1、同步检测七第三单元化学与材料的发展(B卷)本试题分为第卷和第卷两部分,第卷为选择题,共45分;第卷为非选择题,共55分。满分100分,考试时间为90分钟。可能用到的相对原子质量:H:1C:12N:14O:16Na:23S:32第卷(选择题,共45分)一、选择题(本题包括15个小题,每题3分,共45分。每小题只有一个选项符合题意)1.下列不符合当今化学研究方向的是A.发现新物质B.合成新材料C.研究化学反应的微观过程D.研究化学反应中原子守恒关系答案:D解析:原子守恒是质量守恒定律的一部分,是早已证明的,不需再研究。2.能正确表示下列反应的化学方程式是A.黄铁矿煅烧:B.石英与石灰石共熔:C.氨
2、的催化氧化:D.氯气与石灰乳反应:2Cl2+2Ca(OH)2=CaCl2+CaClO2+2H2O答案:C解析:黄铁矿煅烧生成Fe2O3与SO2,石灰石的成分是CaCO3,氯气与石灰乳反应生成Ca(ClO)2。3.下列有关材料的说法不正确的是A.传统的无机材料虽有不少优点,但质脆,经不起热冲击B.新型无机非金属材料虽然克服了传统无机材料的特点,但强度比较差C.高温结构材料具有耐高温、抗氧化、耐酸碱腐蚀、硬度大、耐磨损、密度小等优点D.新型无机非金属材料的特性之一是具有电化学特性答案:B4.关于水泥的说法中错误的是A.制造水泥的生产属于硅酸盐工业B.水泥是经过复杂的物理、化学变化后生成的一种化合物
3、C.水泥在水中或空气中均能硬化D.水泥的生料和空气、煤粉在回转窑中是逆向操作答案:B解析:水泥是混合物,主要成分有硅酸三钙、硅酸二钙、铝酸三钙、铁铝酸三钙等。5.陶瓷已广泛应用于生活和生产中,下列不属于陶瓷制品的是A.喝茶用的紫砂壶B.实验室中的蒸发皿C.实验室中的试管D.建筑上烧制的砖瓦答案:C解析:试管的主要成分为玻璃。6.下列离子方程式不正确的是A.AlCl3溶液中加入过量的NaOH溶液:B.AlCl3溶液中加入过量的氨水:C.Al(OH)3加入氨水:D.NaAlO2溶液中通入过量答案:C解析:Al(OH)3与强酸、强碱反应,与弱碱氨水不反应。7.埋在地下的输油铸铁管道,在下列各情况下,
4、被损耗速度最慢的是A.在含铁较多的酸性土壤中B.在潮湿疏松透气的土壤中C.在干燥致密不透气的土壤中D.在含碳粒较多、潮湿透气的土壤中答案:C解析:酸性土壤中易发生析氢腐蚀,潮湿透气的土壤中易发生吸氧腐蚀。8.铝能用于冶炼金属(如Fe、V、Mn等),这是因为铝具有A.两性B.导电性C.熔点低D.还原性强,反应中放出大量的热答案:D9.在钢铁腐蚀过程中,下列五种变化可能发生的是Fe2转化为Fe3产生H2O2被还原Fe(OH)3失水形成Fe2O3H2O杂质碳被氧化A.B.C.D.答案:C解析:析氢腐蚀产生H2,吸氧腐蚀O2被还原,但杂质碳只是构成了原电池的正极,本身没有变化。10.日、美三位科学家因
5、发现“导电聚合物”而获2000年诺贝尔奖化学奖。已知某导电聚合物的结构式是,其单体是A.CH2=CH2B.CH2=CHCH=CH2C.CHCHD.CH3CH3答案:C11.在转炉炼钢后期要加入硅铁,下列叙述与硅铁无关的是A.提供还原剂B.除去氧化亚铁C.除去氧化锰D.提高硅元素的质量分数答案:B解析:后期要加入硅铁是作为脱氧剂(还原剂),并提高硅的质量分数,改善钢材性能,但氧化亚铁主要是与碳反应生成铁和一氧化碳从而除去氧。12.下列叙述不正确的是A.石油主要是各种烷烃、环烷烃、芳香烃组成的混合物,没有固定的熔点B.聚乙烯可由表示,加热到某一温度,则可全部熔化C.同质量的乙烯和聚乙烯燃烧后生成C
6、O2的质量相等D.油脂是天然高分子化合物答案:D解析:天然高分子化合物有淀粉、纤维素、蛋白质等,相对分子质量在一万以上,油脂的相对分子质量显然很难达到这一数值。13.下列单体在一定条件下能发生加聚反应生成的是A.CH3CH=CH2和CH4B.CH2=C(CH3)CH=CH2C.CH3CH=CH2和CH2=CH2D.(CH3)2CHCH=CH2答案:B14.下列反应不属于聚合反应的是A.乙烯制聚乙烯B. C.由乙烯制氯乙烯D.由丙烯制聚丙烯答案:C解析:C项为加成反应。15.电解熔融Al2O3冶炼金属铝时,当电路中通过30 mol电子时,理论上可得到金属铝A.180 gB.270 gC.30 m
