1、1专题 3 从矿物到基础材料专题综合检测(三)(时间：45 分钟；满分：100 分)一、选择题(本题包括 9 小题，每小题 5 分，共 45 分)1下列有关金属的成语中，不符合科学原理的是( )A百炼成钢 B.火树银花C点石成金 D.曾青化铁解析：选 C。百炼成钢主要介绍生铁炼钢的过程。火树银花中的火树指焰火，焰火中含有多种金属元素，燃烧时显示各种颜色，化学上称为焰色反应。C 项违背了元素守恒。D项是湿法炼铜的原理。2科学家最新研制的利用氯化氢和氢气生产高纯硅的工艺流程如图所示：容器中进行的反应为 A.Si(粗)3HCl(g) SiHCl3(l)H 2(g)；容器= = = = = 中进行的反
2、应为 B.SiHCl3H 2 Si(纯)3HCl。下列说法正确的是( )= = = = =高 温 A该工艺流程的优点是部分反应物可循环使用 B最好用分液的方法分离 Si 和 SiHCl3C反应 A 和 B 中 HCl 均作氧化剂 D反应 A 和 B 互为可逆反应解析：选 A。该工艺流程中 HCl 和 H2可循环使用；分离 Si 与 SiHCl3可用过滤的方法；反应 B 中 HCl 是生成物，是氧化产物；反应 A、B 不在同一条件下进行，不是可逆反应。3将铁铝矾Al 2Fe(SO4)4xH2O溶于水中，得到浅绿色溶液，有关该溶液的叙述正确的是( )A铁铝矾有净水作用，其水溶液显中性B向该溶液中加
3、入 Na2S 溶液，有淡黄色沉淀C用惰性电极电解该溶液时，阴极区有沉淀D在空气中，蒸干并灼烧该溶液，最后所得的残留固体为 Al2O3、Fe 2O3解析：选 C。A.铁铝矾溶于水电离出铝离子和亚铁离子，Al 3 、Fe 2 水解显酸性，A 项错误；B.S 2 和 Al3 水解相互促进，生成氢氧化铝和 H2S，B 项错误；C.阴极氢离子放电，所以会生成氢氧化铝和氢氧化亚铁沉淀，C 项正确；D.Fe 2 易被空气中的氧气氧化成Fe3 ，Al 3 、Fe 3 水解生成硫酸，硫酸难挥发，所以最终得到的是硫酸铝和硫酸铁，D 项2错误。4铁及其化合物是中学化学中的一类重要物质，下列关于铁元素的叙述中正确的是
4、( )A保存 FeCl2溶液常常加一些铁粉，其目的是抑制 Fe2 水解B在 25 时，pH0 的溶液中，Al 3 、NH 、NO 、Fe 2 可以大量共存 4 3C制备 AlCl3、FeCl 3均可采用将溶液直接蒸干的方法D硫酸亚铁溶液中加入过氧化氢溶液：2Fe 2 H 2O22H =2Fe3 2H 2O解析：选 D。保存 FeCl2溶液常常加一些铁粉，其目的是防止 Fe2 被氧化，A 项不正确；pH0 的溶液呈强酸性，Fe 2 、NO 、H 不能大量共存，B 项不正确；制备 AlCl3、FeCl 3 3若将其溶液直接蒸干，会得到 Al(OH)3、Fe(OH) 3，C 项不正确。5Fe、Mg、
5、Al 分别与稀盐酸充分反应得到相同质量的氢气。Fe、Mg、Al 的质量相等，盐酸足量；Fe、Mg、Al 的质量之比是 562427，盐酸足量；Fe、Mg、Al 的质量之比是 28129，盐酸足量；Fe、Mg、Al 均过量，所用盐酸的质量和溶质质量分数都相同。你认为可能的原因是( )A BC D解析：选 D。Fe、Mg、Al 的质量相等，盐酸足量，则充分反应后放出氢气的质量AlMgFe；盐酸足量，Fe、Mg、Al 的质量之比为 562427，则充分反应后放出氢气的质量之比为 223；Fe、Mg、Al 质量之比为(25656) (22424) (32727)28129，盐酸足量，则充分反应后放出氢
6、气的质量之比为 (25628) (22412)111，即可得到相同质量的氢气；Fe、 Mg、Al 均过量，所用盐酸的质量(3279)和溶质质量分数都相同时，充分反应，可得到相同质量的氢气。6在 FeCl3、CuCl 2混合溶液中，加入一定量的铁屑，反应完全后将固体滤出，下列说法中正确的是( )A若滤出的固体中只有铜，则溶液中一定含有的阳离子是 Fe2 ，一定不含 Cu2B若滤出的固体中只有铜，则溶液中一定含有的阳离子是 Fe2 ，可能含 Cu2 和 Fe3C若滤出的固体中只有铜，则溶液中一定含有的阳离子是 Fe3 和 Fe2 ，一定不含Cu2D若滤出的固体中含有铁和铜，则溶液中一定含有的阳离子
