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文檔簡介
1、化學與材料的制造應用1在生產(chǎn)過程中,除去鐵制品上的鐵銹,可先用哪種溶液洗滌,之后用水洗( )A.NaCl B.HCl C.NaOH D.CuSO4【答案】B【解析】鐵銹的主要成分是氧化鐵,堿性氧化物,可溶于鹽酸。2常溫下,能與SiO2發(fā)生反應的物質(zhì)是( )A.燒堿 B.氫氟酸 C.水 D.氧化鈣【答案】AB【解析】常溫下能與二氧化硅反應的只有燒堿與氫氟酸,氧化鈣可在高溫下與二氧化硅反應,水在高溫下也不與二氧化硅反應。32008年9月27日16時41分,航天員翟志剛身著“飛天”航天服出艙活動,茫茫太空中第一次留下中國人的足跡?!帮w天”艙外航天服是我國自行研制的,使用了多種新材料。下列對材料的說法
2、錯誤的是()A新材料的開發(fā)和應用,是社會發(fā)展和人類進步的一種標志B水泥、玻璃、陶瓷屬于新型無機非金屬材料C傳統(tǒng)的無機非金屬材料雖有不少優(yōu)點,但質(zhì)脆、經(jīng)不起熱沖擊D新型結(jié)構(gòu)陶瓷具有承受高溫、抗氧化、耐磨損、密度小等特點,可應用于宇航事業(yè)【答案】B【解析】水泥、玻璃、陶瓷應屬于傳統(tǒng)的硅酸鹽工業(yè)而不是新型無機非金屬材料。4目前,科學界擬合成一種“二重構(gòu)造”的球型分子,即把“足球型”的C60(富勒烯)溶進“足球型”的Si60分子中,外面的硅原子與里面的碳原子以共價鍵結(jié)合。下列關于這種分子的說法中不正確的是 ()A.是一種新型化合物B.晶體屬于分子晶體C.是兩種單質(zhì)組成的混合物D.相對分子質(zhì)量為2400
3、【答案】C【解析】由題給信息中的“二重分子”知B項對,C項錯;由題中“硅、碳原子以共價鍵結(jié)合”知,形成的是一種新的化合物,A項對;再由C60和Si60可確定新分子的相對分子質(zhì)量為2 400,D項正確。5化學已經(jīng)滲透到人類生活的各個方面,下列說法不正確的是A高鐵酸鉀(K2FeO4)是一種新型、高效、多功能水處理劑,既能消毒殺菌又能凈水B我國“神九”三位宇航員所穿航天服主要成分是由碳化硅、陶瓷和碳纖維復合而成的,它是一種新型無機非金屬材料C多用電子郵件、MSN、QQ等即時通訊工具,少用傳真打印機屬于“低碳生活”方式D高純度的硅單質(zhì)廣泛用于制作光導纖維,光導纖維遇強堿會“斷路”【答案】D【解析】試題
4、分析:A、高鐵酸鉀中的鐵元素的化合價是+6價,所以具有強氧化性,可以消毒殺菌,本身被還原成為鐵離子,鐵離子水解生成的氫氧化鐵具有凈水作用,正確;B、由碳化硅、陶瓷和碳纖維復合而成的航天服,是由新型無機非金屬材料制成的,正確;C、多用電子郵件、MSN、QQ等即時通訊工具,少用傳真打印機屬于“低碳生活”方式,正確;D、用作光導纖維的是二氧化硅,不是單質(zhì)硅,錯誤,答案選D??键c:考查對高鐵酸鉀、新型無機非金屬材料、光導纖維的材料、低碳生活的認識6下列說法正確的是A二氧化硅可以用來制造光導纖維 B工藝師利用鹽酸刻蝕石英制作藝術(shù)品C水晶項鏈和餐桌上的瓷盤都是硅酸鹽制品 D粗硅制備單晶硅不涉及氧化還原反應
5、【答案】A【解析】試題分析:A選項正確,B選項中應該利用氟化氫,因為氟化氫與玻璃中的二氧化硅反應生成四氟化硅氣體。C選項中水晶項鏈主要成分是二氧化硅。D選項粗硅制備過程是 ,涉及到了氧化還原反應??键c:硅及硅酸鹽點評:本題屬于簡單題,涉及到了很多硅酸鹽產(chǎn)品以及化學物質(zhì)的主要成分。平時需要注意積累這些記憶性的知識。比如主要成分為二氧化硅的是水晶、瑪瑙、光導纖維。而硅酸鹽產(chǎn)品主要是陶瓷、玻璃、水泥。7下列敘述錯誤的是A合金材料中可能含有非金屬元素B人造纖維,合成纖維和光導纖維都是有機高分子化合物C加熱能殺死流感病毒是因為病毒的蛋白質(zhì)受熱變性D在汽車排氣管上加裝“催化轉(zhuǎn)化器”是為了減少有害氣體的排放
