2017年北京市高考化學試卷

2017年北京市高考化學試卷一、本部分共7小題，每小題6分，共42分．在每小題列出的四個選項中，選出最符合題目要求的一項．1．（6分）古絲綢之路貿(mào)易中的下列商品，主要成分屬于無機物的是（）A．瓷器 B．絲綢 C．茶葉 D．中草藥 2．（6分）2016年IUPAC命名117號元素為Ts（中文名“”，tián），Ts的原子核外最外層電子數(shù)是7，下列說法不正確的是（）A．Ts是第七周期第ⅦA族元素 B．Ts的同位素原子具有相同的電子數(shù) C．Ts在同族元素中非金屬性最弱 D．中子數(shù)為176的Ts核素符號是Ts 3．（6分）下列變化中，氣體被還原的是（）A．二氧化碳使Na2O2固體變白 B．氯氣使KBr溶液變黃 C．乙烯使Br2的四氯化碳溶液褪色 D．氨氣使AlCl3溶液產(chǎn)生白色沉淀 4．（6分）我國在CO2催化加氫制取汽油方面取得突破性進展，CO2轉(zhuǎn)化過程示意圖如下：下列說法不正確的是（）A．反應(yīng)①的產(chǎn)物中含有水 B．反應(yīng)②中只有碳碳鍵形成 C．汽油主要是C5～C11的烴類混合物 D．圖中a的名稱是2﹣甲基丁烷 5．（6分）根據(jù)SO2通入不同溶液中實驗現(xiàn)象，所得結(jié)論不正確的是（）實驗現(xiàn)象結(jié)論A含HCl、BaCl2的FeCl3溶液產(chǎn)生白色沉淀SO2有還原性BH2S溶液產(chǎn)生黃色沉淀SO2有氧化性C酸性KMnO4溶液紫色溶液褪色SO2有漂白性DNa2SiO3溶液產(chǎn)生膠狀沉淀酸性：H2SO3＞H2SiO3A．A B．B C．C D．D 6．（6分）聚維酮碘的水溶液是一種常見的碘伏類緩釋消毒劑，聚維酮通過氫鍵與HI3形成聚維酮碘，其結(jié)構(gòu)表示如下（圖中虛線表示氫鍵）下列說法不正確的是（）A．聚維酮的單體是 B．聚維酮分子由（m+n）個單體聚合而成 C．聚維酮碘是一種水溶性物質(zhì) D．聚維酮在一定條件下能發(fā)生水解反應(yīng) 7．（6分）下述實驗中均有紅棕色氣體產(chǎn)生，對比分析所得結(jié)論不正確的是（）①②③A．由①中的紅棕色氣體，推斷產(chǎn)生的氣體一定是混合氣體 B．紅棕色氣體不能表明②中木炭與濃硝酸產(chǎn)生了反應(yīng) C．由③說明濃硝酸具有揮發(fā)性，生成的紅棕色氣體為還原產(chǎn)物 D．③的氣體產(chǎn)物中檢測出CO2，由此說明木炭一定與濃硝酸發(fā)生了反應(yīng) 二、解答題（共4小題，滿分58分）8．（17分）羥甲香豆素是一種治療膽結(jié)石的藥物，合成路線如下圖所示：已知：RCOOR'+R''OHRCOOR''+R'OH（R、R'、R''代表烴基）（1）A屬于芳香烴，其結(jié)構(gòu)簡式是。B中所含的官能團是。（2）C→D的反應(yīng)類型是。（3）E屬于酯類。僅以乙醇為有機原料，選用必要的無機試劑合成E，寫出有關(guān)化學方程式：。（4）已知：2EF+C2H5OH．F所含官能團有和。（5）以D和F為原料合成羥甲香豆素分為三步反應(yīng)，寫出有關(guān)化合物的結(jié)構(gòu)簡式：9．（13分）TiCl4是由鈦精礦（主要成分為TiO2）制備鈦（Ti）的重要中間產(chǎn)物，制備純TiCl4的流程示意圖如下：資料：TiCl4及所含雜質(zhì)氯化物的性質(zhì)化合物SiCl4TiCl4AlCl3FeCl3MgCl2沸點/℃58136181（升華）3161412熔點/℃﹣6925193304714在TiCl4中的溶解性互溶﹣微溶難溶（1）氯化過程：TiO2與Cl2難以直接反應(yīng)，加碳生成CO和CO2可使反應(yīng)得以進行。已知：TiO2（s）+2Cl2（g）=TiCl4（g）+O2（g）△H1=+175.4kJ?mol﹣12C（s）+O2（g）=2CO（g）△H2=﹣220.9kJ?mol﹣1①沸騰爐中加碳氯化生成TiCl4（g）和CO（g）的熱化學方程式：。②氯化過程中CO和CO2可以相互轉(zhuǎn)化，根據(jù)如圖判斷：CO2生成CO反應(yīng)的△H0（填“＞”“＜”或“=”），判斷依據(jù)：。③氯化反應(yīng)的尾氣須處理后排放，尾氣中的HCl和Cl2經(jīng)吸收可得粗鹽酸、FeCl3溶液，則尾氣的吸收液依次是。