高中化學(xué)第1輪總復(fù)習(xí) 第13章 第43講 化學(xué)與材料的發(fā)展 C（化學(xué)人教版）全國版

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1、考點(diǎn)考點(diǎn)1 1 無機(jī)非金屬材料無機(jī)非金屬材料 例例1 硅單質(zhì)及其化合物應(yīng)用范圍很廣。請(qǐng)回答下列問題： (1)制備硅半導(dǎo)體材料必須先得到高純硅。三氯甲硅烷(SiHCl3)還原法是當(dāng)前制備高純硅的主要方法，生產(chǎn)過程示意圖如下： 寫出由純SiHCl3制備高純硅的化學(xué)反應(yīng)方程式_。 整個(gè)制備過程必須嚴(yán)格控制無水無氧。SiHCl3遇水劇烈反應(yīng)生成H2SiO3、HCl和另一種物質(zhì)，寫出配平的化學(xué)反應(yīng)方程式_；H2還原SiHCl3過程中若混有O2，可能引起的后果是_。SiHCl3H2=Si3HCl 1357KSiHCl33H2O=H2SiO3H23HCl 高溫下，H2遇O2發(fā)生爆炸 (2)下列有關(guān)硅材料的說

2、法正確的是_(填字母) A碳化硅化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定，可用于生產(chǎn)耐高溫水泥 B氮化硅硬度大、熔點(diǎn)高，可用于制作高溫陶瓷和軸承 C普通玻璃是由純堿、石灰石和石英砂制成的，其熔點(diǎn)很高 D鹽酸可以與硅反應(yīng)，故采用鹽酸為拋光液拋光單晶硅ABCD (3)硅酸鈉水溶液俗稱水玻璃。取少量硅酸鈉溶液于試管中，逐滴加入飽和氯化銨溶液，振蕩。寫出實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象并給予解釋_。生成白色絮狀沉淀，有刺激性氣味的氣體生成； 與 發(fā) 生 雙 水 解 反 應(yīng) ， 2 2H2O=2NH3H2OH2SiO32-3SiO+4NH2-3SiO+4NH考點(diǎn)考點(diǎn)2 冶金工藝與物質(zhì)提純冶金工藝與物質(zhì)提純 例例2 (2011湖南省六校高考仿真模擬湖南省六

3、校高考仿真模擬)某工廠用軟錳礦(含MnO2約70%及少量Al2O3)和閃鋅礦(含ZnS約80%及少量FeS)共同生產(chǎn)MnO2和Zn(電池原料)。生產(chǎn)工藝如下： 已知： A是MnSO4、ZnSO4、Fe2(SO4)3、Al2(SO4)3的混合液； 中的電解反應(yīng)式為MnSO4ZnSO42H2O=MnO2Zn2H2SO4 (1)A中屬于還原產(chǎn)物的是_。 (2)中加入MnCO3、Zn2(OH)2CO3的作用是_； 需要加熱的原因是_；C的化學(xué)式是_。MnSO4 增大溶液的pH，使Fe3和Al3生成沉淀 促進(jìn)Fe3和Al3水解 H2SO4 (3)該生產(chǎn)中除得到MnO2和Zn以外，還可得到的副產(chǎn)品是_。

4、(4)如果不考慮生產(chǎn)中的損耗，除礦石外，需購買的化工原料是_。 (5)從生產(chǎn)MnO2和Zn的角度計(jì)算，軟錳礦和閃鋅礦的質(zhì)量比大約是_。Fe2O3、Al2O3、S、Na2SO4 Na2CO3、H2SO4 1.03(或1) 【解析】 本題考查生產(chǎn)二氧化錳和鋅的工藝。 (1)軟錳礦中含有MnO2，Mn元素的化合價(jià)為4價(jià)，而A中含有MnSO4，Mn元素化合價(jià)變?yōu)?價(jià)，所以A中MnSO4為還原產(chǎn)物。 (2)中加入MnCO3、Zn2(OH)2CO3的作用是為了增大溶液的pH，使Fe3和Al3生成沉淀。需要加熱的原因是為了促進(jìn)Fe3和Al3水解。A中全部為硫酸鹽，則可判斷中加入的C應(yīng)為硫酸。 (3)由流程圖

5、可知該生產(chǎn)中還可得到的副產(chǎn)品是Fe2O3、Al2O3、S、Na2SO4。 (4)由流程圖可知需購買的化工原料為純堿和硫酸 (5)假設(shè)得到MnO2和Zn各1 mol，則需軟錳礦的質(zhì)量為124.3 g，需閃鋅礦的質(zhì)量為121.25 g，其質(zhì)量比大約為1.03 1。 【點(diǎn)評(píng)】 本題為工藝流程題，解答時(shí)要充分挖掘流程圖中所給信息，如該題中對(duì)C的分析，電解溶液可得C，且C加入溶液中，可依據(jù)A中所含溶質(zhì)判斷，A中均有硫酸鹽的物質(zhì)，則溶液中一定加入了硫酸，再如(3)、(4)問的解答，均可從圖中找到答案。 重點(diǎn)掌握制造材料的基本原理；化工生產(chǎn)的“三廢處理”；有機(jī)高分子的合成和新型無機(jī)非金屬材料的制造原理。不同