6、【答案】B【解析】試題分析:A合金是由金屬與金屬或金屬與非金屬融合而成的具有金屬性質(zhì)的物質(zhì),因此合金材料中可能含有非金屬元素,正確。B人造纖維,合成纖維都是有機高分子化合物,而光導纖維主要成分的SiO2,是無機非金屬材料,錯誤。C加熱可以使蛋白質(zhì)變性,因此能殺死流感病毒,達到殺菌消毒的作用,正確。D在汽車排氣管上加裝“催化轉(zhuǎn)化器”,就可以時 汽車尾氣排放的NO、CO轉(zhuǎn)化為無毒、無害的CO2、N2,故是為了減少有害氣體的排放,正確??键c:考查物質(zhì)的成分、分類及作用、性質(zhì)的正誤判斷的知識。8我國及美國、日本等國家都已研制出一種陶瓷柴油機,這種柴油機的發(fā)動機部件的受熱面是用一種耐高溫且不易傳熱的材料
7、來制造的,這種材料是()。A氧化鋁陶瓷 B氮化硅陶瓷C光導纖維 D玻璃鋼【答案】B【解析】氧化鋁陶瓷是一種耐高溫結(jié)構(gòu)材料,經(jīng)常用來做高級耐火材料,導熱性好。光導纖維是一種玻璃纖維,主要用于通訊、醫(yī)療、信息處理、傳能傳像、遙測遙控、照明等許多方面。玻璃鋼是一種復合材料,強度高而密度小,經(jīng)常用于游樂車、水上游艇、餐桌椅等產(chǎn)品的生產(chǎn)。而氮化硅陶瓷是一種超硬物質(zhì),本身具有潤滑性且耐磨損,耐高溫且不易傳熱,不僅可以降低柴油機質(zhì)量、節(jié)省燃料,而且能提高熱效率,可用于制造發(fā)動機部件的受熱面。9 “納米材料”是指開發(fā)研究出的顆粒直徑從幾納米至幾十納米的材料若將“納米材料”分散到液體分散劑中,所得混合物一定具有
8、的性質(zhì)是( )A該分散系屬于懸濁液 B能全部透過半透膜C一束光線通過該分散系時,有丁達爾現(xiàn)象 D通過直流電,會發(fā)生電泳【答案】C10今年1月,我國J20飛機首飛,標志著我國的材料技術(shù)取得了長足進步,下列關于材料的說法中,正確的是A聚乙烯是天然高分子材 B所有的橡膠都是天然高分子材料C鋼化玻璃和玻璃鋼是同種材料 D高分子分離膜是具有特殊分離功能的高分子材料【答案】D11干燥劑的干燥性能可用干燥效率(1m3空氣中實際余留水蒸氣的質(zhì)量)來衡量。某些干燥劑的干燥效率數(shù)據(jù)如下:物質(zhì)干燥效率物質(zhì)干燥效率MgO0008ZnCl208CaO02ZnBr211分析以上數(shù)據(jù),下列有關敘述錯誤的是AMgO的干燥性能
9、比CaO好B干燥效率可能與干燥劑的陰、陽離子的半徑大小有關CMgCl2可能是比CaCl2更好的干燥劑D上述干燥劑中陽離子對干燥性能的影響比陰離子小【答案】D【解析】試題分析:干燥效率是1m3空氣中實際余留水蒸氣的質(zhì)量 。所以干燥效率越小,干燥效果就越好。MgO的干燥效率為0008<02(CaO的干燥效率),所以MgO的干燥性能比CaO好 。正確。BMg、Ca是同一主族的元素,Cl、Br也是同一主族的元素,原子半徑Ca>Mg,Br>Cl ,而干燥效率CaO>MgO,ZnBr2>ZnCl2可見原子半徑越大,干燥效率越大。正確。C根據(jù)表格中的數(shù)據(jù)可以推知:干燥效率CaC
10、l2>MgCl2,所以MgCl2可能是比CaCl2更好的干燥劑。正確。D根據(jù)表格數(shù)據(jù)可看出在上述干燥劑中陽離子和陰離子都會對干燥效率產(chǎn)生較大的影響。錯誤??键c:考查影響某些干燥劑的干燥效率的因素的知識。12下列制品與材料類別不對應的是ABCD玻璃氮化硅陶瓷不銹鋼玻璃鋼無機非金屬材料有機高分子材料金屬材料復合材料【答案】B【解析】試題分析:A、玻璃屬于無機非金屬材料,正確;B、氮化硅陶瓷屬于無機非金屬材料,錯誤;C、不銹鋼是鐵、碳等的合金,屬于金屬材料,正確;D、玻璃鋼是玻璃纖維與合成材料塑料復合而成的一種特殊材料,屬于復合材料,正確,答案選B??键c:考查金屬材料、無機非金屬材料、復合材料
