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第17章第3节1．现有一包铝热剂是铝粉和氧化铁粉末的混合物，在常温下使之充分反应，将反应后的固体分为两等份，常温下进行如下实验(忽略溶液体积变化和盐的水解)：①向其中一份固体中加入100mL2.0mol·L－1的NaOH溶液，加热使其充分反应后过滤，测得滤液的pH＝14；②向另一份固体中加入140mL4.0mol·L－1的HCl溶液，使固体全部溶解，测得反应后所得溶液中只有H＋、Fe2＋和Al3＋三种阳离子且pH＝0.有关说法正确的是()A．铝热剂中铝的物质的量0.01molB．铝热剂中氧化铁的质量4.8gC．①中生成的氢气3.36L(已换算成标况)D．②反应后所得溶液氯离子浓度1.0mol/L解析：分析第①份：铝、氧化铝与氢氧化钠反应生成偏铝酸钠，由铝原子守恒有，Al～NaAlO2～NaOH，则Al的物质的量为0.1L×2.0mol·L－1－0.1L×1mol·L－1＝0.1mol，则A错；分析第②份：反应后的溶液为HCl、FeCl2、AlCl3，由氯原子守恒有，0.14L×1mol·L－1＋n(Fe2O3)×4＋0.1mol×3＝0.14L×4.0mol·L－1，n(Fe2O3)＝0.03mol，则B对；①中剩余下的铝与碱反应生成氢气，故其体积小于O.1×3/2L，则C错；氯离子未参与反应，故其浓度不变，则D错．答案：B2．充分利用能源、提高原子利用率、减少向环境排放废弃物等都是绿色化学基本要求．①在有机实验中，用溴的四氯化碳溶液代替溴的水溶液；②用稀硝酸代替浓硝酸溶解、回收含银镜试管里的银；③用水浴加热代替直接用酒精灯加热；④接触法制硫酸中采用“热交换器”，利用余热预热冷原料气和烧水：⑤工业合成氨中分离产物得到氢气和氮气再循环使用；⑥电解法冶炼钠和镁，选择电解氯化钠和氯化镁，不电解对应的金属氧化物．上述说法中不是从绿色化学角度考虑的是()A．①③B．②④C．⑤⑥D．③④解析：②回收贵金属银和减少环境污染；④接触法制硫酸采用热交换器，提高热量利用率；⑤氢气和氮气循环使用，提高原料利用率；⑥钠、镁氯化物熔点低于对应氧化物的熔点，节省能源．①用溴的四氯化碳溶液代替溴的水溶液，避免溴与水发生反应，防止副产物对反应干扰；③水浴加热使受热容器均匀受热、便于控制温度．只有①③不是从绿色化学角度考虑的．答案：A3．下列物质中，不含有硅酸盐的是()A．水玻璃B．硅芯片C．黏土D．普通水泥解析：水玻璃是Na2SiO3溶液；硅芯片材料为单质晶体硅；黏土的成分复杂，其中含有硅酸盐，可用来生产水泥．答案：B4．下列有关新型高分子材料的说法中，不．正确的是()A．高分子分离膜应用于食品工业中，可用于浓缩天然果法、乳制品加工和酿造业等B．高吸水性树脂吸水量为自身质量的几十倍乃至上千倍，且既有吸水功能又有保水功能C．导电塑料是应用于电子工业的一种新型高分子材料D．合成高分子材料制成的人工器官一般都受到人体的排斥作用，难以达到生物相容的程度解析：合成高分子材料制成的人工器官一般不受到人体的排斥作用，易达到生物相容的程度．答案：D5．材料：①今年元月，韩国某冷库在聚氨酯发泡作业时，因可燃性油气挥发而引起爆炸；②同月，我市龙岗一旅馆食堂因液化石油气泄露引发爆炸．下列说法中，正确的是()A．聚氨酯属于有机高分子化合物，是纯净物B．可燃性气体与空气混合遇火一定会发生爆炸C．液化石油气的主要成分是COD．可燃性气体在空气中燃烧属于氧化还原反应解析：聚氨酶属于有机高分子化合物，是混合物，A错；可燃性气体与空气在爆炸极限范围内会发生爆炸，B错；液化石油气的主要成分是C3H8，C错．答案：D6．汞合金是目前使用较多的补牙材料．英国《新科学家》杂志发表过一篇文章，对汞合金补牙材料的安全性提出了质疑．汞合金补牙材料中除了水银外，还含有锌、锡、铜等金属．下列有关汞合金的说法不正确的是()A．汞合金是一种具有金属特性的化合物，易导热导电B．