北京高考一模二?；瘜W(xué)試題工藝流程

1、3.（朝陽(yáng)區(qū)14分）高鐵酸鈉（Na2FeO4）具有很強(qiáng)的氧化性，是一種新型的綠色凈水消毒劑。工業(yè)上可以通過(guò)次氯酸鈉氧化法制備高鐵酸鈉，生產(chǎn)過(guò)程如下：回答下列問(wèn)題：（1）氫氧化鈉的電子式是_。（2）經(jīng)過(guò)步驟后，加入NaOH固體的原因是。（3）步驟反應(yīng)的離子方程式是。（4）從溶液中分離出Na2FeO4后，還有副產(chǎn)品Na2SO4 、NaCl，則步驟中反應(yīng)的離子方程式為。（5）將一定量的Na2FeO4投入到pH不同的污水中（污水中其余成分均相同），溶液中Na2FeO4濃度變化如下圖曲線(xiàn)、所示，試推測(cè)曲線(xiàn)I比曲線(xiàn)II對(duì)應(yīng)的污水pH_（填“高”或“低”）。（6）通過(guò)計(jì)算得知Na2FeO4的消毒效率（以單位

2、質(zhì)量得到的電子數(shù)表示）比氯氣的_（填“高”或“低”），用高鐵酸鈉代替氯氣作凈水消毒劑的優(yōu)點(diǎn)是（答兩點(diǎn)）。4.(東城區(qū)14分)某小組根據(jù)工業(yè)生產(chǎn)原理設(shè)計(jì)如下轉(zhuǎn)化關(guān)系，以獲取燒堿和金屬鈦(Ti)。（1）燃料電池中通入氧氣的電極是（填“正”或“負(fù)”）極，電極反應(yīng)式是；用該電池電解飽和食鹽水，若消耗32 g甲醇，理論上中可生成NaOH _mol。（2）如圖所示，理論上加入中的TiO2和焦炭的物質(zhì)的量之比是；由TiCl4得到金屬Ti的化學(xué)方程式是。（3）根據(jù)中合成甲醇的反應(yīng)，該小組保持溫度不變，在兩個(gè)相同的恒容密閉容器中進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，有關(guān)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)如下：實(shí)驗(yàn)編號(hào)T/平衡時(shí)壓強(qiáng)P/MPa起始用量/mol平衡時(shí)C

3、O的轉(zhuǎn)化率放出熱量/kJn(H2)n(CO)2502201090%a250P14020cbP1 4MPa（填“”、“”或“”）；實(shí)驗(yàn)條件下合成甲醇的熱化學(xué)方程式是。5（房山區(qū)）金屬鈦被稱(chēng)為“21世紀(jì)金屬”。（1）工業(yè)上用鈦礦石(含F(xiàn)eTiO3,含F(xiàn)eO、Al2O3、SiO2等雜質(zhì)）經(jīng)過(guò)以下流程制得TiO2：其中，步驟發(fā)生的反應(yīng)為：2H2SO4 + FeTiO3 = TiOSO4 + FeSO4 + 2H2O 步驟中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式：、。將步驟所得FeSO4晶體溶于水，在酸性條件下加入H2O2溶液，可制得具有凈水作用的鐵鹽，該反應(yīng)的離子方程式為。在步驟中需要控制條件以形成TiO2nH2O膠體

4、，該分散質(zhì)顆粒直徑大小在_范圍。（2）可利用TiO2通過(guò)下述兩種方法制備金屬鈦：方法一：將TiO2作陰極，石墨作陽(yáng)極，熔融CaO為電解液，用碳?jí)K作電解槽池，電解TiO2制得鈦，其陰極發(fā)生的反應(yīng)：。方法二：通過(guò)以下反應(yīng)制備金屬鈦 TiO2(s) + 2Cl2(g) TiCl4(g)+ O2(g)；H= +151kJ/mol TiCl4 + 2Mg 2MgCl2 + Ti在實(shí)際生產(chǎn)中，需在反應(yīng)過(guò)程中加入碳才能順利制得TiCl4，其原因是：。（3）若已知：C(s) + O2(g) = CO2(g) H= 394kJ/mol ，則由固體TiO2、固體C與Cl2氣反應(yīng)制取氣態(tài)TiCl4的熱化學(xué)方程式為_(kāi)

