专题2从矿物到基础材料Word格式.docx

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D．用BaCl2溶液鉴别AgNO3溶液和K2SO4溶液

选C　SO2和SO3都能与KOH溶液反应且反应现象几乎相同，不能鉴别，A项错误；

Br2和NO2都能使湿润的碘化钾淀粉试纸变蓝，B项错误；

CO2通入NaAlO2溶液中出现白色沉淀，通入CH3COONa溶液中不反应，可以鉴别，C项正确；

BaCl2与AgNO3溶液反应生成AgCl白色沉淀，与K2SO4溶液反应生成BaSO4白色沉淀，D项错误。

3．（2014江苏理综，4,2分）下列物质性质与应用对应关系正确的是（　　）

A．晶体硅熔点高硬度大，可用于制作半导体材料

B．氢氧化铝具有弱碱性，可用于制胃酸中和剂

C．漂白粉在空气中不稳定，可用于漂白纸张

D．氧化铁能与酸反应，可用于制作红色涂料

选B　晶体硅的导电性介于导体和绝缘体之间，所以用作半导体材料，与其熔点、硬度无关，A项错误；

氢氧化铝具有弱碱性，能中和过量的胃酸，B项正确；

漂白纸张利用的是次氯酸钙的强氧化性，不是不稳定性，C项错误；

氧化铁是红棕色固体，可用于制作红色涂料，跟它能与酸反应没有关系，D项错误。

4．（2013山东理综，6分）足量下列物质与相同质量的铝反应，放出氢气且消耗溶质物质的量最少的是（　　）

A．氢氧化钠溶液B．稀硫酸

C．盐酸D．稀硝酸

选A　本题考查金属铝的性质，意在考查考生运用元素化合物知识的能力。

根据关系式：

2Al～2NaOH,2Al～3H2SO4,2Al～6HCl，A项正确，B、C项错误；

Al与稀硝酸反应不产生氢气，D项错误。

2．（2013大纲理综，15分）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）电解制铝的化学方程式是______________________________，以石墨为电极，阳极产生的混合气体的成分是___________________________________________________________________________________。

