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专题3 从矿物到基础材料
编者 林伟 林秉珠
本专题课程标准：
内容标准 活动与探究建议
1．了解自然界铝、铁、铜、硅的存在形式和冶炼方法。2．了解铝、铁、铜、硅及其化合物的重要性质重要应用。3．认识铝合金、钢铁、硅及其化合物等材料在生产生活中的应用及与人类文明发展的关系。 1．实验探究：①氢氧化铁胶体的制备；②铝盐和铁盐的净水作用2．查阅资料：硅及其化合物在信息技术、材料科学等领域的应用。
课时训练
第一单元：从铝土矿到铝合金
第1课时：铝的性质
本课时课标要求:
1．了解金属铝的性质
2．了解铝在生产生活中的重要应用
1．铝能提炼难熔金属和制成铝热剂，是因为铝 （ ）
A．密度小，熔点较低 B．具有还原性，且生成氧化铝时放出大量热
C．在空气中燃烧，发出耀眼白光 D．是金属
2．镁粉中混进少量铝粉，将粉除去，可选用的试剂是 （ ）
A．盐酸 B．硫酸铜溶液 C．氢氧化钠溶液 D．水
3．下列关于金属铝说法正确的是 （ ）
A．金属铝可以与沸水剧烈反应，生成氢气
B．金属铝在浓硝酸和浓硫酸中会出现钝化，即使加热也不会反应。
C．由于表面存在致密的氧化膜，因此金属铝在空气中有良好的抗腐蚀性。
D．铝元素在自然界中主要以单质铝的形式存在。
4．将Na、Al各2mol投入到同一足量的水中,反应生成气体体积在标准状况下的体积为（ ）
A. 22.4L B. 44.8L C. 67.2L D. 89.6L
5．将除去氧化膜的铝条，插入下列溶液中，会产生氢气的是 （ ）
A. 浓HNO3 B. 浓盐酸 C. 浓硫酸 D. 氨水
6．(1)铝在常温下能很快被 氧化，形成致密的 ，因而具有一定的 性。
（2）与酸反应（写出化学方程式与离子方程式）
非氧化性酸： 、
强氧化性酸：常温下铝遇 或 ，会在生成致密的氧化膜而发生 。
（3）Al跟烧碱溶液的反应（写出化学方程式与离子方程式）
、
7．粉末状试样A是由MgO和Fe2O3组成的混合物。进行如下实验：
①取4.4gA与适量铝粉进行铝热反应，产物中有单质B生成；
②将①中得到的产物和足量盐酸反应，放出1.12L（标况）气体，同时生成溶液C
请填空：
（1）①中引发铝热反应的实验操作是加少量的氯酸钾，插上______并将其点燃，产物中的单质B是___________。
（2）②中所发生的反应的离子方程式是_____________________________。
（3）若溶液C中可能存在的金属离子有___ 。
（4）混合物A中MgO和Fe2O3的物质的量之比为______。
第2课时：铝的氧化物与氢氧化物
本课时课标要求:
1．了解氧化铝和氢氧化铝的性质
2．了解两性氧化物与两性氢氧化物的概念
1. 下列关于Al(OH)3的性质的叙述错误的是 （ ）
A. Al(OH)3 是难溶于水的白色沉淀 B. Al(OH)3 能吸附水中的悬浮物
C. Al(OH)3 能溶于氨水 D. Al(OH)3属于两性氢氧化物
2. 在使溶液中的AlO2-完全转化成Al(OH)3，应选择的最好试剂是 （ ）
A．H2SO4 B．HCl C．CO2 D．NH3·H2O
3. 下列反应最后有沉淀生成的是 （ ）
A．AlCl3溶液加过量NaOH溶液 B．NaAlO2溶液加过量盐酸
C．NaAlO2溶液通入过量CO2 D．石灰水通入过量CO2
4. 下列离子方程式书写错误的是 （ ）
A. 铝粉投入到NaOH溶液中：2Al+2OH-=2AlO2-+H2↑
B．Al(OH)3溶于NaOH溶液中：Al(OH)3+OH-=AlO2-+2H2O
C．NaAlO2溶液中通入过量的CO2：AlO2-+ CO2+2H2O= Al(OH)3↓+HCO3-
