1、化學備課大師 【全免費】化學與技術(選考)【主觀題綜合訓練】化學與技術(選考)1(2015·開封二模)硅及其化合物的開發由來已久，在現代生活中有廣泛應用?；卮鹣铝袉栴}。(1) 高純硅是現代信息、半導體和光伏發電等產業都需要的基礎材料。工業上提純硅有多種路線，其中一種工藝流程示意圖及主要反應如下。發生的主要反應電弧爐SiO2+2CSi+2CO流化床反應器Si+3HClSiHCl3+H2還原爐還原爐中發生主要反應的化學方程式為，該工藝中可循環使用的物質為(填化學式)，用石英砂和焦炭在電弧爐中高溫加熱也可以生產碳化硅，該反應的化學方程式為 。在流化床反應的產物中，SiHCl3大約占85%，

2、還有SiCl4、SiH2Cl2、SiH3Cl等，有關物質的沸點數據如下表，提純SiHCl3的主要工藝操作依次是沉降、冷凝和。物質SiSiCl4SiHCl3SiH2Cl2SiH3ClHClSiH4沸點/2 35557.631.88.2-30.4-84.9-111.9SiHCl3極易水解，其完全水解的化學方程式為。(2) 氮化硅(Si3N4)是一種高溫結構材料，粉末狀態的Si3N4可以由SiCl4的蒸氣和NH3反應制取。粉末狀Si3N4遇空氣和水都不穩定，但將粉末狀的Si3N4和適量氧化鎂在230×1.01×105 Pa和185 的密閉容器中進行熱處理，可以制得結構十分緊密、對

3、空氣和水都相當穩定的固體材料，同時還得到遇水不穩定的Mg3N2。由SiCl4和NH3反應制取Si3N4的化學方程式為。四氯化硅和氮氣在氫氣氣氛保護下，加強熱發生反應，使生成的Si3N4沉積在石墨表面可得較高純度的氮化硅，該反應的化學方程式為。Si3N4和適量氧化鎂在230×1.01×105 Pa和185 的密閉容器中進行熱處理的過程中，除生成Mg3N2外，還可能生成(填化學式)物質，熱處理后除去MgO和Mg3N2的方法是。2(2015·咸陽模擬)工業制鈦白粉產生的廢液中含有大量FeSO4、H2SO4和少量Fe2(SO4)3、TiOSO4，可利用酸解法生產補血劑乳酸

4、亞鐵。其生產流程如圖1：圖1圖2已知：TiOSO4可溶于水，在水中電離為TiO2+和S。請回答下列問題：(1) 寫出TiOSO4水解生成鈦酸H4TiO4的離子方程式：，步驟中加入足量鐵屑的目的是。(2) 工業上由H4TiO4可制得鈦白粉TiO2。TiO2直接電解還原法(劍橋法)生產鈦是一種較先進的方法，電解質為熔融的CaCl2，原理如圖2所示，陰極的電極反應式為。(3) 步驟的離子方程式是，所得副產品主要是(填化學式)。(4) 步驟的結晶過程中必須控制一定的真空度，原因是。(5) 乳酸可由乙烯經下列步驟合成：CH2CH2CH3CH2OHCH3CHO乳酸與碳酸亞鐵反應轉化為乳酸亞鐵晶體的產率為9

5、0%，則生產468 kg乳酸亞鐵晶體(M=234 g·mol-1)需要標準狀況下的乙烯m3。3(2015·保定二模)軟錳礦(主要成分為MnO2，另含少量鐵、鋁、銅、鎳等金屬化合物)作脫硫劑。既脫除燃煤尾氣中的SO2，又制得電池材料MnO2(反應條件已省略)，簡化流程圖如圖1：圖1圖2請回答下列問題：(1) 上述流程不能實現的是(填字母)。A. 廢棄物的綜合利用B. 白色污染的減少C. 酸雨的減少 D. 回收貴重金屬(2) MnCO3不溶于水，卻能除去溶液中的Al3+和Fe3+，其原因是 。(3) 脫硫過程中加入KMnO4制取產品MnO2的化學方程式是 。(4) 海水提取鎂工

6、藝流程也用到了脫硫(除去硫酸根離子)，部分流程如圖2，該工藝過程中，脫硫階段主要反應的離子方程式為。產品2的化學式為，石灰乳的作用是；。(5) 普通鋅錳電池放電時發生的主要反應為Zn+2NH4Cl+2MnO2Zn(NH3)2Cl2+2MnOOH，其正極的電極反應式是。4(2015·山東高考)毒重石的主要成分為BaCO3(含Ca2+、Mg2+、Fe3+等雜質)，實驗室利用毒重石制備BaCl2·2H2O的流程如下：(1) 毒重石用鹽酸浸取前需充分研磨，目的是；實驗室用37%的鹽酸配置15%的鹽酸，除量筒外還需使用下列儀器中的(填字母)。a. 燒杯b. 容量瓶c. 玻璃棒d. 滴

