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专题3
从矿物到基础材料
（45分钟
100分）
一、选择题（本题共12小题，每小
题4分，共48分）
1.（2009·广东理基）下列关于硅单质及其化合物的说
法正确的是（
）
①硅是构成一些岩石和矿物的基本元素
②水泥、玻璃、水晶饰物都是硅酸盐制品
③高纯度的硅单质广泛用于制作光导纤维
④陶瓷是人类应用很早的硅酸盐材料
A.①②
B.②③
C.①④
D.③④
【解析】选C。水晶和光导纤维的成分是SiO2，②③错；
水泥、玻璃、陶瓷的成分是硅酸盐。
2.（2010·海淀区高一检测）金属冶炼技术随人类对自
然界认识的不断深入而发展。下列金属中，常用作还原
剂冶炼其他金属的是（
A.Ag
B.Cu
）
C.Fe
D.Al
【解析】选D。金属铝是一种非常活泼的金属，能够和
比它不活泼的金属氧化物发生铝热反应，放出大量的热，
可以用于冶炼难熔金属。
3.某铜粉中混有少量铁粉，要将混合物中的铁粉除去，应
选择的最佳实验方案是（
A.混合物
B.混合物
C.混合物
D.混合物
空气干燥
足量稀硫酸
搅拌
过滤，洗涤，隔绝空气干燥
足量硫酸铜溶液
搅拌
足量硫酸锌溶液
搅拌
空气
加强热
）
冷却
过滤，洗涤，隔绝空气干燥
过滤，洗涤，隔绝空气干燥
足量盐酸
过滤，洗涤，隔绝
【解析】选A。要将混合物中的铁粉除去，所加的试剂
必须能够和铁反应，但是不能和Cu反应。硫酸锌和铁不
反应，在空气中加热时，铜粉和铁粉都能够被空气中的
氧气氧化，C、D都不符合要求。铁虽然可以和硫酸铜溶
液发生置换反应，但是在铁的表面生成铜，有一部分铁
被铜所包围，不容易将铁全部除去，不是最佳方法。
4.下列工业生产中，用石灰石作为原料的是（
①海水提镁
②制硅酸盐水泥
④冶炼生铁
⑤制漂白粉
A.①②③④
B.①②③⑤
C.②③④⑤
D.①②③④⑤
）
③制普通玻璃
高温
【解析】选D。海水提镁中CaCO3====CaO+CO
2↑,
CaO+H2O====Ca(OH)2，Ca(OH)2再与海水中的MgCl2反应得
到Mg(OH)2沉淀，所以用到石灰石。硅酸盐水泥的生产中
原料之一为石灰石，玻璃工业生产中CaCO3参与的反
高温
应：CaCO3+SiO2====CaSiO
3+CO2↑，高炉炼铁中，要用
到CaCO3除去脉石（SiO2），制漂白粉的反应：
2Ca(OH)2+2Cl2====CaCl2+Ca(ClO)2+2H2O，
以上工业生产均涉及到石灰石的反应，故选D。
5．（2010·济宁高一检测）根据下列所示的转化关系，
推断甲物质是(
甲
盐酸
A．Cu
乙
)
AgNO3溶液
B．CuO
丙
Fe
C．MgO
丁
O2
甲
D．Mg
【解析】选B。Cu不能与盐酸反应，排除A选项；若甲物
质是MgO或Mg，则乙是MgCl2，丙是AgCl或Mg(NO3)2，它
们都不能和Fe反应，排除C和D选项；B选项的转化关
系如下：CuO
O2
CuO。
盐酸
CuCl2
AgNO3溶液
Cu(NO3)2
Fe
Cu
6.下列说法正确的是（
）
A.因SiO2不溶于水，故H2SiO3不是SiO2对应的酸，或者
说SiO2不是H2SiO3的酸酐
B.CO2通入水玻璃中（Na2SiO3的水溶液）可以得到原硅
酸
C.因为高温时SiO2与Na2CO3反应生成CO2，故硅酸的酸性
比碳酸强
D.SiO2的俗称叫水晶
【解析】选B。酸酐的定义是含氧酸分解失去水分生成
酸性氧化物，其中酸酐和含氧酸中的非金属化合价是相
同的。由于：
SiO2+2NaOH====Na2SiO3+H2O（SiO2是酸性氧化物）
