3.1.1 课时作业
踩点训练
知识点1 从铝土矿中提取铝
1．下列关于工业采用电解熔融氧化铝的方法冶炼铝的叙述，不正确的是( )
A．由于氧化铝较稳定，而铝单质的活泼性又强，因此采用电解的方法
B．氧化铝的熔点高，采用电解法冶炼能量消耗很大
C．美国化学家霍尔在氧化铝中添加冰晶石，使氧化铝的熔融温度降低，从而减少冶炼过程中的能量消耗
D．熔融的氧化铝电离出Al3＋和O2－，通电后，Al3＋得电子被氧化，O2－失电子被还原
【解析】 Al3＋得电子被还原，O2－失电子被氧化。
【答案】 D
2．铝的存在
(1)含量：铝元素是地壳中含量________的金属元素。
(2)存在：地壳中铝以________态存在于铝土矿中，铝土矿的主要成分是________。
【答案】 (1)最多 (2)化合 Al2O3
3．电解熔融的氧化铝制取金属铝，若有0.3 mol电子发生转移，则理论上能得到金属铝多少克？需要氧化铝多少克？
【解析】
2Al2O3 ～ 4Al ～ 12e－
2×102 g 4×27 g 12 mol
m(Al2O3) m(Al) 0.3 mol
＝＝
解得：m(Al)＝2.7 g，m(Al2O3)＝5.1 g。
【答案】 2.7 g 5.1 g
知识点2 铝的氧化物与氢氧化物
4．下列变化不可能通过一步实验直接完成的是( )
A．Al(OH)3―→Al2O3
B．Al2O3―→Al(OH)3
C．Al―→AlO
D．Al3＋―→Al(OH)3
【解析】 Al(OH)3加热分解可直接得Al2O3，Al与强碱溶液反应可得AlO，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，应将Al2O3与酸或碱反应得Al3＋或AlO，再与碱或酸反应，才能得Al(OH)3。
【答案】 B
5．实验室中，要使AlCl3溶液中的Al3＋全部沉淀出来，适宜用的试剂是( )
A．NaOH溶液 B．Ba(OH)2溶液
C．盐酸 D．氨水
【解析】 盐酸和AlCl3溶液不反应，Al(OH)3可溶于强碱如NaOH溶液、Ba(OH)2溶液，但不溶于弱碱如氨水。
【答案】 D
6．由Al3＋→Al(OH)3→AlO→→Al3＋系列变化中，中应填写的是( )
A．Al(OH)3 B．AlCl3
C．HCl D．NaOH
【解析】 由Al3＋转变为Al(OH)3，再转变为AlO，是通过加入OH－实现的，故由AlO再转变为Al3＋，应加入H＋，AlO首先转化为Al(OH)3，然后转化为Al3＋，A项符合题意。
【答案】 A
7．要除去Fe2O3中混有的Al2O3，最好的方法是( )
A．用盐酸洗涤过滤
B．加热用H2还原
C．加热用CO还原
D．用NaOH洗涤、过滤
【解析】 Fe2O3、Al2O3都能与酸反应，故要除去Al2O3选用NaOH溶液为好，利用Al2O3两性的特点。
【答案】 D
8．(双选)下列反应的离子方程式书写正确的是( )
A．Na与水反应：Na＋2H2O===Na＋＋H2↑＋2OH－
B．电解饱和食盐水：
2Cl－＋2H2O2OH－＋H2↑＋Cl2↑
C．NaAlO2溶液中通入过量的CO2：
2AlO＋CO2＋3H2O===2Al(OH)3↓＋CO
D．Al2O3粉末溶于NaOH溶液：
Al2O3＋2OH－===2AlO＋H2O
【解析】 A项中电荷不守恒，错误；C项中通入过量CO2后会生成HCO，故错误；B、D项中离子方程式书写正确。
【答案】 BD
9．阅读材料，回答下列问题。
材料 近年来，科技人员研究得到一种新型材料——泡沫铝。它是把发泡剂加到熔融或固体粉末的铝合金中而制成的，其优点是硬度高，密度小(约为0.16～0.5克/厘米3)，比木材还轻，可浮于水面，又有很大刚性，且隔音、保温，是一种良好的建筑材料和轻质材料，可大批量投放市场。
(1)铝制成铝箔作食品包装，是利用它的哪一性质( )
A．金属光泽 B．延展性
C．导电性 D．导热性
(2)铝在空气中会被氧化生成一层致密的氧化膜(氧化物)，而对铝起保护作用，但这层氧化膜(氧化物)遇到强酸或强碱都会溶解，请写出：
其与盐酸反应的离子方程式：________________________________________________________________________。
与氢氧化钠溶液反应的化学方程式：________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
【答案】 (1)B (2)Al2O3＋6H＋===2Al3＋＋3H2O Al2O3＋2NaOH===2NaAlO2＋H2O
知识点3 有关图像
10．下列四个图像中，横坐标表示加入物质的物质的量，纵坐标表示生成沉淀的量，从A～D中选择符合各题要求的序号填入表中。
溶液
加入的物质
答案序号
AlCl3溶液
通入过量的NH3
含少量NaOH的NaAlO2溶液
通入过量的CO2
NaAlO2溶液
滴加稀硫酸至过量
MgCl2、AlCl3的混合溶液
滴加NaOH至过量
【解析】 AlCl3溶液中通入过量的NH3，生成Al(OH)3沉淀，且沉淀不溶解，所以选C；含少量NaOH的NaAlO2溶液中通入过量的CO2，CO2先与NaOH溶液反应，没有沉淀生成，然后CO2与NaAlO2溶液反应，生成Al(OH)3沉淀，且沉淀不溶解，所以选D；NaAlO2溶液中滴加稀硫酸至过量，先生成Al(OH)3沉淀，然后沉淀溶解，且生成沉淀和溶解沉淀所用H2SO4的物质的量之比为1?3，所以选B；MgCl2、AlCl3的混合溶液中滴加NaOH至过量，先生成Al(OH)3和Mg(OH)2沉淀，然后Al(OH)3沉淀溶解，所以选A。
【答案】 C D B A
巩固提升
1．电解法炼铝时，冰晶石的作用是( )
A．助熔剂 B．催化剂
C．还原剂 D．氧化剂
【解析】 降低氧化铝的熔点，使氧化铝在较低温度下熔化。
【答案】 A
2．使溶液中的AlO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
【解析】 AlO与酸反应可转化为Al(OH)3，而Al(OH)3可溶于强酸，故要制得Al(OH)3，最好选用弱酸。
【答案】 C
3．向100 mL 1.0 mol/L的AlCl3溶液中逐滴加入0.5 mol/L的NaOH溶液至过量，生成沉淀的物质的量与加入NaOH的物质的量的理论曲线图正确的是( )
【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。
【答案】 D
4．向下列溶液中滴加稀H2SO4，一开始出现白色沉淀，继续滴加稀H2SO4，沉淀又溶解的是( )
A．AlCl3 B．NaAlO2
C．MgCl2 D．BaCl2
【解析】 将稀H2SO4滴加到NaAlO2溶液中，发生反应的离子方程式为：
AlO＋H＋＋H2O===Al(OH)3↓
Al(OH)3＋3H＋===Al3＋＋3H2O
一开始出现白色沉淀Al(OH)3，后随着稀H2SO4的加入，沉淀又溶解。
【答案】 B
5．将过量的CO2通入下列溶液中，不会出现浑浊的是( )
A．CaCl2溶液
B．NaAlO2溶液
C．饱和Na2CO3溶液
D．Ca(ClO)2溶液
【解析】 CaCl2溶液与CO2不反应，无沉淀产生；NaAlO2溶液与过量CO2反应：CO2＋NaAlO2＋2H2O===Al(OH)3↓＋NaHCO3；饱和Na2CO3溶液与CO2反应：Na2CO3＋H2O＋CO2===2NaHCO3↓，因NaHCO3的溶解度小于Na2CO3，故有NaHCO3固体析出，溶液变浑浊；Ca(ClO)2与CO2反应生成CaCO3沉淀。
【答案】 A
6．向30 mL 1 mol·L－1的AlCl3溶液中逐渐加入浓度为4 mol·L－1的NaOH溶液，若产生0.78 g白色沉淀，则加入的NaOH溶液的体积可能为( )
A．3 mL B．7.5 mL
C．15 mL D．17.5 mL
【解析】 已知n(AlCl3)＝0.03 mol，n[Al(OH)3]＝0.01 mol，由沉淀的物质的量小于氯化铝的物质的量可推知此题可能有两个答案：一是氢氧化钠不足，二是氢氧化钠过量。反应的离子方程式为Al3＋＋3OH－===Al(OH)3↓、Al(OH)3＋OH－===AlO＋2H2O。当碱的量不足时，则V(NaOH)＝＝ L＝0.007 5L＝7.5 mL；当碱过量时，则V(NaOH)＝ L＝0.027 5 L＝27.5 mL。
【答案】 B
7．电解氧化铝时每生成1 mol Al转移的电子为( )
A．3 mol B．6 mol
C．12 mol D．4 mol
【解析】 据2Al2O34Al＋3O2↑，反应过程中Al由＋3价变成0价，每生成1 mol Al得到3 mol电子。
【答案】 A
8．以下为从铝土矿(Al2O3、Fe2O3、泥沙)提取铝的流程图(注：整个流程中，不考虑泥沙的溶解及有关反应)：
据此，回答下列问题：
(1)写出A溶质名称________；D的化学式________，Y的名称________。
(2)写出①C＋Ca(OH)2的反应方程式：________________________________________________________________________，
②F→B的反应方程式：________________________________________________________________________。
(3)操作(Ⅰ)、(Ⅱ)在工业生产中的意义________________________。
【解析】 (1)由框图可推知：A溶质为NaOH、B为CO2、C为NaHCO3或Na2CO3溶液、D为Al(OH)3、E为Al2O3、F为CaCO3、H为Al、Y为冰晶石。
(3)(Ⅰ)、(Ⅱ)为工业原料的循环利用，使资源充分利用，可减少污染。
【答案】 (1)氢氧化钠 Al(OH)3 冰晶石
(2)①Na2CO3＋Ca(OH)2===CaCO3↓＋2NaOH或NaHCO3＋Ca(OH)2===CaCO3↓＋NaOH＋H2O
②CaCO3CaO＋CO2↑
(3)(Ⅰ)、(Ⅱ)为工业原料的循环利用，使资源充分利用，可减少污染
9．某盐溶液的焰色反应呈紫色，向该溶液中加入少量盐酸，开始有白色沉淀，继续加盐酸沉淀溶解，再加入过量氨水又产生白色沉淀，加入过量NaOH溶液沉淀溶解，则该盐的化学式________，有关离子方程式(1)________；(2)________；(3)________；(4)________。
