章末综合测评(四) 材料家族中的元素
(时间45分钟，满分100分)
一、选择题(本题包括12小题，每小题4分，共计48分)
1．在炼铁、制玻璃和制水泥三种工业生产中，都需要的原料是( )
A ．生石灰 B ．石灰石 C ．石英 D ．纯碱
【解析】 炼铁用到的原料有铁矿石、焦炭、空气、石灰石等，制玻璃用到石灰石、纯碱和石英，制水泥的原料为石灰石和黏土，因此三种工业生产中都用到石灰石作原料。
【答案】 B
2．下列物质：①氢氟酸；②浓H 2SO 4；③烧碱溶液；④Na2CO 3固体；⑤氧化钙；⑥ 浓HNO 3，其中在一定条件下能与SiO 2反应的有( )
A ．①②⑥
C ．①③④⑤ B ．全部 D ．②③⑥
【解析】 SiO 2为酸性氧化物，可与烧碱溶液、CaO 等物质反应，高温条件下可与Na 2CO 3反应，可与氢氟酸反应，不能与浓硫酸、浓硝酸等发生反应。
【答案】 C
3. 将40 mL 1.5 mol·L的CuSO 4溶液与 30 mL 3 mol· L的NaOH 溶液混合，生成浅蓝色沉淀，假如溶液中c (Cu) 或c (OH) 都已变得很小，可忽略，则生成沉淀的组成可表示为( )
A ．Cu (OH)2
C ．CuSO 4·2Cu (OH)2
2＋2＋－－1－1B ．CuSO 4·Cu (OH)2 D ．CuSO 4·3Cu (OH)2 －【解析】 根据离子守恒可得沉淀中Cu 与OH 的物质的量之比应为2∶3，故答案为D 。
【答案】 D
4．科学家提出硅是“21世纪的能源”，这主要是由于作为半导体材料的硅在太阳能发电过程中具有重要的作用。下列关于硅的说法中正确的是( )
A ．自然界中硅的贮量丰富
B ．自然界中存在大量单质硅
C ．高纯度的SiO 2被用于制作计算机芯片
D ．光导纤维的主要成分是Si
【解析】 制作计算机芯片使用的为晶体硅，制作光导纤维用的是SiO 2。
【答案】 A
5．下列图中，能表示将Ba(OH)2溶液逐滴加入到Al 2(SO4) 3溶液中，产生沉淀的质量W 与加入Ba(OH)2溶液的体积V 的关系的是( )
【解析】 当向Al 2(SO4) 3溶液中逐滴加入Ba(OH)2溶液时，首先发生的离子反应有两个：Ba ＋SO 4===BaSO4↓、Al ＋3OH ===Al(OH)3↓；当把硫酸根离子和铝离子都沉淀完全之后，再加入Ba(OH)2溶液，由于Ba(OH)2是强碱，会将Al(OH)3溶解，所以图像的变化趋势应该是先生成最大量沉淀，然后沉淀再部分溶解，当Al(OH)3溶解完全之后，沉淀的量就不再发生变化了。
【答案】 C
6．某溶液中有Cu 、NH 4、Fe 和Al 四种离子，若向其中加入过量的氢氧化钠溶液，微热并搅拌，再加入过量盐酸，溶液中大量减少的阳离子是( )
A ．Cu 和Al
C ．Fe 和Al 2＋3＋2＋3＋2＋＋2＋3＋2＋2－3＋－B ．NH 4和Fe D ．Cu 、Fe 和Al 2＋2＋3＋＋2＋
【解析】 溶液中加入过量的氢氧化钠溶液后，四种离子分别转化为氢氧化铜沉淀、一水合氨、氢氧化亚铁沉淀、Na[Al(OH)4]。微热并搅拌后，氢氧化铜沉淀、Na[Al(OH)4]无变化，而一水合氨部分分解并挥发出氨气，氢氧化亚铁沉淀转化为氢氧化铁沉淀。再加入过量盐酸后，NH 4、Fe 大量减少。
【答案】 B
7．(2016·德州高一检测) 下列各项操作中，发生“先产生沉淀，后沉淀又溶解”现象的是( )
①向AlCl 3溶液中通入过量的NH 3
②向Fe(OH)3胶体中逐滴加入过量的稀硫酸
③向水玻璃中逐滴加入过量的盐酸
④向Ca(OH)2溶液中通入过量的CO 2
A ．②④
C ．①③ B ．①④ D ．①② ＋2＋
