石作为原料的是（ ） ①海水提镁 ②制硅酸盐水泥 ③制普通玻璃 ④冶炼生铁 ⑤制漂白粉 A.①②③④ B.①②③⑤ C.②③④⑤ D.①②③④⑤
【解析】选D。海水提镁中CaCO3====CaO+CO2↑, CaO+H2O====Ca(OH)2，Ca(OH)2再与海水中的MgCl2反应得 到Mg(OH)2沉淀，所以用到石灰石。硅酸盐水泥的生产中 原料之一为石灰石，玻璃工业生产中CaCO3参与的反 应：CaCO3+SiO2====CaSiO3+CO2↑，高炉炼铁中，要用 到CaCO3除去脉石（SiO2），制漂白粉的反应：2Ca(OH)2+2Cl2====CaCl2+Ca(ClO)2+2H2O， 以上工业生产均涉及到石灰石的反应，故选D。 高温 高温
AgNO3溶液 盐酸 盐酸 AgNO3溶液 O2 Fe Fe O2 5．（2010·济宁高一检测）根据下列所示的转化关系，推断甲物质是( ) 甲 乙 丙 丁 甲 A．Cu B．CuO C．MgO D．Mg 【解析】选B。Cu不能与盐酸反应，排除A选项；若甲物 质是MgO或Mg，则乙是MgCl2，丙是AgCl或Mg(NO3)2，它 们都不能和Fe反应，排除C和D选项；B选项的转化关 系如下：CuO CuCl2 Cu(NO3)2 Cu CuO。
6.下列说法正确的是（ ） A.因SiO2不溶于水，故H2SiO3不是SiO2对应的酸，或者说SiO2不是H2SiO3的酸酐 B.CO2通入水玻璃中（Na2SiO3的水溶液）可以得到原硅酸 C.因为高温时SiO2与Na2CO3反应生成CO2，故硅酸的酸性比碳酸强 D.SiO2的俗称叫水晶
【解析】选B。酸酐的定义是含氧酸分解失去水分生成酸性氧化物，其中酸酐和含氧酸中的非金属化合价是相同的。由于：【解析】选B。酸酐的定义是含氧酸分解失去水分生成酸性氧化物，其中酸酐和含氧酸中的非金属化合价是相同的。由于： SiO2+2NaOH====Na2SiO3+H2O（SiO2是酸性氧化物） 所以说SiO2尽管不溶于水生成H2SiO3，但它仍是H2SiO3的酸酐，A错；二氧化碳和Na2SiO3溶液能反应：CO2+Na2SiO3+2H2O====Na2CO3+H4SiO4↓，B对；
高温下SiO2与Na2CO3反应：SiO2+Na2CO3====Na2SiO3+CO2↑这个反应原理是高熔点氧化物制低熔点氧化物，不能证明高温下SiO2与Na2CO3反应：SiO2+Na2CO3====Na2SiO3+CO2↑这个反应原理是高熔点氧化物制低熔点氧化物，不能证明 硅酸的酸性比碳酸强，因为这不是在溶液中进行的反应，C错；二氧化硅的俗名叫硅石，而不是叫水晶，水晶只是二氧化硅的一种晶体形式，D错。 高温
7.下列反应，其产物的颜色按红、红褐、淡黄、蓝色顺序排列的是（ ） ①金属钠在纯氧中燃烧； ②FeSO4溶液中滴入NaOH溶液，并在空气中放置一段时间； ③FeCl3溶液中滴入KSCN溶液； ④无水硫酸铜放入医用酒精中。 A.②③①④ B.③①②④ C.③②①④ D.①②③④
【解析】选C。①生成的Na2O2为淡黄色；②生成的Fe(OH)3为红褐色；③生成的Fe(SCN)3为红色；④生成的CuSO4·5H2O为蓝色。【解析】选C。①生成的Na2O2为淡黄色；②生成的Fe(OH)3为红褐色；③生成的Fe(SCN)3为红色；④生成的CuSO4·5H2O为蓝色。
8.在含有1 mol FeSO4的溶液中投入一小块金属钠，反应完全后，滤出沉淀并洗涤之，然后在空气中灼烧沉淀得到的固体物质是（ ） A.Fe B.FeO C.Fe(OH)3 D.Fe2O3