本题主要考查硅、铝及其化合物的性质等，意在考查考生的分析推理能力。

（1）因为铝土矿的主要成分为二氧化硅、氧化铝，前者与NaOH反应生成硅酸钠，后者与NaOH反应生成偏铝酸钠（NaAlO2）。

（2）CaO加入水溶液中先生成氢氧化钙，氢氧化钙电离出的Ca2＋与SiO

反应生成CaSiO3；

反应2为偏铝酸钠与CO2反应生成氢氧化铝。

（3）浓硫酸与萤石反应生成HF气体和硫酸钙，故C为浓硫酸，D为HF，E为硫酸钙；

结合制备冰晶石的反应物HF、碳酸钠和氢氧化铝及生成物Na3AlF6，由元素守恒可知该反应的生成物中还有二氧化碳和水。

（4）工业上利用熔融的氧化铝，通过电解可制得单质铝，并有氧气生成；

阳极生成物氧气可与石墨反应，生成碳的氧化物。

答案：

（1）2NaOH＋SiO2===Na2SiO3＋H2O、2NaOH＋Al2O3===2NaAlO2＋H2O　

（2）CaSiO3　2AlO

＋CO2＋3H2O===2Al（OH）3↓＋CO

　（3）浓H2SO4　12HF＋3Na2CO3＋2Al（OH）3===2Na3AlF6＋3CO2＋9H2O

（4）2Al2O3

4Al＋3O2↑　O2、CO2（CO）

5．（2012安徽理综，6分）已知室温下，Al（OH）3的Ksp或溶解度远大于Fe（OH）3。

向浓度均为0.1mol·

L－1的Fe（NO3）3和Al（NO3）3混合溶液中，逐滴加入NaOH溶液。

下列示意图表示生成Al（OH）3的物质的量与加入NaOH溶液的体积的关系，合理的是（　　）

由题中信息可知滴入NaOH溶液，起始时生成Fe（OH）3沉淀，因此起始时不会生成Al（OH）3沉淀，A、B项错；

当滴入一定体积的NaOH溶液后才能生成Al（OH）3沉淀，当Al3＋全部沉淀后，加入过量的NaOH，Al（OH）3沉淀全部溶解，故可知C项正确，D项错误。

C

6．（2012江苏，2分）下列物质的转化在给定条件下能实现的是（　　）

①Al2O3

NaAlO2（aq）

Al（OH）3

②S

SO3

H2SO4

③饱和NaCl（aq）

NaHCO3

Na2CO3

④Fe2O3

FeCl3（aq）

无水FeCl3

⑤MgCl2（aq）

Mg（OH）2

MgO

A．①③⑤B．②③④

C．②④⑤D．①④⑤

②中硫在氧气中燃烧生成二氧化硫，不是三氧化硫，故错；

④中加热氯化铁溶液时，因为氯化铁水解得到的是氢氧化铁，得不到无水氯化铁，应该在氯化氢的气氛中加热蒸干才可以得到无水氯化铁，故错。

A

第二单元铁、铜的获取及应用

1．（2011重庆理综，6分）下列叙述正确的是（　　）

A．Fe分别与氯气和稀盐酸反应所得氯化物相同

B．K、Zn分别与不足量的稀硫酸反应所得溶液均呈中性

C．Li、Na、K的原子半径和密度随原子序数的增加而增大

D．C、P、S、Cl的最高价氧化物对应水化物的酸性逐渐增强

本题考查元素化合物的性质、元素周期律的应用等知识．A选项铁与氯气反应时生成FeCl3，与盐酸反应时生成FeCl2；

B选项金属钾较活泼能与水反应，生成氢氧化钾而使溶液呈碱性；

C选项碱金属元素中，随着原子序数的递增，其对应单质的密度总体趋势是依次增大的，但是钾反常，密度比钠小；

根据元素周期律可知，酸性：

碳酸<

磷酸<

硫酸<

高氯酸，D选项正确．

D

2．（2011山东理综，4分）Al、Fe、Cu都是重要的金属元素．下列说法正确的是（　　）

A．三者对应的氧化物均为碱性氧化物

B．三者的单质放置在空气中均只生成氧化物

C．制备AlCl3、FeCl3、CuCl2均不能采用将溶液直接蒸干的方法

D．电解AlCl3、FeCl3、CuCl2的混合溶液时阴极上依次析出Cu、Fe、Al

本题考查元素化合物和电解原理，意在考查考生对常见金属及其化合物性质和制备的掌握情况．Al对应的氧化物为两性氧化物，A项错误；

Cu放置在空气中可生成Cu2（OH）2CO3，B项错误；

电解AlCl3、FeCl3、CuCl2的混合溶液，由于放电能力：

Cu2＋＞Fe3＋＞H＋＞Fe2＋＞Al3＋，在阴极上依次析出Cu、H2，D项错误．

3．（2012新课标全国理综，14分）铁是应用最广泛的金属，铁的卤化物、氧化物以及高价铁的含氧酸盐均为重要化合物。

（1）要确定铁的某氯化物FeClx的化学式，可用离子交换和滴定的方法。

实验中称取0.54g的FeClx样品，溶解后先进行阳离子交换预处理，再通过含有饱和OH－的阴离子交换柱，使Cl－和OH－发生交换。

交换完成后，流出溶液的OH－用0.40mol·

L－1的盐酸滴定，滴至终点时消耗盐酸25.0mL。

计算该样品中氯的物质的量，并求出FeClx中x值：

________（列出计算过程）；

（2）现有一含有FeCl2和FeCl3的混合物样品；

采用上述方法测得n（Fe）∶n（Cl）＝1∶2.1，则该样品中FeCl3的物质的量分数为________。

在实验中，FeCl2可用铁粉和________反应制备，FeCl3可用铁粉和________反应制备；

（3）FeCl3与氢碘酸反应时可生成棕色物质，该反应的离子方程式为________________；

（4）高铁酸钾（K2FeO4）是一种强氧化剂，可作为水处理剂和高容量电池材料。

FeCl3与KClO在强碱性条件下反应可制取K2FeO4，其反应的离子方程式为__________________________；

与MnO2Zn电池类似，K2FeO4Zn也可以组成碱性电池，K2FeO4在电池中作为正极材料，其电极反应式为__________________________________，该电池总反应的离子方程式为____________________________。