【解析】 ①氯化铝与一水合氨反应生成氢氧化铝，只产生沉淀，沉淀不溶解，故①不选；②Fe(OH)3胶体中逐滴加入过量的稀硫酸，胶体先发生聚沉得到氢氧化铁沉淀，再加硫酸，氢氧化铁与硫酸发生酸碱中和反应生成可溶性硫酸铁，所以先产生沉淀，后沉淀又溶解，故②选；③水玻璃为硅酸钠的水溶液，硅酸钠与盐酸反应生成不溶于酸的硅酸沉淀，所以只产生沉淀，沉淀不溶解，故③不选；④向Ca(OH)2溶液中通入过量的CO 2先生成碳酸钙沉淀，继续通入二氧化碳，碳酸钙、水和二氧化碳反应生成可溶性的碳酸氢钙，所以先产生沉淀，后沉淀又溶解，故④选。
【答案】 A
8．(2016·温州高一检测) 某一红色粉末可能是Fe 2O 3、Cu 2O 其中一种或二者混合物，将粉末放入足量稀硫酸(已知Cu 2O ＋2H ===Cu＋Cu ＋H 2O) 中，观察分析该粉末组成下列合理的是( )
A ．若固体完全溶解，则粉末中不可能有Cu 2O
B ．若固体不能完全溶解，则粉末中肯定有Cu 2O
C ．若固体完全溶解，溶液中再加KSCN ，变红，则原粉末仅是Fe 2O 3
D ．若固体不能完全溶解，溶液中再加KSCN ，不变红，则原粉末仅是Cu 2O
【解析】 Fe 2O 3溶于酸后产生Fe 可以溶解铜，因此固体完全溶解并不能代表固体中一定没有Cu 2O ，故A 、C 错误；而有固体残留则表明肯定有铜生成，所以固体中一定有Cu 2O ，故B 正确；但同时也不能排除有Fe 2O 3的存在，有铜残留时表明所有的Fe 已全部被还原为Fe ，因此加入KSCN 不显红色，所以D 错误。
【答案】 B
9．将一定质量的金属钠放入100 mL 0.25 mol/L的氯化铝溶液中，反应后得到无色澄清溶液，其中除水外只含氯化钠和四羟基合铝酸钠，则加入金属钠的质量是( )
A ．2.3 g
C ．0.575 g B ．1.725 g D ．3.45 g 2＋3＋3＋＋2＋
【解析】 n (NaOH)＝4n (AlCl3) ＝4×0.1 L×0.25 mol/L＝0.1 mol，
由于n (Na)＝n (NaOH)，则
m (Na)＝23 g/ mol×0.1 mol＝2.3 g。
【答案】 A
10．等体积的AlCl 3和NaOH 溶液混合后，沉淀物中含铝的质量与溶液中含铝的质量相等，则AlCl 3和NaOH 两种溶液的物质的量浓度之比为( )
A ．可能为1∶3
C ．一定为1∶4 B ．可能为2∶3 D ．一定为2∶7
【解析】 AlCl 3和NaOH 溶液混和有沉淀物生成，可能有两种情况：①NaOH不足量，②NaOH部分过量。假设溶液中含有2 mol的AlCl 3，如果为第一种情况生成1 mol Al(OH)3沉淀，溶液中还剩余1 mol AlCl3，所以耗NaOH 3 mol，则B 正确。如果为第二种情况，则生成1 mol Al(OH)3, 1 mol [Al(OH)4]，共消耗NaOH 为7 mol。所以也可能比值为2∶7，D 错误。
【答案】 B
11．下表各组物质中，满足右图物质一步转化关系的选项是( )
－
【解析】 A 项NaHCO 3不能一步转化为Na ，B 项Cu(OH)2不能一步转化为Cu ，D 项SiO 2不能一步转化为H 2SiO 3，H 2SiO 3也不能一步转化为Si 。
【答案】 C
12．有一粗硅，含铁杂质，取等质量的样品分别投入足量的稀盐酸和足量的稀氢氧化钠溶液中，放出等量的氢气，则该粗硅中铁和硅的关系正确的是( )
A ．物质的量比为1∶1
B ．物质的量比为2∶1
C
．质量比为1∶1
D ．质量比为2∶1
【解析】 粗硅与盐酸反应是铁与盐酸反应：Fe ＋2HCl===FeCl2＋H 2↑；粗硅与碱反应是硅与碱反应：Si ＋2NaOH ＋H 2O===Na2SiO 3＋2H 2↑，因放出等量氢气，则铁与硅的物质的量之比为2∶1，质量比为4∶1。
