课件31张PPT。知识网络构建专题归纳提升
专题对点演练课件38张PPT。阶段一阶段二学业分层测评
阶段三
沸腾炉 炉气 净化 干燥 转化器 降温 吸收塔 98.3%的硫酸 酸雾 炉气 热能 市场需求 原料供应地 气体 二氧化硫 氧化铁 学业分层测评（七）
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阶段三
黄土 铝硅酸盐 成型 干燥 气氛 还原 FeO 高岭土 熟料 熟料煅烧 水硬性 石英 纯碱 透明 高 精细陶瓷 氧化物 磁 学业分层测评（八）
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阶段三
还原 焦炭 石灰石 钢铁 生铁 碳 硫、磷 导电性 导热性 金属表面与周围介质 电化学反应 弱酸性 酸性 镀层 负 电解 原电池 合金 铬和镍 学业分层测评（九）
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(建议用时：45分钟)
[学业达标]
1．下列说法正确的是( )
A．生产硫酸的工业尾气可以直接排入大气
B．进入催化反应室的气体，必须先经净化、干燥
C．在吸收塔内用水来吸收SO3
D．在高温、高压下由SO2和O2合成SO3
【解析】 从沸腾炉出来的炉气若不净化、干燥，易造成催化剂中毒，即使催化剂活性降低或失效。
【答案】 B
2．在硫酸工业制法中，下列生产操作与说明生产操作的主要原因二者都正确的是( )
A．硫铁矿燃烧前需要粉碎，因为大块的硫铁矿不能在空气中燃烧
B．从沸腾炉出来的炉气需净化，因为炉气中二氧化硫会与杂质反应
C．二氧化硫氧化为三氧化硫时需使用催化剂，这样可以提高二氧化硫的转化率
D．三氧化硫用98.3%的浓硫酸吸收，目的是防止形成酸雾，以便使三氧化硫吸收完全
【解析】 A项，“粉碎”目的是为了增大反应接触面积；B项，“净化”是为了防止催化剂中毒；C项，使用催化剂可提高反应速率，不能使转化率发生改变。21世纪教育网版权所有
【答案】 D
3．硫酸生产中，根据化学平衡原理来确定的条件或措施有( )
A．矿石加入沸腾炉之前先粉碎
B．使用V2O5做催化剂
C．转化器中使用适宜的温度
D．净化后的炉气中要有过量的空气
【解析】 根据化学平衡原理来确定的条件是D项。(增大反应物浓度，使平衡正向移动)。根据化学平衡原理，降温有利于平衡正向移动，保持适宜温度是为了使催化剂活性最好。21·cn·jy·com
【答案】 D
4．飘尘是物质燃烧时产生的粒状漂浮物，颗粒很小，不易沉降，它与空气中的SO2、O2接触时，SO2会部分转化为SO3，使空气的酸度增加，飘尘所起的作用可能是( ) 【导学号：28920034】21*cnjy*com
①氧化剂 ②还原剂 ③催化剂 ④吸附剂
A．①② B．①
C．①③ D．③④
【解析】 飘尘会吸附SO2和O2，并对SO2和O2的反应起催化作用。
【答案】 D
5．有A、B、C、D四个中等城市，它们水源、能源充足，交通便利，它们的相对地理位置如图所示。各城市各有其特点：A城市是风光秀丽，人口稠密，土地供应紧张的旅游城市，环保要求高，近郊有丰富的FeS2资源。B城市是一个新兴的工业城，已建有大型磷肥厂，土地供应充足。C城近郊有丰富的磷灰石资源，工业发达，但使用H2SO4的工业不多，土地供应充足。D城是一个古老的城市，它的周围是重要的农业区，是大量肥料的集散地。现拟建一座硫酸工厂，厂址应选在( )【来源：21cnj*y.co*m】
A．A城近郊 B．B城近郊
C．C城近郊 D．D城近郊
【解析】 A城、D城，一个是旅游城市，土地紧张，一个是古老的城市、重要的农业区，都不可选；C城使用硫酸的工业不多而B城的大型磷肥厂需要大量的硫酸，且土地供应充足，另外从距离上分析，B城从A城运FeS2的运输距离为200 km，而C城从A城运FeS2的运输距离为300 km。综合考虑应选在B城近郊。【出处：21教育名师】
【答案】 B
6．有关硫酸工业综合经济效益的说法中，正确的是( )
A．甲地有丰富的硫铁矿资源，水源、能源充足，交通便利，是风景秀丽的旅游胜地，虽然当地使用硫酸的工业不多，但为提高当地经济效益宜建硫酸厂
B．为减少SO2对空气的污染，可以建筑高烟囱，使含SO2的尾气在高空扩散稀释，保证地面达到安全浓度
C．硫酸生产过程中排放的污染物主要是含SO2的尾气、固体残渣、废酸和废水等
D．选择硫酸厂厂址时，当经济利益与环保问题有冲突时，为提高人们的物质生活水平，应先考虑经济利益的问题【版权所有：21教育】
