第3单元 化学与材料的发展 同步练习 (含答案解析) (1)
文档属性
| 名称 | 第3单元 化学与材料的发展 同步练习 (含答案解析) (1) |  | |
| 格式 | zip | ||
| 文件大小 | 31.4KB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 人教版（新课程标准） | ||
| 科目 | 化学 | ||
| 更新时间 | 2016-07-12 00:06:01 | ||
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文档简介
第三单元
化学与材料的发展
课堂同步练习（二）
1．下列各工业生产中，石灰石、生石灰、熟石灰都不能作为原料的是( )
①炼铁 ②用生铁炼钢 ③从海水中提取镁 ④铝的冶炼 ⑤制水泥 ⑥制玻璃 ⑦制漂白粉 ⑧制硫酸
A．④⑧
B．⑤⑥
C．①②③
D．⑤⑥⑦
解析：选A。炼铁中用石灰石造渣；炼钢中用生石灰造渣；用熟石灰富集海水中的镁；石灰石是制水泥、玻璃的主要原料；熟石灰是制漂白粉的原料。
2．下列各物质中不能直接作为炼铁矿石的是( )
A．磁铁矿
B．赤铁矿
C．黄铁矿
D．菱铁矿
解析：选C。黄铁矿的主要成分为FeS2，故不能直接炼铁，其他三种矿石的主要成分都是铁的氧化物，可以直接炼铁。
3．把生铁冶炼成碳素钢要解决的主要问题是( )
A．除去生铁中的各种杂质，把生铁提纯
B．适当降低生铁里的含碳量，除去大部分硫、磷等有害杂质
C．用还原剂把铁的氧化物还原成铁
D．加入合金元素改善生铁性能
解析：选B。由生铁冶炼成碳素钢就是降低生铁中碳的含量，并除去其中的部分杂质。
4．我国在春秋战国时期就懂得将白口铁经褪
( http: / / www.21cnjy.com )火处理得到相当于铸钢的物器(如锋利的宝剑)，这一技术要比欧洲早近两千年，那么白口铁褪火热处理的主要作用是( )
A．降磷、硫等杂质
B．适当降低了含碳量
C．渗进了合金元素
D．改善表面的结构性能
答案：B
5．在炼钢时，下列作用与所加生石灰有关的是(双选)( )
A．钢渣的生成
B．降低含碳量
C．调整合金元素的含量
D．除去脉石
解析：选AD。铁矿石中含有脉石(主要成分是SiO2)，加入CaO可生成CaSiO3炉渣，CaO还可作为脱硫剂。
6．钢铁在锈蚀过程中，下列5种变化可能发生的是( )
①Fe由＋2价转化为＋3价 ②O2被还原 ③产生H2
④Fe(OH)3失水形成Fe2O3·H2O ⑤杂质C被氧化除去
A．①②
B．①②③④
C．③④
D．①②④⑤
解析：选B。Fe在被腐蚀时生成Fe2＋，可能被继续氧化成Fe3＋；发生吸氧腐蚀时O2被还原；发生析氢腐蚀时产生H2；其中杂质C不能被氧化。
7．下列有关物质的性质和该性质的应用均正确的是( )
A．常温下浓硫酸能使铝发生钝化，可以常温下用铝制贮罐贮运浓硫酸
B．二氧化硅不与任何酸反应，可用石英制造耐酸容器
C．二氧化氯具有还原性，可用于自来水的杀菌消毒
D．铜的金属活泼性比铁的弱，可在海轮外壳上装若干铜块以减缓其腐蚀
解析：选A。SiO2一般不与酸反应，但能被
( http: / / www.21cnjy.com )氢氟酸溶解；二氧化氯用于自来水的杀菌消毒，利用了它的氧化性；在海轮外壳上装铜块不能减缓海轮的腐蚀，应装锌块。
8．关于钢铁的腐蚀的下列叙述中，正确的是( )
A．吸氧腐蚀时阴极放出氧气
B．析氢腐蚀时阴极放出氢气
C．化学腐蚀速率超过电化学腐蚀速率
D．析氢腐蚀比吸氧腐蚀普通
解析：选B。吸氧腐蚀阴极反应为：O2＋4e－＋2H2O===4OH－，析氢腐蚀需要弱酸性，不如吸氧腐蚀普通；电化学腐蚀比化学腐蚀要快。
9．下列关于炼铁和炼钢的说法中，错误的是( )
A．炼铁是铁矿石还原的过程
B．炼钢是生铁被氧化的过程
C．炼铁高炉中加入的生石灰是造渣剂
D．炼钢转炉中加入的生石灰是造渣剂
解析：选B。炼钢是降低生铁中含碳量的过程；炼铁和炼钢中加入生石灰均作造渣剂。
10．埋在地下的铸铁输油管道，在下列各种情况下，腐蚀最慢的是( )
A．在含铁元素较多的酸性土地中
B．在潮湿疏松的土地中
C．在干燥致密不透气的土地中
D．在含碳粒较多的潮湿透气中性土地中
解析：选C。在干燥密不透风的土地中不含水分和氧气，所以腐蚀应最慢。
11．下列各方法中能对金属起到防止或减缓腐蚀作用的是( )
①金属表面涂抹油漆 ②改变金属的内部结构 ③保持金属表面清洁干燥 ④在金属表面进行电镀 ⑤使金属表面形成致密的氧化物薄膜
A．①②③④
B．①③④⑤
C．①②④⑤
D．全部
解析：选D。金属表面涂油漆可以防止与水、O2接触；电镀和表面形成氧化膜均能隔绝空气；减缓腐蚀的方法就是防止空气中的H2O和O2与金属接触。
