高考化学总复习 第三章 化学与材料的发展（含解析） 新人教版

【高考总复习】2013高考化学专题复习：第三章化学与材料的发展（人教版）1．下列有关生铁炼钢的叙述错误的是(　　)A．添加必要的元素，改善钢材的组织结构和性能B．适当降低生铁中的含碳量，除去大部分硫、磷等杂质C．加入硅、锰、铝等合金元素调整成分并脱去钢水中的氧D．除去生铁中的非金属元素解析：生铁炼钢时适当地降低含碳量，除去大部分硫、磷并不能全部除去生铁中的C、Si等非金属。答案：D2．下列有关材料的说法不正确的是(　　)A．传统的无机非金属材料虽有不少优点，但质脆，经不起热冲击B．新型无机非金属材料虽然克服了传统无机材料的缺点，但强度比较差C．高温结构材料具有耐高温、不怕氧化、耐酸碱腐蚀、硬度大、耐磨损、密度小等优点D．新型无机非金属材料特性之一是具有电学特性解析：质地较脆、经不起热冲击是传统的无机非金属材料的缺点；新型无机非金属材料不但克服了传统的无机非金属材料的缺点，而且同时还具有了如能承受高温、强度较高，具有电学性能等若干优点。答案：B3．下列原料或制成的产品中，若出现破损不可以进行热修补的是(　　)A．聚氯乙烯凉鞋　　　B．电木插座C．自行车内胎D．聚乙烯塑料膜解析：判断一种原料或制成品能否进行热修补，其落脚点是判断它受热能否熔化，即是具有体型结构还是具有线型结构，也可结合生活实际来判断。凉鞋、自行车内胎、塑料薄膜受热都会先变软后熔化，电木插座受热不变软。答案：B4．角膜接触镜俗称隐形眼镜，其性能要有良好的透气性和亲水性，目前大量使用的软性隐性眼镜常用材料是(　　)A．聚乙烯B．聚氯乙烯C．D．解析：在分子中富含亲水基团——羟基，而另外三-6-\n种物质不含亲水基团，故C项可用作隐形眼镜材料。答案：C5．“神舟七号”回收伞(如图)不同于普通的航空伞，它是采用强力高、重量轻、缓冲性好的特制涤纶材料制成的，伞撑开的面积有1200平方米。下列关于涤纶材料的说法中不正确的是(　　)A．涤纶属于高分子材料B．“神舟七号”回收伞用的这种涤纶材料耐高温C．涤纶属于合成橡胶D．合成涤纶的反应属于聚合反应解析：涤纶属于合成纤维。答案：C6．下列叙述正确的是(　　)①工业上合成非氧化物陶瓷氮化硅(Si3N4)需要在高温、空气气氛中进行　②钢铁制品锈蚀主要是因为钢铁中含有碳而发生原电池反应，因此生铁炼钢时要尽可能完全除去生铁中的碳　③建设三峡大坝需要使用大量水泥，水泥是硅酸盐材料　④夏天人们佩戴由添加氧化亚铜的二氧化硅玻璃制作的变色眼镜来保护眼睛　⑤太阳能电池可采用硅材料制作，其应用有利于环保节能A．①②③B．②④C．③④⑤D．③⑤解析：合成Si3N4应隔绝空气，防止生成SiO2，①错；生铁炼钢时要降低含碳量，但不完全除去，②错；玻璃中加Cu2O是制取红色玻璃，制作变色眼镜加入AgBr，④错。答案：D7．(2010年山东理综)玻璃钢可由酚醛树脂和玻璃纤维制成。(1)酚醛树脂由苯酚和甲醛缩聚而成，反应有大量热放出，为防止温度过高，应向已有苯酚的反应釡中________加入甲醛，且反应釡应装有________装置。(2)玻璃纤维由玻璃拉丝得到。普通玻璃是由石英砂、________和石灰石(或长石)高温熔融而成，主要反应的化学方程式为__________________________________________。(3)玻璃钢中玻璃纤维的作用是________。玻璃钢具有________等优异性能(写出两点即可)。(4)下列处理废旧热固性酚醛塑料的做法合理的是________。a．深埋b．粉碎后用作树脂填料c．用作燃料-6-\nd．用有机溶剂将其溶解，回收树脂解析：(4)热固性酚醛塑料不易降解，热固性酚醛塑料是体型高分子化合物，不易溶于一般有机溶剂，a、d错误，所以只有b正确。答案：(1)缓慢　冷却　(2)纯碱SiO2＋Na2CO3Na2SiO3＋CO2↑SiO2＋CaCO3CaSiO3＋CO2↑(3)增强作用(或骨架作用)密度小、强度高、抗腐蚀、抗冲击、绝缘性好等(4)b8．