【解析】 根据焰色反应为紫色说明有K＋，而根据题目中所给信息又可推断含AlO。
【答案】 KAlO2
(1)AlO＋H＋＋H2O===Al(OH)3↓
(2)Al(OH)3＋3H＋===Al3＋＋3H2O
(3)Al3＋＋3NH3·H2O===Al(OH)3↓＋3NH
(4)Al(OH)3＋OH－===AlO＋2H2O
课件41张PPT。3.1.2课时作业
踩点训练
知识点1 铝与酸、碱、非金属单质反应
1．下面四个表示铝和过量的NaOH溶液反应的化学方程式，从氧化还原的角度考虑，正确的是( )
【解析】 铝先与H2O反应产生H2，而后NaOH溶解Al(OH)3，使反应进行到底，即水电离的H＋得电子。
【答案】 D
2．常温下，下列溶液可以用铝制器皿盛放的是( )
A．浓盐酸 B．浓硝酸
C．烧碱 D．氯化钠
【解析】 常温下，铝在浓硝酸中产生钝化现象。
【答案】 B
3．下列关于铝的叙述正确的是( )
A．铝是一种既可以与酸反应又可以与碱反应的金属
B．铝热反应是指铝和一些氧化物及某些盐在高温下的氧化还原反应
C．铝合金常用于制导线
D．在我国南海打捞的明代沉船上存在大量铝制餐具
【答案】 A
4．下列有关厨房铝制品的使用中，你认为合理的是( )
A．盛放食醋
B．烧煮开水
C．用金属丝擦表面的污垢
D．用烧碱溶液洗涤
【解析】 Al2O3不与H2O反应。
【答案】 B
5．用铝箔包装0.1 mol金属钠，用针扎出一些小孔，放入水中，完全反应后，用排水集气法收集产生的气体，则收集到的气体为(标准状况下)( )
A．O2和H2的混合气体
B．1.12 L H2
C．大于1.12 L
D．小于1.12 L
【解析】 铝也与生成的NaOH溶液反应，生成H2。
【答案】 C
6．如下图所示的实验中，投入铝片后( )
A．①中产生气泡，②中不产生气泡
B．①和②中都不产生气泡
C．①和②中都产生气泡，①中是H2，②中是O2
D．①和②中都产生气泡，且都是H2
【解析】 铝既能与酸反应，也能与碱反应，且反应都有氢气产生。
【答案】 D
7．铝制品比铁制品在空气中不易被锈蚀，原因是( )
A．铝的金属活动性比铁弱
B．铝的密度比铁的密度小
C．铝在空气中易与氧气形成一层致密的氧化膜
D．铝不能跟氧气发生化学反应
【答案】 C
8．在用少量盐酸处理过的铝制易拉罐里充满CO2气体，迅速倒入10%的NaOH溶液20 mL，立即把口密封，不一会听到罐“卡卡”作响，发现易拉罐变瘪，又过一段时间，易拉罐又鼓起来了，变瘪的原因是____________________，其离子方程式是__________________________，又鼓起来的原因是______________________________，其离子方程式是________________________________________________________________________。
【答案】 CO2与NaOH溶液反应，使罐内压强减小 CO2＋2OH－===CO＋H2O 过量的NaOH溶液与铝反应生成了H2，使罐内压强增大 2Al＋2OH－＋2H2O===2AlO＋3H2↑
知识点2 铝热反应
9．不能用铝热反应制备的金属是( )
A．Cr B．Mg
C．Mn D．V
【解析】 铝可以将活动性在Al之后的金属从它的氧化物中置换出来。
【答案】 B
10．铝热反应原理可以应用在生产上，如用于焊接钢轨等。实验室铝热反应的实验装置如下：
(1)该实验步骤如下：用两张圆形滤纸分别折叠成漏斗状，套在一起，使四周都有四层。把内层漏斗取出，在底部剪一个孔，用水湿润再跟另一个漏斗套在一起，架在铁圈上，下面放置盛沙的________。把5 g炒干的氧化铁粉末和2 g铝粉混合均匀，放在漏斗中，上面加少量氯酸钾并在混合物中间插一根镁条，用小木条点燃镁条。观察发生的现象。
(2)图中漏斗的材质是________(填“玻璃”或“纸”)。
(3)镁条的作用是________________________________________________________________________。
(4)实验现象有：①________________________________________________________________________；
②________________________________________________________________________；
③________________________________________________________________________；
④待熔融物冷却后，除去外层熔渣，仔细观察，可以发现落下的是________珠。
(5)写出该反应的化学反应方程式：________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
【答案】 (1)蒸发皿 (2)纸 (3)镁条燃烧放出热量，在高温下促使氧化铁粉末和铝粉发生剧烈反应
(4)①镁条剧烈燃烧 ②氧化铁粉末和铝粉发生剧烈反应，放出大量热，并发出耀眼的光芒 ③纸漏斗的下部被烧穿，有熔融物落入沙中 ④铁 (5)2Al＋Fe2O32Fe＋Al2O3
知识点3 铝及铝合金的用途
11．金属铝的下列用途主要由它的哪些性质决定的？
(1)家用铝锅：________________________________________________________________________。
(2)贮运浓硝酸的容器：________________________________________________________________________。
(3)导线：________________________________________________________________________。
(4)包装用的铝箔：________________________________________________________________________。
(5)和Fe2O3混合用于野外焊接钢轨：________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
【解析】 此题主要考查金属铝的性质与用途的关系。另外，在常温下，铝遇浓HNO3钝化，形成一层致密的氧化物保护膜，阻碍反应继续进行。在高温下，铝可和某些金属氧化物发生铝热反应，表现出强还原性。
【答案】 (1)导热性 (2)常温下遇浓硝酸钝化 (3)导电性 (4)延展性 (5)强还原性，和某些金属氧化物反应，置换出金属单质，同时放出大量热
巩固提升
1．下列物质中，属于合金的是( )
A．硬铝 B．铝箔
C．冰晶石 D．水银
【解析】 合金是由两种或两种以上的金属(或金属与非金属)熔合在一起而形成的具有金属特性的物质。硬铝是由Al、Cu、Mg、Mn、Si等形成的合金，铝箔是Al，冰晶石是一种化合物，水银是Hg。
【答案】 A
2．在常温下，下列溶液可以用铝制容器盛放的是( )
A．浓硝酸 B．氢氧化钠
C．硫酸铜 D．氯化氢
【解析】 常温下铝在浓硝酸、浓硫酸中钝化，而与NaOH、CuSO4、HCl溶液反应，不能用铝制容器盛放。
【答案】 A
3．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 mol·L－1 H2SO4溶液
B．18 mol·L－1 H2SO4溶液
C．6 mol·L－1 KOH溶液
D．3 mol·L－1 HNO3溶液
【解析】 镁、铝与稀H2SO4均可反应放出H2，在KOH溶液中只有铝与之反应放出H2，镁与浓H2SO4反应不生成H2，Al在浓H2SO4中钝化，Mg、Al与HNO3作用也不生成H2。故正确答案为A。
【答案】 A
4．Mg、Al两种金属分别跟相同体积、相同浓度的稀H2SO4反应，同温同压下生成氢气的体积相同，则Mg、Al两种金属之间的量的关系一定正确的是( )
A．两个反应转移的电子数目相等
B．加入镁、铝的质量比为4?：3
C．金属溶解的物质的量相等
D．加入的两种金属的质量不等
【解析】 由反应可知：2H＋～H2～2e－，生成氢气的体积相同，则两反应转移的电子数目一定相等，A正确；无法确定加入金属的质量，故B、D错误；由反应方程式可得：Mg～H2,2Al～3H2，故金属溶解的物质的量不等，C错误。
【答案】 A
5．把铝粉和Fe3O4粉末配成铝热剂，并均分成两份。第一份在高温下恰好完全反应，然后将生成物与足量盐酸充分反应；第二份直接加入足量的氢氧化钠溶液使之充分反应，前后两种情况下生成的气体在相同状况下的体积比是( )
A．1?：1 B．9?：8
C．3?：4 D．4?；3
【解析】 铝粉与Fe3O4在高温下的反应方程式：8Al＋3Fe3O44Al2O3＋9Fe，第一份恰好完全反应，则可设每份铝热剂中铝粉8 mol，Fe3O4粉末3 mol。第一份中生成Fe为9 mol，与盐酸反应生成Fe2＋，转移18 mol e－，生成H2 9 mol。第二份只有铝粉与NaOH溶液反应，8 mol铝粉转移24 mol e－，生成H2为12 mol。故前后两种情况生成H2的体积比为3?：4。
【答案】 C
6．已知A为金属单质，在以下各步反应的最后生成物是白色沉淀。
(1)写出物质的化学式：A________、B________、C________、D________、E________。
(2)写出各步反应的离子方程式(若不是离子反应，则写化学方程式)。
A→B：________________________________________________________________________；
B→E：________________________________________________________________________；
A→C：________________________________________________________________________；
C→E：________________________________________________________________________；
