2020化学新学案同步人教选修二增分练第三单元化学与材料的发展单元测评B解析

第三单元测评(B)(时间:60分钟满分:100分)一、选择题(本题包括10小题,每小题5分,共50分)1.(2014海南高考)下列有关叙述正确的是()A.碱性锌锰电池中,MnO2是催化剂B.银锌纽扣电池工作时,Ag2O被还原为AgC.放电时,铅酸蓄电池中硫酸浓度不断增大D.电镀时,待镀的金属制品表面发生还原反应解析:在碱性锌锰电池中,MnO2作氧化剂,A项错误;在银锌纽扣电池工作时,Ag2O得电子被还原为金属银,B项正确;铅酸电池放电时在两个电极上都消耗硫酸得到PbSO4,硫酸的浓度减小,C项错误;电镀时,待镀金属制品作阴极,表面上金属阳离子得电子发生还原反应,D项正确。答案:BD2.(2012江苏高考)化学在资源利用、环境保护等与社会可持续发展密切相关的领域发挥着积极作用。下列做法与社会可持续发展理念相违背的是()A.改进汽车尾气净化技术,减少大气污染物的排放B.开发利用可再生能源,减少化石燃料的使用C.研发可降解高分子材料,减少“白色污染”D.过度开采矿物资源,促进地方经济发展解析:D中过度开采矿物资源与社会可持续发展理念相悖,其他三项均符合可持续发展理念。答案:D3.(2010上海高考)铁是用途最广的金属材料之一。为探究铁的化学性质,某同学将盛有生铁屑的试管塞上蓬松的棉花,然后倒置在水中(如图所示)。数天后,他观察到的现象是()A.铁屑不生锈,试管内液面上升B.铁屑不生锈,试管内液面高度不变C.铁屑生锈,试管内液面上升D.铁屑生锈,试管内液面高度不变解析:试管中空气、铁屑和水蒸气满足了吸氧腐蚀的条件,铁屑生锈。因氧气的消耗,试管中的液面在外压的作用下上升。答案:C4.(2015浙江宁波八校联考)下列关于工业生产的说法中,不正确的是()A.工业上,用焦炭在电炉中还原二氧化硅得到含杂质的粗硅B.生产普通水泥的主要原料有石灰石、石英和纯碱C.工业上将粗铜进行精炼,应将粗铜连接在电源的正极D.在高炉炼铁的反应中,一氧化碳作还原剂解析:焦炭还原SiO2可以制得粗硅,A正确;生产普通水泥的主要原料有石灰石、黏土,B错误;电解精炼铜时,粗铜作阳极,与电源正极相连,C正确;高炉炼铁中CO作还原剂,将铁的氧化物还原为Fe,D正确。答案:B5.(2014广东中山模拟)化学与工农业生产和人类生活密切相关。下列说法中不正确的是()A.明矾[KAl(SO4)2·12H2O]可用作净水剂B.海轮外壳上镶入锌块,可减缓船体的腐蚀C.聚氯乙烯塑料袋可用于包装食品D.减少化石燃料使用,有利于降低空气中PM2.5(直径2.5μm以下细颗粒物)的含量解析:明矾可水解生成具有吸附性的氢氧化铝胶体,可用于净水,A正确;锌比铁活泼,海轮外壳上镶入锌块,为牺牲阳极的阴极保护法,可减缓船体的腐蚀,B正确;聚氯乙烯塑料中的增塑剂有毒,不能用于包装食品,C错误;减少化石燃料使用,可减少固体颗粒物的排放,D正确。答案:C6.(2014福建三明联考)农用地膜废弃后埋于地下,会阻碍土壤的透水、透气性,影响农作物的根系生长,从而导致明显减产。现研制出用玉米秸秆、小麦秆等经处理后生产出再生纤维,再将其与新型塑料混合制成一种新型农用地膜,该地膜可在不长时间内被降解,则下列有关叙述正确的是()A.这种农用地膜中的可降解物的主要成分是(C6H10O5)nB.这种农用地膜中的可降解物的主要成分是聚氯乙烯C.这种农用地膜的废弃物应该烧掉,不应埋掉D.若将普通农用地膜的废弃物浸于水中,不久便可降解解析:由题中信息,新型农用地膜以玉米秸秆、麦秆等为原料,该原料中的主要成分为纤维素,应为该地膜中可降解物的主要成分。答案:A7.(2014山西晋中模拟)开发新材料是现代科技发展的方向之一。下列有关材料的说法正确的是()A.氮化硅陶瓷是新型无机非金属材料B.C60属于原子晶体,用于制造纳米材料C.纤维素乙酸酯属于天然高分子材料D.