5、。6（豐臺(tái)區(qū)15分）（1）A為用惰性電極電解飽和食鹽水（含少量Ca2+、Mg2+）的裝置。電解一段時(shí)間后，B中出現(xiàn)渾濁現(xiàn)象，請(qǐng)用離子方程式表示原因。此時(shí)電極a附近的現(xiàn)象為，因此工業(yè)電解用食鹽水需精制。隨反應(yīng)的進(jìn)行，C中溶液紅色褪去，主要原因有兩種可能。請(qǐng)按要求填寫(xiě)表格。假設(shè)主要操作現(xiàn)象結(jié)論假設(shè)1：假設(shè)2 ：可能是H+與OH中和，導(dǎo)致溶液褪色（2）電解飽和食鹽水所得氣體X，可應(yīng)用于提取溴單質(zhì)。現(xiàn)有流程圖如下：氣體X的化學(xué)式為，反應(yīng)II的化學(xué)方程式為。在母液苦鹵中含有較多的NaCl、KCl、MgCl2、MgSO4等物質(zhì)。用沉淀法測(cè)定苦鹵中鎂元素的含量（g/L），實(shí)驗(yàn)過(guò)程中應(yīng)測(cè)定的數(shù)據(jù)有。電解200

6、kg質(zhì)量分?jǐn)?shù)為25%的飽和食鹽水，當(dāng)濃度下降到20%時(shí)，收集到氯氣的物質(zhì)的量為(溶于溶液中的氯氣忽略不計(jì)，計(jì)算結(jié)果保留一位小數(shù)) 。7（豐臺(tái)區(qū)15分）近年來(lái)，為提高能源利用率，西方提出共生系統(tǒng)。特指為提高經(jīng)濟(jì)效益，人類(lèi)生產(chǎn)活動(dòng)盡可能多功能化。共生工程將會(huì)大大促進(jìn)化學(xué)工業(yè)的發(fā)展。（1）由于共生工程的應(yīng)用，利用發(fā)電廠(chǎng)產(chǎn)生的SO2制成自發(fā)電池，其電池反應(yīng)方程式為：2SO2O22H2O2H2SO4，該電池電動(dòng)勢(shì)為。實(shí)際過(guò)程中，將SO2通入電池的極（填“正”或“負(fù)”），負(fù)極反應(yīng)式為。用這種方法處理SO2廢氣的優(yōu)點(diǎn)是。（2）以硫酸工業(yè)的SO2尾氣、氨水、石灰石、焦炭、碳酸氫銨和氯化鉀等為原料，可以合成有重

7、要應(yīng)用價(jià)值的硫化鈣、硫酸鉀、亞硫酸銨等物質(zhì)。合成路線(xiàn)如下：生產(chǎn)中，向反應(yīng)II中的溶液中加入適量還原性很強(qiáng)的對(duì)苯二酚等物質(zhì)，其目的是。下列有關(guān)說(shuō)法正確的是。高溫A.反應(yīng)中需鼓入足量空氣，以保證二氧化硫充分氧化生成硫酸鈣B.反應(yīng)III中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為CaSO44C = CaS4CO C反應(yīng)IV需控制在6070,目的之一是減少碳酸氫銨的分解D反應(yīng)V中的副產(chǎn)物氯化銨可用作氮肥反應(yīng)V中選用了40%的乙二醇溶液，溫度控制在25，此時(shí)硫酸鉀的產(chǎn)率超過(guò)90%，選用40%的乙二醇溶液原因是。（NH4)2SO3可用于電廠(chǎng)等煙道氣中脫氮，將氮氧化物轉(zhuǎn)化為氮?dú)?，同時(shí)生成一種氮肥，形成共生系統(tǒng)。寫(xiě)出二氧化氮與亞

