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1、2017春高中化学主题3矿山资源硫酸与无机材料制造检测题鲁科版选修2主题3 矿山资源 硫酸与无机材料制造(时间:90分钟分值:100分)一、选择题(本题共12个小题,每小题4分,共48分。每小题只有1个选项符合题意)1.“绿色化学”是指()A.在化工生产中对废气、废水、废渣进行严格处理B.在化工生产中少用或不用有害物质以及少排放或不排放有害物质C.在化工生产中不使用任何物质D.在化工厂种草种树,使其成为花园式工厂解析：“绿色化学”总的来说,就是从化学的角度从源头上根本性地解决发展所带来的环境污染问题。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
2、材料B.无机非金属材料C.复合材料D.功能高分子材料答案：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答案：D4.下列金属防腐蚀的措施中,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.地下铜管连接镁块答案：A5.单质钛的机械强度高,抗腐蚀能力
3、强,有“未来金属”之称。工业上常用硫酸分解钛铁矿(FeTiO3)的方法来制取TiO2,再由TiO2制金属钛,主要反应有:FeTiO3+3H2SO4Ti(SO4)2+FeSO4+3H2OTi(SO4)2+3H2OH2TiO3+2H2SO4H2TiO3TiO2+H2OTiO2+2C+2Cl2TiCl4+2COTiCl4+2Mg2MgCl2+Ti下列叙述错误的是()A.反应是非氧化还原反应B.反应是水解反应C.反应中TiO2是氧化剂D.反应表现了金属镁还原性比金属钛强答案：C6.以下说法正确的是()A.纳米材料是指一种称为“纳米”的新物质制成的材料B.绿色食品是指不含任何化学物质的食品C.生物固氮是
4、指植物通过叶面直接吸收空气中的氮气D.光导纤维是以二氧化硅为主要原料制成的答案：D7.某酸雨的成分,经检验除含有少量H+和极少量OH-外,还有Na+、Cl-、N、S等,已知c(Na+)=710-6 molL-1,c(Cl-)=3.510-5 molL-1,c(N)=2.310-5 molL-1,c(S)=2.510-6 molL-1,则该酸雨的pH为()A.3B.4C.5D.6答案：C8.下列关于二氧化硫的说法中正确的是()A.二氧化硫具有漂白性,可以用它来漂白粉丝和银耳等食品B.二氧化硫能够溶于水形成亚硫酸,并能进一步氧化为硫酸,所以可以用水来吸收二氧化硫制备硫酸C.二氧化硫具有很强的还原性
5、,能够被强氧化性的浓硫酸氧化D.二氧化硫浓度大时能够引起人患呼吸道疾病答案：D9.X、Y、Z、M、N代表五种金属,有以下化学反应:水溶液中:X+Y2+X2+Y;Z+2H2O(冷)Z(OH)2+H2;M、N为电极与N盐溶液组成原电池,发生的电极反应为:M-2e-M2+;Y可以溶于硫酸中,M不被稀硫酸氧化。则这五种金属的活泼性由弱到强的顺序是()(导学号52710067)A.MNYXMYXZC.NMYXZD.XZNMY,且X、Y都不与水反应,由知Z为很活泼的金属,由及原电池原理知活泼性MN,由知活泼性YM,五种金属的活泼性ZXYMN。答案：C10.早在1807年化学家戴维用电解熔融氢氧化钠制得钠:
6、4NaOH(熔融) 4Na+O2+2H2O;后来吕萨克用铁与熔融氢氧化钠作用也制得钠,反应原理为3Fe+4NaOHFe3O4+2H2+4Na。下列有关说法正确的是()A.电解熔融氢氧化钠制钠,阳极发生的电极反应为2OH-2e-H2+O2B.若用戴维法与吕萨克法制得等量的钠,则两反应中转移的电子总数也相同C.吕萨克法制钠的原理是利用铁的还原性比钠强D.目前工业上常用电解熔融氯化钠法制钠答案：D11.氮化铝(AlN)具有耐高温、抗冲击、导热性好等优良性能,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:Al2O3+N2+3C2AlN+3CO。下列叙述正确的是()A.在
7、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-3价D.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价。在化学反应中,每1 mol N原子得3 mol电子。分子晶体的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、导热性好等优良性能,所以AlN晶体不是分子晶体。答案：C12.某化工厂工业废水中含H2SO4的质量分数为2%,采用边排放边中和的方法将它处理至基本上呈中性,处理方法如图所示,若处
