高中化学人教版选修二单元综合测评3含解析

高中化学人教版选修二单元综合测评3含解析

单元综合测评(三) (时间：60 分钟 分值：100 分) 一、选择题(本题包括 12 小题，每小题 5 分，共 60 分) 1．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( ) 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 2．(2016·杭州高二检测)“绿色化学”是人类和自然和谐的化学，是面向 21 世 纪化学发展的方向和议题。“绿色化学”概念从一提出来，就明确了它的目标是研 究和寻找能充分利用的无毒害原材料，最大限度地节约能源，在化工生产各个环节 都实现净化和无污染的反应途径。下列化工生产中体现“绿色化学”内涵的是 ( ) ①减小“三废”的排放量 ②考虑催化剂和载体的重复使用 ③回收未反应 的原料、副产物、助溶剂、稳定剂等非反应试剂 ④考虑有关原材料的再生利用 ⑤ 拒绝使用无法替代、无法回收、不能再生和重复使用的毒副作用、污染作用明显的 原料 A．①②③ B．①③④⑤ C．①②③⑤ D．①②③④⑤ 【解析】 全部符合“绿色化学”要求。 【答案】 D 3．炼钢生产中，用纯氧代替空气的目的是( ) ①降低碳的含量，除去硫、磷杂质 ②防止因氮气的影响使钢变脆 ③克服氮 气排出时带走热量 ④有利于调整钢中硅、锰含量 A．①② B．②③ C．③④ D．①③ 【解析】 空气中有 O2 和 N2，N2 不参与反应，因此主要是防止因 N2 的影响 使钢变脆和克服 N2 排出时带走热量。 【答案】 B 4．(2016·徐州高二检测)金属锂是密度最小的金属，等质量的金属，锂能释放 出更多的电子，故常用来制造高能量电池，已知锂的金属性介于钠和镁之间，则下 列冶炼出金属锂的方法是( ) A．电解法 B．热还原法 C．热分解法 D．铝热法 【解析】 可以根据金属活动性与金属冶炼方法之间的联系来判断，锂的金属 性介于钠和镁之间，应该与钠、镁的冶炼方法相同，都用电解法才能得到金属单质。 【答案】 A 5．钛和钛的合金被认为是 21 世纪的重要材料，它们具有优良的性能，如熔点 高、密度小、可塑性好、易于加工，钛合金与人体有很好的“相容性”，根据它们 的主要性能，下列用途不切合实际的是( ) A．用来作保险丝 B．用于制造航天飞机 C．用来制造人造骨骼 D．用于制造船舶 【解析】 钛及钛合金性能优良，熔点高、密度小、可塑性好等是制造船舶、 飞机的理想材料，钛合金具有生物功能，可以用来制造人造骨骼，由于钛及钛合金 熔点高，不可用来作保险丝。 【答案】 A 6．(2016·无锡高二检测)下列关于铁制品腐蚀或保护措施的说法中不正确的是 ( ) A．在右图所示环境中，铁被腐蚀速率：Ⅰ>Ⅲ>Ⅱ B．军事演习期间给坦克的履带上刷上油漆以防止生锈 C．在海轮的外壳上常焊有锌块，且定期更新 D．将不锈钢制成刀具和餐具，有的刀具还进行烤蓝处理 【解析】 A 项Ⅰ中铁作原电池负极腐蚀速率加快，Ⅱ中铁作原电池正极被保 护，腐蚀速率减慢，所以铁被腐蚀速率：Ⅰ>Ⅲ>Ⅱ；B 项军事演习期间给坦克的履 带上刷上油漆，油漆会很快脱落起不到保护作用，B 项错误；C 项锌作负极保护海 轮，正确；D 项保护措施正确。 【答案】 B 7．(2012·江苏高考)化学在资源利用、环境保护等与社会可持续发展密切相关 的领域发挥着积极作用。下列做法与社会可持续发展理念相违背的是( ) A．改进汽车尾气净化技术，减少大气污染物的排放 B．开发利用可再生能源，减少化石燃料的使用 C．研发可降解高分子材料，减少“白色污染” D．过度开采矿物资源，促进地方经济发展 【解析】 本题考查化学与 STSE。