高中化学金属陶瓷超导材料试题

近年来，地震、洪水、泥石流等各种自然灾害频发，灾害过后，对环境进行消毒杀菌、获取洁净的饮用水都需要大量消毒剂，开发具有广谱、高效、低毒的杀菌、消毒剂是今后发展的趋势。
（1）Cl₂、H₂O₂、ClO₂(还原产物为Cl^－)、O₃(1 mol O₃转化为1 mol O₂和1 mol H₂O)常被用作消毒剂。等物质的量的上述物质中消毒效率最高的是         (填序号)。
A．Cl₂          B．H₂O₂           C． O₃         D．ClO₂
（2）过氧乙酸（CH₃COOOH）是一种多用途的新型液体消毒杀菌剂， 它具有CH₃COOH 和H₂O₂的双重性质。下列物质与过氧乙酸混合，不会使过氧乙酸失效的是       (填序号)。
A．FeCl₃         B．KMnO₄溶液     C．稀盐酸         D．NaHCO₃溶液
（3）消毒试剂亚氯酸钠(NaClO₂)在常温与黑暗处可保存一年。亚氯酸不稳定可分解，反应的离子方程式为：HClO₂―→ClO₂↑＋H^＋＋Cl^－＋H₂O(未配平)。在该反应中，当有1 mol ClO₂生成时，转移的电子数是                 。
（4）氯氨(NH₂Cl)可作杀菌剂，请用化学方程式表示氯氨在水中的杀菌机理：          .

用纯碱和双氧水混合可制作新型液体洗涤剂(2Na₂CO₃·3H₂O₂)，它具有杀菌消毒去油污的能力且不会污染水源。
(1)检验这种新型洗涤剂中金属阳离子的操作和现象是_______________________________________。
(2)这种洗涤剂中的双氧水可以将废水中的氰化物转化为无毒物同时生成NH₃，写出反应的离子方程式：___________________________________
(3)如果配制洗涤剂的水中含有铁离子，不仅会削弱洗涤剂的去污能力，甚至完全失去杀菌作用。试分析其中的原因(用离子方程式和简要文字表述)：__________________________________________________________________
(4)某化学学习小组为定性探究铁离子对这种新型洗涤剂的不良影响，取该洗涤剂100 mL，加入25 gFeCl₃固体，产生大量无色无味气体，用贮气瓶收集气体。请选用下列试剂和实验用品完成气体成分的探究过程：0.10 mol·L^－1 NaOH溶液、8.0 mol·L^－1 NaOH溶液、澄清石灰水、0.01 mol·L^－1 KMnO₄溶液、BaCl₂稀溶液、品红溶液、蒸馏水、小木条、酒精灯、火柴、洗气瓶。
①提出假设：对该气体成分提出合理假设。
假设1：气体是O₂；
假设2：气体是________________；
假设3：气体是CO₂。
②设计方案：设计实验方案证明你的假设，在下表中完成实验步骤、预期现象与结论。

实验步骤	预期现象与结论
将气体依次通入盛有________、________的洗气瓶中，________	__________________

 

水是人类生存和发展的宝贵资源，而水质的污染问题却越来越严重。目前，世界各国已高度重视这个问题，并采取积极措施进行治理。
（1）工业废水中常含有不同类型的污染物，可采用不同的方法处理。以下处理措施和方法都正确的是________（填字母编号，可多选）。

选项	污染物	处理措施	方法类别
A	废酸	加生石灰中和	物理法
B	Cu^2+等重金属离子	加硫酸盐沉降	化学法
C	含纯碱的废水	加石灰水反应	化学法

 
（2）下图是某市污水处理的工艺流程示意图：

① 下列物质中不可以作为混凝剂（沉降剂）使用的是        （填字母编号，可多选）。
A.偏铝酸钠      B.氧化铝      C.碱式氯化铝       D.氯化铁
② 混凝剂除去悬浮物质的过程是         （填字母编号）。
A．只是物理过程    B. 只是化学过程    C. 是物理和化学过程
（3）在氯氧化法处理含CN^一的废水过程中，液氯在碱性条件下可以将氰化物氧化成氰酸盐(其毒性仅为氰化物的千分之一)，氰酸盐进一步被氧化为无毒物质。
某厂废水中含KCN，其浓度为650 mg·L^-1。现用氯氧化法处理，发生如下反应：
KCN + 2KOH + Cl₂ =" KOCN" + 2KCl + H₂O 再投入过量液氯，可将氰酸盐进一步氯化为氮气。请配平下列化学方程式：口KOCN + 口KOH + 口Cl₂→口CO₂ + 口N₂ + 口KCl + 口H₂O若处理上述废水20L，使KCN完全转化为无毒物质，至少需液氯        g。

