河南省示范性高中罗山高中高考化学 化学与材料的制造应用复习专练（含解析）.doc

化学与材料的制造应用1燃烧相同质量的下列物质，产生co2的质量最大的是（ ）a.聚乙烯塑料 b.聚丙烯塑料 c.聚苯乙烯塑料 d.天然橡胶2钛和钛合金是21世纪的重要金属材料。它们具有优良的性能，如熔点高、密度小、可塑性好、机械性能好、抗腐蚀能力强，钛合金与人体有很好的“相容性”。根据它们的主要性能，不合实际的用途是（ ）a用于核潜艇设备的制造b用于制造航天设备c用来作保险丝d可用来制造人造骨3制取普通玻璃的主要原料是（ ）na2sio3 caco3 casio3 sio2 na2co3 caoa b c d4我国及美国、日本等国家都已研制出一种陶瓷柴油机，这种柴油机的发动机部件的受热面是用一种耐高温且不易传热的材料来制造的，这种材料是()。a氧化铝陶瓷 b氮化硅陶瓷c光导纤维 d玻璃钢5纳米材料粒子的直径为1-100nm。下列分散系中分散质的微粒直径和纳米材料属于相同数量的是( )。a 溶液 b 悬浊液 c 胶体 d 乳浊液6工业上获得有关物质的方法或途径正确的是（ ）a将氯气通入澄清石灰水，获得漂白粉b工业上，用sio2+2csi+2co制得粗硅c钠可把钛、锆、铌、钽等金属从它们的卤化物溶液里还原出来d工业上将二氧化硫通入过氧化氢溶液，获得硫酸7下列制品与材料类别不对应的是（ ）abcd玻璃不锈钢玻璃钢无机非金属材料有机高分子材料金属材料复合材料8下列有关生铁炼钢的叙述错误的是（ ）a添加必要的元素，改善钢材的组织结构和性b适当降低生铁中的含碳量，除去大部分硫、磷等杂质c加入硅、锰、铝等合金元素调整成分并脱去钢水中的氧d除去生铁中的非金属元素9工业上冶炼金属，常用的方法有四种：、热分解法，、热还原法，、电解法，、湿法冶金。下表中金属与常用冶炼方法相符的是（ ） 10下列说法正确的是（ ）a道尔顿、汤姆生、卢瑟福和门捷列夫等科学家对原子结构模型的建立均作出了卓越的贡献b神七宇航员所穿出仓航天服是由我国自行研制的新型“连续纤维增韧”航空材料做成，其主要成分是由碳化硅、陶瓷和碳纤维复合而成的，它是一种新型无机非金属材料c淀粉、纤维素互为同分异构体，都属于糖类；硝酸纤维、铜氨纤维都属于酯类d生物质能来源于植物及其加工产品所贮存的能量,但不包括城市与工业有机废弃物和农业废弃物等11下列工业生产中用石灰石作为造渣材料的是（ ）a制造普通玻璃b制造硅酸水泥c冶炼钢铁d制漂白粉122009年2月有人在德市白沙镇采矿点浮选所使用的盐酸、硫酸流进农田山沟后，污染环境水质，造成水土流失，是几代人都无法挽回的。a、b、c、d四地的地理位置如下图所示，交通均较为便利，其它的地理条件如下：根据以上信息，硫酸厂厂址应选择在（ ）a.a地 b.b地 c.c地 d.d地13氮化硅陶瓷是一种超硬而且耐磨的物质，可用于制造高性能柴油机部件，它属于（ ）a.金属材料b.无机非金属材料c.复合材料d.功能高分子材料14某高分子化合物的部分结构如下：下列说法正确的是（ ）a.聚合物的链节是b.聚合物的分子式是c2h3cl3c.聚合物的单体是chcl=chcld.若n为聚合度，则相对分子质量是97n15so2通过下列工艺流程可制化工业原料h2so4和清洁能源h2。下列说法中正确的是（ ）a电解槽中也可以用铁电极代替石墨作为阳极 b原电池中负极的电极反应为：so2+2h2o+4e-=so42-+4h+c该工艺流程用总反应的化学方程式表示为：so2+br2+2h2o=2hbr+h2so4d该生产工艺的优点br2被循环利用，原电池产生的电能可充分利用，还能获得清洁能源16tio2既是制备其他含钛化合物的原料，又是一种性能优异的白色颜料。（1）实验室利用反应tio2（s）+2ccl4（g）=ticl4（g）+co2（g），在无水无氧条件下，制取ticl4实验装置示意图如下 有关性质如下表 物质熔点/沸点/其它ccl4-2376与 ticl4互溶ticl4-25136遇潮湿空气产生白雾仪器a的名称是_ ，装置e中的试剂是 。