1、一、选择题1(2016天津高三质检)化学与生活、生产、社会关系密切。下列叙述正确的是()A铁制管道涂铝粉可防锈蚀B黑色铅笔芯的主要成分是铅C焊锡中加铅的目的是提高熔点D长期饮用纯净水有利于身体健康解析：选A。铁制管道涂铝粉，形成原电池时铁作为正极得到保护，A对；黑色铅笔芯的主要成分是石墨，B错；焊锡中加铅的目的是降低熔点，C错；长期饮用纯净水，机体获取的无机盐、矿物质等营养元素较少，不利于身体健康，D错。2下列物质不属于复合材料的是()A碳化硅纤维B隔热陶瓷瓦C玻璃钢 D氮化硅陶瓷答案：D3根据陶瓷的生产原理，可以得出硅酸盐工业的一般特点是()以含硅物质作为原料主要产物是硅酸盐反应条件是高温反
2、应原理是复杂的物理变化和化学变化A只有 B只有C D只有解析：选C。传统陶瓷多是将黏土与水的混合物通过高温烧结制成。其生产过程中发生复杂的化学变化和物理变化。故正确。4我国科学家合成的3 nm长的管状碳纳米管，长度居世界之首。这种碳纤维具有强度高、刚度(抵抗变形的能力)高、密度小(只有钢的1/4)、熔点高，化学稳定性好的特点，因此被称为“超级纤维”。下列对碳纤维的说法中不正确的是()A它是制造飞机的理想材料B它的主要组成元素是碳元素C它的结构与石墨相似D碳纤维复合材料耐高温解析：选C。石墨的内部结构是层状的，碳纳米管是管状的。5下列物质属于纯净物的是()A纯净的汽油 B甲苯C聚乙烯 D酚醛树脂
3、解析：选B。汽油属于混合物；C、D项均属于高聚物，均为混合物。6下列不属于有机高分子材料的基本性质的是()A热塑性和热固性 B延展性C高强度 D电绝缘性解析：选B。有机高分子化合物的结构是稳定的，原子之间不能随便移动，故不具有延展性。7某复合材料是由碳纤维为增强体、金属钛为基体复合而成的。估计这种材料()耐高温不耐热导电、导热不导电、不导热可用于飞机机翼可用于导弹的壳体A BC D答案：A8(2016聊城高三月考)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能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
4、铁中的非金属元素解析：选D。生铁炼钢只能降低生铁中的含碳量，而不能全部除去，故D错。二、非选择题9(1)火法炼锌是将闪锌矿(主要成分是ZnS)通过浮选焙烧使它转化为氧化锌，再把氧化锌和焦炭混合，在鼓风炉中加热到1 1001 300 ，使锌蒸馏出来。写出火法炼锌的主要反应：焙烧反应：_。鼓风炉中可能发生的反应：_(任写一个)。从保护环境和充分利用原料角度看如何处理和利用产生的烟气？_。(2)工业上冶炼铝就是电解氧化铝。冶炼铝的电解槽中的阴极和阳极材料均用石油炼制和煤的干馏产品：_(填物质名称)。氧化铝的熔点很高，在铝的冶炼中要加入冰晶石(Na3AlF6)，其作用是_。工业上冶炼铝时用的原料是Al
5、2O3，而不是AlCl3，其原因是_。(3)工业上“联合制碱法”中主要反应的化学方程式是_。其中的CO2来源于_。(4)碳酸钙是制玻璃的原料之一，工业上制玻璃是在玻璃熔炉中进行，其中反应之一为CaCO3SiO2CaSiO3CO2，若在上述条件下，把1 000a g CaCO3和60a g SiO2混合，则生成的CO2在标准状况下的体积为_(用含a的代数式表示)。解析：(1)由题中信息可知，闪锌矿(主要成分是ZnS)通过浮选焙烧使它转化为氧化锌，反应的化学方程式为2ZnS3O22ZnO2SO2；氧化锌和焦炭混合，在鼓风炉中加热到1 1001 300 ，使锌蒸馏出来，反应的化学方程式为2CO22C
6、O、ZnOCOZnCO2。闪锌矿主要含ZnS，在焙烧时生成二氧化硫气体，如随意排放会污染环境，用氨水吸收烟气中的SO2生成(NH4)2SO3或NH4HSO3，再让(NH4)2SO3或NH4HSO3与硫酸反应产生SO2，收集SO2用于生产硫酸。(2)电解法冶炼金属铝需要使用惰性电极，石油炼制和煤的干馏产品中石墨(或碳)可以作为惰性电极电解冶炼铝。由于氧化铝熔点高，为了降低氧化铝熔化温度，节约能源，在铝的冶炼中要加入冰晶石(Na3AlF6)。由于氧化铝为离子化合物，熔化后能够导电，而氯化铝是共价化合物，熔化后不导电，无法电解氯化铝获得金属铝。(3)联合制碱法是在氨的饱和NaCl溶液中通入二氧化碳气
