人教版高中化学选修二教学讲义，复习补习资料（巩固练习）：10无机非金属材料 金属材料(提高)

无机非金属材料
金属材料
【学习目标】
1、了解无机非金属材料、金属材料和高分子材料的特点以及它们在生产和生活中的广泛应用；
2、了解常见无机非金属材料、金属材料和高分子材料的生产原理。
【巩固练习】
一、选择题
1．制取水泥和玻璃时都需要的原料是（
）
A．石灰石
B．石英
C．水
D．纯碱
2．（2019
长沙检测）有关高温结构陶瓷和光导纤维的说法正确的是（双选）（
）。
A．高温结构陶瓷弥补了金属材料的弱点，但是硬度却远远低于金属材料
B．氮化硅陶器是一种重要的结构材料，具有超硬性，它不与任何无机酸反应
C．光导纤维是一种能高质量传导光的玻璃纤维
D．光导纤维的抗干扰性能好，不发生电辐射，通信质量高，能防窃听
3．石灰石是许多工业的原料，但制取下列物质可以不需用石灰石的是（
）
A．制漂白粉
B．制水泥
C．制玻璃
D．制硅酸
4．中科院广州化学所采用纳米技术，高效催化二氧化碳，生产“全降解二氧化碳塑料”，且成本低，有望成为今后通用的塑料品种，这项技术在国际上处于领先地位。下列有关说法不正确是（
）
A．聚二氧化碳与普通二氧化碳的分子结构相同
B．二氧化碳塑料不会像聚乙烯等塑料产生白色污染
C．用工业废弃物二氧化碳生产塑料，有助于缓解温室效应
D．二氧化碳塑料能在空气中燃烧
5．（2019
烟台检测）把生铁冶炼成碳素钢的主要目的是（
）。
A．把生铁提纯，除生铁中杂质
B．加入各种元素，改善生铁的性能
C．用还原剂把氧化亚铁还原成铁
D．适当降低生铁含碳量，除去大部分硫、磷等杂质
6．高炉炼铁的反应是Fe2O3+3CO2Fe+3CO2，当有560
g铁生成时，电子转移了（
）
A．90
mol
B．60
mol
C．30
mol
D．20
mol
7．将3.6
g炭粉跟含Fe3O4
80％的磁铁矿粉29
g混合后，隔绝空气加强热，反应后收集到的气体恢复到标准状况后，体积为6.72
L。则该气体是（
）
A．全部是CO2
B．全部是CO
C．CO和CO2各占一半
D．CO和CO2的混合气体，CO的体积分数是
8．用氢气、碳、一氧化碳分别与等质量的氧化铁在高温下反应，使氧化铁中的铁全部还原出来，消耗氢气、碳、一氧化碳的质量比为（
）
A．1∶1∶1
B．1∶3∶14
C．1∶6∶14
D．2∶1∶2
9．有两种铁的氧化物，质量分别是40
g和43.5
g。在加热情况下，分别用足量的CO还原，把生成的CO2通入足量的澄清石灰水中，都得到75
g沉淀，则这两种铁的氧化物的化学式分别是（
）
A．Fe2O3和Fe3O4
B．Fe2O3和FeO
C．FeO和Fe3O4
D．无法确定
10．下列事实不能用电化学理论解释的是（
）
A．轮船水线以下的船壳上装一定数量的锌块
B．铝片不用特殊方法保存
C．锌粒与稀硫酸反应，滴入少量CuSO4溶液后速率加快
D．镀锌铁比镀锡铁耐用
11．表面镀有保护金属层的铁片，当镀层有破损时比普通铁片更易腐蚀的是（
）
A．白铁（镀锌铁）
B．马口铁（镀锡铁）
C．镀镍铁
D．镀铜铁
12．家用炒菜铁锅用水清洗放置后，出现红棕色的锈斑，在此变化过程中不发生的化学反应是（
）
A．4Fe(OH)2+2H2O+O2==4Fe(OH)3↓
B．2Fe+2H2O+O2==2Fe(OH)2↓
C．2H2O+O2+4e－==4OH－
D．Fe－3e－==Fe3+
二、填空题
1．把26
g含有SiO2和CaCO3固体在高温下加热至质量不再改变，冷却后称重为17.2
g。
（1）写出有关的化学反应方程式。
（2）求生成CO2的体积（标准状况）。
（3）求原混合物中所含SiO2的质量。
2．（2019
北京高考）碳、硫的含量影响钢铁性能。碳、硫含量的一种测定方法是将钢样中碳、硫转化为气体，再用测碳、测硫装置进行测定。
（1）采用装置A，在高温下将x克钢样中碳、硫转化为CO2、SO2。
①气体a的成分是________。
②若钢样中硫以FeS形式存在，A中反应：3FeS+5O21________+3________。
（2）将气体a通入测硫装置中（如图），采用滴定法测定硫的含量。
①H2O2氧化SO2的化学方程式：________。
②用NaOH溶液滴定生成的H2SO4，消耗z
mL
NaOH溶液。若消耗1
mL
NaOH溶液相当于硫的质量为y克，则该钢样中硫的质量分数为________。
（3）将气体a通入测碳装置中（如图），采用重量法测定碳的含量。
①气体a通过B和C的目的是________。
②计算钢样中碳的质量分数，应测量的数据是________。
3．A、B、C三个烧杯中分别盛有相同物质的量浓度的稀硫酸。
（1）A中反应的离子方程式为________________。