7、定管(2) 加入NH3·H2O調節pH=8可除去(填離子符號)，濾渣中含(填化學式)。加入H2C2O4時應避免過量，原因是。已知：Ksp(BaC2O4)=1.6×10-7，Ksp(CaC2O4)=2.3×10-9 Ca2+Mg2+Fe3+開始沉淀時的pH11.99.11.9完全沉淀時的pH13.911.13.2(3) 利用簡潔酸堿滴定法可測定Ba2+的含量，實驗分兩步進行。已知：2Cr+2H+Cr2+H2O、Ba2+CrBaCrO4。步驟：移取x mL一定濃度的Na2CrO4溶液于錐形瓶中，加入酸堿指示劑，用b mol·L-1鹽酸標準液滴定至終

8、點，測得滴加鹽酸的體積為V0 mL。步驟：移取y mL BaCl2溶液于錐形瓶中，加入x mL與步驟相同濃度的Na2CrO4溶液，待Ba2+完全沉淀后，再加入酸堿指示劑，用b mol·L-1鹽酸標準液滴定至終點，測得滴加鹽酸的體積為V1 mL。滴加鹽酸標準液時應使用酸式滴定管，“0”刻度位于滴定管的(填“上方”或“下方”)。BaCl2溶液的濃度為 mol·L-1，若步驟中滴加鹽酸時有少量待測液濺出，Ba2+濃度測量值將(填“偏大”或“偏小”)。5(2015·南昌模擬)利用酸解法制鈦白粉產生的廢液含有大量FeSO4、H2SO4和少量Fe2(SO4)3、TiOSO4，

9、生產鐵紅和補血劑乳酸亞鐵。其生產步驟如下：已知：TiOSO4可溶于水，在水中可以電離為TiO2+和S。(1) 步驟中分離硫酸亞鐵溶液和濾渣的操作中所用的玻璃儀器是，步驟得到硫酸亞鐵晶體的操作為蒸發濃縮、。(2) 步驟的離子方程式是。(3) 步驟必須控制一定的真空度，原因是有利于蒸發水以及。(4) 硫酸亞鐵在空氣中煅燒生成鐵紅和三氧化硫，該反應中氧化劑和還原劑的物質的量之比為。(5) 用平衡移動的原理解釋步驟中加乳酸能得到乳酸亞鐵的原因。(6) 為測定步驟中所得晶體中FeSO4·7H2O的質量分數，取晶體樣品a g，溶于稀硫酸配成100.00 mL溶液，取出20.00 mL溶液，用KM

10、nO4溶液滴定(雜質與KMnO4不反應)。若消耗0.100 0 mol·L-1KMnO4溶液20.00 mL，所得晶體中FeSO4·7H2O的質量分數為(用含有a的代數式表示)。6(2015·黃岡模擬)鹽泥是氯堿工業中的廢渣，主要成分是鎂的硅酸鹽和碳酸鹽(含少量鐵、鋁、鈣的鹽)。實驗室以鹽泥為原料制取MgSO4·7H2O的實驗過程如下：已知：室溫下KspMg(OH)2=6.0×10-12。在溶液中，Fe2+、Fe3+、Al3+從開始沉淀到沉淀完全的pH范圍依次為7.19.6、2.03.7、3.14.7。三種化合物的溶解度(S)隨溫度變化的曲線如

11、右圖所示。(1) 在鹽泥中加入稀硫酸調pH為12以及煮沸的目的是 。(2) 若室溫下某溶液中Mg2+的濃度為6.0 mol·L-1，則溶液pH才可能產生Mg(OH)2沉淀。(3) 由濾液到濾液需先加入NaClO調溶液pH約為5，再趁熱過濾，則趁熱過濾的目的是，濾渣的主要成分是。(4) 從濾液中獲得MgSO4·7H2O晶體的實驗步驟依次為向濾液中加入；過濾，得沉淀；蒸發濃縮，降溫結晶；過濾、洗滌得產品。(5) 若獲得的MgSO4·7H2O的質量為24.6 g，則該鹽泥中鎂以Mg(OH)2計的百分含量為。7(2015·安慶模擬)鈰、鉻、鈷、鎳雖不是中學階段常