【解析】 硫酸厂是污染性的企业，不应建在环保要求高的地区；当地使用硫酸的工业不多，也不宜建硫酸厂，因为硫酸的远程运输成本高，危险性大，故A错误。将SO2排放到高空，SO2的总量不会减少，且会形成酸雨危害环境，故B错误。选择硫酸厂厂址在考虑经济利益的同时，必须考虑环保问题，也就是要提高综合经济利益，故D错误。21*cnjy*com
【答案】 C
7．将三氧化硫溶解在硫酸中所得到的混合物称为“发烟硫酸”，通常以三氧化硫的质量分数表示其组成。将0.118 5 g发烟硫酸试样溶于水，用
0.125 mol·L－1的NaOH标准溶液滴定。用去此标准溶液20 mL，恰好中和，则试样中SO3的质量分数为( )
A．15% B．17%
C．34% D．60%
【解析】 n(H2SO4＋SO3)＝n(NaOH)＝0.125 mol·L－1×0.02 L×＝0.001 25 mol。设其中含SO3 x mol，则有：80 g·mol－1×x mol＋98 g·mol－1×(0.001 25－x)mol＝0．1185 g，解得21·世纪*教育网
x＝ mol，m(SO3)＝ mol×80 g·mol－1≈0.017 8 g，质量分数：×100%≈15%。
【答案】 A
8．工业上以硫铁矿为原料制硫酸所产生的尾气除了含有N2、O2外，还含有SO2等对环境有较大影响的有害气体。能用于测定硫酸尾气中SO2含量的是
( )
A．NaOH溶液、酚酞试液 B．石灰水、石蕊试液
C．碘水、淀粉溶液 D．氨水、酚酞试液
【解析】 测定SO2含量必须要能跟SO2反应，而且可以用颜色变化来准确确定反应终点。A项和D项虽然能反应，但A在完全生成Na2SO3时溶液还是碱性，没变色，而D在SO2还没有与氨水完全反应时就开始变色了。石灰水中所含溶质较少，且石蕊试液的颜色变化不明显。21教育名师原创作品
【答案】 C
9．在硫酸工业生产中，SO3的吸收过程是在吸收塔(如图)中进行的，吸收塔里还装入了大量瓷环。下列说法中不正确的是( ) 【导学号：28920035】
A．从①处通入SO3，整个吸收操作采取逆流的形式
B．从②处喷下98.3%的硫酸，瓷环的作用是增大接触面积
C．从③处导出的气体只含有少量SO2，可直接排入大气
D．从④处流出的是可用水或稀硫酸稀释的浓硫酸
【解析】 三氧化硫的吸收通常使用98.3%的硫酸，不用水或稀硫酸，原因是水或稀硫酸吸收三氧化硫时容易形成酸雾，吸收速率慢，不利于三氧化硫的吸收；气体的吸收常采用逆流原理，这样有利于气、液的充分接触，吸收效果好；从吸收塔上部导出的气体是N2、没有起反应的O2和少量二氧化硫，直接排入大气会污染环境，所以应用吸收剂吸收或循环使用。
【答案】 C
[能力提升]
10．请根据工业制硫酸的有关知识回答下列问题：
(1)在硫酸工业生产中，为了提高SO2的转化率，且能充分利用热能，采用了中间有热交换器的接触室(如图所示)。按此密闭体系中气体的流向判断，在R处流出的气体中除N2外的主要组成为__________。
A．SO2 B．SO2、SO3
C．SO2、O2 D．SO3、O2、SO2
(2)接触法制硫酸过程中：2SO2(g)＋O2(g)??2SO3(g)。根据下表中的数据判断下列图象正确的是(填序号)__________。2·1·c·n·j·y
压强
p1
p1
p2
p2
温度
400℃
500℃
400℃
500℃
SO2的转化率/%
99.6
96.9
99.7
97.8
(3)下图表示的是工业制硫酸中尾气的综合利用，气体M回收后可进入接触室循环利用，请根据图示判断X是(填名称)________，写出Y与硫酸反应生成M的化学方程式：_____________________________________________________。
【解析】 (1)该装置为接触室，R处流出的气体就是在接触室中发生反应的反应物，其主要成分是二氧化硫和氧气；(2)根据反应特点和数据表知，p2＞p1，正反应是放热反应，降低温度，二氧化硫的转化率提高；增大压强，三氧化硫的百分含量提高，A、B两个图象符合题意。21cnjy.com
【答案】 (1)C (2)AB (3)氨水 (NH4)2SO3＋H2SO4===(NH4)2SO4＋H2O＋SO2↑2-1-c-n-j-y
11．根据接触法制硫酸的简单流程图(如图所示)，填写空白。
(1)设备A是__________，在设备A中进行的反应的化学方程式是
________________________________________________________________；
设备B是__________，在设备B中进行的反应的化学方程式是
________________________________________________________________；
设备C是__________，在设备C中进行的反应的化学方程式是
