高三化学冲刺精品北京市各城区一模化学试题精选化学工艺流程含答案.docx
《高三化学冲刺精品北京市各城区一模化学试题精选化学工艺流程含答案.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《高三化学冲刺精品北京市各城区一模化学试题精选化学工艺流程含答案.docx（16页珍藏版）》请在冰豆网上搜索。
高三化学冲刺精品北京市各城区一模化学试题精选化学工艺流程含答案
【2012年高三化学冲刺精品】
2012北京市各城区一模试题精选【化学工艺流程】（含答案）
1．（海淀26）（15分）工业上，以钛铁矿为原料制备二氧化钛的工艺流程如下图所示。
钛铁矿主要成分为钛酸亚铁（FeTiO3），其中一部分铁元素在风化过程中会转化为+3价。
已知：
TiOSO4遇水会水解。
（1）步骤②中，用铁粉将Fe3+转化为Fe2+的反应的离子方程式为
。
（2）步骤③中，实现混合物的分离是利用物质的（填字母序号）。
a.熔沸点差异b.溶解性差异c.氧化性、还原性差异
（3）步骤②、③、④中，均需用到的操作是（填操作名称）。
（4）请结合化学用语用化学平衡理论解释步骤④中将TiO2+转化为H2TiO3的原理：
。
（5）可以利用生产过程中的废液与软锰矿（主要成分为MnO2）反应生产硫酸锰
（MnSO4，易溶于水），该反应的离子方程式为。
（6）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）
。
【答案】26．（15分）
（1）2Fe3++Fe===3Fe2+
（2）b
（3）过滤
（4）溶液中存在平衡：
TiO2++2H2O
H2TiO3+2H+，当加入热水稀释、升温后，
平衡正向移动，生成H2TiO3。
（3分）
（说明：
写出离子方程式或化学方程式得1分，从稀释和升温角度正确分析平衡移动各得1分。
）
（5）MnO2+2Fe2++4H+===Mn2++2Fe3++2H2O
（6）①2O2--4e-==O2↑（同时写出C+O2==CO2不扣分）
或C+2O2--4e-==CO2↑
一定条件
通电
②制备TiO2时，在电解槽发生如下反应：
2CaO===2Ca+O2↑，2Ca+TiO2======Ti+2CaO，
由此可见，CaO的量不变。
（两个方程式各1分，不写“一定条件”不扣分）
或：
制备TiO2时，在电解槽发生如下反应：
一定条件
阴极：
2Ca2++4e-==2Ca阳极：
2O2--4e-==O2↑
2Ca+TiO2======Ti+2CaO，
由此可见，CaO的量不变。
（电极反应式和化学方程式各1分，不写“一定条件”不扣分）。
2．（西城26）（14分）工业上以粗食盐（含有少量Ca2+、Mg2+杂质）、氨、石灰石等为
原料，可以制备Na2CO3。
其过程如下图所示。
请回答：
（1）在处理粗盐水的过程中，可加入石灰乳和纯碱作为沉淀剂，则所得滤渣的成分
除过量的沉淀剂外还有。
（2）将CaO投入含有大量的NH4Cl的母液中，能生成可循环使用的NH3，该反应的
化学方程式是。
（3）向饱和食盐水中首先通入的气体是，过程Ⅲ中生成NaHCO3晶体的反
应的化学方程式是。
（4）碳酸钠晶体失水的能量变化示意图如下：
Na2CO3·H2O（s）脱水反应的热化学方程式是。
（5）产品纯碱中常含有NaCl。
取ag混合物与足量稀盐酸充分反应，加热、蒸干、
灼烧，得bg固体。
则该产品中Na2CO3的质量分数是。
（6）熔融Na2CO3可作甲烷——空气燃料电池的电解质，
该电池负极的反应式是。
【答案】26．（14分）
（1）CaCO3、Mg（OH）2（漏写得1分，错答得0分）
（2）2NH4Cl+CaO=CaCl2+2NH3↑+H2O
（3）NH3NH3+H2O+CO2+NaCl=NaHCO3↓+NH4Cl
（4）Na2CO3·H2O（s）=Na2CO3（s）+H2O（g）ΔH=+58.73kJ·mol－1
（5）106（b－a）/11a
（6）CH4－8e－+4CO32－=5CO2+2H2O
3．（东城26）.（14分）某小组根据工业生产原理设计如下转化关系，以获取烧碱和金属钛（Ti）。
（1）燃料电池中通入氧气的电极是（填“正”或“负”）极，
电极反应式是；
用该电池电解饱和食盐水，若消耗32g甲醇，理论上Ⅰ中可生成NaOH________mol。
（2）如图所示，理论上加入Ⅱ中的TiO2和焦炭的物质的量之比是；
由TiCl4得到金属Ti的化学方程式是。
（3）根据Ⅲ中合成甲醇的反应，该小组保持温度不变，在两个相同的恒容密闭容器中