单晶硅常用于制造光导纤维解析:B项,C60属于分子晶体;C项,纤维素乙酸酯不是天然高分子材料;D项,二氧化硅常用于制造光导纤维。答案:A8.(2014江西于都模拟)下列有关铁、铝的冶炼的说法中,正确的是()A.冶金工业中,金属铁的冶炼主要采用电解法B.炼铁过程中铁的氧化物被焦炭还原生成单质铁,电解冶炼铝的过程中,阳极生成铝单质,阴极生成氧气C.炼铁的主要原料是铁矿石、焦炭、生石灰和空气,电解冶炼铝的原料是氧化铝和冰晶石D.铁、铝冶炼设备分别是炼铁高炉和铝电解槽解析:铁的冶炼采用热还原法,A错误;炼铁过程中CO作为还原剂把铁从其氧化物中还原出来,冶炼铝的过程中,阳极生成O2,阴极生成铝单质,B错误;冶炼铝的原料为Al2O3,冰晶石只是作为助熔剂,C错误。答案:D9.(2014北京丰台模拟)材料与化学密切相关,表中对应关系错误的是()材料主要化学成分A刚玉、金刚石三氧化二铝B大理石、石灰石碳酸钙C普通水泥、普通玻璃硅酸盐D沙子、石英二氧化硅解析:A项,刚玉的主要化学成分为三氧化二铝,而金刚石的主要化学成分为碳。答案:A10.(2014北京房山模拟)下列金属的工业制法正确的是()A.制钛:用金属钠置换出氯化钛(TiCl4)溶液中的钛B.炼铁:用焦炭和空气反应产生的一氧化碳在高温下还原铁矿石中的铁C.制钠:用海水作原料制得精盐,再电解纯净氯化钠溶液得到金属钠D.炼铜:用黄铜矿经电解精炼得到纯度为99.9%的铜解析:钠易和水反应,A错误;炼铁中的还原剂是一氧化碳,B正确;电解氯化钠溶液生成氢氧化钠、氢气和氯气,得不到金属钠,C错误;电解精炼是以粗铜为阳极,得纯度为99.9%以上的铜,D错误。答案:B二、非选择题(本题包括3小题,共50分)11.(2014海南高考)(16分)锌是一种应用广泛的金属,目前工业上主要采用“湿法”工艺冶炼锌。某含锌矿的主要成分为ZnS(还含少量FeS等其他成分),以其为原料冶炼锌的工艺流程如图所示:回答下列问题:(1)硫化锌精矿的焙烧在氧气气氛的沸腾炉中进行,所产生焙砂的主要成分的化学式为。(2)焙烧过程中产生的含尘烟气可净化制酸,该酸可用于后续的操作。(3)浸出液“净化”过程中加入的主要物质为,其作用是。(4)电解沉积过程中的阴极采用铝板,阳极采用Pb-Ag合金惰性电极,阳极逸出的气体是。(5)改进的锌冶炼工艺,采用了“氧压酸浸”的全湿法流程,既省略了易导致空气污染的焙烧过程,又可获得一种有工业价值的非金属单质。“氧压酸浸”中发生的主要反应的离子方程式为。(6)我国古代曾采用“火法”工艺冶炼锌。明代宋应星著的《天工开物》中有关于“升炼倭铅”的记载:“炉甘石十斤,装载入一泥罐内,……,然后逐层用煤炭饼垫盛,其底铺薪,发火煅红,……,冷淀,毁罐取出,……,即倭铅也。”该炼锌工艺过程主要反应的化学方程式为。(注:炉甘石的主要成分为碳酸锌,倭铅是指金属锌)解析:(1)硫化锌矿石中主要含有ZnS和FeS,故在氧气中煅烧时,分别生成ZnO、Fe2O3、SO2,故所产生的焙砂中主要含有ZnO,同时含有少量的Fe2O3。(2)含尘烟气中主要含有SO2,故净化后制取的酸为H2SO4,可用于焙砂的浸出。(3)浸出液中含有ZnSO4、Fe2(SO4)3、H2SO4,故应除去Fe2(SO4)3,则可以加入过量的锌粉。(4)净化后的滤液成分为ZnSO4,因阳极采用的是惰性电极,故电极上为OH-失电子生成O2。(5)根据名称“氧压酸浸”可知,在浸出时采用的是在焙砂中加入酸和通入O2,反应过程中获得的非金属单质只能为硫,故反应的离子方程式为2ZnS+4H++O22Zn2++2S↓+2H2O。(6)炉甘石的主要成分为碳酸锌,故该方法是将碳酸锌与碳在高温下反应生成金属锌,同时生成了CO气体,反应的化学方程式为ZnCO3+2CZn+3CO↑。答案:(1)ZnO(2)浸出(3)锌粉置换出Fe等(4)O2(5)2ZnS+4H++O22Zn2++2S↓+2H2O(6)ZnCO3+2CZn+3CO↑12.