(人教版)高考化学复习：选修2-第3章《化学与材料的制造和应用》配套练习(含答案)
高考化学总复习：选修2.3《化学与材料的制造和应用》跟踪监测(含答案)
高效演练·跟踪检测区1.无论是从在国民经济中的地位来看，还是从科学发展的角度来看，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净的晶体硅：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KAlF4C.每转移6N A电子，得到42 g SiD.铝元素在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、不透明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)硅在炼钢时用作脱氧剂，还原在冶炼过程中所形成的FeO，化学方程式为___________________________________________。
(4)在野外，为了迅速得到氢气，用硅粉与干燥的Ca(OH)2和NaOH混合，并加强热，即可迅速得到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：___________________________________________。
(5)硅橡胶是一种耐高温、低温，耐油，化学性质稳定的高分子合成材料，用于制造卫星部件、人体器官等，现以为原料合成硅橡胶()，需要发生反应的主要类型有________、________。
高中化学(新人教版)选择性必修二课后习题：第三章测评(课后习题)【含答案及解析】
第三章测评(时间:90分钟满分:100分)可能用到的相对原子质量:C 12N 14Ti 48Fe 56一、选择题(本题包括10个小题,每小题只有一个选项符合题意。
每小题2分,共20分)1.下列说法正确的是()A.金属晶体的熔点都比分子晶体的熔点高B.在金属晶体中,自由电子与金属离子的碰撞有能量传递,可以用此来解释金属的导热性C.金属键可以看作是许多原子共用许多电子所形成的强烈相互作用,所以和共价键类似,也有饱和性和方向性D.NaCl和SiC晶体熔化时,克服的粒子间作用力类型相同Hg的熔点比分子晶体I2的熔点低,A错误;金属中自由电子受热后运动速率增大,与金属离子碰撞频率增大,传递了能量,故金属有良好的导热性,B正确;金属键是金属阳离子和自由电子之间的强烈相互作用,自由电子为整个金属的所有阳离子共有,所以金属键没有方向性和饱和性,而共价键有方向性和饱和性,C错误;NaCl晶体属于离子晶体,NaCl熔化需要克服离子键,SiC晶体属于共价晶体,熔化时需要克服共价键,D错误。
2.晶体具有各向异性。
如蓝晶石(Al2O3·SiO2)在不同方向上的硬度不同;又如石墨与层垂直方向上的。
晶体各向异性的主要表现是()电导率和与层平行方向上的电导率之比为1104①硬度②导热性③导电性④光学性质A.只有①③B.只有②④C.只有①②③D.①②③④,表现在硬度、导热性、导电性、光学性质等方面。
3.下列说法正确的是()A.具有规则几何外形的固体一定是晶体B.NaCl晶体中与每个Na+距离相等且最近的Na+共有12个C.熔点由高到低:NaI>NaBr>NaCl>NaFD.含有共价键的晶体一定具有较高的熔、沸点及硬度,判断是否为晶体的关键是看固体物质是否具有各向异性及是否具有固定的熔点,A错误;采用沿x、y、z三轴切割的方法可知,氯化钠晶胞中与每个Na+距离相等且最近的Na+个数是12,B正确;离子键强弱与离子半径、离子电荷有关,从F-到I-,其离子半径逐渐增大,所以离子键由强到弱、熔点由高到低的顺序为NaF>NaCl>NaBr>NaI,C错误;含有共价键的晶体不一定具有高的熔、沸点及硬度,如分子晶体的熔、沸点及硬度较低,D错误。