④氯化產(chǎn)物冷卻至室溫，經(jīng)過濾得到粗TiCl4混合液，則濾渣中含有。（2）精制過程：粗TiCl4經(jīng)兩步蒸餾得純TiCl4．示意圖如下：物質(zhì)a是，T2應(yīng)控制在。10．（12分）SCR和NSR技術(shù)可有效降低柴油發(fā)動機在空氣過量條件下的NOx排放。（1）SCR（選擇性催化還原）工作原理：①尿素[CO（NH2）2]水溶液熱分解為NH3和CO2，該反應(yīng)的化學方程式：。②反應(yīng)器中NH3還原NO2的化學方程式：。③當燃油中含硫量較高時，尾氣中SO2在O2作用下會形成（NH4）2SO4，使催化劑中毒。用化學方程式表示（NH4）2SO4的形成：。④尿素溶液濃度影響NO2的轉(zhuǎn)化，測定溶液中尿素（M=60g?mol﹣1）含量的方法如下：取ag尿素溶液，將所含氮完全轉(zhuǎn)化為NH3，所得NH3用過量的v1mLc1mol?L﹣1H2SO4溶液吸收完全，剩余H2SO4用v2mLc2mol?L﹣1NaOH溶液恰好中和，則尿素溶液中溶質(zhì)的質(zhì)量分數(shù)是。（2）NSR（NOx儲存還原）工作原理：NOx的儲存和還原在不同時段交替進行，如圖a所示。①通過BaO和Ba（NO3）2的相互轉(zhuǎn)化實現(xiàn)NOx的儲存和還原。儲存NOx的物質(zhì)是。②用H2模擬尾氣中還原性氣體研究了Ba（NO3）2的催化還原過程，該過程分兩步進行，圖b表示該過程相關(guān)物質(zhì)濃度隨時間的變化關(guān)系。第一步反應(yīng)消耗的H2與Ba（NO3）2的物質(zhì)的量之比是。③還原過程中，有時會產(chǎn)生笑氣（N2O）。用同位素示蹤法研究發(fā)現(xiàn)笑氣的產(chǎn)生與NO有關(guān)。在有氧條件下，15NO與NH3以一定比例反應(yīng)時，得到的笑氣幾乎都是15NNO．將該反應(yīng)的化學方程式補充完整：15NNO+H2O。11．（16分）某小組在驗證反應(yīng)“Fe+2Ag+=Fe2++2Ag”的實驗中檢測到Fe3+，發(fā)現(xiàn)和探究過程如下。向硝酸酸化的0.05mol?L﹣1硝酸銀溶液（pH≈2）中加入過量鐵粉，攪拌后靜置，燒杯底部有黑色固體，溶液呈黃色。（1）檢驗產(chǎn)物①取少量黑色固體，洗滌后，（填操作和現(xiàn)象），證明黑色固體中含有Ag。②取上層清液，滴加K3[Fe（CN）6]溶液，產(chǎn)生藍色沉淀，說明溶液中含有。（2）針對“溶液呈黃色”，甲認為溶液中有Fe3+，乙認為鐵粉過量時不可能有Fe3+，乙依據(jù)的原理是（用離子方程式表示）。針對兩種觀點繼續(xù)實驗：①取上層清液，滴加KSCN溶液，溶液變紅，證實了甲的猜測。同時發(fā)現(xiàn)有白色沉淀產(chǎn)生，且溶液顏色變淺、沉淀量多少與取樣時間有關(guān)，對比實驗記錄如下：序號取樣時間/min現(xiàn)象ⅰ3產(chǎn)生大量白色沉淀；溶液呈紅色ⅱ30產(chǎn)生白色沉淀；較3min時量少；溶液紅色較3min時加深ⅲ120產(chǎn)生白色沉淀；較30min時量少；溶液紅色較30min時變淺（資料：Ag+與SCN﹣生成白色沉淀AgSCN）②對Fe3+產(chǎn)生的原因作出如下假設(shè)：假設(shè)a：可能是鐵粉表面有氧化層，能產(chǎn)生Fe3+；假設(shè)b：空氣中存在O2，由于（用離子方程式表示），可產(chǎn)生Fe3+；假設(shè)c：酸性溶液中NO3﹣具有氧化性，可產(chǎn)生Fe3+；假設(shè)d：根據(jù)現(xiàn)象，判斷溶液中存在Ag+，可產(chǎn)生Fe3+。③下列實驗Ⅰ可證實假設(shè)a、b、c不是產(chǎn)生Fe3+的主要原因。實驗Ⅱ可證實假設(shè)d成立。實驗Ⅰ：向硝酸酸化的溶液（pH≈2）中加入過量鐵粉，攪拌后靜置，不同時間取上層清液滴加KSCN溶液，3min時溶液呈淺紅色，30min后溶液幾乎無色。實驗Ⅱ：裝置如圖。其中甲溶液是，操作及現(xiàn)象是。（3）根據(jù)實驗現(xiàn)象，結(jié)合方程式推測實驗ⅰ～ⅲ中Fe3+濃度變化的原因：。2017年北京市高考化學試卷參考答案與試題解析一、本部分共7小題，每小題6分，共42分．在每小題列出的四個選項中，選出最符合題目要求的一項．1．