11、的判斷13隨著工業(yè)的發(fā)展,橡膠成為重要的工業(yè)原料。下列橡膠中可作為耐火橡膠的是( )A.B.C.D.【答案】B【解析】碳氫化合物以及它們的含有較多氫原子的衍生物的主要特性是易燃,耐火橡膠都是不易燃燒的物質(zhì)。從物質(zhì)組成元素上看,只有B選項符合題意。14鉻鐵礦主要成分為FeO·Cr2O3,還含有雜質(zhì)Al2O3。一般鉻鐵礦中Cr2O3 質(zhì)量分數(shù)約為40。由鉻鐵礦制備重鉻酸鉀的方法如下:鉻鐵礦O2 固體X固體YK2Cr2O7晶體焙燒浸取操作中和操作操作碳酸鈉水醋酸KClpH=78廢液處理CO2酸化醋酸pH<5已知:4FeO·Cr2O38Na2CO37O28Na2CrO42 F
12、e2O38CO2;Na2CO3Al2O32NaAlO2CO2; Cr2O72H2O 2CrO422H+ 根據(jù)題意回答下列問題:(1)操作I為 ,固體X中主要含有 (填寫化學式);要檢測酸化操作中溶液的pH是否等于4.5,應該使用 (填寫儀器或試劑名稱)。 (2)酸化步驟用醋酸調(diào)節(jié)溶液pH<5,其目的是 。(3)操作有多步組成,獲得K2Cr2O7晶體的操作依次是:加入KCl固體、蒸發(fā)濃縮、 、過濾、 、干燥。(4)固體Y中主要含有氫氧化鋁,請寫出調(diào)節(jié)溶液的pH=78時生成氫氧化鋁的離子方程式 ?!敬鸢浮浚?)過濾(2分); Fe2O3(2分); pH計或精密pH試紙和玻璃棒(2分);(2)
13、增加H+濃度可使化學平衡Cr2O72H2O 2CrO422H+向左移動,使CrO42轉(zhuǎn)化為Cr2O72(合理回答均給分)(2分);(3)冷卻結(jié)晶(2分); 洗滌(2分);(4)CH3COOHAlO2H2O = Al(OH)3CH3COO (2分)【解析】試題分析:鉻鐵礦焙燒后的產(chǎn)物有Na2CrO4、Fe2O3、NaAlO2,加水浸取,不溶于水的有Fe2O3,也就是X,過濾分離,加醋酸調(diào)PH到78,使AlO2-轉(zhuǎn)化為Al(OH)3沉淀,過濾分離,也就是Y,繼續(xù)調(diào)PH<5,使CrO42轉(zhuǎn)化為Cr2O72加入KCl蒸發(fā)結(jié)晶既得重鉻酸鉀考點:考查化學工藝流程、化合物性質(zhì)、基本實驗操作15鉻鐵礦的
14、主要成分可表示為FeO·Cr2O3,還含有SiO2、Al2O3等雜質(zhì),以鉻鐵礦為原料制備重鉻酸鉀(K2Cr2O7)的過程如下圖所示。已知: NaFeO2遇水強烈水解。 Cr2O72+ H2O 2CrO42 + 2H+K2Cr2O7中Cr元素的化合價是 。生成濾渣1中紅褐色物質(zhì)反應的化學方程式是 。濾液1的成分除Na2CrO4、Na2SiO3外,還含有(填化學式) 。利用濾渣2,可制得兩種氧化物,其中一種氧化物經(jīng)電解冶煉可獲得金屬,該電解反應的化學方程式是 。由濾液2轉(zhuǎn)化為Na2Cr2O7溶液應采取的措施是 。向Na2Cr2O7溶液中加入KCl固體,獲得K2Cr2O7晶體的操作依次是:
15、加熱濃縮、 、過濾、洗滌、干燥。煅燒鉻鐵礦生成Na2CrO4和NaFeO2反應的化學方程式是 。【答案】+6 (1分) ;NaFeO2+2H2OFe(OH)3+NaOH; NaOH、NaAlO22Al2O3(熔融) 4Al + 3O2 加硫酸酸化;冷卻結(jié)晶 (1分)4FeO·Cr2O3 + 7O2 + 20NaOH8Na2CrO4 + 4NaFeO2+ 10H2O【解析】試題分析:(1)根據(jù)化合物化合價的代數(shù)和為0可知,K2Cr2O7中Cr元素的化合價是(2×71×2)÷26價。(2)由于NaFeO2遇水強烈水解,則生成濾渣1中紅褐色物質(zhì)反應的化學方程式