6、類型的材料有不同的特點(diǎn)，也有突出的共性，要注意進(jìn)行對(duì)比，完整準(zhǔn)確地認(rèn)識(shí)材料。 1.(2011三明聯(lián)考三明聯(lián)考)化學(xué)知識(shí)在生產(chǎn)和生活中有著重要的應(yīng)用。下列說法中，錯(cuò)誤的是( ) A與銅質(zhì)水龍頭連接處的鋼質(zhì)水管易發(fā)生腐蝕 B明礬常作為凈水劑，雙氧水通?？捎糜谧鳉⒕?C金屬鈉、鎂等活潑金屬著火時(shí)，可以使用泡沫滅火器來滅火 D發(fā)酵粉中主要含有碳酸氫鈉，能使焙制出的糕點(diǎn)疏松多孔 C 2.下列有關(guān)鋼鐵腐蝕與防護(hù)的說法正確的是(雙選)( ) A鋼管與電源正極連接，鋼管可被保護(hù) B鐵遇冷濃硝酸表面鈍化，可保護(hù)內(nèi)部不被腐蝕 C鋼管與銅管露天堆放在一起時(shí)，鋼管不易被腐蝕 D鋼鐵發(fā)生析氫腐蝕時(shí)，負(fù)極反應(yīng)是Fe2

7、e=Fe2BD 3.下圖標(biāo)出了各種材料強(qiáng)度與密度的比值以及廣泛使用的年代。從圖中可以看出的信息是( )A隨著社會(huì)的發(fā)展，出現(xiàn)新材料的速度明顯加快B新材料發(fā)展的總趨勢(shì)是強(qiáng)度越來越大C1800年以前出現(xiàn)的材料強(qiáng)度都比鋁小D鋁的密度比鋼的密度大【答案】 A 4.(2011廣東卷廣東卷)由熔鹽電解法獲得的粗鋁含有一定量的金屬鈉和氫氣，這些雜質(zhì)可采用吹氣精煉法除去，產(chǎn)生的尾氣經(jīng)處理后可用于鋼材鍍鋁。工藝流程如下：(注：NaCl熔點(diǎn)為801 ；AlCl3在181 升華) (1)精煉前，需清除坩堝表面的氧化鐵和石英砂，防止精煉時(shí)它們分別與鋁發(fā)生置換反應(yīng)產(chǎn)生新的雜質(zhì)，相關(guān)的化學(xué)方程式為 _ _ _ _ _ _

8、 _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ 和_。 (2)將Cl2連續(xù)通入坩堝中的粗鋁熔體，雜質(zhì)隨氣泡上浮除去。氣泡的主要成分除Cl2外還含有_；固態(tài)雜質(zhì)粘附于氣泡上，在熔體表面形成浮渣，浮渣中肯定存在_。 4Al3SiO2 =2Al2O33Si高溫2AlFe2O3=Al2O32Fe高溫HCl和AlCl3NaCl (3)在用廢堿液處理氣體A的過程中，所發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為_。 (4)鍍鋁電解池中，金屬鋁為_極，熔融鹽電鍍液中鋁元素和氯元素主要以AlCl和Al2Cl形式存在，鋁電極的主要電極反應(yīng)式為_ 。 (5)鋼材鍍鋁后，表面形成的致密氧化鋁膜能

9、防止鋼材腐蝕，其原因是_。 Cl22OH=ClClOH2O，HOH=H2O陽 Al7AlCl3e=427Al Cl 致密的氧化鋁膜能隔絕鋼材與空氣中的O2、CO2和H2O等接觸，使電化學(xué)腐蝕和化學(xué)腐蝕不能發(fā)生1.(2010天津卷天津卷)化學(xué)已滲透到人類生活的各個(gè)方面。下列說法不正確的是( ) A阿司匹林具有解熱鎮(zhèn)痛作用 B可以用Si3N4、Al2O3制作高溫結(jié)構(gòu)陶瓷制品 C在入?？诘匿撹F閘門上裝一定數(shù)量的銅塊可防止閘門被腐蝕 D禁止使用四乙基鉛作汽油抗爆震劑，可減少汽車尾氣污染C 【解析】 本題考查化學(xué)與生活知識(shí)，考查考生運(yùn)用化學(xué)知識(shí)解決實(shí)際問題的能力。阿司匹林是乙酰水楊酸，是一種具有百年歷史