8、硫酸銨反應(yīng)的化學(xué)方程式。8（海淀區(qū)15分）工業(yè)上，以鈦鐵礦為原料制備二氧化鈦的工藝流程如下圖所示。鈦鐵礦主要成分為鈦酸亞鐵（FeTiO3），其中一部分鐵元素在風(fēng)化過(guò)程中會(huì)轉(zhuǎn)化為+3價(jià)。已知：TiOSO4遇水會(huì)水解。（1）步驟中，用鐵粉將Fe3+轉(zhuǎn)化為Fe2+的反應(yīng)的離子方程式為。（2）步驟中，實(shí)現(xiàn)混合物的分離是利用物質(zhì)的（填字母序號(hào)）。 a. 熔沸點(diǎn)差異b. 溶解性差異 c. 氧化性、還原性差異 （3）步驟、中，均需用到的操作是（填操作名稱(chēng)）。（4）請(qǐng)結(jié)合化學(xué)用語(yǔ)用化學(xué)平衡理論解釋步驟中將TiO2+轉(zhuǎn)化為H2TiO3的原理：。（5）可以利用生產(chǎn)過(guò)程中的廢液與軟錳礦（主要成分為MnO2）反應(yīng)生產(chǎn)

9、硫酸錳（MnSO4，易溶于水），該反應(yīng)的離子方程式為。（6）研究發(fā)現(xiàn)，可以用石墨作陽(yáng)極、鈦網(wǎng)作陰極、熔融CaF2-CaO作電解質(zhì)，利用下圖所示裝置獲得金屬鈣，并以鈣為還原劑，還原二氧化鈦制備金屬鈦。寫(xiě)出陽(yáng)極所發(fā)生反應(yīng)的電極反應(yīng)式：。在制備金屬鈦前后，CaO的總量不變，其原因是（請(qǐng)結(jié)合化學(xué)用語(yǔ)解釋?zhuān)?（14分）無(wú)水AlCl3易升華，可用作有機(jī)合成的催化劑等。工業(yè)上由鋁土礦(主要成分是Al2O3和Fe2O3)和石油焦(主要成分是C)為原料制備無(wú)水AlCl3的工藝（碳氯化法）流程如下。焙燒爐(800)氯化爐(950)冷卻器升華器無(wú)水AlCl3鋁土礦石油焦NaCl固體Cl2、AlO2石油焦CO、Cl

10、2（1）氯化爐中Al2O3、C12和C反應(yīng)的化學(xué)方程式為_(kāi)。（2）用Na2SO3溶液可除去冷卻器排出尾氣中的Cl2，此反應(yīng)的離子方程式為。（3）升華器中主要含有AlCl3和FeCl3，需加入一定量Al，其目的是。（4）為測(cè)定制得的無(wú)水AlCl3產(chǎn)品（含少量FeCl3雜質(zhì)）的純度，稱(chēng)取16.25 g無(wú)水AlCl3樣品，溶于過(guò)量的NaOH溶液，過(guò)濾出沉淀物，沉淀物經(jīng)洗滌、灼燒、冷卻、稱(chēng)重，殘留固體質(zhì)量為0.32 g。此過(guò)程涉及反應(yīng)的離子方程式為、。AlCl3產(chǎn)品的純度為_(kāi)。 （5）工業(yè)上另一種由鋁灰為原料制備無(wú)水AlCl3工藝中，最后一步是由AlCl36H2O在氯化氫的氣流中加熱脫去結(jié)晶10.（1

11、4分）硫酸鋁銨常用于水的凈化以及工業(yè)水的處理。硫酸鋁銨是白色透明結(jié)晶硬塊，易溶于熱水，水溶液呈酸性；隨溫度升高、脫去結(jié)晶水，產(chǎn)生晶變。工業(yè)用鋁土礦（主要成分Al2O3、少量SiO2、Fe2O3、MgO等）為原料制取硫酸鋁銨的工藝流程示意圖如下：部分氫氧化物沉淀的pH如下表：沉淀物Al(OH)3 Fe (OH)3Mg (OH)2開(kāi)始沉淀pH完全沉淀pH請(qǐng)回答下列問(wèn)題：（1）步驟中調(diào)節(jié)pH使Fe (OH)3沉淀完全，檢驗(yàn)Fe3+是否沉淀完全的操作是。（2）若X為NaOH ，步驟中發(fā)生反應(yīng)的離子方程式是 。（3）用化學(xué)平衡移動(dòng)原理解釋步驟中加入硫酸的作用。（4）硫酸鋁銨水溶液呈酸性的原因是（用離子方

