2018-2019版新学案化学苏教通用版讲义：专题3 从矿物到基础材料专项训练

学必求其心得，业必贵于专精学必求其心得，业必贵于专精学必求其心得，业必贵于专精从矿物到基础材料专项训练题组一硅及其化合物的性质与应用1．由石英制取纯硅,通常要发生3个化学反应，对这3个反应的叙述中不正确的是()A．有2个置换反应B．3个反应均为氧化还原反应C．有1个化合反应D．在3个反应中硅元素均被还原答案D解析SiO2eq\o（→，\s\up7(C）)Si，置换反应；Sieq\o（→,\s\up7（Cl2））SiCl4，化合反应;SiCl4eq\o(→，\s\up7（H2）)Si,置换反应。3个反应均为氧化还原反应，化合反应中硅元素被氧化.2．下列反应中能说明二氧化硅是酸性氧化物的是（）A．SiO2＋2Ceq\o（=，\s\up7（高温)）Si＋2CO↑B．SiO2＋4HF=SiF4↑＋2H2OC．SiO2＋2NaOH=Na2SiO3＋H2OD．SiO2＋CaCO3eq\o(=,\s\up7(高温））CaSiO3＋CO2↑答案C3．在炼钢、制玻璃、制水泥三种工业生产中，都需要的原料是()A．纯碱 B．石灰石C．石英 D．黏土答案B解析炼钢用铁矿石、焦炭、空气、石灰石；制玻璃用纯碱、石灰石、石英；制水泥用石灰石、黏土.4．下列有关说法中正确的是(）A．硅是非金属单质，与任何酸都不发生反应B．SiO2溶于水生成硅酸，其水溶液显酸性C．硅的性质很稳定，但在自然界中不存在游离态D．二氧化硅是酸性氧化物，可以与碱反应,但是不能与酸反应答案C解析硅在常温下可以与氢氟酸反应，A项错误；SiO2不溶于水，也不能与水反应，B项错误;自然界中没有游离态的硅，化合态的硅几乎全部是二氧化硅和硅酸盐,C项正确；SiO2是酸性氧化物,但是可以与氢氟酸反应,D项错误。题组二铝及其化合物的性质与应用5．下列有关从铝土矿中提炼铝的说法不正确的是（)A．铝土矿中的铝元素是以化合态存在的，需用化学方法把铝元素变成游离态B．提炼过程中，先将铝土矿净化提取氧化铝，再进行冶炼铝C．可用常见的还原剂把氧化铝中的铝还原出来D．冶炼铝的方法与工业冶炼钠、镁相似，可用电解法答案C解析铝在地壳中只能以化合态存在，将铝元素由化合态变为游离态，必须采用化学方法，A项正确；冶炼铝时先将铝土矿经化学方法转化为纯净的氧化铝，B项正确；铝化学性质较活泼，常见的还原剂很难将氧化铝还原为铝,可采用电解法冶炼，故C项错误、D项正确。6．下列离子方程式书写正确的是()A．铝与NaOH溶液反应：Al＋2OH－＋2H2O=2AlOeq\o\al（－，2)＋3H2↑B．向NaAlO2溶液中通少量CO2：2AlOeq\o\al(－，2)＋CO2＋3H2O=2Al（OH)3↓＋COeq\o\al（2－，3）C．铁与FeCl3溶液:Fe＋Fe3＋=2Fe2＋D．Al2O3和盐酸反应:O2－＋2H＋=H2O答案B7．某溶液中含MgCl2和AlCl3各0.01mol，向其中逐滴滴加1mol·L－1的NaOH溶液至过量，下列关系图正确的是(）答案C解析含MgCl2和AlCl3各0.01mol,向其中逐滴加入1mol·L－1的NaOH溶液至过量，发生反应Mg2＋＋2OH－=Mg（OH）2↓，得到沉淀0.01mol，消耗NaOH0。02mol，即20mL；Al3＋＋3OH－=Al（OH）3↓，得到沉淀0.01mol,消耗NaOH0。03mol，即30mL。随着反应的进行，沉淀量增大，共消耗NaOH溶液50mL。0.01molAl(OH)3会溶于过量的NaOH溶液中，Al(OH）3＋OH－=AlOeq\o\al(－，2）＋2H2O,消耗NaOH溶液10mL，故沉淀达到最大量后，再加NaOH溶液,沉淀量减少，直至最后剩余0。01molMg（OH)2,C项正确。8．有Mg、Al混合粉末10。2g,将其溶于500mL4mol·L－1的盐酸中，要使得到的沉淀最多,则加入2mol·L－1的NaOH溶液的体积为(）A．1000mL B．500mLC．100mL D．1500mL答案A解析反应过程如下：eq\x(MgAl）eq\o(→，\s\up7(盐酸））eq\x(MgCl2AlCl3HCl)eq\o（→，\s\up7(NaOH））eq\x(MgOH2AlOH3NaCl）沉淀最多时,Mg2＋、Al3＋全部沉淀，此时溶液中溶质只有NaCl，故HCl应和NaOH的物质的量相等,V（NaOH)＝eq\f(500mL×4mol·L－1,2mol·L－1)＝1000mL。