（6分）古絲綢之路貿(mào)易中的下列商品，主要成分屬于無機物的是（）A．瓷器 B．絲綢 C．茶葉 D．中草藥 【考點】3B：無機化合物與有機化合物的概念．【專題】512：物質(zhì)的分類專題．【分析】含有碳元素的化合物為有機物，有機物大多數(shù)能夠燃燒，且多數(shù)難溶于水；無機物指的是不含碳元素的化合物，無機物多數(shù)不能燃燒，據(jù)此分析．【解答】解：A、瓷器是硅酸鹽產(chǎn)品，不含碳元素，不是有機物，是無機物，故A正確；B、絲綢的主要成分是蛋白質(zhì)，是有機物，故B錯誤；C、茶葉的主要成分是纖維素，是有機物，故C錯誤；D、中草藥的主要成分是纖維素，是有機物，故D錯誤。故選：A?！军c評】本題依托有機物和無機物的概念考查了化學知識與生活中物質(zhì)的聯(lián)系，難度不大，應(yīng)注意有機物中一定含碳元素，但含碳元素的卻不一定是有機物．2．（6分）2016年IUPAC命名117號元素為Ts（中文名“”，tián），Ts的原子核外最外層電子數(shù)是7，下列說法不正確的是（）A．Ts是第七周期第ⅦA族元素 B．Ts的同位素原子具有相同的電子數(shù) C．Ts在同族元素中非金屬性最弱 D．中子數(shù)為176的Ts核素符號是Ts 【考點】8G：原子結(jié)構(gòu)與元素的性質(zhì)．【專題】51C：元素周期律與元素周期表專題．【分析】A．根據(jù)原子核外電子排布規(guī)則，該原子結(jié)構(gòu)示意圖為，據(jù)此判斷該元素在周期表中的位置；B．同種元素的不同核素互為同位素，同種元素原子一定具有相同電子數(shù)；C．同一主族元素，原子序數(shù)越大非金屬性越弱；D．質(zhì)量數(shù)=質(zhì)子數(shù)+中子數(shù)，元素符號的左上角為質(zhì)量數(shù)、左下角為質(zhì)子數(shù)。【解答】解：A．該原子結(jié)構(gòu)示意圖為，該元素位于第七周期、第VIIA族，故A正確；B．同位素具有相同質(zhì)子數(shù)、不同中子數(shù)，而原子的質(zhì)子數(shù)=核外電子總數(shù)，則TS的同位素原子具有相同的電子數(shù)，故B正確；C．同一主族元素中，隨著原子序數(shù)越大，元素的非金屬性逐漸減弱，則TS在同族元素中非金屬性最弱，故C正確；D．該元素的質(zhì)量數(shù)=質(zhì)子數(shù)+中子數(shù)=176+117=293，該原子正確的表示方法為：117293Ts，故D錯誤；故選：D?！军c評】本題考查原子結(jié)構(gòu)與元素性質(zhì)，題目難度不大，明確原子結(jié)構(gòu)與元素周期律的關(guān)系為解答關(guān)鍵，注意掌握原子構(gòu)成及表示方法，試題培養(yǎng)了學生的分析能力及靈活應(yīng)用能力。3．（6分）下列變化中，氣體被還原的是（）A．二氧化碳使Na2O2固體變白 B．氯氣使KBr溶液變黃 C．乙烯使Br2的四氯化碳溶液褪色 D．氨氣使AlCl3溶液產(chǎn)生白色沉淀 【考點】B1：氧化還原反應(yīng)．【專題】515：氧化還原反應(yīng)專題．【分析】A．過氧化鈉與二氧化碳的反應(yīng)中，二氧化碳既不是氧化劑又不是還原劑；B．氯氣將溴離子氧化成溴單質(zhì)；C．溴的化合價從0變?yōu)椹?，做氧化劑，則乙烯被氧化；D．氨氣與氯化鋁溶液反應(yīng)生成氫氧化鋁沉淀和氯化銨，該反應(yīng)不屬于氧化還原反應(yīng)．【解答】解：A．二氧化碳與淡黃色的Na2O2反應(yīng)生成白色的碳酸鈉，該反應(yīng)中Na2O2既是氧化劑又是還原劑，二氧化碳不是氧化劑和還原劑，故A錯誤；B．氯氣使KBr溶液變黃，該反應(yīng)中氯氣做氧化劑，反應(yīng)中被還原，故B正確；C．乙烯與溴的反應(yīng)中，溴做氧化劑，乙烯被氧化，故C錯誤；D．氨氣與AlCl3溶液的反應(yīng)不是氧化還原反應(yīng)，故D錯誤；故選：B?！军c評】本題考查氧化還原反應(yīng)的應(yīng)用，題目難度不大，明確氧化還原反應(yīng)的實質(zhì)為解答關(guān)鍵，注意掌握氧化反應(yīng)與還原反應(yīng)的區(qū)別，試題側(cè)重基礎(chǔ)知識的考查，培養(yǎng)了學生的靈活應(yīng)用能力．4．