12、程式表示）。濃度均為0.1 mol/L硫酸鋁和硫酸鋁銨兩種水溶液， c(Al3+) 較大的是 （填“硫酸鋁銨”或“硫酸鋁 ”）溶液。（5）步驟中，要求溫度控制在90100之間至硫酸銨全部溶解，其原因是 。（6）步驟的操作方法包括 。1、（2013.西城）硫酸是用途廣泛的化工原料，可作脫水劑、吸水劑、氧化劑和催化劑等。（1）工業(yè)制硫酸銅的方法很多。 方法一、用濃硫酸和銅制取硫酸銅。該反應(yīng)的化學(xué)方程式是_，此法的最大缺點(diǎn)是_。 方法二、用稀硫酸、銅和氧化鐵制取硫酸銅，生產(chǎn)的主要過(guò)程如下圖所示： 稀硫酸、銅和氧化鐵反應(yīng)的化學(xué)方程式是_；向混合溶液中通入熱空氣的反應(yīng)的離子方程式是_；由濾液得到無(wú)水硫酸

13、銅的實(shí)驗(yàn)操作是_。（2）氨法脫硫技術(shù)可吸收硫酸工業(yè)尾氣中的二氧化硫，同時(shí)制得硫酸銨。主要的工藝流程如下圖所示： 吸收塔中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式是_。 有數(shù)據(jù)表明，吸收塔中溶液的pH在5.56.0之間，生產(chǎn)效率較高。當(dāng)控制一定流量的尾氣時(shí)，調(diào)節(jié)溶液的pH的方法是_。2（）工業(yè)上用硫碘開(kāi)路循環(huán)聯(lián)產(chǎn)氫氣和硫酸的工藝流程如下圖所示：請(qǐng)回答下列問(wèn)題：（1）在反應(yīng)器中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式是_。（2）在膜反應(yīng)器中發(fā)生反應(yīng)：2HI(g)H2(g)I2(g) H0。若在一定條件密閉容器中加入1 mol HI(g)，n(H2)隨時(shí)間(t)的變化關(guān)系如下圖所示：該溫度下，反應(yīng)平衡常數(shù)K_，若升高溫度，K值將_（填“增

14、大”、“減小”或“不變”）。用化學(xué)平衡原理解釋使用膜反應(yīng)器及時(shí)分離出H2的目的是_。（3）電滲析裝置如下圖所示：結(jié)合電極反應(yīng)式解釋陰極區(qū)HIx轉(zhuǎn)化為HI的原理是_。 該裝置中發(fā)生的總反應(yīng)的化學(xué)方程式是_。（4）上述工藝流程中循環(huán)利用的物質(zhì)是_。3、（2013.海淀）海洋資源的開(kāi)發(fā)與利用具有廣闊的前景。8.6之間。某地海水中主要離子的含量如下表：成分Na+K+Ca2+Mg2+Cl-SO42-HCO3-含量/mgL-19360832001100160001200118（1）海水顯弱堿性的原因是（用離子方程式表示）：，該海水中Ca2+的物質(zhì)的量濃度為_(kāi) mol/L 。（2）電滲析法是近年發(fā)展起來(lái)的一

15、種較好的海水淡化技術(shù)，其原理如下圖所示。其中陰（陽(yáng)）離子交換膜只允許陰（陽(yáng)）離子通過(guò)。 陰極的電極反應(yīng)式為。 電解一段時(shí)間，陰極區(qū)會(huì)產(chǎn)生水垢，其成分為CaCO3和Mg(OH)2，寫(xiě)出生成CaCO3的離子方程式。 淡水的出口為a、b、c中的_出口。（3）海水中鋰元素儲(chǔ)量非常豐富，從海水中提取鋰的研究極具潛力。鋰是制造化學(xué)電源的重要原料，如LiFePO4電池某電極的工作原理如下圖所示：LiFePO4FePO4該電池電解質(zhì)為能傳導(dǎo) Li+的固體材料。放電時(shí)該電極是電池的極（填“正”或“負(fù)”），電極反應(yīng)式為。（4）利用海洋資源可獲得MnO2 。MnO2可用來(lái)制備高錳酸鉀：將MnO2與KOH混合后在空氣

