2022届高考化学（苏教版）全程复习（选修）《化学与材料制造应用》

④石灰石的作用：除脉石，化学反应为⑤主要设备：

。炼铁高炉(2)炼钢(3)炼铝①原料：

②原理：Al2O3＋2NaOH===2NaAlO2＋H2O

(加入少量冰晶石和少量萤石降低Al2O3的熔点)NaAlO2＋CO2＋H2O===Al(OH)3↓＋NaHCO3铝土矿2．金属的腐蚀和防护吸氧腐蚀析氢腐蚀条件电解质溶液酸液很弱或呈中性电解质溶液呈酸性电极反应负极Fe－2e－＝Fe2＋正极O2＋4e－＋2H2O===4OH－2H＋＋2e－===H2↑总反应2Fe＋O2＋2H2O===2Fe(OH)2Fe＋2H＋===Fe2＋＋H2↑(2)电化学腐蚀(3)金属防护①牺牲阳极的阴极保护法较活泼金属作

极，被保护金属作

极用导线连接，形成原电池。②外加电流的阴极保护法利用电解原理，使被保护金属作

极。③涂层法在金属表面涂上油漆或镀上一层不易腐蚀的金属等。负正阴1.塑料制品的结构与性能线型高分子体型高分子结构特点分子呈

状高分子链之间形成化学键产生交联，形成

结构性能可溶于有机溶剂、受热软化有

不溶于有机溶剂，受热不熔化，有长链网状热塑性热固性2.性能优异的合成材料一、金属的冶炼方法由于金属的化学活动性不同，金属离子得到电子还原成金属原子的能力也就不同，因此冶炼不同的金属必须采用不同的冶炼方法。二、材料加工与性能1．材料的加工处理(1)金属的表面处理及其原理①铝的阳极氧化：铝片接电源的正极，在稀硫酸中用直流电电解，铝片表面生成较厚的氧化铝绝缘膜。②电镀：在电镀槽中，待镀的金属器件与电源负极连接作阴极，镀层金属与电源正极连接作阳极，使用含有镀层金属离子的溶液作电镀液。在金属器件表面形成一薄层有抗腐蚀、抗磨损能力的金属镀膜。(2)腐蚀加工技术氢氟酸蚀刻玻璃，用浓氯化铁溶液腐蚀铜板制作印刷电路板等。2．材料组成的优化(1)改变材料的组成①合金。主要分为三类：相互溶解形成金属固溶体，如Cu、Zn形成的黄铜合金；相互起化学作用，形成金属化合物，如Al－Ti合金；相互混合形成机械混合物，如焊锡。贮氢合金：稀土合金晶体结构中原子排列紧密，有良好的贮氢性能，用作贮氢材料。贮氢合金最有代表性的是镧镍合金(LaNi5)。②硅酸盐材料和特种陶瓷，如钾玻璃、钢化玻璃、石英玻璃、精细陶瓷等。(2)提高材料的纯度提高材料的纯度能极大地优化材料的性能。可用石英砂、焦炭、氯气、氢气等为原料制取高纯度的硅。(3)研制纳米材料纳米材料又称超微粒材料，其微粒直径大小为1～100nm，在化学、光学、电磁学、力学等方面显示出与宏观材料迥然不同的特性，可利用化学反应使原子或分子聚集、沉淀形成纳米颗粒制得。3．复合材料的制造复合材料是由两种或两种以上性质不同的材料组合而成的，具有比原材料更优越的性能，通常由基体材料和分散于其中的增强材料组成。常见的有钢筋混凝土、搪瓷、纤维增强复合材料等。三、加聚反应与缩聚反应1．加成聚合反应(1)定义：小分子通过加成反应形成高聚物的聚合反应。(2)单体：含有碳碳双键或碳碳三键等不饱和键。(3)特征：链节与单体的组成相同。(4)产物：只有高聚物。(5)实例：合成聚氯乙烯：2．缩合聚合反应(1)定义：小分子通过缩合形成高聚物，同时还有小分子生成的聚合反应。(2)单体：含有两个或两个以上官能团。(3)特征：链节与单体组成不同。(4)产物：除高聚物外还有小分子。[例1](2008·高考山东理综)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，铁矿石与高炉煤气主要在__________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__________；加入硅、锰和铝的目的是__________(3)不锈钢含有Cr元素是在炼钢过程的氧吹__________(填“前”或“后”)加入，原因是__________________。(4)炼铁时用C作燃料生成CO作还原剂，炼钢时钢中本身含有C。因此都产生CO，而CO是有毒气体，对环境污染，同时CO可以燃烧生成CO2。请回答下列问题：(1)冰晶石(Na3AlF6)的作用是________。(2)电解生成的金属铝是在熔融液的________(填“上层”或“下层”)。(3)阴极和阳极均由________材料做成；电解时不断消耗的电极是________(填“阳极”或“阴极”)。(4)铝是高耗能产品，废旧铝材的回收利用十分重要。在工业上，最能体现节能减排思想的是将回收铝做成____________(填代号)。a．冰晶石b．氧化铝c．铝锭 d．硫酸铝[解析]本题考查工业中铝的冶炼原理。工业中利用电解Al2O3冶炼Al，因Al2O3熔点高，通过加冰晶石降低其熔点，降低生产成本。电解时阳、阴极电极材料均为石墨，因阳极生成O2，高温下O2将石墨氧化为CO2，所以电解时阳极石墨需定期补充。为充分利用能源，减少废弃物排放，可将回收铝做成铝锭。[答案](1)降低Al2O3的熔化温度(2)下层(3)碳素(或石墨)阳极(4)c[例2]有机黏合剂是生产和生活中的一类重要的材料。黏合过程一般是液态的小分子黏合剂经化学反应转化为高分子而固化。(1)“502胶”是一种快干胶，其主要成为α­氰基丙烯酸乙酯[CH2===C(CN)COOCH2CH3]。在空气中微量水催化下发生加聚反应，迅速固化而将物体粘牢。请写出“502胶”发生黏合作用的化学方程式：__________________。(2)厌氧胶(CH2===CHCOOCH2CH2OOCCH===CH2)也是一种黏合剂，在空气中稳定，但在隔绝空气(缺氧)时，分子中双键断开发生聚合而固化。工业上用丙烯酸和某种物质A在一定条件下反应可制得这种黏合剂。则A的结构简式为：____________。(3)白乳胶是常用的黏合剂，其主要成分是醋酸乙烯酯(CH3COOH===CH2)，它有很多同分异构体。试写出属于酯类的任意两种同分异构体：________________________。(1)可降解塑料3HB，在自然界中通过________(填序号)反应降解为该聚合物的单体。A．加成 B．消去C．水解 D．氧化(2)该聚合物的单体为________，单体中具有的官能团的名称为________________。(3)各取1mol该单体分别与钠和碳酸氢钠溶液完全反应时，分别消耗钠和碳酸氢钠的物质的量之比为______________。(4)写出由单体生成降解塑料3HB的化学方程式：