A→D：________________________________________________________________________。
【解析】 中学阶段，既能与稀硫酸反应又能与氢氧化钠溶液反应的金属单质为Al，则B、C、D、E分别为AlCl3、NaAlO2、Al2(SO4)3、Al(OH)3。
【答案】 (1)Al AlCl3 NaAlO2 Al2(SO4)3
Al(OH)3
(2)A→B：2Al＋3Cl2===2AlCl3
B→E：Al3＋＋3NH3·H2O===Al(OH)3↓＋3NH
A→C：2Al＋2OH－＋2H2O===2AlO＋3H2↑
C→E：AlO＋CO2＋2H2O===Al(OH)3↓＋HCO
A→D：2Al＋6H＋===2Al3＋＋3H2↑
7．为确定某铝热剂(含氧化铁和铝)的组成，分别进行下列实验。
(1)若取a g样品，向其中加入足量的NaOH溶液，测得生成的气体(标准状况，下同)体积为b L。
反应的化学方程式是________________。样品中铝的质量是________g。
(2)若取a g样品加高温，恰好完全反应，该反应的化学方程式是________________，氧化铁与铝的质量比是________。
(3)待(2)中反应产物冷却后，加入足量盐酸，测得生成的气体体积为c L，该气体与(1)中所得气体的体积比c?：b＝________。
【解析】 (1)样品中的Fe2O3不与NaOH溶液反应，而铝能与NaOH溶液反应：
2Al＋2NaOH＋2H2O===2NAlO2＋3H2↑
54 g 67.2 L
m(Al) b L
m(Al)＝＝ g
(2)发生的反应为：2Al＋Fe2O3Al2O3＋2Fe，由此可判断Fe2O3与铝的质量比为80?：27。
(3)从铝热反应的化学方程式可以看出，铝与铁的物质的量是相等的，但在与酸的反应中，铝的价态升高到＋3价，铁的价态升高到＋2价，因此c?：b＝2?：3。
【答案】 (1)2Al＋2NaOH＋2H2O===2NaAlO2＋3H2↑ (2)Fe2O3＋2Al2Fe＋Al2O3 80?：27 (3)2?：3
8．(2014·浙江省普通高中学业水平测试)将分别含有甲、乙两种常见1～18号元素中的金属元素的两种正盐A和B的混合物溶于水，通入氯气，然后向反应后的溶液中加入四氯化碳并振荡、静置，溶液分层，下层液体呈橙红色。若在该混合物的溶液中滴加一定浓度的氨水至过量，可得到白色沉淀C。向沉淀C中加入过量NaOH溶液，沉淀部分溶解，剩余白色沉淀D。将D溶于盐酸，可得到A溶液，将D灼烧可得到优质的耐高温材料。
(1)试写出A和B的化学式：A________；B________。
(2)元素乙的单质可与某黑色固体反应置换出熔融态的铁，写出该反应的化学方程式：____________________________________。
【解析】 (1)甲、乙两种常见1～18号金属元素的两种正盐A和B，已知沉淀溶解，剩余白色沉淀D。将D溶于盐酸，可得到A溶液，将D灼烧可得到优质的耐高温材料。可以得出A为MgCl2；下层液体呈橙红色，所以B为AlBr3。
(2)铝和氧化铁高温反应的化学方程式为：8Al＋3Fe3O49Fe＋4Al2O3。
【答案】 (1)MgCl2 AlBr3
(2)8Al＋3Fe3O49Fe＋4Al2O3
课件37张PPT。3.2 课时作业
踩点训练
知识点1 从自然界中获取铁和铜
1．高炉炼铁生产中，下列说法正确的是( )
A．焦炭是主要还原剂
B．采用富氧空气可以得到纯铁
C．加石灰石的目的主要是为了得到CO2
D．用于冶炼生铁的矿石主要有磁铁矿、赤铁矿
【答案】 D
2．被视为现代湿法冶金先驱的反应是( )
A．铁与硫酸铜溶液反应
B．高温下用一氧化碳从铁的氧化物中将铁还原出来
C．氢气还原热的氧化铜得到铜
D．高温下木炭还原氧化铜得到铜
【答案】 A
3．由中国社会科学院考古研究所、成都文物考古研究所、成都金沙遗址博物馆共同举办的《殷墟宝藏展览》展出了“司母辛鼎”，它是中国出土的第二大鼎。至今为止出土的国宝级青铜器中有些看上去仍然熠熠生辉。下列对其原因的分析中最可能的是( )
A．它们的表面电镀上了一层耐磨的黄金
B．环境污染日趋严重，它们表面的铜绿被酸雨溶解洗去
C．铜属于金属活动性较弱的金属，因此不被氧化
D．它们是由含有一定比例金、银、锡、锌的铜合金制成的
【解析】 古代没有电镀技术，有些国家级青铜器至今看上去仍然熠熠生辉，其材料应是抗腐蚀性强的铜合金。
【答案】 D
4．某磁铁矿石200 t，经分析其中含有铁元素86.9 t。则磁铁矿中Fe3O4的质量分数为( )
A．50% B．60%
C．65% D．70%
【解析】 依据铁元素86.9 t可计算其含有Fe3O4 120.0 t，则磁铁矿中Fe3O4的质量分数为60%。
【答案】 B
5．金币、银币、铜币等金属货币在我国历史上曾发挥过重要的作用，其中的一些被收藏爱好者珍藏着，在一位收藏家的家中，陈列了很多金属货币。
(1)其中有些货币表面是黑色，且有少量的绿色锈状物，则这肯定是________币，黑色物质是________，形成这种物质的化学方程式为________________；绿色物质是________________，形成这种物质的化学方程式为________________，若要除去这些物质应选用________，发生反应的离子方程式为________________________________________________________________________
________________。充分反应后，这枚金属币的真面目为________色。
(2)其中有一枚是闪闪发光的黄色金属币，它肯定是________币，表面一直未被氧化的原因是________________________________________________________________________
________________。
【解析】 铜在铜、银、金中比较活泼，能与空气中氧气发生反应生成氧化铜，也能与空气中氧气、水及CO2一起发生反应而得到铜锈；氧化铜和碱式碳酸铜都可溶于强酸，所以将其放入到稀酸(如稀盐酸或稀硫酸)中即可恢复原貌；而银和金都不活泼很难与空气中氧气等反应，所以保持原样。
【答案】 (1)铜 氧化铜 2Cu＋O22CuO Cu2(OH)2CO3 2Cu＋O2＋CO2＋H2O===Cu2(OH)2CO3 稀酸 CuO＋2H＋===Cu2＋＋H2O
Cu2(OH)2CO3＋4H＋===2Cu2＋＋CO2↑＋3H2O 紫红
(2)金 金不活泼，不易与空气中的O2反应
知识点2 铁及其化合物的性质
6．有一些盛高档茶叶等物品的包装盒中有一个小袋，将小袋打开，可看到灰黑色粉末，其中有些已变成红褐色。将灰黑色粉末溶于稀盐酸中，取上层清液，滴入几滴氯水，再滴入KSCN溶液，立即出现红色。以下结论中，不正确的是( )
A．该灰黑色粉末是抗氧剂
B．该灰黑色粉末不可食用
C．小袋中原来装有铁粉
D．小袋中原来装有Fe2O3
【解析】 由题意知，灰黑色粉末有些已被空气氧化为红褐色的Fe2O3，说明灰黑色粉末的作用是防止茶叶等物品氧化变质，故灰黑色粉末是铁粉。
【答案】 D
7．把表面有氧化物的相同大小的铜片和铁片一起放入盐酸中充分反应，所得溶液中的金属离子是( )
A．Fe3＋、Cu2＋ B．Fe2＋、Cu2＋
C．Fe2＋、Fe3＋ D．只有Fe2＋
【解析】 表面的氧化物量较少，溶于盐酸后生成Cu2＋和Fe3＋的量较少，分别被单质铁还原为Cu和Fe2＋，铜和盐酸不反应，铁和盐酸反应生成Fe2＋。
【答案】 D
8．将铁片分别放入下列足量的溶液中，能使溶液质量减轻的有( )
A．浓HNO3 B．CuSO4
C．FeCl3 D．稀H2SO4
【解析】 当铁溶入溶液中的质量小于脱离溶液的物质(含气体和沉淀)的质量时，溶液质量便会减轻。A中铁在浓HNO3中钝化，溶液质量基本不变。B中Fe＋CuSO4===FeSO4＋Cu，若56 g铁溶解，则析出铜64 g，所以反应后溶液的质量将减轻，故B符合题意。C中Fe＋2FeCl3===3FeCl2，铁片溶解，没有气体和沉淀产生，因此溶液的质量增加。D中Fe＋H2SO4===FeSO4＋H2↑，若有56 g铁片溶解，产生2 g H2，溶液的质量增加。
【答案】 B
9．(双选)下列关于铁的叙述不正确的是( )
A．工业上用铁槽车装运冷的浓硝酸是因为铁与冷的浓硝酸不反应
B．在人体的血红蛋白中含有铁元素
C．铁是地壳中含量最多的金属
D．铁能在氧气中剧烈燃烧
【解析】 铁会被冷的浓硝酸钝化，钝化实际上也是一种化学反应，A不正确；铝是地壳中含量最多的金属，C不正确。
【答案】 AC
10．(双选)下列离子方程式书写正确的是( )
A．铁跟稀H2SO4反应：2Fe＋6H＋===2Fe3＋＋3H2↑
B．向氯化亚铁溶液中通入氯气：Fe2＋＋Cl2===Fe3＋＋2Cl－
C．向氯化铁溶液中加入适量铁粉：2Fe3＋＋Fe===3Fe2＋
D．氯化铁溶液跟过量氨水反应：
Fe3＋＋3NH3·H2O===Fe(OH)3↓＋3NH
【解析】 A项中铁跟稀硫酸反应生成Fe2＋，B项中方程式两边电荷不守恒。
【答案】 CD
11．将铁粉、铜粉、FeCl3溶液和CuCl2溶液混合于某容器中充分反应(假定容器不参与反应)。试判断下列情况下，溶液中各存在哪些金属离子和金属单质。
(1)若铁粉有剩余，则容器中不可能有________。
(2)若氯化铜有剩余，则容器中还可能有________。
(3)若氯化铁和氯化铜都有剩余，则容器中不可能有________，可能有________。
(4)若氯化铁有剩余，则容器中不可能有________。
【解析】 本题属于物质共存问题，解答时应首先弄清物质间可能发生的反应，凡相互间能发生反应的物质就不可能大量共存。本题涉及的反应有：
①Fe＋2FeCl3===3FeCl2
②Fe＋CuCl2===Cu＋FeCl2
③Cu＋2FeCl3===2FeCl2＋CuCl2
(1)若铁粉有剩余，则容器中不可能有Fe3＋、Cu2＋。
(2)若CuCl2有剩余，则容器中不可能有Fe，可能有Fe2＋、Fe3＋、Cu。
(3)若FeCl3和CuCl2均有剩余，则容器中不可能有Fe、Cu，可能有Fe2＋。
(4)若FeCl3有剩余，则容器中不可能有Fe、Cu。
【答案】 (1)Fe3＋、Cu2＋
(2)Fe2＋、Fe3＋、Cu
(3)Fe、Cu Fe2＋
(4)Fe、Cu
