2019-2020年高中化学 专题3 从矿物到基础材料练习册 苏教版必修1.doc

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2019-2020年高中化学 专题3 从矿物到基础材料练习册 苏教版必修1 基本要求 1．将铝投入到一定量的NaOH溶液中，充分反应后，有2 mol的电子发生转移，则参加反应的铝的物质的量为(　　) A.mol　　B．1 mol　　C．2 mol　　D.mol 2．下列说法正确的是(　　) A．常温下，铝与稀硫酸反应而与浓硫酸不反应 B．日常生活中的铝制品比较稳定，因此铝不活泼 C．铝的密度较小，所以常用在建筑上 D．铝合金的熔点高于单质铝 3．下列有关铝及其化合物的叙述正确的是(　　) A．铝在常温下不能与O2反应 B．铝不能与Cl2反应 C．铝既能溶于酸，又能溶于碱 D．Al2O3只能与酸反应，不能与碱反应 4．相同质量的两份铝粉，分别跟足量的稀H2SO4和NaOH溶液反应，生成的气体在同温同压下的体积之比为(　　) A．3∶2 B．3∶1 C．1∶1 D．1∶3 5．常温下能用铝制容器盛放的是(　　) A．稀硫酸 B．NaOH溶液 C．浓H2SO4 D．CuSO4溶液 6．将3.0 g两种金属的混合物粉末与足量的稀盐酸反应，反应完全后，得到标准状况下的氢气2.24 L。则两种金属可能是(　　) A．Mg、Cu B．Zn、Cu C．Al、Fe D．Mg、Al 7．等量镁、铝合金粉末分别与下列4种过量的溶液充分反应，放出氢气最多的是(　　) A．2.0 mol·L－1H2SO4溶液 B．3.0 mol·L－1CuSO4溶液 C．6.0 mol·L－1KOH溶液 D．3.0 mol·L－1Ba(OH)2溶液 8．(1)等物质的量的钠、镁、铝与足量的盐酸反应产生的气体在相同状况下的体积比为________。 (2)等质量的钠、镁、铝与足量的盐酸反应产生的气体在相同状况下的体积比为________。 (3)物质的量均为0.15 mol的钠、镁、铝分别与100 mL 1 mol·L－1的盐酸反应产生的气体在相同状况下的体积比为________。 9．在铝质易拉罐中收集满CO2气体，然后在其中倒入10 mL浓NaOH溶液，并迅速用胶带将易拉罐口封住，能够观察到的实验现象是易拉罐突然变瘪了，可经过一段时间之后，又可以观察到的现象是____________。试解释易拉罐变瘪的原因：______________________，并解释后一现象的原因： ___________。写出反应过程中的两个离子方程式：________；__________。 10．有一农村中学由于条件所限，仅有一大一小两种试管和稀硫酸。甲、乙两个学生找来铝制废牙膏皮，各自设计一种装置，制取并收集一试管氢气。 图3－1－1 (1)哪个学生设计的装置比较合理？并说明另一位同学设计的装置不合理的原因： ________。 (2)用较合理的装置制取氢气，要使氢气充满收集氢气的试管，应采取的措施是________。 (3)还可以用哪些物品代替废牙膏皮和稀硫酸完成实验？ _________。 11．某无色溶液里，只含有下列离子中的某几种：Mg2＋、H＋、Ag＋、Na＋、Cl－、HCO、OH－。已知：该溶液能跟金属铝反应，且放出的气体只有氢气。 试回答： (1)若溶液跟铝反应只有AlO生成，则原溶液一定含有的大量物质是(写化学式)________，发生反应的方程式是_________，还可能含有的大量物质是________。 (2)若溶液跟铝反应后只有Al3＋生成，则原溶液中一定不含有的大量离子是________。 第2课时　铝的氧化物和氢氧化物　从铝土矿提取铝 基本要求 1．常用作耐火材料的是(　　) A．氧化铁　　　　　　　　B．氧化镁 C．氧化铝 D．碳酸氢钠 2．要使溶液中的Al3＋全部变为沉淀，应选用的恰当试剂是(　　) A．NaOH B．NH3·H2O C．Ba(OH)2 D．KOH 3．下列物质中，可用于治疗胃酸过多的是(　　) A．碳酸钠 B．氢氧化铝 C．氧化钙 D．碳酸钡 4．下列各组反应中能得到Al(OH)3的是(　　) A．Al2O3加到热水中 B．向NaAlO2溶液中加入过量盐酸 C．将Na投入到NaAlO2溶液中 D．在AlCl3溶液中滴几滴NaOH溶液 5．不能用NaOH溶液除去括号中杂质的是(　　) A．Mg(Al2O3)　　　　　B．NaCl(Al2O3) C．Fe(Al) D．Fe2O3(Al2O3) 6．下列物质能起净水作用的是(　　) A．NaCl B．Al2O3 C．KAl(SO4)2 D．Al(OH)3 7．为较简便地将溶液中的Mg2＋和Al3＋分离应加(　　) A．盐酸 B．HNO3 C．NaOH溶液 D．水 8．从铝土矿中提炼Al2O3所需的试剂是(　　) A．NaOH溶液 B．盐酸 C．NaOH溶液、二氧化碳 D．水 9．从铝土矿中提取铝的4个主要操作中没有发生过的化学反应类型是(　　) ①溶解　②酸化　③灼烧　④电解 A．氧化还原反应 B．复分解反应 C．分解反应 D．置换反应 10．下列有关铝土矿的说法不正确的是(　　) 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，灼烧，再进行冶炼 C．可用常见的还原剂把氧化铝中的铝还原出来 D．冶炼铝的方法同工业冶炼钠、镁相似， 可用电解法 11．下列金属冶炼的反应原理，错误的是(　　) A．