《精品（鲁科版）选修2-综合检测：矿山资源-硫酸与无机材料制造（含答案）.doc》由会员分享，可在线阅读，更多相关《精品（鲁科版）选修2-综合检测：矿山资源-硫酸与无机材料制造（含答案）.doc（12页珍藏版）》请在三一文库上搜索。
1、中学化学精品资料综合检测(三)主题3矿山资源硫酸与无机材料制造(时间：60分钟分值：100分)一、选择题(本题包括12小题，每小题5分，共60分)1环境污染已成为人类社会面临的重大威胁，各种污染数不胜数。下列名词与环境污染无关的是()温室效应赤潮酸雨光化学污染臭氧层空洞水俣病潮汐大脖子病A B C D【解析】属于大气污染，属于水污染，潮汐是一种自然现象，大脖子病是因人体缺乏碘元素造成的，所以不属于环境污染。【答案】B2氮化硅陶瓷是一种超硬而且耐磨的物质，可用于制造高性能柴油机部件，它属于()A金属材料 B无机非金属材料C复合材料 D功能高分子材料【解析】氮化硅陶瓷根据其所含元素的类别可知它不可
2、能属于金属材料，也不可能属于功能高分子材料，同时它也不属于复合材料(复合材料是指与玻璃钢类似的由多种材料复合而成的材料)，所以它只能属于无机非金属材料。【答案】B3下列有关工业生产的叙述正确的是()A合成氨生产过程中将NH3液化分离，可加快正反应速率，提高N2、H2的转化率B硫酸工业中，在接触室安装热交换器是为了利用SO3转化为H2SO4时放出的热量C电解饱和食盐水制烧碱采用离子交换膜法，可防止阴极室产生的Cl2进入阳极室D电解精炼铜时，同一时间内阳极溶解铜的质量比阴极析出铜的质量小【解析】本题的C、D两个选项涉及了电解池的应用，其实都是考查电解原理，电解饱和食盐水阴极室产生的是H2，Cl2在
3、阳极上生成，所以C错；电解精炼铜时要注意粗铜中含Zn、Fe、Ni、Ag、Pt、Au等，阳极开始放电的是Zn、Fe、Ni，而阴极上始终是Cu2得电子生成Cu，所以同一时间内阳极溶解铜的质量比阴极析出铜的质量小，D对。【答案】D4(2013北京高考)下列金属防腐的措施中，使用外加电流的阴极保护法的是()A水中的钢闸门连接电源的负极B金属护栏表面涂漆C汽车底盘喷涂高分子膜D地下钢管连接镁块【解析】A水中的钢闸门连接电源的负极，即使用了外加电流，正确。B.金属护栏表面涂漆，是一种使用外加涂层而使金属隔绝空气和水分的保护方法。C.汽车底盘喷涂高分子膜，也是一种使用外加涂层而使金属隔绝空气和水分的保护方法
4、。D.地下钢管连接镁块，是牺牲阳极的阴极保护法。【答案】A5(双选)下列各种冶炼方法中，可制得相应金属的是()A加热分解氯化铝B高温下分解碳酸钙C电解液态氯化钠D三氧化钨与铝粉高温共热【解析】C项：2NaCl2NaCl2，D项：能够发生铝热反应生成钨。【答案】CD6下列叙述不正确的是()A铁表面镀锌，铁作阳极B船底镶嵌锌块，锌作负极，以防船体被腐蚀C钢铁吸氧腐蚀的正极反应：O22H2O4e=4OHD工业上电解饱和食盐水的阳极反应：2Cl2e=Cl2【解析】本题考查电化学知识的应用。选项A，铁作阳极，铁要溶解，铁应该作阴极。选项B，Zn的活泼性比Fe强，Zn失去电子而保护了船体。选项C，钢铁吸氧
5、腐蚀时，O2在正极获得电子。选项D，Cl的失电子能力大于OH，电解饱和食盐水时，Cl在阳极失去电子变为Cl2。【答案】A7氮化铝(AlN)具有耐高温、抗冲击、导热性好等优良性质，被广泛应用于电子工业、陶瓷工业等领域。在一定条件下，氮化铝可通过如下反应合成：Al2O3N23C2AlN3CO下列叙述正确的是()A在氮化铝的合成反应中，N2是还原剂，Al2O3是氧化剂B上述反应中每生成2 mol AlN，N2得到3 mol电子C氮化铝中氮元素的化合价为3D氮化铝晶体属于分子晶体【解析】N2中氮元素的化合价为0，AlN中氮元素的化合价为3。在化学反应中，每1 mol N原子得3 mol电子。分子晶体的
6、组成微粒之间以分子间作用力相结合，分子间作用力很微弱，故分子晶体不耐高温，抗冲击力很弱，不导电，AlN具有耐高温、抗冲击、导热性好等优良性质，所以AlN晶体不是分子晶体。【答案】C8在氧气中灼烧0.44 g硫和铁组成的化合物，使其中的硫全部转变为SO2，把这些SO2全氧化并转变为硫酸，这些硫酸可用20 mL 0.5 molL1的NaOH溶液完全中和，则原化合物中的硫元素的质量分数为()A18% B46% C53% D36%【解析】由硫元素守恒知：n(S元素)n(SO2)n(H2SO4)n(NaOH)0.005 mol，则原化合物中w(S)100%36%。【答案】D9铅的冶炼大致过程如下：富集：