（2）设混合物样品中含有amolFeCl2、bmolFeCl3，根据题意有（a＋b）∶（2a＋3b）＝1∶2.1，解得a＝9b，所以FeCl3的物质的量分数为b∶（a＋b）＝b∶10b＝0.10。

实验室中，FeCl2可用铁粉与稀盐酸发生置换反应得到，FeCl3可用铁粉与氯气发生化合反应得到。

（3）Fe3＋具有强氧化性而I－具有强还原性，二者发生氧化还原反应生成棕色物质I2。

根据元素守恒和得失电子守恒可完成方程式。

（4）首先明确ClO－的还原产物是Cl－，然后根据元素守恒、得失电子守恒和电荷守恒即可完成方程式。

根据题意可写出题给原电池的负极反应式为Zn－2e－＋2OH－===Zn（OH）2，总反应式为3Zn＋2FeO

＋8H2O===3Zn（OH）2＋2Fe（OH）3＋4OH－。

用总反应式减去负极反应式可得正极反应式为FeO

＋3e－＋4H2O===Fe（OH）3＋5OH－。

（1）n（Cl）＝0.0250L×

0.40mol·

L－1＝0.010mol

m（Fe）＝0.54g－0.010mol×

35.5g·

mol－1＝0.185g

n（Fe）＝0.185g÷

56g·

mol－1＝0.0033mol

n（Fe）∶n（Cl）＝0.0033∶0.010≈1∶3，x＝3

（2）0.10　盐酸　氯气

（3）2Fe3＋＋2I－===2Fe2＋＋I2（或2Fe3＋＋3I－===2Fe2＋＋I

）

（4）2Fe（OH）3＋3ClO－＋4OH－===2FeO

＋5H2O＋3Cl－（或2Fe3＋＋10OH－＋3ClO－===2FeO

＋3Cl－＋5H2O）　FeO

＋3e－＋4H2O===Fe（OH）3＋5OH－3Zn＋2FeO

＋8H2O===3Zn（OH）2＋2Fe（OH）3＋4OH－

4.（2012四川理综，13分）下列框图中的字母分别代表一种常见的物质或其溶液，相互之间的转化关系如下图所示（部分产物及反应条件已略去）。

已知A、B为气态单质，F是地壳中含量最多的金属元素的单质；

E、H、I为氧化物，E为黑色固体，I为红棕色气体；

M为红褐色沉淀。

请回答下列问题：

（1）B中所含元素位于周期表中第________周期，________族。

（2）A在B中燃烧的现象是______________________________________________________________。

（3）D＋E―→B的反应中，被氧化与被还原的物质的物质的量之比是________。

（4）G＋J―→M的离子方程式是___________________________________________________________。

（5）Y受热分解的化学方程式是___________________________________________________________。

根据转化关系和题中所给的信息可以判断：

A为H2，B为Cl2，C为NaOH，D为HCl，E为MnO2，F为Al，G为NaAlO2，H为Fe2O3，I为NO2，J为FeCl3，M为Fe（OH）3，N为HNO3，X为NaCl，Y为Fe（NO3）3。

（1）B中所含元素为氯元素，位于元素周期表中第三周期，第ⅦA族。

（2）H2在Cl2中燃烧产生苍白色火焰。

（3）浓盐酸与二氧化锰发生的反应为MnO2＋4HCl（浓）

MnCl2＋Cl2↑＋2H2O，反应中被氧化的物质HCl（注意发生反应的HCl只有一半被氧化，另一半起酸的作用）与被还原的物质MnO2的物质的量之比是2∶1。

（4）NaAlO2与FeCl3在溶液中发生双水解反应：

3AlO

＋Fe3＋＋6H2O===3Al（OH）3↓＋Fe（OH）3↓。

（5）硝酸铁受热分解生成氧化铁、二氧化氮和氧气，化学反应方程式为

4Fe（NO3）3

2Fe2O3＋12NO2↑＋3O2↑。

（1）三　ⅦA

（2）产生苍白色火焰

（3）2∶1

（4）3AlO

＋Fe3＋＋6H2O===3Al（OH）3↓＋Fe（OH）3↓

（5）4Fe（NO3）3

2Fe2O3＋12NO2↑＋3O2↑

5．（2013广东理综，15分）银铜合金广泛用于航空工业。

从切割废料中回收银并制备铜化工产品的工艺如下：

（注：

Al（OH）3和Cu（OH）2开始分解的温度分别为450℃和80℃）

（1）电解精炼银时，阴极反应式为_______________________________________________________；

滤渣A与稀HNO3反应，产生的气体在空气中迅速变为红棕色，该气体变色的化学反应方程式为_________________________________________________________________________________________。