2NaCl(熔融)2Na＋Cl2↑ B．Al2O3＋3H22Al＋3H2O C．Fe3O4＋4CO3Fe＋4CO2 D．MgCl2Mg＋Cl2↑ 12．用含少量氧化镁的氧化铝制取纯净的氢氧化铝，下列操作步骤中最恰当的组合是(　　) ①加盐酸溶解　②加烧碱溶液溶解　③过滤　④通入过量CO2生成Al(OH)3沉淀　⑤加入盐酸生成Al(OH)3沉淀　⑥加入过量烧碱溶液生成Al(OH)3沉淀 A．①⑤⑥③ B．②③⑥③ C．②③④③ D．②③⑤③ 13．下列说法正确的是(　　) A．金属氧化物都能与水反应生成碱 B．非金属氧化物都能与水反应生成酸 C．氧化铝既能与酸反应又能与氨水反应 D．氧化铝坩埚不能用于熔融烧碱 14．从铝土矿提取铝的反应中，属于氧化还原反应的是(　　) A．Al2O3与NaOH溶液反应 B．向NaAlO2溶液中通入CO2 C．Al(OH)3的分解 D．Al2O3的电解 15．下列实验中，有白色沉淀产生且不再溶解的是(　　) A．把CO2通入澄清石灰水中至过量 B．把 NaOH溶液逐滴滴加到Al2(SO4)3溶液中 C．向AlCl3溶液中不断滴入氨水至过量 D．把CO2通入CaCl2溶液中 16．把Ba(OH)2溶液滴入明矾溶液中，使SO全部转化成BaSO4沉淀，此时铝元素的主要存在形式是(　　) A．Al3＋ B．Al(OH)3 C．AlO D．Al3＋和Al(OH)3 17．下列变化不能通过一步实验直接完成的是(　　) A．Al(OH)3→Al2O3 B．Al2O3 →Al(OH)3 C．AlO→Al(OH)3 D．Al3＋→Al(OH)3 18．向100 mL 1.0 mol·L－1的AlCl3溶液中逐滴加入0.5 mol·L－1的NaOH溶液至过量，生成沉淀的物质的量与加入NaOH的量的理论曲线图正确的是(　　) 图3－1－2 19．图3－1－3是工业上冶炼铝的工艺流程图： 图3－1－3 写出有关的化学反应方程式： ①__________； ②_________； ③__________； ④___________。 20．写出下列反应的离子方程式。 (1)氧化铝溶于烧碱溶液： __________。 (2)向明矾溶液中加入过量NaOH溶液： __________。 (3)向NaAlO2溶液中加入过量盐酸： ___________。 (4)向NaAlO2溶液中通入少量CO2： _________。 21．将1.02 g Al2O3和Fe2O3混合物溶解在过量的100 mL 0.05 mol·L－1的硫酸溶液中，然后向其中加入NaOH溶液，使Fe3＋、Al3＋ 恰好全部转化为沉淀，共用去NaOH溶液100 mL，则NaOH溶液的物质的量浓度为多少？ 22．已知某种治疗胃病药品的主要成分是铝碳酸镁片，化学式为AlaMgb(OH)mCO3·nH2O，假设药品中的其他成分受热不分解，不溶于水且不与稀硫酸反应。某研究性学习小组设计了如下实验探究铝碳酸镁片的组成。 [实验一] 取m g该药片，研成粉末放入硬质玻璃管中，加热，充分反应后测得装置C增重2.16 g，装置D增重0.44 g。 图3－1－4 (1)装置C和D中盛放的药品是：C______________，D__________。　　 (2)实验开始前先通入一段时间空气，其目的是__________，其操作方法是__________。当B处的酒精灯点燃后以及反应结束后一段时间内仍然在通入空气的目的是_______。 [实验二] 另取m g该药片，加入100 mL 1 mol·L－1 的稀硫酸，充分反应后滤去不溶物，向滤液中逐渐加入 1 mol·L－1 的NaOH溶液，产生沉淀的物质的量与加入NaOH溶液体积之间的关系如图3－1－5所示： 图3－1－5 (3)根据以上所给数据求出x＝________。 (4)通过计算确定铝碳酸镁的化学式为_________。 (5)有医生建议患有严重胃溃疡的患者最好慎用该药，试用你所学的知识解释这样建议的理由是_________。 (6)有同学认为，不需要做实验一，只需要在实验二的基础上再得知两个数据就可以求出铝碳酸镁的化学式，你认为这两个数据应该是________。 第二单元　铁、铜的获取及应用 第1课时　铁、铜的获取 基本要求 1．下列各种冶炼方法中，可制得相应金属的是(　　) A．加热氧化镁 B．用铝热反应来得到钙 C．电解熔融氯化钠 D．氯化钠与铝粉高温共热 2．下列关于铁的叙述中，错误的是(　　) A．纯净的铁是光亮的银白色金属 B．铁能被磁铁吸引 C．铁是地壳中含量最多的金属元素 D．纯铁的抗腐蚀能力相当强，铁在干燥的空气里不易被氧化 3．宋朝初期，我国已将湿法炼铜应用于生产，其反应原理是(　　) A．H2＋CuOCu＋H2O B．CO＋CuOCu＋CO2 C．CuSO4＋Fe===Cu＋FeSO4 D．Cu2(OH)2CO32CuO＋CO2↑＋H2O 4．冶炼金属一般有下列四种方法：①焦炭法；②水煤气(或氢气，或一氧化碳)法；③活泼金属置换法；④电解法。四种方法在工业上均有应用。古代有(Ⅰ)火烧孔雀石炼铜，(Ⅱ)湿法炼铜；现代有(Ⅲ)铝热法炼铬，(Ⅳ)从光卤石中炼镁。对它们的冶炼方法的分析不正确的是(　　) A．(Ⅰ)用①　　　　　　B．(Ⅱ)用② C．(Ⅲ)用③ D．(Ⅳ)用④ 5．生铁和足量的稀盐酸充分反应后，总会有一些残渣剩余，残渣的成分主要是(　　) A．铁 B．氯化铁 C．氯化亚铁 D．炭和一些杂质 6．