优化方案2020高考化学总复习 选修部分 化学与技术 第二单元 化学与材料的制造、应用课后达标检测 苏教版

化学和材料制造及应用1.(山东卷2020)废弃的硬质合金工具含有碳化钨、金属钴和少量杂质铁。碳化钨和钴可以通过电解回收。工艺流程图如下：(1)电解时，废刀具用作阳极，不锈钢用作阴极，盐酸溶液用作电解液。阴极的主电极反应公式为_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _。(2)在纯化步骤中获得的滤饼的主要成分是_ _ _ _ _ _。回收的洗涤液代替水制备电解液用于循环使用_ _ _ _ _ _。(3)解决方案一的主要组成部分是_ _ _ _ _ _ _ _。氯化钴洗涤不充分对最终产品的纯度没有明显影响，但焙烧会造成环境污染，因为_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _。(4)将二氧化碳还原为一氧化碳粉末的化学反应方程式为_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _。分析：(1)盐酸溶液为电解质，阴极溶液中的阳离子h发生还原反应，电极反应式为2h 2e-=H2(2)废刀具电解时得到碳化钨固体，阳极上的铁和钴发生氧化反应生成Fe2+和Co2+，进入电解液。在电解液中加入H2O2可以将Fe2+氧化成Fe3+，并在通入NH3后沉淀出铁(OH)3。过滤得到的滤饼的主要成分是铁(羟基)3。滤饼洗涤液含有二氧化碳，回收洗涤液的目的是回收二氧化碳(或一氧化碳)。(3)加入(NH4)2CO 4溶液后发生反应：CoCl 2(NH4)2CO 4=CoC2O 42NH4Cl。溶液一主要含有氯化铵。如果氯化钴没有被充分洗涤，氯化铵将在加热过程中分解产生NH3和氯化氢气体。(4)H2和Co2O3发生氧化还原反应生成钴和H2O，反应的化学方程式为3H2 Co2O3=2CO 3H2O。回答：(1)2h 2e-=H2(2) fe (oh) 3Co2(或Co)(3)氯化铵在焙烧过程中分解生成氨气和氯化氢(4)Co2O3+3H2=2Co+3H2O2.生产普通硅酸盐水泥的原料主要包括石灰原料(如石灰石(硫磺)和粘土原料，以及少量辅助原料(如铁矿石)。主要生产过程如图所示。请回答以下问题：(1)普通硅酸盐水泥熟料的主要成分为_ _ _ _ _ _ _ _、_ _ _ _ _ _和_ _ _ _ _ _ _ _。(姓名待填)(2)步骤(2)除了灰尘之外，还可能产生_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _(至少两个)和其他污染废气。(3)预热器利用回转窑等设备排出的废气余热加热生料并分解部分碳酸盐。这样做的好处是_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ .(4)铝比表示熟料中氧化铝与氯化铁的质量比。众所周知，熟料中Al2O3和Fe2O3的质量分数分别为4.28%和4.53%，那么熟料的铝比是_ _ _ _ _ _(保留两位小数用于计算)。(5)熟料中应加入适量石膏。180毫克石膏样品在热脱水过程中的热重曲线(样品质量对温度的曲线)如图所示：(1)当样品在热平衡下被加热和脱水时，通常以适当的速率引入适量的惰性气体， 这样做的目的是_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ .(2)加热到1 400时产生的气体会使品红色溶液褪色。在此温度下反应的化学方程式为_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ .分析：(1)普通硅酸盐水泥的组成包括硅酸三钙、硅酸二钙和铝酸三钙。(2)生料和煤在水泥回转窑中加热到1 450时，反应会产生污染气体一氧化碳和一氧化氮，煤燃料也会产生污染气体二氧化硫和氮氧化物。(3)利用回转窑排出的废气余热加热生料，充分利用能源。(4)铝比= 0.94。(5) (1)使用惰性气体排出加热产生的水蒸气，以防止水蒸气在测量中产生误差。(2)气体会使品红溶液褪色，那么气体就是SO2。从图中可以看出硫酸钙在200 1 400的范围内。在1 400，硫酸钙(1 40毫克，约110-3摩尔)产生56毫克固体物质，其中必须含有钙，因此是氧化钙。则反应方程式为2ca so42 Cao 2 O2O2。答：(1)硅酸三钙硅酸二钙铝酸三钙(2)二氧化硫、一氧化碳和氮氧化物(化学式也可以写成)(3)提高气固间的换热效率，实现整个煅烧系统的高质量、高产量和低消耗(4)0.94(5) (1)防止水蒸气在测量中产生误差2caso 42 Cao+2so 2+O23.铝是地壳中最丰富的金属元素。法国冶金学家德维尔用金属钠还原氯化钠和氯化铝的复盐，得到简单的金属铝。美国霍尔公司和法国埃鲁公司分别电解熔融氧化铝和冰晶石的混合物生产金属铝，为今天大规模生产铝奠定了基础。工业生产金属铝的原料是铝矾土(主要成分是Al2O3，还含有Fe2O3)。工业上获得更纯氧化铝的过程如图所示。(1)经分析，不溶物A的主要成分为_ _ _ _ _ _。(2)工业电解铝冶炼的化学方程式为_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _。如果有1摩尔的电子通过电路，就可以得到铝。(3)在电解过程中加入冰晶石(Na3AlF6)，目的是_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _。(4)电解产生的金属铝位于熔融液体的_ _ _ _ _ _(填入“上层”或“下层”)。