7、将方铅矿(PbS)进行浮选；焙烧：2PbS3O22PbO2SO2；制粗铅：PbOCPbCOPbOCOPbCO2。下列说法中正确的是()A浮选法富集方铅矿的过程属于化学变化B方铅矿焙烧反应中，PbS是还原剂，还原产物只有PbOC整个冶炼过程中，制取1 mol Pb共转移2 mol电子D将1 mol PbS冶炼成Pb理论上至少需要6 g碳【解析】富集为物理过程，A错。，可看出PbO和SO2均为还原产物，B错。由题给方程式得关系式：2PbS2PbO2PbC制取1 mol Pb共转移8 mol e，C项错。【答案】D10pHa的某电解质溶液中，插入两支惰性电极通直流电一段时间后，溶液的pHa，则该电解
8、质可能是()ANaOH BH2SO4CAgNO3 DNa2SO4【解析】用惰性电极电解电解质溶液，A、B、D都是电解水。电解后溶液的浓度变大，A中pH增大，B中pH减小，D中pH不变，C中电解生成HNO3，pH减小。【答案】A11以KCl和ZnCl2混合液为电镀液在铁制品上镀锌，下列说法正确的是()A未通电前上述镀锌装置可构成原电池，电镀过程是该原电池的充电过程B因部分电能转化为热能，电镀时通过的电量与锌的析出量无确定关系C电镀时保持电流恒定，升高温度不改变电解反应速率D镀锌层破损后即对铁制品失去保护作用【解析】本题考查电镀，意在考查考生对电镀原理的理解和应用能力。未通电前，题述装置不能构成原
9、电池，A项错误。锌的析出量与通过的电量成正比，B项错误；电镀时电解反应速率只与电流大小有关，与温度无关，C项正确；镀锌层破损后，会形成铁锌原电池，铁作正极，得到保护，D项错误。【答案】C12电解硫酸铜溶液要达到如下三个要求：阳极质量减小，阴极质量增加，电解过程中Cu2浓度不变。则可选用的电极是()A石墨作阳极，铁作阴极B粗铜(含Fe、Ni、Zn)作阳极，纯铜作阴极C纯铜作阳极，铁作阴极D铁作阳极，纯铜作阴极【解析】本题中所述的电解过程实际就是电镀过程：阳极质量减少，必须用活泼金属作阳极，则A选项不符合题意；由于Cu2的放电能力比H的大，阴极质量增加，但是要使Cu2浓度不变，则阳极必须用纯铜。【
10、答案】C二、非选择题(包括4小题，共40分)13(10分)铝和氢氧化钾都是重要的工业产品。请回答：(1)工业上冶炼铝的化学方程式是_。(2)铝与氢氧化钾溶液反应的离子方程式是_。(3)工业品氢氧化钾的溶液中含有某些含氧酸根杂质，可用离子交换膜法电解提纯。电解槽内装有阳离子交换膜(只允许阳离子通过)，其工作原理如图所示。该电解槽的阳极反应式是_。通电开始后，阴极附近溶液pH会增大，请简述原因_。除去杂质后的氢氧化钾溶液从液体出口_(填“A”或“B”)导出。【解析】(1)金属铝的冶炼是电解熔融Al2O3。(2)铝与强碱反应放出氢气生成盐。(3)结合题中给出的信息提示进行解题。溶液中存在阴离子为OH
11、和含氧酸根，应是OH先放电。溶液中存在的阳离子为K和H，应是H先放电。在阴极由于H放电，H不断减少，水的电离平衡向正反应方向移动，OH浓度增大，pH增大。K可通过阳离子交换膜流向B口，B口的OH不断增多，但无法通过阳离子交换膜，故氢氧化钾溶液从B口导出。【答案】(1)2Al2O34Al3O2(2)2Al2OH6H2O=2Al(OH)43H2(3)4OH4e=2H2OO2H放电，促进水的电离，OH浓度增大B14(10分)冶炼金属一般有下列四种方法：焦炭法；水煤气(或氢气或一氧化碳)法；活泼金属置换法；电解法。四种方法在工业上均有应用。(1)请对下表中的金属冶炼方法进行分析，从上述四种方法中选择相
