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1、高考化学 ( 无机非金属材料提高练习题) 压轴题训练及详细答案一、无机非金属材料练习题（含详细答案解析）1某混合物 X 由 Na2O、 Fe2O3、 Cu、 SiO2 中的一种或几种物质组成某校兴趣小组以两条途径分别对 X 进行如下实验探究下列有关说法不正确的是（）A由 可知 X 中一定存在SiO2B无法判断混合物中是否含有Na2OC 1.92 g 固体成分为D 15.6 g 混合物 X 中【答案】 BCum（ Fe2O3）： m（ Cu） =1：1【解析】途径a： 15.6gX 和过量盐酸反应生成蓝色溶液，所以是铜离子的颜色，但是金属Cu 和盐酸不反应，所以一定含有氧化铁，和盐酸反应生成的三
2、价铁离子可以和金属铜反应，二氧化硅可以和氢氧化钠反应，4.92g 固体和氢氧化钠反应后，固体质量减少了3.0g，所以该固体为二氧化硅，质量为3.0g，涉及的反应有：Fe2O3 +6H+=2Fe3+3H2O； Cu+2Fe3+=2Fe2+Cu2+，SiO2+2NaOH=Na2SiO3+H2O，又 Cu 与 NaOH 不反应， 1.92g 固体只含Cu；结合途径b 可知15.6gX 和足量水反应，固体质量变为有氧化钠，其质量为9.2g，6.4g，固体质量减少15.6g 6.4g=9.2g，固体中一定还A由以上分析可知X 中一定存在SiO2，故 A 正确；B.15.6gX 和足量水反应，固体质量变为
3、6.4g，只有氧化钠与水反应，混合物中一定含有Na2O，故 B 错误；C Cu 与 NaOH 不反应， 1.92g 固体只含 Cu，故 C 正确；D设氧化铁的物质的量是x，金属铜的物质的量是y，由 Fe2 O3+6H+=2Fe3+3H2O、Cu+2Fe3+=2Fe2+Cu2+得出： Fe2O3 2Fe3+ Cu，则 160x+64y=6.4，64y 64x=1.92，解得x=0.02mol， y=0.05mol ，所以氧化铁的质量为0.02mol 160g/mol=3.2g，金属铜的质量为0.05mol 64g/mol=3.2g，则原混合物中m（ Fe2O3）： m（ Cu）=1： 1，故 D
4、 正确；【点评】本题考查了物质的成分推断及有关化学反应的简单计算，侧重于学生的分析和计算能力的考查，为高考常见题型，注意掌握检验未知物的采用方法，能够根据反应现象判断存在的物质，注意合理分析题中数据，根据题中数据及反应方程式计算出铜和氧化铁的质量，难度中等2下列叙述正确的是 久置于空气中的氢氧化钠溶液，加盐酸时有气体产生 浓硫酸可用于干燥氢气、碘化氢等气体，但不能干燥氨气、二氧化氮气体 Na 2 O2 与水反应，红热的Fe 与水蒸气反应均能生成碱 玻璃、水泥、水晶项链都是硅酸盐制品 浓硫酸与铜反应既体现了其强氧化性又体现了其酸性 氢氧化铁胶体与氯化铁溶液分别蒸干灼烧得到相同的物质AB C D
5、【答案】 B【解析】试题分析： 久置于空气中的氢氧化钠溶液和空气中的CO2 反应生成变为碳酸钠，碳酸钠可以和盐酸反应生成氯化钠、水以及二氧化碳， 正确； 浓硫酸具有吸水性和强氧化性，浓硫酸可用于干燥中性、酸性且不具有还原性的气体，不能干燥还原性的碘化氢气体，不能干燥碱性气体如氨气等， 错误； 红热的铁与水蒸气反应生成四氧化三铁和氢气，没有碱生成， 错误； 玻璃、水泥主要成分是硅酸盐，都是硅酸盐制品，水晶的主要成分是二氧化硅，不属于硅酸盐制品， 错误； 浓硫酸具有酸性、吸水性、脱水性和强氧化性，浓硫酸与铜反应既体现了其强氧化性又体现了其酸性， 正确； 氯化铁属于强酸弱碱盐，溶液中铁离子水解生成氢