高中化学选修2 化学与技术第三单元 化学与材料的发展人教版课后辅导练习
高中化学选修2 化学与技术第三单元化学与材料的发展人教版课后辅导练习第1题【单选题】婴儿用的一次性纸尿片中有一层能吸水保水的物质．下列高分子中有可能被采用的是( )AB、CD【答案】：【解析】：第2题【单选题】化学与生产、生活密切相关，下列表述错误的是( )A、使用新能源，减少化石燃料的燃烧，可防止酸雨的产生B、明矾在水中能形成胶体，可作为净水剂C、建设三峡大坝使用了大量水泥，水泥是硅酸盐材料D、给汽车安装尾气转化装置，易产生光化学烟雾【答案】：【解析】：第3题【单选题】下列物质中，不属于高分子化合物的是( )A、塑料B、淀粉C、油脂D、蛋白质【答案】：【解析】：第4题【单选题】生活中处处有化学，下列有关说法正确的是( )A、淀粉和纤维素均为天然高分子化合物B、饮用矿泉水瓶的主要成分是聚氯乙烯C、凡含有食品添加剂的食物均不可食用D、大米煮成粥后，淀粉就变成了葡萄糖【答案】：【解析】：第5题【单选题】是制作电木的原料．下列围绕此物质的讨论正确的是( )A、该有机物没有确定的熔点B、该有机物通过加聚反应得到C、该有机物通过苯酚和甲醇反应得到D、该有机物的单体是﹣C6H3OHCH2﹣【答案】：【解析】：第6题【单选题】下列物质间的转化，通过一步反应不能实现的是( )A、CO2→Na2CO3B、FeCl3→FeCl2C、H2SiO3→Na2SiO3D、S→SO3【答案】：【解析】：第7题【单选题】天然橡胶与硫磺混合共热，可以使橡胶制品性能大为改观．橡胶硫化程度越高，强度越大，弹性越差．下列橡胶制品中，硫化程度较高的是( )A、自行车内胎B、橡皮筋C、皮鞋胶底D、医用橡胶手套【答案】：【解析】：第8题【单选题】下列有关化学与生活、工业的叙述中，正确的是( )A、工业上生产水泥、玻璃、陶瓷，均需要用石灰石为原料B、石英是良好的半导体材料，可以制成光电池，将光能直接转化为电能C、面粉中禁止添加CaO2、过氧化苯甲酰等增白剂，CaO2属于碱性氧化物D、地沟油由于混有一些对身体有害的杂质而不能食用，可加工制成生物柴油，生物柴油的成分与从石油中提取的柴油成分不同【答案】：【解析】：第9题【单选题】A、AB、BC、CD、D【答案】：【解析】：第10题【单选题】铜板上铁铆钉处的吸氧腐蚀原理如图所示，下列有关说法中，正确的是( )A、此过程中铜被腐蚀B、此过程中电子从Fe移向CuC、正极电极反应式为：2H^++2e^﹣═H2↑D、铁钉表面发生的反应为Fe﹣3e^﹣═Fe^3+【答案】：【解析】：第11题【单选题】如图试管中盛有酸雨浸泡过的铁钉，U形管中盛有一段红墨水．开始时U型管左端红墨水水柱下降，一段时间后U型管左端红墨水水柱又上升．下列说法不正确的是( )A、开始时发生的是析氢腐蚀B、﹣段时间后发生的是吸氧腐蚀C、两段时间内负极的电极反应相同D、两段时间内正极的电极反应相同【答案】：【解析】：第12题【单选题】某工厂排出的废水经检验pH＜7，并含有较多的Cu^2+ ，它们对人体、牲畜和农作物都有害，从回收利用和环境保护的角度考虑，切合实际的合理方案是加入( )A、NaCl和HClB、Na2SO4和MgCl2C、CaO和铁粉D、石灰石和Ag【答案】：【解析】：第13题【单选题】我国在世界上最先应用湿法冶金术冶炼的金属是( )A、FeB、CuC、AgD、Hg【答案】：【解析】：第14题【单选题】复合材料的使用使导弹的射程有了很大的提高，其主要原因在于( )A、复合材料的使用可以使导弹能承受超高温的变化B、复合材料的使用可以使导弹的质量减轻C、复合材料的使用可以使导弹能承受超高强度的变化D、复合材料的使用可以使导弹能承受温度的剧烈变化【答案】：【解析】：第15题【单选题】中华民族有着光辉灿烂的发明史，下列发明创造不涉及化学反应的是( )A、用胆矾炼铜B、用铁矿石炼铁C、烧结粘土制陶瓷D、打磨磁石制指南针【答案】：【解析】：第16题【单选题】对于下列常见化学的认识错误的是( )A、碳酸钙是文物陶瓷的主要成分B、干冰能用于人工降雨C、明矾可用作净水剂D、小苏打是一种膨松剂，可用于制作馒头和面包【答案】：【解析】：第17题【单选题】下列说法正确的是( )A、铜的金属活动性比铁弱，可在海轮外壳上装若干铜块以减缓其腐蚀B、铝热剂、福尔马林、水玻璃、漂白粉均为混合物C、一定条件下，1mol苯甲醛最多能与3molH2反应D、乙醇、乙酸均能与NaOH稀溶液反应，因为分子中均含有官能团“﹣OH”【答案】：【解析】：第18题【单选题】分析推理是化学学习的方法之一．下列实验推理中，正确的是( )A、金属的冶炼方法与金属的活泼性有很大关系，所以银和汞可以用热分解的方法冶炼B、钠比铜活泼，所以钠可以从硫酸铜溶液中置换出铜C、工业上电解熔融氯化镁可制得金属镁，所以工业上电解熔融氯化铝可制得铝D、将镁条和铝片用导线连接再插进稀NaOH溶液，镁条上产生气泡，说明镁比铝活泼【答案】：【解析】：第19题【单选题】科学家研制的一种使沙漠变绿洲的新技术，即在沙漠中喷洒一定的（聚丙烯酸酯）与水的混合物，使其与沙粒结合，形成既能阻止地下的盐分上升，又能拦截、蓄积雨水作用．下列对聚丙烯酸酯的叙述中正确的是( )A、聚丙烯酸酯的单体结构式为CH3﹣CH2COORB、聚丙烯酸酯有固定的熔沸点C、聚丙烯酸酯能发生加成反应D、合成聚丙烯酸酯的反应属于加聚反应【答案】：【解析】：第20题【单选题】以下现象与电化腐蚀无关的是( )A、黄铜（铜锌合金）制作的铜锣不易产生铜绿B、生铁比软铁芯（几乎为纯铁）容易生锈C、铁质器件附有铜质配件，在接触处易生铁锈D、银质奖牌长期放置后在其奖牌的表面变暗【答案】：【解析】：第21题【单选题】下列有关冶炼金属的说法正确的是( )A、工业上冶炼钠，是通过电解氯化钠饱和溶液B、工业上冶炼铝，如果以石墨为电极，则阳极石墨需要不断补充C、工业上冶炼镁，是电解熔融氧化镁D、工业上精炼铜是粗铜为阴极【答案】：【解析】：第22题【单选题】2018年国家文物局对北洋海军军舰“经远舰”进行海上考古，考古队为舰体焊接锌块以实施保护。
17届高考化学(人教版)总复习选修2第3章化学与材料的制造和应用课件
材料的生产、应用及环 保
1．材料的生产
(1)材料的生产中要注意原材料的来源
及价格，注意生产过程中的能量的充 分利用、绿色化学及环保。
(2)高分子材料大多是通过加聚反应和 缩聚反应生成的。①发生加聚反应的 物质必须是含有双键、三键等不饱和 键的化合物。例如：烯、炔、醛等含 不饱和键的化合物。发生加聚反应时 无副产物生成。②缩聚反应的单体往 往是含双官能团的化合物，
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
高温 (3)2C＋O2=====
2CO
通电 (4)MgCl2 ===== Mg＋Cl2↑ 熔融
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
高温
即时应用
2．(2012· 湖北省八校高三第一次联考)
氯碱工业中，通过电解饱和食盐水获
得重要的化工原料。其中氯气用途十
分广泛，除用于净水、环境消毒外，
还用于生产盐酸、聚氯乙烯、氯苯等.
