高三基础知识天天练 化学17-3人教版
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第17章第3节1.现有一包铝热剂是铝粉和氧化铁粉末的混合物,在常温下使之充分反应,将反应后的固体分为两等份,常温下进行如下实验(忽略溶液体积变化和盐的水解):①向其中一份固体中加入100 mL 2.0 mol·L-1的NaOH溶液,加热使其充分反应后过滤,测得滤液的pH=14;②向另一份固体中加入140 mL 4.0 mol·L-1的HCl溶液,使固体全部溶解,测得反应后所得溶液中只有H+、Fe2+和Al3+三种阳离子且pH=0.有关说法正确的是() A.铝热剂中铝的物质的量0.01 molB.铝热剂中氧化铁的质量4.8 gC.①中生成的氢气3.36L(已换算成标况)D.②反应后所得溶液氯离子浓度1.0 mol/L解析:分析第①份:铝、氧化铝与氢氧化钠反应生成偏铝酸钠,由铝原子守恒有,Al~NaAlO2~NaOH,则Al的物质的量为0.1L×2.0mol·L-1-0.1L×1mol·L-1=0.1mol,则A错;分析第②份:反应后的溶液为HCl、FeCl2、AlCl3,由氯原子守恒有,0.14 L×1 mol·L-1+n(Fe2O3)×4+0.1mol×3=0.14 L×4.0mol·L-1,n(Fe2O3)=0.03mol,则B对;①中剩余下的铝与碱反应生成氢气,故其体积小于O.1×3/2 L,则C错;氯离子未参与反应,故其浓度不变,则D错.答案:B2.充分利用能源、提高原子利用率、减少向环境排放废弃物等都是绿色化学基本要求.①在有机实验中,用溴的四氯化碳溶液代替溴的水溶液;②用稀硝酸代替浓硝酸溶解、回收含银镜试管里的银;③用水浴加热代替直接用酒精灯加热;④接触法制硫酸中采用“热交换器”,利用余热预热冷原料气和烧水:⑤工业合成氨中分离产物得到氢气和氮气再循环使用;⑥电解法冶炼钠和镁,选择电解氯化钠和氯化镁,不电解对应的金属氧化物.上述说法中不是从绿色化学角度考虑的是() A.①③B.②④C.⑤⑥D.③④解析:②回收贵金属银和减少环境污染;④接触法制硫酸采用热交换器,提高热量利用率;⑤氢气和氮气循环使用,提高原料利用率;⑥钠、镁氯化物熔点低于对应氧化物的熔点,节省能源.①用溴的四氯化碳溶液代替溴的水溶液,避免溴与水发生反应,防止副产物对反应干扰;③水浴加热使受热容器均匀受热、便于控制温度.只有①③不是从绿色化学角度考虑的.答案:A3.下列物质中,不含有硅酸盐的是() A.水玻璃B.硅芯片C.黏土D.普通水泥解析:水玻璃是Na2SiO3溶液;硅芯片材料为单质晶体硅;黏土的成分复杂,其中含有硅酸盐,可用来生产水泥.答案:B4.下列有关新型高分子材料的说法中,不.正确的是() A.高分子分离膜应用于食品工业中,可用于浓缩天然果法、乳制品加工和酿造业等B.高吸水性树脂吸水量为自身质量的几十倍乃至上千倍,且既有吸水功能又有保水功能C.导电塑料是应用于电子工业的一种新型高分子材料D.合成高分子材料制成的人工器官一般都受到人体的排斥作用,难以达到生物相容的程度解析:合成高分子材料制成的人工器官一般不受到人体的排斥作用,易达到生物相容的程度.答案:D5.材料:①今年元月,韩国某冷库在聚氨酯发泡作业时,因可燃性油气挥发而引起爆炸;②同月,我市龙岗一旅馆食堂因液化石油气泄露引发爆炸.下列说法中,正确的是() A.聚氨酯属于有机高分子化合物,是纯净物B.可燃性气体与空气混合遇火一定会发生爆炸C.液化石油气的主要成分是COD.可燃性气体在空气中燃烧属于氧化还原反应解析:聚氨酶属于有机高分子化合物,是混合物,A错;可燃性气体与空气在爆炸极限范围内会发生爆炸,B错;液化石油气的主要成分是C3H8,C错.答案:D6.汞合金是目前使用较多的补牙材料.英国《新科学家》杂志发表过一篇文章,对汞合金补牙材料的安全性提出了质疑.汞合金补牙材料中除了水银外,还含有锌、锡、铜等金属.下列有关汞合金的说法不正确的是()A.汞合金是一种具有金属特性的化合物,易导热导电B.汞合金的强度和硬度比锡的大C.汞合金的熔点比汞的高D.汞合金的毒性远低于汞的毒性解析:据条件知,汞合金是混合物;所以A项错误,据合金的性质判断B正确;因Hg 在常温下为液体,而汞合金可作补牙材料,应为固体,C正确;据其用途可判断D正确.答案:A7.