(5)阴极和阳极均由_ _ _ _ _ _材料制成；电解过程中消耗的电极是_ _ _ _ _ _ _ _(填写“阳极”或“阴极”)。(6)铝是高耗能产品，废铝的回收利用非常重要。在工业中，节能减排的理念可以通过将再生铝制成_ _ _ _ _ _(代码)得到最好的体现。A.b .氧化铝冰晶石C.硫酸铝锭分辨率：(1)Fe2O3不与氢氧化钠溶液反应，作为不溶物被滤出。(2)每转移1摩尔电子，可产生9克铝。(3)Al2O3熔点高，不容易熔化，而Na3AlF6容易熔化，Al2O3可以溶解在液态Na3AlF6中。因此，冰晶石被用来降低氧化铝的熔点。(4)铝的密度比Al2O3和Na3AlF6的混合熔体的密度高，所以它在下层。(5)双极材料由熔点高、性能稳定的石墨制成。当阳极上产生氧气时，石墨将在高温下发生氧化反应，产生CO2并被消耗掉。(6)简单的铝来之不易(高能耗)，所以最好熔化和铸造铝锭，然后用它们作为原料，以降低铝冶炼过程中的能耗。答：(1)fe2o 3(2)2al 2o 34 al 3o 29(3)降低Al2O3 (4)下层(5)石墨阳极(6)c的熔化温度4.材料广泛应用于人类生产、生活和科学研究中，化学与材料的制备密切相关。请回答以下问题：(1)传统硅酸盐材料属于无机非金属材料，其中_ _ _ _ _ _ _ _ _ _需要经过原料混合成型干燥烧结冷却等过程。工业玻璃生产的化学方程式为_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _(只写一个)。(2)以下是新的无机非金属材料_ _ _ _ _ _ _ _(填写序号)。A.光学玻璃b .混凝土C.单晶硅d .二氧化硅(3)自然界中的金属元素大多以化合态存在于天然矿物中。金属冶炼所依据的反应原理是_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _；根据不同金属的性质，金属冶炼采用不同的方法，铝冶炼采用_ _ _ _ _ _ _方法。冶铁的原理用化学方程式来表示：_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _(写一个)。从氧化铬中还原铬并产生大量热量的反应方程式为_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _。(4)PAFC 铝磷酸盐是一种广泛使用的高效净水剂。以下关于PAFC的陈述是正确的。A.PAFC是一种新型有机高分子材料B.PAFC的铁是2C.在强酸性和强碱性溶液中，PAFC将失去净水效果D.PAFC溶于水并电离oh-，oh是一种碱。(5)复合材料是一种新型材料。该复合材料由两部分组成，其中_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _为粘结剂，_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _为碳纤维复合材料中的碳纤维。分析：(1)陶瓷制备过程不同于玻璃和水泥制备过程，它需要成型和干燥；玻璃制备过程中的两个主要化学反应是二氧化硅、石灰石和纯碱之间的反应。(2)光学玻璃在普通玻璃的基础上只添加了含钾、铅等元素的成分，但它也属于普通硅酸盐材料，A是错误的；混凝土是水泥和沙子的混合物。它也是一种传统的无机非金属材料。错误。(3)金属材料使用简单的金属物质，而天然矿物中的金属元素大多以结合态的形式存在，因此有必要根据氧化还原反应原理对其进行熔炼。铝是活性的，不能被还原。它通常用电解法熔炼。(4)已知alfe (oh) ncl6-n m中的铁为3，该化合物的正负价的代数和为零；根据alfe (oh) ncl6-n m的组成，它是一种新型无机材料。强酸性溶液中Fe3+和Al3+的水解会被抑制而形成相应的胶体，而强碱性溶液中会形成铁(羟基)3和铝(羟基)3沉淀，从而失去净水功能。(5)复合材料由起粘结作用的基体和起骨架作用的增强体组成。答案：(1)陶瓷na2co 3 SiO 2n a2 SiO 3 CO2 (或CaCO3 SiO 2 casio 3 CO2 (2)CD(3)氧化还原反应电解Fe2O3 3co 2 Fe 3co 2(其他合理的答案也可用)cr2o3 2alal 2o3 2cr (4) c (5)基体增强5.铜是以黄铜矿(FeCuS2为主要成分，铜含量约为1%)为原料制备的，这是一种熔炼铜的方法。生产流程如下：(1)工艺二涉及的主要反应过程如下：然后是由反应产生的“一种导致酸雨的气体”形成的酸雨，实验检查组测定了新鲜酸雨的酸碱度，发现酸碱度随着时间的推移而逐渐降低，并用化学方程式表示酸碱度逐渐降低的原因：_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _。(2)工艺三涉及的主要反应和工艺有：(1)请在方框中填入修正后的化学计量数，并用单线桥标记电子转移的方向和数量。O2Cu2O+SO2K(2)如果在反应中生成1摩尔SO2，Cu2OCu2ScuSO2=不平衡，则_ _ _ _ _ _摩尔单价铜被还原。(3)石英砂的主要成分为_ _，1摩尔主要成分中所含的化学键为_ _ _ _ _ _钠(钠指雅芳加得雷欧常数)。添加适量石英砂的目的是_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ .(3)工艺五的生产方法名称为_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _。(4)冶炼过程中的废气回收后，可用于制备_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _。