高中化学人教版选修二专题对点演练3含解析

高中化学人教版选修二专题对点演练3含解析

‎1．从石器、青铜器到铁器时代，金属的冶炼体现了人类文明的发展水平。下图表示了三种金属被人类开发利用的大致年限，之所以有先后，主要取决于 ‎(　　)‎ A．金属的导电性强弱 B．金属在地壳中的含量多少 C．金属的化合价高低 D．金属的活动性强弱 ‎【解析】　金属的活动性决定着金属被开发的时间顺序，由于三种金属的活动性顺序为：Al>Fe>Cu，所以，活动性较差的金属铜最先被冶炼出来，而活动性较强的Al很晚才被冶炼利用。‎ ‎【答案】　D ‎2．用氧化物的形式表示硅酸盐的组成，其中正确的是(　　)‎ A．钙沸石Ca(Al2Si3O10)·3H2O]，表示为：‎ Al2O3·CaO·3SiO2·3H2O B．镁橄榄石(Mg2SiO4)，表示为：MgO·SiO2‎ C．钾云母(K2Al6Si6H4O24)，表示为：‎ K2O·2H2O·3Al2O3·6SiO2‎ D．高岭石Al2(Si2O5)(OH)4]，表示为：‎ Al2O3·2SiO2·2H2O ‎【解析】　根据硅酸盐改写氧化物的要求可以判断，A中Al2O3和CaO的排列顺序有误，B中化学系数出现了，C正确的写法应为K2O·3Al2O3·6SiO2·2H2O，D的写法完全符合上述要求。‎ ‎【答案】　D ‎3．下列关于工业冶金的描述中不正确的是(　　)‎ A．电解冶炼铝，阳极反应式为2O2－－4e－===O2↑‎ B．电解法精炼铜，用粗铜作为阴极 C．电解冶炼金属钠与电解饱和食盐水的阳极产物相同 D．在镀件上电镀锌，用锌盐(如硫酸锌)溶液作为电镀液 ‎【解析】　向熔融氧化铝中通直流电电解时，氧离子在阳极失电子而生成氧气，故A正确；电解精炼铜时，粗铜为阳极，粗铜中的铜失电子变为铜离子进入溶液，然后在阴极又得电子析出铜，故B错；电解冶炼金属钠与电解饱和食盐水的阳极反应都是氯离子失电子生成氯气，故C正确；电镀锌的目的是使溶液中的锌离子在镀件上得电子而析出，所以电镀液需要选用锌盐溶液D正确。‎ ‎【答案】　B ‎4．下列措施有利于节能减排、改善环境质量的有(　　)‎ ‎①在大亚湾核电站已安全运行多年的基础上，广东将继续发展核电，以减少火力发电带来的二氧化硫和二氧化碳排放问题　②积极推行“限塑令”，加快研发利用二氧化碳合成的聚碳酸酯类可降解塑料　③加快建设地铁轻轨等轨道交通，促进珠三角城市一体化发展，减少汽车尾气排放　④发展低碳经济、循环经济，推广可利用太阳能、风能的城市照明系统　⑤使用生物酶降解生活废水中的有机物，使用填埋法处理未经分类的生活垃圾 A．①②③④　　　　　 B．①②⑤‎ C．①②④⑤ D．③④⑤‎ ‎【解析】　本题考查化学与STSE。填埋未经分类的生活垃圾，不仅浪费资源，还容易造成环境污染。‎ ‎【答案】　A ‎5．我国展示的歼—20新型飞机，大展国威，为我们的平安生活筑起了新的“万里长城”，新型武器中离不开新材料的使用。请完成下列问题：‎ ‎(1)下列说法中不正确的是________。‎ A．飞机机身材料(镁铝合金)经过抗氧化处理，能有效防止腐蚀 B．飞机中的导线外层可能由PVC材料制成 C．碳纤维材料可用于制造大型飞机通信设备的外壳 D．飞机使用的机舱玻璃可由玻璃钢制成 ‎(2)飞机上使用的某复合材料的基体是氮化硅陶瓷，增强体是SiO2纤维。对该复合材料的说法正确的是________。‎ A．该复合材料性质很稳定、不会溶解在任何酸中 B．氮化硅的化学式为Si3N4‎ C．该复合材料耐高温，强度高，导电导热性好，不易老化，可用于制造精密电子仪器 D．该复合材料与玻璃钢性能相似 ‎(3)无氧铜是用于制造飞机所需真空电子器件的重要材料，但是无氧铜含氧超标会造成真空电子构件不合格，这仍是国际上的技术难题。一般所说的铜中含氧，实际上指的是含有Cu2O，某化学兴趣小组对一份铜样品展开探究(已知：Cu2O与Cu均为红色固体，酸性条件下能发生反应：Cu2O＋2H＋===Cu＋Cu2＋＋H2O)。‎ 甲同学取少量该红色试样溶于过量的稀硝酸；乙同学取少量该红色试样溶于过量的稀硫酸。甲、乙的实验中能判断样品中是否含有Cu2O的是 ‎____________________________________________________。‎ 甲同学的实验现象是：‎ ‎____________________________________________________‎ ‎____________________________________________________。