6、氧化铁和HCl，加热促进水解，氯化铁胶体加热会聚沉，两者均产生红褐色沉淀氢氧化铁，灼烧后产物都是三氧化二铁， 正确答案选 B。考点：考查常见物质的性质与用途。3 青石棉（ cricidolite ）是世界卫生组织确认的一种致癌物质，是鹿特丹公约中受限制的 46 种化学品之一，青石棉的化学式为：Na2Fe5 Si8 O22(OH)2。青石棉用稀硝酸溶液处理时，还原产物只有 NO。下列说法正确的是（）A青石棉中含有石英晶体B青石棉是一种易燃品且易溶于水C青石棉的化学组成用氧化物的形式可表示为：Na2O5FeO8SiO2H2OD 1mol Na 2Fe5Si8O22(OH)2 与足量的硝酸作用，至少
7、需消耗【答案】 D6L 3mol/L HNO3 溶液【解析】【分析】【详解】A青石棉属于硅酸盐材料，没有石英晶体，故A 错误；B青石棉属于硅酸盐材料，不易燃，也不溶于水，故B 错误；C+2 价和 +3 价两种，根据原子守恒和化根据题给信息可知，青石棉中铁元素的化合价有合价不变的思想，化学组成用氧化物的形式可表示为：Na2O?3FeO?Fe2O3?8SiO2 ?H2O，故 C 错误；D 6L 3mol/L HNO3 溶液中硝酸的物质的量为18mol ，青石棉用稀硝酸溶液处理时，亚铁离子被氧化为铁离子，硝酸被还原为一氧化氮，又1molNa 2Fe5Si8O22 （ OH） 2 中 3mol 含亚铁
8、离子，所以根据得失电子守恒氧化亚铁离子生成铁离子消耗1molHNO 3，又青石棉中的Na、 Fe 原子最终都转换产物为NaNO、 Fe（ NO ）3，根据原子守恒，又要消耗HNO 的物333质的量为 2+5 3=17mol ，所以 1mol 该物质一共能和1+17=18molHNO 3 反应，故 D 正确；答案选 D。4 下列说法中不正确的是（）A硝酸银溶液保存在棕色试剂瓶中B锂保存在煤油中C硅在自然界中只有化合态D实验室盛装NaOH 溶液的试剂瓶用橡皮塞【答案】 B【解析】【分析】【详解】A硝酸银在光照或加热条件下会分解生成Ag、NO2、 O2，因此一般将硝酸银溶液保存在棕色试剂瓶中，故A
9、不符合题意；B锂单质的密度小于煤油，不能保存在煤油中，一般保存在石蜡中，故B 符合题意；C根据硅的化学性质，在自然界中应该有游离态的硅存在，但Si 是亲氧元素，其亲氧性致使Si 在地壳的演变中，全部以化合态存在于自然界中，故C 不符合题意；D玻璃塞中含有SiO2， NaOH 能够与SiO2 发生化学反应生成Na2 SiO3，因此实验室盛装NaOH 溶液的试剂瓶用橡皮塞，故故答案为： B。D 不符合题意；5 在生产和生活中应用的化学知识正确的是A玻璃、水泥、水晶项链都是硅酸盐制品B晶体硅是在通信工程中制作光导纤维的主要原料C碳酸钠在医疗上是治疗胃酸过多的一种药剂D发酵粉中主要含有碳酸氢钠，能使焙
10、制出的糕点疏松多孔【答案】D【解析】【详解】A 水晶成分为二氧化硅是氧化物，不属于硅酸盐，故A 错误；B二氧化硅具有良好的光学特性，是制作光导纤维的主要原料，故B 错误；C.碳酸钠碱性较强，具有腐蚀性，不能用于治疗胃酸过多，可以用碳酸氢钠治疗，故C 错误；D碳酸氢钠不稳定，受热分解生成二氧化碳，能使焙制出的糕点疏松多孔，常用于食品发酵剂，故 D 正确；答案选 D。6 下面关于硅的叙述中，正确的是( )A硅的非金属性比碳强，只有在高温下才能跟氢气起化合反应B硅是构成矿物和岩石的主要元素，硅在地壳中的含量在所有的元素中居第一位C硅的化学性质不活泼，在自然界中可以以游离态存在D硅在电子工业中，是重要