16、中加熱熔融，得到綠色的錳酸鉀（K2MnO4），再利用氯氣將錳酸鉀氧化成高錳酸鉀。該制備過(guò)程中消耗相同條件下空氣和氯氣的體積比為_(kāi)（空氣中氧氣的體積分?jǐn)?shù)按20%計(jì)）。4.（2013.海淀）PM（可入肺顆粒物）污染跟冬季燃煤密切相關(guān)，燃煤還同時(shí)排放大量的SO2和NOX。旋轉(zhuǎn)噴霧干燥法是去除燃煤煙氣中二氧化硫的方法之一，工藝流程如下圖所示：凈化氣排空水熟化池石灰漿高速旋轉(zhuǎn)霧化器生石灰CaSO4含SO2、O2、N2等的煙氣（1）寫(xiě)出高速旋轉(zhuǎn)霧化器中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式_。（2）在一定條件下，SO2可被氧氣氧化，每生成8 g SO3氣體，放出9.83 kJ的熱量。寫(xiě)出該反應(yīng)的熱化學(xué)方程式。（3）500時(shí)

17、，在催化劑存在條件下，分別將2 mol SO2和1 mol O2置于恒壓容器I和恒容容器II中（兩容器起始容積相同），充分反應(yīng)，二者均達(dá)到平衡后：兩容器中SO3的體積分?jǐn)?shù)關(guān)系是I_II（填“”、“”或“=”）。若測(cè)得容器II中的壓強(qiáng)減小了30%，則該容器中SO2的轉(zhuǎn)化率為。 t1時(shí)刻分別向兩容器的平衡體系中加入2 mol SO3 ，則兩容器中SO3的體積分?jǐn)?shù)隨時(shí)間變化曲線(xiàn)圖正確的是_（填序號(hào)）。A BC D（4）NOx可用強(qiáng)堿溶液吸收產(chǎn)生硝酸鹽。在酸性條件下，F(xiàn)eSO4溶液能將NO3-還原為NO，NO能與多余的FeSO4溶液作用生成棕色物質(zhì)，這是檢驗(yàn)NO3-的特征反應(yīng)。寫(xiě)出該過(guò)程中產(chǎn)生NO反應(yīng)

18、的離子方程式。5、（2013.懷柔）綠礬（FeSO47H2O）是治療缺鐵性貧血藥品的重要成分。下面是以市售鐵屑（含少量錫、氧化鐵等雜質(zhì)）為原料生產(chǎn)純凈綠礬的一種方法：查詢(xún)資料，得有關(guān)物質(zhì)的數(shù)據(jù)如下表：25時(shí)pH值飽和H2S溶液SnS沉淀完全FeS開(kāi)始沉淀FeS沉淀完全（1）檢驗(yàn)制得的綠礬晶體中是否含有Fe3+，最好選用的試劑為 。AKSCN溶液 BNaOH溶液 CKMnO4溶液 D苯酚溶液（2）操作II中，通入硫化氫至飽和的目的是；在溶液中用硫酸酸化至pH=2的目的是 。（3）操作IV的順序依次為 、冷卻結(jié)晶、 。（4）操作IV得到的綠礬晶體用少量冰水洗滌，其目的是：除去晶體表面附著的硫酸等雜

19、質(zhì)； 。（5）測(cè)定綠礬產(chǎn)品中Fe2+4溶液滴定至終點(diǎn)，消耗KMnO4溶液體積的平均值為20.00mL。滴定時(shí)盛放KMnO4溶液的儀器為（填儀器名稱(chēng)）。判斷此滴定實(shí)驗(yàn)達(dá)到終點(diǎn)的方法是 。計(jì)算上述樣品中FeSO47H2O的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為 。3（14分）（1）2）Na2FeO4只在堿性環(huán)境中穩(wěn)定存在，所以加入氫氧化鈉可以調(diào)節(jié)溶液顯堿性（3）2Fe2+ + H2O2 + 2H+ = 2Fe3+ + 2H2O （4）2Fe3+ + 3ClO- + 10OH- = 2FeO42- + 3Cl- + 5H2O（5）高（6）低 ， 既能消毒殺菌又能凈水（或無(wú)毒或方便保存等）4. （共14分。每空2分）（1）正O2