16、是NaFeO2+2H2OFe(OH)3+NaOH。由于礦石中還含有氧化鋁,且氫氧化鈉是過量的,則濾液1的成分除Na2CrO4、Na2SiO3外,還含有NaOH、NaAlO2。(3)由于濾液中含有偏鋁酸鈉,則可以制備氧化鋁,電解熔融的氧化鋁可以制備金屬鋁,反應的化學方程式是2Al2O3(熔融) 4Al + 3O2.(4)根據(jù)方程式Cr2O72+ H2O 2CrO42 + 2H+可知,由濾液2轉(zhuǎn)化為Na2Cr2O7溶液應采取的措施是加硫酸酸化;獲得K2Cr2O7晶體的操作依次是:加熱濃縮、冷卻結(jié)晶、過濾、洗滌、干燥。(5)根據(jù)原子守恒可知,煅燒鉻鐵礦生成Na2CrO4和NaFeO2反應的化學方程式
17、是4FeO·Cr2O3 + 7O2 + 20NaOH8Na2CrO4 + 4NaFeO2+ 10H2O。考點:考查化合價的判斷、方程式的書寫、反應條件的控制、基本實驗操作等點評:該題是高考中的常見題型,難度大,綜合性強,對學生的要求高。試題在注重對基礎知識鞏固和訓練的同時,側(cè)重對學生能力的培養(yǎng)和解題方法的指導與訓練,有利于培養(yǎng)學生規(guī)范嚴謹?shù)膶嶒炘O計能力以及評價能力。該類試題綜合性強,理論和實踐的聯(lián)系緊密,有的還提供一些新的信息,這就要求學生必須認真、細致的審題,聯(lián)系所學過的知識和技能,進行知識的類比、遷移、重組,全面細致的思考才能得出正確的結(jié)論。16鈦有強度高和質(zhì)地輕的優(yōu)點,廣泛應用
18、于飛機制造業(yè)等。工業(yè)上利用鈦鐵礦,其主要成分為鈦酸亞鐵(FeTiO3)制備鈦金屬,工業(yè)流程如下: 已知:Ti與TiO2化學性質(zhì)穩(wěn)定,不溶于稀硫酸、稀鹽酸等。(1)請寫出FeTiO3與稀鹽酸反應的離子方程式: 。(2)請寫出“熔融氧化”的化學方程式: 。(3)電解氯化鎂的陰極反應式為: ,可循環(huán)利用的物質(zhì)為: (填化學式)。(4)熱還原法中能否改用鈉代替鎂作還原劑: (填“能”或“不能”);原因為: 。(5)用此方法制備得到的Ti金屬?;煊蠱gCl2和Mg,除雜試劑是 (填化學式)。【答案】(1)FeTiO3+2H+ Fe2+TiO2+H2O (3分)(2)TiO2+ 2C+ 2Cl2 TiCl
19、4+ 2CO (3分)(3)Mg2+ + 2e- = Mg (3分) Cl2和Mg (2分)(4)能;(1分)鈉的還原性比鎂強(1分)(5)HCl(2分)(填寫H2SO4、HNO3均可)【解析】試題分析:由已知條件可知,金屬Ti是難溶于稀硫酸和稀鹽酸的物質(zhì),而雜質(zhì)MgCl2和Mg都是易溶于酸的,所以要除去雜質(zhì),可以加入稀鹽酸或稀硫酸等試劑。(1)根據(jù)流程圖示,鈦鐵礦中加入鹽酸酸浸后,得到了濾液氯化亞鐵和濾渣TiO2,所以根據(jù)反應物和產(chǎn)物可以寫出反應的離子方程式為:FeTiO3+2H+ Fe2+TiO2+H2O。(2)熔融氧化過程中參與反應的物質(zhì)已知的有TiO2和C,從產(chǎn)物來看C作了還原劑被氧化
20、成了CO,但是TiO2生成TiCl4,Ti的化合價沒有發(fā)生變化,且多出了Cl離子,所以由此可以猜測還有一種氧化劑參與了反應,而氧化劑就是氯氣,所以根據(jù)所推反應物和生成物,該反應的化學方程式為:TiO2+ 2C+ 2Cl2 TiCl4+ 2CO。(3)電解氯化鎂可以制備金屬鎂,所以陰極發(fā)生的反應式為Mg2+ + 2e- = Mg,而陽極發(fā)生氧化反應生成氯氣,電解產(chǎn)生的金屬鎂、氯氣可以分別在熱還原步驟和熔融氧化步驟中加以循環(huán)利用。(4)熱還原是在高溫的條件下用活潑金屬還原制備較不活潑金屬的過程,金屬鈉比金屬鎂更加活潑,所以也可以用金屬鈉代替金屬鎂做還原劑??键c:本題考查的是比較基礎的化學工藝流程題