(1)电解饱和食盐水的化学方程式为 _____________________________。 (2)氯气用于生产半导体材料硅的流程 如下： 焦炭 氯气 石英砂 ― ― → 粗硅 ― ― → 四氯化硅 高温 加热
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。
优化探究高考化学总复习 第三章 化学与材料的制造和应用课时作业(选修2)
化学与材料的制造和应用1．材料是人类生存和社会进步的物质基础，不同的材料功能各不相同。
以下都是有关材料的内容，试根据所给内容回答问题。
(1)有机高分子材料形式多样，ABS树脂广泛用于制造电讯器材、汽车、飞机零部件和各种仪器的外壳，它的结构可以表示为：试写出对应单体的结构简式CH＝CH2－CN、________、________________。
(2)高分子吸水树脂可以由聚乙烯醇()和聚丙烯酸盐()交联得到。
从结构上看，该高分子吸水材料具有吸水性，因为它们都具有________基团。
2．光纤预制棒是光缆生产的最“源头”项目，目前国内光缆生产厂家约200家，大部分靠买进口光纤预制棒来生产光缆。
(1)光纤预制棒跟光导纤维的成分相同，那么光纤预制棒的化学成分是________。
(2)如果把光缆裸露在碱性土壤中，结果会短路，用离子方程式说明原因________________________________________________________________________。
(3)下列说法正确的是________。
A．石英和普通玻璃都是硅酸盐制品B．二氧化硅是良好的半导体材料C．工艺师用盐酸刻蚀石英制作艺术品D．石英与二氧化碳中的化学键相同(4)石英可以制备各种各样的陶瓷制品，如坩埚、蒸发皿、氮化硅高温结构陶瓷等。
写出氮化硅的化学式________，工业上用石英、焦炭、氮气在高温条件下制备氮化硅，写出反应的化学方程式________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。
解析：(1)光导纤维的主要成分是二氧化硅。
(2)二氧化硅与碱反应生成可溶性的硅酸盐。
(3)石英的主要成分是二氧化硅，故石英不是硅酸盐；晶体硅是半导体材料，二氧化硅不是半导体材料；盐酸与二氧化硅不反应，工艺师用氢氟酸刻蚀石英制作艺术品；二氧化硅和二氧化碳中的化学键都是共价键。
2104高考化学一轮复习 第三章 化学与材料的制造和应用课件 新人教版选修2
化学 在高温下用_还__原__剂__将__铁__ 原理 _从__其__氧__化__物__中还原出来
在高温下用_氧__化__剂__将__过__ _多__的__碳__和__其__他__杂__质__氧化 成气体或炉渣除去
炼铁
炼钢
(C1+)O还2=原==剂=C的O2 生成: ______高__温___、
_C_O_2+_C__=_=_=_=_2_C_O_
(1)向普通硅酸盐水泥中加入石膏,是为了调节水泥的硬化速率。 (2)钢化玻璃与普通玻璃在成分上没有区别,把普通玻璃放入电 炉中加热至软化,然后急速冷却即得钢化玻璃。
二、金属材料
1.钢铁的冶炼。
炼铁
炼钢
原料
_铁__矿__石__、_焦__炭__、空气、 石灰石
_生__铁__、氧化剂(空气、纯 氧、氧化铁等)、生石灰、 脱氧剂
复杂的物理、 _N_a_2_S_i_O_3+_C_O_2_↑__ 化学变化
CaCO3+SiO2
高温
====
____________ CaSiO3+CO2↑
主要 成分
_硅__酸__盐__
Na2SiO3·CaSiO3·4SiO2 (Na2O·CaO·6SiO2)
_3_C_a_O_·__S_i_O_2 、 _2_C_a_O_·__S_i_O_2 、
玻璃钢 碳纤维增强复合材料
