1、选择题  【化学——选修2：化学与技术】（15分）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（Li2O·Al2O3·4SiO2，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：①Li2O·Al2O3·4SiO2+H2SO4（浓）Li2SO4+Al2O3·H2O↓
②某些物质的溶解度（S）如下表所示。

（1）从滤渣1中分离出Al2O3的部分流程如下图所示，括号表示加入的试剂，方框表示所得到的物质。

则步骤I中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反应完之后需要的操作是?。
（2）已知滤渣2的主要成分有Mg（OH）2和CaCO3。向滤液l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Na2CO3溶液，过滤后，用“热水洗涤”的原因是?。
（4）工业上，将Li2CO3粗产品制备成高纯Li2CO3的部分工艺如下：
a．将Li2CO3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NH4HCO3溶液，过滤、烘干得高纯Li2CO3。
①a中，阳极的电极反应式是?。
②b中，生成Li2CO3反应的化学方程式是?。

参考答案：（1）Al2O3 +6H+ = 2Al3++3H2O（2分） NH3 （2分） 过滤（2分）
（2）Ca(OH)2 + 2H+ = Ca2+ + 2H2O（1.5分）Ca(OH)2(s) + Mg2+Mg(OH)2(s) +Ca2+（1.5分）
（3） Li2CO3的溶解度随温度升高而减小，热水洗涤可减少Li2CO3的损失（2分）
（4）① 2Cl－―2e－＝Cl2↑（2分）② 2LiOH+2NH4HCO3＝Li2CO3↓+(NH4)2CO3+2H2O（2分）

本题解析：本题考查元素化合物的性质及化学与技术有关知识。（1）用酸将Al2O3溶液解，再通入氨气转化为Al(OH)3沉淀，过滤后灼烧得到Al2O3，步骤I中反应的离子方程式是Al2O3 +6H+ = 2Al3++3H2O，通入的气体物质是NH3，步骤II反应完之后需要的操作是过滤。（2）向滤液l中加入石灰乳的作用是调节溶液的pH值并将Mg2+转化为难溶的Mg(OH)2沉淀，反应的离子方程式为Ca(OH)2 + 2H+ = Ca2+ + 2H2O，Ca(OH)2(s) + Mg2+Mg(OH)2(s) +Ca2+。（3）从表中数据可知，Li2CO3的溶解度随温度升高而减小，故用热水洗涤能减少Li2CO3的损失，保证更高的产率。（4）①Li2CO3溶于盐酸，得到LiCl溶液，电解时，阳极Cl-失电子被子氧化，电极反应式为2Cl－―2e－＝Cl2↑，Li+通过半透膜进入阴极区，得到LiOH溶液。②电解后得到LiOH溶液，加入NH4HCO3，将LiOH转化为Li2CO3，反应的化学方程式是2LiOH+2NH4HCO3＝Li2CO3↓+(NH4)2CO3+2H2O。

本题难度：简单

2、填空题  氢氧化钠是一种用途十分广泛的化工原料。工业上主要通过电解氯化钠饱和溶液的方法获得氢氧化钠，我国的氯碱工业大多数采用离子交换膜电解槽。
(1)离子交换膜电解槽一般采用金属钛作阳极，其原因是__________________________________。
阴极一般用碳钢网制成。阳离子交换膜把电解槽隔成阴极室和阳极室，其作用是____________________________________。
(2)为使电解氯化钠的速率加快，下列措施可行的是__________。
a．增大阴极碳钢网的面积
b．提高饱和氯化钠溶液的温度
c．加大阴极与阳极间的距离
d．提高电解时电源电压
(3)如果将某离子交换膜电解槽的①电解时电压增大到原来的2倍；②电解时的电流强度增大到原来的2倍；③电解时温度从30 ℃提高到60 ℃，则电解速率一定会达到原来的2倍的是________________。

参考答案：(1)阳极产生的Cl2不易腐蚀钛　既能防止H2、Cl2混合爆炸，又能避免Cl2与NaOH反应
(2)abd　(3)②

本题解析：电解时H＋、Cl－分别在阴阳两极上得失电子，产生H2和Cl2，阳极材料必须选择不易被Cl2腐蚀的材料；增大面积、提高温度、增大电压都有利于加快电解食盐水的速率。当电解时电压增大到原来的2倍，电解池的电阻可能发生变化，电解时的电流强度不一定增大到原来的2倍；电解时温度从30 ℃提高到60 ℃，电解池的内阻会有所降低，但并不一定恰好降低为原来的一半；当电解时的电流强度增大到原来的2倍，单位时间内流过电路的电量恰好为原来的2倍，发生反应的物质的量也恰好为原来的2倍，即反应速率为原来的2倍。

本题难度：一般

3、选择题  光导纤维是一种现代化的通讯工具，制造光导纤维的主要原料是
[? ]
A．CaCO3
B．SiO2
C．CaO
D．Na2CO3

参考答案：B

本题解析：

本题难度：简单

4、填空题  （12分）I：能源是人类生活和社会发展的基础，地球上最基本的能源是? ▲?，大自然利用这一能源最成功的是? ▲?。氢气被人们看作理想的绿色能源，己知氢气的热值是143kJ·g-1（热值指的是在一定条件下单位质量的物质完全燃烧所放出的热量，氢气转化为液态水。）请写出氢气燃烧的热化学方程式? ▲?。
Ⅱ：理论上任意一个自发的氧化还原反应都能设计成原电池，现有如下反应：
2FeCl3 + Cu = 2FeCl2 + CuCl2
如果将其设计成原电池，请写出负极材料及正极电极反应式。
负极材料：? ▲?；正极电极反应式：? ▲?。
III：工业上用电解熔融氧化铝的方法制取金属铝。
（1）请写出工业用电解熔融氧化铝制取铝的化学方程式：? ▲?。
（2）现冶炼2.7 t 铝，需要转移电子的物质的量为? ▲?mol。

参考答案：(4分) ②、①、④、③(每空1分)

本题解析：略

本题难度：一般

5、选择题  下列冶炼方法中，可将化合物中的金属元素还原为金属单质的是
A．加热Al2O3
B．加热CaCO3
C．电解熔融NaCl
D．氯化钠与铝粉高温共热

参考答案：C

本题解析：A、铝是活泼的金属，只能通过电解法冶炼，因此电解熔融的氧化铝可以获得金属铝，A不正确；B、钙是活泼的金属，只能通过电解法冶炼。加热碳酸钙分解生成氧化钙和CO2，B不正确；C、钠是活泼的金属，只能通过电解法冶炼，因此电解熔融的氯化钠可以得到钠，C正确；D、钠是活泼的金属，且活泼性强于铝，金属铝与氯化钠不可能发生铝热反应，D不正确，答案选C。

本题难度：一般