【答案】 B
二、非选择题(本题包括4小题，共计52分)
13．(12分)(2016·天水高一检测) 某氧化铝样品中含有氧化铁和二氧化硅杂质，现欲制取纯净的氧化铝，某同学设计如下的实验方案。回答下列问题：
(1)沉淀A 的成分是________(填化学式) ，沉淀B 的成分是________(填化学式) ；
(2)滤液A 中若加入过量的铁粉，可能发生的所有离子方程式为______________、________________；
(3)操作Ⅰ的名称是____________，其中玻璃棒的作用是__________．
【解析】 由分离流程可知，氧化铝样品中含有氧化铁和二氧化硅杂质，加入过量盐酸，氧化铝与过量盐酸反应生成氯化铝，氧化铁和盐酸反应生成氯化铁，二氧化硅不与盐酸反应，则操作I 为过滤，得到沉淀A 为SiO 2，滤液A 中含氯化铝、氯化铁、盐酸，再加入过量NaOH ，
氯化铝与碱反应生成四羟基合铝酸钠和氯化钠，氯化铁与碱反应生成氢氧化铁沉淀和氯化钠，盐酸与碱反应生成氯化钠，过滤，得到沉淀B 为Fe(OH)3，滤液中有Na[Al(OH)4]、NaCl 、NaOH ，再通入过量的二氧化碳，与Na[Al(OH)4]反应生成Al(OH)3，分解生成氧化铝。
(1)由上述分析可知，沉淀A 为SiO 2，沉淀B 为Fe(OH)3。
(2)滤液A 中含氯化铝、氯化铁、盐酸，则滤液A 中若加入过量的铁粉，可能发生的所有离子方程式为Fe ＋2H ===Fe＋H 2↑、Fe ＋2Fe ===3 Fe。
(3)由上述分析可知，操作I 为过滤，玻璃棒的作用为引流。
【答案】 (1)SiO2 Fe(OH)3
(2)Fe＋2H ===Fe＋H 2↑ Fe ＋2Fe ===3Fe
(3)过滤 引流
14．(12分) 下列物质(均为中学化学常见物质) 转化关系图中，D 为红棕色粉末(反应条件及部分反应物、产物未全部说明) ，B 、C 、E 为常见单质，A 、D 为氧化物。
＋2＋3＋2＋＋2＋3＋2＋
根据图示转化关系填写下列空白：
(1)写出下列物质的化学式A______________________，B______________________，G______________________。
(2)C与D 的混合物通常称_______________________(填名称) 。
(3)写出下列化学方程式或离子方程式
I ＋J→K_________________________________(离子方程式) 。
G ＋B→H________________________________(化学方程式) 。
【解析】 由“D为红棕色粉末”可知D 为Fe 2O 3，然后逆推可得H 为Fe(OH)3，G 为Fe(OH)2，F 为FeCl 2，E 为Fe 。由图知，A 既能与酸反应，又能与碱反应，可知A 为氧化铝。由此不难推得其它答案。
【答案】 (1) Al 2O 3 O 2 Fe(OH)2 (2) 铝热剂 (3)Al＋3[Al(OH)4]===4Al(OH)3↓ 4Fe(OH)2＋O 2＋2H 2O===4Fe(OH)3
15．(16分) 在生产和生活中，金属材料几乎无处不在。
(1)金属的用途和性质紧密相关。已知金属的物理性质有①导热性、②导电性、③延展性。请在下面金属用途后填上金属性质对应的序号。
3＋－
高温
①金属铝在高温下与三氧化二铁反应，2Al ＋Fe 2O 3=====Al 2O 3＋2Fe ，称为铝热反应。试用双线桥法表示电子转移情况：____________________。