_______________________________________________________________。
(2)图中标号处通入或放出的物质是
①__________，②__________，③__________，
④__________，⑤__________，⑥__________，
⑦__________，⑧__________，⑨__________。
(3)在设备A里，矿石燃烧前要粉碎成细小矿粒的原因是____________________________________________________________________。
(4)从设备A里放出的气体必须经过________、________、________处理后，才能进入设备B，其原因是_____________________________________________
________________________________________________________________。
(5)设备B中部的装置叫________器，其作用是
________________________________________________________________。
(6)设备C中用质量分数为98.3%的硫酸吸收SO3的原因是
________________________________________________________________。
(7)尾气在排放到空气之前必须_____________________________________，
其原因是_______________________________________________________。
【解析】 本题考查了硫酸的生产工艺和有关问题，结合硫酸的生产原理即可顺利作答。
【答案】 (1)沸腾炉 4FeS2＋11O22Fe2O3＋8SO2
转化器 2SO2＋O22SO3
吸收塔 SO3＋H2O===H2SO4
(2)硫铁矿(或硫黄) 空气 SO2、O2、N2等 炉渣 净化气(SO2、O2、N2) SO3、O2、N2(含少量SO2) N2、O2(含SO2) 98.3%的浓硫酸 硫酸
(3)增大矿石与空气的接触面积，加快反应速率
(4)除尘 洗涤 干燥 粉尘等容易使催化剂中毒，并会给设备造成不良的影响
(5)热交换 充分利用热量，使进入的净化气被加热，并冷却反应后的混合气体
(6)防止生成酸雾，以提高SO3的吸收效率
(7)除去尾气中含有的SO2 防止SO2排入大气而造成环境污染
12．(1)火山喷发所产生的硫黄可用于生产重要的化工原料硫酸。某企业用如图所示的工艺流程生产硫酸：
请回答下列问题：
①为充分利用反应放出的热量 ，接触室中应安装________(填设备名称)。吸收塔中填充有许多瓷管，其作用是______________________________________
____________________________________________________________________。
②为使硫黄充分燃烧，经流量计1通入燃烧室的氧气过量50%。为提高SO2转化率，经流量计2的氧气量为接触室中二氧化硫完全氧化时理论需氧量的2.5倍，则生产过程中流经流量计1和流量计2的空气体积比应为________。假设接触室中SO2的转化率为95%，b管排出的尾气中二氧化硫的体积分数为________(空气中氧气的体积分数按0.2计)，该尾气的处理方法是________________________________________。www.21-cn-jy.com
③与以硫铁矿为原料的生产工艺相比，该工艺的特点是________。
A．耗氧量减少
B．二氧化硫的转化率提高
C．产生的废渣减少
D．不需要使用催化剂
(2)硫酸的用途非常广，可应用于________。
A．橡胶的硫化
B．表面活性剂“烷基苯磺酸钠”的合成
C．铅蓄电池的生产
D．过磷酸钙的制备
(3)矿物燃料的燃烧是产生大气中SO2的主要原因之一。在燃煤中加入适量的石灰石，可有效减少煤燃烧时SO2的排放，请写出此脱硫过程中发生的反应的化学方程式：_________________________________________________________
____________________________________________________________________。
【解析】 (1)本题考查了工业制取H2SO4的过程，在熟悉设备及工艺流程基础上可知接触室应安装热交换器，吸收塔为便于充分吸收SO3而填充了许多瓷管。【来源：21·世纪·教育·网】
