第10讲 用途广泛的金属材料（能力训练）-2022年高考化学一轮复习讲练全能王（有答案）

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一、选择题：（12个小题，每题4分，共48分）
1．下列说法不正确的是
A．“天宫二号”空间实验室的硅电池板将光能直接转换为电能
B．工业生产玻璃、水泥、陶瓷都需要石灰石为原料
C．由植物及其废弃物制成的燃料乙醇属于可再生能源
D．铝土矿制备铝的过程中需用到NaOH溶液、CO2、冰晶石
2．下列有关金属的工业制法中，正确的是
A．制钠：用海水为原料制得精盐，再电解纯净的NaCl溶液
B．制铁：以铁矿石为原料，CO还原得铁
C．制镁：用海水为原料，经一系列过程制得氧化镁固体，H2还原得镁
D．制铝：从铝土矿中获得氧化铝再得到氯化铝固体，电解熔融的氯化铝得到铝
3．下列说法不正确的是
A．在铝土矿制备 Al 的过程中需用到 NaOH 溶液、CO2 、冰晶石
B．铝硅酸盐材质的分子筛的组成可表示为：Na2O•Al2O3•2SiO2•nH2O
C．蒸发海水可得到 NaCl，电解熔融 NaCl 可制备 Na
D．在潮湿的空气中，铁板比镀锌铁板更耐腐蚀
4．工业上综合利用铝土矿（主要成分为Al2O3，还含有Fe2O3、FeO、SiO2）的部分工艺流程如下：
铝土矿滤渣硅酸钠
实验室模拟上述流程中，用不到的装置是
A．B．C．D．
5．下列应用不涉及氧化还原反应的是（ ）
A．Na2O2用作呼吸面具的供氧剂
B．工业上电解熔融状态的Al2O3制备Al
C．工业上利用合成氨实现人工固氮
D．实验室用NH4Cl和Ca（OH）2制备NH3
6．下列物质的制备与工业生产实际相符的是
A．N2NO2HNO3
B．MnO2Cl2漂白粉
C．黄铁矿SO2SO3稀硫酸
D．铝土矿NaAlO2溶液Al(OH)3Al2O3Al
7．铝土矿的主要成分是Al2O3、SiO2和Fe2O3等。从铝土矿中提炼Al2O3的流程如下：
下列说法中错误的是
A．滤液Ⅰ的主要成分是Na2SiO3、NaAlO2和NaOH
B．滤液Ⅲ的含大量的阴离子是HCO3-
C．反应Y的离子方程式是2AlO2-＋CO2＋3H2O＝2Al(OH)3↓＋CO32-
D．滤液Ⅱ中通入过量的X的目的是使AlO2-充分沉淀而不引进杂质
8．碳元素的相关研究获诺贝尔奖最多。其中焦炭主要含石墨微晶，煤干馏技术提升能改变焦炭的孔隙大小，满足下游产品丰富的应用要求。下列相关说法正确的是
A．焦炭与金刚石一样是碳的同素异形体，化学性质相同
B．煤干馏的温度不同得到的产物及应用不同
C．空隙多的焦炭具有更好的消毒杀菌性能
D．炼铁时焦炭作还原剂高炉尾气中只含CO2
9．下列说法不正确的是
A．工业上可采用高温冶炼黄铜矿的方法获得粗铜
B．工业上用焦炭在高温下还原二氧化硅可制得粗硅和一氧化碳
C．单质碳有还原性，在高炉炼铁中直接将氧化铁还原成铁
D．工业上生产玻璃、水泥和炼铁均需要用石灰石为原料
EMBED Equatin.DSMT4 EMBED Equatin.DSMT4 10．下列说法不正确的是
A．工业制取碘时，向干海带浸泡液中加强碱，目的是除去有机物杂质
B．氮气与氢气在高温高压下合成氨，是重要的人工固氮方式
C．炼铁高炉中得到的是含碳2%~4.5%的铁水，其中炉渣沉降在铁水的底部以除去
D．氯碱工业中的电解槽常用到阳离子交换膜，以避免副反应的发生
11．下列说法正确的是
A．制备铜氨纤维时，取出稀盐酸中的生成物，用水洗涤，得到蓝色的铜氨纤维
B．工业制玻璃和炼铁过程中都要加入石灰石，其目的是除去杂质二氧化硅
C．从海水中提取碘，通常是取适量海水酸化后通入氯气，将溶液中的碘离子氧化为碘单质，经结晶过滤得到粗碘，再通过升华法提纯得到碘单质
D．高纯度单晶硅可以通过下列方法制备：
12．成语、古诗词、谚语等都是我国传统文化的瑰宝。下列有关解读错误的是
二、填空题：（5个小题，共52分）
13．（12分）工业上以软锰矿（主要成分是MnO2，含有SiO2、Fe2O3等少量杂质）为主要原料制备高性能的磁性材料碳酸锰（MnCO3）。其工业流程如下：
（1）过滤Ⅰ所得滤液中主要存在的两种金属阳离子为____和_____（填离子符号）。
（2）写出氧化过程中MnO2与SO2反应的化学方程式：____________。
（3）“浸锰”反应中往往有副产物MnS2O6生成，温度对“浸锰”反应的影响如图所示，为减少MnS2O6的生成，“浸锰”的适宜温度是___________。
（4）向过滤Ⅱ所得的滤液中加入NH4HCO3溶液时温度控制在30-35℃，温度不宜太高的原因是___。
（5）加入NH4HCO3溶液后，生成MnCO3沉淀，同时还有气体生成，写出反应的离子方程式：_______。
（6）生成的MnCO3沉淀需经充分洗涤，检验洗涤是否完全的方法是_________________。