10、的解熱鎮(zhèn)痛的藥物，A項(xiàng)正確。Si3N4、Al2O3屬于原子晶體、離子晶體，熔點(diǎn)高，B項(xiàng)正確。銅、鋼鐵閘門與海水構(gòu)成原電池，加速了閘門的腐蝕速度，C項(xiàng)不正確。鉛是重金屬元素，會(huì)給環(huán)境帶來污染，D項(xiàng)正確。 2.現(xiàn)代社會(huì)中銅在電氣、交通、機(jī)械和冶金、能源及石化工業(yè)、高科技等領(lǐng)域有廣泛的應(yīng)用。某銅礦石含氧化銅、氧化亞銅、三氧化二鐵和脈石(SiO2)，現(xiàn)采用酸浸法從礦石中提取銅，其工藝流程圖如下。其中銅的萃取(銅從水層進(jìn)入有機(jī)層的過程)和反萃取(銅從有機(jī)層進(jìn)入水層的過程)是現(xiàn)代濕法煉銅的重要工藝手段。 已知： Cu2O2H=Cu2CuH2O； 當(dāng)?shù)V石中三氧化二鐵含量太低時(shí)，可用硫酸和硫酸鐵的混合液浸出銅

11、； 反萃取后的水層2是硫酸銅溶液。 回答下列問題： (1)礦石用稀硫酸處理過程中發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為_。 (2)“循環(huán)”經(jīng)多次循環(huán)后的水層1不能繼續(xù)循環(huán)使用，但可分離出一種重要的硫酸鹽晶體。若水層1暴露在空氣中一段時(shí)間后，可以得到另一種重要的硫酸鹽，寫出水層l暴露在空氣中發(fā)生反應(yīng)的離子方程式_。 (3)“循環(huán)”中萃取劑是一類稱作為肟類的有機(jī)化合物，如N510、N530等。某肟類化合物A的分子結(jié)構(gòu)中僅含n1個(gè)CH3、n2個(gè)OH和n3個(gè) 三種基團(tuán)，無環(huán)狀結(jié)構(gòu)，三種基團(tuán)的數(shù)目關(guān)系為n3_。若A的相對(duì)分子質(zhì)量為116，上述基團(tuán)連接時(shí)碳原子跟碳原子相連，則A的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式是_。 (4)寫出電解過程中陽極(

12、惰性電極)發(fā)生反應(yīng)的電極反應(yīng)式_。 (5)該工藝最大亮點(diǎn)是它符合下列原理_。 A化學(xué)平衡 B綠色化學(xué) C質(zhì)量守恒 D能量守恒 E相似相溶 F酸堿中和 G氧化還原反應(yīng) (6)銅、銀、金是人類認(rèn)識(shí)最早的三種金屬，因?yàn)楹茉缇捅蝗藗冇米麇X幣，因而有“貨幣金屬”之稱。由于鐵的金屬性比銅、銀、金強(qiáng)，相對(duì)而言，人類認(rèn)識(shí)鐵稍晚。某研究性學(xué)習(xí)小組為了證明鐵的金屬活動(dòng)性比銅強(qiáng)，他設(shè)計(jì)了如下方案： 鐵片置于硫酸銅溶液中有銅析出； 鐵、銅和氯氣反應(yīng)分別生成FeCl3和CuCl2； 足量的鐵粉和銅粉和濃硫酸反應(yīng)生成FeSO4和CuSO4； 銅片置于FeCl3溶液中銅片逐漸溶解； 把鐵片和銅片置于盛有稀硫酸的燒杯中，用導(dǎo)

13、線連接，鐵片上無氣泡產(chǎn)生，而銅片上有氣泡產(chǎn)生； 把鐵片和銅片置于盛有濃硝酸的燒杯中，并用導(dǎo)線連接，鐵片上有氣泡產(chǎn)生，而銅片上無氣泡產(chǎn)生。 以上設(shè)計(jì)合理的有_。 A兩種方案 B三種方案 C四種方案 D五種方案 【答案】 （1）Cu2O2H=Cu2CuH2O、 CuO2H=Cu2H2O、 Fe2O36H=2Fe33H2O （2） 4Fe2O24H=4Fe32H2O （3）n1n22 （4） 4OH4e=2H2OO2 （5）B （6）A 3.(2011合肥一檢合肥一檢)2006年世界鋰離子電池總產(chǎn)量超過25億只，鋰電池消耗量巨大，對(duì)不可再生的金屬資源的消耗是相當(dāng)大的。因此鋰離子電池回收具有重要意義，

14、其中需要重點(diǎn)回收的是正極材料，其主要成分為鈷酸鋰(LiCoO2)、導(dǎo)電乙炔黑(一種炭黑)、鋁箔以及有機(jī)粘接劑。某回收工藝流程如下： (1)上述工藝回收到的產(chǎn)物有_。 (2)廢舊電池可能由于放電不完全而殘留有原子態(tài)的鋰，為了安全對(duì)拆解環(huán)境的要求是_。 ( 3 ) 堿 浸 時(shí) 主 要 反 應(yīng) 的 離 子 方 程 式 為_。 ( 4 ) 酸 浸 時(shí) 反 應(yīng) 的 化 學(xué) 方 程 式 為_。最后一步過濾應(yīng)_。 (5)如何洗滌過濾后的Li2CO3固體？ _。Al(OH)3、CoSO4、Li2CO3隔絕空氣和水分2Al2OH2H2O=2 3H2 -2AlO2LiCoO2H2O23H2SO4=Li2SO42CoSO4O24H2O趁熱過濾在過濾器中沿著玻璃棒加水至淹沒固體，重復(fù)23次