12．在铁制品上镀上一定厚度的锌层，以下方案设计正确的是( )
A．锌作阳极，镀件作阴极，溶液中含有锌离子
B．铂作阴极，镀件作阳极，溶液中含有锌离子
C．铁作阳极，镀件作阴极，溶液中含有亚铁离子
D．锌作阴极，镀件作阳极，溶液中含有锌离子
解析：选A。根据电镀原理，待镀金属作阴极，镀层金属作阳极，含有镀层金属离子的溶液为电镀液。
13．如图所示，各容器中盛有海水，铁在其中被腐蚀时由快到慢的顺序是( )
A．4>2>1>3
B．2>1>3>4
C．4>2>3>1
D．3>2>4>1
解析：选A。金属的腐蚀，从本质上讲也是组成
( http: / / www.21cnjy.com )原电池发生氧化还原反应的结果。在原电池中，活泼金属为负极，该金属被氧化，不活泼金属便被保护起来，其被腐蚀的速度大大减小，所以装置3中的铁被腐蚀的速率比1中的慢；反之，当铁与比它不活泼的金属，如Sn、Cu等连接起来，则被腐蚀的速率增大，所以容器2中的铁比容器1中的铁腐蚀得快。容器4是一个电镀池，在这里Fe是阳极，不断地以Fe2＋的形式进入容器中，从而加速了铁的腐蚀，在上述四种容器中，容器4中铁的腐蚀过程是最快的。综上分析，铁被腐蚀的快慢顺序为：4>2>1>3。
14．工业上用铝土矿(主要
( http: / / www.21cnjy.com )成分是Al2O3·H2O、Al2O3·3H2O、以及少量的Fe2O3、SiO2等)提取纯Al2O3作冶炼铝的原料。提取的操作过程可用以下流程图表示：
铝土矿
(1)写出滤液A中一种溶质与过量NaO
( http: / / www.21cnjy.com )H溶液反应进入滤液B中的离子方程式________________________________________________________________________。
(2)若步骤①中没有过滤操作而直接
( http: / / www.21cnjy.com )进入步骤②，对后面操作将产生的影响是________________________________________________________________________
。
解析：提纯Al2O3的关键是要根据
( http: / / www.21cnjy.com )Al2O3、Fe2O3、SiO2化学性质上的差异。Al2O3有两性，既可溶于NaOH溶液，又可溶于盐酸；Fe2O3只溶于盐酸；SiO2只溶于NaOH溶液。先加盐酸，过滤，除去不溶的SiO2，向滤液中加入足量NaOH溶液，过滤，除去Fe(OH)3。
答案：(1)Al3＋＋4OH－===AlO＋2H2O
(2)①中不溶物(SiO2)在操作②中会被NaOH溶解
15．铁是自然界里分布最广的金属元素之一，在
( http: / / www.21cnjy.com )地壳中的质量约占5%左右。铁矿石的种类很多，重要的有磁铁矿石(主要成分是Fe3O4)、赤铁矿石(主要成分是Fe2O3)等。
(1)写出用赤铁矿石炼铁的主要化学反应方程式_________________________________
_________________________________________________________________________。
(2)红热的铁能跟水蒸气
( http: / / www.21cnjy.com )起反应，有一种产物是可燃性气体，则其反应的化学方程式为______________________。在常温下，铁跟水不反应，但是，在水和空气里的氧气及二氧化碳等的共同作用下，铁很容易生锈而被腐蚀，每年因腐蚀而损失的钢材占世界钢铁产量的四分之一。刷油漆是重要的防腐蚀措施之一，油漆防腐蚀的主要原理是
________________________________________________________________________。
(3)铁元素是人体的重要营养元素，举一
( http: / / www.21cnjy.com )例说明铁元素在人体中的重要作用________________________________________________________________________。
解析：油漆防腐蚀的原因是将铁与水和空气隔离。
答案：(1)Fe2O3＋3CO2Fe＋3CO2
(2)3Fe＋4H2O(g)Fe3O4＋4H2
将铁与空气和水隔离
(3)血红蛋白中含铁，人体缺铁会造成贫血
16．金属热还原法广泛用于冶金过程
( http: / / www.21cnjy.com )中。用金属A(或其合金)作还原剂在高温下将另一种金属B的化合物还原以制取金属B(或其合金)的方法，通常是按还原剂来命名。