7、是 Fe2 ，一定不含 Cu2和 Fe3解析：选 D。氧化性：Fe 3 Cu 2 Fe 2 ，加入铁粉后有固体剩余，Fe 3 一定不存在；若剩余固体全部都是 Cu，溶液中还可能有 Cu2 ，也可能恰好被完全置换；若剩余固体是3Cu 和 Fe，则溶液中不可能有 Cu2 。7(2018淮北高三模拟)煤矸石是采煤和洗煤时的废弃物，其主要成分是Al2O3、SiO 2，另外还含有数量不等的 Fe2O3、CaO、MgO、Na 2O、K 2O、P 2O5、SO 3和微量稀有元素(如 Ga 等)。下列关于煤矸石的说法正确的是( )A可用于生产矸石水泥、耐火砖等建筑材料B煤矸石中的金属氧化物均为碱性氧化物CP
8、2O5和 SO3对应水化物的酸性较强的是 H 3PO4D铝比镓活泼，能电解 GaCl3水溶液制备镓单质解析：选 A。Al 2O3为两性氧化物，B 项错误；H 2SO4的酸性强于 H3PO4，C 项错误；铝、镓同主族，镓在铝的下方，金属性更强，无法用电解 GaCl3水溶液制备镓单质，D 项错误。8某实验小组对一含有 Al3 的未知溶液进行了如下分析：(1)滴加少量 NaOH 溶液，无明显变化；(2)继续滴加 NaOH 溶液，有白色胶状沉淀生成；(3)滴加过量的 NaOH 溶液，白色胶状沉淀明显减少。实验小组经定量分析，得出如图所示沉淀的物质的量与滴加 NaOH 溶液体积的关系。下列说法错误的是(
9、 )A该未知溶液中至少含有三种阳离子BNaOH 溶液的物质的量浓度为 5 molL1C若另一种离子为二价阳离子，则 a10D若将最终沉淀过滤、洗涤、灼烧，其质量一定为 6 g解析：选 D。从题图可以看出，开始无沉淀，证明溶液中有 H ；产生的沉淀部分溶解，证明溶液中至少有两种能与 OH 作用的金属离子，A 正确。由题图可知 Al(OH)3沉淀为0.05 mol，根据反应：Al(OH) 3NaOH= =NaAlO22H 2O，可知 n(NaOH) nAl(OH)30.05 mol，消耗 NaOH 溶液的体积 V0.01 L，故 c(NaOH) 5 molL1 ，B 正确。若0.05 mol0.0
10、1 L另一种离子为二价阳离子，该阳离子为 0.15 mol，沉淀该离子需 60 mL NaOH 溶液，沉淀0.05 mol Al3 需 30 mL NaOH 溶液，则 a3060100 ，解得 a10，C 正确。因为不能确定最终物质的种类，故无法计算其质量，D 错误。9(2018盐城高三模拟)部分氧化的 Fe、Cu 合金样品(氧化产物为 Fe2O3、CuO)共5.76 g，经如下处理：4下列说法正确的是( )A滤液 A 中的阳离子为 Fe2 、Fe 3 、H B样品中 CuO 的质量为 4.0 gC样品中 Fe 元素的质量为 2.24 gD V896解析：选 C。加入足量稀硫酸，可能发生的反应
11、有Fe2O36H =2Fe3 3H 2O、 CuO2H =Cu2 H 2O、Fe 2Fe3 =3Fe2 、2Fe 3 Cu= =2Fe2 Cu 2 、FeCu 2 =Fe2 Cu、Fe2H =Fe2 H 2。由于氧化性Fe3 Cu2 H ，Fe 3 先反应，因滤液 A 中不存在 Cu2 ，则一定不存在 Fe3 ，A 项错误；由于生成了氢气，滤液 A 中不含 Cu2 ，说明滤渣 3.2 g 为金属铜，铜元素的物质的量为 0.05 mol，若全部为 CuO，CuO 的质量为 80 gmol1 0.05 mol4.0 g，由于部分铜被氧化成CuO，则样品中 CuO 的质量一定小于 4.0 g，B 项
12、错误；滤液 A 中含有 Fe2 和 H ，加入足量 NaOH 溶液后，过滤，最后灼烧得到的固体为 Fe2O3，3.2 g Fe2O3的物质的量为 0.02 mol，含有铁元素的物质的量为 0.02 mol20.04 mol，样品中所有铁元素都生成了Fe2O3，所以样品中铁元素的质量为 56 gmol1 0.04 mol2.24 g，C 项正确；由于部分铁与 Fe3 和 Cu2 反应，则与 H 反应的铁的物质的量小于 0.04 mol，反应生成的气体的物质的量小于 0.04 mol，标准状况下生成的气体的体积一定小于 22.4 Lmol1 0.04 mol0.896 L，即小于 896 mL，D
