知识点挑题 - 高中化学 - 优优班--学霸训练营

1．
冶炼金属的三种常用方法是：$\rm{①}$热分解法 $\rm{②}$热还原剂法 $\rm{③}$电解法$\rm{.}$人类用量处在前三位的金属是铁、铝、铜$\rm{.(}$填编号$\rm{)}$
$\rm{(1)}$冶炼铝用到的方法是 ______ ；
$\rm{(2)}$冶炼铁和铜的常用方法是 ______ ．

难度：较易

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2．元素单质机器化合物有广泛用途，请根据周期表中第三周期元素的相关知识回答下列问题．

化合物	MgO	Al₂O₃	MgCl₂	AlCl₃
类型	离子化合物	离子化合物	离子化合物	共价化合物
熔点/℃	2800	2050	714	191

（1）按原子序数递增的顺序（稀有气体除外），以下说法正确的是a．单质的熔点降低b．金属性减弱，非金属性增强c．原子半径和离子半径均减小d．氧化物对应的水化物碱性减弱，酸性增强
（2）原子的最外层电子数与其次外层电子数相同的元素为 ______ （填名称），氧化性最弱的简单阳离子为 ______ （填离子符号）．
（3）已知：工业制镁时，电解MgCl₂而不电解MgO的原因是 ______ ．制铝时，电解Al₂O₃而不电解AlCl₃的原因是 ______ ．
（4）P₂O₅是非氧化性干燥剂，下列气体不能用浓硫酸干燥，但可用P₂O₅干燥的是 ______ ．
a．NH₃b．HI c．SO₂d．CO₂
（5）若不加催化剂，KClO₃400℃时分解只生成两种盐，其中一种是无氧酸盐，另一种盐的阴阳离子个数比是1：1， ______ 写出该反应的化学方程式： ______ ．

难度：较易

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3．化学与人类生产、生活和科学研究紧密相关，如材料的制备、污水处理等都涉及化学反应．
（1）传统的硅酸盐材料是无机非金属，其中生产水泥和玻璃时都用到的原材料有 ______ ，工业生产玻璃的主要化学方程式为 ______ （写出一个即可）．
（2）下列材料中属于无机非金属新材料的是 ______ （填标号）；
a．氧化硅　　　　b．混凝土　　　　c．单晶硅　　　　d．光学玻璃
（3）自然界中的金属元素多以化合物的形式存在天然矿物中．根据不同金属的性质，金属冶炼采用不同的方法，写出冶炼铝的化学方程式 ______ ；
（4）聚合氯化铝铁（PAFC）-[AlFe（OH）_nCl_6-n]_m是应用广泛的高效净水剂，下列关于PAFC的说法正确的是 ______ （填标号）．
a．PAFC是一种新型的有机高分子材料
b．PAFC在强酸性和强碱性溶液中均会失去净水作用
c．PAFC中Fe显+3价
d．PAFC净水过程起到杀菌消毒作用
（5）炼铜工业中会产生大量的含汞废水，国标规定工业废水中汞排放标准≤0.05mg/L．某学习小组的同学拟用硫化钠法处理含汞废水，其步骤为：向废水中加入稍过量的硫化钠溶液，然后加入一定量的FeSO₄溶液，过滤后排放．【已知：25℃时，K_sp（HgS）=4×10^-52，K_sp（FeS）=6.3×10^-18；HgS+Na₂S⇌Na₂HgS₂（易溶）】．
①废水处理的适宜pH为8～10，pH不宜过小的原因是 ______ ，加入FeSO₄溶液的作用是 ______ ．
②若将Na₂S换成FeS进行废水处理，废水中的汞能否达标排放 ______ （填“能”或“不能”）．

难度：较易

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4．通过火法冶金炼出的铜是粗铜，含有Zn、Fe、Ag、Au等杂质．在实验室条件下用CuSO₄溶液作电解液进行电解精炼，并对电解废液进行综合处理．
（1）电解精炼铜时粗铜板作 ______ 极，阴极电极反应式为 ______ ．电解过程中，电解液中c（Cu²⁺） ______ （填变大、变小、不变）．对电解废液进行如下处理