(1)用铝作还原剂生产金属铬，称为铝热法
( http: / / www.21cnjy.com )。化学方程式为________________________。铝的亲氧性除用于冶炼难熔金属外，还用于制取耐高温的金属陶瓷。例如将铝粉、石墨和二氧化钛或其他高熔点金属的氧化物按一定比例混合均匀，然后在高温下煅烧，即生成耐热的(TiC)，该反应的化学方程式为___________________________________________________
_________________________________________________________________________。
(2)用硅作还原剂还原V2O3冶炼钒，
( http: / / www.21cnjy.com )称为硅热法。化学方程式为__________________。硅(特别是硅铁)的价格比铝低，所以硅热法在铁合金及某些金属的生产中占有重要地位。但硅的还原能力不如铝。为使硅热还原更易进行，常加入CaO作溶剂，试分析加入CaO的作用____________________________________________________________________________
__________________________________________________________________________。
(3)试写出克劳尔法用镁热还原TiCl4生产海绵钛的化学方程式_____________________
__________________________________________________________________________。
答案：(1)2Al＋Cr2O32Cr＋Al2O3
4Al＋3TiO2＋3C2Al2O3＋3TiC
(2)3Si＋2V2O34V＋3SiO2
使之与反应产物SiO2结合成CaSiO3，使反应更容易进行
(3)2Mg＋TiCl42MgCl2＋Ti
17．某厂生产硼砂过程中产生的固体废料，主
( http: / / www.21cnjy.com )要含有MgCO3、MgSiO3、CaMg(CO3)2、Al2O3和Fe2O3等，回收其中镁的工艺流程如下：
沉淀物
Fe(OH)3
Al(OH)3
Mg(OH)2
pH
3.2
5.2
12.4
部分阳离子以氢氧化物形式完全沉淀时溶液的pH见上表，请回答下列问题：
(1)“浸出”步骤中，为提高镁的浸出率，可采取的措施有________________________________(要求写出两条)。
(2)滤渣Ⅰ的主要成分有__________________________。
(3)从滤液Ⅱ中可回收利用的主要物质有________。
(4)Mg(ClO3)2在农业上可用作脱叶剂、催熟剂，可采用复分解反应制备：
MgCl2＋2NaClO3===Mg(ClO3)2＋2NaCl
已知四种化合物的溶解度(S)随温度(T)变化曲线如下图所示：
①将反应物按化学反应方程式计
( http: / / www.21cnjy.com )量数比混合制备Mg(ClO3)2。简述可制备Mg(ClO3)2的原因：________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
②按①中条件进行制备实验。在冷却降温析
( http: / / www.21cnjy.com )出Mg(ClO3)2过程中，常伴有NaCl析出，原因是：________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
除去产品中该杂质的方法是：____________。
解析：(1)中几种镁盐均难溶(其中MgCO3
( http: / / www.21cnjy.com )微溶)于水，可溶于稀硫酸，加稀H2SO4，同时生成难溶H2SiO3(或H4SiO4)和微溶的CaSO4，为使Mg2＋充分浸出可适当提高反应温度、加过量稀硫酸、延长浸出时间等方法。
(2)根据题所给表格信息，调节pH＝5.5时，Fe3＋和Al3＋分别已完全转化为沉淀物Fe(OH)3和Al(OH)3，而Mg2＋并未转化。
(3)加NaOH调节pH＝12.5时，Mg2＋＋2OH－===
Mg(OH)2↓，滤液中的Na＋和SO可回收利用。
(4)①解读溶解度曲线，分析NaCl与Mg(ClO3)2溶解度随温度变化而变化程度明显不同，较高温度时NaCl先达到饱和状态。