1．下列有关材料的说法不正确的是 (

)A．传统的无机非金属材料虽有不少优点，但质脆，经不起热冲击B．新型无机非金属材料虽然克服了传统无机材料的缺点，但强度比较差C．高温结构材料具有能受高温，不怕氧化，耐酸碱腐蚀，硬度大，耐磨损，密度小等优点D．新型无机非金属材料特征之一是具有电学特性[解析]质地较脆、经不起热冲击是传统无机非金属材料的缺点；新型无机非金属材料不但克服了传统无机非金属材料的缺点，而且同时还具有了能承受高温、强度较高、具有电学性能等优点；高温结构材料具有能受高温、不怕氧化、耐酸碱腐蚀、硬度大、耐磨损、密度小等优点。[答案]B[解析]分子中含有肽键，单体是通过脱水缩合形成的，该高分子化合物水解即可得到①③。[答案]D3．工业上制取镁有一次电解法和二次电解法。(1)一次电解法：铁锅中熔有MgCl2和KCl，石墨为阳极，铁锅为阴极。在700℃下电解，生成的镁(熔点为647℃)浮在电解质表面，电解是在惰性气氛保护下进行的。①为什么要在惰性气氛下电解？__________________。②电解时电解效率不高的原因何在？________________。(2)二次电解法：电解质同上，石墨为阳极，铅为阴极。电解得铅镁合金，取出冷却后，以它为阳极进行第二次电解，电解质仍为MgCl2和KCl，以镁为阴极，在低于650℃的条件下电解，在阴极得到镁。与一次电解法相比，电解效率明显提高，原因何在？____________________________。[解析]本题以工业生产为背景，考查元素化合物性质、化学反应原理、混合物分离以及能用正确的化学术语及文字、图表、模型、图形等表达化学问题解决的过程和成果，并做出解释的能力。这是新说明提出来的新要求。解题时用比较求异的思想来分析：从图中易得答案，一次电解法电解生成的镁浮在表面，与氯气反应重新生成MgCl2，因此电解效率不高。二次电解法中第一次电解得到铅镁合金沉积在槽底，避免了与Cl2的反应，第二次电解相当于精炼镁，且电解过程中又没有Cl2产生，因此二次电解法电解效率高。[答案](1)①隔绝空气，防止高温下的镁被氧气氧化②电解生成的镁浮在表面，与氯气反应重新生成MgCl2(2)第一阶段避免了与氯气反应，第二阶段无氯气产生4．(2010·山东，31)[化学—化学与技术]玻璃钢可由酚醛树脂和玻璃纤维制成。(1)酚醛树脂由苯酚和甲醛缩聚而成，反应有大量热放出，为防止温度过高，应向已有苯酚的反应釜中________加入甲醛，且反应釜应装有________装置。(2)玻璃纤维由玻璃拉丝得到。普通玻璃是由石英砂、________和石灰石(或长石)高温熔融而成，主要反应的化学方程式为________。(3)玻璃钢中玻璃纤维的作用是______。玻璃钢具有______等优异性能(写出两点即可)。(4)下列处理废旧热固性酚醛塑料的做法合理的是________。a．深埋b．粉碎后用作树脂填料c．用作