高考化学一轮复习 专题三 材料加工与性能优化单元集训试题 苏教版选修2.doc

专题三 材料加工与性能优化1下列物质与其用途完全符合的有（ ）Na2CO3制玻璃； SiO2太阳能电池； Na2SiO3木材防火剂； NH3制冷剂；Al2O3焊接钢轨； NaClO消毒剂、漂白织物 Fe2O3红色油漆或涂料A4个 B5个 C6个 D7个【答案】B2下列叙述错误的是A合金材料中可能含有非金属元素B人造纤维，合成纤维和光导纤维都是有机高分子化合物C加热能杀死流感病毒是因为病毒的蛋白质受热变性D在汽车排气管上加装“催化转化器”是为了减少有害气体的排放【答案】B3不同的金属应选用不同的冶炼方法，如：热还原法、热分解法、电解法等。你认为选择的原则主要是依据（ ）A金属在自然界的存在形式 B金属熔点的高低C金属离子得电子的能力 D金属元素在地壳中的含量【答案】C4化学与生活息息相关，下列说法不正确的是（）A.用食醋可除去热水壶内壁的水垢B.淀粉、油脂和蛋白质都是高分子化合物C.自行车钢架生锈主要是电化学腐蚀所致D.新型复合材料使手机、电脑等电子产品更轻巧、实用和新潮【答案】B5化学与生产、生活、社会密切相关，下列说法错误的是A绚丽缤纷的烟花中添加了含钾、钠、钙、铜等金属元素的化合物B加工后具有吸水性的植物纤维可用作食品干燥剂C臭氧、高锰酸钾溶液、次氯酸钠溶液、乙醇溶液均可用于消毒杀菌，且原理相同DPM2.5是指大气中直径小于或等于2.5微米的颗粒物，与肺癌等疾病的发生相关【答案】C62008年，我国的航天事业取得了巨大的成就，航天员翟志刚顺利实现了太空行走。下列说法不正确的是（ ）A在生活舱中，可用过氧化钠制备氧气B金属镁可用作制造飞机、火箭的重要材料C在航天试验用的仪器仪表中大量使用了硅等非金属材料D返回舱外层的隔热瓦使用的是金属材料【答案】D7“神舟”飞船上的太阳能帆板采用了大量先进的复合材料，以便在尽可能提高发电效能的同时，减轻其自身质量，其身价达到了上千万元。下列说法不符合事实的是（ ）A复合材料的使用可以使太阳能帆板承受超高温B复合材料的使用可以使“神舟”飞船质量变轻C复合材料的使用可以使太阳能帆板承受超高强度的改变D复合材料的使用可以使太阳能帆板承受温差造成的热胀冷缩的难题【答案】C8下列说法不正确的是（）A海水淡化可以解决淡水供应危机，向海水中加入明矾可以使海水淡化B我国自行研制的“神七”航天服是由新型“连续纤维增韧”材料做成的，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“地沟油”危害健康，不仅是因为人体所必需的维生素E及脂肪酸油脂已经被破坏，营养低，而且含有黄曲霉素、苯并芘，这两种毒素都是致癌物D纸层析法、钠熔法、铜丝燃烧法都是定性分析法【答案】A9随着工业的发展，橡胶成为重要的工业原料。下列橡胶中可作为耐火橡胶的是（ ）A BC D【答案】B10化学与社会、生产、生活紧密相关，下列说法正确的是（ ）石英只可用于生产光导纤维，且常温下不与任何酸反应； 次氯酸钠溶液可用于环境的消毒杀菌；黑火药由硫黄、硝石、木炭三种物质按一定比例混合制成；用铜片在加热的条件下就可鉴别浓硫酸和稀硫酸；在入海口的钢铁闸门上装一定数量的铜块可防止闸门被腐蚀某些抗酸药的主要成分是碳酸钠，作用是中和胃里过多的盐酸A B C D 【答案】D11化学选修2化学与技术（15分）信息时代产生的大量电子垃圾对环境构成了极大的威胁。