(2)考查了学生分析及处理数据进行计算的能力，可假设有1 mol硫黄充分燃烧，则据反应S＋O2SO2知反应耗O2 1 mol，流量计1充入O2为1.5 mol，生成SO2 1 mol，据反应2SO2＋O22SO3知理论上1 mol SO2反应耗O2 0.5 mol，流量计2充入O2为1.25 mol，则流量计1、2充入氧气体积比(等于空气体积比)为6∶5(或1.2∶1)；假设SO2转化率为95%，则尾气中SO2体积分数为×100%＝0.4%。21教育网
【答案】 (1)①热交换器 增加SO3与浓H2SO4接触面积，有利于SO3的吸收
②6∶5(或1.2∶1) 0.4% 用氨水吸收
③AC
(2)BCD
(3)CaCO3CaO＋CO2↑，2SO2＋2CaO＋O22CaSO4(或2SO2＋2CaCO3＋O22CaSO4＋2CO2)www-2-1-cnjy-com
学业分层测评(八)
(建议用时：45分钟)
[学业达标]
1．与陶瓷、玻璃、水泥同类的物质是( )
A．光导纤维 B．有机玻璃
C．人造纤维 D．砖瓦
【解析】 陶瓷、玻璃、水泥、砖瓦均属于硅酸盐材料；光导纤维的成分为SiO2；人造纤维和有机玻璃均为有机高分子材料。21教育网
【答案】 D
2．材料与化学密切相关，表中对应关系错误的是( )
材料
主要化学成分
A
刚玉、金刚石
三氧化二铝
B
大理石、石灰石
碳酸钙
C
普通水泥、普通玻璃
硅酸盐
D
沙子、石英
二氧化硅
【解析】 刚玉的成分为Al2O3，金刚石为碳单质。
【答案】 A
3．陶瓷已广泛应用于生活和生产中，下列不属于陶瓷制品的是
( ) 【导学号：28920037】
A．电器中的绝缘瓷管 B．实验室中的坩埚
C．化学实验室中的试管 D．建筑上烧制的砖瓦
【解析】 实验室中的试管为玻璃制品。
【答案】 C
4．下列有关普通玻璃的说法不正确的是( )
A．制普通玻璃的原料主要是纯碱、石灰石和石英
B．玻璃在加热熔化时有固定的熔点
C．普通玻璃的成分主要是硅酸钠、硅酸钙和二氧化硅
D．盛放烧碱溶液的试剂瓶不能用玻璃塞，是为了防止烧碱跟二氧化硅反应生成硅酸钠而使瓶塞与瓶口粘在一起
【解析】 普通玻璃以纯碱、石灰石和石英为原料，经混合、粉碎，在玻璃窑中熔融制得，A正确。玻璃是混合物，没有固定的熔点，B错误。普通玻璃的主要成分为Na2SiO3、CaSiO3、SiO2，C正确。二氧化硅易与碱液反应生成Na2SiO3，Na2SiO3具有很强的黏合性，因此盛NaOH等强碱性溶液的试剂瓶不得用玻璃塞。
【答案】 B
5．过量的泥沙、纯碱、生石灰熔化后生成( )
①水泥 ②玻璃 ③陶瓷 ④混凝土 ⑤一种硅酸盐材料
A．①④ B．②⑤
C．③ D．②
【解析】 水泥的主要成分是2CaO·SiO2、3CaO·SiO2、3CaO·Al2O3和铁铝酸钙，其生产原料为黏土、石灰石。混凝土是水泥、碎石和沙子的混合物。陶瓷属于硅酸盐产品，其主要原料是黏土。泥沙的主要成分是SiO2，与纯碱、生石灰在高温下发生反应：SiO2＋Na2CO3Na2SiO3＋CO2↑，SiO2＋CaOCaSiO3，而Na2SiO3、CaSiO3与SiO2的熔合物即是玻璃，玻璃是一种硅酸盐产品，故答案为B。21世纪教育网版权所有
【答案】 B
6．石灰石在自然界中存量丰富，它是许多工业的主要原料之一。但制取下列物质不需要石灰石的是( )
A．玻璃 B．陶瓷
C．水泥 D．漂粉精
【解析】 制玻璃的主要原料是纯碱、石灰石和石英；制陶瓷的主要原料是黏土；制水泥的主要原料是石灰石和黏土；制漂粉精是用石灰乳和氯气，制石灰乳要以石灰石为原料；不需要石灰石的是陶瓷。21cnjy.com
【答案】 B
7．新型无机材料碳化钛(TiC)、碳化硼(B4C3)、氮化硅(Si3N4)等称为非氧化物陶瓷，合成这些物质需在高温条件下进行，在合成工艺中必须注意( )
A．通入充足的氧气
B．避免与氧气接触
C．不可在氮气气氛中合成
D．通入少量氧气
【解析】 在高温条件下，TiC、B4C3、Si3N4等非氧化物陶瓷与氧气反应而被腐蚀，而氮气的化学性质稳定，不与非氧化物陶瓷反应，起到保护陶瓷不被氧化的作用。www.21-cn-jy.com
【答案】 B
8．下列关于硅单质及其化合物的说法正确的是( ) 【导学号：28920038】
①硅是构成一些岩石和矿物的基本元素
②水泥、玻璃、水晶饰物都是硅酸盐制品
③高纯度的硅单质广泛用于制作光导纤维
④陶瓷是人类应用很早的硅酸盐材料
A．①② B．②③
C．①④ D．③④
【解析】 水晶饰物是SiO2，不是硅酸盐制品。光导纤维的成分是SiO2，不是硅单质。
【答案】 C