12、应的序号填入表中空格：火烧孔雀石炼铜所发生反应的化学方程式(写主要的两个)：_、_。(2)请再举出使用上述方法冶炼金属的例子各一个(用化学方程式表示)：_；_；_；_。【解析】火烧孔雀石炼铜和铝热法炼铬都属于热还原法。湿法炼铜和铝热法炼铬都属于活泼金属置换法。从光卤石中炼镁属于电解法。【答案】(1)Cu2(OH)2CO32CuOCO2H2OC2CuO2CuCO2(2)2Fe2O33C4Fe3CO23H2WO3W3H2O4Al3MnO23Mn2Al2O32NaCl2NaCl2(以上反应其他合理答案也可)15(10分)工业上生产硫酸常以黄铁矿为原料，采用下列工艺流程来生产。请回答下列问题：(1)设
13、备甲、丙的名称分别是_、_。(2)经设备甲制得的炉气还要经设备乙进行精制再进入设备丙催化氧化。若不经过精制炉气直接进入丙设备，对SO2的催化氧化造成的影响是_。(3)在丁设备中采用98.3%的浓硫酸来吸收SO3制取硫酸，而不使用水作吸收剂的原因是_。(4)下表是温度、压强对SO2平衡转化率的影响压强/MPa转化率/%温度/ 0.10.511040099.299.699.799.950093.596.997.899.360073.785.889.596.4由表中数据可知对SO2转化为SO3的反应，增大压强可使转化率_，而在工业实际生产中通常采用440 、常压条件下进行操作，其原因是_。【解析】(
14、1)工业上生产硫酸的过程共分三个阶段，涉及三个设备，即沸腾炉、接触室与吸收塔，由流程图中设备可知设备甲、丙的名称分别是沸腾炉、接触室。(2)煅烧黄铁矿得到SO2气体中含有杂质，若不除去会引起催化剂中毒而失去活性，故煅烧制得的SO2在进入接触室前要净化除杂。(3)因SO3极易溶于水且放出大量的热，故直接利用水吸收SO3容易形成酸雾，不利于SO3的吸收。(4)由表中数据知，加压，SO2转化率增大，但常压下转化率已经很高，再增大压强，SO2的转化率提高不多，而压强升高对反应设备要求却随之增高，能耗也增大，故采用常压；在440 时催化剂催化效率最高，反应速率快，故工业上生产硫酸通常采用440 、常压条
15、件下进行操作。【答案】(1)沸腾炉接触室(2)使催化剂中毒而失去活性(或催化剂催化效率降低)(3)使用水作吸收剂吸收SO3容易形成酸雾，会降低SO3的吸收率(4)增大选用440 时催化剂催化效率最高，反应速率快；常压下SO2的转化率已很大，再增大压强，SO2的转化率提高不多，而压强升高对反应设备要求却随之增高，能耗也增大16(10分)黄铜矿(CuFeS2)是制取铜及其化合物的主要原料之一，还可制备硫及铁的化合物。(1)冶炼铜的反应为8CuFeS221O28Cu4FeO2Fe2O316SO2，若CuFeS2中Fe的化合价为2，反应中被还原的元素是_(填元素符号)。(2)上述冶炼过程产生大量SO2
16、。下列处理方案中合理的是_(填代号)。a高空排放b用于制备硫酸c用纯碱溶液吸收制Na2SO3d用浓硫酸吸收(3)过二硫酸钾(K2S2O8)具有强氧化性，可将I氧化为I2：S2O2I=2SOI2，通过改变反应途径，Fe3、Fe2均可催化上述反应。试用离子方程式表示Fe3对上述反应催化的过程。_、_。(4)利用黄铜矿冶炼铜产生的炉渣(含Fe2O3、FeO、SiO2、Al2O3)可制备Fe2O3。方法为：用稀盐酸浸取炉渣，过滤。滤液先氧化，再加入过量NaOH溶液，过滤，将沉淀洗涤、干燥、煅烧得Fe2O3。据以上信息回答下列问题：a除去 Al3的离子方程式是_。b选用提供的试剂，设计实验验证炉渣中含有
17、FeO。提供的试剂：稀盐酸，稀硫酸，KSCN溶液，KMnO4溶液，NaOH溶液，碘水。所选试剂为_。证明炉渣中含有FeO的实验现象为_。【解析】(2)SO2是污染物，不能高空排放，a错。SO2不溶于浓硫酸，无法用浓硫酸吸收，d错。SO2既可回收用于制H2SO4，也可用Na2CO3溶液吸收生成Na2SO3，b、c方案均合理。(3)Fe3具有氧化性，可以氧化I，2Fe32I=2Fe2I2，Fe2又被S2O氧化，S2O2Fe2=2SO2Fe3。(4)b.炉渣中只有FeO具有还原性，能使KMnO4溶液退色，故可选择稀硫酸浸取炉渣，再加KMnO4溶液看是否退色。注意不能选盐酸，因为它能还原KMnO4。【答案】(1)Cu、O(2)bc(3)2Fe32I=2Fe2I2S2O2Fe2=2SO2Fe3(4)a.Al34OH=Al(OH)4b稀硫酸、KMnO4溶液稀硫酸浸取炉渣所得溶液使KMnO4溶液退色