13、 项错误。二、非选择题(本题包括 4 小题，共 55 分)10(12 分)(2018邯郸高三检测)在 FeCl3溶液蚀刻铜箔制造电路板的工艺中，废液处理和资源回收的过程简述如下：.向废液中投入过量铁屑，充分反应后分离出固体和滤液；.向滤液中加入一定量石灰水，调节溶液 pH，同时鼓入足量的空气。(1)FeCl3溶液蚀刻铜箔反应的离子方程式为_。(2)过程加入铁屑的主要作用是_，分离得到的固体主要成分是_，从固体中分离出铜需采用的方法是_。(3)过程中发生反应的化学方程式为_。解析：FeCl 3溶液蚀刻铜箔的离子方程式为 2Fe3 Cu= =2Fe2 Cu 2 ，得到的废液中含有 FeCl3、Cu
14、Cl 2、FeCl 2。5答案：(1)2Fe 3 Cu= =2Fe2 Cu 2(2)反应掉 FeCl3、CuCl 2(合理即可) Fe、Cu 加入足量稀盐酸后过滤(合理即可)(3)4FeCl24Ca(OH) 2O 22H 2O=4Fe(OH)34CaCl 211(14 分)某无色稀溶液 X 中，可能含有下表所列离子中的某几种。阴离子 CO 、SiO 、AlO 、Cl 23 23 2阳离子 Al3 、Fe 3 、Mg 2 、NH 、Na 4现取该溶液适量，向其中加入某试剂 Y，产生沉淀的物质的量( n)与加入试剂体积( V)的关系如图所示。(1)若 Y 是盐酸，则 Oa 段转化为沉淀的离子(指来
15、源于 X 溶液的，下同)是_， ab 段发生反应的离子是_， bc 段发生反应的离子方程式为_。(2)若 Y 是 NaOH 溶液，则 X 中一定含有的阳离子是_，其物质的量之比为_， ab 段发生反应的离子方程式为_。解析：溶液为无色，说明溶液 X 中不含 Fe3 。(1)若 Y 为盐酸，由图像的特点判断溶液 X 中含有 AlO 、SiO 、CO ，其中 Oa 段转化为沉淀的离子为 AlO 、SiO ； ab 2 23 23 2 23段发生反应的离子为 CO ； bc 段发生的反应为 Al(OH)33H =Al3 3H 2O。(2)若 Y 为23NaOH 溶液，由图像特点判断溶液中含有 Mg2
16、 、Al 3 、NH 。其中 Oa 段发生反应为 4Al3 3OH =Al(OH)3，Mg 2 2OH =Mg(OH)2； ab 段发生的反应为NH OH =NH3H2O； bc 段发生的反应为 Al(OH)3OH =AlO 2H 2O， n(Al3 ) 4 2n(Mg2 ) n(NH )1(413) 2214。 412答案：(1)SiO 、AlO CO23 2 23Al(OH)33H =Al3 3H 2O (2)Al 3 、Mg 2 、NH 214 4NH OH =NH3H2O 412(14 分)孔雀石是自然界存在的碳酸盐类铜矿，其主要成分的化学组成可表示为xCuCO3yCu(OH)2(x、
17、 y 为正整数且 x2， y2)，还含少量 Fe、Si 的化合物。以孔雀石为原料可制备 CuSO45H2O 及纳米材料 G，步骤如下：6(1)溶液 A 中金属离子有 Cu2 、Fe 2 、Fe 3 。从下列所给试剂中选择：实验步骤中，试剂最好为_，检验溶液 A 中含有 Fe3 的最佳试剂为_。aKMnO 4 b(NH 4)2ScH 2O2 dKSCN(2)沉淀 D 中除了过量的 CuO 外，还存在另一种固体，其化学式为_，加入 CuO的作用是_。(3)制备纳米材料 G 时，应向 CaCl2溶液中先通入(或先加入)_(填化学式)。写出该反应的化学方程式：_。(4)与过量盐酸反应时，孔雀石耗用的盐
18、酸的物质的量与生成的 CO2的物质的量之比为41；则孔雀石的化学式为_。解析：(1)加入试剂的目的是将 Fe2 氧化为 Fe3 ，最好加入绿色氧化剂 H2O2，这样可以不引入新的杂质；检验 Fe3 的最佳试剂是 KSCN。(2)加入过量的 CuO，调节溶液的pH，促进 Fe3 的水解，可以使 Fe3 转化为沉淀，故沉淀 D 中还存在 Fe(OH)3。(3)纳米材料 G 是纳米碳酸钙，因为产物中还有氮肥，所以应该先通入氨气，以增加 CO2的溶解度。(4)1 mol CuCO3和 1 mol Cu(OH)2分别与盐酸完全反应时，所消耗的 HCl 均为 2 mol。依题意得： ，解得 1，所以孔雀石