7、体，反应生成碳酸氢钠，加热碳酸氢钠即可制备碳酸钠，反应的有关方程式为NH3CO2H2ONaCl=NaHCO3NH4Cl、2NaHCO3Na2CO3CO2H2O；CO2是制碱工业的重要原料，联合制碱法中CO2来源于合成氨工业的废气。(4)1 000a g CaCO3的物质的量为10a mol，在高温下加热SiO2和CaCO3固体混合物发生反应CaCO3CaOCO2、CaOSiO2CaSiO3，反应生成二氧化碳的物质的量等于碳酸钙的物质的量，即10a mol二氧化碳，标准状况下二氧化碳的体积为22.4 Lmol110a mol224a L。答案：(1)2ZnS3O22ZnO2SO22CO22CO(
8、或ZnOCOZnCO2)将烟气净化，用于生产硫酸(2)石墨(或碳)降低氧化铝熔化温度，节约能源氧化铝熔化后能够导电，氯化铝是共价化合物，熔化后不能导电(3)NH3CO2H2ONaCl=NaHCO3NH4Cl、2NaHCO3Na2CO3CO2H2O合成氨厂(4)224a L10(2014高考广东卷)石墨在材料领域有重要应用，某初级石墨中含SiO2(7.8%)、Al2O3(5.1%)、Fe2O3(3.1%)和MgO(0.5%)等杂质，设计的提纯与综合利用工艺如下：(注：SiCl4的沸点为57.6 ，金属氯化物的沸点均高于150 )(1)向反应器中通入Cl2前，需通一段时间N2，主要目的是_。(2)
9、高温反应后，石墨中氧化物杂质均转变为相应的氯化物，气体中的碳氧化物主要为_，由气体中某物质得到水玻璃的化学反应方程式为_。(3)步骤为搅拌、_，所得溶液中的阴离子有_。(4)由溶液生成沉淀的总反应的离子方程式为_，100 kg初级石墨最多可获得的质量为_ kg。(5)石墨可用于自然水体中铜件的电化学防腐，完成如图防腐示意图，并作相应标注。解析：(1)若装置中混有空气，在1 500 时初级石墨与O2反应，故通入Cl2前，先通一段时间N2，排出装置内的空气，防止初级石墨电极被O2氧化。(2)当石墨中的氧化物均转化为氯化物时，氧元素与碳元素结合，而此时碳的含量较多，所以气体中的碳氧化物主要为一氧化碳
10、；根据信息“SiCl4的沸点为57.6 ，金属氯化物的沸点均高于150 ”和“含水玻璃的混合溶液”，气体的温度为80 ，所以气体为SiCl4气体。根据已知的反应物和生成物，结合原子个数守恒可写出得到水玻璃的化学方程式为SiCl46NaOH=Na2SiO34NaCl3H2O。(3)固体中含有的是氯化铁、氯化铝和氯化镁，加入过量的氢氧化钠溶液后， 会生成氢氧化铁和氢氧化镁沉淀，所以需要过滤才能得到溶液，而得到的溶液中含有的阴离子为AlO、Cl和过量的OH。(4)沉淀应该是氢氧化铝，反应物包括偏铝酸根离子和乙酸乙酯，根据乙酸乙酯可水解的性质，进一步判断生成物中除氢氧化铝外，还应该有CH3COO和C2
11、H5OH。即AlOCH3COOC2H52H2O=Al(OH)3CH3COOC2H5OH。100 kg初级石墨中含有5.1 kg氧化铝，其物质的量为50 mol，根据铝原子个数守恒可知，能生成100 mol氢氧化铝，其质量为7. 8 kg。(5)要用石墨通过电化学腐蚀保护铜，只能用电解池原理，所以装置如图所示。答案：(1)排出系统中的氧气，防止氧化初级石墨电极(2)COSiCl46NaOH=Na2SiO34NaCl3H2O(3)过滤AlO、Cl和OH(4)AlOCH3COOC2H52H2O=Al(OH)3CH3COOC2H5OH7.8(5)见解析11(2016遵义高三模拟)随着材料科学的发展，金