已知：①某些金属离子形成氢氧化物沉淀的pH如表
沉淀物 Fe（OH）₃ Fe（OH）₂ Cu（OH）₂ Zn（OH）₂
开始沉淀 2.3 7.5 4.7 5.4
完全沉淀 3.2 9.7 6.7 8.0
②Zn（OH）₂+2NaOH=Na₂ZnO₂+2H₂O
（2）滤液l中加入H₂O₂发生反应的离子方程式是 ______ ．
（3）加NaOH溶液调节溶液pH的范围是 ______ ．
（4）滤渣1跟稀HNO₃反应的化学方程式是 ______ ．

难度：较易

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5．从古至今，铁及其化合物在人类生产生活中的作用发生了巨大变化．
（1）古代中国四大发明之一的司南是由天然磁石制成的，其主要成分是 ______ （填字母
序号）．
a．Fe b．FeO c．Fe₃O₄ d．Fe₂O₃
（2）现代利用铁的氧化物循环裂解水制氢气的过程如下图所示．整个过程与温度密切相关，当温度低于570℃时，Fe₃O₄（s）和CO（g）反应得到的产物是Fe（s）和CO₂（g），阻碍循环反应的进行．

①已知：Fe₃O₄（s）+CO（g）⇌3FeO（s）+CO₂（g）△H₁═+19.3kJ•mol^-1
3FeO（s）+H₂O（g）⇌Fe₃O₄（s）+H₂（g）△H₂═-57.2kJ•mol^-1
C（s）+CO₂（g）⇌2CO（g）△H₃═+172.4kJ•mol^-1
铁氧化物循环裂解水制氢气总反应的热化学方程式是 ______ ．
②下图表示其他条件一定时，Fe₃O₄（s）和CO（g）反应达平衡时CO（g）的体积百分含量随温度的变化关系．

i．反应Fe₃O₄（s）+4CO（g）⇌3Fe（s）+4CO₂（g）△H ______ 0（填“＞”、“＜”或“=”），理
由是 ______ ．
ii．随温度升高，反应Fe₃O₄（s）+CO（g）⇌3FeO（s）+CO₂（g）平衡常数的变化趋势是 ______ ；1040℃时，该反应的化学平衡常数的数值是 ______ ．
（3）①古老而神奇的蓝色染料普鲁士蓝的合成方法如下：

复分解反应ii的离子方程式是 ______ ．
②如今基于普鲁士蓝合成原理可检测食品中CN^-，方案如下：

若试纸变蓝则证明食品中含有CN^-，请解释检测时试纸中FeSO₄的作用 ______ ．

难度：较易

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6．金属钛（Ti）因其硬度大、熔点高、常温时耐酸碱腐蚀等性质被广泛用在高新科技材料和航天领域中．“硫酸法”生产钛的原料是钛铁矿（主要成分是：FeTiO₃，还含有少量Mn、Zn、Cr、Cu等重金属元素及脉石等杂质）；主要生产流程如图：
已知反应：
①将钛铁矿与浓H₂SO₄煮解：FeTiO₃+2H₂SO₄（浓） $%20%5Cfrac%20%7B%20%5Cunderline%7B%C2%A0%C2%A0%E2%96%B3%C2%A0%C2%A0%7D%7D%7B%C2%A0%7D$ TiOSO₄（硫酸氧钛）+FeSO₄+2H₂O．
②加水热分解硫酸氧钛：TiOSO₄+（n+1）H₂O $%20%5Cfrac%20%7B%20%5Cunderline%7B%C2%A0%C2%A0%E2%96%B3%C2%A0%C2%A0%7D%7D%7B%C2%A0%7D$ TiO₂•nH₂O+H₂SO₄．
请回答下列问题：
（1）副产品甲是 ______ ，可循环利用的物质是 ______ ．
（2）上述生产流程中加入铁屑的目的是 ______ ．
（3）写出中间产品乙与焦炭、氯气在高温下发生反应的方程式为： ______ ．
（4）“硫酸法”生产钛排放的废液对水体有哪些污染，请指出主要的两点：
① ______ ；② ______ ．
针对其中一项污染，提出处理的方法： ______ ．