3.废旧高分子材料的回收利用: (1)再生和改性; (2)生物降解或热裂解生成小分子化工原料; (3)焚烧利用热能。
(1)用同一个化学式表示的高分子化合物,由于聚合度n大小不 同,故不是纯净物。 (2)白色污染是指由农用薄膜、包装用塑料膜、塑料袋和一次 性塑料餐具等塑料制品的丢弃所造成的环境污染。由于废旧塑 料包装物大多呈白色,因此称之为“白色污染”。
最新人教版选修2高中化学第三单元 化学与材料的发展达标测试13及答案
测试(十三)(建议用时：45分钟)[]1．具有单双键交替结构的长链(如：)的高分子有可能成为导电塑料。
2000年诺贝尔(Nobel)化奖即授予开辟此领域的3位科家。
下列高分子中可能成为导电塑料的是( )A．聚乙烯B．聚丁二烯C．聚苯乙烯D．聚乙炔【解析】【答案】 D2．关于天然橡胶的下列叙述中，不正确的是( ) A．天然橡胶是天然高分子化合物B．天然橡胶受空气、日光作用，不会被还原而老化C．天然橡胶能溶于汽油、苯等有机溶剂D．天然橡胶含有双键，能发生加成反应【解析】天然橡胶的链节中含有C===C键，受日光、空气作用，会逐渐因氧化而老化。
【答案】 B3．下列关于功能高分子和复合材料的说法中，不正确的是( )A．在高分子主链或侧链上引入某些具有特定功能的基团是获得功能高分子材料特定功能的一种途径B．离子交换膜广泛应用于海水淡化、电解槽的隔膜等C．将金属、非金属和高分子材料进行复合，既保持原材料的长处，又能弥补其短处D．自然界中不存在天然的复合材料【解析】自然界中有许多天然的复合材料，如动物的骨骼，贝壳中CaCO结3晶层与有机质黏结而成的复合材料等。
【答案】 D4．(2016·大同高二检测)下列有关复合材料的说法中，正确的是( )A．复合材料就是两种材料未经处理掺杂在一起来使用的材料B．玻璃钢是目前合成的唯一一种复合材料C．合成复合材料时不仅可以选择不同的组分材料，而且可以通过改变各种组分材料的含量来满足不同的需要D．复合材料的研究已过一定程度，从应用来看没有广阔的前景【解析】复合材料由起黏结作用的基体和起增强作用的增强体组成，并不是简单的掺杂；复合材料的种类有很多；复合材料有优良的性能，有广阔的研究前景。
【答案】 C5．下列有关新型有机高分子材料的说法，不正确的是( )A．高分子分离膜应用于食品工中，可用于浓缩天然果汁、乳制品加工、酿造等B．复合材料一般是以一种材料作基体，另一种材料作为增强体C．导电塑料是应用于电子工的一种新型有机高分子材料D．合成高分子材料制成的人工器官都受到人体的排斥作用，难以到生物相容的程度【解析】并不是所有人工合成的高分子材料植入人体都出现排斥反应，有不少的新型高分子材料具有优异的生物相容性，在人体中排异性很小，可以满足人工器官对材料的苛刻要求。
人教版高中化学选修(2) 第三单元 化学与材料的发展过关检测含答案
化学与材料的发展(时间:60分钟,满分:100分)一、选择题(本题共8个小题,每小题6分,共48分。
每小题只有一个正确选项)1.下列表述正确的是( )①人造刚玉熔点很高,可用作高级耐火材料,主要成分是二氧化硅②化学家采用玛瑙研钵摩擦固体反应物进行无溶剂合成,玛瑙的主要成分是硅酸盐③提前建成的三峡大坝使用了大量水泥,水泥是硅酸盐材料④夏天到了,游客佩戴由添加氧化亚铜的二氧化硅玻璃制作的变色眼镜来保护眼睛⑤太阳能电池可采用硅材料制作,其应用有利于环保、节能A.①②③B.②④C.③④⑤D.③⑤解析:本题主要考查硅及其化合物的具体应用,人造刚玉的主要成分为Al2O3,玛瑙的主要成分为SiO2,水泥的主要成分为3CaO·SiO2、2CaO·SiO2、3CaO·Al2O3等,为硅酸盐材料;Cu2O 虽然是红色的,但它不能变色也不能吸收有害光线。
硅材料不会产生对环境有害的物质。