9．下列对材料的特性及用途的叙述不正确的是( )
A．氧化铝陶瓷具有两性，因此可用来制造人造牙齿
B．氮化硅陶瓷耐高温且不易传热，可用于制造柴油机部件
C．光导纤维传导光的能力很强，是非常好的通讯材料
D．人造刚玉硬度大，可用于制造刚玉球磨机
【解析】 本题以新型无机非金属材料为题材着重考查了性质决定用途这一原则，并与生产和生活相联系。要求我们能够认识生产、生活中化学的重要作用。氧化铝陶瓷用来制造人造牙齿的原因是它具有很高的硬度及具有良好的生物相容性而不是由于其具有两性；氮化硅陶瓷耐高温且不易传热，所以用于制造柴油机部件时不需要冷却，损失的能量小；光导纤维传导光的能力很强，在通讯时用于传导光信号；人造刚玉(氧化铝)硬度大，所以可用做球磨机材料。
【答案】 A
10．精细陶瓷(又称为特种陶瓷)在现代科技中的应用前景很广。以SiO2加少量PdCl2研磨成极细的颗粒，经高温烧结制成多孔烧结体，具有半导体的性质。它具有相当大的比表面积，将它和电子组件及仪表组成“电子鼻”，被称为“人工神鼻”。冰箱泄露的氟利昂浓度只有十万分之一也能“嗅”出。关于“电子鼻”的下列叙述中不正确的是( )21·cn·jy·com
A．“电子鼻”大大突破了人的嗅觉
B．“电子鼻”吸附气体的能力极强
C．“电子鼻”可广泛应用于易燃、易爆、有毒气体的自动检测和报警
D．“电子鼻”易溶于水
【解析】 “电子鼻”能够“嗅”到人嗅不到的物质，所以它大大突破了人的嗅觉极限；它的原理是其表面积极大，容易吸附气体，这样才能检测气体；由于它能够吸附气体，所以它应能够检测到易燃、易爆及有毒的气体。从“电子鼻”所用的原料来看，烧结后的陶瓷应属于硅酸盐材料，所以应难溶于水。
【答案】 D
[能力提升]
11．某科研小组用高岭土(主要成分是Al2O3·2SiO2·2H2O并含有少量CaO和Fe2O3)研制新型净水剂(铝的化合物)，其实验步骤如下：将土样和纯碱混匀，加热熔融，冷却后用水浸取熔块，过滤、弃去残渣，滤液用盐酸酸化，经过滤，分别得到沉淀和溶液即为净水剂。2·1·c·n·j·y
(1)写出熔融时，主要成分与纯碱反应的方程式：
_________________________________________________________________
_________________________________________________________________
_________________________________________________________________
(氧化铝和纯碱的反应与SiO2和纯碱反应类似)。
(2)最后的沉淀物是什么？并写出有关离子方程式：_____________________
________________________________________________________________。
(3)实验中常用的坩埚有瓷坩埚和铁坩埚，本实验在熔融土样时选用__________。
【解析】 由制普通玻璃的反应原理可写出Na2CO3与SiO2的反应方程式；由提示可确定Al2O3跟Na2CO3反应生成铝的含氧酸钠盐即NaAlO2，即可写出反应方程式。熔块溶解过滤的滤液中主要含有Na2SiO3、NaAlO2，加盐酸后Na2SiO3跟盐酸生成H2SiO3沉淀，NaAlO2跟过量盐酸反应生成AlCl3作净水剂。瓷坩埚中含有SiO2，在高温下能跟Na2CO3发生反应，因此应用铁坩埚。
【答案】 (1)Na2CO3＋SiO2Na2SiO3＋CO2↑
Al2O3＋Na2CO32NaAlO2＋CO2↑
(2)H2SiO3,2H＋＋SiO===H2SiO3↓
(3)铁坩埚
12．陶瓷的发明是人类早期科学技术发展史上的一个重要的里程碑，现在，陶瓷已广泛应用于生活和生产中。
(1)陶瓷不具有的性质是________。
A．可导电 B．耐酸碱
C．抗氧化 D．耐高温
(2)实验室中最常用的坩埚是________，熔融烧碱样品做实验时一般选用________坩埚。
(3)在搪瓷和陶瓷器具表面的釉质中含有极微量的Pb、Cd和Sb等有毒的金属盐类，为防止中毒、不能长期盛放下列物质的是________。
A．食用植物油 B．酱油
C．食醋 D．酒
【解析】 (1)陶瓷的主要特性有：抗酸碱腐蚀、耐高温、绝缘、易成型等特点。
(2)实验室中最常用的坩埚是瓷坩埚，加热时，NaOH能与瓷坩埚反应，所以熔融烧碱时，一般用铁坩埚。
(3)食醋的主要成分是醋酸，能溶解铅、镉等金属造成重金属离子中毒。
【答案】 (1)A (2)瓷坩埚 铁 (3)C
13．已知某一硅酸盐可表示为Mga(Si4O10)(OH)b(其中a、b为正整数)，试回答：