8、理后废水pH=7,则2%NaOH溶液的流量为()(导学号52710068)A.0.008 16 m3s-1B.0.01 m3s-1C.0.016 32 m3s-1D.0.02 m3s-1解析：在同一时间段内排入的硫酸与NaOH的物质的量之比为12时才能把废水处理至呈中性。设溶液的流量为x,并设时间为1 s:(0.01 m3s-11 s1.02 gcm-3106 cm3m-32%)/98 gmol-1=(x1 s1.02 gcm-3106 cm3m-37%)/40 gmol-1,解得x=0.008 16 m3s-1。答案：A二、非选择题(本题共5个小题,共52分)13.(10分)铝和氢氧化钾都是
9、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,原因是。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)溶液中存在阴离子为OH-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
10、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)2Al2O34Al+3O2(2)2Al+2OH-+6H2O2Al(OH)4-+3H2(3)4OH-4e-2H2O+O2H+放电,促进水的电离,OH-浓度增大B14.(10分)碳、硫的含量影响钢铁性能。碳、硫含量的一种测定方法是将钢样中碳、硫转化为气体,再用测碳、测硫装置进行测定。(1)采用装置A,在高温下将x克钢样中碳、硫转化为CO2、SO2。气体a的成分是。若钢样中硫以FeS形式存在,A中反应:3FeS+5O21+3。(2)将气体
11、a通入测硫装置中(如图),采用滴定法测定硫的含量。H2O2氧化SO2的化学方程式:。用NaOH溶液滴定生成的H2SO4,消耗z mL NaOH溶液,若消耗1 mL NaOH溶液相当于硫的质量为y g,则该钢样中硫的质量分数:。(3)将气体a通入测碳装置中(如图),采用重量法测定碳的含量。气体a通过B和C的目的是。计算钢样中碳的质量分数,应测量的数据是。解析：(1)钢样(含有铁、碳、硫)在高温下与O2反应,除生成CO2、SO2外,还有剩余的O2,故气体a中含有CO2、SO2、O2。该反应中,S元素由-2价被氧化为+4价,即生成SO2,再结合元素守恒及元素的化合价升降总数相等,配平该反应方程式:3
12、FeS+5O2Fe3O4+3SO2。(2)H2O2具有强氧化性,SO2具有强还原性,二者发生氧化还原反应生成H2SO4,化学方程式为H2O2+SO2H2SO4。消耗1 mL NaOH溶液相当于硫的质量为y g,则消耗z mL NaOH溶液相当于硫的质量为yz g,那么钢样中硫的质量分数为。(3)装置B中活性MnO2将SO2氧化。装置C中K2Cr2O7-浓H2SO4具有强氧化性,用于吸收气体a中的SO2,防止SO2进入CO2吸收瓶,影响实验结果。实验中应测定实验前后CO2吸收瓶的质量变化,从而确定CO2的质量,继而求出钢样中碳的质量及质量分数。答案：(1)CO2、SO2、O2Fe3O4SO2(2
13、)H2O2+SO2H2SO4(3)排除SO2对CO2测定的干扰吸收CO2前、后吸收瓶的质量15.(12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。(导学号52710069)(1)冶炼铜的反应为8CuFeS2+21O28Cu+4FeO+2Fe2O3+16SO2,若CuFeS2中Fe的化合价为+2价,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。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:S2+2I-2S
14、+I2,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:a.用稀盐酸浸取炉渣,过滤。b.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:除去Al3+的离子方程式是。选用提供的试剂,设计实验验证炉渣中含有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-,2Fe3+2I-2Fe2+I2,Fe2+又被S2氧化,S2+2Fe2+2S+2Fe3+。(4)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)2Fe3+2I-2Fe2+I2S2+2Fe2