将相同物质的量的镁和铝混合,取相同质量的该混合物4份,分别加入到足量的下列溶液中,充分反应后,放出氢气最多的是() A.3mol·L-1 HCl B.4mol·L-1 HNO3C.8mol·L-1NaOH D.18mol·L-1 H2SO4解析:镁铝均与HCl反应产生氢气,镁不与NaOH反应,二者与HNO3浓H2SO4反应不产生氢气,且铝与冷的浓H2SO4钝化.答案:A8.金属锂是密度最小的金属,等质量的金属,锂能释放出更多的电子,故常用来制造高能量电池,已知锂的金属性介于钠和镁之间,则下列能冶炼出金属锂的方法是() A.电解法B.热还原法C.热分解法D.铝热法解析:据锂的活动性知冶炼活泼金属锂应用电解法.答案:A9.我国南部地区A、B、C、D四地的地理位置如图所示,交通都较为便利,其他条件如下:A地是人口稠密的居民区;B地是硫酸消费中心;C地有较为丰富的黄铁矿资源;D地是风景旅游开发区.根据以上信息,在选择硫酸厂厂址时应选择() A.A地B.B地C.C地D.D地解析:硫酸厂厂址应远离人口稠密的居民区和风景旅游开发区.答案:BA.①③④B.①②③C.①②④D.②③④解析:据此利用弯箭头法即指出其单体.答案:D11.据新华社报道,发展改革委员会于2007年4月发出“遏制铝冶炼投资反弹”的紧急通知.原因是铝冶炼属高耗能产业,而且某些铝冶炼企业以污染环境为代价,得不偿失.下图是传统的工业生产金属铝的基本流程图,阅读上述新闻信息,结合铝生产的流程图解答下列试题:请回答:(1)工业冶炼金属铝用的是铝土矿,铝土矿的主要成分是________(填化学式).石油炼制和煤的干馏产品________(填物质名称)作电解铝的阴极和阳极材料.(2)氧化铝熔点高达2050℃,工业上为了降低能量消耗,在金属铝的冶炼中采取的措施是________________________________________________________.(3)在冶炼过程中,阳极材料需要定期地进行更换,原因是该极材料不断被消耗,产生这种现象的原因是________________________________________(用化学方程式表示).(4)工业上制取金属镁时是电解熔融MgCl 2,电解反应方程式为________;镁和铝都是活泼金属,为什么在电解冶炼过程中,一个用氯化物,一个用氧化物?________________________________________________________________________.解析:该题以工业冶炼金属铝为载体考查了原料的判断、原理的诠释以及能量的合理利用.(1)铝土矿的主要化学成分是Al 2O 3,另外还有SiO 2、Fe 2O 3、TiO 2、H 2O 等,电解前必须进行提纯.石油炼制、煤的干馏的固体物质的成分为碳,具有导电性,可以作为阳极和阴极材料.(2)纯净Al 2O 3的熔点很高,而其电解必须在熔融状态下进行,若采用纯净的Al 2O 3进行电解,则加热熔融需要浪费大量的能量,所以工业上采用加入冰晶石(Na 2AlF 6)和氟化钙(CaF 2)的方法,降低熔点.(3)工业冶炼铝的关键操作是电解,电解时阳极发生氧化反应,熔融物中的O 2-失电子,生成O 2,在电解过程中阳极的材料碳逐渐与生成的氧气反应,在高温条件下生成CO.(4)因为MgCl 2为离子化合物,熔融时能发生电离,而AlCl 3为共价化合物,熔融时不发生电离,再者MgO 熔点很高,很难熔化,耗能太大.答案:(1)Al 2O 3 石墨(或碳) (2)加入冰晶石(Na 3AlF 6)和少量CaF 2(3)2C +O 2===2CO (4)MgCl 2=====通电熔融Mg +Cl 2↑因为MgO 熔点太高,MgCl 2熔点低,熔化时能发生电离而导电.AlCl 3是共价化合物,熔化时不能发生电离.12.聚合硫酸铁(PFS)是一种新型高效的无机高分子絮凝剂,广泛用于水的处理.用铁的氧化物为原料来制取聚合硫酸铁,为控制水解时Fe 3+的浓度,防止生成氢氧化铁沉淀,原料中的Fe 3+必须先还原为Fe 2+.实验步骤如下:(1)用98%的硫酸配制28%的硫酸,所需的玻璃仪器除量筒外,还有________.A.容量瓶B.烧杯C.烧瓶(2)步骤Ⅱ取样分析溶液中的Fe2+、Fe3+的含量,目的是________.A.测定溶液中Fe2+与Fe3+含量比B.确定下一步还原所需铁的含量C.确定氧化Fe2+所需NaClO3的量D.