2023高考化学矿山资源硫酸与无机材料制造单元过关练含解析鲁教版选修3

矿山资源硫酸与无机材料制造1．热还原法冶炼金属的反应一定属于()A．置换反应B．氧化还原反应C．分解反应D．复分解反应2．制造焊锡时，把铅加进锡的重要原因是()A．增加强度B．降低熔点C．增加硬度D．增强抗腐蚀能力3．钢铁腐蚀发生得最普遍的是()A．化学腐蚀B．析氢腐蚀C．吸氧腐蚀D．摩擦损耗4．人类对某金属冶炼技术的掌握程度决定了其应用的广泛性。影响冶炼方法的主要因素是()A．金属的活动性大小B．金属在地壳中的含量多少C．金属的化合价高低D．金属的导电性强弱5．下列我国古代的技术应用中，其工作原理不涉及化学反应的是()A．火药使用B．粮食酿酒C．转轮排字D.铁的冶炼6．化学与生产、生活密切相关。下列叙述错误的是()A．光导纤维和陶瓷都是硅酸盐产品B．晶体硅可用于制造芯片C．钢铁厂用热还原法冶炼铁D．焙制糕点的发酵粉主要成分之一是碳酸氢钠7．下列做法不利于金属防护的是()A．菜刀切菜后不洗净就放回刀架B．将钢铁制成不锈钢C．在铁塔的表面喷油漆D．埋在地下的钢管与锌块连接8．下列常见金属的冶炼原理中不合理的是()金属冶炼原理AFeFe2O3＋3CO=高温=2Fe＋3CO2BHg2HgO2Hg＋O2↑CMg2MgO(熔融)=通电=2Mg＋O2↑DNa2NaCl(熔融)=通电=2Na＋Cl2↑9．下列金属通常采用还原法冶炼的是()A．NaB．FeC．AlD．Ag10．下列常见金属的冶炼原理中不合理的是()金属冶炼原理AFeBHg\nCAlDMg11．钢铁发生吸氧腐蚀时，正极上发生的电极反应是()A．2H+＋2e－＝H2↑B．Fe2+＋2e－＝FeC．2H2O＋O2＋4e－＝4OH－D．Fe3+＋e－＝Fe2+12．下列叙述涉及的化学相关知识，其中不正确的是()①打开汽水瓶盖时有大量气泡冒出，可用勒夏特列原理解释②化学键可以使离子相结合，也可以使原子相结合③用铁制自来水管与铜制水龙头连接使用时，连接处的铁水管锈蚀更快④Ksp不仅与难溶电解质的性质和温度有关，而且还与溶液中的离子浓度有关⑤氟利昂（CF2Cl2）会破坏大气臭氧层，从而导致“温室效应”⑥Al和Fe在一定条件下都能与某些氧化物反应⑦一定条件下，仅用稻草就可制得酒精和氨基酸⑧汽油和花生油的主要成份都是油脂A．④⑤⑦⑧B．③④⑤⑧C．①②③⑥D．①④⑤⑦13．化学与科学、技术、社会、环境密切相关。下列说法不正确的是()A、一些纳米材料的制备，冶金工业中的选矿，石油原油的脱水，塑料、橡胶及合成纤维等的制造过程都会用到胶体。B、植物油、脂肪、矿物油、人造奶油的主要成分都是高级脂肪酸甘油酯。C、首先在实验室制得金属钠的科学家是戴维，同时他还制得了金属镁。D、氢气是21世纪极有前途的新型能源，科学家可以利用蓝绿藻等低等植物和微生物在阳光作用下使水分解产生氢气从而利用氢能。14．下列事实不能用金属活动性解释的是()A．生活中可用铝制的水壶烧水B．镀锌铁制品破损后，镀层仍能保护铁制品C．工业上常用热还原法冶炼铁，用电解法冶炼钠D．电解法精炼铜时，其含有的Ag、Au杂质沉积在电解槽的底部15．相同材质的铁在下图中各情形下最不易被腐蚀的是()16．江西某铜业公司在火法炼铜时也生产硫酸，硫酸车间如图。下列叙述不正确的是()A．自然界化合态硫以FeS2、CuFeS2等形式存在\nB．火法炼铜的矿石原料主要含Cu2SC．该公司炼铜产生的SO2可用于生产H2SO4D．lmol/LH2SO4溶液可储存于铁制或铝制容器17．金属钒被誉为“合金的维生素”，钒及其化合物在工业生产中有着广泛的应用。