电石是重要的工业原料，电石渣[主要成分Ca(OH)₂]的综合利用体现了绿色化学思想。
（1）用电石为原料可生产聚氯乙烯。聚氯乙烯的结构简式为____________。
（2）电石渣可用于除去垃圾焚烧炉烟道气中的SO₂生成CaSO₄，反应中的氧化剂是____________ (填名称）。
（3）电石渣可用于生产纯碱。涉及的部分化学反应为：
（i）NaCl+NH₃+CO₂+H₂O=NaHCO₃↓+NH₄Cl
（ii）2NH₄Cl+Ca(OH)₂CaCl₂+2NH₃↑+2H₂O
此生产过程中，可循环利用的物质有____________ (填化学式）。
（4）用电石渣处理酸性含铬（Cr₂O₇^2—）电镀废水的流程如下：

①步骤（i）发生反应的化学方程式为__________________
②步骤（ii）发生反应的离子方程式为__________________
③步骤（iii）调节溶液pH为8，则残留Cr³⁺的浓度为______（K_sp[Cr(OH)₃]=6.3×10^—31）。

化学与人类生活、生产和社会可持续发展密切相关，下列说法正确的是

A．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

B．采取“静电除尘”、“燃煤固硫”、“汽车尾气催化净化”等方法，可提高空气质量

C．铝及其合金是电气、工业、家庭广泛使用的材料，通常用电解氯化铝的方法制取铝

D．DNOP（邻苯二甲酸二辛酯）是一种由邻苯二甲酸和正辛醇经酯化反应而得的一种酯类有机化合物，常用作增塑剂、溶剂以及气相色谱固定液，对人体无害，可用作食品添加剂

（1）(3分)防治环境污染，改善生态环境已成为全球的共识。
①空气质量报告的各项指标可以反映出各地空气的质量。下列气体已纳入我国空气质量报告的是       (填字母)。
a．CO₂         b．N₂           c．NO₂
②垃圾应分类收集。导致“白色污染”的生活垃圾应放置于贴有      (填字母)标志的垃圾筒内。

③工业废水需处理达标后才能排放。下列废水处理的方法合理的是          (填字母)。
a．用中和法除去废水中的酸
b．用混凝剂除去废水中的重金属离子
c．用氯气除去废水中的悬浮物
（2）酸雨是指pH___________的降水，大量燃烧含硫煤产生气体随雨水降落到地面，pH随时间变长会有所减小，试用化学方程式解释其原因。
                                                                                                             
（3）汽车尾气中一氧化氮与一氧化碳催化转化的化学方程式为       。北京奥运各场馆都提供“直饮水”，前期处理阶段常常加入明矾和ClO₂处理水，明矾中的Al₂(SO₄)₃在水中生成带正电的Al(OH)₃胶体，发生反应的离子方程式是   ，ClO₂的作用是   。

材料是科学技术进步的关键，是科学技术和社会发展的物质基础。材料的发展不仅影响了人类的昨天和今天，而且还将影响到人类的明天。请回答以下与材料有关的问题。
（1）无机非金属材料。单晶硅是一种比较活泼的非金属元素，是晶体材料的重要组成部分，处于新材料发展的前沿。其主要用途是用做半导体材料和利用太阳能光伏发电、供热等。单晶硅的制备方法如下：

①写出步骤①的化学方程式：______________________。
②已知以下几种物质的沸点：

物质	SiHCl3	SiCl4	HCl
沸点	33.0 ℃	57.6 ℃	－84.7 ℃

在步骤②中提纯SiHCl₃所进行的主要操作的名称是________。
（2）金属材料。金属材料是指金属元素或以金属元素为主构成的具有金属特性的材料的统称。包括纯金属、合金和特种金属材料等。
①下列物质中不属于合金的是(　　)。
A．钢铁       B．青铜       C．硬铝        D．水银
②铜器制品常因接触空气中的O₂、CO₂和H₂O而易生成铜锈。试写出保护铜制品的方法：___________________________________________________。
（3）纳米材料，胶体粒子的直径大约是________，与纳米材料的尺寸相当。实验室制取Fe(OH)₃胶体溶液的方法是_________________________________，
用________方法消除胶体中的浑浊，根据________现象证明胶体已经制成。实验中必须要用蒸馏水，而不能用自来水，其原因是____________________。
（4）磁性材料。某磁性粉末材料是一种复合型氧化物，为测定其组成，现称取6.26 g样品，将其全部溶于过量稀HNO₃，加入过量Na₂SO₄溶液，生成4.66 g白色沉淀、过滤、在滤液中加入过量NaOH溶液，生成红褐色沉淀，将沉淀过滤、洗涤、灼烧后得3.20 g固体。①该磁性粉末中氧元素的质量分数为________；②该材料的化学式为________。

化学在材料的发展过程中起着很重要的作用，2012年度国家最高科学技术奖授予郑哲敏院士、王小谟院士，两人均在材料方面作出了巨大贡献，为国家创造出较大的经济效益。
（1）石灰石、生石灰和熟石灰均是重要的化工原料，下列工业生产中，不可能用到上述原料的是________(填序号)。
①炼铁；②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烧制陶瓷
（2）神州八号与天宫一号的成功对接与分离，标志着我国航天工业发展进入了新阶段。下列选项中的描述与化学研究领域无关的是________。