某金属氧化物在高温下与足量CO反应，生成的气体通过足量的澄清石灰水，得到沉淀的质量为原来氧化物质量的1.25倍，该金属是(　　) A．Fe　　　B．Cu C．Pb　　　D．Zn 7．用氢气、碳、一氧化碳分别与等质量的氧化铁在高温下反应，使氧化铁中的铁完全还原出来，消耗H2、C、CO的质量比为(　　) A．1∶1∶1 B．1∶3∶14 C．1∶6∶14 D．2∶1∶2 8．从石器、青铜器到铁器时代，金属的冶炼体现了人类文明的发展水平。图3－2－1表示了三种金属被人类开发利用的大致年限，之所以有先后，主要取决于(　　) 图3－2－1 A．金属的导电性强弱 B．金属在地壳中的含量多少 C．金属的化合价高低 D．金属的活动性强弱 9．现有含Fe2O3 80%的赤铁矿100 t，理论上可冶炼含Fe 95%的生铁多少吨？ 10．将n mol木炭粉和1 mol氧化亚铁在反应器中混合，隔绝空气加强热。 (1)可能发生的化学反应有： ①FeO＋CFe＋CO↑； ②2FeO＋C2Fe＋CO2↑； ③FeO＋COFe＋CO2； ④____________________________。 (2)若n＜，充分反应后，反应器中的固体物质是________，气体产物是________。 (3)若n＞4，充分反应后，反应器中的固体物质是________，气体产物是________。 (4)若反应的气体产物是混合物，则n的取值范围是____________。 (5)若反应的气体产物是混合物，且混合气体中CO和CO2的物质的量相等，则n的值为________。 发展要求 11．下列有关生铁炼钢的叙述错误的是(　　) A．添加必要的元素，改善钢材的组织结构和性能 B．适当降低生铁中的含碳量，除去大部分硫、磷等杂质 C．加入硅、锰、铝等合金元素调整成分并脱去钢水中的氧 D．除去生铁中的非金属元素 第2课时　铁、铜及其化合物的性质和应用　　　　　　　　　　　　　　　　　　 基本要求 1．化学反应：Fe3O4＋4H23Fe＋4H2O中，Fe3O4作(　　) A．还原剂 B．氧化剂 C．催化剂 D．溶剂 2．为了除去FeSO4溶液中的Fe2(SO4)3和CuSO4，最好选用的试剂是(　　) A．烧碱溶液 B．浓氨水 C．铁粉 D．硫酸 3．下列情况中能通过置换反应得到铁的是(　　) A．铜与氯化亚铁溶液常温下混合 B．一氧化碳通过灼热的三氧化二铁 C．氢气通入硫酸亚铁溶液 D．铝和四氧化三铁混合加热到高温 4．下列氯化物既可由金属和氯气直接反应制得，也可由金属和盐酸反应制得的是(　　) A．CuCl2 B．FeCl3 C．FeCl2 D．AlCl3 5．检验实验室配制的FeCl2溶液是否氧化变质，应选用的最适宜的试剂是(　　) A．稀硝酸 B．KSCN溶液 C．溴水 D．酸性KMnO4溶液 6．下列关于Fe2＋、Fe3＋的叙述中，正确的是(　　) A．Fe2＋的水溶液为浅黄色 B．Fe3＋的水溶液为浅绿色 C．Fe2＋既有氧化性又有还原性，Fe3＋只有氧化性 D．含Fe3＋溶液加入含SCN－的溶液中，立即出现红色沉淀 7．在一定条件下能将铁氧化成＋3价化合物的是(　　) A．CuSO4 B．S C．Cl2 D．稀H2SO4 8．亚硝酸盐会使Fe2＋转变成Fe3＋，生成高铁血红蛋白而丧失与O2结合的能力。服用维生素C可缓解亚硝酸盐的中毒，这说明维生素C具有(　　) A．酸性 B．碱性 C．氧化性 D．还原性 9．常温下能用铁制容器盛放的是(　　) A．浓硫酸 B．浓盐酸 C．硫酸铜 D．稀硫酸 10．为防止氧化，硫酸亚铁溶液中常放入的物质是(　　) A．铁钉 B．铜片 C．硫酸铜 D．稀硫酸 11．能与Fe3＋反应，且能证明Fe3＋具有氧化性的是(　　) ①SCN－　②Fe　③Fe2＋　④Cu　⑤Zn　⑥OH－ A．①②③ B．②④⑤ C．①③⑥ D．①②⑤ 12．下列反应，其产物的颜色按血红色、红褐色、淡黄色、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．③②①④ C．③①②④ D．①②③④ 13．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(　　) A B C D X FeCl2溶液 FeCl3溶液 Fe Na2SO4溶液 Y FeCl3 CuCl2 Al Na2CO3 Z Cl2 Fe NaOH溶液 BaCl2溶液 14.铁、铝、铜三种金属粉末混合物， 加入过量盐酸充分反应， 过滤后向滤液中加入过量烧碱溶液， 再过滤， 滤液中存在的离子有 (　　) A．AlO B．Cu2＋ C．Al3＋ D．Fe2＋ 15．准确称取某铁的氧化物2.88 g，用一定量的CO进行还原，将生成的CO2全部用足量的澄清石灰水吸收，得到沉淀4 g，则这种氧化物为(　　) A．Fe3O4 B．Fe2O3 C．FeO D．以上均不符合 16．要证明某溶液中不含Fe3＋，而可能含Fe2＋，进行如下实验操作时，最佳顺序是(　　) ①加足量新制氯水　 ②加足量KMnO4溶液　 ③加少量KSCN溶液 A．①② B．③② C．③① D．①②③ 17．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的离子最多的是(　　) A．Fe3＋ B．Fe2＋ C．Cu2＋ D．H＋ 18．将适量的铁粉加入FeCl3溶液中，充分反应后，溶液中的Fe3＋和Fe2＋浓度相等，则已反应的Fe3＋和未反应的Fe3＋的物质的量之比为(　　) A．2∶3 B．