从废钒催化剂(主要成分有V2O5，VOSO4，K2SO4，SiO2等)中回收V2O5的生产流程图如下：请回答：（1）进行步骤①前，将废钒催化剂粉碎的目的是。写出步骤①中发生氧化还原反应的离子方程式。（2）实验室中进行萃取分液操作时，用到的玻璃仪器有。②③变化过程可简化为(下式R表示VO2+，HA表示有机萃取剂)R2(SO4)n(水层)+2nHA(有机层)2RAn(有机层)+nH2SO4(水层)，为提高②中萃取百分率，应采取的措施是____；（3）25°C时，取样进行试验分析，得到钒沉淀率和溶液pH之间关系如下表：pH1.31.41.51.61.71.81.92.02.1钒沉淀率%88.194.896.598.098.898.896.493.189.3通过上表数据分析，在实际生产中，⑤中加入氨水，调节溶液的最佳pH为______；（4）在焙烧NH4VO3的过程中，固体质量的减少值（纵坐标）随温度变化的曲线如下图所示，则NH4VO3在分解过程中。A．先分解失去H2O，再分解失去NH3B．先分解失去NH3，再分解失去H2OC．同时分解失去H2O和NH3D．同时分解失去H2、N2和H2O（5）全钒液储能电池的电解质溶液为VOSO4溶液，电池的工作原理为VO2+＋V2+＋2H+VO2+＋H2O＋V3+，电池放电时正极的电极反应式为。18．铁、锰、锌、铜、硼等是农作物生长必需的微量元素。某课题组研究利用废弃锌锰电池和工业废料硼镁泥生产复合微量元素肥料〔简称复合微肥）。流程如下所示：\n己知：①硼镁泥中含MgO,Na2B4O7,MnO,Fe2O3,SiO2,CaO等化合物②MnO2不溶于硫酸和硝酸，MnO可溶于酸回答下列问题：（1）上述方法生产的复合微肥除了含有农作物生长必需的多种微量元素外，还含有必需的大量元素氮和（填元素名称）。（2）焙烧时反应的化学方程式为，焙烧的目的是（3）酸解过程中气体产物可循环利用的是；酸解后的溶液加入硼镁泥调节溶液pH时，有H3BO3沉淀生成，该反应的离子方程式为；已知：，若溶液的pH调节到6,计算说明是否会析出Mn(OH）2,Mg(OH）2沉淀．（4）产品中锰元素含量的测定：称取ag产品，溶于适量蒸馏水中，向所得溶液中加入足量NaClO溶液，发生反应，过滤、洗涤、干燥后称得MnO2质量为bg,则产品中锰元素的质量分数为。（5）己知玻璃可微量溶于水。实际生产中，常选用废玻璃、粉煤灰、炼钢炉渣和矿石等为原料高温烧制，将熔融物冷水淬冷成块，再磨成细粉即得玻璃微肥。玻璃微肥具有的优点是（任答一条即可）。19．下图是某企业设计的硫酸—磷肥—水泥联产、海水—淡水多用、盐—热—电联产的三大生态产业链流程图。 根据上述产业流程回答下列问题：（1）该流程①、②、③、④、⑤为能量或物质的输送，请分别写出输送的主要物质的化学式或能量形式：①      、②      、③      、④     、⑤        。（2）沸腾炉发生反应的化学方程式                   \n。磷肥厂的主要产品是普钙（磷酸二氢钙和硫酸钙），写出由磷矿石和硫酸反应制普钙得化学方程式             。（3）用1吨硫铁矿（FeS2的质量分数为36％）接触法制硫酸，制硫酸的产率为65％，则最后能生产出质量分数为98％的硫酸      吨。（4）热电厂的冷却水是        ，该流程中浓缩盐水除提取盐以外还可提取的物质有         （写出一种即可）。（5）根据现代化工厂设计理念请提出高炉炼铁厂废气、废渣及多余热能的利用设想。            ，            （写出两点即可）。