巩固提升
1．制印刷电路时常用氯化铁溶液作腐蚀液，有关反应为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，烧杯中不可能出现的是( )
A．有铜粉无铁粉
B．有铁粉无铜粉
C．铁粉、铜粉都有
D．铁粉、铜粉都无
【解析】 向盛有氯化铁溶液的烧杯中同时加入铁粉和铜粉，由于铁粉的还原性较强，故铁粉首先与氯化铁溶液反应，2FeCl3＋Fe===3FeCl2，当铁粉完全反应后，若氯化铁还有剩余，铜粉才与氯化铁溶液反应，2FeCl3＋Cu===2FeCl2＋CuCl2。若铁粉较少，铜粉较多，会出现A中情况。由前面的分析可知，B中情况不会出现。若铁粉较多，会出现C中情况。若铁粉和铜粉都较少，会出现D中情况。
【答案】 B
2．将Cu片放入0.1 mol·L－1 FeCl3溶液中，反应一定时间后取出Cu片，溶液中的c(Fe3＋)?：c(Fe2＋)＝2?：3，则Cu2＋与Fe3＋的物质的量之比为( )
A．3?：4 B．4?：3
C．1?：2 D．5?：3
【解析】 所得溶液中c(Fe3＋)?c(Fe2＋)＝2?：3，即二者的物质的量之比为2?：3，由反应Cu＋2Fe3＋===2Fe2＋＋Cu2＋可知，反应后溶液中n(Fe2＋)?：n(Cu2＋)＝2?：1，则反应后溶液中n(Cu2＋)?：n(Fe3＋)＝n(Fe2＋)?：n(Fe3＋)＝3?：4，A项正确。
【答案】 A
3．能与Fe3＋反应且能证明Fe3＋具有氧化性的物质是( )
A．NaOH B．KSCN
C．FeCl2 D．Fe
【答案】 D
4．某溶液中加入KSCN溶液无明显现象，再滴加氯水，溶液立即变为红色，说明原溶液中一定含有( )
A．Fe3＋ B．Fe2＋
C．Cu2＋ D．Zn2＋
【答案】 B
5．联合国卫生组织经过考察和研究，认为我国使用的铁锅是有益于人类健康的理想炊具，并向全世界推广。其主要原因是( )
A．价格便宜，不易生锈
B．铁锅含有碳元素
C．烹调的食物中留有人体需要的铁元素
D．传热慢，保温性能好
【答案】 C
6．下列关于铁的叙述错误的是( )
A．纯净的铁是光亮的银白色金属
B．铁能被磁铁吸引，在磁铁作用下，铁自身也能产生磁性
C．铁是地壳中含量最多的金属元素，所以分布在地壳中的铁有游离态也有化合态
D．纯铁的抗腐蚀能力相当强，铁在干燥的空气中不易被氧化
【解析】 在地壳中含量最多的金属元素是铝，铁占第二位。铁是较活泼的金属，在地壳中都以化合态存在，而游离态的铁只存在于陨铁中。
【答案】 C
7．下列反应产物的颜色按红色、红褐色、黑色、蓝色顺序排列的是( )
①金属铁在纯氧中燃烧 ②FeSO4溶液中滴入NaOH溶液，并在空气中放置一段时间 ③NaOH溶液中滴入酚酞 ④无水硫酸铜放入医用酒精中
A．②③①④ B．③②①④
C．③①②④ D．①②③④
【解析】 Fe3O4(黑色)、Fe(OH)3(红褐色)、碱液中加入酚酞(红色)、CuSO4·5H2O(蓝色)。
【答案】 B
8．A、B是两种不溶性碱，A是一种白色胶状物质，可用盐溶液和氨水反应来制取，能凝聚水中悬浮物，也能吸附色素。B呈白色，在空气中不稳定，易转化为红褐色物质C。D是一种与B、C含有相同金属元素的硫酸盐，向D溶液中滴入适量的NaOH溶液，可观察到生成的灰白色沉淀迅速变为灰绿色，最后变为红褐色。加热A可得白色难溶物质E，E是一种较好的耐火材料。加热C可得红棕色粉末F。写出化学式：
A．_________________________________________________________、
B．__________________________________________________________、
C．__________________________________________________________、
D．______________________________________，
E．____________________________________________________________、
F．________________________________________________________________________。
【解析】 据题给关于A的丰富信息可知A是Al(OH)3。加热A生成Al2O3，是一种很好的耐火材料。红褐色物质C为Fe(OH)3，加热C可得红棕色的氧化铁粉末。
【答案】 Al(OH)3 Fe(OH)2 Fe(OH)3 FeSO4 Al2O3 Fe2O3
9．我国古代劳动人民最早发明了“湿法炼铜”，它是湿法冶金的起源，在世界化学史上是一项重大贡献。早在西汉时期《淮南万毕术》里就有“曾青得铁，则化为铜”的记载，曾青可能是将碳酸铜溶于酸中得到的溶液，当把铁粉投入此溶液即可得铜。
(1)根据学过的化学知识，写出该过程的离子方程式：________________________；
(2)早在人们使用铜、铁之前，人们就使用黄金和白银作为饰物和货币，历史上的“青铜器时期”早于“铁器时期”，而近百年才大量使用铝制品，试分析人类使用这些金属的时间与金属活泼性和冶炼难易的联系：________________。
【解析】 (1)碳酸铜难溶于水但溶于酸发生反应：CuCO3＋2H＋===Cu2＋＋CO2↑＋H2O，再加入铁粉可发生置换反应：Fe＋Cu2＋===Fe2＋＋Cu。
(2)由题意可知，人类使用金属从早到晚的顺序为Au、Ag、Cu、Fe、Al，比较它们的活泼性可得如下结论：金属越不活泼越易冶炼，使用的时间越早。
【答案】 (1)CuCO3＋2H＋===Cu2＋＋CO2↑＋H2O，Cu2＋＋Fe===Cu＋Fe2＋
(2)金属越不活泼越易冶炼，使用的时间越早
10．已知有以下物质相互转化。
试回答：
(1)写出B的化学式________，D的化学式________；
(2)写出由E转变成F的化学方程式：________________；
(3)写出用KSCN鉴别G溶液的离子方程式：________________；向G溶液加入A的有关离子反应方程式：________________。
【解析】 由焰色呈紫色及D与硝酸银生成白色沉淀，可推出H为氯化银沉淀，D为氯化钾。白色沉淀E在空气中变成红褐色沉淀，可推出E为Fe(OH)2，F为Fe(OH)3，B为FeCl2。由F与盐酸反应生成G，可推出G为FeCl3，A为铁。
【答案】 (1)FeCl2 KCl
(2)4Fe(OH)2＋O2＋2H2O===4Fe(OH)3
(3)Fe3＋＋SCN－===Fe(SCN)2＋
2Fe3＋＋Fe===3Fe2＋
课件55张PPT。3.3.1 课时作业
踩点训练
知识点1 硅酸盐
1．下列化学式不表示硅酸盐的是( )
A．CaSiO3 B．2MgO·SiO2
C．3CaO·Al2O3 D．Ca3Al2Si3O12
【解析】 C为铝酸三钙，不是硅酸盐。
【答案】 C
2．下列关于“水玻璃”的性质和用途的叙述中，不正确的是( )
A．“水玻璃”是一种矿物胶，既不燃烧也不易被腐蚀
B．在建筑工业上可以作黏合剂、耐酸水泥掺料
C．木材、织物浸过“水玻璃”后具有防腐性能且不易燃烧
D．“水玻璃”的化学性质稳定，在空气中不易变质
【解析】 Na2SiO3溶液在空气中发生反应：Na2SiO3＋CO2＋H2O===H2SiO3↓＋Na2CO3，故D项不正确。
【答案】 D
3．用二氧化硅和金属氧化物的形式表示硅酸盐的组成，不正确的是( )
A．钙沸石[Ca(Al2Si3O10)·3H2O]
CaO·Al2O3·3SiO2·3H2O
B．镁橄榄石[Mg2SiO4] 2MgO·SiO2
C．正长石[KAlSi3O8]
K2O·Al2O3·3SiO2
D．高岭石[Al2(Si2O5)(OH)4]
Al2O3·2SiO2·2H2O
【解析】 用化学式表示的硅酸盐和用氧化物形式表示的硅酸盐，各组成元素的原子个数比应该不变。
【答案】 C
4．高岭土又叫瓷土，主要由高岭石的微小晶体组成，因盛产于我国江西景德镇的高岭而得名，是制造瓷器的优良原料，其组成可表示为Al2Si2Ox(OH)y，其中的x、y的数值分别是( )
A．7,2 B．5,4
C．6,3 D．3,6
【解析】 此题涉及两个未知数x、y，但由化合价规则只能列出一个方程，需用代入验证法。
根据化合价规则，Al为＋3价，Si为＋4价，O为－2价，OH为－1价，有
2×(＋3)＋2×(＋4)＋x×(－2)＋y(－1)＝0
化简得2x＋y＝14，将A～D各项中x、y值代入验证，只有B符合方程。
另解：根据硅酸盐的另一种表示组成的方法——氧化物的形式，可将Al2Si2Ox(OH)y，改写成
Al2O3·2SiO2·H2O
3＋2×2＋×1＝x＋y(氧元素守恒)
化简可得2x＋y＝14，以下同前解。
【答案】 B
知识点2 硅酸盐产品
5．过量的石英、纯碱和石灰石熔融后生成( )
A．水泥 B．水泥砂浆
C．陶瓷 D．玻璃
【解析】 熔融时发生反应：SiO2＋Na2CO3Na2SiO3＋CO2↑，SiO2＋CaCO3CaSiO3＋CO2↑。反应后的主要物质为Na2SiO3、CaSiO3和SiO2的混合物，它是玻璃的主要成分。
【答案】 D
6．生产普通硅酸盐水泥、普通玻璃的主要原料中，共同的是( )
A．黏土 B．纯碱
C．石灰石 D．石英(SiO2)
【解析】 生产普通硅酸盐水泥的原料为石灰石、黏土；而生产普通玻璃的原料为石灰石、纯碱和石英。
【答案】 C
7．不属于硅酸盐工业的是( )
A．陶瓷业 B．水泥业
C．玻璃生产 D．铸造业
【答案】 D
8．下列不属于陶瓷制品的是( )
A．实验室中的普通坩埚
B．实验室中的普通试管
C．电器中的绝缘瓷管
D．建筑上使用的砖瓦
【解析】 实验室中的普通试管是玻璃制品。
【答案】 B
知识点3 有关普通玻璃的计算
9．普通玻璃中含Na2O 13%，CaO 11.7%，SiO2 75.3%，则3种氧化物的物质的量之比为( )
A．1?：2?：3 B．1?:1?:3
C．1?:1?:6 D．2?:1?:6
【解析】 n(Na2O)?：n(CaO)?：n(SiO2)＝?：?：＝1?：1?：6。
【答案】 C
10．普通玻璃的主要成分为Na2SiO3·CaSiO3·4SiO2
(1)试计算普通玻璃中相当含有Na2O、CaO和SiO2的质量分数各是多少？
(2)制造50 kg普通玻璃，需要纯碱、碳酸钙和二氧化硅各多少kg?