20、 + 4e+ 2H2O=4OH 6（2）12 4Na + TiCl4 4NaCl + Ti（3） CO(g) + 2H2(g) CH3OH(g) DH=kJmol-15（13分）（1）_ Al2O3_+ 2NaOH = 2NaAlO2 + H2O_ 2分_ SiO2 + 2NaOH = Na2SiO3 + H2O 2分 2Fe2+ +H2O2+2H+ = 2Fe3+ + 2H2O 2分1100nm 1分（2）TiO2 + 4e- = Ti + 2O2-_ 2分利用高溫使碳與O2反應(yīng)減小O2的濃度，并利用反應(yīng)放熱，使生成更多TiCl42分（3）TiO2(s) + 2Cl2(g) + C(s)=

21、TiCl4(g) + CO2(g)；H=243kJ/mol 2分6（15分）（1）Cl2 + S2= 2Cl+ S（2分）有無(wú)色氣泡產(chǎn)生，溶液出現(xiàn)渾濁（2分）（4分）假設(shè)主要操作現(xiàn)象結(jié)論假設(shè)1： Cl2與水反應(yīng)生成有強(qiáng)氧化性的HClO，有漂白作用使紅色褪去取少量褪色溶液于試管中，滴加酚酞顯紅色假設(shè)1正確假設(shè)2：假設(shè)主要操作現(xiàn)象結(jié)論假設(shè)1： Cl2與水反應(yīng)生成有強(qiáng)氧化性的HClO，有漂白作用使紅色褪去取少量褪色溶液于試管中，加入適量NaOH溶液顯紅色假設(shè)2正確假設(shè)2：（2） Cl2（1分）SO2Br22H2O=2HBrH2SO4（2分）苦鹵樣品的體積、Mg(OH)2沉淀的質(zhì)量（2分） 97.7

22、mol（2分）7（15分）（1）負(fù)（2分） SO22H2O2eSO424H（2分）利用上述電池，可回收大量有效能，副產(chǎn)品為H2SO4，減少環(huán)境污染，實(shí)現(xiàn)（能質(zhì)）共生。（2分）（2）防止亞硫酸銨被氧化（1分ABCD（4分） K2SO4在有機(jī)溶劑乙二醇中溶解度小，能充分析出（2分） 4(NH4)2SO32NO24(NH4)2SO4N2（2分）8（15分）（1）2Fe3+ + Fe = 3Fe2+ （2）b （3）過(guò)濾 （4）溶液中存在平衡：TiO2+ + 2H2O H2TiO3 + 2H+，當(dāng)加入熱水稀釋、升溫后，平衡正向移動(dòng)，生成H2TiO3。（3分）（說(shuō)明：寫(xiě)出離子方程式或化學(xué)方程式得1分，從

23、稀釋和升溫角度正確分析平衡移動(dòng)各得1分。）（5）MnO2 + 2Fe2+ + 4H+ = Mn2+ + 2Fe3+ + 2H2O通電一定條件（6） 2O2- - 4e- = O2（同時(shí)寫(xiě)出C + O2 = CO2不扣分）或 C + 2O2- - 4e- = CO2制備TiO2時(shí)，在電解槽發(fā)生如下反應(yīng)：2CaO = 2Ca + O2， 2Ca + TiO2 = Ti + 2CaO，一定條件由此可見(jiàn)，CaO的量不變。（兩個(gè)方程式各1分，不寫(xiě)“一定條件”不扣分）或：制備TiO2時(shí)，在電解槽發(fā)生如下反應(yīng)：陰極：2Ca2+ + 4e- = 2Ca 陽(yáng)極：2O2- - 4e- = O22Ca + TiO2 = Ti + 2CaO，由此可見(jiàn)，CaO的量不變。（電極反應(yīng)式和化學(xué)方程式各1分，不寫(xiě)“一定條件”不扣分）。A12O33C123C2A1C133CO950 （2分）9（14分）（1）（2）SO32-C12H2OSO42-2C1-2H+（2分） （3）除去FeCl3（2分）（4）Fe3+3OH-=Fe(OH)3 (2分) Al3+