\n参考答案1．B【解析】试题分析：热还原法冶炼金属的反应可能是置换反应，如2Al+Fe2O3Al2O3+2Fe,也可能不是置换反应：如3CO+Fe2O33CO2+2Fe,但是一定属于氧化还原反应，因此选项是B。考点：考查热还原法冶炼金属的反应的类型的判断的知识。2．B【解析】试题分析：合金的熔点低于各成分的熔点，制造焊锡时，把铅加进锡就是为了降低熔点，B正确。考点：考查合金的性质。3．C【解析】试题分析：A、化学腐蚀：金属与某些物质直接接触反生反应，错误；B、析氢腐蚀：是原电池，电解质是酸性溶液，多在酸雨地区发生，错误；C、吸氧腐蚀：原电池，电解质是极弱的酸性或中性溶液中发生，钢铁的腐蚀大部分都是吸氧腐蚀造成的，正确；D、摩擦损耗不是腐蚀，错误。考点：考查钢铁腐蚀的类型。4．A【解析】试题分析：影响冶炼方法的主要因素是金属的活动性大小，金属活动性越强，则金属就要越难冶炼，因此选项是A。考点：考查影响金属冶炼方法的因素的分析的知识。5．C【解析】试题分析：A、火药使用涉及反应为2KNO3+S+3C=K2S+N2↑+3CO2↑，发生化学反应，A不选；B、粮食酿酒为淀粉在酒曲酶的作用下生成乙醇，发生化学反应，B不选；C、转轮排字为印刷操作，没有涉及化学反应，C选；D、铁的冶炼涉及3CO+Fe2O32Fe+3CO2，发生化学反应，D不选。考点：考查了化学变化的相关知识。6．A【解析】试题分析：A、光导纤维的主要成分是二氧化硅，不是硅酸盐产品，故A错误；B、晶体硅是半导体材料，可用于制造芯片，故B正确；C、钢铁厂一般用CO加热还原铁矿石冶炼铁，故C正确；D、加热时NaHCO3分解可生成CO2气体，所以碳酸氢钠可用作焙制糕点的发酵粉，故D正确。考点：本题考查物质的用途及制备。7．A【解析】\n试题分析：A、菜刀切菜后和水接触易生锈，正确；B、将钢铁制成不锈钢后，不锈钢的性能好于钢铁，不易生锈，错误；C、在铁塔的表面喷上一层油漆，可以防止金属和水以及空气接触，错误；D、埋在地下的钢管与锌块相连后，形成原电池，金属铁做正极，该极金属被保护，不易生锈，错误；选A．考点：考查金属的防护。8．C【解析】试题分析：A、依据金属活动性顺序表，铁为较活泼金属可用热还原法制取，故A合理。B、Hg不活泼，用热分解法，故B合理。C、由于MgO的熔点太高，所以用电解MgCl2制取金属镁。故C错误。D、Na为很活泼金属用电解其熔融盐的方法制取。故D合理。考点：了解常见金属的冶炼方法。点评：本题考查了常见金属的冶炼方法，金属冶炼的方法与金属的活动性顺序有相关性，即：，也要注意冶炼金属时原料的选择如：镁用氯化镁为原料，铝以氧化铝为原料冶炼。9．B【解析】试题分析：Na、Al等活泼或较活泼金属的化合物与C、CO或H2等不反应，故采用电解法冶炼制备；Ag等不活泼金属的氧化物不稳定，受热易分解，故采用热分解法冶炼；Fe等中等活泼金属用热还原法，即以C、CO或H2做还原剂还原冶炼。故答案为B考点：金属的冶炼方法10．C【解析】试题分析：氯化铝属于共价化合物，在熔融的状态下，氯化铝不能电离出铝离子和氯离子，不导电，冶炼金属铝应是电解熔融的氧化铝，故C错误。考点：考查金属冶炼的相关知识点。11．C【解析】试题分析：钢铁发生吸氧腐蚀时，在正极发生的反应是2H2O＋O2＋4e－＝4OH－，在负极发生的反应是Fe-2e-=Fe2+.因此选项为C。考点：考查钢铁发生吸氧腐蚀时的电极反应的知识。12．