（6分）我國在CO2催化加氫制取汽油方面取得突破性進展，CO2轉(zhuǎn)化過程示意圖如下：下列說法不正確的是（）A．反應(yīng)①的產(chǎn)物中含有水 B．反應(yīng)②中只有碳碳鍵形成 C．汽油主要是C5～C11的烴類混合物 D．圖中a的名稱是2﹣甲基丁烷 【考點】FG：碳族元素簡介．【專題】525：碳族元素．【分析】A．從質(zhì)量守恒的角度判斷，二氧化碳和氫氣反應(yīng)，生成物中應(yīng)含有氫；B．反應(yīng)②生成烴類物質(zhì)，含有C﹣C鍵、C﹣H鍵；C．汽油所含烴類物質(zhì)常溫下為液態(tài)，易揮發(fā)；D．圖中a烴含有5個C，且有一個甲基．【解答】解：A．從質(zhì)量守恒的角度判斷，二氧化碳和氫氣反應(yīng)，反應(yīng)為CO2+H2=CO+H2O，則產(chǎn)物中含有水，故A正確；B．反應(yīng)②生成烴類物質(zhì)，含有C﹣C鍵、C﹣H鍵，故B錯誤；C．汽油所含烴類物質(zhì)常溫下為液態(tài)，易揮發(fā)，主要是C5～C11的烴類混合物，故C正確；D．圖中a烴含有5個C，且有一個甲基，應(yīng)為2﹣甲基丁烷，故D正確。故選：B?！军c評】本題綜合考查碳循環(huán)知識，為高頻考點，側(cè)重考查學生的分析能力，本題注意把握化學反應(yīng)的特點，把握物質(zhì)的組成以及有機物的結(jié)構(gòu)和命名，難度不大．5．（6分）根據(jù)SO2通入不同溶液中實驗現(xiàn)象，所得結(jié)論不正確的是（）實驗現(xiàn)象結(jié)論A含HCl、BaCl2的FeCl3溶液產(chǎn)生白色沉淀SO2有還原性BH2S溶液產(chǎn)生黃色沉淀SO2有氧化性C酸性KMnO4溶液紫色溶液褪色SO2有漂白性DNa2SiO3溶液產(chǎn)生膠狀沉淀酸性：H2SO3＞H2SiO3A．A B．B C．C D．D 【考點】F5：二氧化硫的化學性質(zhì)；FH：硅和二氧化硅．【專題】523：氧族元素．【分析】A．鐵離子能夠?qū)⒍趸蜓趸闪蛩?，生成的白色沉淀為硫酸鋇，二氧化硫被氧化；B．黃色沉淀為S單質(zhì)，結(jié)合化合價變化分析；C．酸性高錳酸鉀溶液具有強氧化性，能夠氧化二氧化硫；D．生成的膠狀沉淀為H2SiO3，根據(jù)強酸制取弱酸原理分析．【解答】解：A．FeCl3將SO2氧化成硫酸根離子，硫酸根離子與BaCl2反應(yīng)生成硫酸鋇沉淀，該反應(yīng)中二氧化硫被氧化，表現(xiàn)了還原性，故A正確；B．SO2與H2S反應(yīng)生成S單質(zhì)，該反應(yīng)中SO2中+4價S元素被還原生成0價的單質(zhì)S，二氧化硫被還原，做氧化劑，故B正確；C．酸性KMnO4溶液能夠氧化SO2，導(dǎo)致溶液褪色，SO2表現(xiàn)了還原性，故C錯誤；D．Na2SiO3溶液中通入二氧化硫生成H2SiO3，說明亞硫酸的酸性較強，即酸性：H2SO3＞H2SiO3，故D正確；故選：C?！军c評】本題考查二氧化硫的性質(zhì)，題目難度中等，明確常見元素及其化合物性質(zhì)為解答關(guān)鍵，注意掌握二氧化硫的化學性質(zhì)，試題有利于提高學生的分析、理解能力及綜合應(yīng)用能力．6．（6分）聚維酮碘的水溶液是一種常見的碘伏類緩釋消毒劑，聚維酮通過氫鍵與HI3形成聚維酮碘，其結(jié)構(gòu)表示如下（圖中虛線表示氫鍵）下列說法不正確的是（）A．聚維酮的單體是 B．聚維酮分子由（m+n）個單體聚合而成 C．聚維酮碘是一種水溶性物質(zhì) D．聚維酮在一定條件下能發(fā)生水解反應(yīng) 【考點】L1：有機高分子化合物的結(jié)構(gòu)和性質(zhì)．【專題】53：有機化學基礎(chǔ)．【分析】由高聚物結(jié)構(gòu)簡式可知的單體為，高聚物可與HI3形成氫鍵，則也可與水形成氫鍵，可溶于水，含有肽鍵，可發(fā)生水解，以此解答該題．【解答】解：A．由高聚物結(jié)構(gòu)簡式可知聚維酮的單體是，故A正確；B．由2m+n個單體加聚生成，故B錯誤；C．高聚物可與HI3形成氫鍵，則也可與水形成氫鍵，可溶于水，故C正確；D．含有肽鍵，具有多肽化合物的性質(zhì)，可發(fā)生水解生成氨基和羧基，故D正確。故選：B。