该反应中________(填写化学式) 是氧化剂，________是还原剂(填写化学式) 。反应中生成1 mol Fe时，转移________mol电子。 ②能否用铝制容器盛装NaOH 溶液？________(填“能”或“不能”)，用化学方程式解释：___________________________________________________
____________________________________________________________。
【答案】 (1)③ ① ②
(2)①
Fe 2O 3 Al 3 ②不能
2Al ＋2NaOH ＋6H 2O===2Na[Al(OH)4]＋3H 2↑
16．(12分)(2016·天水高一检测) 将镁、铝的混合物共0.2 mol ，溶于200 mL 4 mol·L﹣1的盐酸溶液中，然后再滴加2 mol·L的NaOH 溶液。请回答下列问题：
(1)若在滴加NaOH 溶液的过程中，沉淀质量m 随加入NaOH 溶液的体积V 变化情况如图﹣1所示。当V 1＝160 mL时，则金属粉末中n (Al)＝________________________mol。
(2)0～V 1段发生的反应的离子方程式为______________________________；
(3)若在滴加NaOH 溶液的过程中，欲使Mg 、Al 刚好沉淀完全，则滴入NaOH 溶液的体积V (NaOH)＝______________________mL；
(4)若镁、铝的混合物仍为0.2 mol ，其中镁粉的物质的量分数为a ，改用200 mL 4 mol·L﹣1
2＋3＋的硫酸溶解此混合物后，再加入840 mL 2 mol·L的NaOH 溶液，所得沉淀中无Al(OH)3，﹣1
则a 的取值范围为________________。
【解析】 (1)当V 1＝160 mL时，此时，溶液是MgCl 2、AlCl 3和NaCl 的混合液， 由Na 离子守恒可知，n (NaCl)＝n (Na) ＝n (NaOH)＝0.16 L×2 mol/L＝0.32 mol， 200 mL 4 mol·L的盐酸溶液中含有氯化氢的物质的量为：4 mol/L×0.2L＝0.8 mol， 设混合物中含有MgCl 2 x mol、AlCl 3为y mol，则：
－1＋＋
根据Mg 原子、Al 原子守恒有：x ＋y ＝0.2，
根据Cl 离子守恒有：2x ＋3y ＝0.8－0.32＝0.48，
联立方程解得：x ＝0.12、y ＝0.08，
所以金属粉末中：n (Mg)＝0.12 mol、n (Al)＝y ＝0.08 mol。
(2)0～V 1段，滴入氢氧化钠溶液后没有生成沉淀，说明盐酸过量，滴入的氢氧化钠与氯化氢反应生成氯化钠和水，反应的离子方程式为：H ＋OH ===H2O 。
(3)当溶液中Mg 、Al 恰好沉淀完全时，此时，溶液是NaCl 溶液，根据Cl 离子和Na ＋2＋3＋－＋－－离子守恒有：n (Na) ＝n (NaCl)＝(HCl)＝4 mol/L×0.2 L＝0.8 mol，
0.8 mol所以需要加入氢氧化钠溶液体积为：V (NaOH)＝0.4 L＝400 mL。 2 mol/L
(4)由于为金属混合物，则a ＜1，Al 的物质的量为：0.1(1－a ) mol，反应后的混合溶＋液，再加入840 mL 2 mol·L的NaOH 溶液，所得沉淀中无Al(OH)3，则溶质为硫酸钠、四羟基合铝酸钠，根据铝元素守恒可知：n [Na[Al(OH)4]＝0.1(1－a ) mol，
根据钠离子守恒，应满足：n (NaOH)≥2n (Na2SO 4) ＋n [Na[Al(OH)4]，即0.84×2≥2×0.2×4＋0.1(1－a ) ，
解得：a ≥0.6，
所以a 的取值范围为：故0.6≤a ＜1。
【答案】 (1)0.08
(2)H＋OH ===H2O ；
(3)400
(4)0.6≤a ＜1
＋－－1
