在下列工业生产中，进行的主要反应是非氧化还原反应的是
①炼铁、炼钢　②氨碱法制纯碱　③由焦炭、水、空气等合成氨　④以石灰石、食盐等为原料制漂白粉　⑤工业上生产硫酸．

1. A.
   ④
2. B.
   ③⑤
3. C.
   ①②④
4. D.
   ②

    铝可以从铝土矿中获取。铝土矿是不纯净的铝的氧化物(杂质为Fe₂O₃和SiO₂)，它是非再生资源。假如对铝的消费保持现有的速度，获得生产足够的铝所需的铝土矿仅能维持30年左右。由此看来，保护现有自然资源和对非再生资源的再利用，是值得考虑的。但废物回收有相当大的难度，其关键因素主要涉及旧金属的收集，与其他废物的分离、回收和提炼金属的费用，金属本身的价值等。(已知1 mol电子电量约为10⁵ C)

(1)试说明回收铝的过程中存在的困难。

(2)为什么金的回收率比铝的回收率要大得多？

(3)常温下，SiO₂与强碱或强酸是很难反应的。现利用盐酸、氢氧化钠溶液、氨气、二氧化碳和水，从铝土矿中提取纯净的Al₂O₃。试设计一个适用于工业Al₂O₃的实验方案。用化学方程式表示提纯的过程。

(4)制取1 mol Al需要多少库仑的电量？

(5)假定用6 V直流电源供电进行电解，制2.7 t Al需要多少千焦的电能？(请列式并计算)

考生必须从中选择1道题作答。

1.【化学—化学与技术】金属铝的生产是以Al₂O₃为原料，在熔融状态下进行电解：2Al₂O₃4Al+3O₂↑

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

2.【化学—物质结构与性质】

C和Si元素在化学中占有极其重要的地位。

（1）写出Si的基态原子核外电子排布式______________。从电负性角度分析，C、Si和O元素的非金属活泼性由强至弱的顺序为______________。

（2）SiC的晶体结构与晶体硅的相似，其中C原子的杂化方式为______________，微粒间存在的作用力是______________。

（3）氧化物MO的电子总数与SiC的相等，则M为______________（填元素符号）。MO是优良的耐高温材料，其晶体结构与NaCl晶体相似。MO的熔点比CaO的高，其原因是_________________________。

（4）C、Si为同一主族的元素，CO₂和SiO₂化学式相似，但结构和性质有很大不同。CO₂中C与O原子间形成σ键和π键，SiO₂中Si与O原子间不形成上述π键。从原子半径大小的角度分析，为何C、O原子间能形成，而Si、O原子间不能形成上述π键。___________。

3.【化学—有机化学基础】

下图中X是一种具有水果香味的合成香料，A是直链有机物，E与FeCl₃溶液作用显紫色。

请根据上述信息回答：

（1）H中含氧官能团的名称是____________，B→I的反应类型为____________。

（2）只用一种试剂鉴别D、E、H，该试剂是____________。

（3）H与J互为同分异构体，J在酸性条件下水解有乙酸生成，J的结构简式为____________。

（4）D和F反应生成X的化学方程式为____________________________________。

工业上生产金属钛的方法很多。以钛铁矿（主要成分FeTiO₃，钛酸亚铁）为主要原料冶炼金属钛，生产的工艺流程图如下，其中钛铁矿与浓硫酸发生反应的化学方程式为：

FeTiO₃＋2H₂SO₄＝TiOSO₄＋FeSO₄＋2H₂O

回答下列问题：

（1）钛铁矿和浓硫酸反应属于______________________  （选填“氧化还原反应”或“非氧化还原反应”）。

（2）上述生产流程中加入物质A的目的是防止Fe^2＋被氧化，物质A是________，上述制备TiO₂的过程中，所得到的副产物和可回收利用的物质分别是__________、___________。

（3）反应TiCl₄＋2Mg＝2MgCl₂＋Ti在Ar气氛中进行的理由是_______________。

（4）由二氧化钛制取四氯化钛所涉及的反应有：

TiO₂ (s)+ 2Cl₂ (g) +2C(s) ＝TiCl₄(g) + 2CO(g)    ΔH₁ = －72 kJ•mol^-1  

TiO₂(s) + 2Cl₂ (g) ＝TiCl₄(g) + O₂ (g)    ΔH₂ =+38.8kJ•mol^－1

C(s)＋CO₂(g)＝2CO(g)   ΔH₃ =+282.8kJ•mol^－1

①反应C(s)＋CO₂(g)＝2CO(g)在高温下能够自发进行的原因是______________________。

②反应C(s)＋O₂(g)＝CO₂ (g)的ΔH＝_______________。

（5）研究发现，可以用石墨作阳极、钛网作阴极、熔融CaF₂-CaO作电解质，利用下图所示装置获得金属钙，并以钙为还原剂，还原二氧化钛制备金属钛。①写出阳极所发生反应的电极反应式：________________________________。

②在制备金属钛前后，CaO的总量不变，其原因是（请结合化学用语解释）                                                                               。

工业上生产金属钛的方法很多。以钛铁矿（主要成分FeTiO₃，钛酸亚铁）为主要原料冶炼金属钛，生产的工艺流程图如下，其中钛铁矿与浓硫酸发生反应的化学方程式为：
FeTiO₃＋2H₂SO₄＝TiOSO₄＋FeSO₄＋2H₂O
 
回答下列问题：
（1）钛铁矿和浓硫酸反应属于______________________ （选填“氧化还原反应”或“非氧化还原反应”）。
（2）上述生产流程中加入物质A的目的是防止Fe^2＋被氧化，物质A是________，上述制备TiO₂的过程中，所得到的副产物和可回收利用的物质分别是__________、___________。
（3）反应TiCl₄＋2Mg＝2MgCl₂＋Ti在Ar气氛中进行的理由是_______________。
（4）由二氧化钛制取四氯化钛所涉及的反应有：
TiO₂ (s)+ 2Cl₂ (g) +2C(s) ＝TiCl₄(g) + 2CO(g)    ΔH₁ = －72 kJ?mol^-1 
TiO₂(s) + 2Cl₂ (g) ＝TiCl₄(g) + O₂ (g)   ΔH₂ =+38.8kJ?mol^－1
C(s)＋CO₂(g)＝2CO(g)?   ΔH₃ =+282.8kJ?mol^－1
①反应C(s)＋CO₂(g)＝2CO(g)在高温下能够自发进行的原因是______________________。
②反应C(s)＋O₂(g)＝CO₂ (g)的ΔH＝_______________。
（5）研究发现，可以用石墨作阳极、钛网作阴极、熔融CaF₂-CaO作电解质，利用下图所示装置获得金属钙，并以钙为还原剂，还原二氧化钛制备金属钛。①写出阳极所发生反应的电极反应式：________________________________。

②在制备金属钛前后，CaO的总量不变，其原因是（请结合化学用语解释）                                                                              。