11、的半导体材料【答案】 D【解析】【分析】【详解】A硅的非金属性比碳弱，A 项错；B硅在地壳中的含量在所有的元素中居第二位，排名前四位的是O、Si、 Al、Fe，所以 B项错；C硅在自然界中是以化合态存在的，所以C 项也错；答案应选D。7 赏心悦目的雕花玻璃通常是用某种物质对玻璃进行刻蚀而制成的，则这种物质是（）A盐酸B氢氟酸C烧碱D纯碱【答案】 B【解析】【详解】A、盐酸和二氧化硅不反应，不能用于在玻璃上进行刻蚀，故不选A；B、氢氟酸与二氧化硅易反应，生产四氟化硅气体，能在玻璃上进行刻蚀，故选B；C、二氧化硅与烧碱反应，但反应缓慢，不能用于在玻璃上进行刻蚀，故不选C；D、纯碱与二氧化硅在高温下
12、反应，不能用于在玻璃上进行刻蚀，故不选D。8 习主席在2020 年新年贺词中强调“5G商用加速推出，凝结着新时代奋斗者的心血和汗水，彰显了不同凡响的中国风采、中国力量”，制造芯片用到高纯硅，用SiHCl3 与过量 H2在 1100 1200 反应制备高纯硅的装置如下图所示（热源及夹持装置略去）。已知： SiHCl遇水 H2 O 强烈水解，在空气中易自燃。下列说法错误的是（）3A装置 B 中的试剂是浓硫酸B实验时先打开装置C中分液漏斗的旋塞C装置 C 中的烧瓶需要加热，其目的是使滴入烧瓶中的SiHCl3 气化D装置 D 不能采用普通玻璃管的原因是在反应温度下，普通玻璃管会软化【答案】 B【解析】
13、【分析】【详解】A SiHCl3 遇水H2 O 强烈水解，所以H2 应干燥，故装置B 中的试剂是浓硫酸，A 正确；B SiHCl3 在空气中易自燃，实验前应排尽装置内的空气，所以应先通H2，后打开装置C 中分液漏斗的旋塞，B 错误；C SiHCl3 呈液态，需转化为蒸气进入石英管中与H2 反应，所以装置C 中的烧瓶需要加热，C 正确；D制高纯硅时，温度在11001200 ，所以D 不能采用普通玻璃管，D 正确；故选B。9 能证明硅酸的酸性弱于碳酸酸性的实验事实是A CO2 溶于水形成碳酸，SiO2 难溶于水B CO2 通入可溶性硅酸盐中析出硅酸沉淀C高温下SiO2 与碳酸盐反应生成CO2D氯化
14、氢通入可溶性碳酸盐溶液中放出气体，通入可溶性硅酸盐溶液中生成沉淀【答案】 B【解析】【分析】【详解】A酸性氧化物与对应酸的酸性强弱没有关系，则无法比较酸性，故A 错误；B因往硅酸盐溶液通入二氧化碳，可以看到溶液变浑浊，是因为生成了难溶的硅酸沉淀，反应方程式是：Na2SiO3+H2O+CO2=Na2CO3 +H2SiO3，反应原理是强酸制弱酸，说明碳酸比硅酸酸性强，故B 正确；C比较强酸制取弱酸时在溶液中进行的反应，则在高温下固体之间的反应不能得到酸性强弱的结论，故 C 错误；D氯化氢通入可溶性碳酸盐溶液中放出气体，通入可溶性硅酸盐溶液中生成沉淀，根据强酸制弱酸，只能说明盐酸的酸性比碳酸或硅酸强
15、，但无法确定碳酸与硅酸的酸性的强弱，故 D 错误；故答案为B。10 化学就在我们身边，它与我们的日常生活密切相关，按要求回答以下问题：（1）缺铁性贫血患者应补充Fe2 ，通常以硫酸亚铁的形式补充，而硫酸铁无这种药效。当用硫酸亚铁制成药片时外表包有一层特殊的糖衣，这层糖衣的作用是_.（2）硅酸盐常可写成氧化物形式，钾长石（K2 Al2Si6O16）写成氧化物的形式为_.（ 3）漂粉精中有效成分的化学式为_.（ 4） “硅材料 ”是无机非金属材料的主角，其中广泛应用的光导纤维成分是_（5）陶瓷、水泥和玻璃是常用的传统的无机非金属材料，其中生产普通玻璃的主要原料有_，氢氧化钠溶液不能用玻璃塞的原因是
