【与名师对话】2021届高考化学(课标版)二轮复习课时作业：1-5-15化学与技术.docx

课时作业(十五)
一、选择题
1．下列有关炼铁和炼钢的说法中，错误的是(　　)
A．炼铁的目的是将铁从其化合物中还原出来
B．炼铁时加入石灰石除去脉石
C．炼钢的目的是将生铁进行氧化
D．炼钢时加入生石灰造渣
解析：炼钢的目的是降碳、调硅锰、去硫磷。
答案：C
2．(2021·甘肃第一次诊断)当航天飞机返回地球大气层时，由于空气的猛烈摩擦，飞机尖端的温度可达1000℃以上，为了防止高温将它烧毁，科学家给航天飞机的相应部位安装了牢靠的疼惜层。制作疼惜层的材料是(　　)
A．塑料
B．合成纤维
C．新型陶瓷和碳纤维的复合材料
D．镁铝合金
解析：由题意可知该疼惜层应具有耐高温的特征，只有C项符合题意。
答案：C
3．Mg和Al都是较活泼的金属，下列说法正确的是(　　)
A．Mg＋2RbClMgCl2＋2Rb，所以镁的金属活动性比铷强
B．在由镁铝形成的原电池中，负极反应确定是：Mg－2e－===Mg2＋
C．MgCl2、AlCl3溶液分别加热蒸发、灼烧，均可得到氧化镁和氧化铝
D．由于氧化镁和氧化铝都是高熔点的物质，所以工业上分别用电解熔融MgCl2和AlCl3的方法制取镁和铝
解析：Mg在800℃置换出Rb，是由于在800℃时反应体系中只有Rb是气体，能从反应体系中逸出，利于反应的进行，属于熵增反应，不能说明Mg的金属性强于Rb的金属性，A项错误；由Mg、Al、NaOH溶液形成的原电池中Al作负极，B项错误；加热MgCl2、AlCl3溶液时，可促进MgCl2、AlCl3水解，而生成的盐酸受热又挥发，进一步促进水解，故可水解彻底，将溶液加热蒸干并灼烧，可得到氧化镁和氧化铝，C项正确；熔融的AlCl3不导电，工业上实行电解熔融的Al2O3来冶炼金属铝。
答案：C
4．工业上可用软锰矿(主要成分为MnO2)和闪锌矿(主要成分为ZnS)制取干电池中所需的MnO2和Zn，其工艺流程如下：

下列说法正确的是(　　)
A．酸溶时，MnO2作还原剂
B．可用盐酸代替硫酸进行酸溶
C．原料硫酸可以循环使用
D．在电解池的阴极处产生MnO2
解析：酸溶时，MnO2将－2价的S氧化成单质硫，MnO2作氧化剂，A项错误；因MnO2能将盐酸氧化，故酸溶时不能用浓盐酸，而用硫酸，B项错误；电解滤液时，Mn2＋在阳极发生失电子的氧化反应，生成MnO2，C项错误。
答案：C
5．甲、乙、丙三个化肥厂生产尿素所用的原料不同，但生产流程相同：

①甲厂以焦炭和水为原料；②乙厂以自然 气和水为原料；③丙厂以石脑油(主要成分为C5H12)和水为原料。按工业有关规定，利用原料所制得的H2和CO2的物质的量之比若为3∶1，则对原料的利用率最高。据此推断甲、乙、丙三个工厂原料的利用率最高的是(　　)
A．甲 B．乙
C．丙 D．以上都不对
解析：产生尿素所用原料的化学方程式分别为：①C＋2H2O(g)2H2＋CO2，②CH4＋2H2O(g)4H2＋CO2，③C5H12＋10H2O16H2＋5CO2，然后依据N2＋H22NH3、CO2＋2NH3CO(NH2)2＋H2O两反应， 比较发觉只有③中反应产生的H2与CO2的物质的量比最接近3∶1。
答案：C
6．(2022·陕西长安一中质检)海洋中有丰富的食品、矿产、能源、药物和水产资源等(如图所示)，下列有关说法正确的是(　　)