【解析】选D。将一小块金属钠投入FeSO4溶液中，会发生如下反应：2Na+2H2O====2NaOH+H2↑；FeSO4+2NaOH【解析】选D。将一小块金属钠投入FeSO4溶液中，会发生如下反应：2Na+2H2O====2NaOH+H2↑；FeSO4+2NaOH ====Fe(OH)2↓+Na2SO4。Fe(OH)2沉淀不稳定，容易被氧化：4Fe(OH)2+O2+2H2O====4Fe(OH)3。滤出的Fe(OH)3沉淀再灼烧，发生的反应是：2Fe(OH)3====Fe2O3+3H2O。所以，最终所得的固体物质是Fe2O3。 △
9.下列除杂质的方法不正确的是（ ） A.炭粉中混有硅粉时，用NaOH溶液充分洗涤后，过滤 B.SiO2中混有Fe2O3时，用稀硫酸充分洗涤后，过滤 C.硅酸钙中含有碳酸钙时，用稀盐酸充分洗涤后，过滤 D.碳酸钠中混有碳酸氢钠时，充分加热
【解析】选C。A项，Si+2NaOH+H2O====Na2SiO3+2H2↑，Si变为溶于水的Na2SiO3，而炭粉不反应，过滤即得炭粉；B项，Fe2O3+3H2SO4====Fe2(SO4)3+3H2O，Fe2O3变为溶于水的Fe2(SO4)3，而SiO2不与稀硫酸反应，过滤即得SiO2；C项，CaSiO3+2HCl====CaCl2+H2SiO3↓,CaCO3+2HCl【解析】选C。A项，Si+2NaOH+H2O====Na2SiO3+2H2↑，Si变为溶于水的Na2SiO3，而炭粉不反应，过滤即得炭粉；B项，Fe2O3+3H2SO4====Fe2(SO4)3+3H2O，Fe2O3变为溶于水的Fe2(SO4)3，而SiO2不与稀硫酸反应，过滤即得SiO2；C项，CaSiO3+2HCl====CaCl2+H2SiO3↓,CaCO3+2HCl ====CaCl2+CO2↑+H2O，硅酸钙变成了H2SiO3；D项，2NaHCO3====Na2CO3+CO2↑+H2O。 △
10.（2010·太原高一检测）1克镁铝合金投入到500 mL 2 mol/L的盐酸中完全溶解后，加入4 mol/L的烧碱溶液，当得到的沉淀最多时，加入烧碱溶液的体积是 （ ） A.500 mL B.350 mL C.300 mL D.250 mL 【解析】选D。当沉淀最多时，溶质只有NaCl，由元素守 恒知，n(NaOH)=n(HCl)=0.5 L×2 mol/L=1 mol，则
11．（2010·南京高一检测）继2009年3月1日我国嫦娥一号在月球硬着陆成功后，美国在10月9日又以半人马座火箭对月球进行了撞击，这些活动旨在探求月球资源。已知月球上的绿宝石（绿柱石）矿藏非常丰富，其主要化学成分是BenAl2（Si6O18），则n的值为( ) A．1 B．2 C．3 D．4
【解析】选C。将其改写成氧化物的形式：nBeO·Al2O3·6SiO2，根据氧元素守恒有：n+3+6×2＝18，n＝3。或根据化合物中正负化合价的代数和为零有：2n+2×3+4×6－2×18＝0，n＝3。【解析】选C。将其改写成氧化物的形式：nBeO·Al2O3·6SiO2，根据氧元素守恒有：n+3+6×2＝18，n＝3。或根据化合物中正负化合价的代数和为零有：2n+2×3+4×6－2×18＝0，n＝3。
12.将2.27 g Fe和Fe2O3的混合物加入到50 mL 1.6 mol/L的盐酸中，恰好完全溶解，经KSCN检验，溶液不显红色。若忽略溶液体积变化，所得溶液中Fe2+的物质的量浓度是（ ） A.0.3 mol/L B.0.4 mol/L C.0.8 mol/L D.1.6 mol/L
【解析】选C。由题意知，最后铁元素全部变成FeCl2，【解析】选C。由题意知，最后铁元素全部变成FeCl2， 其中的Cl-全部来自于盐酸。根据元素守恒可得如下关系 式：FeCl2～Fe2+～2Cl-～2HCl，所以n（Fe2+）＝ n（HCl）＝ ×0.05 L×1.6 mol/L＝0.04 mol， c（Fe2+）＝ ＝0.8 mol/L。