【點評】本題為2017年北京考題，側(cè)重考查有機物的結(jié)構(gòu)和性質(zhì)，涉及高聚物單體以及性質(zhì)的判斷，注意把握氫鍵以及官能團的性質(zhì)，題目有利于培養(yǎng)學生的分析能力，難度不大．7．（6分）下述實驗中均有紅棕色氣體產(chǎn)生，對比分析所得結(jié)論不正確的是（）①②③A．由①中的紅棕色氣體，推斷產(chǎn)生的氣體一定是混合氣體 B．紅棕色氣體不能表明②中木炭與濃硝酸產(chǎn)生了反應(yīng) C．由③說明濃硝酸具有揮發(fā)性，生成的紅棕色氣體為還原產(chǎn)物 D．③的氣體產(chǎn)物中檢測出CO2，由此說明木炭一定與濃硝酸發(fā)生了反應(yīng) 【考點】EG：硝酸的化學性質(zhì)．【專題】524：氮族元素．【分析】題中涉及實驗都在加熱條件下，濃硝酸不穩(wěn)定，加熱分解生成的二氧化氮氣體為紅棕色，且加熱條件下，濃硝酸可與碳發(fā)生氧化還原反應(yīng)，以此解答該題?！窘獯稹拷猓篈．加熱條件下，濃硝酸分解生成二氧化氮和氧氣，則產(chǎn)生的氣體一定是混合氣體，故A正確；B．在加熱條件下，濃硝酸可分解生成二氧化氮，不一定與碳反應(yīng)生成，故B正確；C．硝酸中N元素化合價為+5價，生成二氧化氮的N元素化合價為+4價，化合價降低，在生成的紅棕色氣體為還原產(chǎn)物，故C正確；D．碳加熱至紅熱，可與空氣中氧氣反應(yīng)生成二氧化碳，不一定是與濃硝酸發(fā)生了反應(yīng)，故D錯誤。故選：D?！军c評】本題為2017年北京考題，考查濃硝酸的性質(zhì)，側(cè)重考查學生的分析能力和元素化合物知識的綜合理解和運用，注意把握物質(zhì)的性質(zhì)以及實驗的嚴密性和可行性的評價，難度不大。二、解答題（共4小題，滿分58分）8．（17分）羥甲香豆素是一種治療膽結(jié)石的藥物，合成路線如下圖所示：已知：RCOOR'+R''OHRCOOR''+R'OH（R、R'、R''代表烴基）（1）A屬于芳香烴，其結(jié)構(gòu)簡式是。B中所含的官能團是硝基。（2）C→D的反應(yīng)類型是取代反應(yīng)。（3）E屬于酯類。僅以乙醇為有機原料，選用必要的無機試劑合成E，寫出有關(guān)化學方程式：CH3COOH+CH3CH2OHCH3COOCH2CH3+H2O。（4）已知：2EF+C2H5OH．F所含官能團有和。（5）以D和F為原料合成羥甲香豆素分為三步反應(yīng)，寫出有關(guān)化合物的結(jié)構(gòu)簡式：【考點】HC：有機物的合成．【專題】534：有機物的化學性質(zhì)及推斷．【分析】由羥甲香豆素結(jié)構(gòu)簡式可知D為，則C為，B為，則A為，由題中（3）信息可知E為CH3COOCH2CH3，由（4）可知F為CH3CH2OOCCH2COCH3，以此解答（1）～（4）；（5）以D和F為原料，生成中間產(chǎn)物1為，為加成反應(yīng)，然后生成中間產(chǎn)物2為，發(fā)生的為酯交換反應(yīng)，即信息2反應(yīng)，最后發(fā)生消去反應(yīng)可生成羥甲香豆素，以此解答該題。【解答】解：（1）由以上分析可知A為，B為，含有的官能團為硝基，故答案為：；硝基；（2）C為，發(fā)生取代反應(yīng)生成，故答案為：取代反應(yīng)；（3）E為CH3COOCH2CH3，可由乙酸和乙醇發(fā)生酯化反應(yīng)生成，方程式為CH3COOH+CH3CH2OHCH3COOCH2CH3+H2O，故答案為：CH3COOH+CH3CH2OHCH3COOCH2CH3+H2O；（4）F為CH3CH2OOCCH2COCH3，含有的官能團為和，故答案為：；（5）以D和F為原料，生成中間產(chǎn)物1為，為加成反應(yīng)，然后生成中間產(chǎn)物2，發(fā)生的為酯交換反應(yīng)，即信息2反應(yīng)，最后發(fā)生消去反應(yīng)可生成羥甲香豆素。故答案為：；?！军c評】本題為2017年北京考題，側(cè)重考查有機物的合成，為高考常見題型，注意把握題給信息以及官能團的變化，為解答該類題目的關(guān)鍵，題目難度中等，有利于培養(yǎng)學生的分析能力。9．