A．第①步中除去粗盐中的SO、Ca2＋、Mg2＋、Fe3＋等杂质，加入的药品挨次为Na2CO3溶液→NaOH溶液→BaCl2溶液→过滤后加盐酸
B．加热蒸干MgCl2溶液获得MgCl2固体，通过电解熔融MgCl2冶炼金属镁
C．从第③步到第⑤步的目的是富集溴
D．在第③④⑤步中溴元素均被氧化
解析：粗盐提纯时，Na2CO3溶液要在加入BaCl2溶液以后加入，这样可以除掉过量的Ba2＋，A选项错误；由于氯化镁为强酸弱碱盐，加热氯化镁溶液时Mg2＋发生水解，HCl易挥发，蒸干后得不到氯化镁固体，需在HCl环境下加热蒸干，B选项错误；第④步反应为SO2＋Br2＋2H2O===2HBr＋H2SO4，溴元素被还原，D选项错误。
答案：C
7．(2021·岳阳高三模拟)氨气是化肥工业的主要原料，要解决氨气的工业化生产，关键是解决氢气的来源问题。下列最适用于工业制氢的方法是(　　)
A．电解水制取氢气
B．用煤或焦炭制取氢气
C．用自然 气制取氢气
D．用盐酸和金属反应制取氢气
解析：题目考查了制氨气所需原料之一的氢气的制备方法，作为工业生产，首先要保证成本较低，有较大的经济效益。A中电解水制氢气，电能消耗大，成本高，不适用于工业生产中制取大量的氢气；D中用盐酸和金属反应制取氢气成本更高；C中自然 气作为清洁能源，便于管道运输，且用其制取氢气时，投资较少、能耗较低；B中用煤或焦炭作原料，简洁造成污染，且相对于用自然 气作原料投资较大、能耗较高。
答案：C
8．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液化分别，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接受离子交换膜法，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：电解精炼铜时，由于粗铜中含有杂质，所以阳极溶解的铜的质量比阴极析出铜的质量小。
答案：D
9．(2022·南昌调研)下列说法正确的是(　　)
A．液氨汽化时要吸取大量的热，可用作制冷剂
B．二氧化硫可广泛用于食品的漂白
C．碘是人体必需微量元素，所以要多吃富含高碘酸的食物
D．氯化铝是一种电解质，可用于电解法制铝
解析：本题考查化合物的性质及其应用。A项，物质汽化时都要吸取热量，氨气适合做制冷剂，正确；B项，SO2有漂白性，但是不能用于食品漂白；C项，人体补充碘元素用的是KIO3，不能用HIO4，且微量元素的补充不能过量，错误；D项，电解法治铁Al电解的是熔融Al2O3，错误。
答案：A
10．(2022·江西师大附中、临川一中联考)金属材料有着广泛的应用。下列说法错误的是(　　)
A．由于铝具有强还原性，所以可以通过铝热反应冶炼某些高熔点金属
B．利用牺牲阳极疼惜法疼惜钢铁时，钢铁做正极
C．三氧化二铁可用于制红色涂料
D．纳米Fe、纳米Cu的化学活性都比原来增加，两者都能与盐酸反应生成氢气
解析：本题考查金属的性质和应用。D项，纳米铜不能与盐酸反应，错误。
答案：D
11．(2022·长春第一次调研)化学与能源开发、环境疼惜、资源利用及日常生活等亲热相关，下列说法正确的是(　　)
A．无论是风力发电还是潮汐发电，都是将化学能转化为电能
B．凡含有食品添加剂的食物对人体健康均有害，不宜食用
C．乙醇和汽油都是可再生能源，应大力推广使用乙醇汽油
D．推广燃煤脱硫技术，可以降低SO2对环境的污染
解析：本题考查化学与环境、日常生活的联系。风力发电和潮汐能发电都为动能转化为电能，A错误；有很多食品添加剂对人体无害，是可以少量食用的，B错误；乙醇是可再生资源，而汽油为不行再生的资源，C错误；燃煤脱硫后，燃烧时就不会有太多的二氧化硫进入到空气中，会减小污染，D正确。
答案：D
12．(2022·云南名校调研)下列有关叙述不正确的是(　　)
A．进展低碳经济要大力开发新能源，新能源中的生物质能和风能是太阳能转化的能量形式
B．“限塑令”的执行有助于遏制白色污染，利于节省石油资源，从而达到减排二氧化碳的目的
C．从中国能源结构看，进展低碳经济就要利用其他能源完全代替化石燃料
D．低碳经济是达到社会经济进展与生态环境疼惜双赢的一种经济进展形态
解析：低碳经济是指在可持续进展理念的指导下，利用技术创新、制度创新、产业转型、新能源开发等多种手段，尽量削减煤和石油等能源的消耗，削减温室气体的排放，达到经济进展与生态环境疼惜双赢的一种经济进展形态。C项明显错误。
答案：C
二、非选择题
13．难溶性杂卤石(K2SO4·MgSO4·2CaSO4·2H2O)属于“呆矿”，在水中存在如下平衡：
K2SO4·MgSO4·2CaSO4·2H2O(s)2Ca2＋＋2K＋＋Mg2＋＋4SO＋2H2O
为能充分利用钾资源，用饱和Ca(OH)2溶液溶浸杂卤石制备硫酸钾，工艺流程如下：