汞合金的强度和硬度比锡的大C．汞合金的熔点比汞的高D．汞合金的毒性远低于汞的毒性解析：据条件知，汞合金是混合物；所以A项错误，据合金的性质判断B正确；因Hg在常温下为液体，而汞合金可作补牙材料，应为固体，C正确；据其用途可判断D正确．答案：A7．将相同物质的量的镁和铝混合，取相同质量的该混合物4份，分别加入到足量的下列溶液中，充分反应后，放出氢气最多的是()A．3mol·L－1HClB．4mol·L－1HNO3C．8mol·L－1NaOHD．18mol·L－1H2SO4解析：镁铝均与HCl反应产生氢气，镁不与NaOH反应，二者与HNO3浓H2SO4反应不产生氢气，且铝与冷的浓H2SO4钝化．答案：A8．金属锂是密度最小的金属，等质量的金属，锂能释放出更多的电子，故常用来制造高能量电池，已知锂的金属性介于钠和镁之间，则下列能冶炼出金属锂的方法是()A．电解法B．热还原法C．热分解法D．铝热法解析：据锂的活动性知冶炼活泼金属锂应用电解法．答案：A9．我国南部地区A、B、C、D四地的地理位置如图所示，交通都较为便利，其他条件如下：A地是人口稠密的居民区；B地是硫酸消费中心；C地有较为丰富的黄铁矿资源；D地是风景旅游开发区．根据以上信息，在选择硫酸厂厂址时应选择()A．A地B．B地C．C地D．D地解析：硫酸厂厂址应远离人口稠密的居民区和风景旅游开发区．答案：BA．①③④B．①②③C．①②④D．②③④解析：据此利用弯箭头法即指出其单体．答案：D11．据新华社报道，发展改革委员会于2007年4月发出“遏制铝冶炼投资反弹”的紧急通知．原因是铝冶炼属高耗能产业，而且某些铝冶炼企业以污染环境为代价，得不偿失．下图是传统的工业生产金属铝的基本流程图，阅读上述新闻信息，结合铝生产的流程图解答下列试题：请回答：(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)氧化铝熔点高达2050℃，工业上为了降低能量消耗，在金属铝的冶炼中采取的措施是________________________________________________________．(3)在冶炼过程中，阳极材料需要定期地进行更换，原因是该极材料不断被消耗，产生这种现象的原因是________________________________________(用化学方程式表示)．(4)工业上制取金属镁时是电解熔融MgCl2，电解反应方程式为________；镁和铝都是活泼金属，为什么在电解冶炼过程中，一个用氯化物，一个用氧化物？________________________________________________________________________.解析：该题以工业冶炼金属铝为载体考查了原料的判断、原理的诠释以及能量的合理利用．(1)铝土矿的主要化学成分是Al2O3，另外还有SiO2、Fe2O3、TiO2、H2O等，电解前必须进行提纯．石油炼制、煤的干馏的固体物质的成分为碳，具有导电性，可以作为阳极和阴极材料．(2)纯净Al2O3的熔点很高，而其电解必须在熔融状态下进行，若采用纯净的Al2O3进行电解，则加热熔融需要浪费大量的能量，所以工业上采用加入冰晶石(Na2AlF6)和氟化钙(CaF2)的方法，降低熔点．(3)工业冶炼铝的关键操作是电解，电解时阳极发生氧化反应，熔融物中的O2－失电子，生成O2，在电解过程中阳极的材料碳逐渐与生成的氧气反应，在高温条件下生成CO.(4)因为MgCl2为离子化合物，熔融时能发生电离，而AlCl3为共价化合物，熔融时不发生电离，再者MgO熔点很高，很难熔化，耗能太大．答案：(1)Al2O3石墨(或碳)(2)加入冰晶石(Na3AlF6)和少量CaF2(3)2C＋O2===2CO(4)MgCl2=====通电熔融Mg＋Cl2↑因为MgO熔点太高，MgCl2熔点低，熔化时能发生电离而导电．AlCl3是共价化合物，熔化时不能发生电离．12．