钢铁工业对促进经济和社会发展起了重要作用。(1)炼铁高炉分为五部分，铁矿石与高炉煤气主要在________部分发生反应，在________部分开始生成生铁和炉渣。(2)炼钢时，除磷的化学方程式为____________________；加入硅、锰和铝的目的是____________________。(3)不锈钢含有的Cr元素是在炼钢过程的氧吹________(填“前”或“后”)加入，原因是________________________________________________________________________。(4)炼铁和炼钢生产中，尾气均含有的主要污染物是________。从环保和经济角度考虑，上述尾气经处理可用作________。解析：(1)高炉炼铁，铁矿石的主要反应是在炉身部分发生，在炉腰处生成生铁和炉渣。(2)除钢中磷的化学方程式：2P＋5FeO＋3CaOCa3(PO4)2＋5Fe，加硅、锰和铝的目的是脱去氧和调整钢中的成分。(3)为了防止Cr元素被高温下的氧氧化，应在氧吹后加入。(4)炼铁时用C作燃料生成CO作还原剂，炼钢时钢中本身含有C。因此都产生CO，而CO是有毒气体，环境污染，同时CO可以燃烧生成CO2。答案：(1)炉身　炉腰(2)2P＋5FeO＋3CaOCa3(PO4)2＋5Fe　脱氧和调整钢的成分(3)后　避免Cr被氧化(或“氧吹前加入Cr会形成炉渣被除去”)(4)CO　燃料(或还原料)9．如何防止铁的锈蚀是工业上研究的重点内容。为研究铁锈蚀的影响因素，某同学做了如下探究实验：序号内容实验现象-6-\n1常温下将铁丝放在干燥空气中一个月干燥的铁丝表面依然光亮2常温下将铁丝放在潮湿空气中一小时铁丝表面依然光亮3常温下将铁丝放在潮湿的空气中一个月铁丝表面已变得灰暗4将潮湿的铁丝放在常温的氧气流中一小时铁丝表面略显灰暗5将潮湿的铁丝放在高于常温的氧气流中一小时铁丝表面已变得灰暗6将浸过氯化钠溶液的铁丝放在高于常温的氧气流中一小时铁丝表面灰暗程度比实验5严重回答以下问题：(1)上述实验中发生了电化学腐蚀的是(填实验序号)________；在电化学腐蚀中，负极反应是______________；正极反应是______________________；(2)由该实验可知，可以影响铁锈蚀速率的因素是__________________；(3)为防止铁的锈蚀，工业上普遍采用的方法是____________________________(答两种方法)。解析：由实验现象(铁丝表面变灰暗)得出发生了电化学腐蚀的实验为3、4、5、6，负极Fe失电子变成Fe2＋被腐蚀，正极均为O2放电。从构成原电池的条件等方面来回答问题(2)。从改变物质的内部结构方面，从覆盖保护层、原电池原理等方面进行思考来回答问题(3)。答案：(1)3、4、5、6Fe－2e－===Fe2＋(或2Fe－4e－===2Fe2＋)2H2O＋O2＋4e－===4OH－(2)湿度、温度、O2的浓度、电解质存在(3)电镀、发蓝等表面覆盖保护层，牺牲阳极的阴极保护法等10．材料化学是近年科技研究的重点，以硅元素为主要成分的新型无机非金属材料不断产生，高温陶瓷、生物陶瓷、压电陶瓷等材料深受社会各界的关注。请根据你已有的知识，回答下列问题：(1)水晶是重要的首饰用品，其主要成分是SiO2，下列有关SiO2的说法正确的是(　　)A．水晶能溶于水生成H2SiO3B．SiO2是酸性氧化物，不能与任何酸反应C．SiO2既能溶于NaOH溶液，又能溶于HF，因此属于两性氧化物-6-\nD．SiO2对应的H2SiO3是一种弱酸，酸性比碳酸还弱(2)下列各种物质不属于新型无机非金属材料的是(　　)A．水泥B．氮化硅陶瓷C．磷酸钙陶瓷D．氧化铝陶瓷(3)在夏季，我国很多地区连降暴雨，造成很多重大车祸。