进行实验，有关实验数据如下：
实验编号
T/℃
平衡时压强P/MPa
起始用量/mol
平衡时CO的转化率
放出热量/kJ
n（H2）
n（CO）
Ⅰ
250
2
20
10
90%
a
Ⅱ
250
P1
40
20
c
b
①P14MPa（填“＞”、“＜”或“＝”）；
②实验Ⅰ条件下合成甲醇的热化学方程式是。
【答案】26.（共14分。
每空2分）
（1）正O2+4e－+2H2O=4OH－6
（2）1﹕24Na+TiCl44NaCl+Ti
（3）①<
②CO（g）+2H2（g）CH3OH（g）H=
kJ·mol-1
4．（朝阳27）.（14分）高铁酸钠（Na2FeO4）具有很强的氧化性，是一种新型的绿色净水消毒剂。
工业上可以通过次氯酸钠氧化法制备高铁酸钠，生产过程如下：
回答下列问题：
（1）氢氧化钠的电子式是________。
（2）经过步骤①后，加入NaOH固体的原因是。
（3）步骤②反应的离子方程式是。
（4）从溶液Ⅰ中分离出Na2FeO4后，还有副产品Na2SO4、NaCl，则步骤③中反应的
离子方程式为。
（5）将一定量的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浓度变化如下图曲线Ⅰ、Ⅱ所示，试推测曲线I比曲线II对应的污水pH
________（填“高”或“低”）。
（6）通过计算得知Na2FeO4的消毒效率（以单位质量得到的电子数表示）比氯气的_____（填“高”或“低”），用高铁酸钠代替氯气作净水消毒剂的优点是
（答出两点即可）。
【答案】27．（14分）
（1）
（2）Na2FeO4只在碱性环境中稳定存在，所以加入氢氧化钠可以调节溶液显碱性
（3）2Fe2++H2O2+2H+=2Fe3++2H2O
（4）2Fe3++3ClO-+10OH-=2FeO42-+3Cl-+5H2O
（5）高
（6）低，既能消毒杀菌又能净水（或无毒或方便保存等）
5．（房山26）．（13分）金属钛被称为“21世纪金属”。
（1）工业上用钛矿石（含FeTiO3,含FeO、Al2O3、SiO2等杂质）经过以下流程制得TiO2：
其中，步骤Ⅱ发生的反应为：
2H2SO4+FeTiO3=TiOSO4+FeSO4+2H2O
①步骤Ⅰ中发生反应的化学方程式：
、
。
②将步骤Ⅱ所得FeSO4晶体溶于水，在酸性条件下加入H2O2溶液，可制得具有净水作用的铁盐，该反应的离子方程式为。
③在步骤Ⅲ中需要控制条件以形成TiO2·nH2O胶体，该分散质颗粒直径大小在
____________范围。
（2）可利用TiO2通过下述两种方法制备金属钛：
方法一：
将TiO2作阴极，石墨作阳极，熔融CaO为电解液，用碳块作电解槽池，
电解TiO2制得钛，其阴极发生的反应：
。
方法二：
通过以下反应制备金属钛
①TiO2（s）+2Cl2（g）
TiCl4（g）+O2（g）；△H=+151kJ/mol
②TiCl4+2Mg
2MgCl2+Ti
在实际生产中，需在反应①过程中加入碳才能顺利制得TiCl4，其原因是：
。
（3）若已知：
C（s）+O2（g）=CO2（g）△H=－394kJ/mol，则由固体TiO2、
固体C与Cl2气反应制取气态TiCl4的热化学方程式为
【答案】26．（13分）
（1）①Al2O3_+2NaOH=2NaAlO2+H2O2分
SiO2+2NaOH=Na2SiO3+H2O2分
②2Fe2++H2O2+2H+=2Fe3++2H2O2分
③1～100nm1分
（2）TiO2+4e-=Ti+2O2-2分
利用高温使碳与O2反应减小O2的浓度，并利用反应放热，使生成更多TiCl42分
（3）TiO2（s）+2Cl2（g）+C（s）=TiCl4（g）+CO2（g）；△H=－243kJ/mol2分
6．（丰台27）．（15分）
近年来，为提高能源利用率，西方提出共生系统。
特指为提高经济效益，人类生产活动
尽可能多功能化。
共生工程将会大大促进化学工业的发展。
（1）由于共生工程的应用，利用发电厂产生的SO2制成自发电池，其电池反应方程式为：
2SO2＋O2＋2H2O＝2H2SO4，该电池电动势为1.06V。
实际过程中，将SO2通入电池的极（填“正”或“负”），负极反应式为。
用这种方法处理SO2废气的优点是。
（2）以硫酸工业的SO2尾气、氨水、石灰石、焦炭、碳酸氢铵和氯化钾等为原料，可以合成有重要应用价值的硫化钙、硫酸钾、亚硫酸铵等物质。
合成路线如下：
焦炭
CaCO3空气
CaS
反应III
CaSO4
反应I
CO
CO2
二氧化硫尾气