‎ ‎【解析】　本题主要考查材料的组成、性能与应用及基本的实验设计能力，题目新颖，体现了化学与科技的密切联系。设置的三个问题需要同学们综合各方面的知识分析解答，如：(1)中选项C要注意碳纤维的导电性；(2)中根据复合材料的组成来分析其性质；(3)中要根据相应的信息和反应来设计实验方案。‎ ‎(1)选项A，镁铝合金经过抗氧化处理，表面形成氧化膜而增强了其抗腐蚀的能力。选项B，PVC是一种绝缘材料，可用于制造导线外绝缘层。选项C，碳纤维具有韧性好、强度高而质量轻的特点，但碳纤维能导电，不能用于制造大型飞机通信设备的外壳。选项D，玻璃钢具有透明性好、硬度大、抗冲击能力强等特点，适合用于制造机舱玻璃。‎ ‎(2)选项A，根据该复合材料的组成特点，SiO2能溶解在氢氟酸中。选项B，硅原子最外层有4个电子，氮原子最外层有5个电子，所以氮化硅的化学式为Si3N4。选项C，该复合材料不导电，不能用于制造电子仪器。选项D，二者的成分不相同，性能也不相同。‎ ‎(3)根据反应原理，Cu2O溶解在稀硫酸中导致溶液出现蓝色，且有固体物质Cu生成。而溶解在稀硝酸中时，HNO3具有很强的氧化性被还原为NO，NO与空气中的O2反应生成红棕色的NO2，所以无论是Cu或Cu2O都会完全溶解，无法确定样品中是否含有Cu2O。‎ ‎【答案】　(1)C　(2)B　(3)乙　红色固体完全溶解形成蓝色溶液，试管口有红棕色气体出现 ‎6．钢化玻璃是一种性能良好的玻璃，它可以克服玻璃质脆易碎的缺点。离子交换法是玻璃进行钢化的一种重要方法。将普通的钠钙玻璃在碳酸钾的强化盐(‎475 ℃‎)中浸泡3.5小时后即可制得。下图是离子交换法的示意图：‎ ‎(1)普通玻璃是由石英砂、________和________高温熔融而成。‎ ‎(2)普通玻璃表面产生裂纹后非常容易破碎，清除表面裂纹的物质之一是氢氟酸，写出氢氟酸与玻璃反应的化学方程式：____________________。‎ ‎(3)玻璃进行钢化过程中，离子交换是________(填“物理变化”或“化学变化”)。‎ ‎(4)在玻璃进行钢化处理时，能否用碳酸氢钾代替碳酸钾？________(填“能”或“不能”)，原因是 ‎____________________________________________________‎ ‎____________________________________________________。‎ ‎【解析】　(1)普通玻璃是用石英砂、纯碱和石灰石高温熔融而成的。(2)HF与玻璃中的SiO2反应：4HF＋SiO2===SiF4↑＋2H2O。(3)由图知，这种离子交换中将Na2SiO3转变为K2SiO3，故为化学变化。(4)不能用碳酸氢钾代替碳酸钾，因为在475 ℃时碳酸氢钾会分解生成二氧化碳气体，影响玻璃的质量。‎ ‎【答案】　(1)纯碱　石灰石　(2)4HF＋SiO2===SiF4↑＋2H2O　(3)化学变化　(4)不能　碳酸氢钾在475 ℃时会分解生成二氧化碳气体，影响玻璃的质量 ‎7．(2015·全国卷Ⅱ)苯酚和丙酮都是重要的化工原料，工业上可用异丙苯氧化法生产苯酚和丙酮，其反应和工艺流程示意图如下：‎ 相关化合物的物理常数 物质 相对分子质量 密度/(g·cm－3)‎ 沸点/℃‎ 异丙苯 ‎120‎ ‎0.864 0‎ ‎153‎ 丙酮 ‎58‎ ‎0.789 8‎ ‎56.5‎ 苯酚 ‎94‎ ‎1.072 2‎ ‎182‎ 回答下列问题：‎ ‎(1)在反应器A中通入的X是_____________________________。‎ ‎(2)反应①和②分别在装置_________________和_____________________中进行(填装置符号)。‎ ‎(3)在分解釜C中加入的Y为少量浓硫酸，其作用是 ____________ ，优点是用量少，缺点是 _________________。‎ ‎(4)反应②为_________________　(填“放热”或“吸热”)反应。反应温度应控制在50～‎60 ℃‎，温度过高的安全隐患是____________。‎ ‎(5)中和釜D中加入的Z最适宜的是_________________ (填标号，已知苯酚是一种弱酸)。‎ a．NaOH　　b．CaCO‎3 ‎　c．NaHCO3　d．