聚合硫酸铁(PFS)是一种新型高效的无机高分子絮凝剂，广泛用于水的处理．用铁的氧化物为原料来制取聚合硫酸铁，为控制水解时Fe3＋的浓度，防止生成氢氧化铁沉淀，原料中的Fe3＋必须先还原为Fe2＋.实验步骤如下：(1)用98%的硫酸配制28%的硫酸，所需的玻璃仪器除量筒外，还有________．A．容量瓶B．烧杯C．烧瓶(2)步骤Ⅱ取样分析溶液中的Fe2＋、Fe3＋的含量，目的是________．A．测定溶液中Fe2＋与Fe3＋含量比B．确定下一步还原所需铁的含量C．确定氧化Fe2＋所需NaClO3的量D．确保铁的氧化物酸溶完全(3)用NaClO3氧化时反应方程式如下：6FeSO4＋NaClO3＋3H2SO4===3Fe2(SO4)3＋NaCl＋3H2O若改用HNO3氧化，则反应方程式如下：6FeSO4＋2HNO3＋3H2SO4===3Fe2(SO4)3＋2NO↑＋4H2O已知1molHNO3价格0.16元、1molNaClO3价格0.45元，评价用HNO3代替NaClO3作氧化剂的利弊，利是________，弊是________．聚合硫酸铁溶液中SO2－4与Fe3＋的物质的量之比不是3∶2.根据下列供选择的试剂和基本操作，测定聚合硫酸铁产品溶液中SO2－4与Fe3＋物质的量之比．(4)测定时所需的试剂为________．(填序号)A．NaOHB．FeSO4C．BaCl2D．NaClO3(5)需要测定________和________的质量(填写化合物的化学式)．(6)选出测定过程中所需的基本操作________(按操作先后顺序列出)．A．萃取、分液B．过滤、洗涤C．蒸发、结晶D．冷却、称量E．烘干或灼烧解析：本题结合新型净水剂聚合硫酸铁对污水处理知识进行考查，同时考查了产品的成本问题．(1)应用烧杯稀释浓H2SO4.(2)取样分析溶液中Fe2＋、Fe3＋的含量比，以确定氧化Fe2＋所需NaClO3的量．(3)氧化剂若用HNO3代替NaClO3，成本降低了，但却产生了对大气有污染的气体．(4)测定SO2－4与Fe3＋的物质的量之比时，应用NaOH沉淀Fe3＋，BaCl2沉淀SO2－4.(5)由于在对不溶物进行烘干时Fe(OH)3易分解，所以应将其灼烧使之分解为Fe2O3，需称量BaSO4和Fe2O3的质量．(6)对过滤后得到的难溶物进行洗涤后，烘干或灼烧，冷却后称量．答案：(1)B(2)AC(3)原料成本较低产生气体对大气有污染(4)AC(5)Fe2O3BaSO4(6)BED13．晶体硅是一种重要的非金属材料．制备纯硅的主要步骤如下：①高温下用碳还原二氧化硅制得粗硅②粗硅与干燥的HCl气体反应制得SiHCl3：Si＋3HCl=====300℃SiHCl3＋H2③SiHCl3与过量H2在1000℃～1100℃反应制得纯硅．已知SiHCl3能与H2O强烈反应，在空气中易自燃．请回答下列问题：(1)第①步制备粗硅的化学反应方程式为：______________.(2)粗硅与HCl反应完全后，经冷凝得到的SiHCl3(沸点33.0℃)中含有少量SiCl4(沸点57.6℃)和HCl(沸点－84.7℃)，提纯SiHCl3采用的方法为________．(3)用SiHCl3与过量H2反应制备纯硅的装置如下图(热源及夹持装置略去)：①装置B中的试剂是________，装置C中的烧瓶需要加热，其目的是______________________________________________________________．②反应一段时间后，装置D中观察到的现象是________，装置D不能采用普通玻璃管的原因是______________________________________，装置D中发生反应的化学方程式为______________________________．③为保证制备纯硅实验的成功，操作的关键是检查实验装置的气密性，控制好反应温度以及____________________________