1、温馨提示： 此套题为Word版，请按住Ctrl,滑动鼠标滚轴，调节合适的观看比例，答案解析附后。关闭Word文档返回原板块。课时提升作业 四十六化学与材料的制造和应用(30分钟50分)1.(8分)(2016开封模拟)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：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
2、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_，区分胶体和溶液最简单的方法是_。(5)高分子材料。一种新型高效净水剂m属于无
3、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_。【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。利用液体的沸点不同提纯SiHCl3，因此操作的名称为蒸馏(或分馏)。(2)利用三价铁离子氧化单质铜去腐蚀铜电路板。(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。答案：(1)SiO2+2CSi+2CONa2SiO3+CO2+H2ONa2CO3+H2SiO3蒸馏(或分馏)(2)2Fe3+Cu2Fe2+Cu2+(3)Al2O3+6H+2Al3+3H2OAl2O3+2OH
4、-2Al+H2O(4)1100 nm丁达尔效应(5)+32.(14分)(2016武汉模拟)镁合金废料回收最常用的是熔炼法，其主要工艺流程为废料预处理熔化除铁除气和除渣铸造。(1)废料预处理包括粉碎、除油污和油漆。粉碎方法有干态机械粉碎法和湿喷机械粉碎法，其中容易造成危险的方法是_，理由是_。把油污和油漆一次性除去最适宜的方法是_。A.用热碱洗涤，过滤B.用有机溶剂溶解，过滤C.加热燃烧除去(2)镁合金在加热到935 K时熔化，并不断向其中通入氢气作保护气。若液态镁与空气接触，不但会发生反应产生杂质，而且降低了镁的回收率。写出与空气反应的两个主要反应方程式：_、_。(3)向熔融镁中加入固体硼砂(
5、B2O3)除铁，生成FeB2沉渣，写出有关的化学反应方程式：_。(4)镁合金除了含有铁之外，还含有少量铝。加入C2Cl6可以除去液态镁中的氢气，还能把铝转化为Al4C3沉渣：C2Cl62C+3Cl23C+4AlAl4C3除气除渣炉排出的污染性气体有_。如果1 t镁合金中铝占0.36%，则除去铝最少需要加入C2Cl6_g。【解析】(1)干态机械粉碎法产生金属粉尘，在空气中容易引起爆炸；热碱只能除去油污，不能除油漆，A错；油污和油漆虽然溶于有机溶剂，但是对有机溶剂的处理带来麻烦，成本较高，B错；加热处理，让油污和油漆燃烧生成气体而除去，C正确。(2)镁合金在加热时与空气中的氧气和氮气反应，两个主要
6、反应方程式为2Mg+O22MgO、3Mg+N2Mg3N2。(3)根据信息，化学方程式为B2O3+3Mg+FeFeB2+3MgO。(4)根据反应可知，除气除渣炉排出的污染性气体有氯气、氯化氢。1 t镁合金中含有铝106g0.36%=3 600 g，根据关系式：3C2Cl68Al3237 827x 3 600 gx=11 850 g答案：(1)干态机械粉碎法干态机械粉碎法产生金属粉尘，容易引起爆炸C(2)2Mg+O22MgO3Mg+N2Mg3N2(3)B2O3+3Mg+FeFeB2+3MgO(4)氯气、氯化氢11 850【加固训练】(2016武汉模拟)下图是传统的工业生产金属铝的基本流程图。结合铝
7、生产的流程图回答下列问题：(1)工业冶炼金属铝用的是铝土矿，铝土矿的主要成分是_(填化学式)。石油炼制和煤的干馏产品_(填物质名称)作电解铝的阴极和阳极材料。(2)在金属铝的冶炼中加入冰晶石和氟化钙的目的是_。(3)在冶炼过程中，阳极材料需要定期进行更换，原因是氧化铝溶解并和部分冰晶石发生反应生成Al2O，写出该反应的离子方程式：_。若电解的总反应为2Al2O3+3C3CO2+4Al，则阳极的电极反应式为_。(4)冰晶石能在碱性溶液中分解，写出冰晶石与足量NaOH溶液反应生成两种钠盐的化学方程式：_。(5)已知生产1 mol铝消耗的电能为1.8106J，9 g铝制饮料罐可回收能量为0.2 kJ
