2019-2020年高考化学一轮复习 题组层级快练43.doc

2019-2020年高考化学一轮复习 题组层级快练431(xx湖北武汉调研)某地有丰富的铝土矿和石灰石资源，拟用铝土矿(主要成分是Al2O3，还有少量的Fe2O3、SiO2)为原料冶炼铝，工艺流程如下图所示：(1)溶液A的名称是_，可循环使用的物质的化学式为_。(2)如果省去步骤，即溶解铝土矿从直接加入B溶液开始，则最终会对氧化铝的生产产生的影响是_。(3)写出步骤的离子方程式_。(4)步骤是在铝电解槽中进行，电解槽的两极材料均用石墨，写出阴极的电极反应方程式_。(5)工业常用阳极氧化法使铝的表面生成致密的氧化膜。如图是铝阳极氧化实验装置图：a端是电源的_极。铝片表面形成氧化铝的原理是(用电极方程式表示)_，_(填“能”或“不能”)用较浓NaCl溶液代替20%硫酸作电解液进行铝的阳极氧化，若不能，请说明理由_。答案(1)稀盐酸CaCO3和NaOH、CO2(2)生成的氧化铝中含有二氧化硅杂质(3)2AlOCO23H2O=2Al(OH)3CO(或AlOCO22H2O=Al(OH)3HCO)(4)Al33e=Al(5)正2Al6e3H2O=Al2O36H不能若用NaCl溶液代替硫酸，阳极会有Cl放电产生Cl2，无法使其表面生成致密的氧化膜(其他合理答案均可)解析A溶液为稀盐酸、滤液1为FeCl3、AlCl3的混合溶液，溶液B为NaOH溶液，滤液2为NaAlO2溶液，滤液3为Na2CO3或NaHCO3溶液，所以可循环利用的有NaOH、CaCO3、CO2(5)Al作阳极接电源正极。2某地区用于炼铁的铁矿石中含Fe3O4、SiO2等。(1)工业上一般以铁矿石、矿业炭、石灰石和空气等为原料在高炉中炼制生铁。形成炉渣的化学方程式是_。(2)利用磁铁矿炼铁产生的废渣中含有大量CuS及少量的铁和铁的化合物，工业上以该废渣为原料生产CuCl2的流程如下：注：焙烧所得固体混合物主要成分为CuCl2、Na2SO4、FeO、Fe2O3。焙烧前先进行粉碎的理由是_。焙烧过程中仅生成CuCl2和Na2SO4的化学方程式是_。试剂A最好选用下列物质中的_(填选项字母)，理由是_。aNaClObCl2cH2O2溶液 d浓H2SO4100吨含CuS 4.8%的废渣经过以上流程，制得CuCl2 2.7 吨，则废渣中Cu的利用率为_。由滤液BCuCl2流程得到的副产物中能循环使用的是_(填化学式)。(3)纳米四氧化三铁可用于制造隐形飞机涂层。制备纳米Fe3O4的方法之一是向FeSO4溶液中加入NaOH溶液制得Fe(OH)2悬浮液，控制一定的pH，向Fe(OH)2悬浮液体系中加入一定质量分数的H2O，制得Fe3O4磁性纳米微粒，过程中生成一种由铁、氢、氧三种元素组成，质量比为56132的中间产物，再生成Fe3O4。生成中间产物的化学方程式是_。答案(1)CaCO3SiO2CaSiO3CO2(2)增大反应物接触面积，使燃烧更充分CuS2NaCl2O2CuCl2Na2SO4cNaClO能将Fe2氧化为Fe3，且NaClO溶液显碱性，能增大溶液pH40%NaCl(3)2Fe(OH)2H2O2=2FeO(OH)2H2O3被称为“第三金属”的钛在现代科学技术上有着广泛的用途，例如用于制飞机的发动机、坦克、军舰等。工业上常用钛铁矿(主要成分是FeTiO3，含少量Fe2O3、SiO2等杂质)为原料来制取金属钛。