已知：Ksp[Mg(OH)2]=10-11，Ksp[Al(OH)3]=10-33，Ksp[Fe(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+、A13+完全沉淀，则pH至少为__。(已知：完全沉淀后离子浓度低于1×l05)mol/L) （5）“滤渣Ⅱ”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__。 Al2O3·4SiO2 将矿石粉碎（搅拌、升高温度） 4.7 Mg(OH)2，CaCO3 【答案】a Li2O·
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Co3O4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
?331?10Fe的Al(OH)3的Ksp=c(Al)×c(OH)=1×10，c(OH)=3mol/L=1×10-3?=3c?Al?1?10?53+
3+
3
--33
-9.3
Kwmol/L，则c(H+)=1×10-4.7mol/L，pH=4.7，即pH至少为4.7；
(5)由分析知，“滤渣Ⅱ”的主要化学成分为Mg(OH)2和CaCO3；
(6)根据“沉锂”后形成Li2CO3固体，以及大量生产的价格间题，该过程中加入的沉淀剂为饱和Na2CO3溶液；该过程得的“母液“中仍含有大量的Li+，需要从中2提取，应回到“净化“步隳中循环利用；
(7)Li2CO3与Co3O4在敝口容器中反应生成LiCoO2时Co元素的化合价升高，因此推断空气中O2参与反应氧化Co元素，化字方程式为6Li2CO3+4Co3O4+O2 【点睛】
硅酸盐改写成氧化物形式的方法如下：a．氧化物的书写顺序：活泼金属氧化物→较活发金属氧化物→二氧化硅→水，不同氧化物间以“?”隔开；b．各元素的化合价保持不变，且满足化合价代数和为零，各元素原子个数比符合原来的组成；c．当计量数配置出现分数时应化为整数。
12LiCoO2+6CO2。
13．高锰酸钾是中学化学常用的试剂。主要用于防腐、化工、制药等。实验室模拟工业上用软锰矿制备高锰酸钾的流程如下：
（1）实验室熔融二氧化锰、氧氧化钾、氯酸钾时应选择哪一种仪器________________ a.普通玻璃坩埚 b.石英坩埚 c.陶瓷坩埚 d.铁坩埚 （2）第一步熔融时生成K2MnO4的化学方程式：_________
（3）操作Ⅰ中根据KMnO4和K2CO3两物质在____________ (填性质)上的差异，采用浓缩结晶、趁热过滤得到KMnO4。趁热过滤的原因是_______________
（4）反应b是电解法制备KMnO4，其装置如图所示，a作____________极(填“阳”或“阴”)，中间的离子交换膜是_____ (填“阳”或“阴”)离子交换膜。阳极的电极反应式为____________
（5）KMnO4稀溶液是一种常用的消毒剂。其消毒原理与下列物质相同的________(填标号)。
a.双氧水 b.84消液(NaClO溶液) c.75％酒精 【答案】d 3MnO2+KClO3+6KOH
高温3K2MnO4+KCl+3H2O 溶解性 避免温度下降，造成主
产品的纯度降低 阳 阳 MnO42--e-=MnO4- ab 【解析】 【分析】
根据流程：二氧化锰与氢氧化钾粉碎在空气中熔融：3MnO2+KClO3+6KOH
3K2MnO4+KCl+3H2O，加水溶解分离出去KCl得到K2MnO4溶液； 途径1：向K2MnO4溶液通入二氧化碳得到KMnO4、MnO2、K2CO3：
3K2MnO4+2CO2=2KMnO4+2K2CO3+MnO2↓，过滤除去滤渣(MnO2)，滤液为KMnO4、K2CO3溶液，浓缩结晶，趁热过滤得到KMnO4晶体，滤液中含有K2CO3， 途径2：电解K2MnO4溶液，2K2MnO4+2H2O 应为：MnO42--e-=MnO4-，据此分析作答。 【详解】
(1)实验室熔融二氧化锰、氧氧化钾、氯酸钾时应选择铁坩埚，因为普通玻璃坩埚、石英坩埚、陶瓷坩埚中含有二氧化硅，能与KOH反应，故答案为d；
(2)第一步熔融时二氧化锰、氧氧化钾、氯酸钾生成K2MnO4的化学方程式为：3MnO2+KClO3+6KOH
2KMnO4+2KOH+H2↑，a为阳极，电极反
高温3K2MnO4+KCl+3H2O；
(3)采用浓缩结晶、趁热过滤得到KMnO4，说明高锰酸钾的溶解性随温度影响较大，操作Ⅰ中根据KMnO4和K2CO3两物质在溶解性上的差异，采用浓缩结晶、趁热过滤得到KMnO4，趁热过滤的原因是避免温度下降，造成主产品纯度降低；
(4)反应b是电解法制备KMnO4，a为阳极，K2MnO4生成KMnO4，发生反应：MnO42--e-=MnO4-，阴极为b，由氢离子放电，得到KOH，故离子交换膜为阳离子交换膜，交换钾离子；
(5)KMnO4稀溶液因为其强氧化性是一种常用的消毒剂，双氧水、84消液(NaClO溶液)具有氧化性，能消毒，故答案为：ab。