在这些事故中，有一人双腿骨折，一个受伤较重的膝关节被人造骨骼代替，下列各种材料中，可以用作人造关节的是________，这是利用了该材料的________。A．氮化硅陶瓷　耐高温B．氧化锆陶瓷　韧性和耐磨性C．钛酸钡陶瓷　导电性D．氧化铝陶瓷　透光性解析：本题综合考查了非金属材料的分类、SiO2的性质、新型无机非金属材料的性质及应用等多个方面的知识。(1)SiO2是一种酸性氧化物，但它不溶于水，不能与水反应生成H2SiO3，作为酸性氧化物，SiO2可以与NaOH反应，也可以与HF发生置换反应，生成SiF4及H2，H2SiO3是一种弱酸，酸性比碳酸弱，因此只有D正确；(2)是对无机非金属材料分类的考查，传统的无机非金属材料指以硅酸盐为主要成分的材料，其他具有光学特性、耐高温特性、生物特性等特殊性能的非金属材料称为新型无机非金属材料，故水泥属于传统无机非金属材料；(3)是对新型无机非金属材料应用的考查，首先想到能用作人造关节的一定是生物陶瓷，但是对生物陶瓷所含有的陶瓷种类并不熟悉，因此本题可以利用排除法，人造关节无需具有耐高温性能，更无需导电性、透光性，因此选B。答案：(1)D　(2)A　(3)B11．锶(Sr)位于元素周期表第五周期ⅡA族。碳酸锶大量用于生产彩色电视机显像管的荧光屏玻璃。工业上常以天青石(主要成分为硫酸锶，含不溶性杂质)为原料，采用以下两种方法制取碳酸锶，进而制得多种锶的化合物。方法一：将天青石粉碎后在1000℃～1200℃时与碳在还原气氛中反应制得硫化锶。向硫化锶溶液中通入CO2得到碳酸锶。方法二：将天青石粉末与碳酸钠溶液的混合物在90℃时加热1h～2h，经过滤、洗涤，得到碳酸锶。(1)方法一将天青石粉碎的目的是_____________________________________________________________________________________________________________________。写出用碳还原天青石反应的化学方程式________________________________________________________________________________________________________________。(2)方法二的反应能够发生，说明_____________________________________________。-6-\n为了使该反应充分进行，还可以采取的措施是_________________________________。(3)两种方法中得到的碳酸锶纯度较高的是________(填“方法一”或“方法二”)，理由是________________________________________________________________________________________________________________________________________________。(4)下列关于锶及其化合物的叙述中，正确的是_________________________________。A．离子半径：Ba2＋＞Sr2＋＞Ca2＋＞Be2＋B．碱性：Ba(OH)2＞Sr(OH)2＞Ca(OH)2C．SrCO3高温分解可以制取SrOD．SrCO3与HNO3溶液反应可制取Sr(NO3)2解析：方法二是利用了沉淀溶解平衡的转化，把SrSO4转化为SrCO3。(3)中注意方法一中SrS可形成溶液。(4)中Be、Ca、Sr、Ba在同一主族中，根据同主族金属元素的递变规律以及CaCO3与SrCO3的性质相似，可推断A、B、C、D都正确。答案：(1)增大反应物接触面积，提高反应速率，提高原料的利用率　4C＋SrSO4SrS＋4CO↑(2)碳酸锶的溶解度小于硫酸锶的溶解度　搅拌(3)方法一　硫化锶可溶于水，通过过滤可以除去不溶性杂质(4)ABCD-6-