所以说SiO2尽管不溶于水生成H2SiO3，但它仍是H2SiO3的
酸酐，A错；二氧化碳和Na2SiO3溶液能反应：
CO2+Na2SiO3+2H2O====Na2CO3+H4SiO4↓，B对；
高温
高温下SiO2与Na2CO3反应：SiO2+Na2CO3====Na2SiO3+CO2↑
这个反应原理是高熔点氧化物制低熔点氧化物，不能证明
硅酸的酸性比碳酸强，因为这不是在溶液中进行的反应，
C错；二氧化硅的俗名叫硅石，而不是叫水晶，水晶只是
二氧化硅的一种晶体形式，D错。
7.下列反应，其产物的颜色按红、红褐、淡黄、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.③①②④
C.③②①④
D.①②③④
【解析】选C。①生成的Na2O2为淡黄色；②生成的
Fe(OH)3为红褐色；③生成的Fe(SCN)3为红色；④生成的
CuSO4·5H2O为蓝色。
8.在含有1 mol FeSO4的溶液中投入一小块金属钠，反
应完全后，滤出沉淀并洗涤之，然后在空气中灼烧沉淀
得到的固体物质是（
A.Fe
B.FeO
）
C.Fe(OH)3
D.Fe2O3
【解析】选D。将一小块金属钠投入FeSO4溶液中，会发
生如下反应：2Na+2H2O====2NaOH+H2↑；FeSO4+2NaOH
====Fe(OH)2↓+Na2SO4。Fe(OH)2沉淀不稳定，容易被氧
化：4Fe(OH)2+O2+2H2O====4Fe(OH)3。滤出的Fe(OH)3沉
△
淀再灼烧，发生的反应是：2Fe(OH)3====Fe
2O3+3H2O。
所以，最终所得的固体物质是Fe2O3。
9.下列除杂质的方法不正确的是（
）
A.炭粉中混有硅粉时，用NaOH溶液充分洗涤后，过滤
B.SiO2中混有Fe2O3时，用稀硫酸充分洗涤后，过滤
C.硅酸钙中含有碳酸钙时，用稀盐酸充分洗涤后，过滤
D.碳酸钠中混有碳酸氢钠时，充分加热
【解析】选C。A项，Si+2NaOH+H2O====Na2SiO3+2H2↑，
Si变为溶于水的Na2SiO3，而炭粉不反应，过滤即得炭粉；
B项，Fe2O3+3H2SO4====Fe2(SO4)3+3H2O，Fe2O3变为溶于水
的Fe2(SO4)3，而SiO2不与稀硫酸反应，过滤即得SiO2；C
项，CaSiO3+2HCl====CaCl2+H2SiO3↓,CaCO3+2HCl
====CaCl2+CO2↑+H2O，硅酸钙变成了H2SiO3；D项，
△
2NaHCO3====Na2CO3+CO2↑+H2O。
10.（2010·太原高一检测）1克镁铝合金投入到500 mL
2 mol/L的盐酸中完全溶解后，加入4 mol/L的烧碱溶液，
当得到的沉淀最多时，加入烧碱溶液的体积是
（
A.500 mL
B.350 mL
C.300 mL
）
D.250 mL
【解析】选D。当沉淀最多时，溶质只有NaCl，由元素守
恒知，n(NaOH)=n(HCl)=0.5 L×2 mol/L=1 mol，则
V(NaOH) 
1 mol
 0.25 L  250 mL。
4 mol / L
11．（2010·南京高一检测）继2009年3月1日我国嫦娥
一号在月球硬着陆成功后，美国在10月9日又以半人马
座火箭对月球进行了撞击，这些活动旨在探求月球资源。
已知月球上的绿宝石（绿柱石）矿藏非常丰富，其主要
化学成分是BenAl2（Si6O18），则n的值为(
A．1
B．2
C．3
D．4
)
【解析】选C。将其改写成氧化物的形式：
nBeO·Al2O3·6SiO2，根据氧元素守恒有：n+3+6×2＝18，
n＝3。或根据化合物中正负化合价的代数和为零有：