【解析】 Na2SiO3·CaSiO3·4SiO2可用二氧化硅和金属氧化物的形式表示其组成为：Na2O·CaO·6SiO2。
(1)Na2O的摩尔质量为62 g/mol，CaO的摩尔质量为56 g/mol，SiO2的摩尔质量为60 g/mol。
Na2O的质量分数：
×100%
＝×100%＝13.0%
CaO的质量分数：
×100%
＝×100%＝11.7%
SiO2的质量分数：×100%＝×100%＝75.3%
(2)由第(1)题求出普通玻璃中各氧化物的质量分数，可计算50 kg普通玻璃中Na2O、CaO和SiO2的含量：
m(Na2O)：50 kg×13.0%＝6.5 kg
m(CaO)：50 kg×11.7%＝5.85 kg
m(SiO2)：50 kg×75.3%＝37.65 kg
再求需纯碱、碳酸钙和二氧化硅的质量：
m(Na2CO3)＝6.5 kg÷
＝6.5 kg÷＝11.11 kg
m(CaCO3)＝5.85 kg÷＝5.85 kg÷＝10.45 kg
m(SiO2)＝37.65 kg
【答案】 (1)普通玻璃中Na2O的质量分数为13.0%，CaO的质量分数为11.7%，SiO2质量分数为75.3%
(2)制造50 kg普通玻璃，需要纯碱11.11 kg、碳酸钙10.45 kg、二氧化硅37.65 kg
巩固提升
1．下列关于陶瓷的说法正确的是( )
A．陶瓷是硅酸盐产品
B．陶瓷是金属产品
C．陶瓷中不含金属元素
D．陶瓷属于合金材料
【解析】 陶瓷属于传统硅酸盐产品，硅酸盐是由硅、氧和金属组成的化合物的总称，所以陶瓷中含有金属元素，但不属于合金材料。
【答案】 A
2．我国成功地发射了“嫦娥一号”探测卫星，确定对月球土壤14种元素的分布及含量进行探测。月球的矿产资源极为丰富，仅月面表层5 cm厚的沙土就含有铁单质上亿吨，月球上的主要矿物有辉石[CaMgSi2O6]、斜长石[KAlSi3O8]和橄榄石[Mg2SiO4、Fe2SiO4]等，下列说法或分析不正确的是( )
A．辉石、斜长石及橄榄石均属于硅酸盐矿
B．斜长石的氧化物形式可表示为K2O·Al2O3·6SiO2
C．橄榄石中铁为＋2价
D．月球上有游离态的铁是因为月球上铁的活泼性比地球上铁的活泼性弱
【解析】 月球上有游离态的铁是因为月球上没有氧气，橄榄石是含Mg2SiO4或Fe2SiO4的硅酸盐矿。
【答案】 D
3．(2015·吉林高一检测)近年来科学家才得知大多数古瓷中所用颜料为硅酸盐，如蓝紫色的硅酸铜钡(BaCuSi2Ox，铜为＋2价)，下列关于硅酸铜钡的说法不正确的是( )
A．可用氧化物形式表示为BaO·CuO·2SiO2
B．性质稳定，不易脱色
C．易溶于强酸和强碱
D．x等于6
【答案】 C
【点拨】 BaCuSi2Ox中Ba为＋2价，Cu为＋2价，Si为＋4价，O为－2价，由化合价规则：(＋2)＋(＋2)＋2×(＋4)＋(－2)×x＝0，得x＝6，则用氧化物形式表示硅酸铜钡为BaO·CuO·2SiO2，A、D项正确；由题干信息可知硅酸铜钡性质稳定，不易脱色，故B项正确，C项错误。
4．只含SiO2杂质的CaCO3样品，在高温煅烧后，残余物为一纯净物，则原样品中SiO2的质量分数是( )
A．40% B．28.6%
C．37.5% D．62.5%
【解析】 SiO2＋CaCO3CaSiO3＋CO2↑，由于残余物为一纯净物，故该纯净物为CaSiO3，即样品中SiO2和CaCO3的物质的量相等，则原样品中SiO2的质量分数为：×100%＝37.5%。
【答案】 C
5．下列关于硅酸盐的说法正确的是( )
A．硅酸盐中的阴离子都是SiO
B．硅酸盐都难溶于水
C．通常用氧化物的形式表示硅酸盐的组成，说明硅酸盐就是由各种氧化物组成的
D．Na2SiO3是一种最简单的硅酸盐，其水溶液可用作黏合剂
【答案】 D
【点拨】 只有很简单的硅酸盐中的阴离子才是SiO，A错；硅酸钠可溶于水，B错；硅酸盐可以写成氧化物的形式，但硅酸盐并不是以简单氧化物形式存在的，C错。
6．绿柱石称为绿宝石，其主要成分为BenAl2Si6O18，也可以用二氧化硅和金属氧化物的形式表示，则n为( )
A．1 B．2
C．3 D．4
【解析】 在n2618中，2n＋3×2＋4×6＝2×18，n＝3。
【答案】 C
7．下列说法中正确的是( )
A．普通玻璃呈浅绿色是由于含Fe3＋
B．坩埚、烧杯都属于陶瓷制品
C．“唐三彩”是一种玻璃制品
D．高温下CaSiO3比CaCO3稳定
【解析】 普通玻璃呈浅绿色是由于含Fe2＋，A不正确；烧杯属于玻璃制品，B不正确；“唐三彩”属于陶瓷制品，C不正确；CaCO3和SiO2在高温下反应生成CaSiO3，所以高温下CaSiO3比CaCO3稳定，D正确。
【答案】 D
8．化合物A、D、F是中学化学中常见的物质，化合物B、C、E中含有两种相同的元素，这些化合物之间存在如下所示的反应关系，其中A和B的反应是一种硅酸盐工业生产中的主要反应之一。
(1)在A、C、F中含有的相同元素是________。
(2)化合物C的化学式是________。
(3)C的水溶液和D能否发生反应？________，其理由是________________。如能反应，请写出离子反应方程式________________________。
【解析】 分析“A和B在高温下的反应是一种硅酸盐工业生产中的主要反应，A、C均能与盐酸反应”等信息，可确定A、C分别为Na2CO3(K2CO3)、Na2SiO3(K2SiO3)。C不能为CaSiO3，因为CaSiO3难溶于水，难与盐酸反应转化为H2SiO3。
【答案】 (1)钠或钾 (2)Na2SiO3或K2SiO3
(3)能 C的水溶液和D(CO2)反应生成酸性更弱的硅酸 SiO＋CO2＋H2O===H2SiO3↓＋CO或SiO＋2CO2＋2H2O===H2SiO3↓＋2HCO
9．设计一个简单的一次性完成的实验装置图，验证盐酸、碳酸、硅酸的酸性强弱。
(1)盐酸、碳酸、硅酸的酸性由强到弱的顺序为________________。
(2)利用下图所示的仪器可以组装实验装置，则仪器的连接顺序为________接________接________接________接________接________。(填字母)
(3)有关反应的化学方程式：________________。
【解析】 将盐酸滴加到碳酸钙固体上，若有气泡产生，说明盐酸的酸性强于碳酸，将该反应产生的CO2气体通入硅酸钠溶液中，若有白色沉淀生成，说明碳酸的酸性强于硅酸。
【答案】 (1)盐酸>碳酸>硅酸
(2)A D(或E) E(或D) B C F
(3)2HCl＋CaCO3===CaCl2＋CO2↑＋H2O；
Na2SiO3＋CO2＋H2O===H2SiO3↓＋Na2CO3
10．某种宝石翡翠中的元素质量分数是：Be(铍)5.06%，Al 10.05%，Si 31.48%，O 53.41%。试通过计算后，用氧化物形式表示其组成。
【解析】 N(Be)?:N(Al)?:N(Si)?:N(O)＝?:?:?:，该宝石可写成如下氧化物形式：3BeO·Al2O3·6SiO2。
【答案】 3BeO·Al2O3·6SiO2
课件35张PPT。3.3.2 课时作业
踩点训练
知识点1 二氧化硅的性质
1．(双选)下列物质的主要化学成分为二氧化硅的是( )
A．玛瑙 B．水晶
C．黏土 D．石灰石
【解析】 黏土的主要成分是硅酸盐，石灰石的主要成分是CaCO3，纯净的二氧化硅晶体，叫水晶，而玛瑙是含有杂质的石英晶体。
【答案】 AB
2．硅及其化合物在材料领域中应用广泛。下列叙述不正确的是( )
A．硅单质可用来制造太阳能电池
B．二氧化硅是制造光导纤维的材料
C．二氧化硅是制造玻璃的主要原料
D．集成电路是二氧化硅制造的
【解析】 用硅制造集成电路，故D不正确。
【答案】 D
3．下列说法正确的是( )
A．二氧化硅溶于水显酸性
B．二氧化硅和晶体硅都是半导体材料
C．二氧化硅是酸性氧化物，它不溶于任何酸
D．工业上以二氧化硅为原料生产硅
【答案】 D
4．在反应SiO2＋3CSiC＋2CO中，氧化剂与还原剂的物质的量之比为( )
A．1?：3 B．3?：1
C．2?：1 D．1?：2
【答案】 D
5．(双选)下列说法正确的是( )
A．二氧化硅不能与水反应，但它对应的水化物有不同的组成
B．二氧化碳通入水玻璃可得到硅酸，说明碳酸的酸性比硅酸强
C．高温时二氧化硅与纯碱反应放出二氧化碳，所以硅酸的酸性比碳酸强
D．二氧化硅是酸性氧化物，因此它不能溶于任何酸
【解析】 二氧化硅与水不反应，对应的水化物有H2SiO3和H4SiO4两种，A正确；根据强酸制弱酸原理，二氧化碳通入水玻璃可得硅酸，说明碳酸的酸性比硅酸强，B正确，C错误；二氧化硅能与氢氟酸发生反应，D错误。
【答案】 AB
6．被誉为“光纤之父”的华人科学家高锟曾荣获诺贝尔化学奖。下列叙述正确的是( )
A．CO2与SiO2都能跟H2O反应生成相应的酸
B．SiO2与CO2都属于酸性氧化物，都不能与酸反应
C．SiO2与CO2(干冰)都能够与氢氧化钠溶液反应
D．水晶的主要成分是SiC
【解析】 A项，CO2与水反应，SiO2与水不反应，也不溶于水；B项，SiO2为酸性氧化物，能与氢氟酸反应，但CO2不能与酸反应；D项，SiC俗称金刚砂。