某“变废为宝”学生探究小组，将一批废弃的线路析简单处理后，得到含70%Cu、25%Al、4%Fe及少量Au、Pt等金属的混合物，并设计如下制备硫酸铜和硫酸铝晶体的路线：请回答下列问题：（1）第步Cu与酸反应的所有的离子方程式为_；得到滤渣1的主要成分为_。（2）第步加H2O2的作用是_，使用H2O2的优点是_，调溶液pH的目的是使_生成沉淀。（3）用第步所得CuSO45H2O制备无水CuSO4的方法是_。（4）由滤渣2制取Al2（S04）318H2O，探究小组设计了三种方案：上述三种方案中，_方案不可行，原因是_从原子利用率角度考虑，_方案更合理。【答案】（1）Cu+4H+2NO3-Cu2+2NO2+2H2O或3Cu+8H+2NO3-3Cu2+2NO+4H2O Pt和Au（2）将Fe2+氧化为Fe3+ 不引入杂质，对环境无污染 Fe3+、Al3+（3）加热脱水 （4）甲 甲所得产品中含有较多Fe2(SO4)3杂质，丙中含有硫酸钠杂质；乙12钛合金是航天航空工业的重要材料由钛铁矿（主要成分是TiO2和Fe的氧化物）制备TiO2等产品的一种工艺流程示意如下：已知：TiO2+易水解，只能存在于强酸性溶液中TiCl4的熔点-25.0，沸点136.4；SiCl4的熔点-68.8，沸点57.6回答下列问题：（1）写出钛铁矿酸浸时，主要成分TiO2反应的离子方程式 ，加入铁屑的作用是 。（2）操作包含的具体操作方法有 。（3）（3）向“富含TiO2+溶液”中加入Na2CO3粉末得到固体TiO2nH2O，请用恰当的原理和化学用语解释其原因 ，废液中溶质的主要成分是 （填化学式）（4）用金红石（主要含TiO2）为原料，采用亨特（Hunter）法生产钛的流程如下：写出沸腾氯化炉中发生反应的化学方程式 ，制得的TiCl4液体中常含有少量SiCl4杂质，可采用 方法除去（5）TiO2直接电解法生产金属钛是一种较先进的方法，电解液为某种可以传导O2-离子的熔融盐，原理如图所示，则其阴极电极反应为： ，电解过程中阳极电极上会有气体生成，该气体可能含有 【答案】（1）TiO2+2H+=TiO2+H2O ; 使Fe3+还原为Fe2+（2）蒸发浓缩，冷却结晶，过滤（洗涤）（3）溶液中存在水解平衡TiO2+（n+1）H2OTiO2nH2O+2H+，加入的Na2CO3粉末与H+反应，降低了溶液中c（H+），促进水解平衡向生成TiO2nH2O的方向移动；Na2SO4；（4）TiO2+2C+2Cl2TiCl4+2CO；蒸馏（或分馏）（5）TiO2+4e-=Ti+2O2-；O2、CO、CO213【化学选修2 -化学与技未】I.某含锰矿物的主要成分有MnCO3、MnO2、FeCO3、SiO2 、A12O3等。已知FeCO3、MnCO3难溶于水。一种运用阴离子膜电解法的新技术可用于从碳酸锰矿中提取金属锰，主要物质转化关系如下：(1)设备中反应后，滤液1里锰元素只以Mn2+的形式存在，且滤渣1中也无MnO2。 滤渣1的主要成分是 (填化学式）。(2)设备1中发生氧化还原反应的离子方程式是 。(3)设备2中加足量双氧水的作用是 。设计实验方案检验滤液2中是否存在Fe2+: 。(4)设备4中加入过量氢氧化钠溶液，沉淀部分溶解，用化学平衡移动原理解释原因： 。（5）设备3中用阴离子膜法提取金属锰的电解装置如图：电解装置中箭头表示溶液中阴离子移动的方向;则A电极是直流电源的 极。