高考化學(xué)一輪復(fù)習(xí) 第十三章 化學(xué)與技術(shù) 第43講 化學(xué)與材料的制造和應(yīng)用知能演練輕松闖關(guān)-人教版高三化學(xué)試題

第43講化學(xué)與材料的制造和應(yīng)用1．根據(jù)陶瓷的生產(chǎn)原理，可以得出硅酸鹽工業(yè)的一般特點(diǎn)是()①以含硅物質(zhì)作為原料②主要產(chǎn)物是硅酸鹽③反應(yīng)條件是高溫④反應(yīng)原理是復(fù)雜的物理變化和化學(xué)變化A．只有①③ B．只有②③C．①②③④ D．只有③④[導(dǎo)學(xué)號(hào)32390525]解析：選C。傳統(tǒng)陶瓷多是將黏土與水的混合物通過(guò)高溫?zé)Y(jié)制成。其生產(chǎn)過(guò)程中發(fā)生復(fù)雜的化學(xué)變化和物理變化。故①②③④正確，應(yīng)選C。2．(2016·山東聊城高三月考)下列有關(guān)生鐵煉鋼的敘述錯(cuò)誤的是()A．添加必要的元素，改善鋼材的組織結(jié)構(gòu)和性能B．適當(dāng)降低生鐵中的含碳量，除去大部分硫、磷等雜質(zhì)C．加入硅、錳、鋁等合金元素調(diào)整成分并脫去鋼水中的氧D．除去生鐵中的非金屬元素[導(dǎo)學(xué)號(hào)32390526]解析：選D。生鐵煉鋼只能降低生鐵中的含碳量，而不能全部除去，故D錯(cuò)。3．石灰石、生石灰和熟石灰均是重要的化工原料，下列工業(yè)生產(chǎn)中，可能用到上述原料的是()①煉鐵②煉鋼③從海水中提取鎂④鋁的冶煉⑤制水泥⑥制玻璃⑦制漂白粉⑧燒制陶瓷A．①②⑤⑥⑦⑧ B．①②③⑤⑥⑦C．③④⑤⑥⑦⑧ D．全部[導(dǎo)學(xué)號(hào)32390527]解析：選B。解答本題時(shí)注意以下三點(diǎn)：(1)煉鐵、制水泥、制玻璃要用石灰石作原料；(2)煉鋼要用生石灰除硫、磷；(3)從海水中提取鎂、制漂白粉要用熟石灰。4．有許多單質(zhì)或化合物易溶于含同一元素的鹽(或酸)溶液中，也可溶于其熔融體(或液體)中，如I2易溶于KI溶液，硫易溶于K2S溶液，KF易溶于液態(tài)HF中。下列工業(yè)生產(chǎn)應(yīng)用了上述溶解原理的是()A．煉鋁 B．高爐煉鐵C．工業(yè)上制燒堿 D．工業(yè)上制硝酸[導(dǎo)學(xué)號(hào)32390528]解析：選A。煉鋁時(shí)為了降低Al2O3的熔點(diǎn)，加入熔點(diǎn)低的冰晶石(Na3AlF6)，就是利用上述原理，只有A符合。5．下列敘述正確的是()①工業(yè)上合成非氧化物陶瓷氮化硅(Si3N4)需要在高溫、空氣氣氛中進(jìn)行②建設(shè)三峽大壩需要使用大量水泥，水泥是硅酸鹽材料③夏天人們使用由添加氧化亞銅的二氧化硅玻璃制作的變色眼鏡來(lái)保護(hù)眼睛④太陽(yáng)能電池可采用硅材料制作，其應(yīng)用有利于環(huán)保、節(jié)能A．①②③ B．①②④C．③④ D．②④[導(dǎo)學(xué)號(hào)32390529]解析：選D。合成Si3N4應(yīng)隔絕空氣，防止生成SiO2，①錯(cuò)；Cu2O制造紅色玻璃，變色眼鏡中添加的是AgBr，③錯(cuò)。6．下列有關(guān)金屬材料的說(shuō)法正確的是()A．納米銅能在氧氣中燃燒，說(shuō)明了納米銅比普通銅的還原性強(qiáng)B．“遼寧艦”上用于艦載機(jī)降落的攔阻索是特種鋼纜，該特種鋼纜屬于金屬材料C．電解制得的金屬鎂必須在氮?dú)夥諊鷥?nèi)冷卻D．鋁合金的大量使用歸功于人們能使用焦炭等還原劑從氧化鋁中獲得鋁[導(dǎo)學(xué)號(hào)32390530]解析：選B。納米銅和普通銅的還原性強(qiáng)弱相同，A錯(cuò)；電解得到的金屬鎂可以在不與其反應(yīng)的氣體(如He)氛圍內(nèi)冷卻，C錯(cuò)；焦炭不能還原氧化鋁，工業(yè)上用電解法制備鋁，D錯(cuò)。7．下列各種方法中：①金屬表面涂抹油漆；②改變金屬內(nèi)部結(jié)構(gòu)；③保持金屬表面干燥；④在金屬表面進(jìn)行電鍍；⑤使金屬表面形成致密的氧化物薄膜，其中能對(duì)金屬起到防止或減緩腐蝕作用的是()A．①②③④ B．①③④⑤C．①②④⑤ D．