16、（化学方程式）_.（6）向浑浊的水中加入明矾KAl(SO4)2?12H2O 后，水可得到净化写出明矾在水中的电离方程式_，往明矾溶液中逐滴加入Ba(OH)2 溶液直至Al3+恰好沉淀完全，发生反应的离子方程式为_ .（ 7）饮用水中的 NO3-对人类健康产生危害，为了降低饮用水中 NO3-的浓度，可以在碱性条件下用铝粉将 NO3-还原为 N2 ，其化学方程式为：10Al+6NaNO3+4NaOH10NaAlO2+3N2 +2H2O请回答下列问题： 在化学方程式上用单线桥标出该反应中电子转移的方向和数目：_. 上述反应中若生成标况下3.36L N ，则转移的电子数目为：_.2【答案】防止硫酸亚铁
17、被氧化K22 3222纯碱、石英、石灰石OAl O6SiOCa(ClO) SiO22324 2+3+42-3+2+-42-SiO +2NaOH=Na SiO +H OKAl(SO) =K +Al +2SO2Al +3Ba+6OH +3SO=2Al(OH) +3BaSO1.5N34A【解析】【分析】1）根据42）根据酸盐写成氧化物（FeSO不稳定，在空气中易被氧化的特征进行分析；（形式的规律即活泼金属氧化物写到前边，以此类推完成；（3）根据漂白粉的制取原理进行解答；（ 4）根据铝离子水解生成氢氧化铝胶体可以净水的原理分析解答；（5）根据氧化还原反应得失电子守恒进行解答。【详解】（ 1） FeSO
18、4 易被氧化而变质，糖衣可起到保护 FeSO4 不被空气中的氧气氧化，所以外表包有一层特殊的糖衣，故答案为 : 保护 FeSO4 不被空气中的氧气氧化；（2）硅酸盐常可写成氧化物形式，钾长石（K2Al 2Si 6O16 ）写成氧化物的形式顺序为，活泼金属氧化物写到前边，以此类推即可以写成K2OAl 2O36SiO 2；答案：K2OAl 2O36SiO 2；（3）氯气与Ca(OH)2 反应生成CaCl2、 Ca(ClO) 2 和水，反应的方程式为2Cl 2+2Ca(OH)2=CaCl2+Ca(ClO) 2+2H2O，其中氯化钙和次氯酸钙的混合物为漂白粉的主要成分，氯化钙无漂白作用，所以漂白粉的有
19、效成分为次氯酸钙，因其有强氧化性而有杀菌消毒的作用 , 有效成分的化学式为Ca(ClO) 2; 答案： Ca(ClO) 2；（4）光导纤维的成分为二氧化硅，其化学式为SiO2；答案： SiO2；（ 5）陶瓷、水泥和玻璃是常用的传统的无机非金属材料，普通玻璃的制取是纯碱、石灰石分别在高温的条件下和石英反应，生成硅酸钠和硅酸钙、所以生产普通玻璃的主要原料有纯碱、石英、石灰石；因为氢氧化钠溶液和 SiO2 反应，所以装氢氧化钠溶液的试剂瓶不能用玻璃塞，其化学反应方程式为： SiO2+2NaOH=NaSiO3+H2O， Na2SiO3 具有粘合性；答案：纯碱、石英、石灰石；SiO2+2NaOH=NaS
20、iO3+H2O；（6）明矾在水溶液中电离方程式为+3+2-，电离生成Al3+和 SO42-，可以KAl(SO4) 2=K +Al+2SO4和 Ba(OH) 2反应，假设 KAl(SO4) 2为 2mol, 溶液中含有 2molAl 3+， 4molSO2- ，当 2molAl3+恰好全部沉淀时，需要-2Al3+2+-6molOH，即加入 3molBa(OH) 2，反应的离子方程式为：+3Ba +6OH2-=2Al(OH) +3BaSO; 故答案为 :KAl(SO )+3+2-； 2Al3+2+-2-+3SO2=K +Al+2SO+3Ba +6OH+3SO434444=2Al(OH) +3BaS