21、。17(14分)鈦及其化合物大量應用于航空、造船、電子、化學、醫(yī)療器械、電訊器材等各個領域。由鈦鐵礦(FeTiO3)提取金屬鈦(海綿鈦)的主要工藝流程如下(部分產(chǎn)物省略):(1)氯化的過程是將二氧化鈦、碳粉混合,在高溫條件下通入氯氣制得TiCl4和一種可燃性氣體,該反應的化學方程式為 ;TiCl4在室溫下為無色液體,氯化后提純四氯化鈦的方法是過濾、_ 。(2)還原過程是用過量的鎂在高溫條件下與TiCl4反應制得海綿鈦。寫出此反應的化學方程式 。(3)還原過程必須在1070 K的溫度下進行,你認為還應該控制的反應條件是 。(4)常溫下,鈦不與水、稀鹽酸、稀H2SO4或稀HNO3作用,但易溶于氫氟
22、酸,推測其原因是 。A氫氟酸的酸性比其他酸強 B氫氟酸的氧化性比其他酸強C氫氟酸的還原性比其他酸強 D鈦離子易與氟離子形成可溶性難電離物質(zhì)(5)上述工藝中,得到的海綿鈦中可能含有金屬鎂,常溫下除去該雜質(zhì)應選用的試劑是稀鹽酸或稀硫酸,不選擇稀硝酸的原因是_ _;若雜質(zhì)只有金屬鎂的某海綿鈦樣品,去除雜質(zhì)后質(zhì)量減少十分之一,則該樣品中n(Ti):n(Mg)= 。【答案】(1)TiO2 + 2C + 2Cl2Ti Cl 4 + 2 C O ;蒸餾;(2)TiCl4 + 2MgTi +2 M g C l 2(3)隔絕空氣(或在惰性環(huán)境中進行);(4)D(5)硝酸被還原生成的氮氧化物易污染空氣且硝酸的相對
23、消耗量最大;9:2【解析】試題分析:(1)根據(jù)題意可得方程式為TiO2 + 2C + 2Cl2Ti Cl 4 + 2 C O ;由于TiCl4在室溫下為無色液體,氯化后提純四氯化鈦的方法是過濾,然后蒸餾即可;(2)在高溫條件下用過量的鎂與TiCl4反應制得海綿鈦的反應化學方程式為TiCl4 + 2MgTi +2 M g C l 2 ;(3)還原過程必須在1070 K的溫度下進行,由于在高溫下Mg及還原得到的Ti很容易與空氣中的氧氣發(fā)生反應而被氧化,所以還應該控制的反應條件是隔絕空氣(或在惰性環(huán)境中進行);(4)常溫下,鈦不與水、稀鹽酸、稀H2SO4或稀HNO3作用,但易溶于氫氟酸,推測其原因是
24、鈦離子易與氟離子形成可溶性難電離物質(zhì),故選項是D;(5)不選擇稀硝酸的原因是硝酸有強的氧化性, 反應被還原生成的氮氧化物易污染空氣并且使用硝酸的相對消耗量最大;若雜質(zhì)只有金屬鎂的某海綿鈦樣品,去除雜質(zhì)后質(zhì)量減少十分之一,假設總質(zhì)量是10m,則該樣品中n(Ti):n(Mg)=(9m÷48) :(1m÷24)= 9:2??键c:考查由鈦鐵礦提取金屬鈦的反應原理的方程式表示、試劑的選擇、反應條件的控制的知識。182008年10月14日長江商報報道:湖北監(jiān)利釩污染致近千人患嚴重皮膚病。監(jiān)利縣有投產(chǎn)和在建的非法釩冶煉廠達9家,非法釩冶煉廠所造成的污染使得草木枯萎,飲水變咸,清河變濁,人
25、畜奇怪病變,曾經(jīng)的魚米之鄉(xiāng)正受到前所未有的污染威脅。釩和釩(V)的化合物在工業(yè)上有重要用途。如五氧化二釩是工業(yè)接觸法制硫酸的催化劑。查閱資料知,利用釩礦石制五氧化二釩和釩的工藝流程圖如下:(1)釩(V)的原子序數(shù)為23,下列對釩在元素周期表中位置和元素類別判斷正確的是 。A它位于第五周期第B族 B它位于第四周期第B族 C它是過渡元素 D它位于第五周期第A族 E它位于第四周期第A族 F它與鐵位于同一周期 (2)工業(yè)上,接觸法制硫酸在接觸室里發(fā)生反應:2SO2+O22SO3,催化劑一般是V2O5,下列對五氧化二釩作用的描述正確的是 。A能增大該反應所需要的能量 B能提高二氧化硫的轉(zhuǎn)化率 C能改變該