难度：中等

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7．熔炼法是工业上回收镁合金废料的常用方法，其流程为：

（1）废料预处理
①粉碎：有干态机械粉碎法和湿喷机械粉碎法，其中容易造成危险的方法是 ______ ，
理由是 ______ ．
②除油污和油漆：把油污和油漆一次性除去最适宜的方法是 ______ ．
a．用热碱洗涤，过滤 b．用有机溶剂溶解，过滤 c．加热气化除去
（2）镁合金在加热到935K时熔化，并不断向其中通入氩气做保护气．若用二氧化碳做保护气，可能造成的后果是 ______ （用化学方程式表示）．
（3）熔融镁中的杂质铁可加入固体硼砂（B₂O₃）除去，生成FeB₂沉渣，其化学反应方程式为 ______ ．
（4）镁合金除了含有铁之外，还含有少量铝．加入C₂Cl₆可以除去液态镁中的氢气，还能把
铝转化为Al₄C₃沉渣：
C₂Cl₆=2C+3Cl₂ 3C+4Al=Al₄C₃
①除气除渣炉排出的污染性气体有 ______ ．
②如果1t镁合金中，铝占3.6‰，则除去铝最少需要加入C₂Cl₆______ g．

难度：中等

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8．如图是传统的工业生产金属铝的基本流程图．结合铝生产的流程图回答下列问题：
（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）在金属铝的冶炼中加入冰晶石和氟化钙的目的是 ______ ．
（3）在冶炼过程中，阳极材料需要定期进行更换，原因是氧化铝溶解并和部分冰晶石发生反应生成Al₂OF₆^2-，写出该反应的离子方程式 ______ ．若电解的总反应为2Al₂O₃+3C $%20%5Cfrac%20%7B%20%5Cunderline%7B%C2%A0%5Ctext%7B%E7%94%B5%E8%A7%A3%7D%C2%A0%7D%7D%7B%C2%A0%7D$ 3CO₂+4Al，则阳极的电极反应式为 ______ ．
（4）冰晶石能在碱性溶液中分解，写出冰晶石与足量NaOH溶液反应生成两种钠盐的化学方程式 ______ ．
（5）已知生产1mol铝消耗的电能为1.8×10⁶J，9g铝制饮料罐可回收能量为0.2kJ，则铝制饮料罐的热回收效率η= ______ ．（热回收效率=回收能量/生产耗能×100%）

难度：中等

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9．工业上用铝土矿（主要成分为Al₂O₃，Fe₂O₃等）提取Al₂O₃做冶炼铝的原料，由熔盐电解法获得的粗铝中含一定量的金属钠和氢气，这些杂质可采用吹气精炼法除去，产生的尾气经处理后可用于钢材镀铝．工艺流程如下图所示：
（已知：NaCl熔点为801℃；AlCl₃在181℃升华）

（1）钢材镀铝后，抗腐蚀性能会大大增强，其原因是 ______ ．
（2）将Cl₂连续通入坩埚中的粗铝熔体，杂质随气泡上浮而除去．气泡的主要成分除Cl₂外还含有 ______ ，固态杂质粘附于气泡上，在熔体表面形成浮渣，浮渣中肯定存在 ______ ．
（3）精炼前，需清除坩埚表面的氧化铁和石英砂，防止精炼时它们分别与铝发生置换反应产生新的杂质，则铝和氧化铁反应的化学方程式为 ______ ．
（4）向滤液中通入过量CO₂所发生反应的离子方程式为 ______ ．
（5）镀铝电解池中，金属铝为阳极，熔融盐电镀液中铝元素主要以AlCl₄^-形式存在，则阳极的电极反应式为 ______ ．

难度：中等

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10．利用金属冶炼的知识回答问题
（1）用金属冶炼的三种常用方法写出下列几种金属的冶炼方法
Al ______ ； Fe ______ ； Hg ______ ．
（2）写出火法炼铜的化学反应方程式： ______ ．
（3）写出冶炼金属镁的化学反应方程式： ______ ．

难度：较易

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沉淀物	Fe（OH）₃	Fe（OH）₂	Cu（OH）₂	Zn（OH）₂
开始沉淀	2.3	7.5	4.7	5.4
完全沉淀	3.2	9.7	6.7	8.0