工艺流程如下：已知：2H2SO4FeTiO3=TiOSO4FeSO42H2O；TiOSO42H2OH2TiO3H2SO4。回答下列问题：(1)试剂A的名称是_，矿渣的成分是_(填化学式)(2)向滤液中加入试剂B时发生反应的离子方程式是_。(3)由TiOSO4溶液制H2TiO3需要加热的目的是_。(4)滤液需冷却至60 左右，若温度过高会导致产品钛的回收率降低，原因是_。(5)写出氩气保护下，由TiCl2制Ti的化学方程式_。(6)电解TiO2来获得Ti，Ti作阴极，石墨为阳极，熔融CaO为电解液，用碳块作电解槽。其阴极反应的电极反应式是_。(7)通常TiO2(s)2Cl2(g)TiCl4(l)O2(g)H151 kJ/mol反应难以发生，工业上不能直接由TiO2和Cl2反应来制取TiCl4。当反应体系中加入C后，上述反应就能顺序进行，其原因是_。答案(1)硫酸SiO2(2)Fe2Fe3=3Fe2(3)促进TiOSO4的水解(4)温度过高会导致TiSO4提前水解，钛元素损失(5)TiCl42Mg2MgCl2Ti(6)TiO24e=Ti2O2(7)C与O2反应减小产物浓度使平衡正向移动，导致反应顺序进行4(xx西安模拟)材料是人类生存和发展的重要物质基础，随着科学技术的发展，人们使用材料的种类、数量和质量也随着不断地发展，生产、生活的条件和质量也随之发生深刻的变化。请回答下列问题：(1)无机非金属材料包括传统无机非金属材料和新型无机非金属材料，下列属于新型无机非金属材料的是_(填选项字母)。a复合材料b单晶硅c金刚石 d石墨e碳60 f玻璃(2)撑杆跳项目中运动员使用的撑杆材料是复合材料。这种材料由_和增强体两部分组成，其中增强体的作用是_。(3)玻璃和水泥是两种用途极为广泛的材料。工业上制备这两种材料使用的共同原料是_。(4)铁是重要的金属材料，用铁矿石(主要成分是Fe2O3)冶炼铁是在_(填写工业生产设备名称)中完成的，这种方法冶炼出来的产品是生铁，该产品是炼钢的原料，炼钢的原理是_。(5)合成高分子材料的小分子叫_。某聚乙烯车间打算合成4.2103kg的聚乙烯，则需要投料(乙烯)_mol。(假设反应过程不存在损失)答案(1)b、c、d、e(2)基体骨架作用(或答“支撑作用”)(3)石灰石(或答“CaCO3”)(4)炼铁高炉在高温下用氧化剂除去生铁中的杂质，调整碳的含量，再添加其他硅、锰等元素调整其成分(5)单体1.5105解析(1)复合材料中可以有有机材料；玻璃属于传统的无机非金属材料。(2)复合材料由起黏结作用的基体和起骨架作用的增强体两部分组成。(3)制备玻璃的原料是石灰石、纯碱和石英；制备水泥的材料是黏土、石灰石。(4)铁矿石与还原剂在炼铁高炉中反应，生成含有杂质的生铁，生铁除去过多杂质，并适当调整碳的含量就可以得到钢。(5)乙烯合成聚乙烯的反应中乙烯中的原子完全转化为聚乙烯中的原子，原子转化率为100%，故聚乙烯的质量就是乙烯的质量。5(xx苏州模拟)材料是人类生存和社会进步的物质基础，不同的材料功能各不相同。以下都是有关材料的内容，试根据所给内容回答问题。(1)氢能是未来能源最佳选择之一，氢能的利用涉及氢的储存、输送和使用。贮氢合金是解决氢的储存等问题的重要材料。