（13分）TiCl4是由鈦精礦（主要成分為TiO2）制備鈦（Ti）的重要中間產(chǎn)物，制備純TiCl4的流程示意圖如下：資料：TiCl4及所含雜質(zhì)氯化物的性質(zhì)化合物SiCl4TiCl4AlCl3FeCl3MgCl2沸點/℃58136181（升華）3161412熔點/℃﹣6925193304714在TiCl4中的溶解性互溶﹣微溶難溶（1）氯化過程：TiO2與Cl2難以直接反應(yīng)，加碳生成CO和CO2可使反應(yīng)得以進行。已知：TiO2（s）+2Cl2（g）=TiCl4（g）+O2（g）△H1=+175.4kJ?mol﹣12C（s）+O2（g）=2CO（g）△H2=﹣220.9kJ?mol﹣1①沸騰爐中加碳氯化生成TiCl4（g）和CO（g）的熱化學方程式：TiO2（s）+2Cl2（g）+2C（s）=TiCl4（g）+2CO（g）△H=﹣45.5kJ?mol﹣1。②氯化過程中CO和CO2可以相互轉(zhuǎn)化，根據(jù)如圖判斷：CO2生成CO反應(yīng)的△H＞0（填“＞”“＜”或“=”），判斷依據(jù)：溫度越高，CO的物質(zhì)的量越多而CO2的物質(zhì)的量少，說明CO2生成CO的反應(yīng)是吸熱反應(yīng)。③氯化反應(yīng)的尾氣須處理后排放，尾氣中的HCl和Cl2經(jīng)吸收可得粗鹽酸、FeCl3溶液，則尾氣的吸收液依次是飽和食鹽水、氯化亞鐵溶液。④氯化產(chǎn)物冷卻至室溫，經(jīng)過濾得到粗TiCl4混合液，則濾渣中含有MgCl2、FeCl3、AlCl3。（2）精制過程：粗TiCl4經(jīng)兩步蒸餾得純TiCl4．示意圖如下：物質(zhì)a是SiCl4，T2應(yīng)控制在136℃左右。【考點】U3：制備實驗方案的設(shè)計．【專題】546：無機實驗綜合．【分析】由制備純TiCl4的流程示意圖，鈦精礦與氯氣、C發(fā)生氯化過程，反應(yīng)為TiO2+2Cl2+2CTiCl4+2CO，結(jié)合表格中數(shù)據(jù)可知，蒸餾得到純TiCl4，（1）①由I．TiO2（s）+2Cl2（g）=TiCl4（g）+O2（g）△H1=+175.4kJ?mol﹣1II.2C（s）+O2（g）=2CO（g）△H2=﹣220.9kJ?mol﹣1，結(jié)合蓋斯定律可知，I+II得到TiO2（s）+2Cl2（g）+2C（s）=TiCl4（g）+2CO（g）；②氯化過程中CO和CO2可以相互轉(zhuǎn)化，溫度高時CO的物質(zhì)的量多、CO2的物質(zhì)的量少；③尾氣中的HCl和Cl2經(jīng)吸收可得粗鹽酸、FeCl3溶液，食鹽水吸收HCl，氯化亞鐵吸收氯氣；④過濾得到粗TiCl4混合液，可能混有反應(yīng)物中固體物質(zhì)；（2）粗TiCl4經(jīng)兩步蒸餾得純TiCl4，由圖及表格數(shù)據(jù)可知，先分離出SiCl4，后分離出TiCl4?！窘獯稹拷猓河芍苽浼僒iCl4的流程示意圖，鈦精礦與氯氣、C發(fā)生氯化過程，反應(yīng)為TiO2+2Cl2+2CTiCl4+2CO，結(jié)合表格中數(shù)據(jù)可知，蒸餾得到純TiCl4，（1）①由I．TiO2（s）+2Cl2（g）=TiCl4（g）+O2（g）△H1=+175.4kJ?mol﹣1II.2C（s）+O2（g）=2CO（g）△H2=﹣220.9kJ?mol﹣1，結(jié)合蓋斯定律可知，I+II得到TiO2（s）+2Cl2（g）+2C（s）=TiCl4（g）+2CO（g），△H=（+175.4kJ?mol﹣1）+（﹣220.9kJ?mol﹣1）=﹣45.5kJ?mol﹣1，即熱化學方程式為TiO2（s）+2Cl2（g）+2C（s）=TiCl4（g）+2CO（g）△H=﹣45.5kJ?mol﹣1，故答案為：TiO2（s）+2Cl2（g）+2C（s）=TiCl4（g）+2CO（g）△H=﹣45.5kJ?mol﹣1；②因溫度越高，CO的物質(zhì)的量越多而CO2的物質(zhì)的量少，說明CO2生成CO的反應(yīng)是吸熱反應(yīng)，所以△H＞0，故答案為：＞；溫度越高，CO的物質(zhì)的量越多而CO2的物質(zhì)的量少，說明CO2生成CO的反應(yīng)是吸熱反應(yīng)；③尾氣中的HCl和Cl2經(jīng)吸收可得粗鹽酸、FeCl3溶液，食鹽水吸收HCl，氯化亞鐵吸收氯氣生成氯化鐵，則尾氣的吸收液依次是飽和食鹽水、氯化亞鐵溶液，故答案為：飽和食鹽水、氯化亞鐵溶液；④由反應(yīng)可知，氯化產(chǎn)物冷卻至室溫，經(jīng)過濾得到粗TiCl4混合液，結(jié)合表格中氯化物的性質(zhì)可知濾渣中含有MgCl2、FeCl3、AlCl3，故答案為：MgCl2、AlCl3、FeCl3；（2）粗TiCl4經(jīng)兩步蒸餾得純TiCl4，由圖及表格數(shù)據(jù)可知，先分離出SiCl4，后分離出TiCl4，則先控制溫度T1為58℃左右時分離出物質(zhì)a為SiCl4，控制溫度T2為136℃左右時分離出純TiCl4，故答案為：SiCl4；136℃左右。