(1)a与b应满足的关系是(写表达式)_________________________________。
(2)a能否等于2？________(填“能”、“ 不能”或“无法确定”)。
(3)a＝3的硅酸盐的表达式(以氧化物的形式表示)______________________。
【答案】 (1)2a＝b＋4 (2)不能
(3)3MgO·4SiO2·H2O
14．氮化硅是一种高温陶瓷材料，它硬度大、熔点高，化学性质稳定，工业上普遍采用高纯硅与纯氮在1 300 ℃反应获得。【来源：21·世纪·教育·网】
(1)根据性质，推测氮化硅陶瓷的用途是________。(填序号)
A．制汽轮机 B．制有色玻璃
C．制永久性模具 D．制造柴油机
(2)写出N的原子结构示意图：________，根据元素周期律知识，请写出氮化硅的化学式：_______________________________________________________。
(3)氮化硅陶瓷抗腐蚀能力强，除氢氟酸外，它不与其他无机酸反应。试推测该陶瓷被氢氟酸腐蚀的化学方程式：___________________________________。
(4)现用四氯化硅与氮气在氢气气氛保护下，加强热发生反应，可得较高纯度的氮化硅，反应的化学方程式为_____________________________________。
【解析】 氮化硅是一种高温陶瓷材料，具有硬度大，熔点高、化学性质稳定等优良性质，可用于制造轴承、汽轮机叶片、机械密封环、永久性模具等机械构件，N元素位于元素周期表第二周期第ⅤA族，Si元素则在第三周期第ⅣA族，非金属性应是N元素比Si元素强，其化学式可写为Si3N4，氮化硅可被氢氟酸腐蚀，由Si3N4和HF的性质分析，可推知该反应不可能是氧化还原反应，其产物只能是SiF4和NH3。SiCl4、N2、H2加强热时反应产物之一是Si3N4，可知N2作为氧化剂参与反应，那么还原剂只能是H2，H2的氧化产物只能是HCl。
【答案】 (1)ACD (2) Si3N4
(3)Si3N4＋12HF===3SiF4↑＋4NH3↑
(4)3SiCl4＋2N2＋6H2Si3N4＋12HCl
学业分层测评(九)
(建议用时：45分钟)
[学业达标]
1．以下金属的冶炼(“→”前为原料，“→”后为所得的金属)，其中最适宜用热还原法冶炼的是( )
①MgCl2→Mg；②MnO2→Mn；③ZnO→Zn；④HgO→Hg；⑤磁铁矿→Fe；⑥KCl→K
A．①②④ B．③④
C．②③⑤⑥ D．①②③⑤
【解析】 热还原法是多数金属冶炼的方法，主要适用于金属活动性顺序表中处于中部或金属活动性与之相当的金属以及极少数活泼金属(如钾常用钠还原法制得)，符合题意的有②③⑤⑥。
【答案】 C
2．铁和铁合金是生活中常用的材料，下列说法中正确的是( )
A．不锈钢是铁合金，只含金属元素
B．一定条件下，铁粉可与水蒸气反应
C．铁与盐酸反应，铁合金不与盐酸反应
D．在空气中，铁板比镀锌铁板更耐腐蚀
【解析】 不锈钢属于合金，含有非金属元素碳，A项错。C项显然错误。D项中，在潮湿空气中，铁板容易发生电化学腐蚀，而镀锌铁板因为锌比铁活泼，锌、铁构成原电池，锌作负极而使铁受到保护。www.21-cn-jy.com
【答案】 B
3．我国在春秋战国时期就懂得将白口铁(含碳量＞2%)经淬火热处理得到相当于铸钢的器物(如锋利的宝剑)，这一技术要比欧洲早近两千年；白口铁淬火热处理的主要作用是( )2-1-c-n-j-y
A．除硫、磷杂质 B．适当降低了含碳量
C．掺进合金元素 D．改善表面的结构性质
【解析】 淬火是一种单纯热处理方法，只是对降低含碳量有效(将碳氧化成气体)，所以选B。
【答案】 B
4．用氢气作还原剂和用金属作还原剂相比，所得金属的纯度的说法正确的是( )
A．用氢气的高 B．用金属的高
C．二者相同 D．无法比较
【解析】 用作还原剂的氢气与氧结合为水，水在高温下迅速蒸发。用作还原剂的金属易跟被还原出来的金属熔合形成合金。21cnjy.com
【答案】 A
5．下列金属氧化物不能用焦炭还原的是( )
A．CaO B．Fe3O4
C．CuO D．Fe2O3
【解析】 Ca的还原性很强，不能用一般还原剂将CaO还原成Ca。CaO与C在高温下发生化学反应，生成CaC2和CO。【来源：21cnj*y.co*m】
【答案】 A
6．下列关于钢铁腐蚀的叙述中正确的是( )
A．吸氧腐蚀时正极放出氧气
B．析氢腐蚀时正极放出氢气
C．化学腐蚀比电化学腐蚀普遍
D．析氢腐蚀比吸氧腐蚀普遍
【解析】 吸氧腐蚀时正极上氧气得到电子被还原，析氢腐蚀时正极放出氢气；化学腐蚀不如电化学腐蚀普遍，析氢腐蚀不如吸氧腐蚀普遍。
【答案】 B