26、反應的反應熱(H) D能同程度增大正、逆反應速率 E能增加SO2和O2分子的能量(3)寫出下列化學方程式:反應I: ;反應III: ;反應IV: 。(4)預測反應II發(fā)生的原因是 ;IV的反應類型是 ?!敬鸢浮浚?)B、C、F;(2)D(3)(I)Ca(VO3)2+Na2CO3=CaCO3+2NaVO3 (III) 2NH4VO3V2O5+2NH3+H2O(IV)10Al+3V2O56V+5Al2O3, (4)NH4VO3微溶或難溶于水;置換反應或放熱反應或氧化還原反應【解析】(1)判斷釩在周期表中位置,可以類比鉀、鈣在周期表中位置,鈣位于第四周期第A族,而釩原子序數(shù)比鈣的多3,族序數(shù)排列順序
27、從左至右為:IA、A、B、B、B、B等,釩在周期表中位于第四周期第B族。副族元素都是過渡元素,鐵位于第四周期第族。只有B、C、F項正確;(2)催化劑作用是降低反應所需要能量,即可逆反應的正、逆反應所需要的能量都同程度降低了,A錯;同倍數(shù)加快正、逆反應速率,所以,平衡不移動,不能提高二氧化硫的轉(zhuǎn)化率,只能縮短達到平衡所需要的時間,B項錯誤,D項正確。化學反應熱只與始、終態(tài)物質(zhì)(包括數(shù)量)有關,與反應過程(途徑)無關,催化劑不能改變產(chǎn)物的量,所以,反應熱不受是否有催化劑影響。C錯;升高溫度能增大反應物分子的能量,而催化劑不能改變反應物分子的能量,E錯誤。(3)反應I屬于兩種鹽發(fā)生反應生成兩種新鹽,
28、符合復分解反應條件;反應III:NH4VO3V2O5,釩的化合價沒有變化,說明它發(fā)生非氧化還原反應,類似碳酸氫銨分解:即NH4VO3V2O5+NH3+H2O。根據(jù)鋁熱反應原理,鋁與五氧化二釩在高溫下反應生成釩和氧化鋁;(4)一般鈉鹽可溶,氯化銨易溶,根據(jù)復分解反應條件,產(chǎn)物的兩種鹽中至少有一種鹽溶解度更小,才能減小反應物的離子濃度,促進平衡向正向移動。因為NaVO3+NH4Cl=NH4VO3+NaCl.氯化鈉是易溶鹽,所以,NH4VO3可能是微溶鹽或難溶鹽。10Al+3V2O56V+5Al2O3,根據(jù)基本反應類型分類,它是置換反應;根據(jù)元素化合價是否變化分類,它是氧化還原反應;根據(jù)化學反應能量
29、變化分類,鋁冶煉難熔金屬的反應都是放熱反應。19明礬石的主要成分是K2SO4·Al2(SO4)3·2Al2O3·6H2O,還含有少量Fe2O3雜質(zhì)。利用明礬石制備氫氧化鋁的流程如下:(1)焙燒爐中發(fā)生反應的化學方程式為2Al2(SO4)3+3S2Al2O3+9SO2,該反應的氧化劑是_。若生成l molAl2O3,則轉(zhuǎn)移的電子數(shù)為_。(2)熟料溶解時,反應的離子方程式為_。(3)母液中溶質(zhì)主要成分的化學式為_。(4)將標準狀況下1.12L爐氣通入100mL 05mol·L-1NaOH溶液中,得到一種酸性溶液,則該溶液中各種離子濃度由大到小的排列順序為_。
30、(5)檢驗廢渣中主要成分的方法是_(寫出操作步驟、現(xiàn)象及結(jié)論)?!敬鸢浮浚?4分)(1)Al2(SO4)3(2分);3.612×1024(2分) (2)Al2O33H2O2OH-2Al(OH)4(2分)(3)K2SO4、Na2SO4(2分,每式1分,有錯誤不得分)(4)c(Na+)c(HSO3-)c(H+)c(SO32-)c(OH)(3分,有錯不得分)(5)取少量廢渣,加入適量稀H2SO4,溶解后滴加KSCN溶液,溶液變紅色,說明廢渣中含有Fe2O3(3分,步驟、現(xiàn)象和結(jié)論各1分)【解析】試題分析:(1)根據(jù)方程式可知,反應中硫元素化合價由Al2(SO4)3中6價降低為SO2中4價,