(1)滤渣主要成分有____________和____________以及未溶杂卤石。
(2)用化学平衡移动原理解释Ca(OH)2溶液能溶解杂卤石浸出K＋的缘由：_______________________________________________。
(3)“除杂”环节中，先加入________溶液，经搅拌等操作后，过滤，再加入________溶液调滤液pH至中性。
(4)不同温度下，K＋的浸出浓度与溶浸时间的关系见下图，由图可得，随着温度上升，①______________，②__________________。

(5)有人以可溶性碳酸盐为溶浸剂，则溶浸过程中会发生：
CaSO4(s)＋COCaCO3(s)＋SO
已知298 K时，Ksp(CaCO3)＝2.80×10－9，Ksp(CaSO4)＝4.90×10－5，求此温度下该反应的平衡常数K(计算结果保留三位有效数字)。
解析：解题时，要依据制备K2SO4的工艺流程，结合物质的分别与提纯的原则进行分析。
(1)杂卤石中加入Ca(OH)2溶液，Mg2＋与OH－结合生成Mg(OH)2沉淀，CaSO4微溶于水，过滤后，滤渣中含有Mg(OH)2、CaSO4及未溶解的杂卤石。
(2)加入Ca(OH)2溶液，Mg2＋与OH－结合生成Mg(OH)2沉淀，使c(Mg2＋)减小，杂卤石的溶解平衡正向移动，同时c(Ca2＋)与c(SO)均增大，从而析出CaSO4沉淀，K＋留在滤液中。
(3)滤液中含有Ca2＋、OH－，可先加入过量K2CO3溶液，除去Ca2＋，过滤后，再加入稀H2SO4调整溶液的pH至中性。
(4)①溶浸平衡向右移动；②K＋的溶浸速率增大。
(5)CaSO4(s)＋COCaCO3(s)＋SO的平衡常数K＝。CaCO3(s)、CaSO4(s)分别存在溶解平衡：CaCO3(s)Ca2＋(aq)＋CO(aq)，CaSO4(s)Ca2＋(aq)＋SO(aq)，则有Ksp(CaCO3)＝c(Ca2＋)·c(CO)＝2.80×10－9，Ksp(CaSO4)＝c(Ca2＋)·c(SO)＝4.90×10－5，那么K＝＝＝＝＝1.75×104。
答案：(1)Mg(OH)2　CaSO4　(2)加入Ca(OH)2溶液，Mg2＋与OH－结合生成Mg(OH)2沉淀，Mg2＋浓度减小，平衡正向移动，K＋增多
(3)K2CO3　H2SO4　(4)①溶浸平衡向右移动　②K＋的溶浸速率增大　(5)CaSO4(s)＋COCaCO3(s)＋SO的平衡常数K＝，据Ksp(CaSO4)、Ksp(CaCO3)可知，c(SO)＝，c(CO)＝，则有K＝＝＝＝1.75×104。
14．工业上可用食盐和石灰石为主要原料，经不同的方法生产纯碱。请回答下列问题：
(1)路布兰法是以食盐、石灰石、浓硫酸、焦炭为原料，在高温下进行煅烧，再浸取、结晶而制得纯碱。
①食盐和浓硫酸反应的化学方程式为____________________；
②硫酸钠和焦炭、石灰石反应的化学方程式为_____________ ____________________(已知产物之一为CaS)；
(2)氨碱法的工艺如下图所示，得到的碳酸氢钠经煅烧生成纯碱。