②降低饱和溶液温度，在Mg(ClO3)2大量析出的同时，NaCl也会少量析出。可将所得晶体再溶于蒸馏水配成热饱和溶液，再进行重结晶。
答案：(1)适当提高反应温度、增加浸出时间(或其他合理答案)
(2)Al(OH)3、Fe(OH)3
(3)Na2SO4
(4)①在某一温度时，NaCl最先达到饱和析出；Mg(ClO3)2的溶解度随温度的变化量大；NaCl溶解度与其他物质的溶解度有一定差别
②降温前，溶液中NaCl已饱和；降温过程中，NaCl溶解度降低，会少量析出 重结晶
18．为测定一种含脉石的矿石的主要成分，进行如下实验：
(1)称取矿石粉末1.25
g，加入
( http: / / www.21cnjy.com )过量的稀硫酸溶解，反应完全后，产生无色无味气体A
0.380
g，生成浅绿色物质B的溶液，尚存不溶性残渣。
(2)将产生的A通入足量的石灰水中，产生0.864
g白色沉淀。
(3)将滤去残渣的B溶液定容为100
mL，取少许，加过氧化氢，生成含C物质的棕黄色溶液，再滴入KSCN溶液，溶液呈红色。
(4)移出定容后的B溶液25
mL，用
( http: / / www.21cnjy.com )0.02
mol/L
KMnO4溶液滴定，耗用21.55
mL时到达终点。〔反应式：5(B阳离子)＋MnO＋8H＋===5(C阳离子)＋Mn2＋＋4H2O〕
请回答下列问题：
(1)A的相对分子质量为________，化学式为________。
(2)B溶液的阳离子符号是________。
(3)矿石的主要成分是________________。
(4)主要成分在样品中的质量分数为____________。
解析：根据产生的气体无色无味，并能使澄清
( http: / / www.21cnjy.com )的石灰水变浑浊，可知该气体为CO2；根据B的溶液为浅绿色，且加入H2O2生成的C为棕黄色，再滴入KSCN呈红色，说明B为Fe2＋，C为Fe3＋；由以上可知矿石的主要成分为FeCO3；
(4)5Fe2＋＋MnO＋8H＋===5Fe3＋＋Mn2＋＋4H2O
5 1
x
21.55×10－3×0.02
x＝2.155×10－3
所以100
mL溶液中含Fe2＋的物质的量为：
2．155×10－3×4＝8.62×10－3
(mol)，
FeCO3中CO的质量为：0.864×＝0.5184
(g)，
∴FeCO3的质量为：8.62×10－3×56＋0.5184＝1
(g)，
故FeCO3在样品中的质量分数为：×100%＝80%。
答案：(1)44 CO2 (2)Fe2＋ (3)FeCO3 (4)80%
19．铝生产产业链由铝土矿开采、氧化铝制取、铝的冶炼和铝材加工等环节构成。请回答下列问题：
(1)工业上采用电解氧化铝 冰晶石(Na3AlF6)熔融体的方法冶炼得到金属铝：
2Al2O34Al＋3O2↑
加入冰晶石的作用：①________________。
(2)上述工艺所得铝材中往往含有少
( http: / / www.21cnjy.com )量Fe和Si等杂质，可用电解方法进一步提纯，该电解池中阳极的电极反应式为②__________________________，下列可作阴极材料的是③____________。
A．铝材
B．石墨
C．铅板
D．纯铝
(3)阳极氧化能使金属表面生成致密的氧化膜。以稀硫酸为电解液，铝阳极发生的电极反应式为
④________________________________________________________________________。
(4)在铝阳极氧化过程中，需要不断地调
( http: / / www.21cnjy.com )整电压，理由是⑤________________________________________________________________________。
(5)下列说法正确的是⑥________。
A．阳极氧化是应用原电池原理进行金属材料表面处理的技术
B．铝的阳极氧化可增强铝表面的绝缘性能
C．铝的阳极氧化可提高金属铝及其合金的耐腐蚀性，但耐磨性下降
D．铝的阳极氧化膜富有多孔性，具有很强的吸附性能，能吸附染料而呈各种颜色
解析：(1)由于Al2O3熔点很高，加入冰晶石可以降低Al2O3的熔点，作助熔剂。
(2)在电解池中阴极发生氧化反应，金属失去电子，电极反应式为Al－3e－===Al3＋，电解精炼铝应以纯铝作阴极材料。
(3)根据阴极发生氧化反应可以得到电极反应式为：2Al＋3H2O－6e－===Al2O3＋6H＋。
(4)铝阳极生成氧化物薄膜后会使电阻增大，为了保持稳定的电流，需要随电阻增大而不断增大电压。
(5)阳极氧化应用的是电解原