7、olD.10 mol答案:B解析:Al2O3中铝为3价,生成1 mol铝需要3 mol电子,通过30 mol电子时生成10 mol Al,也就是270 g铝。第卷(非选择题,共55分)二、填空题(本大题5小题,共46分)16.(4分)三硅酸镁被用来治疗胃酸过多的胃溃疡,是因为该物质不溶于水,服用后能中和胃酸,作用持久。把三硅酸镁Mg2Si3O8nH2O改写成氧化物的形式为_,它中和胃酸(HCl)的化学方程式是_。答案:2MgO3SiO2nH2O2MgO3SiO2nH2O4HCl=2MgCl23SiO2(n2)H2O解析:若直接写Mg2Si3O8nH2O与HCl(aq)的反应,则无从下手,先将M
8、g2Si3O8nH2O改写成氧化物形式:2MgO3SiO2nH2O,再写与HCl(aq)的反应则较易。17.(12分)聚合氯化铝晶体的化学式为Al2(OH)nCl6nxH2Om,它是一种高效无机水处理剂,它的制备原理是调节增大AlCl3溶液的pH,通过促进其水解而结晶析出。其制备原料主要是铝加工行业的废渣铝灰,它主要含Al2O3、Al,还有SiO2等杂质。聚合氯化铝生产的工艺流程如下:(1)搅拌加热操作过程中发生反应的离子方程式_;_。(2)生产过程中操作B和D的名称均为_(B和D为简单操作)。(3)反应中副产品a是_(用化学式表示)。(4)生产过程中可循环使用的物质是_(用化学式表示)。(5
9、)调节pH至4.04.5的目的是_。(6)实验室要测定水处理剂产品中n和x的值。为使测定结果更准确,需得到的晶体较纯净。生产过程中C物质可选用_。A.NaOHB.AlC.氨水D.Al2O3E.NaAlO2答案:(1)Al2O36H=2Al33H2O2Al6H=2Al33H2(2)过滤(3)H2(4)HCl(5)促进AlCl3水解,使晶体析出(6)B D Al2O3、Al能与盐酸反应生成AlCl3,同时有H2放出。在搅拌加热的情况下多余的盐酸挥发出来的HCl可用水喷淋形成e溶液,回收利用。AlCl3溶液降温熟化,通过调节pH使Al3水解形成聚合氯化铝晶体而析出,不能用NaOH、氨水、NaAlO2
10、等,避免引入杂质离子。18.(12分)现代社会中铜在电气、交通、机械和冶金、能源及石化工业、高科技等领域有广泛的应用。某铜矿石含氧化铜、氧化亚铜、三氧化二铁和脉石(SiO2),现采用酸浸法从矿石中提取铜,其工艺流程图如下。其中铜的萃取(铜从水层进入有机层的过程)和反萃取(铜从有机层进入水层的过程)是现代湿法炼铜的重要工艺手段。已知:Cu2O+2H+=Cu2+Cu+H2O;当矿石中三氧化二铁含量太低时,可用硫酸和硫酸铁的混合液浸出铜;反萃取后的水层2是硫酸铜溶液。回答下列问题:(1)矿石用稀硫酸处理过程中发生反应的离子方程式为:Cu2O+2H+=Cu2+Cu+H2O_、_ (写其中2个)。(2)
11、“循环”经多次循环后的水层1不能继续循环使用,但可分离出一种重要的硫酸盐晶体。若水层1暴露在空气中一段时间后,可以得到另一种重要的硫酸盐,写出水层1暴露在空气中发生反应的离子方程式:_。(3)写出电解过程中阳极(惰性电极)发生反应的电极反应式:_。(4)该工艺最大亮点是它符合下列原理_。A.化学平衡B.绿色化学C.质量守恒D.能量守恒E.相似相溶F.酸碱中和G.氧化还原反应(5)铜、银、金是人类认识最早的三种金属,因为很早就被人们用作钱币,因而有“货币金属”之称。由于铁的金属性比铜、银、金强,相对而言,人类认识铁稍晚。某研究性学习小组为了证明铁的金属活动性比铜强,设计了如下方案:铁片置于硫酸铜