31、得到2個電子,發(fā)生還原反應,所以Al2(SO4)3是氧化劑。反應中硫元素化合價由0價升高為SO2中4價,硫單質(zhì)為還原劑,生成1molAl2O3需要硫的物質(zhì)的量為1mol×1.5mol,所以轉(zhuǎn)移電子的物質(zhì)的量為1.5mol×46mol,轉(zhuǎn)移電子數(shù)目為6mol×6.02×1023mol-13.612×1024。(2)氧化鋁是兩性氧化物,能溶于氫氧化鈉溶液中,所以由工藝流程可知,熟料溶解為氧化鋁與氫氧化鈉溶液反應生成偏鋁酸鈉,反應離子方程式為Al2O33H2O2OH-2Al(OH)4。(3)由工藝流程可知,熟料溶解所得的溶液中含有K+、Na+、SO4
32、2-、Al(OH)4、OH-等,加硫酸調(diào)pH值,Al(OH)4轉(zhuǎn)化為Al(OH)3沉淀而析出,母液中離子主要有K+、Na+、SO42-,因此含有溶質(zhì)為K2SO4、Na2SO4。(4)標準狀況下1.12L二氧化硫的物質(zhì)的量為1.12L÷22.4L/mol0.05mol,n(NaOH)0.1L×0.5mol/L0.05mol,即n(SO2): n(NaOH)0.05mol:0.05mol=1:1,故反應后溶液中溶質(zhì)為NaHSO3。溶液呈酸性,說明HSO3-的電離程度大于其水解程度,同時水電離生成氫離子,所以溶液中c(H+)c(SO32-)。HSO3-電離程度不大,故c(HSO3
33、-)c(H+),溶液c(OH)等于水電離生成,濃度很小,因此溶液中離子濃度由大到小的排列順序為c(Na+)c(HSO3-)c(H+)c(SO32-)c(OH)。(5)由工藝流程可知,廢渣的主要成分為Fe2O3,可以通過檢驗鐵離子來檢驗氧化鐵。即取少量廢渣,加入適量鹽酸溶解,再滴加KSCN溶液,若溶液被紅色,說明廢渣中含有Fe2O3??键c:考查學生對工藝流程的理解、氧化還原反應的有關判斷和計算、離子濃度大小比較、離子檢驗、實驗方案設計等20氧化鎂在醫(yī)藥、建筑等行業(yè)應用廣泛。硫酸鎂還原熱解制備高純氧化鎂是一種新的探索。以菱鎂礦(主要成分為MgCO3,含少量FeCO3)為原料制備高純氧化鎂的實驗流程
34、如下:(1)MgCO3與稀硫酸反應的離子方程式為 。(2)加入H2O2氧化時,發(fā)生反應的化學方程式為 。(3)濾渣2的成分是 (填化學式)。(4)煅燒過程存在以下反應:2MgSO4+C2MgO+2SO2+CO2MgSO4+C MgO+SO2+COMgSO4+3CMgO+S+3CO利用下圖裝置對煅燒產(chǎn)生的氣體進行分步吸收或收集。D中收集的氣體可以是 (填化學式)。B中盛放的溶液可以是 (填字母)。a、NaOH溶液 b、Na2CO3溶液 c、稀硝酸 d、KMnO4溶液 A中得到的淡黃色固體與熱的NaOH溶液反應,產(chǎn)物中元素最高價態(tài)為+4,寫出該反應的離子方程式: ?!敬鸢浮浚?)MgCO3+2H+
35、Mg2+CO2+H2O;(2)2FeSO4+H2O2+H2SO4Fe2(SO4)3+2H2O;(3)Fe(OH)3;(4)CO;d;3S+6OH-2S2-+SO32-+3H2O。【解析】試題分析:(1)MgCO3與稀硫酸反應生成硫酸鎂、二氧化碳和水,反應的離子方程式為MgCO3+2H+Mg2+CO2+H2O,故答案為:MgCO3+2H+Mg2+CO2+H2O;(2)加入H2O2 氧化時,在酸性溶液中氧化硫酸亞鐵為硫酸鐵,反應的化學方程式為:2FeSO4+H2O2+H2SO4Fe2(SO4)3+2H2O,故答案為:2FeSO4+H2O2+H2SO4Fe2(SO4)3+2H2O;(3)酸溶后過濾得
36、到溶液中加入過氧化氫氧化亞鐵離子為鐵離子,加入氨水調(diào)節(jié)溶液PH使鐵離子全部沉淀,過濾后所以得到沉淀為氫氧化鐵,故答案為:Fe(OH)3;(4)煅燒得到的氣體主要有SO2、CO2、CO、S,產(chǎn)生的氣體進行分步吸收或收集,所以通過A使硫蒸氣冷凝下來,再通過B裝置高錳酸鉀溶液吸收二氧化硫,通過C中的氫氧化鈉溶液吸收二氧化碳,最后剩余一氧化碳氣體在D中收集;D中收集的氣體可以是CO,故答案為:CO;B中盛放的溶液可以KMnO4溶液吸收二氧化硫,故答案為:d;A中得到的淡黃色固體與熱的NaOH溶液反應,依據(jù)氧化還原反應原理,產(chǎn)物中元素最高價態(tài)為+4,最低價為-2價,反應的離子方程式為:3S+6OH-2S