章末综合测评(四) 材料家族中的元素
(时间45分钟，满分100分)
一、选择题(本题包括12小题，每小题4分，共计48分)
1．在炼铁、制玻璃和制水泥三种工业生产中，都需要的原料是( )
A ．生石灰 B ．石灰石 C ．石英 D ．纯碱
【解析】 炼铁用到的原料有铁矿石、焦炭、空气、石灰石等，制玻璃用到石灰石、纯碱和石英，制水泥的原料为石灰石和黏土，因此三种工业生产中都用到石灰石作原料。
【答案】 B
2．下列物质：①氢氟酸；②浓H 2SO 4；③烧碱溶液；④Na2CO 3固体；⑤氧化钙；⑥ 浓HNO 3，其中在一定条件下能与SiO 2反应的有( )
A ．①②⑥
C ．①③④⑤ B ．全部 D ．②③⑥
【解析】 SiO 2为酸性氧化物，可与烧碱溶液、CaO 等物质反应，高温条件下可与Na 2CO 3反应，可与氢氟酸反应，不能与浓硫酸、浓硝酸等发生反应。
【答案】 C
3. 将40 mL 1.5 mol·L的CuSO 4溶液与 30 mL 3 mol· L的NaOH 溶液混合，生成浅蓝色沉淀，假如溶液中c (Cu) 或c (OH) 都已变得很小，可忽略，则生成沉淀的组成可表示为( )
A ．Cu (OH)2
C ．CuSO 4·2Cu (OH)2
2＋2＋－－1－1B ．CuSO 4·Cu (OH)2 D ．CuSO 4·3Cu (OH)2 －【解析】 根据离子守恒可得沉淀中Cu 与OH 的物质的量之比应为2∶3，故答案为D 。
【答案】 D
4．科学家提出硅是“21世纪的能源”，这主要是由于作为半导体材料的硅在太阳能发电过程中具有重要的作用。下列关于硅的说法中正确的是( )
A ．自然界中硅的贮量丰富
B ．自然界中存在大量单质硅
C ．高纯度的SiO 2被用于制作计算机芯片
D ．光导纤维的主要成分是Si
【解析】 制作计算机芯片使用的为晶体硅，制作光导纤维用的是SiO 2。
【答案】 A
5．下列图中，能表示将Ba(OH)2溶液逐滴加入到Al 2(SO4) 3溶液中，产生沉淀的质量W 与加入Ba(OH)2溶液的体积V 的关系的是( )
【解析】 当向Al 2(SO4) 3溶液中逐滴加入Ba(OH)2溶液时，首先发生的离子反应有两个：Ba ＋SO 4===BaSO4↓、Al ＋3OH ===Al(OH)3↓；当把硫酸根离子和铝离子都沉淀完全之后，再加入Ba(OH)2溶液，由于Ba(OH)2是强碱，会将Al(OH)3溶解，所以图像的变化趋势应该是先生成最大量沉淀，然后沉淀再部分溶解，当Al(OH)3溶解完全之后，沉淀的量就不再发生变化了。
【答案】 C
6．某溶液中有Cu 、NH 4、Fe 和Al 四种离子，若向其中加入过量的氢氧化钠溶液，微热并搅拌，再加入过量盐酸，溶液中大量减少的阳离子是( )
A ．Cu 和Al
C ．Fe 和Al 2＋3＋2＋3＋2＋＋2＋3＋2＋2－3＋－B ．NH 4和Fe D ．Cu 、Fe 和Al 2＋2＋3＋＋2＋
【解析】 溶液中加入过量的氢氧化钠溶液后，四种离子分别转化为氢氧化铜沉淀、一水合氨、氢氧化亚铁沉淀、Na[Al(OH)4]。微热并搅拌后，氢氧化铜沉淀、Na[Al(OH)4]无变化，而一水合氨部分分解并挥发出氨气，氢氧化亚铁沉淀转化为氢氧化铁沉淀。再加入过量盐酸后，NH 4、Fe 大量减少。
【答案】 B
7．(2016·德州高一检测) 下列各项操作中，发生“先产生沉淀，后沉淀又溶解”现象的是( )
①向AlCl 3溶液中通入过量的NH 3
②向Fe(OH)3胶体中逐滴加入过量的稀硫酸
③向水玻璃中逐滴加入过量的盐酸
④向Ca(OH)2溶液中通入过量的CO 2
A ．②④
C ．①③ B ．①④ D ．①② ＋2＋