答案:D2.下列反应原理不符合工业冶炼金属实际情况的是( )A.2HgO2Hg+O2↑B.4Al+3MnO22Al2O3+3MnC.2MgO2Mg+O2↑D.4CO+Fe3O43Fe+4CO2答案:C3.世界著名的科技史专家、英国剑桥大学的李约瑟博士考证说:“中国至少在距今3 000年以前,就已经使用玻璃了。
”下列有关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,是为了防止烧碱与二氧化硅生成硅酸钠而使瓶塞与瓶口粘在一起答案:B4.在下列物质变化中,没有发生化学反应的是( )A.橡胶的硫化B.普通玻璃的熔化C.有机玻璃的老化D.水泥的固化解析:橡胶硫化后,线型高分子变成了体型高分子,发生了化学反应。
普通玻璃的成分是硅酸钠、硅酸钙和二氧化硅,这些物质之间不发生化学反应,在空气中也非常稳定,普通玻璃的熔化仅是物理变化。
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课时检测(三十七)(45分钟100分)1.(12分)生产普通硅酸盐水泥的原料主要有石灰质原料[如石灰石(含硫)]和黏土质原料,还有少量辅助原料(如铁矿石)。
其主要生产工艺如图所示。
请回答下列问题:(1)普通硅酸盐水泥熟料的主要成分有硅酸三钙、硅酸二钙、铝酸三钙和(填名称)。
(2)步骤②除了产生粉尘外,还可能产生(至少填两种)等污染性废气。
(3)预热器利用回转窑等装置排出废气的余热加热生料并使部分碳酸盐分解。
这样做的好处是。
(4)铝率表示熟料中氧化铝与氧化铁的质量比。
已知某熟料中Al2O3和Fe2O3的质量分数分别为4.28%和4.53%,则该熟料的铝率为(计算结果保留两位小数)。
(5)熟料还需加入适量石膏(CaSO4·2H2O)。
180 mg某石膏样品受热脱水过程的热重曲线(样品质量随温度变化的曲线)如图所示。
①样品在热天平中受热脱水时,往往要适速通入适量惰性气体,这样做的目的是。
②加热到1 400℃时生成的气体能使品红溶液褪色。
该温度下发生反应的化学方程式为。
2.(12分)硅在材料王国中具有举足轻重的地位。
请解答下列试题。
(1)硅的制备方法是制约太阳能发展的瓶颈,石英与焦炭在高温电炉中反应可以制得硅。
该反应的化学方程式是。
该反应的气体产物是一氧化碳,不是二氧化碳,其原因是。
(2)氮化硅(Si3N4)是一种高温结构材料,粉末状态的Si3N4可以由SiCl4的蒸气和NH3反应制取。
粉末状的Si3N4遇空气和水都不稳定,但和适量氧化镁在230×1.01×105Pa和185℃的密闭容器中进行热处理,可以制得结构十分紧密,对空气和水都相当稳定的固体材料,同时还得到遇水不稳定的Mg3N2。
①写出由SiCl4和NH3反应制取Si3N4的化学方程式。
②现用四氯化硅和氮气在氢气气氛保护下,加强热发生反应,使生成的Si3N4沉积在石墨表面可得较高纯度的氮化硅,该制造方法称为;反应的化学方程式为 ;该法还可以以甲烷为原料制造金刚石薄膜,反应的化学方程式为。
③Si3N4和适量氧化镁在230×1.01×105Pa和185℃的密闭容器中进行热处理的过程中,除生成Mg3N2外,还可能生成物质。
热处理后除去MgO和Mg3N2的方法是。
3.(13分)世界锂离子电池每年总产量超过25亿只,锂电池消耗量巨大,对不可再生的金属资源的消耗是相当大的。
因此锂离子电池回收具有重要意义,其中需要重点回收的是正极材料,其主要成分为钴酸锂(LiCoO2)、导电乙炔黑(一种炭黑)、铝箔以及有机黏结剂。
某回收工艺流程如下:(1)上述工艺回收到的产物有。
(2)废旧电池可能由于放电不完全而残留有游离态的锂,为了安全,对拆解环境的要求是。
(3)碱浸时主要反应的离子方程式为。
(4)酸浸时反应的化学方程式为。
如果用盐酸代替H2SO4和H2O2的混合液也能达到溶解的目的,但不利之处是。