A【解析】试题分析：①气体在溶液中存在溶解平衡，打开汽水瓶盖时压强减小，因此有大量气泡冒出，可用勒夏特列原理解释，正确；②化学键可以使离子相结合，也可以使原子相结合，正确；③铁的金属性强于铜，用铁制自来水管与铜制水龙头连接使用时，构成原电池铁是负极，加快腐蚀，因此连接处的铁水管锈蚀更快，正确；④Ksp仅与难溶电解质的性质和温度有关，与溶液中的离子浓度无关系，错误；⑤氟利昂（CF2Cl2）会破坏大气臭氧层，加快臭氧空洞，但不会导致“温室效应”，错误；⑥Al和Fe在一定条件下都能与某些氧化物反应，例如铁与水蒸气，铝发生铝热反应等，正确；⑦稻草中含有纤维素，属于多糖，一定条件下，用稻草就可制得酒精，但不能制得氨基酸，错误；⑧\n汽油属于烃类，花生油的主要成份都是油脂，错误，答案选A。考点：考查化学知识的正误判断13．B【解析】试题分析：A、一些纳米材料的制备，冶金工业中的选矿，石油原油的脱水，塑料、橡胶及合成纤维等的制造过程都会用到胶体，可以改变材料的性能，正确；B、矿物油的主要成分不是高级脂肪酸甘油酯，而是烃类，错误；C、首先在实验室制得金属钠的科学家是戴维，同时他还制得了金属镁，正确；D、氢气在氧气中燃烧放出大量的热，且产物是水无污染，所以氢气是21世纪极有前途的新型能源，科学家可以利用蓝绿藻等低等植物和微生物在阳光作用下使水分解产生氢气从而利用氢能，正确，答案选B。考点：考查化学与科学、环境、能源的关系14．A【解析】A中铝壶烧水，是因为铝的表面生成致密的氧化膜，但铝仍是一种活泼的金属，A错；B中破损锌仍做负极，铁做正极，对铁制品仍保护，B正确；铁是比较活泼的金属，通常采用热还原法，活泼的钠还原性特别强，只能用电解法，C正确；Ag、Au不活泼，精炼铜时，按照铜溶解，它们只能在阳极形成阳极泥，D正确。15．C【解析】试题分析：A、铁和铜和醋酸构成原电池，铁做负极，被腐蚀，不选A；B、铁铲中含有铁和碳，形成原电池，铁是负极，被腐蚀，不选B；C、铁被铜包裹，不腐蚀，选C；D、铁和铜在酸雨中形成原电池，铁是负极，被腐蚀，不选D。考点：金属腐蚀的条件。16．D【解析】试题分析：A、S在自然界中以化合态存在的形式FeS2、CuFeS2等，正确；B、火法炼铜的矿石原料主要含Cu2S，与氧气发生一系列的反应，最终生成Cu和二氧化硫，正确；C、该公司炼铜产生的SO2可用于生产H2SO4，二氧化硫与氧气反应生成三氧化硫，少量与水反应生成硫酸，正确；D、1mol/L的硫酸是稀硫酸，会与铁或铝发生置换反应，所以lmol/LH2SO4溶液不可储存于铁制或铝制容器，错误，答案选D。考点：考查对硫元素的判断，工业炼铜的应用，二氧化硫的用途17．（1）增大固液接触面积，加快浸出速率，提高浸出率V2O5+SO32－+4H+=2VO2++SO42－+2H2O（2）分液漏斗和烧杯加入碱中和硫酸使平衡正移、多次连续萃取（3）1.7~1.8（4）B（5）VO2+＋2H++e－＝VO2+＋H2O【解析】试题分析：（1）粉碎固体催化剂，能增大固液接触面积，加快浸出速率，提高浸出率，步骤①是加入水溶解，再加入酸溶解VOSO4，加入亚硫酸钾还原V2O5；从流程图可知，得到的离子是VO2+，SO42-，可知酸性溶液中发生氧化还原反应，离子方程式为V2O5+SO32－+4H+=2VO2++SO42－+2H2O；（2）萃取分液操作用到的玻璃仪器有分液漏斗和烧杯，R2（SO4）n（水层）+2nHA（有机层）⇌2RAn（有机层）+nH2SO4（水层），加入碱中和酸可以促进平衡正向进行，提高萃取百分率，所以为提高②中萃取百分率，应采取的措施是加入碱中和硫酸使平衡正移和多次连续萃取。\n（3）钒沉淀率最高时最佳，依据图表分析可知溶液的PH需要调节到1.7-1.8，钒的沉淀率最大。