【點評】本題考查物質(zhì)的制備實驗，為高頻考點，把握流程中發(fā)生的反應(yīng)、混合物分離提純、發(fā)生的反應(yīng)為解答的關(guān)鍵，側(cè)重分析與實驗?zāi)芰Φ目疾?，注意反?yīng)原理與實驗的結(jié)合，題目難度不大。10．（12分）SCR和NSR技術(shù)可有效降低柴油發(fā)動機在空氣過量條件下的NOx排放。（1）SCR（選擇性催化還原）工作原理：①尿素[CO（NH2）2]水溶液熱分解為NH3和CO2，該反應(yīng)的化學方程式：CO（NH2）2+H2O2NH3↑+CO2↑。②反應(yīng)器中NH3還原NO2的化學方程式：8NH3+6NO27N2+12H2O。③當燃油中含硫量較高時，尾氣中SO2在O2作用下會形成（NH4）2SO4，使催化劑中毒。用化學方程式表示（NH4）2SO4的形成：2SO2+O2+4NH3+2H2O═2（NH4）2SO4。④尿素溶液濃度影響NO2的轉(zhuǎn)化，測定溶液中尿素（M=60g?mol﹣1）含量的方法如下：取ag尿素溶液，將所含氮完全轉(zhuǎn)化為NH3，所得NH3用過量的v1mLc1mol?L﹣1H2SO4溶液吸收完全，剩余H2SO4用v2mLc2mol?L﹣1NaOH溶液恰好中和，則尿素溶液中溶質(zhì)的質(zhì)量分數(shù)是。（2）NSR（NOx儲存還原）工作原理：NOx的儲存和還原在不同時段交替進行，如圖a所示。①通過BaO和Ba（NO3）2的相互轉(zhuǎn)化實現(xiàn)NOx的儲存和還原。儲存NOx的物質(zhì)是BaO。②用H2模擬尾氣中還原性氣體研究了Ba（NO3）2的催化還原過程，該過程分兩步進行，圖b表示該過程相關(guān)物質(zhì)濃度隨時間的變化關(guān)系。第一步反應(yīng)消耗的H2與Ba（NO3）2的物質(zhì)的量之比是8：1。③還原過程中，有時會產(chǎn)生笑氣（N2O）。用同位素示蹤法研究發(fā)現(xiàn)笑氣的產(chǎn)生與NO有關(guān)。在有氧條件下，15NO與NH3以一定比例反應(yīng)時，得到的笑氣幾乎都是15NNO．將該反應(yīng)的化學方程式補充完整：415NO+4NH3+3O2415NNO+6H2O。【考點】5A：化學方程式的有關(guān)計算；EK：氮的氧化物的性質(zhì)及其對環(huán)境的影響；FE："三廢"處理與環(huán)境保護．【專題】52：元素及其化合物；559：利用化學方程式的計算．【分析】（1）①尿素[CO（NH2）2]水溶液熱分解為NH3和CO2，結(jié)合原子守恒配平書寫化學方程式；②反應(yīng)器中NH3還原NO2生成氮氣和水，根據(jù)電子守恒和原子守恒可得此反應(yīng)的化學方程式；③SO2在O2作用下與NH3、H2O反應(yīng)形成（NH4）2SO4，此反應(yīng)中SO2是還原劑，氧氣是氧化劑，結(jié)合電子守恒和原子守恒可得此反應(yīng)的化學方程式；④涉及反應(yīng)為2NH3+H2SO4=n（NH4）2SO4，2NaOH+H2SO4=Na2SO4+H2O，由方程式可知n（NaOH）+n（NH3）=2n（H2SO4），以此計算；（2）①由圖a可知儲存NOx的物質(zhì)是BaO；②第一步反應(yīng)中H2被氧化生成水，化合價由0價升高到+1價，Ba（NO3）2的N元素化合價由+5價降低到﹣3價，生成氨氣，結(jié)合得失電子數(shù)目相等計算；③在有氧條件下15NO與NH3以一定比例反應(yīng)時，得到的笑氣幾乎都是15NNO，由N元素守恒可知15NO與NH3應(yīng)為1：1，結(jié)合電子得失相等配平．