CaO ‎(6)蒸馏塔F中的馏出物T和P分别是________________________和 ‎____________，判断的依据是_________________。‎ ‎(7)用该方法合成苯酚和丙酮的优点是_____________________。‎ ‎【解析】　(1)由反应原理可知，异丙苯先被O2氧化生成异丙苯过氧化氢，异丙苯过氧化氢再在酸性溶液中转化为苯酚和丙酮，结合工艺流程图可知，反应器A中通入的气体X应作为反应物，故X是O2。‎ ‎(2)反应①异丙苯与O2在装置A中进行，生成异丙苯过氧化氢，生成的异丙苯过氧化氢在装置C(分解釜)中发生分解生成苯酚和丙酮。‎ ‎(3)反应②在酸性条件下进行，加入少量浓硫酸可提供酸性环境，加快化学反应速率。浓硫酸具有较强的腐蚀性，容易腐蚀反应设备。‎ ‎(4)反应②的ΔH＜0，则该反应为放热反应。异丙苯过氧化氢在温度较高时易放出O2，引起爆炸，故反应②将温度控制在50～‎60℃‎。‎ ‎(5)中和釜D中发生反应的作用是除去硫酸，将苯酚转化为苯酚盐，CaCO3、CaO与H2SO4都生成微溶性CaSO4，影响中和效果，而NaOH的碱性较强，具有较强的腐蚀性，故可选用NaHCO3。‎ ‎(6)丙酮的沸点为‎56.5 ℃‎、苯酚的沸点为‎182 ℃‎，丙酮的沸点低于苯酚，在蒸馏过程中先被蒸出。由图可知，蒸馏塔F中先蒸出T，后蒸出P，因此T为丙酮，P为苯酚。‎ ‎(7)反应①、②中，反应物原子最终都转化到苯酚和丙酮中，原子利用率为100%，故该方法的优点是原子利用率高。‎ ‎【答案】　(1)O2(或空气)‎ ‎(2)A　C ‎(3)催化剂(提高反应速率)　腐蚀设备 ‎(4)放热　可能会导致(过氧化物)爆炸 ‎(5)c ‎(6)丙酮　苯酚　丙酮的沸点低于苯酚 ‎(7)原子利用率高 ‎8．(2015·全国卷Ⅰ)氯化亚铜(CuCl)广泛应用于化工、印染、电镀等行业。CuCl难溶于醇和水，可溶于氯离子浓度较大的体系。在潮湿空气中易水解氧化。以海绵铜(主要成分是Cu和少量CuO)为原料，采用硝酸铵氧化分解技术生产CuCl的工艺过程如下：‎ 回答下列问题：‎ ‎(1)步骤①中得到的氧化产物是________，溶解温度应控制在60～‎70℃‎，原因是________。‎ ‎(2)写出步骤③中主要反应的离子方程式________。‎ ‎(3)步骤⑤包括用pH＝2的酸洗、水洗两步操作，酸洗采用的酸是________(写名称)。‎ ‎(4)上述工艺中，步骤⑥不能省略，理由是________。‎ ‎(5)步骤②、④、⑤、⑧都要进行固液分离。工业上常用的固液分离设备有________(填字母)。‎ A．分馏塔 B．离心机 C．反应釜 D．框式压滤机 ‎(6)准确称取所制备的氯化亚铜样品m g，将其置于过量的FeCl3溶液中，待样品完全溶解后，加入适量稀硫酸，用a mol·L－1的K2Cr2O7溶液滴定到终点，消耗K2Cr2O7溶液b mL，反应中Cr2O被还原为Cr3＋。样品中CuCl的质量分数为________。‎ ‎【解析】　(1)酸性条件下，NO具有强氧化性，可将Cu氧化为Cu2＋。温度低，固体溶解较慢，因此温度不宜过低；NH4NO3不稳定，受热易分解，因此加热温度不宜过高。‎ ‎(2)由工艺过程图可知，CuCl应在此反应中生成。SO具有还原性，可将Cu2＋还原，反应的离子方程式为2Cu2＋＋SO＋2Cl－＋H2O===2CuCl↓＋SO＋2H＋。‎ ‎(3)因步骤⑤最终得到的是(NH4)2SO4，且洗涤液要循环使用，故此处酸洗采用的酸应为硫酸。‎ ‎(4)由题中信息知，CuCl在潮湿的空气中易水解氧化，因此步骤⑥醇洗的目的是洗去CuCl表面的水分，防止CuCl因水解氧化而变质。‎ ‎(5)工业上固液分离，根据不同情况可选择离心机分离或框式压滤机分离。‎ ‎(6)反应CuCl―→Cu2＋，1 mol CuCl失去1 mol电子；Cr2O―→2Cr3＋，1 mol Cr2O得到6 mol电子，根据电子守恒得：6CuCl～Cr2O。m g CuCl样品中，n(CuCl)＝6ab×10－3mol，CuCl的质量分数为 ×100%＝×100%。‎ ‎【答案】　(1)CuSO4或Cu2＋　温度低溶解速度慢、温度过高铵盐分解 ‎(2)2Cu2＋＋SO＋2Cl－＋H2O===2CuCl↓＋SO＋2H＋‎ ‎(3)硫酸 ‎(4)醇洗有利加快去除CuCl表面水分，防止其水解氧化 ‎(5)B、D ‎(6)×100% ‎