贮氢合金中最具代表性的是镧镍合金(LaNi5)，已知LaNi5(s)3H2(g)=LaNi5H6(s)H31.77 kJmol1镧镍合金的熔点比镧、镍的熔点_(填“高”“低”或“介于两者之间”)，根据反应原理，形成LaNi5H6的化学反应条件是_，最近有人提出可以研制出一种性能优越的催化剂，可以大大提高贮氢合金的贮氢能力，你认为该讲法可信吗？_(填“可信”或“不可信”)，其理由是_。(2)无机非金属材料是日常生活中不可缺少的物质，它们往往具有高强度，耐高温，耐腐蚀的特点。Si3N4就是一种重要的精细陶瓷，合成氮化硅的方法之一为3SiO26C2N2Si3N46CO。Si3N4属于_晶体，在上述反应中氧化剂为_。(3)有机高分子材料形式多样，ABS树脂广泛用于制造电讯器材，汽车、飞机零部件和各种仪器的外壳，它的结构可以表示为试写出对应单体的结构简式CH2=CHCN、_、_。答案(1)低低温、高压不可信该反应是可逆反应，使用催化剂只能改变反应速率，不能使平衡移动，更不可能大大提高贮氢合金的贮氢能力(2)原子N2(3)CH2=CHCH=CH2 解析(1)合金的熔点比各单一组分的熔点低；根据反应方程式可知生成贮氢合金的反应是气体体积减小的放热反应，加大压强、降低温度有利于合金的生成，但催化剂只能改变反应速率，不能改变平衡，更不能提高合金的贮氢能力。(2)由反应方程式可知氮元素化合价降低，碳元素化合价升高，故N2为氧化剂，Si3N4强度高，耐高温，应属于原子晶体。(3)由高聚物的链节的结构特点分析可知应由三种单体聚合生成，单体有CH2=CHCN、CH2=CHCH=CH2、。6(xx合肥模拟)“材料”的发现和使用往往会极大地推动生产、生活的发展，一些材料的出现甚至具有划时代的意义。请你回答以下问题。(1)无机非金属材料。高纯度单晶硅是典型的无机非金属材料，又称“半导体”材料，它的发现和使用曾引起计算机的一场“革命”。这种材料可以按下列方法制备：SiO2Si(粗)SiHCl3Si(纯)写出步骤a的化学方程式_。此反应不能证明C的非金属性比Si强，请你用一个化学方程式来说明C的非金属性比Si强的事实_。步骤b经过冷凝得到的SiHCl3(沸点33.0 )中含有少量的SiCl4(沸点57.6 )和HCl(沸点84.7 )，提纯SiHCl3的主要化学操作的名称是_。(2)磁性材料。这种材料一般含有铁元素，铁以化学性质活泼用途广泛而著称。其中在工业上常用于印刷铜电路板工业，请写出反应的离子方程式_。(3)激光材料。我国是激光技术先进的国家，红宝石(Al2O3)是最早用于产生激光的材料，它是一种两性氧化物，请用离子方程式加以说明_，_。(4)纳米材料。胶体是一种物质以“纳米”颗粒的形式分散到另一种物质里形成的分散系，胶体粒子的直径大约是_，区分胶体和溶液最经典的方法是_。(5)高分子材料。一种新型高效净水剂AlFe(OH)nCl6nm属于无机高分子材料，广泛应用于生活用水和工业污水处理，其中铁元素的化合价为_。答案(1)SiO22CSi2CONa2SiO3CO2H2O=Na2CO3H2SiO3蒸馏(或分馏)(2)2Fe3Cu=2Fe2Cu2(3)Al2O36H=2Al33H2OAl2O32OH=2AlOH2O(4)1 nm100 nm丁达尔效应(5)3解析(1)利用碳酸的酸性比硅酸的酸性强可判断C的非金属性比Si强。两种液体的沸点不同，因此提纯SiHCl3的操作的名称为蒸馏(或分馏)。