(5)生成Li2CO3的化学反应方程式为: 。
已知Li2CO3在水中的溶解度随着温度升高而减小,最后一步过滤时应该。
4.(14分)(2018·湛江模拟)NiSO4·6H2O是一种绿色易溶于水的晶体,广泛用于化学镀镍、生产电池等,可由电镀废渣(除含镍外,还含有Cu、Zn、Fe、Cr等元素的化合物杂质)为原料获得。
操作步骤如下:(1)往废渣中加H2SO4酸浸,要充分搅拌,其目的是。
(2)加Na2S的目的是除去铜、锌等杂质,请写出除去Cu2+的离子方程式__________________________________。
(3)加6%的H2O2时,温度不能过高,其目的是。
(4)除铁方法:用H2O2充分氧化后,再用NaOH控制pH 2～4范围内生成氢氧化铁沉淀。
在上述方法中,氧化剂可用NaClO3代替,请写出用NaClO3氧化Fe2+的离子方程式:。
(5)上述流程中滤液Ⅲ的溶液中溶质的主要成分是。
(6)操作Ⅰ包括以下过程:过滤,用H2SO4溶解, 、、过滤、洗涤获得产品。
5.(15分)(2018·新乡模拟)从废钒催化剂(主要成分V2O5、Fe2O3和SiO2等)中回收V2O5的一种生产工艺流程示意图如下:回答下列问题:(1)①中滤渣的主要成分是。
(2)②、③中的变化过程可简化为(下式中R n+表示VO2+或Fe3+,HA表示有机萃取剂的主要成分):R n+(水层)+nHA(有机层) RA n(有机层)+nH+(水层)②中萃取时必须加入适量碱,其原因是 。
③中反萃取时加入的X 试剂是 。
(3)完成④中反应的离子方程式:3ClO +VO 2++H +====VO 3++Cl -+pH 1.3 1.4 1.5 1.6 1.7 1.8 1.9 2.0 2.1 钒沉淀 率/%889293959595939087最佳值为 ;3,则溶液中c(Fe 3+)< 。
(已知:25℃时,K sp [Fe(OH)3]=4.0×10-39)(5)在整个工艺流程中,可以循环利用的物质是水、 和 。
(6)写出废液Y 中除H +之外的两种阳离子 。
6.(16分)(能力挑战题)碳酸锂用途广泛,可用作陶瓷、药物、催化剂,也是常用的锂离子电池的原料,工业上以锂辉石(Li 2O ·Al 2O 3·4SiO 2,含少量Ca 、Mg 元素)为原料生产碳酸锂。
其部分工艺流程如下。
已知:①Li 2O ·Al 2O 3·4SiO 2+H 2SO 4(浓) 250 300 ℃～℃ Li 2SO 4+Al 2O 3·4SiO 2·H 2O ↓; T/℃ 20 40 60 80 S(Li 2CO 3)/g 1.33 1.17 1.01 0.85 S(Li 2SO 4)/g34.232.831.930.7(1)23则步骤Ⅰ中发生反应的离子方程式是 __________________ , 步骤Ⅱ应通入一种气体试剂为 ,步骤Ⅱ反应完之后需要进行的操作是 。
(2)已知滤渣2的主要成分有Mg(OH)2和CaCO 3。
向滤液1中加入石灰乳的作用是(用离子方程式表示) 。
(3)向滤液2中加入饱和Na 2CO 3溶液,过滤后,用“热水洗涤”的原因是 。
(4)工业上,将Li 2CO 3粗产品制备成高纯Li 2CO 3的部分工艺如下。
a.将Li 2CO 3溶于盐酸作电解槽的阳极液,LiOH 溶液作阴极液,两者用离子选择透过膜隔开,用惰性电极电解。
b.电解后向LiOH 溶液中加入过量NH 4HCO 3溶液,过滤、烘干得高纯Li 2CO 3。
①a 中,阳极的电极反应式是 。
②b 中,生成Li 2CO 3反应的化学方程式是 。
7.(18分)(2018·郑州模拟)现代炼锌的方法可分为火法和湿法两大类,镉是生产硫酸锌的副产品,属于高毒性金属,试回答下列相关问题。
(1)火法炼锌是将闪锌矿(主要含ZnS)通过浮选、焙烧使它转化为氧化锌,再把氧化锌和焦炭混合,在鼓风炉中加热至1 373 K ～1 573 K,使锌蒸馏出来。