(2013重庆高考)(17分)合金是建造航空母舰的主体材料。(1)航母升降机可由铝合金制造。①铝元素在周期表中的位置为。工业炼铝的原料由铝土矿提取而得,提取过程中通入的气体为。②Al-Mg合金焊接前用NaOH溶液处理Al2O3膜,其化学方程式为,焊接过程中使用的保护气为(填化学式)。(2)航母舰体材料为合金钢。①舰体在海水中发生的电化学腐蚀主要为。②航母用钢可由低硅生铁冶炼而成,则在炼铁过程中为降低硅含量需加入的物质为。(3)航母螺旋桨主要用铜合金制造。①80.0gCu-Al合金用酸完全溶解后,加入过量氨水,过滤得白色沉淀39.0g,则合金中Cu的质量分数为。②为分析某铜合金的成分,用酸将其完全溶解后,用NaOH溶液调节pH,当pH=3.4时开始出现沉淀,分别在pH为7.0、8.0时过滤沉淀。结合如图信息推断该合金中除铜外一定含有。解析:(1)①铝元素在周期表中第三周期第ⅢA族,铝土矿中的主要成分为Al2O3,先用NaOH溶液溶解Al2O3得NaAlO2溶液,在溶液中通入CO2可得Al(OH)3沉淀,然后将Al(OH)3分解为Al2O3,电解熔融的Al2O3即可制得Al。②Al2O3与NaOH反应的化学方程式为Al2O3+2NaOH2NaAlO2+H2O;焊接过程中通常使用Ar作为保护气。(2)①海水呈弱碱性,所以舰体在海水中主要发生吸氧腐蚀。②炼铁过程中加入CaCO3或CaO可降低硅的含量。(3)①由题意知,白色沉淀为Al(OH)3,则n[Al(OH)3]=-=0.5mol,m(Al)=0.5mol×27g·mol-1=13.5g,则m(Cu)=80.0g-13.5g=66.5g合金中Cu的质量分数为83.1%。②pH=3.4时开始出现沉淀,则一定是Al(OH)3沉淀;合金中一定含有Al;若将Cu溶解需选用氧化性酸且酸应过量,则溶液中不会出现Fe2+,pH=8.0时能过滤出沉淀,则说明有Ni(OH)2沉淀析出。所以合金中一定有Ni。答案:(1)①第三周期第ⅢA族CO2②Al2O3+2NaOH2NaAlO2+H2OAr(其他合理答案均可得分)(2)①吸氧腐蚀②CaCO3或CaO(3)①83.1%②Al、Ni13.(2013海南高考)(17分)硅在地壳中的含量较高。硅及其化合物的开发由来已久,在现代生活中有广泛应用。回答下列问题:(1)1810年瑞典化学家贝采利乌斯在加热石英砂、木炭和铁时,得到一种“金属”。这种“金属”可能是。(2)陶瓷、水泥和玻璃是常用的硅酸盐材料。其中,生产普通玻璃的主要原料有。(3)高纯硅是现代信息、半导体和光伏发电等产业都需要的基础材料。工业上提纯硅有多种路线,其中一种工艺流程示意图及主要反应如下:发生的主要反应电弧炉SiO2+2CSi+2CO↑流化床反应器Si+3HClSiHCl3+H2还原炉SiHCl3+H2Si+3HCl①用石英砂和焦炭在电弧炉中高温加热也可以生产碳化硅,该反应的化学方程式为;碳化硅又称,其晶体结构与相似。②在流化床反应的产物中,SiHCl3大约占85%,还有SiCl4、SiH2Cl2、SiH3Cl等,有关物质的沸点数据如下表,提纯SiHCl3的主要工艺操作依次是沉降、冷凝和。物质SiSiCl4SiHCl3SiH2Cl2SiH3ClHClSiH4沸点/℃235557.631.88.2-30.4-84.9-111.9③SiHCl3极易水解,其完全水解的产物为。(4)氯碱工业可为上述工艺生产提供部分原料,这些原料是。解析:(3)比较SiHCl3、SiCl4、SiH2Cl2、SiH3Cl的沸点,可得常温下SiHCl3、SiCl4为液体、SiH2Cl2、SiH3Cl为气体,沉降除去产物中的固体后,冷凝得到SiHCl3、SiCl4的混合液体,用蒸馏可分离二者。答案:(1)含有硅、碳的铁合金(或硅铁)(2)石英砂、纯碱和石灰石(3)①SiO2+3CSiC+2CO↑金刚砂金刚石(或单晶硅)②精馏(或蒸馏)③H4SiO4(或H2SiO3)、H2、HCl(4)H2、HCl