二、非选择题（本题共4小题，共52分） 13．(13分)（2010·金华高一检测）有五种氧化物：三氧化二铝、氧化镁、氧化铁、氧化铜、氧化钠。请依次阅读①～④的描述。 ①a能溶于水中，形成强碱溶液。 ②b、c均为白色不溶于水的固体，b能溶于a形成的水溶液中，c不能。 ③d是黑色固体，溶于稀盐酸后，溶液呈蓝色。 ④e是红棕色粉末。
回答下列问题： （1）确定a～e分别代表上述哪一种氧化物，把答案填在表内（填化学式）。 （2）写出②中有关反应的离子方程式_____________。
【解析】在这五种氧化物中，氧化铜为黑色，氧化铁是红棕色粉末，其余都是白色固体。其中只有Na2O能溶于水并且和水反应生成可溶性的强碱（NaOH），Al2O3和MgO都不溶于水，但是Al2O3为两性氧化物，能够和NaOH溶液反应生成NaAlO2溶液。【解析】在这五种氧化物中，氧化铜为黑色，氧化铁是红棕色粉末，其余都是白色固体。其中只有Na2O能溶于水并且和水反应生成可溶性的强碱（NaOH），Al2O3和MgO都不溶于水，但是Al2O3为两性氧化物，能够和NaOH溶液反应生成NaAlO2溶液。
答案:（1） （2）Al2O3+2OH-====2AlO2-+H2O
14.（16分）现有金属单质A、B、C和气体甲、乙、丙及物质D、E、F、G、H，它们之间能发生如下反应（图中有些反应的产物和反应的条件没有全部标出）。14.（16分）现有金属单质A、B、C和气体甲、乙、丙及物质D、E、F、G、H，它们之间能发生如下反应（图中有些反应的产物和反应的条件没有全部标出）。
请根据以上信息回答下列问题： （1）写出下列物质的化学式：A________、F_______。 （2）说出黄绿色气体乙的一种用途_______________ ________________________________________。 （3）区别E、F两种溶液最简单的方法是___________，实验室检验G中所含的金属离子时，常在G的溶液中加入________溶液。 （4）反应①的离子方程式为____________________。 （5）反应⑦的化学方程式为____________________。
【解析】黄绿色气体乙为Cl2，红褐色沉淀H为Fe(OH)3，焰色反应为黄色的金属为Na，所以D为NaOH，甲为H2，【解析】黄绿色气体乙为Cl2，红褐色沉淀H为Fe(OH)3，焰色反应为黄色的金属为Na，所以D为NaOH，甲为H2， 丙为HCl，E为盐酸；G为FeCl3，F为FeCl2，C为Fe。 答案：（1）Na FeCl2 （2）自来水消毒或制造盐酸（合理答案均可） （3）观察两种溶液的颜色 硫氰化钾（或氢氧化钠） （4）2Na+2H2O====2Na++2OH-+H2↑ （5）4Fe(OH)2+O2+2H2O====4Fe(OH)3
15.（15分）某学习小组用如图装置测定铝镁合金中铝的质量分数和铝的相对原子质量。15.（15分）某学习小组用如图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：①记录C的液面位置；②将B中剩余固体过滤，洗涤，干燥，称重；③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；④由A向B中滴加足量试剂；⑤检查气密性，上述操作的顺序是________；（填序号）记录C的液面位置时，除视线平视外，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”、“不受影响”）