①图中的中间产物C是________，D是________(写化学式)；
②装置乙中发生反应的化学方程式为________________；
(3)联合制碱法是对氨碱法的改进，其优点是____________；
(4)有人认为碳酸氢钾与碳酸氢钠的化学性质相像，故也可用氨碱法以氯化钾和石灰石等为原料制碳酸钾。请结合下图的溶解度(S)随温度变化曲线，分析说明是否可行？________________________________________________________。

解析：(1)由得失电子守恒确定Na2SO4和C的关系。
(2)①CaCO3高温分解生成CaO，CaO与H2O反应生成Ca(OH)2；Ca(OH)2与NH4Cl反应生成NH3。
②NaHCO3析出用沉淀符号。
(4)由于溶解度不同，NaHCO3析出而KHCO3仍留在溶液中。
答案：(1)①NaCl＋H2SO4(浓)NaHSO4＋HCl↑
②Na2SO4＋2C＋CaCO3CaS＋Na2CO3＋2CO2↑
(2)①Ca(OH)2　NH3
②NaCl＋NH3＋CO2＋H2O===NaHCO3↓＋NH4Cl
(3)原料利用率高；副产品NH4Cl作化肥；可利用合成氨的副产物CO2
(4)由溶解度曲线可知，NaHCO3溶解度小可结晶析出，而KHCO3溶解度大而不能结晶析出，此法不行行
15．(2022·陕西长安一中质检)金属钛(Ti)因其硬度大、熔点高、常温时耐酸碱腐蚀而被广泛用作高新科技材料，被誉为“将来金属”。以钛铁矿(主要成分FeTiO3，钛酸亚铁)为主要原料冶炼金属钛同时获得副产品甲的工业生产流程如下，回答下列问题：

(1)钛铁矿和浓硫酸反应的产物之一是TiOSO4，反应中无气体生成。副产品甲俗称“绿矾”，其化学式是________。
(2)上述生产流程中加入铁屑的目的是______________，检验副产品甲是否变质的试验方法是_______________________。
(3)上述生产流程中所得到的金属钛中混有少量杂质，可加入________溶解后除去。
(4)溶液Ⅰ中含有Fe2＋、TiO2＋和少量Mg2＋等阳离子。常温下，其对应氢氧化物的Ksp如下表所示。
氢氧化物
Fe(OH)2
TiO(OH)2
Mg(OH)2
Ksp
8.0×10－16
1.0×10－29
1.8×10－11
①常温下，若所得溶液中Mg2＋的物质的量浓度为0.0018 mol/L，当pH等于________时，Mg(OH)2开头沉淀。
②若将含有Fe2＋、TiO2＋和Mg2＋的溶液加水稀释，马上析出大量白色沉淀，写出该反应的离子方程式_________________。
(5)Mg还原TiCl4过程中必需在1070 K的温度下进行，你认为还应把握的反应条件是________________________________。