反应开始前必须进行的操作是_ ；反应结束后的操作包括：停止通氮气熄灭酒精灯冷却至室温。正确的顺序为_ （填序号）。欲分离d中的液态混合物，所采用操作的名称是 。（2）工业上由钛铁矿（feto3）（含fe2o3、sio2等杂质）制备tio2的有关反应包括：酸溶：fetio3（s）+2h2so4（aq） feso4（aq）+tioso4（aq）+2h2o（1）水解；tioso4（aq）+2h2o（1） h2t1o3（s）+h2so4（aq）简要工艺流程如下：试剂a为 。钛液i需冷却至70左右，若温度过高会导致产率降低，原因是 。取少量酸洗后的h2tio3，加入盐酸并振荡，滴加kscn溶液后无明显现象，再加h2o2后出现微红色，说明h2tio3中存在的杂质离子是_ ，写出其中发生氧化还原反应的离子方程式_ 。这种h2tio3即使用水充分洗涤，煅烧后获得的tio2也会发黄，发黄的杂质是_ （填化学式）。17某工厂从废含镍有机催化剂中回收镍的工艺流程如图所示（已知废催化剂中舍有ni700%及一定量的al、fe、sio2和有机物，镍及其化台物的化学性质与铁的类似，但ni2的性质较稳定）。已知：部分阳离子以氢氧化物的形式完全沉淀时的ph如下表所示，回答下列间题（1）滤渣a的成分是_，用乙醇洗涤废催化剂的目的是_，从废渣中回收乙醇的方法是_。（2）为提高酸浸速率，可采取的措施有（答两条）_。（3）向a中加人 h2o2时反应的离子方程式为_试剂x可以是_。（4）用方程式表示出由沉淀。制取单质镍的方法_、_。回收mkg上述废催化剂的过程中，若将溶液ph调整为6时消耗了a kgni(oh)2 ，从洗涤到得到滤液b的过程中镍的损失率为3%，后几步操作过程中镍的损失率为5%，则最终得到单质镍的质量为_kg（填计算式）。（5）利用化学镀（待镀件直接置于含有镀层金属的化合物的溶液中）可以在金属、塑料、陶瓷等物品表面镀上一层金属镍或铬等金属，某化学镀镍的溶液中含有ni2和h2po2，在酸性条件下发生的反应之一如下，请配平该反应。与电镀相比，化掌镀的最大优点是：_。18锶(sr)为第五周期第ii a族元素。高纯六水氯化锶晶体(srcl26h2o)具有很高的经济价值，用工业碳酸锶粉末(含少量钡、铁的化合物等杂质)制备高纯六水氯化锶晶体的过程如下图所示。工业碳酸锶浆液水盐酸适量1mol/lh2so4溶液少量30%h2o2调ph至8-10过滤滤液滤渣加热蒸发冷却结晶过滤氯化锶晶体干燥洗涤高纯六水氯化锶晶体已知：srcl26h2o 晶体在61时开始失去结晶水，100时失去全部结晶水。请回答：（1）操作加快反应速率的措施有 (任写一种方法)。碳酸锶与盐酸反应的离子方程式为 。（2）加入少量30% h2o2溶液的发生反应的离子方程式为 。（3）步骤中调节溶液ph至810，宜选用的试剂为_(填序号)：a氨水 b氢氧化钠 c 氢氧化锶粉末 d碳酸钠晶体所得滤渣的主要成分是fe(oh)3和 (填化学式)。（4）工业上用热风吹干六水氯化锶，选择的适宜温度范围是 。a5060 b7080 c80100 d100以上 （5）若滤液中ba2+浓度为1105mol/l，依下表数据推算出滤液中sr2+物质的量浓度不大于 mol/l。 srso4baso4sr(oh)2ksp3.31071.110103.210419某化学小组在实验室模拟用软锰矿（主要成分mno2，杂质为铁及铜的化合物等）制备高纯碳酸锰，过程如下（部分操作和条件略）： 缓慢向烧瓶中（见图）通入过量混合气进行“浸锰”操作，主要反应原理为：so2+ h2o = h2so3mno2+ h2so3 = mnso4+ h2o（铁浸出后，过量的so2 会将fe3+还原为fe2+） 向“浸锰”结束后的烧瓶中加入一定量纯mno2粉末。 再用na2co3溶液调节ph为3.5左右，过滤。 调节滤液ph为6.57.2 ，加入nh4hco3 ，有浅红色的沉淀生成，过滤、洗涤、干燥，得到高纯碳酸锰。回答：（1）“浸锰”反应中往往有副产物mns2o6 的生成，温度对“浸锰”反应的影响如下图，为减少mns2o6 的生成，“浸锰”的适宜温度是 。