( http: / / www.21cnjy.com )理，A项错误；由于氧化物的生成可以增强铝表面的绝缘性，B项正确；铝的阳极氧化可以提高铝及铝合金的耐腐蚀性，但耐磨性不下降，C项错误；氧化铝具有不同的晶型，其中的δ Al2O3具有多孔性、强吸附性和催化活性，可做吸附剂和催化剂，D项正确。
答案：(1)①主要是降低熔化温度 (2)②Al－3e－===Al3＋ ③D (3)④2Al＋3H2O－6e－===Al2O3＋6H＋
(4)⑤铝阳极表面不断生成氧化物，电阻增大，为了保持稳定的电流，需要不断增大电压 (5)⑥BD
化学与材料的发展
课堂同步练习（二）
1．下列各工业生产中，石灰石、生石灰、熟石灰都不能作为原料的是( )
①炼铁 ②用生铁炼钢 ③从海水中提取镁 ④铝的冶炼 ⑤制水泥 ⑥制玻璃 ⑦制漂白粉 ⑧制硫酸
A．④⑧
B．⑤⑥
C．①②③
D．⑤⑥⑦
解析：选A。炼铁中用石灰石造渣；炼钢中用生石灰造渣；用熟石灰富集海水中的镁；石灰石是制水泥、玻璃的主要原料；熟石灰是制漂白粉的原料。
2．下列各物质中不能直接作为炼铁矿石的是( )
A．磁铁矿
B．赤铁矿
C．黄铁矿
D．菱铁矿
解析：选C。黄铁矿的主要成分为FeS2，故不能直接炼铁，其他三种矿石的主要成分都是铁的氧化物，可以直接炼铁。
3．把生铁冶炼成碳素钢要解决的主要问题是( )
A．除去生铁中的各种杂质，把生铁提纯
B．适当降低生铁里的含碳量，除去大部分硫、磷等有害杂质
C．用还原剂把铁的氧化物还原成铁
D．加入合金元素改善生铁性能
解析：选B。由生铁冶炼成碳素钢就是降低生铁中碳的含量，并除去其中的部分杂质。
4．我国在春秋战国时期就懂得将白口铁经褪
( http: / / www.21cnjy.com )火处理得到相当于铸钢的物器(如锋利的宝剑)，这一技术要比欧洲早近两千年，那么白口铁褪火热处理的主要作用是( )
A．降磷、硫等杂质
B．适当降低了含碳量
C．渗进了合金元素
D．改善表面的结构性能
答案：B
5．在炼钢时，下列作用与所加生石灰有关的是(双选)( )
A．钢渣的生成
B．降低含碳量
C．调整合金元素的含量
D．除去脉石
解析：选AD。铁矿石中含有脉石(主要成分是SiO2)，加入CaO可生成CaSiO3炉渣，CaO还可作为脱硫剂。
6．钢铁在锈蚀过程中，下列5种变化可能发生的是( )
①Fe由＋2价转化为＋3价 ②O2被还原 ③产生H2
④Fe(OH)3失水形成Fe2O3·H2O ⑤杂质C被氧化除去
A．①②
B．①②③④
C．③④
D．①②④⑤
解析：选B。Fe在被腐蚀时生成Fe2＋，可能被继续氧化成Fe3＋；发生吸氧腐蚀时O2被还原；发生析氢腐蚀时产生H2；其中杂质C不能被氧化。
7．下列有关物质的性质和该性质的应用均正确的是( )
A．常温下浓硫酸能使铝发生钝化，可以常温下用铝制贮罐贮运浓硫酸
B．二氧化硅不与任何酸反应，可用石英制造耐酸容器
C．二氧化氯具有还原性，可用于自来水的杀菌消毒
D．铜的金属活泼性比铁的弱，可在海轮外壳上装若干铜块以减缓其腐蚀
解析：选A。SiO2一般不与酸反应，但能被
( http: / / www.21cnjy.com )氢氟酸溶解；二氧化氯用于自来水的杀菌消毒，利用了它的氧化性；在海轮外壳上装铜块不能减缓海轮的腐蚀，应装锌块。
8．关于钢铁的腐蚀的下列叙述中，正确的是( )
A．吸氧腐蚀时阴极放出氧气
B．析氢腐蚀时阴极放出氢气
C．化学腐蚀速率超过电化学腐蚀速率
D．析氢腐蚀比吸氧腐蚀普通
解析：选B。吸氧腐蚀阴极反应为：O2＋4e－＋2H2O===4OH－，析氢腐蚀需要弱酸性，不如吸氧腐蚀普通；电化学腐蚀比化学腐蚀要快。
9．下列关于炼铁和炼钢的说法中，错误的是( )
A．炼铁是铁矿石还原的过程
B．炼钢是生铁被氧化的过程
C．炼铁高炉中加入的生石灰是造渣剂
D．炼钢转炉中加入的生石灰是造渣剂
解析：选B。炼钢是降低生铁中含碳量的过程；炼铁和炼钢中加入生石灰均作造渣剂。
10．埋在地下的铸铁输油管道，在下列各种情况下，腐蚀最慢的是( )
A．在含铁元素较多的酸性土地中
B．在潮湿疏松的土地中
C．在干燥致密不透气的土地中
D．在含碳粒较多的潮湿透气中性土地中
解析：选C。在干燥密不透风的土地中不含水分和氧气，所以腐蚀应最慢。
11．下列各方法中能对金属起到防止或减缓腐蚀作用的是( )
①金属表面涂抹油漆 ②改变金属的内部结构 ③保持金属表面清洁干燥 ④在金属表面进行电镀 ⑤使金属表面形成致密的氧化物薄膜
A．①②③④
B．①③④⑤
C．①②④⑤
D．全部
解析：选D。金属表面涂油漆可以防止与水、O2接触；电镀和表面形成氧化膜均能隔绝空气；减缓腐蚀的方法就是防止空气中的H2O和O2与金属接触。
12．在铁制品上镀上一定厚度的锌层，以下方案设计正确的是( )