D．Al2O3粉末溶于NaOH溶液中：Al2O3+2OH-=2AlO2-+H2O
5. 一块镁铝合金溶于稀盐酸后，加入过量氢氧化钠溶液，此时溶液中存在：（ ）
A. MgCl2 B. AlCl3 C. NaAlO2和NaCl D. Mg(OH)2和Al(OH)3
6.下图中能表示将Ba(OH)2溶液逐滴加入到硫酸铝溶液中，产生沉淀的质量(W)与加入Ba(OH)2溶液的体积(V)关系的是 （ ）
A B C D
7．已知：Al3++3AlO2-+6H2O=== 4Al(OH)3
用稀H2SO4、NaOH和Al为原料制取Al(OH)3, 有下列三种不同的途径
甲:
乙:
丙:
最佳方案为
理由为：
8.请写出下列反应的离子方程式
①氢氧化铝与足量盐酸反应 _____________________________________ _
②氢氧化铝与氢氧化钠溶液反应 ______________________________________________ _
③氯化铝溶液中加入过量氨水 ________________________________________________
④铝片投入氢氧化钠溶液中 ________________________________________________
第3课时：从铝土矿中提取铝
本课时课标要求:
1．了解地壳中铝元素在自然界中的存在形式
2．了解工业中从铝土矿中提取铝的方法
1. 从铝土矿制备铝所涉及的下列有关反应中，属于氧化还原反应的是（ ）
A.铝土矿溶于NaOH溶液中 B.偏铝酸钠溶液的酸化
C.灼烧氢氧化铝固体 D.电解熔融的氧化铝
2. 将表面已完全钝化的铝条，插入下列溶液中，不会发生反应的是（ ）
A．稀硝酸 B．稀盐酸 C．硝酸铜 D．氢氧化钠
3. 下列有关铝及铝合金说法错误的是 （ ）
A. 氧化铝是一种高硬度、高熔沸点的化合物。B. 铝是活泼的金属，其合金抗腐蚀能力差。
C. 铝合金具有密度小、高强度及较好的可塑性。 D. 铝合金可用于制飞机骨架等。
4. 若在能溶解氧化铝的溶液中，分别加入下列各种离子，可能共存的是（ ）
A. NH4＋、NO3－、 CO32－ 、 Na＋ B. Al3+ 、Ba2+、Mg2＋、HCO3－
C. NO3－、 Ca2＋、K＋、 Cl－ D. NO3－、 K＋、AlO－、 OH－
5. 用于飞机制造业的重要材料的是 （ ）
A．Mg-Al合金 B．Cu-Sn合金 C．Al-Si合金 D．不锈钢
6. 1989年世界卫生组织把铝确定为食品污染源之一，而加以控制使用。铝在下列应用时应加以控制的是 （ ）
①制铝合金 ②制电线 ③制炊具 ④银色漆颜料 ⑤明矾净水 ⑥明矾与苏打制食品膨松剂 ⑦易拉罐 ⑧用Al(OH)3凝胶制胃舒平药片 ⑨包装糖果和小食品
A.③⑤⑧⑨ B.⑥⑧⑨ C.③⑤⑨ D.③⑤⑥⑦⑧⑨
7. 超细氮化铝粉末被广泛应用于大规模集成电路生产等领域。其制取原理为：
Al2O3＋N2＋3C2AlN＋3CO
由于反应不完全，氮化铝产品中往往含有炭和氧化铝杂质。为测定该产品中有关成分的含量，进行了以下两个实验：
⑴称取10.00g样品，将其加入过量的NaOH浓溶液中共热并蒸干，AlN跟NaOH溶液反应生成NaAlO2，并放出氨气3.36L（标准状况）。
①上述反应的化学方程式为 ；
②该样品中的A1N的质量分数为 。
8. Al2O3是典型的 氧化物，既能溶于 ，又能溶于 。
写出Al2O3分别与强酸. 强碱反应的离子方程式：
. ；
下图是工业上从铝土矿中冶炼铝的工艺流程图：
写出有关的化学反应方程式：①
②
③
④