（4）根据NH4VO3在焙烧变化的图象可知：2NH4VO3═V2O5+2NH3↑+H2O234g34g18g减少值开始为0～17g，曲线到200℃时（约为16.0g）曲线开始平直；到约为300℃时又开始减少9g（H2O的质量），到350℃时减少24g时就不再变化，所以NH4VO3在焙烧过程中200℃时左右先失去氨；在300～350℃再失去水，选B．（5）放电是原电池理论，正极得电子发生还原反应，所以电池放电时正极的电极反应式为VO2+＋2H++e－＝VO2+＋H2O。考点：考查物质分离和提纯的方法和基本操作综合利用，电解原理的应用等知识。18．15分（1）钾（1分）（2）MnO2+CMnO+OC↑2MnO2+C2MnO+CO2↑（2分）将不溶于酸的二氧化锰转化为可溶于酸的氧化锰。（2分）（3）NO（2分）;B4O72-+2H++5H2O=4H3BO3↓pH=6，c(OH-）=1×10-8mol/L，若析出Mn(OH）2沉淀，所需cMn2+不可能达此数值，故不会析出Mn(OH）2沉淀，由于KspMn(OH）2<KspMg(OH）2，故Mg(OH）2不可能沉淀。（2分）（4）55b/87a×100%（2分）（5）肥分缓释，肥效时间长，不易被雨水淋损，不污染环境。（2分）【解析】试题分析：（1）因为过程中可以看出有钾元素，所以复合肥中还含有钾。（2）焙烧时是碳和二氧化锰反应生成了氧化锰和一氧化碳或二氧化碳，所以方程式为：MnO2+CMnO+CO↑或2MnO2+C2MnO+CO2↑。焙烧的目的为将不溶于酸的二氧化锰转化为可溶于酸的氧化锰。（3）反应过程中生成的一氧化氮能与氧气和水反应生成硝酸，可以循环使用。酸解后加入硼镁泥调节溶液，离子方程式为：B4O72-+2H++5H2O=4H3BO3↓当溶液的pH=6时，c(OH-）=1×10-8mol/L，若析出Mn(OH）2沉淀，所需cMn2+不可能达此数值，故不会析出Mn(OH）2沉淀，由于KspMn(OH）2<KspMg(OH）2，故Mg(OH）2不可能沉淀。（4）锰元素的质量分数为55b/87a×100%。（5）肥分缓释，肥效时间长，不易被雨水淋损，不污染环境。考点：物质的制备，沉淀的转化。19．（1）①Fe2O3  ②电能  ③热能   ④SO2     ⑤浓H2SO4 （2）4FeS2+11O22Fe2O3+8SO2      2Ca5(PO4)3F+7H2SO4＝3Ca(H2PO4)2+7CaSO4+2HF（3）0.39（4）海水 镁或溴   （5）废气（主要是高炉煤气）经除尘后可作为燃料。 【解析】废渣（主要成分是硅酸钙等），可用作水泥生产原料。废渣（主要成分是硅酸钙等），可用作矿渣磷肥的生产原料。冶炼钢铁的原料是①Fe2O3，②中热电厂中向外提供的能量为电能，③沸腾炉中FeS2\n与氧气反应放出大量的热，④制硫酸时接触室中二氧化硫被氧化，⑤硫酸工业中生成的硫酸，可用于制磷肥。（2）沸腾炉发生的反应是4FeS2+11O22Fe2O3+8SO2，磷肥厂的主要产品是普钙(磷酸二氢钙和硫酸钙)，写出由磷矿石和硫酸反应制普钙得化学方程式是2Ca5(PO4)3F+7H2SO4＝3Ca(H2PO4)2+7CaSO4+2HF（3）FeS2————2H2SO4          120t        196t1t×36%×65%  m×98%     m=0.39t（4）沿海地区有丰富的海水资源;海水中含有丰富的镁元素、溴元素等，可以制取镁和溴。（5）根据工厂的废气、废渣的成分可知，废气经除尘后可作为热风炉、加热炉和锅炉等燃料；废渣，可用作水泥生产原料。