A 项，汽车尾气产生的 NOx 是污染物，需 要净化，正确；B 项，化石燃料属于不可再生资源，需要节约，正确；C 项，引起 “白色污染”的物质难降解，正确；D 项，过度开采矿物，会造成资源的浪费，应 该适度，错。 【答案】 D 8．关于高分子化合物性质的叙述不正确的是( ) A．硫化橡胶为体型网状结构 B．从实验测得的某高分子化合物的相对分子质量和小分子的相对分子质量含 义不同 C．线型结构的高分子材料分子间是靠分子间作用力紧密结合的，所以它的强 度一定小 D．线型结构的高分子，可带支链，也可不带支链 【解析】 高分子的相对分子质量是平均相对分子质量，而小分子的相对分子 质量是确定的；线型结构的高分子，许多链节聚集在一起时，相互间的缠绕使得许 多分子间接触的地方以分子间作用力紧密结合，使高分子材料的强度大大增加，相 对分子质量越大，分子间作用力就越强。 【答案】 C 9．(2016·房山区统测)下列有关金属冶炼方法叙述正确的是( ) A．电解氯化镁水溶液制备金属镁 B．利用铝热反应制备金属铝 C．加热分解 Fe2O3 的方法制备金属铁 D．用火法或湿法均可制备金属铜 【解析】 Mg 属于活泼金属，冶炼方法为电解熔融氯化镁，A 项错误；铝热 反应用于制备难熔金属，B 项错误；冶炼铁用热还原法制取，C 项错误。 【答案】 D 10．如下图各烧杯中盛有海水，铁在其中被腐蚀由快到慢的顺序为( ) A．②①③④ B．④③①② C．④②①③ D．③②④① 【解析】 ①中 Fe 放置在海水中，形成了无数微小原电池，发生电化学腐蚀。 ②③④均构成了原电池。②中 Fe 的活泼性强于 Sn，Fe 作负极发生了电化学腐蚀； ③中 Zn 的活泼性比 Fe 强，Zn 作负极被腐蚀，而 Fe 被保护；④中 Fe 的活泼性远 远强于 Cu，所以 Fe 作负极被腐蚀，并且②中形成的电流弱于④中电流，所以④中 Fe 比②中腐蚀得快，①比②腐蚀得慢。因此 Fe 被腐蚀由快到慢的顺序为④②①③。 【答案】 C 11．宇航员在升空、返回或遇到紧急情况时，必须穿上 10 千克重的舱内航天 服，“神六”宇航员所穿舱内航天服是用我国科学家近年来研制的新型“连续纤维 增韧”航空材料做成的，其主要成分是由碳化硅、陶瓷和碳纤维复合而成的，下列 相关叙述错误的是( ) A．它耐高温、抗氧化 B．它比钢铁轻、硬，但质地较脆 C．它没有固定熔点 D．它是一种新型无机非金属材料 【解析】 作为宇航员的航天服应具有耐高温、抗氧化、比钢铁轻、质软的性 质。 【答案】 B 12．钢铁“发蓝”是将钢铁制品浸到某些氧化性的溶液中，在钢铁的表面形成 一层四氧化三铁的技术过程。其中一种办法是将钢铁制品浸到亚硝酸钠和浓氢氧化 钠的混合溶液中加热到 130 ℃反应。其过程可以用如下方程式表示： ①3Fe＋NaNO2＋5NaOH===3Na2FeO2＋H2O＋NH3↑ ②6Na2FeO2＋NaNO2＋ 5H2O===3Na2Fe2O4＋NH3↑＋7NaOH ③Na2FeO2＋Na2Fe2O4＋2H2O===Fe3O4＋ 4NaOH 下列说法正确的是( ) A．反应①不是氧化还原反应 B．该生产过程不产生任何污染 C．Na2FeO2 与 Na2Fe2O4 中铁元素的化合价相同 D．反应②中的氧化剂是 NaNO2 【解析】 反应①是氧化还原反应；该生产过程产生了 NH3 等污染物；Na2FeO2 与 Na2Fe2O4 中铁元素的化合价分别为＋2 和＋3。 【答案】 D 二、非选择题(本题包括 4 小题，共 40 分) 13．(6 分)(2016·北京 66 中高二检测)某课外小组同学对不同条件下铁钉的锈蚀 进行了实验。 实验序号 ① ② ③ ④ 实验内容 一周后观察： (1)铁钉被腐蚀程度最大的是____________(填实验序号) (2)实验③中主要发生的是_______(填“化学腐蚀”或“电化学腐蚀”)。 (3)铁发生电化学腐蚀的负极反应式为_______________________。 