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第二单元 铁. 铜的获取及应用
第1课时 从自然界中获取铁和铜
本课时课标要求:
1．了解自然界中铁、铜的存在形式及常见的冶炼方法
2．体会铁铜的冶炼对人类文明的重要影响
1. 下列有关铁的叙述正确的是 （ ）
A. 铁是人类发现和使用最早的金属之一 B. 地球上存在大量的游离态铁
C. 纯铁的硬度很大 D. 铁是地壳中含量最多的金属元素
2. 下列物质中，不属于合金的是 （ ）
A. 硬铝 B. 黄铜 C. 钢铁 D. 水银
3. 在Fe、 Fe2+、Fe3+三种粒子中，具有相同的 （ ）
A. 质子数 B. 最外层电子数 C. 核外电子数 D. 电荷数
4. 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；
5. 赤铜矿的主要成分是氧化亚铜（Cu2O），辉铜矿的主要成分是硫化亚铜（Cu2S），将赤铜矿与辉铜矿混合加热有如下反应：
Cu2S + 2Cu2O 6Cu + SO2↑
下列对于该反应的说法中，正确的是 （ ）
A. 该反应中的氧化剂只有Cu2O B. Cu2S在反应中既是氧化剂又是还原剂
C. Cu既是氧化产物又是还原产物 D. 氧化产物与还原产物的物质的量之比为1：6
6. 下列盐既可通过金属与酸反应得到，也可以通过金属与单质反应得到的是（ ）
A．FeCl3 B．CuCl2 C．FeCl2 D．MgCl2
7. 铁是 色金属，可以被磁铁吸引。而铜是 色金属 。铁和铜都有良好的 性和 性。铁、铜在自然界中主要以 的形式存在。常见的有磁铁矿 、赤铁矿 ，常见的铜铁矿有黄铜矿（CuFeS2）、孔雀石 (写化学式)。
8.工业上铁的冶炼是在_______进行的，原料有 、 、 和空气。
①写出赤铁矿被还原成铁的化学反应方程式：
②写出焦炭起还原作用前在高炉中参与反应的两个化学方程式
、
③写出碳酸钙参与反应的两个化学方程式：
、
④用这种方法炼出的铁是含碳2%～4.5%的 ，将其进一步冶炼，就可以得到用途广泛的钢。
9. 某小型钢铁厂以含Fe2O3 65％的赤铁矿(杂质中不含铁元素)为原料炼铁。若在生产过程中氧化铁损失5.0％，则用1000 t这样的铁矿石能生产多少吨含碳2.0％的生铁？(计算结果保留一位小数)
第2课时 铁、铜极其化合物的应用
本课时课标要求:
1．掌握Fe3+、Fe2的相互转化与性质，系统掌握的铁的化合物的性质
2．知道铁、铜及其化合物的应用
1. 根据Fe+CuCl2=FeCl2+Cu；2FeCl3+Cu=2FeCl2+CuCl2两个反应，判断Fe3+. Fe2+. Cu2+的氧化性强弱顺序为 （ ）
A．Cu2+>Fe2+>Fe3+ B．Fe3+>Fe2+>Cu2+
C．Fe3+>Cu2+>Fe2+ D．Fe2+>Fe3+>Cu2+
2. 为除去FeSO4溶液中的Fe2(SO4)3和CuSO4，最好选用 （ ）
A．烧碱溶液 B．浓氨水 C．镁粉 D．铁粉
3. 将1.12g铁粉加入25mL 2mol·L-1的氯化铁溶液中，充分反应后，其结果是（ ）
A. 反应后铁粉有剩余 B. 往溶液中滴入无色KSCN溶液，显红色
C. Fe2+与Fe3+物质的量之比为6：1 D. 氧化产物与还原产物的物质的量之比为2：5
4. 在印刷电路时常用氯化铁溶液作为“腐蚀液”，发生的反应为2FeCl3＋Cu＝2FeCl2＋CuCl2向盛有氯化铁溶液的烧杯中同时加入铁粉和铜粉，反应结束后下列结果不可能出现的是
（ ）
A．烧杯中有铜无铁 B．烧杯中有铁无铜
C．烧杯中铁铜都有 D．烧杯中铁铜都无
5. 下列离子方程式正确的是 （ ）
A. 铜片放入硫酸铁溶液中：Cu+Fe3+＝＝Fe2++Cu2+