A．燃料燃烧为神州八号升空提供动力

B．与地面指挥中心联系的无线电通讯

C．宇航服使用的合成纤维等新材料

D．太空舱中利用NiFeO4处理呼出的废气

（3）玻璃钢是将玻璃纤维和高分子材料复合而成的复合材料，它具有强度高、质量轻、耐腐蚀、抗冲击、绝缘性能好等优良性能，其中基体是__________，增强体是________。
（4）橄榄石型LiFePO₄是一种锂离子电池正极材料，其中Fe元素显＋2价。常向LiFePO₄中加入少量活性炭黑，其作用除了可以改善LiFePO₄的导电性能外，还能____________________。

工业上回收利用某合金废料（主要含Fe、Cu、Co、Li等，已知Co、Fe都是中等活泼金属）的工艺流程如下：

（1）金属M为           ，操作1为            。
（2）加入H₂O₂的作用是（用离子方程式表示）                               ，加入氨水的作用是                                                。
（3）由CoC₂O₄·2H₂O转化为Co₂O₃的化学方程式是                             。
（4）知Li₂CO₃微溶于水，且水溶液呈碱性。其饱和溶液的浓度与温度关系见下表。操作2中，蒸发浓缩后必须趁热过滤，其原因是             ，在常温条件下，饱和Li₂CO₃ 溶液中离子浓度由大到小的排列顺序为                       。

温度/℃	10	30	60	90
浓度/mol・L^－1	0.21	0.17	0.14	0.10

（5）用惰性电极电解熔融Li₂CO₃制取锂，阳极生成两种气体，则阳极的电极反应式为            。

我国第四套人民币硬币从1999年开始发行，一元币为钢芯镀镍（Ni）,伍角币为钢芯镀铜合金，一角币为铝合金或不锈钢。
（1）铸造以上硬币用到的材料都是                           （填“合成材料”或“金属材料”）。
（2）选择铸造硬币的材料不需要考虑的因素是                    （填序号）。

A．金属的导电性	B．金属的耐腐蚀性
C．金属的硬度	D．金属价格与硬币面值的吻合度

（3）以上硬币涉及到Fe、Cu、Al、Ni（镍），已知Ni能够发生如下反应：
Ni+ H₂SO₄= NiSO₄+ H₂↑     Fe+ NiCl ₂=" Ni" + FeCl ₂
这两个反应的基本类型都是                        。四种金属活动性由强到弱的顺序为            （用元素符号表示）。

（1）通常所说的三大合成材料是指________、________和________。
（2）塑料的主要成分是              ，除此外还根据需要加入某些特定用途的添加剂，比如能提高塑性的________，防止塑料老化的________等。
（3）塑料制品在生产、生活中有着广泛的应用，但塑料制品在给我们的生活带来方便的同时，也存在着严重的危害环境的问题。
①由聚氯乙烯等塑料垃圾引起的污染叫________。
②塑料废弃物的危害有________。
a．难以分解，破坏土壤结构，影响植物生长  b．污染海洋  c．危及海洋生物的生存 d．造成海难事件  e．破坏环境卫生，污染地下水

A．abcde

B．abcd

C．bcd

D．ae

（1）常说的三大合成材料包括塑料、____________和_____________。
（2）某些废弃的塑料通过分类、清洗、再加热熔融，可重新成为制品，这类塑料属于_________（填“热塑性”或“热固性”）塑料。
（3）CO中毒是因为CO与血红蛋白结合的能力远远大于_________（填一种气体名称）与血红蛋白结合的能力，导致人窒息。
（4）下列属于塑料制品的是_________（填序号），属于合成纤维的是_________（填序号）
A 聚乙烯制品      B 汽车轮胎     C 玻璃钢   D 涤纶   E 羊毛
（5）较多量的轻金属盐如饱和的Na₂SO₄溶液可使蛋白质产生__________（填“盐析”或“变性”）

制造焊锡时，把铅加入锡中的主要原因是

A．增加抗腐蚀能力

B．增加延展性

C．降低熔点

D．增加强度

化学与新型材料、环境保护、能源开发等密切相关。下列说法错误的是

A．使用生物酶降解生活废水中的有机物，可防止水体的富营养化

B．人造纤维、合成橡胶和光导纤维都属于有机高分子化合物

C．上海世博会很多展馆采用光电转化装置，体现当今“低碳”经济的理念

D．利用二氧化碳等原料合成的聚碳酸酯类可降解塑料有利于减少白色污染

我国北方春天在播种时，种子下地后往往在土壤上面覆盖上塑料薄膜，其主要作用是          ，体现了塑料薄膜具有                      性质。