8、，则铝制饮料罐的热回收效率=_(热回收效率=100%)。【解析】(1)铝土矿的主要成分是Al2O3；作电解铝的阴极和阳极材料的石油炼制和煤的干馏产品是碳素材料。(2)在金属铝的冶炼中加入冰晶石和氟化钙的目的是降低Al2O3的熔点，减少熔融电解质的能耗。(3)氧化铝溶解和部分冰晶石发生反应生成Al2O的离子方程式为Al2O3+4Al3Al2O+6F-；若电解的总反应为2Al2O3+3C3CO2+4Al，则阳极的电极反应式为C+2Al2O+12F-16e-CO2+4AlF6。(4)冰晶石与足量NaOH溶液反应生成两种钠盐，分别是NaF和NaAlO2，化学方程式为Na3AlF6+4NaOH6NaF+
9、NaAlO2+2H2O。(5)已知生产1 mol铝消耗的电能为1.8106J，9 g铝制饮料罐可回收能量为0.2 kJ，则铝制饮料罐的热回收效率为=100%0.033%。答案：(1)Al2O3碳素材料(2)降低Al2O3的熔点，减少熔融电解质的能耗(3)Al2O3+4Al3Al2O+6F-C+2Al2O+12F-16e-CO2+4AlF6(4)Na3AlF6+4NaOH6NaF+NaAlO2+2H2O(5)0.033%3.(12分)下列是工业上用钛铁矿(精矿)制取金属钛的生产流程：请回答下列问题：(1)已知钛铁矿粉溶于稀硫酸是非氧化还原反应，溶液A中除含有Ti4+、TiO2+外，主要还含有的阳
10、离子有_(填离子符号)。(2)检验溶液中含有Fe3+的方法是_。(3)说明溶液B生成钛酸沉淀的原因：_。(4)已知TiO2反应生成TiCl4时，产物中还有一种可燃性气体，则其化学反应方程式为_；还原剂是_。(5)压电陶瓷的主要成分是钛酸钡(BaTiO3)，它可以用碳酸钡与二氧化钛在高温下反应制得，其化学反应方程式为_。(6)由TiCl4制取Ti的反应方程式为_。【解析】(1)钛铁矿粉中的Fe2O3杂质、FeTiO3均能跟稀硫酸反应：Fe2O3+3H2SO4Fe2(SO4)3+3H2O，FeTiO3+3H2SO4Ti(SO4)2+FeSO4+3H2O(或FeTiO3+2H2SO4TiOSO4+F
11、eSO4+2H2O)；溶液A中除含有Ti4+、TiO2+外，主要还含有的阳离子有Fe2+、Fe3+、H+。(2)检验Fe3+最常用的试剂为KSCN溶液，加入KSCN溶液，溶液变红色，证明含有Fe3+，否则不含Fe3+。(3)Ti4+和TiO2+都容易发生水解反应，加水稀释水解程度增大，温度升高，水解程度也会增大。(4)由题意可写出化学反应方程式：TiO2+2C+2Cl2TiCl4+2CO，氧化剂为Cl2，还原剂是C。答案：(1)Fe2+、Fe3+、H+(2)加入KSCN溶液，溶液变红色，证明含有Fe3+，否则不含(答案合理即可)(3)Ti4+(或TiO2+)的水解程度大且水解时吸热，加水稀释和
12、加热都促进了Ti4+(或TiO2+)的水解(4)TiO2+2C+2Cl2TiCl4+2COC(5)BaCO3+TiO2BaTiO3+CO2(6)TiCl4+2Mg2MgCl2+Ti4.(16分)(能力挑战题)(2016长沙模拟)(1)我国某地区已探明蕴藏有丰富的赤铁矿(主要成分为Fe2O3，还含有SiO2等杂质)、煤矿、石灰石和黏土。拟在该地区建设大型炼铁厂。随着铁矿的开发和炼铁厂的建立，需要在该地区相应建立焦化厂、发电厂、水泥厂等，形成规模的工业体系。据此确定图中相应工厂的名称：A._，B._，C._，D._。以赤铁矿石为原料，写出高炉炼铁中得到生铁和产生炉渣的化学方程式：_、_。(2)玻璃
13、钢可由酚醛树脂和玻璃纤维制成。酚醛树脂由苯酚和甲醛缩聚而成，反应有大量热放出，为防止温度过高，应向有苯酚的反应釜_地加入甲醛，且反应釜应装有_装置。玻璃钢中玻璃纤维的作用是_。玻璃钢具有_等优异性能(写出两点即可)。下列处理热固性酚醛塑料的做法合理的是_。a.深埋b.粉碎后用作树脂填料c.用作燃料d.用有机溶剂将其溶解，回收树脂【解析】(1)煤炭燃烧可以发电，煤干馏可以制取煤焦油，赤铁矿和碳酸钙可以炼铁，碳酸钙和黏土可用来生产水泥，所以四个工厂依次为发电厂、焦化厂、炼铁厂、水泥厂。工业上虽然加入的是炭，但真正起还原作用的是CO：Fe2O3+3CO2Fe+3CO2；CaCO3可用来除去铁矿石中的SiO2：CaCO3+SiO2CaSiO3+CO2。(2)间歇性地加入反应物可使反应温度不会持续升高，同时增加散热装置能防止温度过高而造成的安全问题。酚醛树脂自身不能降解，深埋会造成白色污染，所以选b、c。答案：(1)发电厂焦化厂炼铁厂水泥厂Fe2O3+3CO2Fe+3CO2CaCO3+SiO2CaSiO3+CO2(2)间歇性散热作增强体质量轻、耐腐蚀、抗冲击、绝缘性好(任选两点)b、c关闭Word文档返回原板块