B. 氢氧化铝溶于氢氧化钠溶液：Al(OH)3+OH-===AlO2-+2H2O
C. 氯气通入氯化亚铁溶液：Cl2+2Fe2+==2Cl-+2Fe3+
D. 铁片与稀硫酸反应：2Fe+6H+===2Fe3++3H2↑
6. 将下列铁的化合物溶于稀盐酸，滴加KSCN溶液无颜色变化，再加入氯水即呈红色的是 （ ）
A. FeS B. Fe2O3 C. FeCl3 D. Fe2(SO4)3
7. 砖瓦是用含铁元素等杂质的黏土隔绝空气烧制成的，当烧窑作业到临近结束时，若用淋洒水的办法来降低温度，窑内处于还原性气氛，砖块中的铁以氧化亚铁的形式存在，因而砖呈青色。若用捅开的窑顶自然冷却的办法降低温度，砖就变成了红色。
⑴从化学角度看，砖瓦呈红色的原因是_______________________________________。
⑵现有一块红砖，实验台上有浓硫酸、3mol·L-1的盐酸、0.1molL-1硫氰化钾溶液、0.1mol·L-1的氯化铁溶液、0.01mol·L-1的氢氧化钠溶液. 蒸馏水等试剂，请选用中学化学常用仪器，设计一个实验，用最简捷的方法验证红砖中含有三价铁(简述实验步骤、所用仪器、产生现象、所得结论)。
____________________________________________________________________________。
8. 现有下列物质：①氯气②铁③铜④双氧水⑤硝酸⑥稀盐酸⑦硫酸铜
（1）将Fe2+转化为Fe3+，可以选用 。
（2）将Fe3+ +转化为Fe2，可以选用 。
（3）将Fe转化为Fe3+，可以选用 。
（4）将Fe转化为Fe2+，可以选用 。
9. 把20g铁铝合金粉末溶于足量盐酸中，加入过量NaOH溶液。过滤出沉淀，经洗涤、 干燥、灼烧，得到红棕色粉末的质量仍为16g，则原合金中铁的质量分数为多少？
第3课时 钢铁的腐蚀
本课时课标要求:
1．了解金属腐蚀的利弊；了解钢铁腐蚀的原理。
2．知道进行钢铁防护的措施。
1. 下列举措不能防止或减缓钢铁腐蚀的是 （ ）
A. 在钢铁中加入锰、铬等金属，以改变钢铁的结构 B. 在钢铁表面镀一层金属锌
C. 将钢铁纺放置在潮湿处 D. 将钢铁制品与电源负极相连
2. 下列方法不能用于进行金属防腐处理的是 （ ）
A. 油漆 B. 铝热反应 C. 电镀 D. 制成合金
3. 以下现象与电化腐蚀无关的是 （ ）
A．黄铜（铜锌合金）制作的铜锣不易产生铜绿 B．生铁比软铁芯（几乎是纯铁）容易生锈
C．铁质器件附有铜质配件，在接触处易生铁锈 D．银质奖牌久置后表面变暗
4.下列事实不能用电化学腐蚀知识解释的是 （ ）
A轮船水线以下的船壳上装一定数量的锌块
B铝片不用特殊方法保存
C纯锌与稀硫酸反应时，滴入少量硫酸铜溶液后反应速率加快
D镀锌铁比镀锡铁更耐用
5. 金属的腐蚀是指 ，发生化学反应被侵蚀损耗的过程，在金属腐蚀的过程中金属 电子而被 。金属的腐蚀有 和 两大类。金属腐蚀的实质是 。
6. 如图所示，大试管中是螺旋状的光亮的铁丝，把试管倒插在水中，放置 约一周时间，观察到铁丝表面有 生成，试管内水面将 ，产生以上现象的原因
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第三单元 含硅矿物与信息材料---
第1课时 二氧化硅与信息材料
本课时课标要求:
1. 了解硅在自然界的存在形式
2. 了解硅的化合物的应用与人类文明发展的密切关系
3. 知道二氧化硅的物理性质和化学性质
4. 了解二氧化硅制品在高科技信息产业中的应用
1．下列物质属于纯净物的是 （ ）
A．氯水 B．碳素钢 C．液氨 D．沙子
2．下列物质的用途错误的是 ( )