（2）查阅表1，中调ph为3.5时沉淀的主要成分是 。中加入一定量纯mno2粉末的主要作用是 ，相应反应的离子方程式为 。表1：生成相应氢氧化物的ph物质fe(oh)3fe(oh)2mn(oh)2cu(oh)2开始沉淀ph2.77.68.34.7完全沉淀ph3.79.69.86.7（3）中所得的滤液中含有cu2+，可添加过量的难溶电解质mns除去cu2+，经过滤，得到纯净的mnso4。用平衡移动原理解释加入mns的作用_。（4）中加入nh4hco3 后发生反应的离子方程式是_。（5）检验中沉淀是否洗涤干净的方法是 。20（16分）以黄铁矿为原料制硫酸产生的硫酸渣中含fe2o3、sio2、al2o3、mgo等，用硫酸渣制备铁红（fe2o3）的过程如下：（1）酸溶过程中fe2o3与稀硫酸反应的化学方程式为 ；“滤渣a”主要成份的化学式为 。（2）还原过程中加入fes2的目的是将溶液中的fe3 +还原为fe2 +，而本身被氧化为h2so4，请完成该反应的离子方程式：fes2 + 14fe3 + + h2o= 15fe2 + + so42- + 。（3）氧化过程中，o2、naoh与fe2+反应的离子方程式为 。（4）为了确保铁红的质量，氧化过程需要调节溶液的ph的范围是 （几种离子沉淀的ph见下表）；滤液b可以回收的物质有（写化学式） 。沉淀物fe(oh)3al(oh)3fe(oh)2mg(oh)2开始沉淀ph2.73.87.69.4完全沉淀ph3.25.29.712.4参考答案1c【解析】燃烧相同质量的下列物质，含碳量越高，产生的二氧化碳越多，含有苯基的应是题中选项，因为苯的含碳量最高。2c【解析】因钛的熔点高，故不适合作保险丝。3c【解析】4b【解析】氧化铝陶瓷是一种耐高温结构材料，经常用来做高级耐火材料，导热性好。光导纤维是一种玻璃纤维，主要用于通讯、医疗、信息处理、传能传像、遥测遥控、照明等许多方面。玻璃钢是一种复合材料，强度高而密度小，经常用于游乐车、水上游艇、餐桌椅等产品的生产。而氮化硅陶瓷是一种超硬物质，本身具有润滑性且耐磨损，耐高温且不易传热，不仅可以降低柴油机质量、节省燃料，而且能提高热效率，可用于制造发动机部件的受热面。5c【解析】根据胶体的定义可看出，在胶体这种分散系中，分散质的微粒直径在1nm100nm之间，与题目上纳米材料粒子的直径范围相同，因此该选c。溶液溶质粒子直径小于1nm，而浊液中分散质粒子直径大于100nm。6b【解析】7b【解析】试题分析：a、玻璃属于无机非金属材料，正确；b、氮化硅陶瓷属于无机非金属材料，错误；c、不锈钢是铁、碳等的合金，属于金属材料，正确；d、玻璃钢是玻璃纤维与合成材料塑料复合而成的一种特殊材料，属于复合材料，正确，答案选b。考点：考查金属材料、无机非金属材料、复合材料的判断8d【解析】试题分析：a在生铁炼钢过程中添加必要的元素，可以改善钢材的组织结构和性能，正确，b生铁炼钢，目的是适当降低生铁中的含碳量，除去大部分硫、磷等杂质，正确。c在生铁炼钢加入硅、锰、铝等合金元素调整成分并脱去钢水中的氧，使其达到符合要求的钢制品的要求，错误。d生铁炼钢是调整合金元素的含量，而不是除去生铁中的非金属元素，错误。考点：考查有关生铁炼钢的叙述的正误判断的知识。9b【解析】略10b【解析】a：门捷列夫的贡献主要是描绘一元素周期表及对元素周期律的研究b：正确c：淀粉、纤维素都为高分子化合物，属于混合物，不可能为同分异构体；铜氨纤维属于人造纤维，不属于酯类d：生物质能就是太阳能以化学能形式贮存在生物质中的能量形式，即以生物质为载体的能量。城市与工业有机废弃物和农业废弃物等均为生物质能11c 【解析】炼铁：用caco3去脉石sio2：caco3caoco2caosio2casio3炼钢：fescaocasfeo2p3cao5feoca3(po4)25fe。故选c。12b【解析】考虑到硫酸运输的费用是黄铁矿运费的多倍，硫酸厂厂址应该选择在硫酸的消费中心b地。