19、的化学式为 CuCO3Cu(OH)2。x2x 2y 14 xy答案：(1)c d (2)Fe(OH) 3 调节溶液的 pH，促进 Fe3 的水解 (3)NH 3 2NH3CO 2H 2OCaCl 2=CaCO32NH 4Cl (4)CuCO 3Cu(OH)213(15 分)(2016高考浙江卷).化合物Mg5Al3(OH)19(H2O)4可作环保型阻燃材料，受热时按如下化学方程式分解：2Mg5Al3(OH)19(H2O)4 27H2O10MgO3Al 2O3= = = = = (1)写出该化合物作阻燃剂的两条依据：_。(2)用离子方程式表示除去固体产物中 Al2O3的原理：_。(3)已知 Mg
20、O 可溶于 NH4Cl 的水溶液，用化学方程式表示其原理：_。.磁性材料 A 是由两种元素组成的化合物，某研究小组按如图流程探究其组成：7请回答：(1)A 的组成元素为_(用元素符号表示)，化学式为_。(2)溶液 C 可溶解铜片，列举该反应的一个实际应用：_。(3)已知化合物 A 能与稀硫酸反应，生成一种淡黄色不溶物和一种气体(标况下的密度为 1.518 gL1 )，该气体分子的电子式为_。写出该反应的离子方程式：_。(4)写出 FG 反应的化学方程式：_。设计实验方案探究溶液 G 中的主要微粒(不考虑 H2O、H 、K 、I )：_。解析：.(1)Mg 5Al3(OH)19(H2O)4的分解
21、反应是吸热反应，反应生成了大量的水蒸气和固体氧化物。吸热能降低环境的温度，固体氧化物能有效隔绝空气，而生成的水蒸气则能稀释空气，降低氧气的浓度，从而阻止燃烧的继续。(2)Al 2O3为两性氧化物，而 MgO 能与酸反应，故应用碱溶液除去 Al2O3，离子方程式为 Al2O32OH =2AlO H 2O。(3)NH 4Cl 2水解使溶液呈酸性，能有效溶解 MgO，相应的化学方程式为MgO2NH 4ClH 2O=MgCl2 2NH3H2O 或NH4ClH 2ONH 3H2OHCl，MgO2HCl= =MgCl2H 2O。.(1)由 C 中加入 KSCN 溶液后呈血红色，可推出 B 为 Fe2O3，
22、C 为 FeCl3；由 F 能将 I2还原为 I 可知，E 应该是一种具有强还原性的气体，可初步推断 E 为 SO2，则 F 为 H2SO3。由以上分析可得 A 中含有 Fe 与 S 两种元素，其中含有的铁元素的质量为 1.680 g，物质的量为 0.030 mol；含有的硫元素的质量为 1.280 g，物质的量为 0.040 mol；A 的化学式为Fe3S4。(2)FeCl 3溶解铜可用于制印刷电路板。(3)Fe 3S4与稀硫酸反应生成的气体的摩尔质量为 34 gmol1 ，故该气体为 H2S，其相应的电子式为 H S, H，该反应的离 子方程式为 Fe3S46H =3H2S3Fe 2 S。
23、(4)FG 的化学方程式为H2SO3I 2H 2O=H2SO42HI ；G 中需要检验的微粒有 SO 、H 2SO3，具体实验方案为加入24足量 BaCl2检验 SO 的存在并除去 SO ，分离沉淀得到清液后，再向清液中加入氧化剂24 24(如 H2O2)，若又有白色沉淀产生，说明存在 H2SO3。答案：.(1)反应吸热降低温度，固体氧化物隔绝空气，水蒸气稀释空气(任写两条即可)(2)Al2O32OH =2AlO H 2O 2(3)MgO2NH 4ClH 2O=MgCl22NH 3H2O(或NH4ClH 2ONH 3H2OHCl，MgO2HCl= =MgCl2H 2O).(1)S、Fe Fe 3S4 (2)制印刷电路板8(3)H H Fe 3S46H =3H2S3Fe 2 SS (4)H2SO3I 2H 2O=H2SO42HI 取溶液 G，加入过量 BaCl2溶液，若产生白色沉淀，则有SO ；过滤后取滤液，滴加 H2O2溶液，若再产生白色沉淀，则有 H2SO24