3∶2 C．1∶2 D．1∶1 19．工业上主要采用高温冶炼________得到铜。通过_________ 法冶炼得到的精铜，含量可达到99.95%～99.98%，这种铜用于__________________。 20．某化工厂为消除废气中的Cl2对环境的污染，将废气通过含有铁粉的FeCl2溶液，即可有效地除去Cl2，这一处理过程可用两个离子方程式表示为____________________；处理过程中需要定期添加的原料是________。 21．古代的“药金”外观与金相似，常被误认为是金子，冶炼方法如下：将碳酸锌、赤铜(Cu2O)、木炭混合加热到800℃，得金光闪闪的“药金”。药金的主要成分是Cu和Zn的合金。写出有关冶炼的化学方程式。 22．实验室中，拟用Fe、CuO、H2SO4三种物质为原料制取金属铜。试给出两种不同的方法，写出相应反应的化学方程式。 发展要求 23．请思考后回答下列问题： (1)鉴别Fe2＋时，不能先加氯水，后加KSCN溶液，为什么？ (2)为什么在实验室配制的FeSO4溶液中常加入少量的铁粉？ 24．砖瓦是用含铁元素等杂质的黏土隔绝空气烧制而成的。当烧窑作业临近结束时，若用淋洒水的办法来降温，窑内处于还原性气氛，砖呈青色(砖块中的铁以FeO形式存在)。若用捅开窑顶自然冷却的办法，砖变成红色。 (1)从化学角度看，砖瓦呈红色的原因是______。 (2)现有一块红砖，实验台上有浓H2SO4、3 mol·L－1的稀HNO3、3 mol·L－1的盐酸、0.1 mol·L－1的KSCN溶液、0.1 mol·L－1的FeCl3溶液、0.01 mol·L－1的NaOH溶液、蒸馏水等试剂，请选用中学化学常用的仪器，设计一个实验，用最简捷的方法验证红砖中含有＋3价铁。(简述实验步骤、所用仪器、产生现象、所得结论) 第三单元　含硅矿物与信息材料 第1课时　硅酸盐矿物与硅酸盐产品 基本要求 1．下列不属于传统硅酸盐产品的是(　　) A．玻璃　　　　　　　　B．水泥 C．SiO2 D．陶瓷 2．下列物质中属于纯净物的是(　　) A．水玻璃 B．水泥 C．普通玻璃 D．硅酸钠 3．根据水泥和玻璃的生产，总结出硅酸盐工业的一般特点是(　　) ①生成物是硅酸盐　 ②反应条件是高温　 ③含有硅的物质作原料　 ④反应原理是一系列复杂的物理、化学变化 A．①③ B．①②③ C．①②③④ D．①③④ 4．在玻璃工业、水泥工业中都用到的原料是(　　) A．纯碱 B．石英 C．石灰石 D．黏土 5．青石棉是世界卫生组织确认的一种致癌物质，是《鹿特丹公约》中受限制的46种化学品之一，青石棉的化学式为Na2Fe5Si8O22(OH)2，青石棉用稀硝酸溶液处理时，还原产物只有NO。下列说法正确的是(　　) A．青石棉是一种易燃品且易溶于水 B．青石棉用氧化物的形式可表示为Na2O·3FeO·Fe2O3·8SiO2·H2O C．青石棉中，Fe的化合价均为＋3 D．青石棉用稀HNO3处理时，其中有元素的化合价降低 6．CO2通入下列各溶液中，不可能产生沉淀的是(　　) A．CaCl2溶液 B．Ba(OH)2溶液中 C．Na2CO3饱和溶液 D．水玻璃 7．矿泉水一般是由岩石风化后被地下水溶解其中可溶部分生成的。该风化作用是指矿物与H2O和CO2同时作用的过程。如钾长石(KAlSi3O8)风化生成高岭土[Al2Si2O5(OH)4]，此反应的离子方程式是：2KAlSi3O8＋11H2O＋2CO2===2K＋＋2HCO＋4H4SiO4＋Al2Si2O5(OH)4，这个反应发生的原因是______。 Al2Si2O5(OH)4改写成氧化物的形式为________________。 8．(1)有一种矿石，经测定知仅含有镁、硅、氧三种元素，其质量之比为12∶7∶16。 ①用盐的组成表示其化学式为___________； ②用氧化物的组成表示其化学式为_________； ③该矿石的成分属于________。(填物质的分类) (2)资料显示三硅酸镁(Mg2Si3O8·nH2O) 被用来治疗胃溃疡，该物质不溶于水，服用后中和胃酸作用持久。 ①把三硅酸镁改写成氧化物的形式为__________； ②写出它和胃酸(主要成分为HCl)反应的化学方程式：___。 9．露置于空气中一段时间后的水玻璃会浑浊。向此浑浊溶液中加入稀盐酸，会生成白色沉淀，同时伴随有气泡产生。用化学方程式解释产生上述现象的原因： (1)溶液变浑浊： __________； (2)生成白色沉淀： _________； (3)产生气泡： ________。 10．钾玻璃中含有18.4%的K2O，11.1%的CaO，其余为SiO2，则用氧化物形式表示该钾玻璃的化学式如何书写？若制造5.1 t钾玻璃，需要碳酸钾、石灰石、二氧化硅各多少吨？写出制造钾玻璃的化学方程式。 第2课时　二氧化硅与信息材料 基本要求 1．硅被誉为无机非金属材料的主角，下列物品用到硅单质的是(　　) A．陶瓷餐具　　　　　　B．石英钟表 C．计算机芯片 D．光导纤维 2．熔融烧碱应选用的器皿是(　　) A．铁坩埚 B．坩埚 C．石英坩埚 D．陶瓷坩埚 3．下列所列各物质的用途中，不正确的是(　　) A．分子筛：吸附剂、催化剂 B．二氧化硅：制玻璃、高纯硅 C．硅：半导体，太阳能电池 D．硅酸：黏合剂、耐火材料 4．下列叙述正确的是(　　) ①氧化铝是一种比较好的耐火材料，可用来制造耐火坩埚 ②氧化铁常用作红色油漆和涂料 ③硅酸钠是制备硅胶和木材防火剂的原料 ④用纯碱、石灰石、石英为原料可制普通玻璃 ⑤石灰石、高岭石、石英和水晶的主要成分都是SiO2 A．