9．图中横坐标为加入反应物的物质的量，纵坐标为产生沉淀的物质的量。下列说法错误的是（）A．曲线A：向NaAlO2溶液中逐渐滴入HCl至过量B．曲线B:向澄清石灰水中通入CO2至过量C．曲线C：向含有盐酸的AlCl3溶液中滴入NaOH溶液至过量D．曲线D:向含有等物质的量的Ba（OH)2、KOH的混合溶液中通入CO2至过量答案D解析A项，AlOeq\o\al(－,2）完全沉淀和Al(OH)3完全溶解所消耗的H＋之比为1∶3,正确；B项，Ca2＋完全沉淀和CaCO3完全溶解所消耗的CO2之比为1∶1，正确；C项，开始阶段滴入的NaOH中和H＋,后来使Al3＋全部沉淀和使Al(OH）3完全溶解所消耗的OH－之比为3∶1，正确;D项，向Ba(OH)2、KOH（设各为1mol）混合溶液中通入CO2，CO2先与Ba（OH)2反应：Ba(OH)2＋CO2=BaCO3↓＋H2O，消耗1molCO2，再与KOH反应：2KOH＋CO2=K2CO3＋H2O、K2CO3＋CO2＋H2O=2KHCO3，消耗1molCO2,最后使BaCO3溶解消耗1molCO2，即3个阶段消耗的n（CO2)之比为1∶1∶1，错误。10．向含有amolAlCl3的溶液中加入含bmolKOH的溶液，生成沉淀的物质的量可能是（)①amol②bmol③eq\f(a,3）mol④eq\f(b，3）mol⑤0⑥（4a－b）molA．①④⑤ B．①②③④⑤C．①④⑤⑥ D．①③④⑤⑥答案D解析由Al3＋＋3OH－=Al(OH)3↓、Al(OH）3＋OH－=AlOeq\o\al（－，2)＋2H2O可知，0≤n(沉淀）≤amol，0≤n(沉淀)≤eq\f（b，3）mol，故①③④⑤是可能的,当3a＜b＜4a时，⑥也可能,而②的值超过了eq\f(b,3）mol,是不可能的。题组三铁、铜及其化合物的性质与应用11．在含有Fe3＋、Fe2＋、Cu2＋的溶液中加入铁粉，充分反应后，固体残渣用盐酸处理有气体放出,则与铁粉反应后的溶液中离子最多的是（)A．Fe3＋ B．Fe2＋C．Cu2＋ D．H＋答案B解析残渣用盐酸处理有气体放出表明铁过量，则溶液中Fe3＋、Cu2＋、H＋均已完全与Fe反应。12．下列各组物质中,X是主体物质，Y是少量杂质，Z是为除去杂质所要加入的试剂.其中所加试剂正确的一组是（）选项ABCDXFeCl2溶液FeCl3溶液FeNa2SO4溶液YFeCl3CuCl2AlNa2CO3ZCl2FeNaOH溶液BaCl2溶液答案C解析A项中Cl2能把FeCl2氧化,B项中Fe能把FeCl3还原，D项除去了COeq\o\al(2－,3）和SOeq\o\al(2－，4）又引入了Cl－，均不合要求.A中应加适量铁粉,B中可加足量铁粉过滤后，向滤液中通足量Cl2，D中应加适量稀H2SO4。13．在硫酸铁溶液中，加入ag铜，完全溶解后，又加入bg铁，充分反应后得到cg残余固体,且b＜c.则下列判断不正确的是（）A．最后得到的溶液不含有Fe3＋B．残余固体可能为铁、铜混合物C．最后得到的溶液中只含Cu2＋D．残余固体不一定都是铜答案C解析由b＜c，说明一定有Cu生成，而Fe粉可能不足，也可能过量，即溶液中一定有Fe2＋，一定无Fe3＋，可能有Cu2＋,残余固体可能为Cu，也可能为Cu、Fe混合物.14．为了验证Fe3＋的性质,某化学兴趣小组设计了下图所示的一组实验,其中实验方案设计错误的是（）A．④ B．③C．③④ D．①②③④⑤答案C解析③不反应，实验方案及现象均错；④检验的是Cl－，与Fe3＋的性质无关。题组四综合应用15．铝是一种应用广泛的金属，工业上用Al2O3和冰晶石（Na3AlF6)混合熔融电解制得。①铝土矿的主要成分是Al2O3和SiO2等.从铝土矿中提炼Al2O3的流程如下：②以萤石（CaF2)和纯碱为原料制备冰晶石的流程如下：回答下列问题：（1）写出反应1的化学方程式：______________________________________________.（2)滤液Ⅰ中加入CaO生成的沉淀是______________,反应2的离子方程式为_____________________________________________________.（3）E可作为建筑材料,化合物C是________________，写出由D制备冰晶石的化学方程式：___________________________________________。