（2）固体混合物B的组成为________；

在生成固体B的过程中，需控制NaOH的加入量，若NaOH过量，则因过量引起的反应的离子方程式为________________。

（3）完成煅烧过程中一个反应的化学方程式：

____CuO＋____Al2O3

____CuAlO2＋____↑。

（4）若银铜合金中铜的质量分数为63.5%，理论上5.0kg废料中的铜可完全转化为________molCuAlO2，至少需要1.0mol·

L－1的Al2（SO4）3溶液________L。

（5）CuSO4溶液也可用于制备胆矾，其基本操作是________、过滤、洗涤和干燥。

本题考查Ag的回收和CuAlO2的制备等，意在考查考生对化工流程的综合分析与推理能力。

（1）电解精炼银时，阴极反应式为Ag＋＋e－===Ag；

气体变色是因为发生反应：

2NO＋O2===2NO2。

（2）结合工艺流程及Al（OH）3和Cu（OH）2的分解温度知固体混合物B含有CuO、Al（OH）3。

若NaOH过量，则Al（OH）3会转化为NaAlO2。

（3）该反应为氧化还原反应，根据得失电子守恒、原子守恒确定缺项物质并配平方程式。

（4）生成CuAlO2的物质的量为

＝50（mol），至少需要Al2（SO4）3的物质的量为25mol，即至少需要1.0mol·

L－1的Al2（SO4）3溶液25L。

（5）由CuSO4溶液制备胆矾需要的操作为蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤和干燥。

（1）Ag＋＋e－===Ag　2NO＋O2===2NO2

（2）CuO、Al（OH）3　Al（OH）3＋OH－===AlO

（3）4　2　4　O2　（4）50　25　（5）蒸发浓缩、冷却结晶

6．（2012山东理综，12分）工业上由黄铜矿（主要成分CuFeS2）冶炼铜的主要流程如下：

（1）气体A中的大气污染物可选用下列试剂中的________吸收。

a．浓H2SO4b．稀HNO3c．NaOH溶液d．氨水

（2）用稀H2SO4浸泡熔渣B，取少量所得溶液，滴加KSCN溶液后呈红色，说明溶液中存在________（填离子符号），检验溶液中还存在Fe2＋的方法是________（注明试剂、现象）。