①③④⑤ B．②③④⑤ C．①②④⑤ D．①②③④ 5．下列说法中，错误的是(　　) A．硅酸可以与碳酸钙反应生成二氧化碳气体 B．氢氟酸能和玻璃发生化学反应，所以氢氟酸要存放在塑料瓶中 C．水玻璃有黏性，所以要存放在带橡胶塞的试剂瓶中 D．烧碱溶液能腐蚀玻璃并生成硅酸钠，所以烧碱溶液要存放在带橡胶塞的玻璃瓶中 6．下列说法正确的是(　　) A．石英玻璃和普通玻璃成分相同 B．工艺师可用盐酸刻蚀玻璃制作工艺品 C．由石英砂制备单晶硅不涉及氧化还原反应 D．Si可用于信息存储，SiO2可用于光纤通信 7．下列对晶体硅的有关叙述正确的是(　　) A．晶体硅和金刚石的物理性质相似 B．硅在地壳中含量居第二位，可以以游离态存在于自然界中 C．晶体硅是一种良好的半导体材料，但它的提炼工艺复杂，价格昂贵 D．晶体硅具有金属光泽，故它属于金属材料，可以导电 8．能证明碳酸的酸性比硅酸强的事实是(　　) A．CO2溶于水生成碳酸，SiO2不溶于水也不能与水直接反应生成硅酸 B．在高温下，SiO2和Na2CO3能发生反应：SiO2＋Na2CO3Na2SiO3＋CO2↑ C．SiO2熔点比CO2高 D．CO2通入Na2SiO3稀溶液中，生成白色胶状沉淀 9．制造太阳能电池需要高纯度的硅，工业上制高纯硅常用以下反应实现： ①Si(s)＋3HCl(g)SiHCl3(g)＋H2(g) ②SiHCl3＋H2Si＋3HCl 对上述两个反应的下列叙述中，正确的是(　　) A．反应②不是置换反应 B．两个反应都是氧化还原反应 C．两个反应可以同时进行 D．两个反应都是复分解反应 10．根据如图3－3－1所示的物质之间的转化关系，回答下列有关问题。 图3－3－1 (1)写出A、B、C、D各物质的名称： A________，B________，C________，D________。 (2)写出D→A的化学方程式： __________。 (3)写出下列变化的离子方程式： B→C ________； D→B ___________。 11．把SiO2与CaCO3的混合物26 g高温下加热到质量不再减少，冷却后残留固体质量是17.2 g。 (1)写出发生反应的化学方程式。 (2)求生成的CO2在标准状况下的体积。 (3)原混合物中SiO2的质量是多少？ 发展要求 12．中国北京曙光公司研制出了第一款具有我国完全自主知识产权的高性能CPU芯片—“龙芯1号”。 (1)“龙芯”(芯片)的主要化学成分是_________。 (2)在计算机长距离联网使用的传输很快的线路中使用的材料叫做____________________，主要化学成分是____________________。 (3)如果这种埋在地下的材料裸露在碱性土壤中，结果会断路，用离子方程式说明原因：____________________。 参考答案 第一单元　从铝土矿到铝合金 第1课时　铝及铝合金 1．D　[解析] 铝在反应时1 mol Al可失去3 mol电子，因此有2 mol电子转移时需Al的物质的量为mol。 2．C　[解析] 铝在常温下与浓硫酸反应生成致密氧化膜，A项错；由于铝的表面有致密氧化膜，所以稳定，B错；合金的熔点低于组成成分金属的熔点。 3．C 4．C　[解析] 等质量的铝与足量的酸碱反应，失去电子的量相同，所以生成H2的量相同。 5．C　[解析] 铝在浓H2SO4中钝化。 6．AC　[解析] 用求平均相对原子质量的方法解答。 7．A　[解析] 镁与铝都能与2.0 mol·L－1H2SO4溶液反应得到H2；镁、铝与CuSO4溶液反应可置换出Cu，不产生H2；KOH溶液和Ba(OH)2溶液只能与铝反应产生H2。 8．(1)1∶2∶3 (2)∶∶ (3)3∶2∶2 [解析] 根据2Na～H2、Mg～H2、2Al～3H2，可计算出等物质的量的钠、镁、铝与足量的盐酸反应产生的气体在相同状况下的体积比为1∶2∶3；等质量的钠、镁、铝与足量的盐酸反应产生的气体在相同状况下的体积比为∶∶。由于n(HCl)＝0.1 L×1 mol·L－1＝0.1 mol，对盐酸来说金属均过量，但钠除与盐酸反应外还与水反应，故产生的气体在相同状况下的体积比为3∶2∶2。　 9．易拉罐又鼓起来　易拉罐中的CO2与浓NaOH反应，致使易拉罐内气压降低，从而使易拉罐被大气压压瘪　浓NaOH与易拉罐(Al)反应产生H2，随着易拉罐内H2量的增多，易拉罐内气压增大 CO2＋2OH－===CO＋H2O 2Al＋2OH－＋2H2O===2AlO＋3H2↑ 10．(1)乙学生的设计比较合理；甲学生的设计使氢气容易沿试管壁间隙逸出，且不利于排出收集试管中的空气 (2)先使反应的试管口伸入到收集试管的底部，然后将反应的试管慢慢往下移 (3)经过打磨的废铁皮、锌皮、铝片等和醋酸等都可以作代用品 11．(1)NaOH　2Al＋2NaOH＋2H2O===2NaAlO2＋3H2↑　NaCl (2)HCO、OH－、Ag＋ 第2课时　铝的氧化物和氢氧化物　从铝土矿提取铝 1．BC　[解析] MgO、Al2O3都是常用的耐火材料。 2．B　[解析] 因Al(OH)3为两性氢氧化物，能溶于强酸、强碱，则选择弱碱性的氨水最好。 3．B　[解析] 胃酸中含有盐酸，需要一种碱性物质来中和。A中Na2CO3具有较强的腐蚀性，C中CaO与H2O反应生成的Ca(OH)2也具有腐蚀性且反应放热，D中钡盐有毒，只有B项Al(OH)3合适。 4．