实际生产中，阳极以稀硫酸为电解液，阳极的电极反应式为_ _。该工艺之所以采用阴离子交换膜，是为了防止Mn2+ 进入阳极区发生副反应生成MnO2造成资源浪费，写出该副反应的电极反应式 。II.冰铜矿的主要成分是Cu2S、FeS,含有少许Al2O3和SiO2杂质。由冰铜矿冶炼金属铜的流程如下:已知各离子沉淀的范围如下表离子Fe3+Fe2 +Cu2+开始沉淀pH1.97.06.7沉淀完全pH3.49.010.0请回答下列问题：（1）将冰铜矿粉碎的目的是提高浸出率，另外一种提高浸出率的措施是 。（2）溶液1的成分是 ，若向其中通入足量的CO2可以析出的沉淀是 ，此时溶液中的溶质将变成 。（3）沉淀1加入H2O2和稀H2SO4后，溶液中阴离子只有SO42-，金属阳离子有Cu2+ 和F3+，则该过程的离子方程式为: 。（4)溶液2调节的pH范围为 。（5）对红褐色沉淀进行洗涤并干燥处理，可以得到纯净的Fe(OH)3，可用于制备红色颜料Fe2O3。检验红褐色沉淀是否洗净的方法是 。(6)用惰性电极对溶液3进行电解，电解CuSO4溶液的化学方程式为： ；当两极共产生标准状况下44.8 L气体且阴阳两极产生的气体体积之比为1: 1时，则析出的铜的质量为 。【答案】.（1）SiO2 ；（2）2Fe2+ MnO24H+ = 2Fe3+Mn2+2H2O 或2FeCO3MnO28H+ = 2Fe3+Mn2+CO24H2O；（3）将Fe2+完全氧化为Fe3+； 取滤液2于试管中，加入铁氰化钾溶液，如果有蓝色沉淀产生，则有Fe2，否则没有Fe2。（4）滤渣2中存在Al(OH)3，存在电离平衡: Al3+ + 3OH-Al(OH)3AlO2- + H+ + H2O ，加入NaOH溶液，H被中和，浓度减低， Al(OH)3不断溶解；（5）负极；4OH-4e- =2H2OO2或者2H2O-4e-=O2+4H+ ； Mn2+2H2O2e- = MnO24H+ ；.（1）升高温度或者增大浸取剂浓度等；（2）NaAlO2、Na2SiO3、NaOH；H2SiO3、Al(OH)3；NaHCO3；（3）2H+ + Cu2S + 5H2O2 = 2Cu2+ + SO42- + 6H2O；2H+ + 2FeS + 9H2O2 = 2Fe3+ + 2SO42- + 10H2O；（4）3.4pH6.7；（5）取最后一次洗涤液于试管中，滴加BaCl2溶液，若不产生白色沉淀，则沉淀已经洗净；（6）2CuSO4 + 2H2O 2Cu+ O2+ 2H2SO4；64g。14草酸钴用途广泛，可用于指示剂和催化剂的制备。一种利用水钴矿主要成分为Co2O3，含少量Fe2O3、Al2O3、MnO、MgO、CaO等制取CoC2O42H2O工艺流程如下：已知：浸出液含有的阳离子主要有H+、Co2+、Fe2+、Mn2+、Ca2+、Mg2+、Al3+等；部分阳离子以氢氧化物形式沉淀时溶液的pH见下表：沉淀物Fe(OH)3Fe(OH)2Co(OH)2Al(OH)3Mn(OH)2完全沉淀的pH3796925298（1）浸出过程中加入Na2SO3的目的是将_还原（填离子符号）。（2）NaClO3的作用是将浸出液中的Fe2+氧化成Fe3+，产物中氯元素处于最低化合价。该反应的离子方程式为_。（3）萃取剂对金属离子的萃取率与pH的关系如图所示。滤液中加入萃取剂的作用是_；使用萃取剂适宜的pH是_。