化学与材料制造和应用
时间：45分钟 分值：100分
1. (10分)钢铁工业对促进经济和社会发展起了重要作用。
(1) 炼铁高炉分为五部分，铁矿石与高温煤气主要在 ______ 部分发生反应，在 ________ 部分开始生成生铁和炉渣。
(2)
炼 钢 时， 除 磷 的 化 学 方 程 式 为
________________________________________________________ ；力廿入硅、猛和铝的 目的是 ______________________________________________________
O
(3) 不锈钢含有的Cr元素是在炼钢过程的氧吹 _______ 加入(填“前”或“后”)，原因 是 __________________________________________________ 。
(4) 炼铁和炼钢生产中，尾气均含有的主要污染物是 ______________ 。从环保和经济角 度考虑，上述尾气经处理可用作 ____________________________
［答案］(1)炉身炉腰
⑵2P+5FeO + 3CaO廈迪Ca3(POj2+5Fe脱氧和调整钢的成分
(3) 后 避免Cr被氧化(或''氧吹前加入Cr会形成炉渣被除去”)(4)CO 燃料(或还原 剂) ［解析］高炉炼铁时，从底部生成的煤气在炉身部分与铁矿石发生反应，在下部即炉腰生 成生铁和炉渣。
2. (12分)下面是高炉炼铁及工业炼钢的工艺示意图：
O
根据上面的不意图回答下列问题：
(1) 炼铁的原料I为固体混合物，其中除铁矿石、焦炭外，还有__________________ ,原 料II为 ________________ o
(2) 高炉气是炼铁过程中的尾气，该气体对环境有害，而现代工业提倡节能降耗，所以 可以从高炉气中提取回收气体 ________ 用作燃气。
(3) 写出炼铁高炉中发生的氧化还原反应的化学方程式：
(4) 百炼成钢是一个俗语，百炼成钢的原料是生铁，产物为钢。百炼成钢的冶炼炉名称
是 _______ ，该冶炼过程需要吹入氧气，主要目的是除去生铁中的 _________ o
(5) ________________________________________________________ 写出高炉炼铁的炉渣的一种用途： ___________________________________________________ o
［答案］⑴石灰石空气(2)CO
(3) C+O2^^CC)2、CC)2+C^^2CO、3CO+Fe2O3^^2Fe+3CO2 (4) 炼钢转炉碳(5)制造水泥(或铺路等)
［解析］(1)炼铁原料中铁矿石提供铁元素，焦炭是还原剂并提供热量，石灰石造渣，除去 铁矿石中的脉石，空气中的氧气与焦炭反应生成还原剂COo (2)高炉气中的成分是二氧化碳、 —氧化碳和氮气等。(3)炼铁高炉中反应很多，其中既有氧化还原反应，又有非氧化还原反 应。(4)炼钢是一个复杂的工艺，利用的原料是炼铁所得的生铁，由于生铁中含有较多的碳 及其他杂质，需要除去这些杂质。向炼钢转炉中吹入氧气，碳与氧气反应生成二氧化碳。(5) 炉渣的主要成分是硅酸钙。
3. (12分)重晶石矿的主要成分为硫酸顿，纯净的硫酸顿才能供医用作“顿餐”，在对 某些内脏器官进行X射线透视时服用。硫化锁是可溶于水的盐。讨论用重晶石矿制硫酸锁, 设计流程如下：
臭鸡蛋气味气体
矿石焦炭，高温
①
溶液A
L还原性有毒气体
T杂质(不溶于水)
酸顿
⑴写出步骤①的化学反应方程式 ______________________ ,该反应产生的气体具有 ______ 等用途。
(2) 为进行②反应先要分离出硫化顿溶液，采用的方法是 ________ o在此之前要在溶液 中滴入少量Ba(OH)2溶液,其作用是： _____________________________ o
(3) 若B物质在该生产过程中可循环使用，则③反应的化学方程式是：
(4) 有人提出②反应产生了有臭鸡蛋气味的有毒气体，可采用改变反应物的方法使无该 气体产生，则改变后的②反应的化学方程式是： ____________________ 。此时若要B物质 还能循环使用,则C为 _________ (写化学式)。
(5) BaSO4是因为具有 ____________ 、 ________________ 等性质而可用作“顿餐”的。 ［答案］(l)BaSCU+4C皂遅BaS+4CO t作燃料、冶炼金属
(2) 溶解、过滤防止BaS发生水解 (3) BaCl2+H2SO4=BaSO4 i +2HC1
(4) BaS + CuCl2=CuS ； +BaCl2 CuSO4(合理即可) (5) 既不溶于水也不溶于酸 不能被X射线透过
［解析］(1)反应物是BaSO4x焦炭，由元素守恒可知还原性有毒气体是CO : BaSO4 + 4C=^^BaS + 4CO f。
⑵因BaS可溶于水，而S一能够发生水解，故为防止其水解应滴入少量Ba(OH)2。 (3) 根据流程图知B应为HC1，故C为H2S04O
(4) 为防止产生有毒气体，可将S一转化为沉淀的方式，故可向其中加入CuCb进行转化。 此时溶液A为BaCl2溶液，加入C(CuSO4)生成BaSO4和物质B(CUC12) , B能循环使用，符 合题意。符合本题还有其他答案，合理即可。
4. (14分)(1)写出下列冶炼金属的化学反应方程式： ①
用
红
锌
矿
(ZnO)
冶
炼
锌
② 用 磁 铁 矿 (Fe3O4) 冶 炼 铁
③
(2) 其反 应
用 食 盐
(NaCl) 冶 炼 钠
高温灼烧孔雀石［CU2(OH)2CO3］和木炭的混合物可得到一种紫红色光泽的金属，的
化
学
方
程
式
为
(3)____________________________ 用纯净的铝土矿(AI2O3)、冰晶石和二氧化猛作原料可制取金属猛(冰晶石作A12O3的 溶剂)，其化学反应方程式为 ,
。
⑷请简述几种常见的防止金属腐蚀的方法 ______________________________________ (不 低于三种)。
［答案］⑴① ZnO+CO^^Zn+C02 ② Fe3O4+4CO^^3Fe+4CO2 ③2NaC1^^2Na+Cl2 t (2) CU2(OH)2CO3^^2CUO+H2O+CO2 t 2CUO+C^^2CU+CO2 t 诵申
(3) 2Ag耗春4Al+302 t 3MnO2+4A1 皂建 3Mn+2A12O3
3.3化学与材料制造和应用每课一练(人教版选修2).doc