21、O34（7）由10Al+6NaNO3+4NaOH10NaAlO 2+3N2+2H2O反应可知， Al 失 3 个电子变成-AlO2-30 个，所以电子，2NO 得 10 个电子变成 N ，根据得失电子守恒可知转移的电子总数为32转移总数为30e- ，其方程式为：；答案：；由 10Al+6NaNO3+4NaOH10NaAlO 2+3N2+2H2O反应可知，若反应中生成标况下3.36LN2，则转移的电子数目为：3.36L10NA=1.5N A; 答案： 1.5N A。22.4 L / mol11 硅铁合金广泛应用于冶金工业，可用于铸铁时的脱氧剂、添加剂等，回答下列问题：（ 1）基态 Fe原子价层电
22、子的电子排布图为 _，基态 Si 原子电子占据最高能级的电子云轮廓图为 _形。（ 2）绿帘石的组成为 Ca2FeAl 2 SiO4 Si2O7 O(OH) ，将其改写成氧化物的形式为_ .（3） SiCl 4 分子的中心原子的价层电子对数为_，分子的立体构型为_；四卤化硅的熔、沸点如下，分析其变化规律及原因_ 。SiF4SiCl 4SiBr 4SiI 4熔点 /K182.8202.7278.5393.6沸点 /K177.4330.1408460.62（4） Fe H 2O 6可与乙二胺（ H 2 NCH 2CH 2NH 2 ，简写为 en）发生如下反应：222Fe H 2O 6enFe H 2
23、O 4 (en)2H 2 O 。 Fe H 2O 6的中心离子的配位数为 _； Fe H 2O 4 (en)2中的配位原子为 _。（5）在硅酸盐中，SiO44 四面体（图 a）通过共用顶角氧离子可形成多种结构形式。图b为一种多硅酸根，其中Si 原子的杂化形式为 _，化学式为 _。o O Si eSiO图 a图 b【答案】哑铃4CaO?Fe正四面体2O3?2Al2O3 ?6SiO2?H2O 4形熔、沸点依次升高，原因是分子结构相似，相对分子量依次增大，分子间作用力逐渐32n2-增强6 O和 N spSi 2O5 n或 Si2O5【解析】【分析】(1)基态 Fe 原子价层电子为其 3d、 4s 能
24、级上电子；基态 Si 原子电子占据的能级有1s、 2s、2p，最高能级为2p；(2)绿帘石的组成为Ca2FeAl2(SiO4) (Si2O7)O(OH)，将其改写成氧化物的形式时应结合元素的化合价，依次写出金属氧化物、非金属氧化物、最后是水，并注意原子的最简单整数比不变；(3)SiCl4 分子的中心原子为 Si，形成 4 个 键，具有甲烷的结构特点；由表中数据可知四卤化硅的沸点逐渐升高，为分子晶体，沸点与相对分子质量有关；(4)配离子为 Fe(H2O)62+，中心离子为Fe3+，配体为H2O， Fe(H2O)4(en)2+中配体为H2O 和en，根据孤对电子确定配位原子；(5)硅酸盐中的硅酸根
25、 (SiO44-)为正四面体结构，所以中心原子Si 原子采取了 sp3 杂化方式；图中为一种无限长层状结构的多硅酸根，图中一个SiO44-四面体结构单元中其中有3 个氧原子的贡献率为 1 。2【详解】(1)基态 Fe 原子的核外价电子排布式为Ar3d 64S2，基态 Fe 原子价层电子为其3d、 4s 能级上电子，则基态Fe 原子的核外价电子排布图为；基态 Si 原子电子占据的能级有1s、 2s、 2p，最高能级为2p ，其电子云轮廓图为哑铃形；(2)绿帘石的组成为Ca2FeAl2(SiO4) (Si2O7)O(OH)，将其改写成氧化物的形式为4CaO?Fe2O3?2Al2O3?6SiO2?H