A接近20 B接近30 C接近50（4）“除钙、镁”是将溶液中Ca2+与Mg2+转化为MgF2、CaF2沉淀。已知Ksp(MgF2)=73510-11、Ksp(CaF2)=10510-10。当加入过量NaF后，所得滤液c(Mg2+)/ c (Ca2+)= 。【答案】（1）Fe3+ Co2+（2）ClO2-+6Fe2+6H+=6Fe3+Cl-+3H2O（3）除去锰离子；B（4）0.715用硫铁矿（主要含FeS2、SiO2等）制备莫尔盐的流程如下：已知：“还原”时，FeS2与H2SO4不反应，Fe3+通过反应、被还原，其中反应如下：2Fe3+ FeS2=2S+3Fe2+（1）“还原”时，pH不宜过高的原因是_，写出“还原”时反应的离子方程式：_。（2）实验测得“还原”时反应、中被还原的Fe3+的物质的量之比为2：7。计算“还原”后溶液Fe2+的浓度即可确定后面所加(NH4)2SO4的量（溶液体积变化忽略不计）离子离子浓度（molL1）还原前还原后SO423.203.50Fe2+0.15（3）称取23.52g新制莫尔盐，溶于水配成溶液并分成两等份。一份加入足量的BaCl2溶液，得到白色沉淀13.98g；另一份用0.2000mol/LK2Cr2O7酸性溶液滴定，当Cr2O72-恰好完全被还原为Cr3+时，消耗溶液的体积为25.00mL。试确定莫尔盐的化学式（请给出计算过程）。【答案】（其余每空2分，共12分）（1）pH过高时铁元素将沉淀导致产率降低 FeS2 + 14Fe3+ + 8H2O =15Fe2+ + 2SO42 + 16H+（2）3.30（3分） （3）FeSO4(NH4)2SO46H2O（5分）16某工业废液中含有Cu2+、Mg2+、Zn2+等离子，为将其回收利用，再采用了如下工艺已知Zn(OH)2的性质与Al(OH)3相似所用试剂在下列试剂中选择 铁粉 锌粉 稀HNO3 稀H2SO4 稀HCl 稀氨水 NaOH溶液 石灰水请回答下列问题：（1）试剂1、试剂2、试剂3分别可以是_、_、_(填编号)（2）操作2是_、_、_（3）操作3是_（4）加过量CO2时发生反应的离子方程式_（5）在金属冶炼方法中方法1是_方法2是_【答案】（1）、 （6分）（2）加热蒸发、冷却结晶、过滤 （3分）（3）在HCl气流中加热 （2分）（4）ZnO22- + 2CO2 + 2H2O = Zn(OH)2+ 2HCO3- （2分）（5）电解法、还原剂法 （2分）17铁及其化合物有重要用途，如聚合硫酸铁Fe2(0H)n（S04)3-n/2m是一种新型高效的水处理混凝剂，而高铁酸钾（其中铁的化合价为+6)是一种重要的杀菌消毒剂，某课题小组设计如下方案制备上述两种产品：请回答下列问题：（1）若A为H20(g)，可以得到Fe304，写出其转化的化学方程式： 。（2）若C为KNO3和KOH的混合物，写出其与Fe2O3加热共融制得高铁酸钾的化学方程式 并配平：（3）为测定溶液中铁元素的总含量，实验操作：准确量取20.00mL溶液于带塞锥形瓶中，加入足量H202 ，调节pH3，加热除去过量H202 ；加入过量KI充分反应后,再用 O.1OOOmol.L-1 Na2S2O3标准溶液滴定至终点，消耗标准溶液20.00mL。已知：2Fe3+2I=2Fe2+I2 I2+2S2O32-=2I+S4O62-写出滴定选用的指示剂 ,滴定终点观察到