D　[解析] Al2O3与水不反应，NaAlO2溶液中加过量盐酸可发生反应NaAlO2＋HCl＋H2O===Al(OH)3↓＋NaCl，Al(OH)3＋3HCl===AlCl3＋3H2O；Na与水反应生成NaOH，而NaOH与NaAlO2不反应；D项中NaOH不足，只能发生反应AlCl3＋3NaOH===Al(OH)3↓＋3NaCl。 5．B　[解析] 除去NaCl中的Al2O3加水过滤即可。 6．C　[解析] Al3＋与水作用形成Al(OH)3胶体，这种胶体能吸附水中的悬浮物，起净水作用。A在水中电离出Na＋和Cl－，无净水作用，B、D都是难溶物，只有C能电离出Al3＋，故选C。 7．C　8.C 9．D　[解析] ①溶解和②酸化发生的是复分解反应，③灼烧发生的是分解反应，④电解发生的是氧化还原反应。 10．C　[解析] 铝是活泼金属，用常见的还原剂不能把氧化铝中的铝还原出来，只能用电解法。 11．B 12．C　[解析] 因为Al2O3中含有MgO，要制取Al(OH)3，首先要除去杂质MgO，最好的方法是选用NaOH溶液。 13．D　[解析] 多数金属氧化物和非金属氧化物不溶于水，如CuO、Al2O3、CO等，Al2O3是两性氧化物，能与强酸和强碱反应。 14．D　[解析] 此题关键是要熟悉从铝土矿中提取铝所涉及的反应，然后分析反应中是否有元素化合价的变化。 15．C　[解析] 把CO2通入CaCl2溶液中不反应。 16．C　[解析] 由明矾的化学式KAl(SO4)2可知当SO全部转化成BaSO4沉淀时，Al3＋与OH－的物质的量之比为1∶4，二者恰好完全反应生成AlO。 17．B　[解析] Al(OH)3加热分解可直接得到Al2O3；AlO与弱酸反应得Al(OH)3；Al3＋遇碱可直接得Al(OH)3；Al2O3 难溶于水，不能通过一步反应得Al(OH)3。　 18．D　[解析] 向AlCl3溶液中逐滴加入NaOH溶液至过量，发生的反应依次是：Al3＋＋3OH－===Al(OH)3↓、Al(OH)3＋OH－===AlO＋2H2O，其现象是先产生白色沉淀，后沉淀逐渐减少，直到全部消失，而且沉淀最多和沉淀恰好消失时前后消耗的NaOH的物质的量之比为3∶1。 19．①Al2O3＋2NaOH===2NaAlO2＋H2O ②CO2＋2H2O＋NaAlO2===Al(OH)3↓＋NaHCO3 ③2Al(OH)3Al2O3＋3H2O ④2Al2O3(熔融)4Al＋3O2↑ [解析] Al2O3NaAlO2Al(OH)3Al2O3铝。 20．(1)Al2O3＋2OH－===2AlO＋H2O (2)Al3＋＋4OH－===AlO＋2H2O (3)AlO＋4H＋===Al3＋＋2H2O (4)2AlO＋CO2＋3H2O===2Al(OH)3↓＋CO 21．0.1 mol·L－1 [解析] 本题可用守恒法进行巧解。 100 mL NaOH溶液恰好完全反应时，SO全部转化为Na2SO4，因此NaOH与H2SO4的物质的量之比为2∶1，故NaOH溶液的物质的量浓度为 0.1 mol·L－1。 22．(1)无水CaCl2或P2O5　碱石灰或NaOH固体 (2)赶走装置B中的CO2、H2O　关闭弹簧夹b，打开弹簧夹a 赶走固体分解产生的CO2、H2O，使其被充分吸收 (3)200　(4)Al2Mg6(OH)16CO3·4H2O (5)因为胃酸和该药作用产生的CO2会刺激胃黏膜，导致胃穿孔 (6)产生CO2的物质的量，药片中主要成分的含量 [解析] (1)先用无水CaCl2或P2O5吸收药片分解产生的水，再用碱石灰或NaOH固体吸收CO2。 (2)为减小误差，在加热之前须先通入一段时间空气，以赶走装置B中的CO2、H2O，反应结束后一段时间内通入空气使分解产生的CO2、H2O被充分吸收。 (3)沉淀最大时溶液中的溶质仅是Na2SO4，该点时所加入的NaOH的物质的量是H2SO4物质的量的2倍，由于二者的物质的量浓度相同，所以NaOH溶液体积是稀硫酸体积的2倍。 (4)m g该药片分解生成的CO2的物质的量为0.01 mol，又由化学式可知AlaMgb(OH)mCO3·nH2O的物质的量为0.01 mol。分析图象可知0.01 mol AlaMgb(OH)mCO3·nH2O含0.02 mol Al3＋和0.06 mol Mg2＋，据电荷守恒知含OH－的物质的量为0.16 mol，含结晶水的物质的量为 ＝0.04 mol，故铝碳酸镁的化学式为Al2Mg6(OH)16CO3·4H2O。 (5)铝碳酸镁与胃酸反应放出CO2，易造成胃穿孔。　(6)测出实验二中产生CO2的物质的量就能知道铝碳酸镁的物质的量和碳酸根离子的物质的量，测出Al3＋和Mg2＋的物质的量，能知道OH－的物质的量，只要再测得药片中有效成分铝碳酸镁的含量，就能计算出结晶水的个数，进而确定化学式。 第二单元　铁、铜的获取及应用 第1课时　铁、铜的获取 1．C　2.C 3．C　[解析] 湿法炼铜就是用Fe与CuSO4溶液反应。 4．B　[解析] 对于(Ⅰ)、(Ⅱ)、(Ⅲ)、(Ⅳ)发生的反应分别为： (Ⅰ)Cu2(OH)2CO32CuO＋CO2↑＋H2O，C＋2CuO2Cu＋CO2↑，适合于①； (Ⅱ)Fe＋CuSO4===FeSO4＋Cu，适合于③； (Ⅲ)2Al＋Cr2O3Al2O3＋2Cr，适合于③； (Ⅳ)先从光卤石中提取MgCl2，再电解熔融MgCl2：MgCl2(熔融)Mg＋Cl2↑，适合于④。 5．D　[解析] 生铁是铁炭合金，C不与盐酸反应，故剩下的固体是炭。 