7．钢铁在潮湿的空气中会被腐蚀，发生的原电池反应为2Fe＋2H2O＋O2===2Fe2＋＋4OH－。下列说法正确的是( ) 【导学号：28920041】
A．负极发生的反应为：Fe－2e－===Fe2＋
B．正极发生的反应为：2H2O＋O2＋2e－===4OH－
C．原电池是将电能转变为化学能的装置
D．钢柱在水下部分比在空气与水交界处更容易腐蚀
【解析】 B选项，不满足电荷守恒；C选项，原电池将化学能转变为电能；D选项，钢柱在与水交界处更易生锈。【出处：21教育名师】
【答案】 A
8．为了探究金属腐蚀的条件和快慢，某课外学习小组用不同的细金属丝将一根大小相同的普通铁钉分别固定在如图所示的三个装置内，并将这些装置在相同的环境中放置相同的一段时间，下列对实验结果的描述不正确的是( )
A．实验结束时，装置(1)左侧的液面一定会下降
B．实验结束时，装置(1)左侧的液面一定比装置(2)的低
C．实验结束时，铁钉b腐蚀最严重
D．实验结束时，铁钉c几乎没有被腐蚀
【解析】 A中是Fe与盐酸酸雾的一般化学腐蚀，因产生H2导致装置(1)左侧管内压强增大，故左侧液面下降；装置(2)铜—铁—盐酸构成原电池，Fe作负极，被腐蚀，正极是Cu作电极，正极上H＋放电产生H2，原电池反应速率大于一般化学反应，Fe腐蚀快，产生H2多，故实验结束装置(1)左侧液面一定比装置(2)高；装置(3)中由于浓硫酸吸水，在干燥的空气中铁钉几乎没有被腐蚀，故答案选B。21·世纪*教育网
【答案】 B
9．在铁制品上镀一定厚度的锌层，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．铁作阴极，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】 由电镀装置的设计方法可知，应选用锌片(镀层金属)作阳极，铁制品(镀件)作阴极，含有Zn2＋的溶液作电镀液。【版权所有：21教育】
【答案】 A
10．在炼铁、炼钢过程中都有碳参加反应。下列有关碳参加反应的叙述正确的是( )
A．两个过程中碳原子都被氧化，都只起着提供热源的作用
B．炼铁过程中碳被氧化，既起产生热量的作用，又起产生CO的作用
C．炼钢过程中碳被还原，从而达到降低含碳量的目的
D．炼铁过程中碳参加反应，只起产生CO的作用
【解析】 在炼铁时，焦炭的主要作用有两个：一是通过焦炭燃烧放出大量热，提供炼铁过程所需的热量；二是产生炼铁所需的还原剂CO。在炼铁过程中碳被氧化。炼钢时用来降低碳含量的主要反应为：C＋FeOCO↑＋Fe，这个反应在碳被氧化的同时吸收热量。综合以上分析，可知A、C、D选项是错误的。21*cnjy*com
【答案】 B
[能力提升]
11．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，铁矿石与高温煤气主要在________部分发生反应，在________部分开始生成生铁和炉渣。
(2)炼钢时，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________。【来源：21·世纪·教育·网】
【解析】 考查高炉炼铁及炼钢知识。炼铁是以铁矿石、焦炭、石灰石和空气为原料，制得的铁是含杂质较多的生铁。炼钢则是以生铁为原料，目的是除去生铁中含有的硅、磷等杂质及降低含碳量。
【答案】 (1)炉身 炉腰
(2)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(或还原剂)
12．如图所示，甲、乙两试管中各放一枚铁钉，甲试管中为NH4Cl溶液，乙试管中为NaCl溶液，数天后导管中观察到的现象是________，甲中正极反应为_________________________________________________________________
__________________________________________________________________，
乙中正极反应为__________________________________________________。
试管中残留气体平均相对分子质量的变化为：甲______________________；
乙________。(填“增大”、“减小”或“不变”)
【解析】 甲中NH4Cl溶液水解呈酸性，铁钉发生析氢腐蚀，放出H2，导致甲试管内压强增大；乙中NaCl溶液呈中性，铁钉发生吸氧腐蚀，O2被消耗，导致乙试管内压强减小，所以结合物理知识看到导管中液面出现左低右高的现象。由于甲试管中放出H2，其相对分子质量为2，比空气的平均相对分子质量29小，故甲中残留气体平均相对分子质量变小；乙试管中O2平均分子质量为32比N2的相对分子质量28大，O2消耗，残留气体平均相对分子质量必减小。