①②③④⑤[導(dǎo)學(xué)號(hào)32390531]解析：選D。①金屬表面涂抹油漆，正確，如在金屬護(hù)欄上涂油漆；②改變金屬內(nèi)部結(jié)構(gòu)，正確，如將鋼中加入鉻，制成不銹鋼；③保持金屬表面干燥，正確，因?yàn)檫@樣沒(méi)有電解質(zhì)溶液而不會(huì)形成原電池，腐蝕速率變慢；④在金屬表面進(jìn)行電鍍，正確，如在鐵的表面鍍鋅等；⑤使金屬表面形成致密的氧化物薄膜，正確，如利用化學(xué)方法在鋼鐵表面發(fā)藍(lán)，使鐵的表面生成四氧化三鐵薄膜。8．精細(xì)陶瓷(又稱為特種陶瓷)在現(xiàn)代科技中的應(yīng)用前景很廣。以SiO2加少量PdCl2研磨成極細(xì)的顆粒，經(jīng)高溫?zé)Y(jié)制成多孔燒結(jié)體，具有半導(dǎo)體的性質(zhì)。它具有相當(dāng)大的比表面積，將它和電子組件及儀表組成“電子鼻”，被稱為“人工神鼻”。冰箱泄漏的氟利昂濃度只有十萬(wàn)分之一也能“嗅”出。關(guān)于“電子鼻”的下列敘述中不正確的是()A．“電子鼻”大大突破了人的嗅覺(jué)B．“電子鼻”吸附氣體的能力極強(qiáng)C．“電子鼻”可廣泛應(yīng)用于易燃、易爆、有毒氣體的自動(dòng)檢測(cè)和報(bào)警D．“電子鼻”易溶于水[導(dǎo)學(xué)號(hào)32390532]解析：選D。“電子鼻”能夠“嗅”到人嗅不到的物質(zhì)，所以它大大突破了人的嗅覺(jué)極限；它的原理是其表面積極大，容易吸附氣體，這樣才能檢測(cè)氣體；由于它能夠吸附氣體，所以它應(yīng)能夠檢測(cè)到易燃、易爆及有毒的氣體。從“電子鼻”所用的原料來(lái)看，燒結(jié)后的陶瓷應(yīng)屬于硅酸鹽材料，所以應(yīng)難溶于水。9．下列有關(guān)生活和生產(chǎn)中化學(xué)知識(shí)的描述正確的是()A．合金材料中不可能含有非金屬元素B．日常生活中使用可降解塑料以防止“白色污染”C．“天宮一號(hào)”使用的碳纖維是一種新型的有機(jī)高分子材料D．生鐵煉鋼時(shí)須除去生鐵中的碳，以避免因鋼鐵中含有碳而發(fā)生電化學(xué)腐蝕[導(dǎo)學(xué)號(hào)32390533]解析：選B。合金可以由金屬單質(zhì)和金屬單質(zhì)或金屬單質(zhì)和非金屬單質(zhì)構(gòu)成，A錯(cuò)；碳纖維是一種復(fù)合材料，不是新型有機(jī)高分子材料，C錯(cuò)；生鐵煉鋼的過(guò)程中，含碳量減少，但碳不能被完全除去，D錯(cuò)。10．下列是工業(yè)上用鈦鐵礦(精礦)制取金屬鈦的生產(chǎn)流程：請(qǐng)回答下列問(wèn)題：(1)已知鈦鐵礦溶于稀硫酸是非氧化還原反應(yīng)，溶液A中除含有Ti4＋、TiO2＋外，主要還含有的陽(yáng)離子有________________(填離子符號(hào))。(2)檢驗(yàn)溶液中含有Fe3＋的方法是________________________________________________________________________________________________________________________________________________。(3)說(shuō)明溶液B生成鈦酸沉淀的原因：________________________________________________________________________________________________________________________________________________。(4)已知TiO2反應(yīng)生成TiCl4時(shí)，產(chǎn)物中還有一種可燃性氣體，則其化學(xué)反應(yīng)方程式為_(kāi)_____________________________；還原劑是________________。(5)壓電陶瓷的主要成分是鈦酸鋇(BaTiO3)，它可以用碳酸鋇與二氧化鈦的高溫下反應(yīng)制得，其化學(xué)反應(yīng)方程式為_(kāi)_______________________________________________________________________。