【答案】 C
【点拨】 碳和硅原子结构相似，但CO2和SiO2在结构、性质上却有很大差异。解答此类问题时应注意SiO2的特性，避免机械套用CO2的性质。
7．如下图为刻蚀在玻璃上的精美的花纹图案，则该刻蚀过程中发生的主要化学反应为( )
A．CaCO3＋2HCl===CaCl2＋H2O＋CO2↑
B．NaHCO3＋HCl===NaCl＋H2O＋CO2↑
C．Si＋4HF===SiF4↑＋2H2↑
D．SiO2＋4HF===SiF4↑＋2H2O
【解析】 玻璃的成分中含有SiO2，SiO2易与氢氟酸反应，生成气体，不留残迹。
【答案】 D
知识点2 硅的性质、制备及其重要用途
8．(双选)下列关于硅的说法中不正确的是( )
A．硅是非金属元素，但它的单质是灰黑色的，有金属光泽的固体
B．硅晶体的导电性介于金属和绝缘体之间，是良好的半导体材料
C．硅的化学性质不活泼，常温下不与任何物质起反应
D．硅与氟、氯、溴、碘在加热条件下不能直接化合
【解析】 硅的晶体是灰黑色、有金属光泽、硬而脆的固体，晶体硅的一个重要性质就是它的导电性介于导体和绝缘体之间，作为一种使用十分广泛的半导体材料。在常温下，硅化学性质不活泼，但能与氢氟酸(浓HNO3和HF的混合酸也可以)、强碱溶液反应，在加热条件下还能与O2、F2、Cl2、Br2、I2化合，如2F2＋Si===SiF4，Si＋4HF===SiF4↑＋2H2↑，Si＋2NaOH＋H2O===Na2SiO3＋2H2↑，Si＋2Cl2SiCl4，Si＋2Br2SiBr4。
【答案】 CD
9．A、B、C、D四种物质均含有硅元素，各物质之间的相互转化关系如下图所示：
B??A―→C??D
已知C是A与烧碱溶液反应的产物。
据此，回答下列问题：
(1)试写出各物质的化学式：A________，B________，C________，D________。
(2)写出A→B的化学方程式：________________。
(3)分别写出A→C，C→D的离子方程式：
________________________________________________________________________，
________________________________________________________________________。
【解析】 由A、B、C、D均含有硅元素，且C是A与NaOH溶液反应的产物，可知C是Na2SiO3，D是H2SiO3，A是SiO2，B是Si。
【答案】 (1)SiO2 Si Na2SiO3 H2SiO3
(2)SiO2＋2CSi＋2CO↑
(3)SiO2＋2OH－===SiO＋H2O
SiO＋2H＋??H2SiO3↓
巩固提升
1．据最新《参考消息》报道，有科学家提出硅是“21世纪的能源”、“未来的石油”的观点，假如硅作为普遍适用的新型能源被开发利用，关于其有利因素的下列说法中，你认为不正确的是( )
A．硅便于运输、贮存，从安全的角度考虑，硅是最佳的燃料
B．自然界中存在大量的单质硅
C．硅燃烧放出的热量多，且燃烧产物对环境污染程度低，容易有效控制
D．自然界中硅的贮量丰富
【解析】 自然界硅的含量居第二位，以化合态存在；硅单质是固体，其化学性质不活泼，故便于运输、贮存；其燃烧产物SiO2对环境污染程度低，容易有效控制。
【答案】 B
2．(2015·新题调研)用胶头滴管向用石蜡围成的“Spark”凹槽内注入某溶液，即可在玻璃上刻蚀出“Spark”的字样，则该溶液是( )
A．盐酸 B．氢氟酸
C．烧碱 D．饱和食盐水
【答案】 B
【点拨】 能腐蚀玻璃的是氢氟酸。
3．下列叙述中，正确的是( )
A．自然界中存在大量的游离态的硅
B．石英、水晶、玛瑙的主要成分都是二氧化硅
C．二氧化硅的化学性质活泼，能跟酸或碱的溶液发生化学反应
D．二氧化硅与水反应可制备硅酸
【解析】 自然界中的硅都以化合态存在，硅是亲氧元素，主要以氧化物及硅酸盐形式存在，如石英、水晶、玛瑙的主要成分都是二氧化硅。二氧化硅性质稳定，一般不与酸或碱溶液反应，且既不溶于水也不与水反应。
【答案】 B
4．下列各项应用中，利用了硅的化学性质的是( )
A．用硅制造集成电路、晶体管等半导体器件
B．做石英钟的原料
C．在野外，用硅、石灰、烧碱的混合物制取氢气
D．利用硅钢合金制造变压器铁芯
【解析】 A项是利用硅的导电性介于导体与绝缘体之间的性质，属于硅的物理性质。B项是利用二氧化硅即石英薄片在电场作用下能做间歇性的伸张和收缩。C项是利用了硅的化学性质。D项是利用了该合金具有良好的导磁性，是物理性质。答案为C。
【答案】 C
5．(双选)下列关于碳和硅的叙述中，不正确的是( )
A．氧化物都能与氢氧化钠溶液反应
B．单质在加热时都能跟氧气反应
C．氧化物溶于水都生成相应的酸
D．碳和硅两种元素都有同素异形体
【解析】 CO2、SiO2为酸性氧化物能与NaOH溶液反应，CO为不成盐氧化物不与NaOH溶液反应，A不正确。C、Si在高温下与O2反应生成相应的氧化物。CO2＋H2O??H2CO3，但CO不溶于水，SiO2不溶于水也不与水反应，C不正确。晶体硅和无定形硅是硅的同素异形体。
【答案】 AC
6．(双选)在自然界里，硅存在于地壳中的各种矿物和岩石中的形式是( )
A．晶体硅 B．二氧化硅
C．硅酸 D．硅酸盐
【解析】 自然界里硅以二氧化硅和硅酸盐的形式存在于各种矿物和岩石中。
【答案】 BD
7．(双选)能制取硅酸的反应是( )
A．SiO2与水共热
B．将硅酸钠溶液与盐酸反应
C．SiO2与NaOH溶液共热
D．向硅酸钠溶液中通CO2气体
【解析】 SiO2不溶于水，因此制取硅酸必须用间接的方法来制取；SiO2和NaOH溶液反应生成Na2SiO3溶液，然后向Na2SiO3溶液中加入比硅酸强的酸即可析出硅酸。
【答案】 BD
8．2009年10月6日，瑞典皇家科学院宣布，被誉为“光纤之父”的华人科学家高锟以及两名美国科学家韦拉德—博伊尔(Willard Boyle)和乔治—史密斯(George Smith)获得2009年诺贝尔物理学奖，高锟的获奖理由为——“在光学通信领域光在光纤中传输方面所取得的开创性成就”。目前应用最广泛的无机光导纤维的主要原料为二氧化硅，下列关于二氧化硅的说法正确的是( )
A．SiO2溶于水生成的H2SiO3的酸性弱于H2CO3
B．SiO2是一种空间立体网状结构的晶体，熔点高、硬度大
C．在SiO2晶体中，每个硅原子周围结合2个氧原子
D．SiO2是一种酸性氧化物，所以不和任何酸反应
【解析】 SiO2不溶于水；在SiO2晶体中，每个硅原子周围结合4个氧原子；SiO2能与氢氟酸反应。
【答案】 B
9．判断下列说法的正误，并加以解释。
(1)二氧化硅溶于水显酸性。
________________________________________________________________________；
(2)二氧化碳通入水玻璃可得到硅酸。
________________________________________________________________________；
(3)已知高温时有CaCO3＋SiO2CaSiO3＋CO2↑，所以硅酸的酸性比碳酸强。
________________________________________________________________________；
(4)因为二氧化硅属于酸性氧化物，所以它不溶于任何酸。
________________________________________________________________________。
【答案】 (1)错误。由于二氧化硅既不溶于水，也不和水反应，所以溶液不会显酸性
(2)正确。由H2CO3的酸性比H2SiO3强，所以有Na2SiO3＋H2O＋CO2===Na2CO3＋H2SiO3↓
(3)错误。酸的酸性强弱是指酸在溶液中电离出H＋的难易，而CaCO3与SiO2的反应是因为高温时CaSiO3很稳定，CO2从反应体系中逸出才得以发生，所以(3)说法错误。
(4)错误，酸性氧化物通常不和酸反应，但SiO2溶于氢氟酸。
10．有A、B、C、D、E五种都含硅元素的物质，它们能发生如下变化：①C受热后失水生成D；②A溶液与钙盐溶液反应生成白色沉E；③D与烧碱反应生成A和水；④B在空气中燃烧生成D；⑤D在高温下与碳酸钙反应生成E和一种气体；⑥A溶液与盐酸反应可生成白色胶状沉淀C；⑦D在高温下与碳反应生成单质B。
试回答：
(1)写出下列物质的化学式：
A________、C________、E________。
(2)写出下列反应的离子方程式：
①A溶液＋钙盐溶液→白色沉淀E：
________________________________________________________________________。
②D＋NaOH(aq)→A＋H2O；
________________________________________________________________________。
③A溶液＋盐酸→白色胶状沉淀C：
