资源描述
1．下列说法正确的是( )
A．一般玻璃的主要成分是纯碱、石灰石和二氧化硅
B．高纯度的硅单质广泛用于制作光导纤维，光导纤维遇强碱会“断路”
C．半导体行业中有一句话“从沙滩到用户”，计算机芯片的材料是二氧化硅
D．我国自行研制的“神九”航天服是由新型“连续纤维增韧”材料做成的，其主要成分是由碳化硅、陶瓷和碳纤维复合而成的，它是一种新型无机非金属材料
解析：选D。一般玻璃是由纯碱、石灰石和二氧化硅反应制得的，主要成分为Na2SiO3、CaSiO3，A错；光导纤维的主要成分为SiO2，B错；计算机芯片的材料是单质硅，C错。
2．下列有关生活和生产中化学学问的描述正确的是( )
A．合金材料中不行能含有非金属元素
B．日常生活中使用可降解塑料以防止“白色污染”
C．“天宫一号”使用的碳纤维是一种新型的有机高分子材料
D．生铁炼钢时须除去生铁中的碳，以避开因钢铁中含有碳而发生电化学腐蚀
解析：选B。合金可以由金属单质和金属单质或金属单质和非金属单质构成，A错；碳纤维是一种复合材料，不是新型有机高分子材料，C错；生铁炼钢的过程中，含碳量削减，但碳不能被完全除去，D错。
3．下列有关金属材料的说法正确的是( )
A．纳米铜能在氧气中燃烧，说明白纳米铜比一般铜的还原性强
B．“辽宁舰”上用于舰载机降落的拦阻索是特种钢缆，该特种钢缆属于金属材料
C．电解制得的金属镁在氮气氛围内冷却
D．铝合金的大量使用归功于人们能使用焦炭等还原剂从氧化铝中获得铝
解析：选B。纳米铜和一般铜的还原性强弱相同，A错；电解得到的金属镁可以在不与其反应的气体(如He)氛围内冷却，但镁能与氧气反应，C错；焦炭不能还原氧化铝，工业上用电解法制备铝，D错。
4．下列说法中，正确的是( )
A．工业上金属Mg、Na都是由电解其相应氯化物的水溶液制得的
B．日用铝制品表面掩盖的氧化膜，对内部金属起疼惜作用
C．CO、NO、NO2都是大气污染气体，在空气中都能稳定存在
D．为测定熔融氢氧化钠的导电性，可将氢氧化钠固体放在石英坩埚中加热熔化
解析：选B。A项，工业上金属Mg、Na都是通过电解其相应的熔融氯化物得到的；B项，铝制品表面的氧化膜能够疼惜内部金属；C项，NO在空气中能与O2化合为NO2；D项，石英的主要成分为SiO2，NaOH能与SiO2反应，熔融氢氧化钠固体应选用铁坩埚。
5．(2022·聊城高三月考)下列有关生铁炼钢的叙述错误的是( )
A．添加必要的元素，改善钢材的组织结构和性能
B．适当降低生铁中的含碳量，除去大部分硫、磷等杂质
C．加入硅、锰、铝等合金元素调整成分并脱去钢水中的氧
D．除去生铁中的非金属元素
解析：选D。生铁炼钢只能降低生铁中的含碳量，而不能全部除去，故D错。
6．石灰石在自然界中存量丰富，它是很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．制玻璃 B．制陶瓷
C．制水泥 D．制漂白粉
解析：选B。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；制漂白粉是用石灰乳和氯气，制石灰乳要以石灰石为原料；不需要石灰石的是陶瓷。
7．下列各种方法中：①金属表面涂抹油漆；②转变金属内部结构；③保持金属表面干燥；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，其中能对金属起到防止或减缓腐蚀作用的是( )
A．①②③④ B．①③④⑤
C．①②④⑤ D．①②③④⑤
解析：选D。①金属表面涂抹油漆，正确，例如在金属护栏上涂油漆；②转变金属内部结构，正确，例如将钢中加入铬制成不锈钢；③保持金属表面干燥，正确，由于这样没有电解质溶液而不会形成原电池，腐蚀速率变慢；④在金属表面进行电镀，正确，例如在铁的表面镀锌等；⑤使金属表面形成致密的氧化物薄膜，正确，例如利用化学方法在钢铁表面发蓝，使铁的表面生成四氧化三铁薄膜。
8．磷酸钙陶瓷，也是一种新型无机非金属材料，它可用于制成人造骨骼，这是利用了这类材料的( )
A．耐高温的特性 B．电学特性
C．光学特性 D．生物功能
解析：选D。依据新型无机非金属材料的四种特性及其应用推断，植入陶瓷和人体组织有很好的亲和性，这是利用了这类材料的生物功能。故选D。
9．(2022·北京海淀一模)海洋约占地球表面积的71%，对其进行开发利用的部分流程如图所示。下列说法不正确的是( )
A．可用BaCl2溶液除去粗盐中的SO