(2)利用三价铁离子氧化铜去腐蚀铜电路板。(3)氧化铝既能与酸反应，又能与碱反应。(4)利用丁达尔效应区分溶液和胶体。(5)根据化合价代数和等于零的原则可判断铁元素的化合价为3。7生产普通硅酸盐水泥的原料主要有石灰质原料如石灰石(含硫)和黏土质原料，还有少量辅助原料(如铁矿石)。其主要生产工艺如图所示。请回答下列问题：(1)普通硅酸盐水泥熟料的主要成分有_和铁铝酸钙(填名称)。(2)步骤除了产生粉尘外，还可能产生_(至少填两种)等污染性废气。(3)预热器利用回转窑等装置排出废气的余热加热生料并使部分碳酸盐分解。这样做的好处是_。(4)铝率表示熟料中氧化铝与氧化铁的质量比。已知某熟料中Al2O3和Fe2O3的质量分数分别为4.28%和4.53%，则该熟料的铝率为_(计算结果保留两位小数)。(5)熟料还需加入适量石膏(CaSO42H2O)。180 mg某石膏样品受热脱水过程的热重曲线(样品质量随温度变化的曲线)如图所示。样品在热天平中受热脱水时，往往要适速通入适量惰性气体，这样做的目的是_。加热到1 400 时生成的气体能使品红溶液褪色。该温度下发生反应的化学方程式为_。答案(1)硅酸三钙、硅酸二钙、铝酸三钙(2)二氧化硫、一氧化碳、氮氧化物(写化学式也可)(3)提高气固间的换热效率，实现整个煅烧系统的优质、高产、低消耗(4)0.94(5)防止水蒸气对测定产生误差2CaSO42CaO2SO2O2解析(1)普通硅酸盐水泥的成分有硅酸三钙、硅酸二钙、铝酸三钙和铁铝酸钙。(2)水泥生料与煤在水泥回转窑中加热到1 450 时发生反应能生成污染性气体CO，煤燃烧还可产生污染性气体SO2。(3)利用回转窑排出废气的余热来加热生料，使能源得到充分的利用。(4)铝率0.94(5)利用惰性气体排出加热产生的水蒸气，防止水蒸气对测定产生误差。气体能使品红溶液褪色，则该气体为SO2。从曲线图可以看出：200 1 400 的范围内为CaSO4。1 400 时，CaSO4生成了56 mg的固体物质，该固体物质中一定含有Ca，故为CaO。则反应方程式为2CaSO42CaO2SO2O28(xx西安模拟)钢铁工业对促进经济和社会发展起了重要作用。(1)炼铁高炉分为五部分，铁矿石与高温煤气主要在_部分发生反应，在_部分开始生成生铁和炉渣。(2)炼钢时，除磷的化学方程式为_；加入硅、锰和铝的目的是_。(3)不锈钢含有的铬元素是在炼钢过程的吹氧_(填“前”或“后”)加入，原因是_。(4)炼铁和炼钢生产中，尾气均含有的主要污染物是_。从环保和经济角度考虑，上述尾气经处理可用作_。答案(1)炉身炉腰(2)2P5FeO3CaOCa3(PO4)25Fe脱氧和调整钢的成分(3)后避免Cr被氧化(或“氧吹前加入Cr会形成炉渣被除去”)(4)CO燃料(或还原剂)解析(1)炼铁高炉有五个组成部分：炉缸、炉腹、炉腰、炉身和炉喉。铁矿石与高温煤气主要在炉身内进行反应，炉腰处脉石和溶剂反应形成炉渣。(2)脱磷是利用氧化剂和造渣材料共同与磷作用生成磷酸盐炉渣与铁水分离出去，化学方程式为2P5FeO3CaOCa3(PO4)25Fe，加入硅、锰和铝的目的是脱氧调整钢的成分。(3)普通钢中加入铬获得不锈钢，为防止在吹氧过程中被氧化，应在吹氧后加入。(4)炼钢过程大多数元素转化为固体炉渣，CO会作为尾气排出，可以用作气体燃料，以变废为宝。