【解析】 ①氯化铝与一水合氨反应生成氢氧化铝，只产生沉淀，沉淀不溶解，故①不选；②Fe(OH)3胶体中逐滴加入过量的稀硫酸，胶体先发生聚沉得到氢氧化铁沉淀，再加硫酸，氢氧化铁与硫酸发生酸碱中和反应生成可溶性硫酸铁，所以先产生沉淀，后沉淀又溶解，故②选；③水玻璃为硅酸钠的水溶液，硅酸钠与盐酸反应生成不溶于酸的硅酸沉淀，所以只产生沉淀，沉淀不溶解，故③不选；④向Ca(OH)2溶液中通入过量的CO 2先生成碳酸钙沉淀，继续通入二氧化碳，碳酸钙、水和二氧化碳反应生成可溶性的碳酸氢钙，所以先产生沉淀，后沉淀又溶解，故④选。
【答案】 A
8．(2016·温州高一检测) 某一红色粉末可能是Fe 2O 3、Cu 2O 其中一种或二者混合物，将粉末放入足量稀硫酸(已知Cu 2O ＋2H ===Cu＋Cu ＋H 2O) 中，观察分析该粉末组成下列合理的是( )
A ．若固体完全溶解，则粉末中不可能有Cu 2O
B ．若固体不能完全溶解，则粉末中肯定有Cu 2O
C ．若固体完全溶解，溶液中再加KSCN ，变红，则原粉末仅是Fe 2O 3
D ．若固体不能完全溶解，溶液中再加KSCN ，不变红，则原粉末仅是Cu 2O
【解析】 Fe 2O 3溶于酸后产生Fe 可以溶解铜，因此固体完全溶解并不能代表固体中一定没有Cu 2O ，故A 、C 错误；而有固体残留则表明肯定有铜生成，所以固体中一定有Cu 2O ，故B 正确；但同时也不能排除有Fe 2O 3的存在，有铜残留时表明所有的Fe 已全部被还原为Fe ，因此加入KSCN 不显红色，所以D 错误。
【答案】 B
9．将一定质量的金属钠放入100 mL 0.25 mol/L的氯化铝溶液中，反应后得到无色澄清溶液，其中除水外只含氯化钠和四羟基合铝酸钠，则加入金属钠的质量是( )
A ．2.3 g
C ．0.575 g B ．1.725 g D ．3.45 g 2＋3＋3＋＋2＋
【解析】 n (NaOH)＝4n (AlCl3) ＝4×0.1 L×0.25 mol/L＝0.1 mol，
由于n (Na)＝n (NaOH)，则
m (Na)＝23 g/ mol×0.1 mol＝2.3 g。
【答案】 A
10．等体积的AlCl 3和NaOH 溶液混合后，沉淀物中含铝的质量与溶液中含铝的质量相等，则AlCl 3和NaOH 两种溶液的物质的量浓度之比为( )
A ．可能为1∶3
C ．一定为1∶4 B ．可能为2∶3 D ．一定为2∶7
【解析】 AlCl 3和NaOH 溶液混和有沉淀物生成，可能有两种情况：①NaOH不足量，②NaOH部分过量。假设溶液中含有2 mol的AlCl 3，如果为第一种情况生成1 mol Al(OH)3沉淀，溶液中还剩余1 mol AlCl3，所以耗NaOH 3 mol，则B 正确。如果为第二种情况，则生成1 mol Al(OH)3, 1 mol [Al(OH)4]，共消耗NaOH 为7 mol。所以也可能比值为2∶7，D 错误。
【答案】 B
11．下表各组物质中，满足右图物质一步转化关系的选项是( )
－
【解析】 A 项NaHCO 3不能一步转化为Na ，B 项Cu(OH)2不能一步转化为Cu ，D 项SiO 2不能一步转化为H 2SiO 3，H 2SiO 3也不能一步转化为Si 。
【答案】 C
12．有一粗硅，含铁杂质，取等质量的样品分别投入足量的稀盐酸和足量的稀氢氧化钠溶液中，放出等量的氢气，则该粗硅中铁和硅的关系正确的是( )
A ．物质的量比为1∶1
B ．物质的量比为2∶1
C
．质量比为1∶1
D ．质量比为2∶1
【解析】 粗硅与盐酸反应是铁与盐酸反应：Fe ＋2HCl===FeCl2＋H 2↑；粗硅与碱反应是硅与碱反应：Si ＋2NaOH ＋H 2O===Na2SiO 3＋2H 2↑，因放出等量氢气，则铁与硅的物质的量之比为2∶1，质量比为4∶1。