12、属钒及其化合物得到了越来越广泛的应用，并被誉为“合金的维生素”。为回收利用含钒催化剂(含有V2O5、VOSO4及不溶性残渣)，科研人员最新研制了一种离子交换法回收钒的新工艺，回收率在91.7%以上。部分含钒物质在水中的溶解性如下表所示：物质VOSO4V2O5NH4VO3(VO2)2SO4溶解性可溶难溶难溶易溶该工艺的主要流程如下：请回答下列问题。(1)工业上由V2O5冶炼金属钒常用铝热剂法，用化学方程式表示为_。(2)反应的目的是_。(3)该工艺中反应的沉淀率(又称沉钒率)是回收钒的关键之一，写出该步发生反应的离子方程式：_。(4)用已知浓度的硫酸酸化的H2C2O4溶液，滴定(VO2)2SO4
13、溶液，以测定反应后溶液中含钒量：VOH2C2O4HVO2CO2X。X为_(写化学式)。(5)经过热重分析测得：NH4VO3在焙烧过程中，固体质量的减少值(纵坐标)随温度变化的曲线如上图所示。则NH4VO3在分解过程中_(填序号)。A先分解失去H2O，再分解失去NH3B先分解失去NH3，再分解失去H2OC同时分解失去H2O和NH3D同时分解失去H2、N2和H2O解析：(1)由V2O5冶炼金属钒常用铝热剂法，即铝与V2O5反应生成V：3V2O510Al6V5Al2O3。(2)根据流程含钒催化剂粉碎、水浸、过滤得到的滤液和反应的滤液为反应的反应物，因此反应的滤液含VOSO4，即反应加入硫酸和亚硫酸钠
14、，目的是利用氧化还原反应，用亚硫酸钠还原V2O5，将V2O5转化为可溶性的VOSO4。(3)根据NH4VO3难溶于水，利用复分解反应沉淀VO，反应为NHVO=NH4VO3。(4)根据得失电子相等可写出的离子方程式为2VOH2C2O42H=2VO22CO22H2O。(5)NH4VO3焙烧分解放出氨气和水，反应为2NH4VO3=V2O52NH3H2O234 g34 g18 g放出的氨气质量与水的质量比为3418，与图像两段固体的减少值之比接近，所以NH4VO3在焙烧过程中先分解失去NH3，再分解失去H2O。答案：(1)3V2O510Al6V5Al2O3(2)将V2O5转化为可溶性的VOSO4(3)
15、NHVO=NH4VO3(4)H2O(5)B12新型无机非金属材料是20世纪中期以后发展起来的一类具有特殊性能和用途的材料，它们为现代高新技术、新兴产业和传统工业技术改造等开辟了广阔的前景。(1)多晶硅可用于制造光电池。光电池的能量转换形式正确的是_。a化学能转换为电能b光能转换为化学能再转换为电能c光能转换为热能再转换为电能d光能转换为电能如图是光电池板经太阳光照射前后内部电子的变化情况，图乙中灯泡变亮，其中_(填“N”或“P”)是正极。(2)高纯硅是目前半导体工业最重要的基础材料，制备流程如下：石英砂粗硅SiHCl3(粗)SiHCl3(纯)高纯硅。写出由粗硅转化为SiHCl3(粗)时的化学方
16、程式：_。整个制备过程必须在无水、无氧条件下进行，因为SiHCl3 遇水会剧烈反应生成H2SiO3、HCl和M，则M的化学式是_，若该制备过程中混入氧气，其后果是_。(3)新型氮化硅陶瓷(Si3N4)通常用于制造轴承、汽轮机叶片、发动机受热面等。工业上可用化学气相沉积法(CVD)，在H2保护下，使SiCl4与N2反应来制备。写出该反应的化学方程式：_。在氮化硅中添加氧化铝，通过常压烧结即成为新一代无机非金属材料赛伦，其化学名称叫氧氮化硅铝，化学通式为Si6xAlxOxNy(x24)。化学通式里y值为_(用含x的表达式表示)；写出赛伦具有的两种特性：_、_。解析：(2)石英砂的主要成分是SiO2
17、，用焦炭还原时得到单质硅，硅与HCl反应生成SiHCl3的同时得到H2。在SiHCl3水解方程式中，设SiHCl3的化学计量数为1，利用Si、Cl、O守恒可得方程式：SiHCl33H2O=H2SiO33HClM，由此可知M为H2；混入O2后能与生成的H2剧烈反应而爆炸。(3)SiCl4中的Si与N结合生成氮化硅，而Cl与H结合生成HCl。在化合物中Si为4价，Al为3价，O为2 价，N为3价，利用化合价的代数和为0可求得关系式。答案：(1)dP(2)Si3HClSiHCl3H2H2发生爆炸(或产品不纯)(3)3SiCl42N26H2=Si3N412HCl8x耐高温、热稳定性好、强度高、硬度大、耐磨损等(合理答案均可，写出其中两种即可)