B．从苦卤中提取Br2的反应的离子方程式为：2Br－＋Cl2===2Cl－＋Br2
C．试剂1可以选用石灰乳
D．工业上，电解熔融Mg(OH)2冶炼金属镁
解析：选D。工业上电解熔融MgCl2冶炼金属镁。
10．(2022·北京西城一模)下列有关无机非金属材料的说法中，不正确的是( )
A．高纯硅可用于制作半导体材料
B．SiO2制成的玻璃纤维，由于导电力气强而被用于制造光缆
C．玻璃、水泥和陶瓷，其成分均含有硅酸盐
D．Si3N4是一种新型无机非金属材料，可应用于制造发动机
解析：选B。SiO2不导电，B错。
11．材料是人类赖以生存和进展的物质基础，与信息和能源一起成为当代文明的三大支柱。
(1)人类最早使用的金属是________，该金属在潮湿的空气中锈蚀生成________(填化学式)，反应的化学方程式为________________________________________________________________________。
(2)陶瓷属于________材料，生产陶瓷的主要原料为________，烧制陶瓷的主要工艺条件是________和________。
(3)生产水泥的设备为________，水泥砂浆是________________的混合物，常用作建筑用黏合剂。
(4)陶瓷可与多种材料组合成复合材料，隔热陶瓷瓦是由________和________复合而成的材料，金属陶瓷复合材料具有比强度高、比模量高、耐磨损、耐高温等优良性能，其中基体为________，增加体为________。
解析：(1)人类最早使用的金属是Cu，在潮湿的空气中铜锈蚀的化学方程式为2Cu＋O2＋H2O＋CO2===Cu2(OH)2CO3。(2)陶瓷属于硅酸盐(或无机非金属)材料，生产陶瓷的原料是黏土，烧制陶瓷的主要工艺条件是温度和气氛。(3)生产水泥的设备为水泥回转窑，水泥砂浆是水泥、沙子和碎石的混合物，常用作建筑用黏合剂。(4)隔热陶瓷瓦是由纤维和陶瓷复合而成的材料，金属陶瓷复合材料中基体为金属，增加体为陶瓷。
答案：(1)Cu Cu2(OH)2CO3 2Cu＋O2十H2O＋CO2===Cu2(OH)2CO3
(2)硅酸盐(或无机非金属) 黏土 温度 气氛
(3)水泥回转窑 水泥、沙子和碎石
(4)纤维 陶瓷 金属 陶瓷
12．金属钛(Ti)因具有很多奇怪的性能而越来越引起人们的关注，被誉为“将来金属”。常温下钛不和非金属、强酸反应，加热至红热时，能与常见的非金属反应。工业上由钛铁矿(主要成分为FeTiO3)制取金属钛的主要工艺过程如下：
(1)从金属矿石中提炼金属一般需要经过三个阶段，上述工艺中涉及的有________________、金属的精炼；没有涉及的一个阶段是________________；生铁实际上属于铁、________________等元素形成的合金。若生产中碳的氧化产物主要为一种可燃性气体，请分别写出反应①、②的化学方程式：________________、________________。
(2)生产中，碳除了作还原剂还原金属矿物外，另一个重要作用是________________；反应③是在氩气的环境中进行，目的是________________，如何从反应③后的固体中获得金属钛：________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
解析：(1)反应①、②中生成的可燃性气体是CO，①中除CO外还有单质铁、TiO2生成；②中产物只有CO、TiCl4两种。(2)因上述冶炼均需要在高温下进行，故碳的另一个作用就是燃烧，供应反应所需要的热能。反应③结束后，固体物质为钛、镁、MgCl2的混合物，结合题目信息知加盐酸或稀硫酸后就可以溶解镁及MgCl2然后过滤得到钛。
答案：(1)矿石中金属元素的还原 矿石的富集 碳
FeTiO3＋CFe＋TiO2＋CO↑ TiO2＋2Cl2＋2CTiCl4＋2CO
(2)作燃料，供应反应所需要的热能 防止钛、镁被空气氧化 向固体中加入足量盐酸(或稀硫酸)，充分反应后过滤，洗涤，干燥
13．联合钢铁工业利用铁矿石炼钢的基本生产流程示意图如下：
请回答下列问题：
(1)工业上冶炼生铁的设备A的名称是________，设备B的名称是________。
(2)高炉炼铁中焦炭的作用是________________，发生反应的化学方程式为________________________________________________________________________。