A．锌作阳极，镀件作阴极，溶液中含有锌离子
B．铂作阴极，镀件作阳极，溶液中含有锌离子
C．铁作阳极，镀件作阴极，溶液中含有亚铁离子
D．锌作阴极，镀件作阳极，溶液中含有锌离子
解析：选A。根据电镀原理，待镀金属作阴极，镀层金属作阳极，含有镀层金属离子的溶液为电镀液。
13．如图所示，各容器中盛有海水，铁在其中被腐蚀时由快到慢的顺序是( )
A．4>2>1>3
B．2>1>3>4
C．4>2>3>1
D．3>2>4>1
解析：选A。金属的腐蚀，从本质上讲也是组成
( http: / / www.21cnjy.com )原电池发生氧化还原反应的结果。在原电池中，活泼金属为负极，该金属被氧化，不活泼金属便被保护起来，其被腐蚀的速度大大减小，所以装置3中的铁被腐蚀的速率比1中的慢；反之，当铁与比它不活泼的金属，如Sn、Cu等连接起来，则被腐蚀的速率增大，所以容器2中的铁比容器1中的铁腐蚀得快。容器4是一个电镀池，在这里Fe是阳极，不断地以Fe2＋的形式进入容器中，从而加速了铁的腐蚀，在上述四种容器中，容器4中铁的腐蚀过程是最快的。综上分析，铁被腐蚀的快慢顺序为：4>2>1>3。
14．工业上用铝土矿(主要
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铝土矿
(1)写出滤液A中一种溶质与过量NaO
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(2)若步骤①中没有过滤操作而直接
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。
解析：提纯Al2O3的关键是要根据
( http: / / www.21cnjy.com )Al2O3、Fe2O3、SiO2化学性质上的差异。Al2O3有两性，既可溶于NaOH溶液，又可溶于盐酸；Fe2O3只溶于盐酸；SiO2只溶于NaOH溶液。先加盐酸，过滤，除去不溶的SiO2，向滤液中加入足量NaOH溶液，过滤，除去Fe(OH)3。
答案：(1)Al3＋＋4OH－===AlO＋2H2O
(2)①中不溶物(SiO2)在操作②中会被NaOH溶解
15．铁是自然界里分布最广的金属元素之一，在
( http: / / www.21cnjy.com )地壳中的质量约占5%左右。铁矿石的种类很多，重要的有磁铁矿石(主要成分是Fe3O4)、赤铁矿石(主要成分是Fe2O3)等。
(1)写出用赤铁矿石炼铁的主要化学反应方程式_________________________________
_________________________________________________________________________。
(2)红热的铁能跟水蒸气
( http: / / www.21cnjy.com )起反应，有一种产物是可燃性气体，则其反应的化学方程式为______________________。在常温下，铁跟水不反应，但是，在水和空气里的氧气及二氧化碳等的共同作用下，铁很容易生锈而被腐蚀，每年因腐蚀而损失的钢材占世界钢铁产量的四分之一。刷油漆是重要的防腐蚀措施之一，油漆防腐蚀的主要原理是
________________________________________________________________________。
(3)铁元素是人体的重要营养元素，举一
( http: / / www.21cnjy.com )例说明铁元素在人体中的重要作用________________________________________________________________________。
解析：油漆防腐蚀的原因是将铁与水和空气隔离。
答案：(1)Fe2O3＋3CO2Fe＋3CO2
(2)3Fe＋4H2O(g)Fe3O4＋4H2
将铁与空气和水隔离
(3)血红蛋白中含铁，人体缺铁会造成贫血
16．金属热还原法广泛用于冶金过程
( http: / / www.21cnjy.com )中。用金属A(或其合金)作还原剂在高温下将另一种金属B的化合物还原以制取金属B(或其合金)的方法，通常是按还原剂来命名。
(1)用铝作还原剂生产金属铬，称为铝热法
( http: / / www.21cnjy.com )。化学方程式为________________________。铝的亲氧性除用于冶炼难熔金属外，还用于制取耐高温的金属陶瓷。例如将铝粉、石墨和二氧化钛或其他高熔点金属的氧化物按一定比例混合均匀，然后在高温下煅烧，即生成耐热的(TiC)，该反应的化学方程式为___________________________________________________