（2）B中Sn极的电极反应式为________________，Sn极附近溶液的pH________。（填“增大”“减小”或“不变”）
（3）C中被腐蚀的金属是________，总反应式为________________；比较A、B、C中铁被腐蚀的速率，由快到慢的顺序是________。
【参考答案与解析】
一、选择题
1．A
【解析】本题主要考查水泥、玻璃的生产原料的异同；生产水泥的原料：石灰石、黏土；生产玻璃的原料：纯碱、石灰石、石英。）
2．C
D
【解析】高温结构陶瓷弥补了金属材料的弱点，本身还具有很多优点，如耐高温、高硬度、不怕氧化等，所以A选项错误。氮化硅陶瓷是重要的结构材料，有许多优点，如耐腐蚀性较强，但都可以跟氢氟酸反应，所以B选项错误。光导纤维是一种能高质量传导光的玻璃纤维，且抗干扰性能好，不发生电辐射，能防窃听等，所以C、D两项正确，故选C、D。
3．D
【解析】漂白粉是由Cl2通入石灰乳中制得的，而石灰乳是由石灰石制得的；水泥是石灰石和黏土混合烧制而成的。玻璃是石灰石、纯碱和石英按一定比例混合烧制而成的。）
4．AD
5．D
【解析】生铁与钢的主要区别在于含碳量不同，以生铁为原料，通过降低碳的含量而炼制钢。
6．C
【解析】每生成1
mol
Fe，电子转移为3
mol，生成560
g铁时，n
(Fe)=560
g÷56
g·mol－1=10
mol，故电子转移30
mol。）
7．D
【解析】，
Fe3O4
+
2C3Fe
+
2CO2
1
mol
2
mol
3
mol
2
mol
0.1
mol
0.2
mol
0.2
mol
CO2
+
C
2CO
1
mol
1
mol
2
mol
0.1
mol
0.1
mol
0.2
mol
反应所得混合气体中CO2：0.1
mol，CO：0.2
mol。）
8．B
【解析】用H2、C、CO还原等质量的Fe2O3时，消耗三者物质的量之比为2∶1∶2，则质量比之为1∶3∶14。）
9．A
【解析】根据化学方程式计算。）
10．B
【解析】A．锌比铅壳铁活泼，构成原电池时，消耗的是负极活泼金属，这样可以利用电化学保护船身。B．铝片在空气中易被O2氧化，表面生成致密氧化膜而阻止反应。C．Zn可将Cu置换出而构成Cu-Zn原电池。D．锌比铁活泼，而铁比锡活泼。）
11．BD
【解析】因为铁比锡、铜活泼，一旦破损，在潮湿的空气中形成原电池时，铁是负极被氧化而更易腐蚀。）
12．D
【解析】炒菜铁锅用水清洗放置后，出现红棕色的锈斑主要是发生了电化学腐蚀。电极反应式是：负极（Fe）：2Fe―4e―==2Fe2+，正极：2H2O+O2+4e―==4OH―。总反应为：2Fe+2H2O+O2==2Fe(OH)2↓。Fe(OH)2露置空气中或被空气中氧气所氧化：4Fe(OH)2+2H2O+O2==4Fe(OH)3↓。Fe(OH)3失水生成铁锈。）
二、填空题
1．（1）SiO2+CaCO3CaSiO3+CO2↑
CaCO3CaO+CO2↑
（2）从上述反应也可比较出两种盐的热稳定性：CaSiO3＞CaCO3。在此高温条件下，CaCO3不会过剩，故前后固体质量减少值即为CO2的质量。
m
(CO2)=26
g―17.2
g=8.8
g
n
(CO2)=0.2
mol，V
(CO2)=4.48
L
（3）CaCO3
～
CO2
100
g
1
mol
20
g
0.2
mol
m
(SiO2)=26
g―20
g=6
g
2．（1）①O2、SO2、CO2
②Fe3O4
SO2
（2）①H2O2+SO2==H2SO4
②
（3）①排除SO2对CO2测定的干扰
②吸收CO2前、后吸收瓶的质量
【解析】（1）①根据题给信息可知气体a的成分为CO2、SO2和过量的O2。②根据原子守恒和得失电子守恒配平方程式得：3FeS+5O2Fe3O4+3SO2。（2）①过氧化氢具有氧化性，二氧化硫具有还原性，二者发生氧化还原反应生成硫酸。②消耗1
mL
NaOH溶液相当于硫的质量为y
g，则消耗z
mL
NaOH溶液相当于硫的质量为弘g，所以钢样中硫的质量分数为。（3）整个装置要准确测定CO2的含量，故需要排除干扰气体SO2，由题给装置可知，活性二氧化锰的作用是除去气体a中的SO2，重铬酸钾和浓硫酸的作用是检验SO2是否除尽。②通过测量二氧化碳吸收瓶吸收CO2前、后的质量计算出钢样中碳的质量分数。
3．（1）Fe+2H+==Fe2++H2↑
（2）2H++2e―==H2↑
增大
（3）Zn
Zn+H2SO4==ZnSO4+H2↑
B
A
C
【解析】（2）B中Fe活泼，作负极，Sn作正极，H+放电产生H2，由于c
(H+)减小，故pH增大；（3）C中Zn比Fe活泼，被腐蚀的是Zn；B中Fe被腐蚀，C中Fe得到保护，A中Fe腐蚀程度介于B与C之间。）
1