A．硅是良好的导体 B．常温下可用铁罐或铝罐装运浓硝酸
C．小苏打可治疗胃酸过多 D．工厂废气中的SO2可回收生产硫酸
3．下列物质的用途错误的是 ( )
A 硅是制造太阳能电池的常用材料 B 二氧化硅是制造光导纤维的材料
C 水玻璃可用作木材防火剂 D 硅是制取水泥的原料
4．下列叙述正确的是 ( )
A 纯碱、烧碱均属碱 B SiO2、SO2均属酸性氧化物
C 凡能电离出H＋的化合物均属酸 D 盐类物质一定含有金属离子
5．下列关于二氧化硅的描述正确的是 ( )
二氧化硅的化学性质非常不活泼，常温下几乎不与任何物质反应
二氧化硅的熔沸点很高，因此可以用来做光导纤维
二氧化硅不能与碱性氧化物反应
二氧化硅可以用来做光学镜片和石英坩埚
6．.实验室里盛放烧碱液的试剂瓶瓶塞不能用玻璃塞是因为_________________________，
发生的反应方程式为________________________________________________
发生的离子反应式为________________________________________________
7．古希腊流传这样一个传奇故事：一批贩运纯碱的商船停泊在江边的沙岸部，商人们找不到石头来搭灶煮饭，就把船上的大块纯碱搬米，放在沙地上垫锅做饭，饭熟后商人们惊奇地发现“灶”变成了晶莹透明的固体。这种固体可能是_______，其主要成分是______和_______
8．写出工业上利用SiO2制备高纯硅3个重要步骤的方程式。
_______________________________________________
_______________________________________________
_______________________________________________
第2课时 硅酸盐矿物与硅酸盐产品
本课时课标要求:
1. 了解硅及其化合物的应用与人类文明发展的密切关系
2. 认识单晶硅的使用给现代人类文明进程所带来的重大影响。激发学生研究、发现新材料的意识
1．下列离子方程式正确的是 ( )
A．氯气溶于水 Cl2＋H2O === 2H＋＋Cl－＋ClO－
B．碳酸钙中滴加硝酸 CO32— + 2H+ === CO2↑+H2O
C．水玻璃溶液中滴入盐酸 SiO32－＋2H+ === H2SiO3↓
D．过量的氨水滴加到氯化铝溶液 Al3+ + 4OH－ === AlO2－ + 2H2O
2、往下列溶液中通入过量的CO2，将会看到白色沉淀的是 （ ）
A、CaCl2溶液 B、澄清石灰水 C、碳酸钠 D、Na2SiO3溶液
3.．实验室下列物质的保存方法中，不正确的是 （ ）
A、铝片放在不密封的容器里
B、氢氧化钠溶液盛装在用玻璃塞的试剂瓶中
C、硫酸亚铁溶液存放在加有少量铁粉的试剂瓶中
D、金属钠保存在石蜡油或煤油中
4．下列离子方程式正确的是 （ ）
A．氯气溶于水 Cl2＋H2O === 2H＋＋Cl－＋ClO－
B．碳酸钙中滴加硝酸 CO32— + 2H+ === CO2↑+H2O
C．水玻璃溶液中滴入盐酸 SiO32－＋2H+ === H2SiO3↓
D．过量的氨水滴加到氯化铝溶液 Al3+ + 4OH－ === AlO2－ + 2H2O
5. 小苏打粉剂、氢氧化铝胶囊、三硅酸镁都可以用来治疗胃酸过多，而三硅酸镁不溶于水，服用后能中和胃酸，作用持久。把三硅酸镁Mg2Si3O8·nH2O改写成氧化物的形式为 。
6.镁橄榄石的化学式可表示为Mg2SiO4，它的氧化物的形式为 。
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