【解析】 ①中干燥的空气铁发生化学腐蚀，速率较慢；②中蒸馏水煮沸后氧 气含量很少，腐蚀速率较慢；③中是蒸馏水，铁钉发生电化学腐蚀，但由于蒸馏水 中离子浓度小，腐蚀速率较慢；④是铁钉在电解质溶液中的腐蚀速率比蒸馏水快。 【答案】 (1)④ (2)电化学腐蚀 (3)Fe－2e－===Fe2＋ 14．(14 分)(2016·西安高二检测)晶体硅是信息科学和能源科学中的一种重要材 料，可用于制芯片和太阳能电池等。以下是工业上制取纯硅的一种方法。 请回答下列问题(各元素用相应的元素符号表示)： (1)在上述生产过程中，属于置换反应的有________(填反应序号)。 (2)利用反应③能制得纯硅的原因是 ____________________________________________________ ____________________________________________________。 (3)化合物 W 的用途很广，通常可用作建筑工业和造纸工业的黏合剂，可作肥 皂的填充剂，是天然水的软化剂。将石英砂和纯碱按一定比例混合加热至 1373～ 1623 K 反应，生成化合物 W，其化学方程式是____________。 (4)A、B、C 三种气体在生产过程中可循环使用的是________；在“节能减排” 中作为减排目标的一种气体是________；分别通入 W 溶液中能得到白色沉淀的气 体是________。(写化学式) (5)工业上合成氨的原料 H2 是先将焦炭与水蒸气反应生成水煤气，再提纯水煤 气得到纯净的 H2，提纯水煤气得到纯净的 H2 的化学方程式为 ____________________________________________________ ____________________________________________________。 (6)反应生成的气体只是 A 而不是 B 的原因是 ____________________________________________________ ____________________________________________________ ____________________________________________________ ____________________________________________________。 【解析】 本题涉及的反应为： ①SiO2＋2C===Si＋2CO↑； ②Si＋3HCl===SiHCl3＋H2↑； ③SiHCl3＋H2===3HCl↑＋Si； ④CO＋H2O(g) ===== 1 073 K 催化剂 CO2＋H2。 根据反应方程式不难做出相关的判断。 【答案】 (1)①②③ (2)反应中只有 Si 是固体，其他物质在 1357 K 时均为气体且与硅不反应 (3)SiO2＋Na2CO3 ===== 1373～1623 K Na2SiO3＋CO2↑ (4)HCl CO2 CO2 和 HCl (5)CO＋H2O(g)===== 高温 CO2＋H2， CO2＋Ca(OH)2===CaCO3↓＋H2O (6)反应物中焦炭过量。即使生成二氧化碳，二氧化碳也会在高温下与焦炭反应 生成一氧化碳(CO2＋C===== 高温 2CO) 15．(8 分)感光性高分子又称为“光敏性高分子”，是一种在彩电荧光屏及大 规模集成电路制造中应用较广的新型高分子材料。其结构简式为： 试回答下列问题： (1)在一定条件下，该高聚物可发生的反应有____________(填序号)。 ①加成反应 ②氧化反应 ③消去反应 ④酯化反应 ⑤卤代反应 (2)该高聚物在催化剂的作用下，水解后得到的相对分子质量较小的产物为 A， 则 ①A 的分子式是________； ②A 在一定条件下与乙醇反应的化学方程式是 ____________________________________________________ ____________________________________________________； 【解析】 本题考查了高分子的合成、结构，官能团决定物质的性质，有条件 的同分异构体的书写等。 【答案】 (1)①②⑤ (2)①C9H8O2 16．(12 分)(2016·全国乙卷)高锰酸钾(KMnO4)是一种常用氧化剂，主要用于化 工、防腐及制药工业等。以软锰矿(主要成分为 MnO2)为原料生产高锰酸钾的工艺路 线如下： 回答下列问题： (1)原料软锰矿与氢氧化钾按 1∶1 的比例在“烘炒锅”中混配，混配前应将软 锰矿粉碎，其作用是________。 (2)“平炉”中发生反应的化学方程式为________。 (3)“平炉”中需要加压，其目的是____________________。 (4)将 K2MnO4 转化为 KMnO4 的生产有两种工艺。 ①“CO2 歧化法”是传统工艺，即在 K2MnO4 溶液中通入 CO2 气体，使体系呈 中性或弱酸性，K2MnO4 发生歧化反应。反应中生成 KMnO4、MnO2 和 ______________(写化学式)。 ②“电解法”为现代工艺，即电解 K2MnO4 水溶液。电解槽中阳极发生的电极 反应为__________________________，阴极逸出的气体是________。 ③“电解法”和“CO2 歧化法”中，K2MnO4 的理论利用率之比为_____。 (5)高锰酸钾纯度的测定：称取 1. 080 0 g 样品，溶解后定容于 100 mL 容量瓶中， 摇匀。取浓度为 0.200 0 mol·L－1 的 H2C2O4 标准溶液 20.00 mL，加入稀硫酸酸化， 用 KMnO4 溶液平行滴定三次，平均消耗的体积为 24.48 mL。该样品的纯度为 ________(列出计算式即可，已知 2MnO－ 4 ＋5H2C2O4＋6H＋===2Mn2＋＋10CO2↑＋ 8H2O)。 【解析】 (1)软锰矿和氢氧化钾均为固体，混配前将软锰矿粉碎是为了使它们 充分混合，增大反应物接触面积，加快反应速率，提高原料利用率。 (2)由题意知，反应物为 MnO2、KOH 和 O2，生成物有 K2MnO4，可根据质量守 恒写出另一种生成物并配平化学方程式。 (3)反应物中只有氧气是气体，因此加压的主要目的是增大氧气浓度，加快反应 速率，增加软锰矿转化率。 (4)①由题意知，反应物为 K2MnO4、CO2，生成物有 KMnO4 和 MnO2，由原子 个数守恒可知，另一种生成物为碳酸形成的盐，因为溶液呈中性或弱酸性，因此应 为酸式盐，即 KHCO3。 ②阳极为失电子的极，MnO 2－ 4 在阳极处失电子生成 MnO－ 4 ，即阳极反应式为 MnO2－ 4 －e－===MnO－ 4 ；阴极上为氢离子得电子生成 H2。 ③由“CO2 歧化法”3 mol K2MnO4 生成 2 mol KMnO4，而“电解法”是 1 mol K2MnO4 生成 1 mol KMnO4，因此“电解法”与“CO2 歧化法”中，K2MnO4 的理论 利用率之比为 3∶2。 (5)先求出草酸的物质的量，再根据化学方程式求出 24.48 mL 溶液中高锰酸钾 的物质的量，然后转化为 100 mL 溶液中高锰酸钾的物质的量，乘以高锰酸钾的摩 尔质量，除以样品的质量即为该样品的纯度。 【答案】 (1)增大反应物接触面积，加快反应速率，提高原料利用率 (2)2MnO2＋4KOH＋O2===== △ 2K2MnO4＋2H2O (3)提高氧气的压强，加快反应速率，增加软锰矿转化率 (4)①KHCO3 ②MnO2－ 4 －e－===MnO－ 4 H2 ③3∶2 (5) 20.00×10－3×0.200 0×2 5 × 100 24.48 ×158 1.080 0 ×100%