主要反应为2ZnS+3O 2高温2ZnO+2SO 2;鼓风炉中:2C+O 2 2CO;ZnO+CO Zn+CO 2火法炼锌蒸馏后的残渣中含多种金属单质及In 2O 3,可用硫酸提取铟,某研究机构对此研究数据如下。
实验中涉及的酸度(每升溶液中含硫酸的质量)与铟的浸出率如图1,硫酸溶液的体积与固体的体积比如图2。
①当酸度为196时,其物质的量浓度为 。
②从节约原料和浸出率考虑,适宜的酸度和液固比分别为 、 。
(2)湿法炼锌的主要工艺流程为①从保护环境和充分利用原料角度考虑,如何处理或利用烟气 。
②除去酸浸出液中的铁,可用H 2O 2氧化,再调节pH 使之形成Fe(OH)3沉淀,写出H 2O 2氧化Fe 2+的离子方程式 。
③酸浸出液还含有Cd 2+,为了防止镉污染并回收镉,根据它们性质的差异,可用氢氧化钠溶液分离,已知Zn(OH)2和氢氧化铝一样也具有两性,试写出分离的离子方程式 、 。
答案解析 1.【解析】(1)普通硅酸盐水泥的成分除硅酸三钙、硅酸二钙、铝酸三钙外,还有铁铝酸钙。
(2)生料与煤在水泥回转窑中加热到1 450℃时发生反应能生成污染性气体CO,煤燃烧还可产生污染性气体SO 2。
(3)利用回转窑排出废气的余热来加热生料,使能源得到充分的利用。
(4)铝率=()()2323m Al O 4.28%m Fe O 4.53%=≈0.94 (5)①利用惰性气体排出加热产生的水蒸气,防止水蒸气对测定产生误差。
②气体能使品红溶液褪色,则该气体为SO 2。
从曲线图可以看出:200℃～1 400℃的范围内为CaSO 4。
1 400℃时,CaSO 4(1×10-3mol,140 mg)生成56 mg 的固体物质,该固体物质中一定含有Ca,故为CaO 。
则反应方程式为2CaSO 4 1 400℃ 2CaO+ 2SO 2↑+O 2↑答案:(1)铁铝酸钙(或铁铝酸四钙)(2)二氧化硫、一氧化碳、氮氧化物(写化学式也可)(3)提高气固间的换热效率,实现整个煅烧系统的优质、高产、低消耗 (4)0.94(5)①防止水蒸气对测定产生误差 ②2CaSO 4 1 400℃ 2CaO+2SO 2↑+O 2↑2.【解析】(1)石英和焦炭在高温电炉中发生反应生成Si 和CO,而不是Si 和CO 2;原因是在高温条件下焦炭和CO 2发生反应:C+CO 2高温2CO 。
(2)①根据题目提供的信息可知:SiCl 4蒸气和NH 3反应制得Si 3N 4,同时得到HCl,反应方程式为:3SiCl 4+4NH 3====Si 3N 4+12HCl 。
②SiCl 4和N 2在H 2的环境中加强热反应得到Si 3N 4,同时得到另一种气体HCl,反应方程式为:3SiCl 4+2N 2+6H 2 Si 3N 4+12HCl;以甲烷为原料制金刚石薄膜(化学式为C)和另一种气体为H 2,反应方程式为:CH 4−−→C+2H 2。
③据原子守恒可知:Si 3N 4与MgO 在一定条件下进行热处理生成Mg 3N 2和SiO 2(或硅酸镁)。
由于Si 3N 4的固体材料遇水稳定而Mg 3N 2遇水不稳定及MgO 能溶于盐酸,故可用稀盐酸除去Si 3N 4中的MgO 和Mg 3N 2。
答案:(1)SiO 2+2C 高温Si+2CO ↑ 高温条件下焦炭和二氧化碳不共存,即焦炭与二氧化碳反应生成一氧化碳(2)①3SiCl 4+4NH 3====Si 3N 4+12HCl ②化学气相沉积法3SiCl 4+2N 2+6H 2 Si 3N 4+12HClCH 4−−→C(金刚石)+2H 2 ③SiO 2(写MgSiO 3也可) 加足量稀盐酸过滤3.【解析】(1)由转化关系图可看出,其终端物质为Al(OH)3、CoSO 4、Li 2CO 3,为上述工艺回收到的产物。