（3）由泡铜冶炼粗铜的化学反应方程式为______________________________________________________

___________________________________________________________________________________________。

（4）以CuSO4溶液为电解质溶液进行粗铜（含Al、Zn、Ag、Pt、Au等杂质）的电解精炼，下列说法正确的是________。

a．电能全部转化为化学能

b．粗铜接电源正极，发生氧化反应

c．溶液中Cu2＋向阳极移动

d．利用阳极泥可回收Ag、Pt、Au等金属

（5）利用反应2Cu＋O2＋2H2SO4===2CuSO4＋2H2O可制备CuSO4，若将该反应设计为原电池，其正极电极反应式为________。

（1）气体A中的大气污染物为SO2，可以用NaOH溶液，氨水吸收。

（2）滴加KSCN溶液后呈红色，说明溶液中有Fe3＋，检验溶液中还存在Fe2＋时，可以利用Fe2＋的还原性，加入酸性KMnO4溶液，溶液紫色褪去。

（3）图示中可利用铝热反应由泡铜冶炼粗铜。

（4）电解精炼铜过程中电能转变为化学能的同时，部分电能转化为热能，a错；

电解精炼铜时，粗铜作阳极，与电源正极相连，发生氧化反应，b对；

电解过程中Cu2＋向阴极移动，C错；

粗铜中Ag、Pt、Au放电能力比铜弱，形成阳极泥，可以回收，d对。

（5）根据总反应，O2发生还原反应，因此正极反应为O2＋4H＋＋4e－===2H2O。

（1）c、d

（2）Fe3＋　取少量溶液，滴加KMnO4溶液，KMnO4褪色

（3）3Cu2O＋2Al

Al2O3＋6Cu

（4）b、d

（5）4H＋＋O2＋4e－===2H2O

7．（2011新课标全国理综，14分）0.80gCuSO4·

5H2O样品受热脱水过程的热重曲线（样品质量随温度变化的曲线）如下图所示．

（1）试确定200℃时固体物质的化学式________（要求写出推断过程）；

（2）取270℃所得样品，于570℃灼烧得到的主要产物是黑色粉末和一种氧化性气体，该反应的化学方程式为________________________________________．把该黑色粉末溶解于稀硫酸中，经浓缩、冷却，有晶体析出，该晶体的化学式为__________，其存在的最高温度是________；

（3）上述氧化性气体与水反应生成一种化合物，该化合物的浓溶液与Cu在加热时发生反应的化学方程式为________________________________；

（4）在0.10mol·

L－1硫酸铜溶液中加入氢氧化钠稀溶液充分搅拌，有浅蓝色氢氧化铜沉淀生成，当溶液的pH＝8时，c（Cu2＋）＝________mol·

L－1（Ksp[Cu（OH）2]＝2.2×

10－20）．若在0.1mol·

L－1硫酸铜溶液中通入过量H2S气体，使Cu2＋完全沉淀为CuS，此时溶液中的H＋浓度是________mol·

L－1.

本题主要考查结晶水合物的化学式、分解方程式、沉淀溶解平衡等知识，意在考查考生读图能力、分析能力、运用已有知识解决未知问题的能力．

（1）CuSO4·

5H2O

CuSO4·

（5－n）H2O＋nH2O

25018n

0.08g0.08g－0.57g＝0.23g

可得n＝4

200℃时该固体物质的化学式为CuSO4·

H2O

（2）由258℃时的固体质量可得270℃所得样品为CuSO4,570℃下灼烧硫酸铜生成黑色粉末和一种氧化性气体，其反应的方程式为：

CuSO4

CuO＋SO3↑，氧化铜溶于稀硫酸，结晶得到CuSO4·

5H2O，其存在的最高温度为102℃，由图可知：

温度高于102℃，CuSO4·

5H2O就会分解；

（3）SO3与水反应生成硫酸，则有：

Cu＋2H2SO4（浓）

CuSO4＋SO2↑＋2H2O；

（4）pH＝8时c（OH－）＝10－6mol·

L－1，由硫酸铜的沉淀溶解平衡常数可知：

Ksp＝2.2×

10－20＝10－12×

c（Cu2＋），得c（Cu2＋）＝2.2×

10－8mol·

L－1；

使Cu2＋沉淀完全，已知c（Cu2＋）＝0.1mol·

L－1，根据反应关系式：

Cu2＋～2H＋得c（H＋）＝0.2mol·

（2）CuSO4

CuO＋SO3↑　CuSO4·

5H2O　102℃

（3）2H2SO4（浓）＋Cu

CuSO4＋SO2↑＋2H2O

（4）2.2×

10－8　0.2

第三单元含硅矿物与信息材料

1．（2014·

广东理综）设nA为阿伏加德罗常数的数值。

下列说法正确的是（　　）

A．18gH2O含有10nA个质子

B．1mol甲苯含有6nA个C—H键

C．标准状况下，22.4L氨水含有nA个NH3分子

D．56g铁片投入足量浓H2SO4中生成nA个SO2分子

选A　每个水分子中有10个质子，18g水为1mol，所以18g水中含有10nA个质子，A正确。

每个甲苯分子中含有8个C—H键，1mol甲苯中含有8nA个C—H键，B错。

22.4L·

mol－1是气体在标准状况下的摩尔体积，不适用于液体，同时氨水中的溶质是NH3·

H2O，NH3含量很小，C错。

铁在浓硫酸中发生钝化，D错。

2．（2014·

大纲卷）NA表示阿伏加德罗常数，下列叙述正确的是（　　）

A．1molFeI2与足量氯气反应时转移的电子数为2NA

B．2L0