37、2-+SO32-+3H2O,故答案為:3S+6OH-2S2-+SO32-+3H2O。考點:考查了鎂鋁及其化合物、二氧化硫性質(zhì)應用,混合物分離方法和實驗操作方法的相關知識。21鉻鐵礦的主要成分可表示為FeO·Cr2O3,還含有MgO、Al2O3、Fe2O3等雜質(zhì),以下是以鉻鐵礦為原料制備重鉻酸鉀(K2Cr2O7)的流程圖:根據(jù)題意回答下列問題:(1)固體X中主要含有 (填寫化學式);要檢測酸化操作中溶液的pH是否等于45,應該使用 (填寫儀器或試劑名稱)。(2)酸化步驟用醋酸調(diào)節(jié)溶液pH <5,其目的是 。(3)操作有多步組成,獲得K2Cr2O7晶體的操作依次是:加入KCl固體、
38、蒸發(fā)濃縮、 、過濾、 、干燥。(4)下表是相關物質(zhì)的溶解度數(shù)據(jù),操作III發(fā)生反應的化學方程式是。該反應在溶液中能發(fā)生的理由是: 。(5)副產(chǎn)品Y主要含氫氧化鋁,還含少量鎂、鐵的難溶化合物及可溶性雜質(zhì),精確分析Y中氫氧化鋁含量的方法是稱取ng樣品,加入過量 (填寫試劑)、溶解、過濾、再加入過量 (填寫試劑)、灼燒、冷卻、稱量,得干燥固體mg。計算祥品中氫氧化鋁的質(zhì)量分數(shù)為 (用含m、n的代數(shù)式表示)?!敬鸢浮浚?5分)Fe2O3、MgO(2分);pH計或精密pH試紙(1分)。使CrO42-轉(zhuǎn)化為Cr2O72-(3分)冷卻結(jié)晶,洗滌(各1分)K2Cr2O7的溶解度比Na2Cr2O7?。ɑ蛩姆N物質(zhì)
39、中K2Cr2O7的溶解度最?。?。(2分)NaOH溶液、通入過量二氧化碳。(各1分)(3分)【解析】試題分析:加熱焙燒時FeO·Cr2O3、Al2O3、轉(zhuǎn)化成了可溶性的Na2CrO4、NaAlO2,用水浸取后過濾,濾渣為MgO、Fe2O3;測pH是否等于4.5,應用pH計或精密pH試紙酸化步驟用醋酸調(diào)節(jié)溶液pH <5,其目的是使CrO42-轉(zhuǎn)化為Cr2O72-。按操作的過程可看出差的兩步是:冷卻結(jié)晶,洗滌。K2Cr2O7的溶解度比Na2Cr2O7?。ɑ蛩姆N物質(zhì)中K2Cr2O7的溶解度最?。?。依題意應先把氫氧化鋁轉(zhuǎn)化為可溶性的偏鋁酸鈉,過濾除雜質(zhì),再將偏鋁酸鈉轉(zhuǎn)化為氫氧化鋁,最后變
40、為氧化鋁m g。故先加過量NaOH溶液、再通入過量二氧化碳。氫氧化鋁質(zhì)量分數(shù)為(×78×2) ÷n=考點:離子反應、除雜質(zhì)、沉淀的生成、化學計算。22以黃鐵礦為原料制硫酸產(chǎn)生的硫酸渣中含F(xiàn)e2O3、SiO2、Al2O3、MgO等,用硫酸渣制備鐵紅(Fe2O3)的過程如下:(1)酸溶過程中Fe2O3與稀硫酸反應的化學方程式為 ;“濾渣A”主要成份的化學式為 。(2)還原過程中加入FeS2的目的是將溶液中的Fe3 +還原為Fe2 +,而本身被氧化為H2SO4,請完成該反應的離子方程式:FeS2 + 14Fe3 + + H2O= 15Fe2 + + SO42- + 。(3)氧化過程中,O2、NaOH與Fe2+反應的離子方程式為 。(4)為了確保鐵紅的質(zhì)量,氧化過程需要調(diào)節(jié)溶液的pH的范圍是 (幾種離子沉淀的pH見下表);濾液B可以回收的物質(zhì)有(寫化學式) 。沉淀物Fe(OH)3Al(OH)3Fe(OH)2Mg(OH)2開始沉淀pH2.73.87.69.4完全沉淀pH3.25.29.712.4【答案】(16分)(1)(5分)Fe2O3 + 3H2SO4 = F
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