26、2O；(3)SiCl4 分子的中心原子为Si，形成4 个 键，价层电子对数为4，具有正四面体结构；四卤化硅的沸点逐渐升高，为分子晶体，沸点与相对分子质量有关，相对分子质量越大，沸点越高；(4)配离子为 Fe(H2O)62+，中心离子为Fe3+，配体为H2O，则配位数为6；2中配体为 H2O 和 en，其中 O 和 N 原子均能提供孤对电子，则配位原Fe H 2O 4 (en)子为 O 和 N；(5)硅酸盐中的硅酸根44-)为正四面体结构，所以中心原子Si 原子采取了3杂化方式；(SiOsp图(b) 为一种无限长层状结构的多硅酸根，图(a)中一个 SiO44-四面体结构单元中其中有3 个氧原子的
27、贡献率为1 ，SiO 4- 四面体结构单元含有1 个硅、氧原子数目 =1+314=2.5，Si、 O22原子数目之比为1:2.5=2:5，故化学式 Si 2 O 52n或 Si2O52-。n【点睛】硅酸盐由盐的书写改写为氧化物的形式即改写的一般方法归纳为：碱性氧化物、两性氧化物、酸性氧化物、水(xMO? nSiO2?mH2O)注意：氧化物之间以“ ?隔”开；系数配置出现的分数应化为整数如：正长石KAlSi3O8 不能改写成K2 O?Al2O3?3SiO2，应改写成K2O?Al2O3?6SiO2金属氧化物在前(活泼金属氧化物较活泼金属氧化物)，非金属氧化物在后，若同一元素有变价，那么低价在前，高
28、价在后，H2O 一般写在最后。12 A、 B、 C 均为中学化学常见的纯净物，它们之间存在如下转化关系：其中均为有单质参与的反应。（1）若A 是常见的金属，中均有同一种黄绿色气体参与反应，B 溶液遇KSCN显血红色，且为化合反应，写出反应的离子方程式_ 。（ 2）如何检验上述 C 溶液中的阳离子？ _ 。（3）若 B 是太阳能电池用的光伏材料，为工业制备B 的反应。 C 的化学式是_，属于置换反应 _，（填序号）写出反应的化学方程式_ 。3+2+取少量溶液于试管，加KSCN溶液，无明显现象，再加氯水，溶【答案】 Fe+2Fe3Fe液变成血红色，则证明含Fe2+SiCl4 2C+SiOSi+2C
29、O【解析】【分析】(1)由转化关系可知A 为变价金属，则A 应为 Fe， B 为氯化铁， C 为氯化亚铁，为Fe 与氯化铁的反应；(3)B 是太阳能电池用的光伏材料，可知B 为 Si，为 C 与二氧化硅的反应，为工业制备 B 的反应，则C 为SiCl44Si，以此解答该题。，中 SiCl 与氢气反应，提纯【详解】(1)A 是常见的金属，中均有同一种气态非金属单质参与反应，且为化合反应，则该非金属气体为 Cl2， B 为氯化铁，则反应的离子方程式为2Fe3+Fe=3Fe2+；(2)由分析知 C 为氯化亚铁，检验Fe2+的操作方法是取少量溶液于试管，加KSCN溶液，无明显现象，再加氯水，溶液变成血
30、红色，则证明含Fe2+；(3)B 是太阳能电池用的光伏材料，可知B 为 Si，为 C 与二氧化硅的反应，为工业制备 B 的反应，则 C 为 SiCl4，其中为Si 和 Cl2 化合生成 SiCl4，中 SiCl4 与氢气反应，提纯 Si，则反应的化学方程式为SiO2 +2CSi+2CO，其中属于置换反应的有。13 探究无机盐X（仅含三种短周期元素）的组成和性质，设计并完成如下实验：请回答：（ 1） X 的化学式是 _。（ 2）白色粉末溶于氢氧化钠溶液的离子方程式是_。（3）高温条件下白色粉末与焦炭发生置换反应，写出该反应的化学方程式_。【答案】 Mg2 4=SiO32 H2高温22O22CSi
31、 2COSiO或 2MgO SiOSiO 2OHSiO【解析】【详解】无机盐 X（仅含三种短周期元素），加入过量盐酸溶解，离心分离得到白色胶状物沉淀和无色溶液，白色胶状沉淀为硅酸，白色沉淀充分灼烧得到白色粉末1. 80g 为 SiO2，物质的量 =1. 8g 60g/ mol=0. 03mol ，溶于氢氧化钠溶液得到无色溶液为硅酸钠溶液，说明无机盐中含硅酸根离子或原硅酸根离子，物质的量为0. 03mol ，若为硅酸根离子其质量=0. 03mol 76g/ mol=2. 28g，金属质量 =4. 20g- 2. 28g=1. 92g，无色溶液中加入过量氢氧化钠溶液生成白色沉淀则判断为Mg （OH