(6)由TiCl4制取Ti的反應(yīng)方程式為_(kāi)_______________________________________________________________________________________________________________________________________________。[導(dǎo)學(xué)號(hào)32390534]解析：(1)鈦鐵礦粉中的Fe2O3雜質(zhì)、FeTiO3均能跟稀硫酸反應(yīng)：Fe2O3＋3H2SO4=Fe2(SO4)3＋3H2O，F(xiàn)eTiO3＋3H2SO4=Ti(SO4)2＋FeSO4＋3H2O(或FeTiO3＋2H2SO4=TiOSO4＋FeSO4＋2H2O)；溶液A中除含有Ti4＋、TiO2＋外，主要還含有的陽(yáng)離子有Fe2＋、Fe3＋、H＋。(2)檢驗(yàn)Fe3＋最常用的試劑為KSCN溶液，加入KSCN溶液，溶液變紅色，證明含有Fe3＋，否則不含。(4)由題意可寫(xiě)出化學(xué)反應(yīng)方程式：TiO2＋2C＋2Cl2eq\o(=,\s\up7(1000～1100K))TiCl4＋2CO，氧化劑為Cl2，還原劑是C。答案：(1)Fe2＋、Fe3＋、H＋(2)加入KSCN溶液，溶液變紅色，證明含有Fe3＋，否則不含(答案合理即可)(3)Ti4＋(或TiO2＋)的水解程度大且水解時(shí)吸熱，加水稀釋和加熱都促進(jìn)了Ti4＋(或TiO2＋)的水解(4)TiO2＋2C＋2Cl2eq\o(=,\s\up7(1000～1100K))TiCl4＋2COC(5)BaCO3＋TiO2eq\o(=,\s\up7(高溫))BaTiO3＋CO2↑(6)TiCl4＋2Mgeq\o(=,\s\up7(1070K))2MgCl2＋Ti11．材料是人類賴以生存和發(fā)展的物質(zhì)基礎(chǔ)，與信息和能源一起成為當(dāng)代文明的三大支柱。(1)人類最早使用的金屬是________，該金屬在潮濕的空氣中銹蝕生成________(填化學(xué)式)，反應(yīng)的化學(xué)方程式為_(kāi)_______________________________________________________________________。(2)陶瓷屬于__________材料，生產(chǎn)陶瓷的主要原料為_(kāi)_______，燒制陶瓷的主要工藝條件是________和______________。(3)生產(chǎn)水泥的設(shè)備為_(kāi)_______，水泥砂漿是______________的混合物，常用作建筑用黏合劑。(4)陶瓷可與多種材料組合成復(fù)合材料，隔熱陶瓷瓦是由________和________復(fù)合而成的材料，金屬陶瓷復(fù)合材料具有比強(qiáng)度高、比模量高、耐磨損、耐高溫等優(yōu)良性能，其中基體為_(kāi)_______，增強(qiáng)體為_(kāi)_______。[導(dǎo)學(xué)號(hào)32390535]解析：(1)人類最早使用的金屬是Cu，在潮濕的空氣中銅銹蝕的化學(xué)方程式為2Cu＋O2＋H2O＋CO2=Cu2(OH)2CO3。(2)陶瓷屬于硅酸鹽(或無(wú)機(jī)非金屬)材料，生產(chǎn)陶瓷的原料是黏土，燒制陶瓷的主要工藝條件是溫度和空氣用量。(3)生產(chǎn)水泥的設(shè)備為水泥回轉(zhuǎn)窯，水泥砂漿是水泥、沙子和碎石的混合物，常用作建筑用黏合劑。(4)隔熱陶瓷瓦是由纖維和陶瓷復(fù)合而成的材料，金屬陶瓷復(fù)合材料中基體為金屬，增強(qiáng)體為陶瓷。答案：(1)CuCu2(OH)2CO32Cu＋O2＋H2O＋CO2=Cu2(OH)2CO3(2)硅酸鹽(或無(wú)機(jī)非金屬)黏土溫度空氣用量(3)水泥回轉(zhuǎn)窯水泥、沙子和碎石(4)纖維陶瓷金屬陶瓷12．金屬鈦(Ti)因具有許多神奇的性能而越來(lái)越引起人們的關(guān)注，被譽(yù)為“未來(lái)金屬”。常溫下鈦不和非金屬、強(qiáng)酸反應(yīng)，加熱至紅熱時(shí)，能與常見(jiàn)的非金屬反應(yīng)。