14．（10分）材料是人类生存和发展的重要物质基础，随着科学技术的发展，人们使用材料的种类、数量和质量也随着不断发展、生产。生活的条件和质量也随之发生深刻的变化。请回答下列问题：
（1）无机非金属材料包括传统无机非金属材料和新型无机非金属材料，下列属于新型无机非金属材料的是__________（选字母代号）；
a复合材料 b单晶硅 c金刚石 d石墨 e碳-60 f玻璃
（2）撑杆跳项目中运动员使用的撑杆材料是复合材料．这种材料由__________和增强体两部分组成，其中增强体的作用是__________；
（3）玻璃和水泥是两种用途极为广泛的材料．工业上制备这两种材料使用的共同原料是__________；
（4）铁是重要的金属材料，用铁矿石（主要成分是Fe2O3）冶炼铁是在__________（填写工业生产设备名称）中完成的，这种方法冶炼出来的产品是生铁，该产品是炼钢的原料，炼钢的原理是__________；
（5）合成高分子材料的小分子叫__________，某聚乙烯车间打算合成4.2×103kg的聚乙烯，则需要投料（乙烯）__________ ml。（假设反应过程不存在损失）
15．（10分）某固体混合物X可能由Na2O2、Al2O3、Fe2O3、 Cu 、SiO2中的一种或几种物质组成。为确定X的成分，进行了如下三个实验。分析并回答下列问题：
（1）由实验①可得出的结论为：_______。
（2）步骤Ⅰ所发生反应的离子方程式为：__________，________。反应Ⅱ涉及固体质量变化的化学方程式为：_________。
（3）由步骤Ⅲ可得出的结论为：______。
（4）步骤Ⅳ所得蓝色溶液中阳离子为____。
（5）原混合物中各成分的质量之比是____。（不必简化）
16．（10分）铝镁合金是飞机制造、化工生产等行业的重要材料．研究性学习小组的同学，为测定某含镁3%～5%的铝镁合金(不含其他元素)中镁的质量分数，设计了下列两种不同实验方案进行探究。填写下列空白：
[方案一]
[实验方案]将铝镁合金与足量NaOH溶液反应，测定剩余固体质量。
实验中发生反应的化学方程式是___。
[实验步骤]
(1)称取10.8g铝镁合金粉末样品，溶于体积为V、物质的量浓度为4.0ml⋅L-1NaOH溶液中，充分反应。则NaOH溶液的体积V≥___mL。
(2)过滤、洗涤、干燥、称量固体。该步骤中若未洗涤固体，测得镁的质量分数将___(填“偏高”、“偏低”或“无影响”)。
[方案二]
[实验方案]将铝镁合金与足量稀硫酸溶液反应，测定生成气体的体积。
[实验步骤]
(1)同学们拟选用如图1实验装置完成实验：
你认为最简易的装置其连接顺序是A接___接___接___(填接口字母，可不填满)。
(2)仔细分析实验装置后，同学们经讨论认为以下两点会引起较大误差：稀硫酸滴入锥形瓶中，即使不生成氢气，也会将瓶内空气排出，使所测氢气体积偏大；实验结束时，连接广口瓶和量筒的导管中有少量水存在，使所测氢气体积偏小。于是他们设计了如图2所示的实验装置。
①装置中导管a的作用是___。
②实验前后碱式滴定管中液面读数分别为V1mL、V2mL，则产生氢气的体积为___mL。
③若需确定产生氢气的量，还需测定的数据是___。
EMBED Equatin.DSMT4 17．（10分）钛铁矿(FeTiO3)中往往含有Fe2O3、MgO、CaO、Al2O3、SiO2等杂质。一种硫酸法制取白色颜料钛白粉(TiO2)生产工艺如下：
已知：①酸浸后，钛主要以TiOSO4形式存在；
②强电解质TiOSO4在溶液中仅能电离出和一种阳离子。
③H2TiO3不溶于水和稀酸。
(1)为提高酸浸速率，一般采取的措施是___________。(写两条)
(2)滤渣①的主要成分是___________。
(3)酸浸过程中，写出含钛化合物发生反应的化学方程式___________。
(4)加入铁粉的目的是还原体系中的Fe3＋。为探究最佳反应条件，某实验室做如下尝试。
①在其它条件不变的情况下，体系中Fe(Ⅲ)含量随pH变化如图1，试分析在pH介于4～6之间时，Fe(Ⅲ)含量基本保持不变的原因：___________。
②保持其它条件不变的情况下，体系中Fe(Ⅲ)含量随温度变化如图2，55℃后，Fe(Ⅲ)含量增大的原因是___________。
(5)水解过程中得到沉淀③的化学式为___________。
EMBED Equatin.DSMT4 EMBED Equatin.DSMT4 EMBED Equatin.DSMT4 选项
传统文化
化学角度解读
A
兰陵美酒郁金香，玉碗盛来琥珀光
“香”主要因为美酒含有酯类物质
B
百炼成钢、钢筋铁骨
生铁在高温下挥发除去碳等杂质转化成钢
C
三月打雷麦谷堆
在雷电作用下N2转化成能被作物吸收的氮元素
D
《本草经集注》记载“如握盐雪不冰，强烧之，紫青烟起…云是真硝石也”
利用物理方法（焰色反应）可以检验钠盐和钾盐