_________________________________________________________________________。
(2)用硅作还原剂还原V2O3冶炼钒，
( http: / / www.21cnjy.com )称为硅热法。化学方程式为__________________。硅(特别是硅铁)的价格比铝低，所以硅热法在铁合金及某些金属的生产中占有重要地位。但硅的还原能力不如铝。为使硅热还原更易进行，常加入CaO作溶剂，试分析加入CaO的作用____________________________________________________________________________
__________________________________________________________________________。
(3)试写出克劳尔法用镁热还原TiCl4生产海绵钛的化学方程式_____________________
__________________________________________________________________________。
答案：(1)2Al＋Cr2O32Cr＋Al2O3
4Al＋3TiO2＋3C2Al2O3＋3TiC
(2)3Si＋2V2O34V＋3SiO2
使之与反应产物SiO2结合成CaSiO3，使反应更容易进行
(3)2Mg＋TiCl42MgCl2＋Ti
17．某厂生产硼砂过程中产生的固体废料，主
( http: / / www.21cnjy.com )要含有MgCO3、MgSiO3、CaMg(CO3)2、Al2O3和Fe2O3等，回收其中镁的工艺流程如下：
沉淀物
Fe(OH)3
Al(OH)3
Mg(OH)2
pH
3.2
5.2
12.4
部分阳离子以氢氧化物形式完全沉淀时溶液的pH见上表，请回答下列问题：
(1)“浸出”步骤中，为提高镁的浸出率，可采取的措施有________________________________(要求写出两条)。
(2)滤渣Ⅰ的主要成分有__________________________。
(3)从滤液Ⅱ中可回收利用的主要物质有________。
(4)Mg(ClO3)2在农业上可用作脱叶剂、催熟剂，可采用复分解反应制备：
MgCl2＋2NaClO3===Mg(ClO3)2＋2NaCl
已知四种化合物的溶解度(S)随温度(T)变化曲线如下图所示：
①将反应物按化学反应方程式计
( http: / / www.21cnjy.com )量数比混合制备Mg(ClO3)2。简述可制备Mg(ClO3)2的原因：________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
②按①中条件进行制备实验。在冷却降温析
( http: / / www.21cnjy.com )出Mg(ClO3)2过程中，常伴有NaCl析出，原因是：________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
除去产品中该杂质的方法是：____________。
解析：(1)中几种镁盐均难溶(其中MgCO3
( http: / / www.21cnjy.com )微溶)于水，可溶于稀硫酸，加稀H2SO4，同时生成难溶H2SiO3(或H4SiO4)和微溶的CaSO4，为使Mg2＋充分浸出可适当提高反应温度、加过量稀硫酸、延长浸出时间等方法。
(2)根据题所给表格信息，调节pH＝5.5时，Fe3＋和Al3＋分别已完全转化为沉淀物Fe(OH)3和Al(OH)3，而Mg2＋并未转化。
(3)加NaOH调节pH＝12.5时，Mg2＋＋2OH－===
Mg(OH)2↓，滤液中的Na＋和SO可回收利用。
(4)①解读溶解度曲线，分析NaCl与Mg(ClO3)2溶解度随温度变化而变化程度明显不同，较高温度时NaCl先达到饱和状态。
②降低饱和溶液温度，在Mg(ClO3)2大量析出的同时，NaCl也会少量析出。可将所得晶体再溶于蒸馏水配成热饱和溶液，再进行重结晶。
答案：(1)适当提高反应温度、增加浸出时间(或其他合理答案)
(2)Al(OH)3、Fe(OH)3
(3)Na2SO4
(4)①在某一温度时，NaCl最先达到饱和析出；Mg(ClO3)2的溶解度随温度的变化量大；NaCl溶解度与其他物质的溶解度有一定差别
②降温前，溶液中NaCl已饱和；降温过程中，NaCl溶解度降低，会少量析出 重结晶
18．为测定一种含脉石的矿石的主要成分，进行如下实验：