32、）2，金属离子物质的量 =3. 48g58g/ mol 0. 06mol ，质量为0.06mol24g mol1.44g，不符合，则应为原硅酸根，物质的量为0 03mol，质量/=.=0. 03mol 92g/ mol=2. 76g，金属质量4. 20g- 2. 76g=1. 44g，物质的量144g24g mol0 06mol，得到X为Mg2 4= ./= .SiO ，则（ 1） X 的化学式是 Mg 2SiO4 或 2MgO SiO2。（2）白色粉末溶于氢氧化钠溶液的离子方程式是SiO2 2OH =SiO3 2 H2O。高温（3）高温条件下白色粉末与焦炭发生置换反应，该反应的化学方程式Si
33、O2 2CSi2CO。14 2019 年诺贝尔化学奖颁给了日本吉野彰等三人，以表彰他们对锂离子电池研发的卓越贡献。工业中利用锂辉石(主要成分为LiAlSi2O6，还含有FeO、 CaO、MgO 等 )制备钴酸锂(LiCoO2)的流程如图：已知： KspMg(OH)2 =10-11， KspAl(OH)3=10-33， KspFe(OH)3=10-38 回答下列问题：（1）为鉴定某矿石中是否含有锂元素，可以采用焰色反应来进行鉴定，当观察到火焰呈_，可以认为该矿石中存在锂元素。a.紫红色b.紫色c.黄色（ 2）锂辉石的主要成分为 LiAlSi2O6 ，其氧化物的形式为 _。（ 3）为提高 “酸化焙
34、烧 ”效率，常采取的措施是 _。（4）向 “浸出液 ”中加入 CaCO3，其目的是除去 “酸化焙烧 ”中过量的硫酸，控制pH 使 Fe3+、3+5A1完全沉淀，则 pH 至少为 _。 (已知：完全沉淀后离子浓度低于1l0)mol/L)5“”_（） 滤渣 的主要化学成分为。（6） “沉锂 ”过程中加入的沉淀剂为饱和的_溶液（填化学式）；该过程所获得的“母液 ”中仍含有大量的Li+，可将其加入到 “_”步骤中。（7） Li2CO3 与 Co3O4 在敞口容器中高温下焙烧生成钴酸锂的化学方程式为_。【答案】 aLi2OAl2O34SiO2将矿石粉碎（搅拌、升高温度）4.7Mg(OH)2， CaCO3
35、Na2CO3净化6Li2CO3+4Co3O4+O2=12Li2CoO2+6CO2【解析】【分析】锂辉石 (主要成分为 LiAlSi2O6，还含有 FeO、 CaO、MgO 等 )为原料来制取钴酸锂 (LiCoO2 )，加入过量浓硫酸溶解锂辉矿，加入碳酸钙除去过量的硫酸，并使铁离子、铝离子沉淀完全，然后加入氢氧化钙和碳酸钠沉淀镁离子和钙离子，过滤得到溶液中主要是锂离子的溶液，滤液蒸发浓缩得20%Li2S，加入碳酸钠沉淀锂离子生成碳酸锂，洗涤后与3 4Co O 高温下焙烧生成钴酸锂，据此分析解题。【详解】(1)焰色反应常用来检测金属元素，钠元素的焰色为黄色，钾元素的焰色为紫色，利用排除法可以选出锂元素的焰色为紫红色，故答案为a；(2)锂辉石的主要成分为 LiAlSi2O6，在原子简单整数比不变的基础上，其氧化物的形式为Li2O?Al2O3?4SiO2；(3) 酸“化焙烧 ”时使用的是浓硫酸，为提高 “酸化焙烧 ”效率，还可采取的措施有将矿石细磨、搅拌、升高温度等；(4)根据柱状图分析可知，Al(OH)3 的 Ksp 大于 Fe(OH)3 的 Ksp，那么使Al3+完全沉淀pH 大于3+