14．晶体硅是一种重要的非金属材料，制备高纯硅的主要步骤如下： ①高温下用碳还原二氧化硅制得粗硅； ②粗硅与干燥HCl气体反应制得SiHCl3：Si＋3HCl中易自燃。 请回答下列问题。
（1）第①步制备粗硅的化学反应方程式为___。
（2）粗硅与HCl反应完全后，经冷凝得到的SiHCl3(沸点31.8℃)中含有少量SiCl4(沸点57.6℃)和HCl(沸点-84.7℃)，提纯SiHCl3采用的方法为__。
（3）用SiHCl3与过量H2反应制备纯硅的装置如图(热源及夹持装置已略去)。
SiHCl3＋H2；
③SiHCl3与过量H2在1000～1100℃反应制得纯硅。已知SiHCl3能与H2O强烈反应，在空气
①装置B中的试剂是__，装置C中的烧瓶需要加热，其目的是__；
②反应一段时间后，装置D中观察到的现象是__，装置D不能采用普通玻璃管的原因是__，装置D中发生反应的化学方程式为__；
③为保证制备纯硅实验的成功，操作的关键是检查实验装置的气密性，控制好反应温度以及___；
④为鉴定产品硅中是否含微量铁单质，将试样用稀盐酸溶解，取上层清液后需再加入的试剂是___(填字母)。
a．碘水 b．氯水 c．NaOH溶液 d．KSCN溶液 e．Na2SO3溶液 【答案】SiO2＋2C
高温Si＋2CO↑ 分馏(或蒸馏) 浓硫酸 使滴入烧瓶中的SiHCl3汽化 石
1000℃~1100℃英管的内壁附有灰黑色晶体 在该反应温度下，普通玻璃管会软化 SiHCl3＋H2＋3HCl 排尽装置内的空气 bd 【解析】 【分析】
(1)高温下，碳和二氧化硅反应生成硅和一氧化碳；
Si
(2)利用沸点的不同提纯SiHCl3，可用蒸馏的方法；
(3)①生成的氢气含有水蒸气，用浓H2SO4干燥；加热促使SiHCl3气化；
②SiHCl3和氢气反应有硅单质生成，根据硅的颜色判断D装置中的现象；SiHCl3和H2反应生成硅和氯化氢；
③氢气是可燃性气体，易产生爆炸，SiHCl3在空气中易自燃，所以先通一段时间H2，将装置中的空气排尽；
④取少量产品于试管中加盐酸溶解，再滴加氯水和KSCN(aq)，若溶液呈红色说明含Fe，若不呈红色说明不含Fe。 【详解】
(1)高温下，碳做还原剂时，生成CO，制粗硅的化学方程式为SiO2＋2C(2)利用沸点的不同提纯SiHCl3，可用分馏(或蒸馏)的方法；
(3)①锌和稀硫酸反应制得的氢气中含有水蒸气，而SiHCl3能与水剧烈反应，所以实验中应使用干燥的氢气，一般选用浓H2SO4干燥氢气；加热的目的是使SiHCl3汽化，进入装置D中；
②高温下，SiHCl3和氢气反应生成硅单质，硅单质是灰黑色固体，所以D装置中的现象是：石英管的内壁附有灰黑色晶体，SiHCl3与过量的H2在1000℃～1100℃反应制得纯硅，化学方程式为SiHCl3＋H2
1000℃~1100℃高温Si＋2CO↑；
Si＋3HCl；装置D不能采用普通玻璃管的原因是：温度
太高，普通玻璃管易熔化；
③氢气是可燃性气体，当氢气的量达到一定时易产生爆炸，SiHCl3在空气中易自燃，所以实验的关键是检查装置的气密性、控制好温度，以及先通一段时间H2将装置中的空气排尽；
④铁能和稀盐酸反应生成亚铁离子，亚铁离子有还原性，亚铁离子能被氯水氧化生成铁离子，铁离子遇硫氰化钾溶液变红色，所以可以用氯水和硫氰化钾溶液检验铁的存在，故选bd。
15．粗硅中含有铁和锡（Sn）等杂质，粗硅与氯气反应可生成SiCl4，SiCl4经提纯后用氢气还原可得高纯硅。实验室用下列装置模拟制备SiCl4。已知：SiCl4的熔点是-70℃，沸点是57.6℃，易与水反应；Sn Cl4的熔点是-33℃，沸点是114℃
回答下列问题：
（1）仪器a的名称是_______；装置A烧瓶中发生反应的离子方程式是____________。 （2）装置C中盛放的试剂是_____________，作用是___________________；玻璃管b的作用是_______________________。
（3）装置E的烧杯中盛放冰水的目的是______________________。 （4）装置F中碱石灰的作用是____________________________。
（5）装置E烧瓶中得到的SiCl4中溶有少量的杂质FeCl3和SiCl4，可以通过___________方法提纯。
＋－
【答案】分液漏斗 MnO2+ 4H+2Cl
Mn2＋+2H2O+ Cl2↑ 浓硫酸 干燥氯气 调节装置
内外压强平衡 冷凝并收集SiCl4 吸收多余的Cl2，防止外界水蒸气进入E的烧瓶中 蒸馏 【解析】 【分析】
制备四氯化硅的原料为Cl2和Si。A装置为Cl2的制备装置，B、C装置为除杂装置。先用B除去HCl，再用C（浓H2SO4）除去H2O蒸气。Cl2通入粗硅中反应，用冷水将产生SiCl4冷凝即可，以此解答。 【详解】
（1）依据仪器a形状可知a为：分液漏斗；装置A烧瓶中二氧化锰和浓盐酸在加热的条件下生成氯气，方程式为：MnO2+ 4H＋+2Cl－
ΔMn2＋+2H2O+ Cl2↑；
（2）生成的氯气中混有水蒸气，需要通过浓硫酸除去，装置C中盛放的试剂是浓硫酸；作
备战高考化学无机非金属材料的推断题综合复习