13b【解析】氮化硅陶瓷超硬耐磨是一种新型无机非金属材料，它不符金属材料、复合材料、功能高分子材料的条件，故答案b。14cd【解析】该高分子是加聚产物，链节为,单体是chcl=chcl，聚合物分子式为（c2h2cl2）n(n为正整数)，若聚合度为n，相对分子质量为97n。15d【解析】试题分析：a、若用铁电极代替，则铁失电子，错误；b、电荷不守恒，错误；c、总反应为:so2+2h2o=h2+h2so4，错误；d、有流程图可知，溴可以循环使用，且无污染性的物质生成。考点：考查了工业流程分析。 16（1）（球形）干燥管 浓硫酸 检查装置的气密性 蒸馏（2）铁粉 由于tioso4容易水解，若温度过高，则会有较多tioso4水解为固体h2tio3而经过滤进入feso47h2o中导致tio2产率降低。fe2+ h2o2+2fe2+2h+=2fe3+2h2o fe2o3【解析】试题分析：（1）仪器a的名称是球形干燥管，仪器b的作用是加热ccl4，使整个装置充满四氯化碳蒸汽。任何有气体参加的反应或制备气体的反应，在反应开始前都要检查装置的气密性。反应结束后为了防止ticl4潮解，正确的操作顺序是熄灭酒精灯冷却至室温 停止通氮气 。ticl4和ccl4的混合物，因为它们是沸点不同的、互溶的液态混合物，所以分离二者的方法是蒸馏。（2）在钛铁矿feto3中含有fe2o3、sio2等杂质。在加入h2so4时钛铁矿及fe2o3溶解在其中，不能溶解的sio2通过过滤分离除去。在滤液中含有fe2 (so4)3,为了制取纯净的绿矾，要在钛液中加入fe粉把fe2 (so4)3还原为feso4。由于tioso4容易水解，若温度过高，则会有较多tioso4水解为固体h2tio3而经过滤进入feso47h2o中导致tio2产率降低。滴加kscn溶液后无明显现象，再加h2o2后出现微红色，说明h2tio3中存在的杂质离子是fe2+。其中发生氧化还原反应的离子方程式h2o2+2fe2+2h+=2fe3+2h2o。在h2tio3受热分解时，其中的杂质fe(oh)3也发生了分解反应：2fe(oh)3fe2o3+3h2o 。分解产生的fe2o3混在tio2使物质发黄。 考点：考查仪器的辨认、装置气密性的检查、实验的顺序、杂质的检验与除去、混合物的分离及盐的水解。1715分，除注明外，每空2分（1）sio2（1分），溶解、除去有机物（1分），蒸馏（1分）。（2）将废催化剂粉碎或适当地提高硫酸的浓度、浸泡时的温度。（3）2fe2+2h+h2o2=2fe3+2h2o。naoh（4）ni(oh)2 nio+h2o 2al+3nioal2o3+3ni，(70%97%mkg+59/93akg)95%；（5）2 1 h2o2+1+2h+,b，不消耗电能，节约能源。【解析】试题分析：（1）用乙醇洗涤的目的是溶解并除去有机物杂质，利用蒸馏的方法可将乙醇与其他有机物分离开；因为只有二氧化硅不与硫酸反应，故滤渣a是二氧化硅。（2）将废催化剂粉碎或适当地提高硫酸的浓度，浸泡时的温度均可提高酸浸速率。（3）加入过氧化氢的目的是将亚铁离子氧化成铁离子，由表中数据及流程图可知，加入试剂x的目的是将镍转化为ni(oh)2，故x是碱类物质。（4）ni(oh)2，转化为单质镍的方法是先将其加热使其转化为氧化镍，然后用还原剂进行还原，mkg废催化剂中含镍的质量为70%mkg，在经过洗涤及酸浸转化到滤液b中的镍元素为70%97%mkg，akg ni(oh)2中含有镍为59/93akg，故最终得到的单质镍为(70%97%mkg+59/93akg)95%。（5）首先依得失电子守恒配平氧化剂与还原剂，氧化产物与还原产物的计量数，在依据电荷守恒、质量守恒得知有水参加反应并有氢离子生成。考点：物质的制备和氧化还原反应。