【解答】解：（1）①尿素[CO（NH2）2]水溶液熱分解為NH3和CO2，反應(yīng)物為尿素和水，反應(yīng)生成物為氨氣和水，原子守恒書寫化學方程式為：CO（NH2）2+H2O2NH3↑+CO2↑，故答案為：CO（NH2）2+H2O2NH3↑+CO2↑；②NH3在催化劑作用下還原NO2生成氮氣和水，反應(yīng)的化學方程式為8NH3+6NO27N2+12H2O，故答案為：8NH3+6NO27N2+12H2O；③SO2在O2作用下與NH3、H2O反應(yīng)形成（NH4）2SO4，此反應(yīng)中SO2是還原劑，氧氣是氧化劑，反應(yīng)的化學方程式為2SO2+O2+4NH3+2H2O═2（NH4）2SO4，故答案為：2SO2+O2+4NH3+2H2O═2（NH4）2SO4；④涉及反應(yīng)為2NH3+H2SO4=n（NH4）2SO4，2NaOH+H2SO4=Na2SO4+H2O，反應(yīng)中n（H2SO4）=v1×c1×10﹣3mol，n（NaOH）=v2×c2×10﹣3mol，由方程式可知n（NaOH）+n（NH3）=2n（H2SO4），則n（NH3）=（2v1×c1×10﹣3﹣v2×c2×10﹣3）mol，則m（CO（NH2）2）=×（2v1×c1×10﹣3﹣v2×c2×10﹣3）mol×60g/mol=（0.06v1c1﹣0.03v2c2）g，尿素溶液中溶質(zhì)的質(zhì)量分數(shù)是=，故答案為：；（2）①由圖示可知BaO和NOx反應(yīng)生成Ba（NO3）2，Ba（NO3）2再還原為N2，則儲存NOx的物質(zhì)為BaO，故答案為：BaO；②第一步反應(yīng)中H2被氧化生成水，化合價由0價升高到+1價，Ba（NO3）2的N元素化合價由+5價降低到﹣3價，生成氨氣，則1molBa（NO3）2生成氨氣轉(zhuǎn)移16mol電子，參加反應(yīng)的氫氣的物質(zhì)的量為=8mol，則消耗的H2與Ba（NO3）2的物質(zhì)的量之比是8：1，故答案為：8：1；③在有氧條件下15NO與NH3以一定比例反應(yīng)時，得到的笑氣幾乎都是15NNO，由N元素守恒可知15NO與NH3應(yīng)為1：1，可知反應(yīng)的化學方程式為415NO+4NH3+3O2415NNO+6H2O，故答案為：415NO+4NH3+3O2；4；6．【點評】本題為2017北京考題，題目以氮氧化物為載體考查元素化合物知識以及化學方程式的相關(guān)計算，側(cè)重于學生的分析能力和計算能力的考查，題目難度中等，注意把握題給信息，結(jié)合質(zhì)量守恒計算該題．11．（16分）某小組在驗證反應(yīng)“Fe+2Ag+=Fe2++2Ag”的實驗中檢測到Fe3+，發(fā)現(xiàn)和探究過程如下。向硝酸酸化的0.05mol?L﹣1硝酸銀溶液（pH≈2）中加入過量鐵粉，攪拌后靜置，燒杯底部有黑色固體，溶液呈黃色。（1）檢驗產(chǎn)物①取少量黑色固體，洗滌后，加入足量稀鹽酸（或稀硫酸）酸化，固體未完全溶解（填操作和現(xiàn)象），證明黑色固體中含有Ag。②取上層清液，滴加K3[Fe（CN）6]溶液，產(chǎn)生藍色沉淀，說明溶液中含有Fe2+。（2）針對“溶液呈黃色”，甲認為溶液中有Fe3+，乙認為鐵粉過量時不可能有Fe3+，乙依據(jù)的原理是Fe+2Fe3+=3Fe2+（用離子方程式表示）。針對兩種觀點繼續(xù)實驗：①取上層清液，滴加KSCN溶液，溶液變紅，證實了甲的猜測。同時發(fā)現(xiàn)有白色沉淀產(chǎn)生，且溶液顏色變淺、沉淀量多少與取樣時間有關(guān)，對比實驗記錄如下：序號取樣時間/min現(xiàn)象ⅰ3產(chǎn)生大量白色沉淀；溶液呈紅色ⅱ30產(chǎn)生白色沉淀；較3min時量少；溶液紅色較3min時加深ⅲ120產(chǎn)生白色沉淀；較30min時量少；溶液紅色較30min時變淺（資料：Ag+與SCN﹣生成白色沉淀AgSCN）②對Fe3+產(chǎn)生的原因作出如下假設(shè)：假設(shè)a：可能是鐵粉表面有氧化層，能產(chǎn)生Fe3+；假設(shè)b：空氣中存在O2，由于4Fe2++O2+4H+=4Fe3++2H2O（用離子方程式表示），可產(chǎn)生Fe3+；假設(shè)c：酸性溶液中NO3﹣具有氧化性，可產(chǎn)生Fe3+；假設(shè)d：根據(jù)白色沉淀現(xiàn)象，判斷溶液中存在Ag+，可產(chǎn)生Fe3+。③