________________________________________________________________________。
【解析】 由③可知，A是Na2SiO3；再由⑥可知，C为H2SiO3；再由①可知D为SiO2；再由④可知，B为Si；再由⑤可知E为CaSiO3。
【答案】 (1)Na2SiO3 H2SiO3 CaSiO3
(2)①SiO＋Ca2＋===CaSiO3↓
②2OH－＋SiO2===SiO＋H2O
③SiO＋2H＋===H2SiO3↓
11．除去下列各粉末状混合物中的杂质(括号内物质为杂质)，请按下列提供的试剂和操作，将序号填在下表内。试剂：A.盐酸；B.烧碱溶液；C.氧气；D.水；E.二氧化碳；F.不需要其他试剂
操作：①加热；②过滤；③蒸发；④蒸馏；⑤结晶；⑥萃取
混合物
试剂
操作
SiO2(CaCO3)
NaCl(SiO2)
SiO2(H2SiO3)
Fe2O3(SiO2)
【答案】
混合物
试剂
操作
SiO2(CaCO3)
A
②
NaCl(SiO2)
D
②③
SiO2(H2SiO3)
F
①
Fe2O3(SiO2)
B
②
【点拨】 除杂的原则：除杂质不引入新杂质；优先考虑杂转纯；操作简单，易分离、易还原；除杂试剂不能和被提纯物质发生反应。
课件46张PPT。课件16张PPT。专题3综合测试
(测试内容：从矿物到基础材料)
测试时间：90分钟，满分：100分
本试卷分第Ⅰ卷(选择题)和第Ⅱ卷(非选择题)两部分。
可能用到的相对原子质量：H—1 C—12 N—14 O—16 Na—23 Al—27 Cu—64
第Ⅰ卷(选择题 共48分)
一、选择题(本题包括16小题，每小题3分，共48分。每小题只有一个选项符合题意)。
1．(2015·北京市朝阳区高一期末)下列物质的用途叙述不正确的是( )
A．硅是制造光导纤维的材料
B．硅是制造太阳能电池的常用材料
C．二氧化硅是制取粗硅的原料
D．水玻璃可用作木材防火剂
【解析】 制造光导纤维的原料是二氧化硅。
【答案】 A
2．下列有关说法中不正确的是( )
A．Al(OH)3在用于治疗胃酸过多类疾病时表现出弱碱性
B．明矾溶于水后可得到少量的Al(OH)3这种有强吸附性的物质，故明矾可作净水剂
C．Al(OH)3可用于中和馒头制作过程(如发酵阶段)中产生的酸
D．Al2O3可用于制作耐火材料而Al(OH)3不能
【解析】 A项，治疗胃酸时要消耗胃中的酸，因此Al(OH)3表现出弱碱性，A对；B项Al(OH)3能吸附水中悬浮的杂质并最终转化为沉淀而使水变澄清，B对；C项，馒头制作过程中加小苏打中和酸，C错；D项，耐火材料对热稳定且熔点很高，而Al(OH)3受热易分解，D对。
【答案】 C
3．铝土矿的主要成分是Al2O3，还含有少量杂质，要得到高纯度的Al2O3，下列操作顺序正确的是( )
①加NaOH溶液溶解 ②通入过量CO2 ③过滤 ④加盐酸酸化 ⑤灼烧
A．①②③⑤ B．①③②③⑤
C．①③④③⑤ D．①④③⑤
【解析】 从铝土矿中提取Al2O3的流程为
【答案】 B
4．自然界中常见金属元素含量最多的是Al，其次是铁，铜的含量较少。然而人类冶炼金属最早获得成功的反而是含量少的铜，含量最多的铝是最晚冶炼出来。下列有关金属的说法正确的是( )
A．由于铝的导电性比铜、银都强，所以常用其制造电线、电缆
B．日常大量使用的不是纯金属单质而是它们的合金
C．生铁易生锈不耐腐蚀，但纯铁具有耐腐蚀性，所以不锈钢应是最纯的铁
D．由于铝在空气中容易锈蚀，所以铝制品的使用寿命都很短
【解析】 A项，Al的导电性没有Cu、Ag的强，Al之所以常用是从价格方面考虑的；C项，不锈钢中除铁以外，还含有抗腐蚀性很强的铬和镍等；D项，铝在空气中表面易生成氧化膜，从而对内部起保护作用，延长了铝制品的使用寿命。
【答案】 B
5．做铝的性质实验时，不能用于除去铝表面氧化膜的是( )
A．砂纸打磨 B．泡在烧碱溶液里
C．泡在盐酸里 D．泡在热水里
【解析】 氧化铝可与氢氧化钠和盐酸反应，生成可溶性盐。氧化铝不溶于热水。
【答案】 D
6．下列不属于铝热反应的是( )
A．Fe＋Al2O3 B．Al＋MnO2
C．Al＋Fe3O4 D．Al＋Cr2O3
【解析】 铝热反应指的是金属铝和其他金属氧化物发生的置换反应。
【答案】 A
7．下列离子方程式书写不正确的是( )
A．大理石与盐酸反应：CaCO3＋2H＋===Ca2＋＋CO2↑＋H2O
B．向“水玻璃”中加入稀硫酸：Na2SiO3＋2H＋===H2SiO3↓＋2Na＋
C．硅酸酐与苛性钠溶液反应：SiO2＋2OH－===SiO＋H2O
D．澄清石灰水中通入过量的CO2气体：CO2＋OH－===HCO
【解析】 A是正确的；B中Na2SiO3是溶于水的盐，是强电解质，在水溶液中全部电离，所以应写成离子的形式，B错；C中SiO2是难溶于水的物质，苛性钠溶液是强电解质溶液，所以写成离子形式是正确的；D实际上是CO2＋Ca(OH)2===CaCO3↓＋H2O和CO2＋CaCO3＋H2O===Ca(HCO3)2两个方程式叠加得到的化学方程式：2CO2＋Ca(OH)2===Ca(HCO3)2，然后将化学方程式改写成离子方程式即是D。
【答案】 B
8．能鉴别Na2SiO3、CaCO3、SiO2三种白色粉末的试剂是( )
A．苛性钠溶液 B．水
C．氢氟酸 D．稀盐酸
【解析】 Na2SiO3能与稀盐酸反应生成沉淀，CaCO3与稀盐酸反应生成气体，SiO2与稀盐酸不反应。
【答案】 D
9．将铁的化合物溶于盐酸，滴加KSCN溶液不发生颜色变化，再加入适量氯水，溶液立即呈红色的是( )
A．Fe2O3 B．FeCl3
C．Fe3O4 D．FeO
【解析】 KSCN溶液只有遇到Fe3＋时才能变红色，题述四种物质中，只有FeO溶于盐酸后只得到Fe2＋，加入氯水后Fe2＋被氧化成Fe3＋，故只有D正确。
【答案】 D
10．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＋2Cu2O6Cu＋SO2↑。下列对于该反应的说法中不正确的是( )
A．该反应中的氧化剂为Cu2O和Cu2S
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
【解析】 分析该反应可知，Cu2S中铜显＋1价，Cu2O中铜显＋1价，反应后化合价均降为0价，反应中硫元素化合价升高，故Cu2S既是氧化剂又是还原剂，Cu2O是氧化剂。氧化产物是二氧化硫，还原产物是铜，故ABD正确。选项C中，铜仅仅是还原产物。
【答案】 C
11．下列关于铁和铜的说法，正确的是( )
A．它们都呈银白色
B．它们都可溶于稀盐酸
C．它们都能被磁铁吸引
D．它们都可与氧气反应
【解析】 A项中，纯铁为银白色金属，纯铜为紫红色金属，A项错；B项中，铁能与稀盐酸反应置换出其中的氢，铜不能发生此反应，B项错；C项，铁具有磁性，能被磁铁吸引，铜不能，C项错；D项中，铁和铜都能与氧气发生反应：3Fe＋2O2Fe3O4,2Cu＋O22CuO，D项正确。
【答案】 D
12．为了探究铁及其化合物的氧化性和还原性，某同学设计了如下实验方案，其中符合实验要求且完全正确的是( )
实验操作
实验现象
离子反应
实验结论
A
向氯化亚铁溶液中通入氯气
浅绿色溶液变成棕黄色溶液
2Fe2＋＋Cl2===2Fe3＋＋2Cl－
Fe2＋具有还原性
B
在氯化亚铁溶液中加入锌片
浅绿色溶液变成无色溶液
Fe2＋＋Zn===Fe＋Zn2＋
Zn具有还原性
C
在氯化铁溶液中加入铁粉
棕黄色溶液变成浅绿色溶液
Fe3＋＋Fe===2Fe2＋
铁单质具有还原性
D
在氯化铁溶液中加入铜粉
蓝色溶液变成棕黄色溶液
2Fe3＋＋Cu===2Fe2＋＋Cu2＋
Fe3＋具有氧化性
【解析】 实验目的是探究铁及其化合物的性质，则B项结论应是Fe2＋具有氧化性，锌具有还原性虽正确，但不符合实验要求；C项，离子方程式电荷不守恒，正确的离子方程式为2Fe3＋＋Fe===3Fe2＋；D项，实验现象中溶液颜色应由棕黄色变成蓝色。
【答案】 A
13．高炉炼铁的反应方程式是Fe2O3＋3CO2Fe＋3CO2，当有560 g铁生成时，电子转移了( )
A．90 mol B．60 mol
C．30 mol D．20 mol
【解析】 n(Fe)＝10 mol，n(e－)＝10×3 mol＝30 mol。
【答案】 C
14．某溶液既能溶解Al(OH)3，又能溶解H2SiO3，在该溶液中可以大量共存的离子组是( )
A．K＋、Na＋、HCO、NO
B．Na＋、SO、Cl－、ClO－
C．H＋、Mg2＋、SO、NO
D．Al3＋、K＋、NO、Na＋
【解析】 该溶液既能溶解Al(OH)3，又能溶解H2SiO3，说明该溶液中含有大量的OH－，HCO、H＋、Mg2＋、Al3＋均不能大量存在。
【答案】 B
15．下列离子方程式正确的是( )
A．AlCl3与过量氨水反应：Al3＋＋4NH3·H2O===AlO＋4NH＋2H2O
B．铝丝放入硫酸铜溶液中：Al＋Cu2＋===Al3＋＋Cu
C．Na2O与水反应：O2－＋H2O===2OH－
D．Fe(OH)3与盐酸反应：Fe(OH)3＋3H＋===Fe3＋＋3H2O