【答案】 B
二、非选择题(本题包括4小题，共计52分)
13．(12分)(2016·天水高一检测) 某氧化铝样品中含有氧化铁和二氧化硅杂质，现欲制取纯净的氧化铝，某同学设计如下的实验方案。回答下列问题：
(1)沉淀A 的成分是________(填化学式) ，沉淀B 的成分是________(填化学式) ；
(2)滤液A 中若加入过量的铁粉，可能发生的所有离子方程式为______________、________________；
(3)操作Ⅰ的名称是____________，其中玻璃棒的作用是__________．
【解析】 由分离流程可知，氧化铝样品中含有氧化铁和二氧化硅杂质，加入过量盐酸，氧化铝与过量盐酸反应生成氯化铝，氧化铁和盐酸反应生成氯化铁，二氧化硅不与盐酸反应，则操作I 为过滤，得到沉淀A 为SiO 2，滤液A 中含氯化铝、氯化铁、盐酸，再加入过量NaOH ，
氯化铝与碱反应生成四羟基合铝酸钠和氯化钠，氯化铁与碱反应生成氢氧化铁沉淀和氯化钠，盐酸与碱反应生成氯化钠，过滤，得到沉淀B 为Fe(OH)3，滤液中有Na[Al(OH)4]、NaCl 、NaOH ，再通入过量的二氧化碳，与Na[Al(OH)4]反应生成Al(OH)3，分解生成氧化铝。
(1)由上述分析可知，沉淀A 为SiO 2，沉淀B 为Fe(OH)3。
(2)滤液A 中含氯化铝、氯化铁、盐酸，则滤液A 中若加入过量的铁粉，可能发生的所有离子方程式为Fe ＋2H ===Fe＋H 2↑、Fe ＋2Fe ===3 Fe。
(3)由上述分析可知，操作I 为过滤，玻璃棒的作用为引流。
【答案】 (1)SiO2 Fe(OH)3
(2)Fe＋2H ===Fe＋H 2↑ Fe ＋2Fe ===3Fe
(3)过滤 引流
14．(12分) 下列物质(均为中学化学常见物质) 转化关系图中，D 为红棕色粉末(反应条件及部分反应物、产物未全部说明) ，B 、C 、E 为常见单质，A 、D 为氧化物。
＋2＋3＋2＋＋2＋3＋2＋
根据图示转化关系填写下列空白：
(1)写出下列物质的化学式A______________________，B______________________，G______________________。
(2)C与D 的混合物通常称_______________________(填名称) 。
(3)写出下列化学方程式或离子方程式
I ＋J→K_________________________________(离子方程式) 。
G ＋B→H________________________________(化学方程式) 。
【解析】 由“D为红棕色粉末”可知D 为Fe 2O 3，然后逆推可得H 为Fe(OH)3，G 为Fe(OH)2，F 为FeCl 2，E 为Fe 。由图知，A 既能与酸反应，又能与碱反应，可知A 为氧化铝。由此不难推得其它答案。
【答案】 (1) Al 2O 3 O 2 Fe(OH)2 (2) 铝热剂 (3)Al＋3[Al(OH)4]===4Al(OH)3↓ 4Fe(OH)2＋O 2＋2H 2O===4Fe(OH)3
15．(16分) 在生产和生活中，金属材料几乎无处不在。
(1)金属的用途和性质紧密相关。已知金属的物理性质有①导热性、②导电性、③延展性。请在下面金属用途后填上金属性质对应的序号。
3＋－
高温
①金属铝在高温下与三氧化二铁反应，2Al ＋Fe 2O 3=====Al 2O 3＋2Fe ，称为铝热反应。试用双线桥法表示电子转移情况：____________________。