2n+2×3+4×6－2×18＝0，n＝3。
12.将2.27 g Fe和Fe2O3的混合物加入到50 mL
1.6 mol/L的盐酸中，恰好完全溶解，经KSCN检验，溶
液不显红色。若忽略溶液体积变化，所得溶液中Fe2+的
物质的量浓度是（
）
A.0.3 mol/L
B.0.4 mol/L
C.0.8 mol/L
D.1.6 mol/L
【解析】选C。由题意知，最后铁元素全部变成FeCl2，
其中的Cl-全部来自于盐酸。根据元素守恒可得如下关系
式：FeCl2～Fe2+～2Cl-～2HCl，所以n（Fe2+）＝
1 n（HCl）＝ 1 ×0.05 L×1.6 mol/L＝0.04 mol，
2
2
c（Fe2+）＝ 0.04 mol ＝0.8 mol/L。
0.05 L
二、非选择题（本题共4小题，共52分）
13．(13分)（2010·金华高一检测）有五种氧化物：三
氧化二铝、氧化镁、氧化铁、氧化铜、氧化钠。请依次
阅读①～④的描述。
①a能溶于水中，形成强碱溶液。
②b、c均为白色不溶于水的固体，b能溶于a形成的水溶
液中，c不能。
③d是黑色固体，溶于稀盐酸后，溶液呈蓝色。
④e是红棕色粉末。
回答下列问题：
（1）确定a～e分别代表上述哪一种氧化物，把答案填
在表内（填化学式）。
（2）写出②中有关反应的离子方程式_____________。
【解析】在这五种氧化物中，氧化铜为黑色，氧化铁是
红棕色粉末，其余都是白色固体。其中只有Na2O能溶于
水并且和水反应生成可溶性的强碱（NaOH），Al2O3和
MgO都不溶于水，但是Al2O3为两性氧化物，能够和NaOH
溶液反应生成NaAlO2溶液。
答案:（1）
（2）Al2O3+2OH-====2AlO2-+H2O
14.（16分）现有金属单质A、B、C和气体甲、乙、丙及
物质D、E、F、G、H，它们之间能发生如下反应（图中
有些反应的产物和反应的条件没有全部标出）。
请根据以上信息回答下列问题：
（1）写出下列物质的化学式：A________、F_______。
（2）说出黄绿色气体乙的一种用途_______________
________________________________________。
（3）区别E、F两种溶液最简单的方法是___________，
实验室检验G中所含的金属离子时，常在G的溶液中加入
________溶液。
（4）反应①的离子方程式为____________________。
（5）反应⑦的化学方程式为____________________。
【解析】黄绿色气体乙为Cl2，红褐色沉淀H为Fe(OH)3，
焰色反应为黄色的金属为Na，所以D为NaOH，甲为H2，
丙为HCl，E为盐酸；G为FeCl3，F为FeCl2，C为Fe。
答案：（1）Na
FeCl2
（2）自来水消毒或制造盐酸（合理答案均可）
（3）观察两种溶液的颜色
硫氰化钾（或氢氧化钠）
（4）2Na+2H2O====2Na++2OH-+H2↑
（5）4Fe(OH)2+O2+2H2O====4Fe(OH)3
15.（15分）某学习小组用如图装置测定铝镁合金中铝
的质量分数和铝的相对原子质量。
（1）A中试剂为________。
（2）实验前，先将铝镁合金在稀酸中浸泡片刻，其目
的是___________________。
（3）检查气密性，将药品和水装入各仪器中，连接好
装置后，需进行的操作还有：①记录C的液面位置；②
将B中剩余固体过滤，洗涤，干燥，称重；③待B中不再
有气体产生并恢复至室温后，记录C的液面位置；④由A
向B中滴加足量试剂；⑤检查气密性，上述操作的顺序