【解析】 A项，铝盐在氨水中只能形成Al(OH)3，A错；B项，电荷不守恒，B错；C项，Na2O是氧化物，应该写成分子形式，C错。
【答案】 D
16．工业利用冶铜的炉渣(含Fe2O3、FeO、SiO2、Al2O3等)制X的生产流程示意图如下：则X的化学式为( )
A．SiO2 B．Al2O3
C．Fe2O3 D．FeO
【解析】 用盐酸浸泡炉渣，二氧化硅不溶于盐酸，滤液含氯化铁、氯化亚铁、氯化铝，氧化处理将氯化亚铁氧化为氯化铁，加足量氢氧化钠溶液，氯化铝生成偏铝酸钠，氯化铁生成氢氧化铁沉淀，氢氧化铁沉淀经煅烧处理生成氧化铁。
【答案】 C
第Ⅱ卷(非选择题 共52分)
二、非选择题(本题包括5小题，共52分)
17．(12分)如图所示装置可用来制取Fe(OH)2和观察Fe(OH)2在空气中被氧化时的颜色变化。实验时必须使用铁屑、6 mol·L－1 H2SO4溶液，其他试剂任选。填写下列空白：
(1)B中盛有一定量的NaOH溶液，A中应预先加入的试剂是________，A中反应的化学方程式为__________________________________________。
(2)实验开始时应先将活塞E________(填“打开”或“关闭”)，其目的是______________________________，在C中收集到的气体主要为________________________。
(3)简述生成Fe(OH)2的操作过程：__________________________________。
(4)拔去装置B中的橡皮塞，使空气进入，可观察到的现象为______________________；写出有关反应的化学方程式：______________。
【解析】 Fe(OH)2属于难溶碱，制取时可根据：盐＋碱→新盐＋新碱的规律，用可溶性的亚铁盐和可溶性碱反应生成。B中有NaOH溶液，还需要亚铁盐溶液，实验要求必需使用铁屑和6 mol·L－1的H2SO4溶液，很显然是用于制取FeSO4，然后关闭活塞E，将FeSO4溶液压入B中，使两者混合反应。由于Fe(OH)2极易被氧化，所以FeSO4和NaOH溶液反应时应在无空气的情况下进行，可以用生成的H2将系统内的空气排净。
【答案】 (1)铁屑 Fe＋H2SO4===FeSO4＋H2↑
(2)打开 排除B中的空气 H2
(3)关闭活塞E，A中压强增大，将FeSO4溶液压入B瓶中进行反应
(4)白色沉淀迅速变成灰绿色，最后变成红褐色 4Fe(OH)2＋O2＋2H2O===4Fe(OH)3
18．(10分)工业上用铝土矿(主要成分Al2O3、Fe2O3、SiO2)提取氧化铝做冶炼铝的原料，其中一种流程如下：
(1)写出步骤②、③、④中所发生主要反应的化学方程式。
步骤②________________________________________________________________________；
步骤③________________________________________________________________________；
步骤④________________________________________________________________________。
(2)若往滤渣A与适量NaOH溶液反应后的混合物中通入CO2气体，则产生的现象为__________________________________，对应的离子方程式为______________________________________。
【答案】 (1)②AlCl3＋4NaOH===Na[Al(OH)4]＋3NaCl、FeCl3＋3NaOH===Fe(OH)3↓＋3NaCl
③Na[Al(OH)4]＋CO2===NaHCO3＋Al(OH)3↓
[或2Na[Al(OH)4]＋CO2===Na2CO3＋2Al(OH)3↓＋H2O]
④2Al(OH)3Al2O3＋3H2O
(2)生成白色胶状沉淀 SiO＋H2O＋CO2===CO＋H2SiO3↓
19．(12分)西安北郊古墓中曾出土一青铜锤(一种酒具)，表面附着有绿色固体物质，打开盖子后，酒香扑鼻，内盛有26 kg青绿色液体，专家认定是2000多年前的“西汉美酒”。
上述报道引起某校化学兴趣小组同学的关注，他们收集了家中铜器表面的绿色固体进行探究。
提出问题：铜器表面附着的绿色固体物质由哪些元素组成？
猜想：查阅相关资料后，猜想绿色固体物质可能是铜绿。
实验步骤：
①对试管内的绿色固体进行加热，至完全分解。观察到A装置中绿色固体逐渐变成黑色，B装置中无水硫酸铜变成蓝色，C装置中澄清石灰水变浑浊。
②取少量加热后生成的黑色固体于试管中，加入稀硫酸。观察到黑色固体逐渐溶解，溶液变成蓝色。
③取少量上述蓝色溶液于试管中，浸入一根洁净的铁丝。观察到铁丝表面有红色物质析出。
实验结论：绿色固体物质中含有________、________、________、________等元素。(提示：装置内的空气因素忽略不计)
表达与交流：
(1)上述实验步骤③中发生反应的化学方程式为____________________________________________。
(2)反应完成后，如果先移去酒精灯，可能出现的现象是____________________________。
(3)如果将B、C两装置对调行吗？为什么？
________________________________________________________________________
【解析】 验证铜绿的组成元素是通过测定其分解的产物来推断的。通过生成的黑色固体能溶于稀硫酸得蓝色溶液，铁能与此蓝色溶液反应得红色固体，可确定黑色固体是CuO，从而证明铜绿中含有Cu元素；通过无水硫酸铜变蓝证明产物有水，从而证明铜绿中有H和O；通过澄清石灰水变浑浊证明产物有CO2，从而确定铜绿中含有C元素。
【答案】 实验结论：铜 碳 氢 氧
表达与交流：(1)Fe＋CuSO4===FeSO4＋Cu(2)C 装置中的液体会倒流入B装置(3)不行；若对调，则无法证明加热绿色固体后是否有水生成。
20．(10分)(2015·扬州高一期末)几种含硅的物质之间相互转化关系如下图所示：
(1)试判断并写出下列物质的化学式：
A________，B________，C________，D________，E________。
(2)写出下列反应的化学方程式：
①B→A________________________________________________________________________；
②B→D________________________________________________________________________。
(3)写出下列反应的离子方程式：
①C→D________________________________________________________________________；
②C→E________________________________________________________________________。
【解析】 框图推断要分析框图关系，抓题中题眼，本题中“B与碳混合强热得A”是题眼。据Si及其化合物的性质得出：B为SiO2，A为Si，进而解题。
【答案】 (1)Si SiO2 Na2SiO3 CaSiO3 H2SiO3
(2)①SiO2＋2CSi＋2CO↑ ②SiO2＋CaOCaSiO3
(3)①SiO＋Ca2＋===CaSiO3↓ ②SiO＋CO2＋H2O===CO＋H2SiO3↓
21．(8分)某课外活动小组收集了一种合金进行如下探究。
已知：铜元素的焰色反应呈绿色。
①合金呈暗灰色，表面光滑；
②在酒精灯上灼烧，火焰呈绿色，合金片熔化，但不滴落；
③取刮去表面的合金10.0 g，放入足量稀H2SO4溶液中，收集到标准状况下的H2 8.96 L；
④另取刮去表面的合金10.0 g，放入足量NaOH溶液中，也收集到标准状况下的H2 8.96 L。
(1)则据此判断，合金中一定含有的元素是________(写元素符号)；可能含有的元素是________(填选项编号)。
a．Ag b．Mg
c．Na d．Fe
(2)如果该合金中，只含两种元素，它们的质量比是________。
【解析】 (1)由焰色反应火焰呈绿色可知，合金中含有Cu元素。等质量的合金与足量H2SO4或NaOH溶液反应放出H2的体积相同，说明合金中一定含有铝，且不再含有其他的活泼金属，如Mg、Fe等。Na的熔、沸点太低，不能与Cu熔合。(2)若合金中只含两种元素，则含有Cu、Al，由题中信息知
2Al ～ 3H2
2 mol 3 mol
n(Al) ＝0.4 mol
则n(Al)＝ mol，m(Al)＝ mol×27 g/mol＝7.2 g，m(Cu)＝10.0 g－7.2 g＝2.8 g，故m(Al)?m(Cu)＝7.2 g?2.8 g＝18?7。
【答案】 (1)Cu、Al a (2)m(Al)?：m(Cu)＝7.2 g?：2.8 g＝18?：7