(1)称取矿石粉末1.25
g，加入
( http: / / www.21cnjy.com )过量的稀硫酸溶解，反应完全后，产生无色无味气体A
0.380
g，生成浅绿色物质B的溶液，尚存不溶性残渣。
(2)将产生的A通入足量的石灰水中，产生0.864
g白色沉淀。
(3)将滤去残渣的B溶液定容为100
mL，取少许，加过氧化氢，生成含C物质的棕黄色溶液，再滴入KSCN溶液，溶液呈红色。
(4)移出定容后的B溶液25
mL，用
( http: / / www.21cnjy.com )0.02
mol/L
KMnO4溶液滴定，耗用21.55
mL时到达终点。〔反应式：5(B阳离子)＋MnO＋8H＋===5(C阳离子)＋Mn2＋＋4H2O〕
请回答下列问题：
(1)A的相对分子质量为________，化学式为________。
(2)B溶液的阳离子符号是________。
(3)矿石的主要成分是________________。
(4)主要成分在样品中的质量分数为____________。
解析：根据产生的气体无色无味，并能使澄清
( http: / / www.21cnjy.com )的石灰水变浑浊，可知该气体为CO2；根据B的溶液为浅绿色，且加入H2O2生成的C为棕黄色，再滴入KSCN呈红色，说明B为Fe2＋，C为Fe3＋；由以上可知矿石的主要成分为FeCO3；
(4)5Fe2＋＋MnO＋8H＋===5Fe3＋＋Mn2＋＋4H2O
5 1
x
21.55×10－3×0.02
x＝2.155×10－3
所以100
mL溶液中含Fe2＋的物质的量为：
2．155×10－3×4＝8.62×10－3
(mol)，
FeCO3中CO的质量为：0.864×＝0.5184
(g)，
∴FeCO3的质量为：8.62×10－3×56＋0.5184＝1
(g)，
故FeCO3在样品中的质量分数为：×100%＝80%。
答案：(1)44 CO2 (2)Fe2＋ (3)FeCO3 (4)80%
19．铝生产产业链由铝土矿开采、氧化铝制取、铝的冶炼和铝材加工等环节构成。请回答下列问题：
(1)工业上采用电解氧化铝 冰晶石(Na3AlF6)熔融体的方法冶炼得到金属铝：
2Al2O34Al＋3O2↑
加入冰晶石的作用：①________________。
(2)上述工艺所得铝材中往往含有少
( http: / / www.21cnjy.com )量Fe和Si等杂质，可用电解方法进一步提纯，该电解池中阳极的电极反应式为②__________________________，下列可作阴极材料的是③____________。
A．铝材
B．石墨
C．铅板
D．纯铝
(3)阳极氧化能使金属表面生成致密的氧化膜。以稀硫酸为电解液，铝阳极发生的电极反应式为
④________________________________________________________________________。
(4)在铝阳极氧化过程中，需要不断地调
( http: / / www.21cnjy.com )整电压，理由是⑤________________________________________________________________________。
(5)下列说法正确的是⑥________。
A．阳极氧化是应用原电池原理进行金属材料表面处理的技术
B．铝的阳极氧化可增强铝表面的绝缘性能
C．铝的阳极氧化可提高金属铝及其合金的耐腐蚀性，但耐磨性下降
D．铝的阳极氧化膜富有多孔性，具有很强的吸附性能，能吸附染料而呈各种颜色
解析：(1)由于Al2O3熔点很高，加入冰晶石可以降低Al2O3的熔点，作助熔剂。
(2)在电解池中阴极发生氧化反应，金属失去电子，电极反应式为Al－3e－===Al3＋，电解精炼铝应以纯铝作阴极材料。
(3)根据阴极发生氧化反应可以得到电极反应式为：2Al＋3H2O－6e－===Al2O3＋6H＋。
(4)铝阳极生成氧化物薄膜后会使电阻增大，为了保持稳定的电流，需要随电阻增大而不断增大电压。
(5)阳极氧化应用的是电解原
( http: / / www.21cnjy.com )理，A项错误；由于氧化物的生成可以增强铝表面的绝缘性，B项正确；铝的阳极氧化可以提高铝及铝合金的耐腐蚀性，但耐磨性不下降，C项错误；氧化铝具有不同的晶型，其中的δ Al2O3具有多孔性、强吸附性和催化活性，可做吸附剂和催化剂，D项正确。
答案：(1)①主要是降低熔化温度 (2)②Al－3e－===Al3＋ ③D (3)④2Al＋3H2O－6e－===Al2O3＋6H＋
(4)⑤铝阳极表面不断生成氧化物，电阻增大，为了保持稳定的电流，需要不断增大电压 (5)⑥BD