12、溶液中有铜析出;铁、铜和氯气反应分别生成FeCl3和CuCl2;足量的铁粉和铜粉和浓硫酸反应生成FeSO4和CuSO4;铜片置于FeCl3溶液中铜片逐渐溶解;把铁片和铜片置于盛有稀硫酸的烧杯中,并用导线连接,铁片上无气泡产生,而铜片上有气泡产生;把铁片和铜片置于盛有浓硝酸的烧杯中,并用导线连接,铁片上有气泡产生,而铜片上无气泡产生。以上设计合理的有_。A.两种方案B.三种方案C.四种方案D.五种方案答案:(1)CuO2H=Cu2H2O,Fe2O36H=2Fe33H2O,Cu2Fe3=2Fe2Cu2(任写两个)(2)4Fe2O24H=4Fe32H2O(3)4OH4e=2H2OO2(4)B (5)
13、A 稀硫酸加入矿石中,CuO、Cu2O以及Fe2O3溶解,有少量Cu生成,若Fe2O3含量低时,可通过加Fe2(SO4)3来吸收Cu。CuSO4溶液通过有机萃取剂进入有机溶剂中从而与含Fe3的酸液(水层1)分离。对有机萃取剂反萃取可得CuSO4(水层2),回收萃取剂可循环利用。(4)该工艺利用有机萃取技术和电解法制铜,很多物质可循环使用,无污染物质生成,符合绿色化学的要求。金属离子在有机溶剂中的萃取不符合相似相溶原理,E项不可选。其他选项也非该工艺的亮点,不可选。19.(9分)工业上用铝土矿(成分为氧化铝、氧化铁)制取铝的过程如下:请回答下列问题:(1)水蒸气的作用_。(2)沉淀C的化学式为_
14、,该物质除了用于金属冶炼以外,还可用作_。(3)操作、操作、操作都用到的玻璃仪器有_。(4)实验室洗涤Al(OH)3沉淀应该如何操作:_。(5)生产过程中,除NaOH、H2O可以循环使用外,还可以循环使用的物质有_(填化学式)。用此法制取铝的副产品是_(填化学式)。(6)写出Na2CO3溶液与CaO反应的离子方程式:_。答案:(1)加热使反应速率加快(2)Fe2O3颜料(3)烧杯、漏斗、玻璃棒(4)用玻璃棒引流向过滤器中加水浸没沉淀,滤去洗液后,反复23次即可(5)CaO和CO2Fe2O3和O2(6) 20.(9分)“杭州创造”首届十大创新成就评选发布晚会上,浙江省富通集团光纤预制棒项目赢得十
15、大创新成就殊荣。光纤预制棒是光缆生产的最“源头”项目,目前国内光缆生产厂家约200家,大部分靠买进口光纤预制棒来生产光缆。(1)光纤预制棒的化学成分是_,晶体类型为_。(2)如果把光缆裸露在碱性土壤中,结果会短路,用离子方程式说明原因_。(3)下列说法正确的是_。A.石英玻璃与普通玻璃都是硅酸盐制品B.二氧化硅是良好半导体材料C.工艺师用盐酸刻蚀石英制作艺术品D.石英与二氧化碳化学键类型相同(4)石英可以制备各种各样的陶瓷制品,如坩埚、蒸发皿、氮化硅高温结构陶瓷等。写出氮化硅的化学式_,工业上用石英、焦炭、氮气制备氮化硅,写出反应方程式_。(5)晶体硅是电子工业的重要材料,工业上大量的晶体硅是
16、由石英为原料制备得到的。制备纯硅的主要步骤如下:高温下用碳还原二氧化硅制得粗硅;粗硅与干燥HCl气体反应制得SiHCl3;SiHCl3与过量H2在1 0001 100 反应制得纯硅。其中用SiHCl3与过量H2反应制备纯硅的装置如右(热源装置略去)。为保证制备纯硅实验的成功,操作的关键是检查实验装置的气密性,控制好反应温度以及_。装置C中的烧瓶需要加热,其目的是_。装置D中发生反应的化学方程式为_。答案: (1)SiO2原子晶体(2) (3)D (4)Si3N43SiO22N26C=Si3N46CO(5)排尽装置中的空气使滴入烧瓶中的SiHCl3汽化三、计算简答题(本题1小题,共9分)21.碳纤维质轻、耐高温、有很高的抗拉强度与弹性,它与树脂、金属或陶瓷基体形成的复合材料广泛运用于航天飞机、火箭、导弹的外壳以及体育器具等。碳纤维的合成方法一般经历以下过程:请回答下列问题:(1)反应的化学方程式:_。(2)反应属于_;反应属于_。(请选a、b、c、d填空)a.加聚反应b.缩聚反应c.氧化反应d.还原反应(3)在化合物A、B、C、D、E中,所有原子可能在同一平面上的是_。(4)化合物E中碳元素的质量分数接近于_%。(保留1位小数)答案:(1)2CH2=CHCH32NH33O22CH2=CHCN6H2O(2)ac(3)BE(4)70.6%(70.5%70.7%均正确)