(3)炼铁时需要用到石灰石，其作用是________________，发生反应的化学方程式为________________________________________________________________________。
(4)利用赤铁矿冶炼铁的反应方程式为________________________，发生在设备A的________部分。
(5)工业炼钢时用纯氧而不用空气的缘由是________________。(6)炼钢过程中添加合金材料的作用是________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
答案：(1)高炉 炼钢炉
(2)供应热量和生成还原剂 C＋O2CO2、CO2＋C2CO
(3)作溶剂、除脉石，形成炉渣 CaCO3＋SiO2CaSiO3＋CO2↑
(4)Fe2O3＋3CO2Fe＋3CO2 炉身
(5)使反应更加猛烈，并获得更多的热量
(6)作脱氧剂，调整钢水的成分
14．(2022·长沙高三第一次模拟)无论是从在国民经济中的地位来看，还是从学科进展的角度来看，硅都发挥着重要的作用。
(1)人类使用硅酸盐产品(陶瓷等)的历史已经快一万年了，但在1823年才获得单质硅，瑞典化学家贝采利乌斯用金属钾还原SiF4获得单质硅，写出该反应的化学方程式________________________________________________________________________。
(2)由于制取方法和条件的不同，得到的单质硅形态不同，其性质也不同。
①用铝热法还原氟硅酸钾制得较纯洁的晶体硅：4Al＋3K2SiF63Si＋2KAlF4＋2K2AlF5，关于该反应的说法正确的是________(填序号)。
A．Al是还原剂
B．氧化产物只有KAlF4
C．每转移6NA电子，得到42 g Si
D．Al元素在KAlF4和K2AlF5中化合价不同
②用白砂子与镁粉混合在高温条件下得到无定形硅，反应的化学方程式为________________________________________________________________________。
③无定形硅和晶体硅的结构有很大的差别，无定形硅为棕色粉末，而晶体硅是纯灰色、不透亮 而有光泽的等轴八面晶体，无定形硅的化学性质比晶体硅活泼得多。通过上述描述你能得出的结论是________________________________________________________________________
。
(3)硅在炼钢时作脱氧剂，还原在冶炼过程中所形成的FeO，反应的化学方程式为________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(4)在野外，为了快速得到氢气，用硅粉与干燥的Ca(OH)2和NaOH混合，并加强热，即可快速得到H2、Na2SiO3、CaO。这种混合物叫做生氢剂。请写出该反应的化学方程式________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
解析：(1)K可与SiF4发生置换反应生成Si。
(2)①在反应3Si＋2KAlF4＋2K2AlF5中Al是还原剂，KAlF4和K2AlF5都是氧化产物，每转移12 mol 电子，生成 3 mol Si，在KAlF4和K2AlF5中Al均为＋3价。
②Mg在高温下置换SiO2中的硅。
③同素异形体之间结构差异很大，因此性质也大不一样。
(3)FeO与Si反应生成Fe和SiO2，SiO2与加入的生石灰反应生成CaSiO3随钢渣除去。
(4)由题意可知Si与Ca(OH)2、NaOH混合物加强热的化学反应方程式为：Si＋Ca(OH)2＋2NaOHCaO＋Na2SiO3＋2H2↑。
答案：(1)4K＋SiF4===Si＋4KF
(2)①AC
②2Mg＋SiO2Si＋2MgO
③晶体结构完善的单质比无定形单质性质稳定
(3)CaO＋2FeO＋Si2Fe＋CaSiO3
(4)Si＋2NaOH＋Ca(OH)2Na2SiO3＋CaO＋2H2↑
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