6．B　[解析] 设金属氧化物的化学式为R2Ox。 　R2Ox～xCO～xCO2～xCaCO3 2R＋16x　　　　　　　　100x 1　　　　　　　　　 1.25 ＝，R＝32x 符合上述化合价与相对原子质量关系的只有B。 7．B　[解析] 反应方程式为Fe2O3＋3H22Fe＋3H2O，2Fe2O3＋3C4Fe＋3CO2↑，Fe2O3＋3CO2Fe＋3CO2，则Fe2O3物质的量相同时，消耗H2、C、CO的物质的量之比为3∶∶3，其质量之比为(3×2)∶∶(3×28)＝1∶3∶14。 8．D　[解析] 金属冶炼的先后顺序与金属冶炼的难易程度有关，主要取决于金属活动性的强弱。 9．58.9 t　[解析] 可用关系式法 Fe2O3～2Fe 　　　　　　　　　　　　160　　112 　　　　　　　　　100 t×80%　m(Fe)×95% m(Fe)＝ 58.9 t 10．(1)C＋CO22CO　(2)FeO和Fe　CO2　(3)C和Fe　CO　(4)＜n＜1　(5) [解析] (1)还可能发生的反应是C与CO2高温下反应。 (2)若n＜，则C远远不够，故FeO过量，生成的一定是Fe和CO2。 (3)若n＞4，则C过量很多，同样产物中不可能有CO2。 (4)气体产物为混合物，则气体是CO、CO2的混合物。 如全部是CO，则n＝1，如全部是CO2，则n＝，所以＜n＜1。 (5)如CO、CO2的物质的量相等，则1 mol FeO提供1 mol O原子，生成的CO为 mol，生成的CO2也是 mol，故n＝。 11．D 第2课时　铁、铜及其化合物的性质和应用 1．B 2．C　[解析] 铁具有较强的还原性，与Fe2(SO4)3发生反应：Fe＋Fe2(SO4)3===3FeSO4而将Fe3＋除去；与CuSO4发生反应：Fe＋CuSO4===FeSO4＋Cu而将Cu2＋除去，经过滤，即得纯净的FeSO4溶液。 3．D　[解析] 要仔细审题，题中要求的是“能通过置换反应得到铁”，A、C不能反应；B项，一氧化碳通过灼热的三氧化二铁不是置换反应；D项，铝和四氧化三铁混合加热到高温，是置换反应且得到铁。 4．D　[解析] 金属铜与盐酸不反应，金属Fe与氯气反应生成FeCl3，与盐酸反应生成FeCl2，D项正确。 5．B　[解析] FeCl2氧化变质时，Fe2＋被氧化成Fe3＋，要检验FeCl2溶液是否含有Fe3＋，可向其中加入少量KSCN溶液，若溶液变为血红色，表明FeCl2已变质，若溶液不变血红色，表明没有变质。 6．C　[解析] Fe2＋的水溶液为浅绿色，Fe3＋的水溶液为浅黄色；Fe2＋中铁元素的化合价处于中间价态，Fe2＋既有氧化性又有还原性，Fe3＋中铁的化合价处于最高价态，Fe3＋只有氧化性；含Fe3＋的溶液加入含SCN－的溶液中，不是出现红色沉淀，而是混合溶液呈红色。 7．C　[解析] 强氧化剂才能使铁变为＋3价。A、B、D项中的物质都是弱氧化剂。 8．D　[解析] 使Fe3＋转变成Fe2＋才可以缓解亚硝酸盐的中毒，还原剂可以实现这个变化，所以D项正确。 9．A　[解析] A项，浓硫酸使铁钝化。B、C、D项中的物质都能与铁反应。 10．A　[解析] A项，铁钉能发生反应：2Fe3＋＋ Fe===3Fe2＋，且不引入新杂质。B项，铜片能发生反应：2Fe3＋＋Cu===2Fe2＋＋Cu2＋，虽能防止氧化，但引入了新杂质。C、D项中的物质均不能防止氧化。 11．B 12．B　[解析] ①钠在纯氧中燃烧生成淡黄色的Na2O2，②FeSO4与NaOH反应生成Fe(OH)2，在空气中放置生成红褐色Fe(OH)3，③FeCl3与KSCN反应生成血红色Fe(SCN)3，④CuSO4遇医用酒精中的水变蓝色，故选B。 13．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。 14．A　[解析] 铁、铝、铜三种金属粉末混合物， 加入过量盐酸充分反应，铁、铝进入溶液，过滤后向滤液中加入过量烧碱溶液，铁离子沉淀为氢氧化物，Al3＋变成AlO，再过滤， 滤液中存在的离子有AlO。 15．C　[解析] 先用碳酸钙的质量，根据关系式求出氧化物中含O元素0.04 mol。再用2.88 g减去氧元素的质量，进一步求出氧化物中含Fe元素0.04 mol。即可确定氧化物为FeO。 16．C　[解析] 本题检验方法的关键是Fe3＋遇SCN－反应显血红色，而Fe2＋遇SCN－不显血红色，加入KSCN溶液不显血红色证明溶液中无Fe3＋，再加新制氯水，如有Fe2＋则被氧化为Fe3＋，遇SCN－反应显血红色。KMnO4溶液也能氧化Fe2＋，但因其本身呈紫色，Fe3＋与SCN－反应显血红色不易观察。 17．B　[解析] 固体残渣用盐酸处理有气体放出，说明铁粉过量，则与铁粉反应后的溶液中离子最多的是Fe2＋。 18．A　[解析] 假设反应后n(Fe2＋)＝3 mol，根据2Fe3＋＋ Fe===3Fe2＋ ，那么已反应的n(Fe3＋)＝2 mol，因为充分反应后，溶液中的Fe3＋和Fe2＋浓度相等，则未反应的Fe3＋的物质的量n(Fe3＋)＝3 mol，所以答案为A。 19．黄铜矿　电解精炼　电气工业 20．Cl2＋2Fe2＋===2Fe3＋＋2Cl－，Fe＋2Fe3＋===3Fe2＋　铁粉 [解析] 废气中的Cl2先与FeCl2反应：Cl2＋2Fe2＋===2Fe3＋＋2Cl－，然后铁与Fe3＋反应：Fe＋2Fe3＋===3Fe2＋，反应过程中铁粉不断消耗，故该处理过程中需要定期添加的原料是铁粉。 