(6)在800～1000℃时电解TiO2也可制得海绵钛，装置如图所示。图中b是电源的________极，阴极的电极反应为________。
解析：(1)绿矾为FeSO4·7H2O。(2)副产品甲为FeSO4·7H2O，若变质，则有Fe3＋，取副产品甲少许溶于水，滴加适量KSCN溶液，观看溶液是否变为血红色，若变为血红色，则证明有Fe3＋，甲变质。(3)杂质为Mg，加入稀盐酸或稀硫酸可以除去。(4)①由Ksp[Mg(OH)2]＝c(Mg2＋)·c2(OH－)＝1.8×10－11，计算得c(OH－)＝1.0×10－4 mol/L，pH＝10。②将含有Fe2＋、TiO2＋和Mg2＋的溶液加水稀释，溶液的酸性减弱，TiO(OH)2的Ksp较小，故先析出TiO(OH)2白色沉淀，发生反应：TiO2＋＋2H2O===TiO(OH)2↓＋2H＋。(5)由于Mg与空气中的O2、N2等发生反应，所以应隔绝空气进行反应。(6)由电解池装置图可知，阴离子O2－向阳极移动，所以b为正极，阴极是TiO2得电子生成金属钛，电极反应是TiO2＋4e－===Ti＋2O2－。
答案：(1)FeSO4·7H2O　(2)防止Fe2＋被氧化　取副产品甲少许溶于水，滴加适量KSCN溶液，观看溶液是否变为血红色　(3)稀盐酸(或稀硫酸)　(4)①10　②TiO2＋＋2H2O===TiO(OH)2↓＋2H＋　(5)隔绝空气(或在惰性气体氛围中)　(6)正　TiO2＋4e－===Ti＋2O2－
16．(2022·山西忻州联考)海水是贵重的自然资源，利用海水可以得到一系列产品，也可以进行废气处理。
(1)利用氯碱工业产品处理含SO2的烟气的流程如下：

①“吸取装置”中发生反应的离子方程式是______________。
②上述流程中循环利用的物质是_______________________。
(2)利用海水脱硫可以有效地解决煤燃烧排放的SO2造成的一系列环境问题。其工艺流程如图所示：

自然 海水吸取含硫的烟气后，需要用氧气进行氧化处理，其反应原理的化学方程式是________________________；氧化后的海水需要加入氢氧化钠，与之混合后才能排放，该操作的主要目的是_______________________________________________________。
(3)从海水中提纯粗盐后的母液中含有K＋、Na＋、Mg2＋等阳离子，对母液进行一系列的加工可制得金属镁。
①从离子反应的角度思考，在母液中加入石灰乳所起的作用是_________________________________________________。
②要利用MgCl2·6H2O制得无水氯化镁，应实行的措施是________________________________________________________。
③电解熔融的无水氯化镁所得的镁蒸气在特定的环境中冷却后即为固体镁，下列物质中可以用作镁蒸气的冷却剂的是________(填字母)。
A．Ar　　B．CO2　　C．空气　D．O2　　E．水蒸气
解析：(1)吸取产物为NaHSO3，离子方程式是SO2＋OH－===HSO，回收装置中生成的NaCl循环利用。
(2)海水吸取SO2生成H2SO3，被氧化后生成H2SO4，使海水显酸性，需NaOH中和才能排放。
(3)①用石灰乳将海水中的Mg2＋沉淀。②MgCl2·6H2O蒸干后生成Mg(OH)Cl，需在HCl气流中蒸干。③CO2、空气、O2、水蒸气都会与镁蒸气反应。
答案：(1)①SO2＋OH－===HSO　②NaCl　(2)2H2SO3＋O2===2H2SO4　氢氧化钠与硫酸发生中和反应　(3)①沉淀Mg2＋[或制取Mg(OH)2]　②在HCl气流中脱水，抑制MgCl2水解　③A