该反应中________(填写化学式) 是氧化剂，________是还原剂(填写化学式) 。反应中生成1 mol Fe时，转移________mol电子。 ②能否用铝制容器盛装NaOH 溶液？________(填“能”或“不能”)，用化学方程式解释：___________________________________________________
____________________________________________________________。
【答案】 (1)③ ① ②
(2)①
Fe 2O 3 Al 3 ②不能
2Al ＋2NaOH ＋6H 2O===2Na[Al(OH)4]＋3H 2↑
16．(12分)(2016·天水高一检测) 将镁、铝的混合物共0.2 mol ，溶于200 mL 4 mol·L﹣1的盐酸溶液中，然后再滴加2 mol·L的NaOH 溶液。请回答下列问题：
(1)若在滴加NaOH 溶液的过程中，沉淀质量m 随加入NaOH 溶液的体积V 变化情况如图﹣1所示。当V 1＝160 mL时，则金属粉末中n (Al)＝________________________mol。
(2)0～V 1段发生的反应的离子方程式为______________________________；
(3)若在滴加NaOH 溶液的过程中，欲使Mg 、Al 刚好沉淀完全，则滴入NaOH 溶液的体积V (NaOH)＝______________________mL；
(4)若镁、铝的混合物仍为0.2 mol ，其中镁粉的物质的量分数为a ，改用200 mL 4 mol·L﹣1
2＋3＋的硫酸溶解此混合物后，再加入840 mL 2 mol·L的NaOH 溶液，所得沉淀中无Al(OH)3，﹣1
则a 的取值范围为________________。
【解析】 (1)当V 1＝160 mL时，此时，溶液是MgCl 2、AlCl 3和NaCl 的混合液， 由Na 离子守恒可知，n (NaCl)＝n (Na) ＝n (NaOH)＝0.16 L×2 mol/L＝0.32 mol， 200 mL 4 mol·L的盐酸溶液中含有氯化氢的物质的量为：4 mol/L×0.2L＝0.8 mol， 设混合物中含有MgCl 2 x mol、AlCl 3为y mol，则：
－1＋＋
根据Mg 原子、Al 原子守恒有：x ＋y ＝0.2，
根据Cl 离子守恒有：2x ＋3y ＝0.8－0.32＝0.48，
联立方程解得：x ＝0.12、y ＝0.08，
所以金属粉末中：n (Mg)＝0.12 mol、n (Al)＝y ＝0.08 mol。
(2)0～V 1段，滴入氢氧化钠溶液后没有生成沉淀，说明盐酸过量，滴入的氢氧化钠与氯化氢反应生成氯化钠和水，反应的离子方程式为：H ＋OH ===H2O 。
(3)当溶液中Mg 、Al 恰好沉淀完全时，此时，溶液是NaCl 溶液，根据Cl 离子和Na ＋2＋3＋－＋－－离子守恒有：n (Na) ＝n (NaCl)＝(HCl)＝4 mol/L×0.2 L＝0.8 mol，
0.8 mol所以需要加入氢氧化钠溶液体积为：V (NaOH)＝0.4 L＝400 mL。 2 mol/L
(4)由于为金属混合物，则a ＜1，Al 的物质的量为：0.1(1－a ) mol，反应后的混合溶＋液，再加入840 mL 2 mol·L的NaOH 溶液，所得沉淀中无Al(OH)3，则溶质为硫酸钠、四羟基合铝酸钠，根据铝元素守恒可知：n [Na[Al(OH)4]＝0.1(1－a ) mol，
根据钠离子守恒，应满足：n (NaOH)≥2n (Na2SO 4) ＋n [Na[Al(OH)4]，即0.84×2≥2×0.2×4＋0.1(1－a ) ，
解得：a ≥0.6，
所以a 的取值范围为：故0.6≤a ＜1。
【答案】 (1)0.08
(2)H＋OH ===H2O ；
(3)400
(4)0.6≤a ＜1
＋－－1