反应；（5）（a－c）即为铝的质量，再除以Al的物质的量即为铝的摩尔质量。而n（Al）可以由产生的H2获得；（6）未洗涤，则造成（a-c）变小，则由（5）的结果得，偏小。反应；（5）（a－c）即为铝的质量，再除以Al的物质的量即为铝的摩尔质量。而n（Al）可以由产生的H2获得；（6）未洗涤，则造成（a-c）变小，则由（5）的结果得，偏小。
答案：（1）NaOH溶液 （2）除去铝镁合金表面的氧化膜 （3）⑤①④③② 使D和C的液面相平 （4）2Al+2NaOH+2H2O====2NaAlO2+3H2↑ （5） （6）偏小
16.（8分）有一无色溶液，可能含有Fe3+、Al3+、Fe2+、Mg2+、Cu2+、NH4+、K+、CO32-、SO42-等离子中的几种，为分析其成分，取此溶液分别进行了四个实验，其操作和有关现象如图所示：16.（8分）有一无色溶液，可能含有Fe3+、Al3+、Fe2+、Mg2+、Cu2+、NH4+、K+、CO32-、SO42-等离子中的几种，为分析其成分，取此溶液分别进行了四个实验，其操作和有关现象如图所示：
在第③个实验中，生成白色沉淀的量与加入NaOH的量有如图所示的相互关系。据此可知：在第③个实验中，生成白色沉淀的量与加入NaOH的量有如图所示的相互关系。据此可知： （1）在原溶液中一定不存在的离子有___________。
（2）为满足该溶液中一定存在的离子的要求，一般可溶解的两种常见物质为（写化学式）____________和____________。（2）为满足该溶液中一定存在的离子的要求，一般可溶解的两种常见物质为（写化学式）____________和____________。 （3）写出第③个实验中发生反应的离子方程式：___ __________________________________________。
【解析】本题是一道常见题，以框图、图像的形式给出，综合考查了常见离子的性质、检验及相互共存。同时考查了学生分析、假设、推断的能力。要解决好这一类问题，首先要熟练掌握常见离子的性质及检验方法，然后再通过习题的训练注意培养自己图表分析的能力。溶液呈无色，说明溶液中无Fe3+、Fe2+、Cu2+；通过焰色反应（透过蓝色钴玻璃）显紫色可知溶液中含有K+；加BaCl2溶液和稀盐酸出现白色沉淀，说明溶液中有SO42-；逐滴加入过量NaOH溶液出现白色沉淀，说明溶液中【解析】本题是一道常见题，以框图、图像的形式给出，综合考查了常见离子的性质、检验及相互共存。同时考查了学生分析、假设、推断的能力。要解决好这一类问题，首先要熟练掌握常见离子的性质及检验方法，然后再通过习题的训练注意培养自己图表分析的能力。溶液呈无色，说明溶液中无Fe3+、Fe2+、Cu2+；通过焰色反应（透过蓝色钴玻璃）显紫色可知溶液中含有K+；加BaCl2溶液和稀盐酸出现白色沉淀，说明溶液中有SO42-；逐滴加入过量NaOH溶液出现白色沉淀，说明溶液中
有Mg2+而无CO32-；加Na2O2固体出现无色无味气体及白色沉淀，说明溶液中无NH4+；根据第③个实验中，生成白色沉淀的量与加入NaOH的量的图示可推知溶液中有Al3+。有Mg2+而无CO32-；加Na2O2固体出现无色无味气体及白色沉淀，说明溶液中无NH4+；根据第③个实验中，生成白色沉淀的量与加入NaOH的量的图示可推知溶液中有Al3+。
答案：（1）Fe3+、Fe2+、Cu2+、NH4+、CO32- （2）KAl（SO4）2［或KAl（SO4）2·12H2O］MgSO4 （3）Mg2++2OH-====Mg（OH）2↓； Al3++3OH-====Al（OH）3↓， Al（OH）3+OH-=====AlO2-+2H2O， （如写两个，其中一个是Al3++4OH-====AlO2-+2H2O 亦可）