确保铁的氧化物酸溶完全(3)用NaClO3氧化时反应方程式如下:6FeSO4+NaClO3+3H2SO4===3Fe2(SO4)3+NaCl+3H2O若改用HNO3氧化,则反应方程式如下:6FeSO4+2HNO3+3H2SO4===3Fe2(SO4)3+2NO↑+4H2O已知1 molHNO3价格0.16元、1 molNaClO3价格0.45元,评价用HNO3代替NaClO3作氧化剂的利弊,利是________,弊是________.聚合硫酸铁溶液中SO2-4与Fe3+的物质的量之比不是3∶2.根据下列供选择的试剂和基本操作,测定聚合硫酸铁产品溶液中SO2-4与Fe3+物质的量之比.(4)测定时所需的试剂为________.(填序号)A.NaOH B.FeSO4C.BaCl2D.NaClO3(5)需要测定________和________的质量(填写化合物的化学式).(6)选出测定过程中所需的基本操作________(按操作先后顺序列出).A.萃取、分液B.过滤、洗涤C.蒸发、结晶D.冷却、称量E.烘干或灼烧解析:本题结合新型净水剂聚合硫酸铁对污水处理知识进行考查,同时考查了产品的成本问题.(1)应用烧杯稀释浓H2SO4.(2)取样分析溶液中Fe2+、Fe3+的含量比,以确定氧化Fe2+所需NaClO3的量.(3)氧化剂若用HNO3代替NaClO3,成本降低了,但却产生了对大气有污染的气体.(4)测定SO2-4与Fe3+的物质的量之比时,应用NaOH沉淀Fe3+,BaCl2沉淀SO2-4.(5)由于在对不溶物进行烘干时Fe(OH)3易分解,所以应将其灼烧使之分解为Fe2O3,需称量BaSO 4和Fe 2O 3的质量.(6)对过滤后得到的难溶物进行洗涤后,烘干或灼烧,冷却后称量.答案:(1)B (2)AC(3)原料成本较低 产生气体对大气有污染 (4)AC (5)Fe 2O 3 BaSO 4 (6)BED13.晶体硅是一种重要的非金属材料.制备纯硅的主要步骤如下: ①高温下用碳还原二氧化硅制得粗硅 ②粗硅与干燥的HCl 气体反应制得SiHCl 3: Si +3HCl=====300℃SiHCl 3+H 2③SiHCl 3与过量H 2在1000℃~1100℃反应制得纯硅. 已知SiHCl 3能与H 2O 强烈反应,在空气中易自燃. 请回答下列问题:(1)第①步制备粗硅的化学反应方程式为:______________.(2)粗硅与HCl 反应完全后,经冷凝得到的SiHCl 3(沸点33.0℃)中含有少量SiCl 4(沸点57.6℃)和HCl(沸点-84.7℃),提纯SiHCl 3采用的方法为________.(3)用SiHCl 3与过量H 2反应制备纯硅的装置如下图(热源及夹持装置略去):①装置B 中的试剂是________,装置C 中的烧瓶需要加热,其目的是______________________________________________________________.②反应一段时间后,装置D 中观察到的现象是________,装置D 不能采用普通玻璃管的原因是______________________________________,装置D 中发生反应的化学方程式为______________________________.③为保证制备纯硅实验的成功,操作的关键是检查实验装置的气密性,控制好反应温度以及____________________________________________.④为鉴定产品硅中是否含微量铁单质,将试样用稀盐酸溶解,取上层清液后需再加入的试剂(填写字母代号)是________.a .碘水b .氯水c .NaOH 溶液d .KSCN 溶液解析:分离沸点不同的液体方法就是分馏;根据题干“SiHCl 3能与H 2O 强烈反应,在空气中易自燃”可知道H 2的作用之一就是排尽装置内的空气,防止SiHCl 3自燃,而此H 2必须是干燥的可知B 的作用就是干燥H 2,所以选用浓H 2SO 4.由于通入D 中应是稳定的SiHCl 3与过量H 2的气流.所以C 装置要加热,并且是水浴加热.由于D 装置应加热到1000℃~1100℃,所以必须用石英管.鉴定是否含铁单质,用稀HCl 溶解后生成Fe 2+,如果选用NaOH 会将生成的Si 也溶解,所以考虑转化为Fe 3+后再检验,故选b 、d.答案:(1)SiO 2+2C=====高温Si +2CO ↑ (2)分馏(或蒸馏)(3)①浓硫酸 使滴入烧瓶中的SiHCl 3汽化②有固体物质生成 在此反应温度下,普通玻璃会软化 SiHCl 3+H 2=====高温Si +3HCl ③排尽装置中的空气 ④bd。