KCl
碳酸氢铵氨气
K2SO4
反应V
反应IV
CaCO333333
NH4Cl
氨水
（NH4）2SO3·H2O
反应II
生产中，向反应
中的溶液中加入适量还原性很强的对苯二酚等物质，
其目的是。
下列有关说法正确的是。
A．
高温
反应Ⅰ中需鼓入足量空气，以保证二氧化硫充分氧化生成硫酸钙
B．反应
中发生反应的化学方程式为CaSO4＋4C===CaS＋4CO↑
C．反应
需控制在60～70℃,目的之一是减少碳酸氢铵的分解
D．反应
中的副产物氯化铵可用作氮肥
反应
中选用了40%的乙二醇溶液，温度控制在25℃，此时硫酸钾的产率超过90%，选用40%的乙二醇溶液原因是。
（NH4）2SO3可用于电厂等烟道气中脱氮，将氮氧化物转化为氮气，同时生成一种氮肥，形成共生系统。
写出二氧化氮与亚硫酸铵反应的化学方程式。
【答案】27．（15分）
（1）负（2分）
SO2＋2H2O－2e－＝SO42－＋4H＋（2分）
利用上述电池，可回收大量有效能，副产品为H2SO4，
减少环境污染，实现（能质）共生。
（2分）
（2）
防止亚硫酸铵被氧化（1分）
ABCD（4分）
K2SO4在有机溶剂乙二醇中溶解度小，能充分析出（2分）
4（NH4）2SO3＋2NO2＝4（NH4）2SO4＋N2（2分）
7．（石景山27）．（14分）丙烷在燃烧时能放出大量的热，它也是液化石油气的主要成分，作为能源应用于人们的日常生产和生活。
已知：
①2C3H8（g）+7O2（g）＝6CO（g）+8H2O（l）△H1=－2741.8kJ/mol
②2CO（g）+O2（g）＝2CO2（g）ΔH2=－566kJ/mol
（1）反应C3H8（g）+5O2（g）＝3CO2（g）+4H2O（l）的△H=。
（2）现有1molC3H8在不足量的氧气里燃烧，生成1molCO和2molCO2以及气态水，将所有的产物通入一个固定体积为1L的密闭容器中，在一定条件下发生如下可逆反应：
CO（g）+H2O（g）
CO2（g）+H2（g）△H=+41.2kJ/mol
①下列事实能说明该反应达到平衡的是 。
ａ．体系中的压强不发生变化
ｂ．v正（H２）＝v逆（CO）
c．混合气体的平均相对分子质量不发生变化
d．CO2的浓度不再发生变化
②5min后体系达到平衡，经测定，H2为0.8mol，则v（H2）=。
③向平衡体系中充入少量CO则平衡常数（填“增大”、“减小”或“不变”）。
（3）依据
（1）中的反应可以设计一种新型燃料电池，一极通入空气，另一极通入丙烷气
体；燃料电池内部是熔融的掺杂着氧化钇（Y2O3）的氧化锆（ZrO2）晶体，在其内部可
以传导O2-。
在电池内部O2-由极移向极（填“正”或“负”）；电池的
负极电极反应式为。
（4）用上述燃料电池和惰性电极电解足量Mg（NO3）2和NaCl的混合溶液。
电解开始后
阴极的现象为。
【答案】27．（14分）
（1）-2219.9kJ/mol
（2）①bd②0.16mol/（L·min）③不变
（3）正、负
C3H8+10O2--20e-＝3CO2↑+4H2O
（4）有大量无色气泡（或气体）产生，并且有白色沉淀产生
8．（门头沟26）．（14分）无水AlCl3易升华，可用作有机合成的催化剂等。
工业上由铝土矿（主要成分是Al2O3和Fe2O3）和石油焦（主要成分是C）为原料制备无水AlCl3的工艺（碳氯化法）流程如下。
（1）氯化炉中Al2O3、C12和C反应的化学方程式为
。
（2）用Na2SO3溶液可除去冷却器排出尾气中的Cl2，此反应的离子方程式为
。
（3）升华器中主要含有AlCl3和FeCl3，需加入一定量Al，其目的是
。
（4）为测定制得的无水AlCl3产品（含少量FeCl3杂质）的纯度，称取16.25g无水AlCl3样品，溶于过量的NaOH溶液，过滤出沉淀物，沉淀物经洗涤、灼烧、冷却、称重，残留固体质量为0.32g。
①此过程涉及反应的离子方程式为
。
。
②AlCl3产品的纯度为_______。
（5）工业上另一种由铝灰为原料制备无水AlCl3工艺中，最后一步是由AlCl3·6H2O在氯化氢的气流中加热脱去结晶水而制得无水AlCl3，其原因是
。
【答案】26．（14分）
（1）
（2）SO32-＋C12＋H2O＝SO42-＋2C1-＋2H+（2分）
（3）除去FeCl3（2分）
（4）①Fe3++3OH-=Fe（OH）3↓（2分）Al3++4OH-=AlO2-+2H2O（2分）②96%（2分）
（5）Al3++3H2O
Al（OH）3+3H+，抑制AlCl3水解（2分）
升级会员 