是________；（填序号）记录C的液面位置时，除视线
平视外，还应_______________________________。
（4）B中发生反应的化学方程式为________________
____________________________________________。
（5）若实验用铝镁合金的质量为a g，测得氢气体积为
b mL（已换算为标准状况），B中剩余固体的质量为
c g，则铝的相对原子质量为____________。
（6）实验过程中，若未洗涤过滤所得的不溶物，则测
得铝的质量分数将___________。（填“偏大”、“偏
小”、“不受影响”）
【解析】（1）Mg、Al均可以和酸反应，因此不可以用
酸来实验，由于Al可以和碱反应而Mg不反应，则可以用
NaOH与Al反应制得H2，然后用排水法收集H2，以计算Al
的量。（2）由于Al表面容易生成氧化膜，因而要用酸
处理。（3）整个操作过程及原理是：检查气密性；记
录起始液面；加入碱反应；不再产生气体后，记录末读
数，将两数值相减即为产生H2的量；最后称得的固体即
为Mg的质量。在读数时要注意D、C液面相平，否则气体
将受压，造成读数不准。 （4）B中发生的是Al与碱的
反应；（5）（a－c）即为铝的质量，再除以Al的物质
的量即为铝的摩尔质量。而n（Al）可以由产生的H2获
得；（6）未洗涤，则造成（a-c）变小，则由（5）的
结果得，偏小。
答案：（1）NaOH溶液
（2）除去铝镁合金表面的氧化膜
（3）⑤①④③②
使D和C的液面相平
（4）2Al+2NaOH+2H2O====2NaAlO2+3H2↑
（5）33 600（a - c）
b
（6）偏小
16.（8分）有一无色溶液，可能含有Fe3+、Al3+、Fe2+、
Mg2+、Cu2+、NH4+、K+、CO32-、SO42-等离子中的几种，为
分析其成分，取此溶液分别进行了四个实验，其操作和
有关现象如图所示：
在第③个实验中，生成白色沉淀的量与加入NaOH的量有
如图所示的相互关系。据此可知：
（1）在原溶液中一定不存在的离子有___________。
（2）为满足该溶液中一定存在的离子的要求，一般可
溶解的两种常见物质为（写化学式）____________和
____________。
（3）写出第③个实验中发生反应的离子方程式：___
__________________________________________。
【解析】本题是一道常见题，以框图、图像的形式给出，
综合考查了常见离子的性质、检验及相互共存。同时考
查了学生分析、假设、推断的能力。要解决好这一类问
题，首先要熟练掌握常见离子的性质及检验方法，然后
再通过习题的训练注意培养自己图表分析的能力。溶液
呈无色，说明溶液中无Fe3+、Fe2+、Cu2+；通过焰色反应
（透过蓝色钴玻璃）显紫色可知溶液中含有K+；加BaCl2
溶液和稀盐酸出现白色沉淀，说明溶液中有SO42-；逐滴
加入过量NaOH溶液出现白色沉淀，说明溶液中
有Mg2+而无CO32-；加Na2O2固体出现无色无味气体及白色
沉淀，说明溶液中无NH4+；根据第③个实验中，生成白
色沉淀的量与加入NaOH的量的图示可推知溶液中有Al3+。
答案：（1）Fe3+、Fe2+、Cu2+、NH4+、CO32（2）KAl（SO4）2［或KAl（SO4）2·12H2O］MgSO4
（3）Mg2++2OH-====Mg（OH）2↓；
Al3++3OH-====Al（OH）3↓，
Al（OH）3+OH-=====AlO2-+2H2O，
（如写两个，其中一个是Al3++4OH-====AlO2-+2H2O
亦可）