(4）电解法制铝的化学方程式是_________________________________________________.答案(1)2NaOH＋SiO2=Na2SiO3＋H2O、2NaOH＋Al2O3=2NaAlO2＋H2O(2）CaSiO3AlOeq\o\al(－,2）＋CO2＋2H2O=Al（OH)3↓＋HCOeq\o\al(－，3）（3)浓H2SO412HF＋3Na2CO3＋2Al（OH)3=2Na3AlF6＋3CO2＋9H2O（4)2Al2O3eq\o（=，\s\up7(通电）)4Al＋3O2↑解析结合Al2O3、SiO2与NaOH溶液反应后产物的性质来分析流程图一，根据萤石和纯碱为原料制取冰晶石来分析流程图二，充分利用质量守恒等来书写方程式。（1）在加入NaOH溶液时，Al2O3和SiO2都能与NaOH反应，分别生成NaAlO2和Na2SiO3。(2)加入CaO后,SiOeq\o\al(2－，3）与Ca2＋结合生成难溶物CaSiO3；滤液Ⅱ中主要含有AlOeq\o\al（－，2)，通入CO2后生成沉淀Al（OH）3，煅烧后生成Al2O3。(3）萤石能与浓硫酸反应生成CaSO4和HF气体;HF、Na2CO3、Al（OH)3三者没有发生氧化还原反应，根据质量守恒定律可写出化学方程式。16．晶体硅是一种重要的非金属材料,制备纯硅的主要步骤如下：①高温下用过量的碳还原二氧化硅制得粗硅，同时得到一种可燃性气体；②粗硅与干燥的HCl气体反应制得SiHCl3（Si＋3HCleq\o(=，\s\up7（250~300℃），\s\do5（铜粉))SiHCl3＋H2)；③SiHCl3与过量的H2在1100～1200℃的温度下反应制得纯硅，已知SiHCl3能与水剧烈反应，在空气中易自燃.请回答下列问题：(1）第一步制取粗硅反应的化学方程式为__________________________________________.(2）粗硅与HCl气体反应完全后,经冷凝得到的SiHCl3（沸点33。0℃)中含有少量SiCl4（沸点57.6℃)和HCl(沸点－84。7℃），提纯SiHCl3采用的方法为________。(3）实验室用SiHCl3与过量的H2反应制取纯硅装置如图所示(加热和夹持装置略去）：①装置B中的试剂是________,装置C中的烧杯需要加热，目的是____________________________________.②反应一段时间后，装置D中观察到的现象是______________________________，装置D不能采用普通玻璃管的原因是______________________________________，装置D中发生反应的化学方程式是___________________________________________________________。③为保证制备纯硅实验的成功，操作的关键是检查实验装置的气密性，控制好反应温度以及______________________________________________________。答案（1)SiO2＋2Ceq\o（=，\s\up7(高温）)Si＋2CO↑(2)蒸馏(或分馏）(3)①浓硫酸使滴入烧瓶中的SiHCl3汽化②有固体物质生成在题给反应温度下(1100～1200℃），普通的玻璃会软化SiHCl3＋H2eq\o（=,\s\up7(1100~1200℃))Si＋3HCl③排尽装置中的空气解析（3)①因SiHCl3与水剧烈反应，故A中产生的H2必须干燥，因此B中的试剂为浓H2SO4，且C烧瓶需加热,其目的是使SiHCl3汽化，加快其与H2的反应速率。②石英管中产生的物质应为硅，故D中有固体产生，由题给信息,制纯硅的反应条件为1100～1200℃，此温度下普通的玻璃容易软化。③因高温下H2与O2反应容易爆炸，故还应排尽装置中的空气。17．向MgCl2、AlCl3混合溶液中，开始滴加试剂X，之后改滴试剂Y,所得沉淀n(mol）与试剂体积V（mL)间的关系如图所示：（1）写出“a~b段"和“c～d”段发生反应的离子方程式：____________________________、____________________________________________.（2)计算原溶液中Mg2＋、Al3＋、Cl－的物质的量浓度之比：______________.（3