1、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B3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SiO2Si，置换反应；SiSiCl4，化合反应；SiCl4Si，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()ASiO22CSi2COBSiO24HF=SiF42H2OCSiO22NaOH=Na2SiO3H2ODSiO2CaCO3CaSiO3CO2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()
2、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BSiO2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
3、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：Al2OH2H2O=2AlO3H2B向NaAlO2溶液中通少量CO2：2Al
4、OCO23H2O=2Al(OH)3COC铁与FeCl3溶液：FeFe3=2Fe2DAl2O3和盐酸反应：O22H=H2O答案B7某溶液中含MgCl2和AlCl3各0.01 mol，向其中逐滴滴加1 molL1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0.01 mol，向其中逐滴加入1 molL1的NaOH溶液至过量，发生反应Mg22OH=Mg(OH)2，得到沉淀0.01 mol，消耗NaOH 0.02 mol，即20 mL；Al33OH=Al(OH)3，得到沉淀0.01 mol，消耗NaOH 0.03 mol，即30 mL。随着反应的进行，沉淀量增大，共消
5、耗NaOH溶液50 mL。0.01 mol Al(OH)3会溶于过量的NaOH溶液中，Al(OH)3OH=AlO2H2O，消耗NaOH溶液10 mL，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0.01 mol Mg(OH)2，C项正确。8有Mg、Al混合粉末10.2 g，将其溶于500 mL 4 molL1的盐酸中，要使得到的沉淀最多，则加入2 molL1的NaOH溶液的体积为()A1 000 mL B500 mLC100 mL D1 500 mL答案A解析反应过程如下：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(
6、NaOH)1 000 mL。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，AlO完全沉淀和Al(OH)3完全溶解所消耗的H之比为13，正确；B项，Ca2完全沉淀和CaCO3完全溶解所消耗的CO2之比为11，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31
7、，正确；D项，向Ba(OH)2、KOH(设各为1 mol)混合溶液中通入CO2，CO2先与Ba(OH)2反应：Ba(OH)2CO2=BaCO3H2O，消耗1 mol CO2，再与KOH反应：2KOHCO2=K2CO3H2O、K2CO3CO2H2O=2KHCO3，消耗1 mol CO2，最后使BaCO3溶解消耗1 mol CO2，即3个阶段消耗的n(CO2)之比为111，错误。10向含有a mol AlCl3的溶液中加入含b mol KOH的溶液，生成沉淀的物质的量可能是()a molb mol mol mol0 (4ab) molA BC D答案D解析由Al33OH=Al(OH)3、Al(OH
8、)3OH=AlO2H2O可知，0n(沉淀)a mol,0n(沉淀) mol，故是可能的，当3ab4a时，也可能，而的值超过了 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()AFe3 BFe2CCu2 DH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
9、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CO和SO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a g铜，完全溶解后，又加入b g铁，充分反应后得到c g残余固体，且bc。则下列判断不正确的是()A最后得到的溶液不含有Fe3B残余固体可能为铁、铜混合物C最后得到的溶液中只含Cu2D残余固体不一定都是铜答案C解析由bc，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F
10、e2，一定无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 BC D答案C解析不反应，实验方案及现象均错；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。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：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)滤液中加入CaO生成的沉淀是_，反应2的离子方程式为_
11、。(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)2NaOHSiO2=Na2SiO3H2O、2NaOHAl2O3=2NaAlO2H2O(2)CaSiO3AlOCO22H2O=Al(OH)3HCO(3)浓H2SO412HF3Na2CO32Al(OH)3=2Na3AlF63CO29H2O(4)2Al2O34Al3O2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
12、应，分别生成NaAlO2和Na2SiO3。(2)加入CaO后，SiO与Ca2结合生成难溶物CaSiO3；滤液中主要含有AlO，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：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；粗硅与干燥的HCl气体反应制得SiHCl3(Si3HClSiHCl3H2)；SiHCl3与过量的H2在1 1001 200 的温度下反应制得纯硅，已知S
13、iHCl3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)：装置B中的试剂是_，装置C中的烧杯需要加热，目的是_。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_。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
14、以及_。答案(1)SiO22CSi2CO(2)蒸馏(或分馏)(3)浓硫酸使滴入烧瓶中的SiHCl3汽化有固体物质生成在题给反应温度下(1 1001 200 )，普通的玻璃会软化SiHCl3H2Si3HCl排尽装置中的空气解析(3)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。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1 1001 200 ，此温度下普通的玻璃容易软化。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
15、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“ab段”和“cd”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)如果X、Y为一元强酸或一元强碱，则c(Y)c(X)_，图中e点处V_(填数字)。答案(1)Al(OH)3OH=AlO2H2OAlOHH2O=Al(OH)3(2)115(3)1221解析若X、Y为一元强酸或一元强碱，则X是一元强碱，设为NaOH，Y是一元强酸，设为HCl。由Oa，Mg2、Al3被完全沉淀，消耗5 mL NaOH溶液，由ab，Al(OH)3恰好完全溶解，消耗1 mL NaOH溶液，则沉淀Al3所消耗的NaOH溶液是3 mL、沉淀Mg2所消耗的是2 mL，那么MgCl2与AlCl3的物质的量相等，cd段AlO恰好完全沉淀，消耗2 mL盐酸而溶解Al(OH)3所消耗的NaOH溶液是1 mL，由Al(OH)3OH=AlO2H2O、AlOHH2O=Al(OH)3可知HCl的浓度是NaOH的一半。c(Y)c(X)12，使Mg2、Al3恰好完全沉淀需5 mL NaOH溶液，则使Mg(OH)2、Al(OH)3恰好完全溶解需10 mL盐酸，则V111021。第 6 页