工業(yè)上由鈦鐵礦(主要成分為FeTiO3)制取金屬鈦的主要工藝過(guò)程如下：(1)從金屬礦石中提煉金屬一般需要經(jīng)過(guò)三個(gè)階段，上述工藝中涉及的有________________、金屬的精煉；沒(méi)有涉及的一個(gè)階段是________________；生鐵實(shí)際上屬于鐵、________等元素形成的合金。若生產(chǎn)中碳的氧化產(chǎn)物主要為一種可燃性氣體，請(qǐng)分別寫(xiě)出反應(yīng)①、②的化學(xué)方程式：________________________________________________________________________、________________________________________________________________________。(2)生產(chǎn)中，碳除了作還原劑還原金屬礦物外，另一個(gè)重要作用是________________________；反應(yīng)③是在氬氣的環(huán)境中進(jìn)行，目的是________________________，如何從反應(yīng)③后的固體中獲得金屬鈦：________________________________________________________________________________________________________________________________________________。[導(dǎo)學(xué)號(hào)32390536]解析：(1)反應(yīng)①、②中生成的可燃性氣體是CO，①中除CO外還有單質(zhì)鐵、TiO2生成；②中產(chǎn)物只有CO、TiCl4兩種。(2)因上述冶煉均需要在高溫下進(jìn)行，故碳的另一個(gè)作用就是燃燒，提供反應(yīng)所需要的熱能。反應(yīng)③結(jié)束后，固體物質(zhì)為鈦、鎂、MgCl2的混合物，結(jié)合題目信息知加鹽酸或稀硫酸后就可以溶解鎂及MgCl2然后過(guò)濾得到鈦。答案：(1)礦石中金屬元素的還原礦石的富集碳FeTiO3＋Ceq\o(=,\s\up7(高溫))Fe＋TiO2＋CO↑TiO2＋2Cl2＋2Ceq\o(=,\s\up7(△))TiCl4＋2CO(2)作燃料，提供反應(yīng)所需要的熱能防止鈦、鎂被空氣氧化向固體中加入足量鹽酸(或稀硫酸)，充分反應(yīng)后過(guò)濾，洗滌，干燥13．普通紙張的主要成分是纖維素，在早期的紙張生產(chǎn)中，常采用紙表面涂覆明礬的工藝，以填補(bǔ)其表面的微孔，防止墨跡擴(kuò)散，請(qǐng)回答下列問(wèn)題：(1)人們發(fā)現(xiàn)紙張會(huì)發(fā)生酸性腐蝕而變脆、破損，嚴(yán)重威脅紙質(zhì)文物的保存。經(jīng)分析檢驗(yàn)，發(fā)現(xiàn)酸性腐蝕與造紙中涂敷明礬的工藝有關(guān)，其中的化學(xué)原理是________________________________________________________________________________________________________________________________________________。為了防止紙張的酸性腐蝕，可在紙漿中加入碳酸鈣等添加劑，該工藝原理的化學(xué)(離子)方程式為_(kāi)_______________________________________________________________________________________________________________________________________________。(2)為了保護(hù)這些紙質(zhì)文物，有人建議采取下列措施：①噴灑堿性溶液，如稀氫氧化鈉溶液或氨水等。這樣操作產(chǎn)生的主要問(wèn)題是________________________________________________________________________________________________________________________________________________。②噴灑Zn(C2H5)2。Zn(C2H5)2可以與水反應(yīng)生成氧化鋅和乙烷。用化學(xué)(離子)方程式表示