21．ZnCO3ZnO＋CO2↑　ZnO＋CZn＋CO↑ Cu2O＋C2Cu＋CO↑ 22．方法一：Fe＋H2SO4===FeSO4＋H2 ↑　CuO＋H2Cu＋ H2O 方法二：CuO＋H2SO4CuSO4＋ H2O Fe＋ CuSO4===FeSO4＋Cu 23．(1)如果先加入氯水，氯水能将Fe2＋氧化成Fe3＋，再加KSCN溶液则无法判断原来是Fe2＋还是Fe3＋。 (2)因为Fe2＋很容易被空气中的O2氧化成Fe3＋，而Fe能将Fe3＋还原，加入少量的铁粉是防止Fe2＋被氧化。 24．(1)在空气中冷却时，FeO会被空气中的O2氧化成Fe2O3，Fe2O3为红棕色固体 (2)将红砖研成粉末，取适量于试管中，加入3 mol·L－1盐酸使之充分溶解。再加入适量0.1 mol·L－1 KSCN溶液，若溶液变成血红色，则说明原红砖中含有＋3价铁。 [解析] (1)FeO为黑色，Fe2O3为红棕色，在空气中冷却时，铁元素以Fe2O3的形式存在。(2)红砖中含Fe2O3，先应将其溶于非氧化性酸中，使Fe3＋进入溶液。只要能证明溶液中含有Fe3＋，便可证明红砖中含有＋3价铁。 第三单元　含硅矿物与信息材料 第1课时　硅酸盐矿物与硅酸盐产品 1．C　2.D　3.C　4.C 5．B　[解析] 根据元素化合价，5 mol Fe元素中只有2 mol是＋3价，另外3 mol是＋2价。大多数硅酸盐难溶于水，青石棉与HNO3反应时，硝酸中氮元素化合价降低，则青石棉中一定有某些元素化合价升高。 6．A　[解析] A项中，弱酸(CO2水溶液)不能与强酸盐(CaCl2)发生复分解反应；CO2与Ba(OH)2反应：CO2＋Ba(OH)2===BaCO3↓＋H2O；C项中，会发生反应Na2CO3＋CO2＋H2O===2NaHCO3↓，因在相同条件(温度)下，NaHCO3的溶解度小于Na2CO3，故会析出NaHCO3晶体；D项中，碳酸的酸性强于硅酸，发生反应Na2SiO3＋CO2＋H2O===H2SiO3↓＋Na2CO3，而H2SiO3是一种白色的胶状沉淀。 7．因为碳酸的酸性比原硅酸强，由较强的酸可制得较弱的酸　Al2O3·2SiO2·2H2O 8．(1)①Mg2SiO4　②2MgO·SiO2　③硅酸盐　(2)①2MgO·3SiO2·nH2O ②Mg2Si3O8·nH2O＋4HCl===2MgCl2＋3H2SiO3＋(n－1)H2O 9．(1)Na2SiO3＋CO2＋H2O===Na2CO3＋H2SiO3↓ (2)Na2SiO3＋2HCl===H2SiO3↓＋2NaCl (3)Na2CO3＋2HCl===2NaCl＋H2O＋CO2↑ 10．K2O·CaO·6SiO2；1.38 t，1.0 t，3.6 t；K2CO3＋SiO2K2SiO3＋CO2↑　CaCO3＋SiO2CaSiO3＋CO2↑ [解析] 由质量比计算得出三种氧化物的物质的量之比：n(K2O)∶n(CaO)∶n(SiO2)＝∶∶＝1∶1∶6，即可知用氧化物表示的化学式。 由玻璃中K2O和CaO的质量分数，再根据关系式：K2CO3～K2O；CaCO3～CaO可求出需要碳酸钾、石灰石的质量，二氧化硅的质量可直接由质量分数求得：m(SiO2)＝5.1 t×(1－18.4%－11.1%)＝3.6 t。 K2CO3～K2O 138　　　94 x　　5.1 t×18.4% ＝　　x＝1.38 t CaCO3～CaO 100　　　56 y　　5.1 t×11.1% ＝　　y＝1.0 t 第2课时　二氧化硅与信息材料 1．C　2.A　3.D　4.D　5.A 6．D　[解析] 石英玻璃的成分是石英，和普通玻璃成分不同，A项错误；盐酸与玻璃不反应，B项错误；由石英砂制备单晶硅的化学方程式为SiO2＋2CSi＋2CO↑，为氧化还原反应，C项错误。 7．A　[解析] 晶体硅的结构与金刚石相似，具有空间立体网状结构，所以物理性质相似；硅在地壳中含量居第二位，但在自然界中没有游离态的硅存在，主要以二氧化硅和硅酸盐的形式存在；晶体硅是一种良好的半导体材料，被广泛使用；晶体硅是一种非金属单质，虽然它具有金属光泽。 8．D　[解析] B项是在固体反应中难挥发性物质制取易挥发性物质，是利用两者共熔时生成易挥发的CO2，使反应能够发生；D项中是较强的酸与较弱的酸的盐溶液反应生成较强酸的盐和较弱酸的复分解反应，这是该类复分解反应发生的条件。 9．B　[解析] 分析元素化合价可看出两个反应都是氧化还原反应，二者反应的条件——温度不同，故两个反应不能同时进行。 10．(1)硅　硅酸钠　硅酸　二氧化硅　(2)SiO2＋2CSi＋2CO↑ (3)SiO＋CO2＋H2O===H2SiO3↓＋ CO SiO2＋2OH－===SiO＋H2O [解析] 结合硅与二氧化硅均与强碱氢氧化钠溶液反应生成硅酸钠溶液，以及硅酸钠溶液与二氧化碳反应生成硅酸以及硅酸受热易分解等性质可推出A、B、C、D分别为硅、硅酸钠、硅酸、二氧化硅。 11．(1)SiO2＋CaCO3CaSiO3＋CO2↑，若CaCO3过量，CaCO3CaO＋CO2↑。或CaCO3CaO＋CO2↑，SiO2＋CaOCaSiO3。 (2)m(CO2)＝26 g－17.2 g＝8.8 g，n(CO2)＝0.2 mol，V(CO2)＝4.48 L。 (3)n(CaCO3)＝0.2 mol，m(CaCO3)＝20 g，m(SiO2)＝6 g。 12．(1)硅　(2)光导纤维　二氧化硅　(3)SiO2＋2OH－===SiO＋H2O