18（16分）（1）（共5分）升高温度、或增大盐酸浓度、或充分搅拌等（合理均可，2分） srco3+2h+=sr2+co2+h2o （3分）（2）（共3分）2fe2+h2o2+2h+=2fe3+2h2o （3）（共4分）c（2分） baso4（2分） （4）（共2分） a （5）（共2分）0.03（或3102） 计算过程：c(so42)=1.11010105 moll1=1.1105 moll1，c(sr2+)=3.31071.1105 moll1=3102 moll1【解析】试题分析：（1）根据影响化学反应速率的因素，升高温度、或增大盐酸浓度、或充分搅拌等都能加快反应速率；盐酸的酸性比碳酸强，因此碳酸锶与盐酸能发生复分解反应，同主族元素具有相似性，镁、钙、锶、钡都是第iia族，碳酸镁微溶、碳酸钙难溶、碳酸钡难溶，由此推断碳酸锶难溶于水，应保留化学式，则该反应为srco3+2h+=sr2+co2+h2o；（2）铁的化合物溶于盐酸时可能生成亚铁离子和铁离子，双氧水具有强氧化性，是绿色氧化剂，可以将亚铁离子氧化为铁离子，即2fe2+h2o2+2h+=2fe3+h2o，便于除铁；（3）氨水与氢离子容易结合成铵根离子，虽然能消耗氢离子，升高溶液的ph，但是引入的铵根离子是新的杂质，故a选项错误；氢氧化钠也能消耗氢离子，达到调节溶液ph的目的，但是引入的钠离子是新的杂质，故b选项错误；氢氧化锶能消耗氢离子，将溶液ph调至810，且引入的锶离子是目标产物需要的离子，故c选项正确；碳酸钠能消耗氢离子，但是会引入钠离子，故d选项错误；由于钡的化合物溶于盐酸产生钡离子，加入过量硫酸时，硫酸根离子与钡离子结合生成硫酸钡沉淀，则滤渣的主要成分是氢氧化铁和硫酸钡；（4）由于srcl26h2o 晶体在61时开始失去结晶水，100时失去全部结晶水，为了减少目标产物的损失，不能使温度达到61或61以上，故只有a选项正确；（5）由于baso4(s) ba2+so42，ksp(baso4)=c(ba2+)c(so42)，则滤液中c(so42)= 1.110101105 mol/l =1.1105mol/l，由于srso4(s) ba2+so42，为了防止锶离子沉淀，则qc(srso4)=c(sr2+)c(so42)ksp(srso4)，则滤液中c(sr2+)3.31071.1105 mol/l =3.0102mol/l。考点：考查物质制备化学工艺流程，涉及加快酸浸反应速率的措施、盐酸与碳酸锶反应的离子方程式、加入过氧化氢时反应的离子方程式、选择合理的试剂调节溶液ph除杂、滤渣的成分、选择合适的烘干温度、硫酸钡和硫酸锶溶度积的计算等。19（12分）（1）150 （或150以上）（1分）（2） fe(oh)3 （1分） 将fe2+氧化为fe3+ ，将过量的so2氧化除去（2分） mno22fe2+4h+=mn2+2fe3+2h2o ， mno2+so2 = mn2+ + so42- （2分）（3）mns(s)mn2+(aq)+s2-(aq)+cu2+(aq)cus(s)生成的cus比mns更难溶，促进mns不断溶解，平衡右移，使cu2+除去。（2分）（4）mn22hco3mnco3co2h2o （2分）（5）取少量最后一次洗涤后的滤液放入试管中，滴加酸化的bacl2溶液，若无白色沉淀产生，则沉淀洗涤干净；反之则未洗干净。（2分）（其他答案合理，给分）【解析】试题分析：（1）根据图1和图2，150以上时，副产物mns2o6 的生成率 低，mn2 的浸出率高，答案：150 （或150以上）（1分）（2）ph在2.7到3.5之间时沉淀主要成分是fe(oh)3 ，答案：fe(oh)3 1分）fe2 在ph为7.6到9.6之间沉淀，而此时mn2 也产生沉淀，无法分离，故要将fe2 氧化成fe3 以便在ph小于8.7时沉淀，与mn2 分离，故答案：将fe2+氧化为fe3+ ，将过量的so2氧化除去（2分）mno22fe2+4h+=mn2+2fe3+2h2o ， mno2+so2 = mn2+ + so42- （2分）（3）cu2 mnsmn2cus,沉淀的转化，由溶解度较大的mns转化为溶解度较小的cus,原理见答案。答案：mns(s)mn2+(aq)+s2-(aq)+cu2+(aq)cus(s)生成的cus比mns更难溶，促进mns不断溶解，平衡右移，使cu2+除去。（2分）（4）中加入nh4hco3 后发