【答案】 导管中液面左低右高 4H＋＋4e－===2H2↑ 2H2O＋O2＋4e－===4OH－ 减小 减小www-2-1-cnjy-com
13．防止钢铁的腐蚀是世界级难题，每年全世界钢产量的四分之一因腐蚀而损失。
甲 乙
(1)钢铁腐蚀主要是吸氧腐蚀，该腐蚀过程中的电极反应式为____________、
_______________________________________________________________。
(2)为降低某水库的铁闸门的被腐蚀速率，可以采用图甲方案，其中焊接在铁闸门上的固体材料R可以采用________。21*cnjy*com
A．铜 B．钠
C．锌 D．石墨
(3)图乙所示方案也可降低铁闸门的被腐蚀速率，其中铁闸门应该连接在直流电源的______极。
【解析】 (1)发生吸氧腐蚀时，Fe为负极：Fe－2e－===Fe2＋而腐蚀；正极上：O2＋4e－＋2H2O===4OH－。21教育名师原创作品
(2)铁闸门上连接一块比铁更活泼的金属如锌就可由锌失去电子被腐蚀而把Fe保护起来。
(3)属外接电流的阴极保护法，需把被保护的物件(闸门)与电源的负极相连接。
【答案】 (1)负极：2Fe－4e－===2Fe2＋
正极：O2＋4e－＋2H2O===4OH－
(2)C (3)负
14．金属铝已成为日常生活、工业、国防、航空等行业中应用最广泛的金属材料之一。在工业中金属铝的生产流程如下图所示：
请回答下列问题：
(1)电解铝的原料主要来自铝土矿(主要成分为Al2O3)，其中氧化铝的含量约为50%～70%。因此电解时需要先从铝土矿中获得符合要求(Al2O3纯度不低于98.2%)的氧化铝，此过程包括三个环节，请写出这三个环节所涉及的化学反应方程式：
________________________________________________________________、
________________________________________________________________、
________________________________________________________________，
该过程主要利用了________________。
(2)电解铝时，以氧化铝-冰晶石(Na3AlF6)熔融液为电解质，其中也常加入少量的氟化钙，其作用为________________________。21教育网
(3)由流程图可知阴极和阳极由碳素材料做成，写出阴极与阳极的电极反应式：阴极____________________________________________________________；
阳极____________________；电解过程中要定期更换的电极是________(填“阳极”或“阴极”)。21世纪教育网版权所有
(4)电解生成的金属铝是在熔融液的________(填“上层”或“下层”)。
(5)铝是高耗能产品，废旧铝材的回收利用十分重要。在工业上，最能体现节能减排思想的是将回收铝做成________(填字母)。21·cn·jy·com
a．冰晶石 b．氧化铝
c．铝锭 d．硫酸铝
【解析】 (1)从铝土矿中获取纯度大于98.2% Al2O3的过程也就是除杂、富集的过程，故一般都利用Al2O3、Al(OH)3的两性，将铝土矿溶于NaOH溶液得到NaAlO2溶液(过滤可除去杂质)，然后向NaAlO2溶液中通入CO2气体得到Al(OH)3沉淀，最后将Al(OH)3加热即可得到纯度大于98.2%的Al2O3。(2)电解氧化铝时，加入冰晶石、氟化钙的作用都是作助熔剂，降低Al2O3的熔点。(3)阴极发生还原反应，生成Al，电极反应为：4Al3＋＋12e－===4Al，阳极发生氧化反应生成氧气，故电极反应式为：6O2－－12e－===3O2↑；由于生成的氧气与阳极碳块反应，因此阳极材料不断地被消耗，需定期更换。
(4)生成Al的密度大于熔融液的密度，故Al在熔融液的下层。(5)回收废铝制成铝锭是工业上最能体现节能减排思想的处理方法。2·1·c·n·j·y
【答案】 (1)Al2O3＋2NaOH＋3H2O===2Na[Al(OH)4]
Na[Al(OH)4]＋CO2===Al(OH)3↓＋NaHCO3
2Al(OH)3Al2O3＋3H2O Al2O3与Al(OH)3的两性 (2)降低Al2O3的熔点
(3)4Al3＋＋12e－===4Al 6O2－－12e－===3O2↑ 阳极 (4)下层 (5)c