12、見的金屬元素，但在工業生產中有著重要作用。(1) 二氧化鈰(CeO2)在平板電視顯示屏中有重要應用。CeO2在稀硫酸和H2O2的作用下可生成Ce3+，該反應中的氧化產物是(填化學式)。(2) 自然界中Cr主要以+3價和+6價存在。+6價的Cr能引起細胞的突變，可以用亞硫酸鈉將其還原為+3價的鉻。寫出過程中的離子方程式：。(3) 鈦(Ti)被譽為“二十一世紀的金屬”，其化合物TiCl4在軍事上可作煙幕彈，由金紅石(TiO2)與碳粉和氯氣在1 100 K的高溫下反應制得。同時還產生含有一個鍵和兩個鍵的分子，該反應的化學方程式是。(4) NiSO4·xH2O是一種綠色易溶于水的晶體，廣泛用

13、于鍍鎳、電池等，可由電鍍廢渣(除鎳外，還含有銅、鋅、鐵等元素)為原料獲得。操作步驟如下：向濾液中加入FeS是為了除去Cu2+、Zn2+等雜質，除去Cu2+的離子方程式為。對濾液先加W，再測pH，W最適宜的試劑是，調pH的目的是。濾液溶質的主要成分是NiSO4，加Na2CO3過濾后，再加適量稀硫酸溶解又生成NiSO4，這兩步操作的目的是。8(2015江西模擬)氯酸鎂Mg(ClO3)2常用作催熟劑、除草劑等，制備少量Mg(ClO3)2·6H2O的流程如下：已知：鹵塊主要成分為MgCl2·6H2O，含有較多的MgSO4、MgCO3、FeCl2等雜質。四種化合物的溶解度(S)隨溫度

14、(T)變化曲線如下圖所示。(1) 過濾的主要玻璃儀器除燒杯、漏斗外，還需要。(2) 加H2O2調節pH后過濾所得濾渣的主要成分為。(3) 試劑X的滴加順序為(填字母)。a. BaCl2溶液，Na2CO3溶液，過濾后加適量鹽酸b. Na2CO3溶液，BaCl2溶液，過濾后加適量鹽酸c. 以上兩種順序都可(4) 加入NaClO3飽和溶液后發生反應的化學方程式為，再進一步制取Mg(ClO3)2·6H2O的實驗步驟依次為：蒸發結晶；趁熱過濾；過濾、洗滌。(5) 產品中Mg(ClO3)2·6H2O含量的測定：步驟1：準確稱量4.20 g產品配成100 mL溶液。步驟2：取10.00

15、mL于錐形瓶中，加入30.00 mL 0.200 mol·L-1 Na2S2O3溶液。步驟3：用0.100 mol·L-1碘液滴定剩余的Na2S2O3，此過程中反應的離子方程式為2S2+I2S4+2I-。步驟4：將步驟2、3重復兩次，平均消耗標準碘液20.00 mL。步驟2中，硫元素被氧化至最高價態，試寫出該反應的離子方程式：。產品中Mg(ClO3)2·6H2O的質量分數為?！局饔^題綜合訓練答案】化學與技術(選考)1(1)SiHCl3+H2Si+3HClHCl和H2SiO2+3CSiC+2CO精餾(或蒸餾)SiHCl3+3H2OH2SiO3+H2+3HCl(2)

16、3SiCl4+4NH3Si3N4+12HCl3SiCl4+2N2+6H2Si3N4+12HClSiO2加足量稀鹽酸過濾【解析】 (1) 還原爐中SiHCl3和氫氣發生反應制得純硅，SiHCl3+H2Si+3HCl，流程分析可知，可循環使用的物質為HCl和H2；用石英砂和焦炭在電弧爐中高溫加熱也可以生產碳化硅，反應為SiO2+3CSiC+2CO。利用沸點的不同提純SiHCl3屬于蒸餾，SiHCl3(沸點31.8 )中含有少量SiCl4(沸點57.6 )和HCl(沸點-84.9 )，由于沸點差別較大，可以通過精餾(或蒸餾)除去雜質。SiHCl3水解反應生成硅酸、氫氣和氯化氫，反應的化學方程式為Si

17、HCl3+3H2OH2SiO3+H2+3HCl。(2) SiCl4和NH3反應生成Si3N4和氯化氫，化學反應方程式：3SiCl4+4NH3Si3N4+12HCl。SiCl4與N2、H2反應生成Si3N4，還應生成HCl，化學方程式為3SiCl4+2N2+6H2 Si3N4+12HCl。由元素守恒判斷，Si3N4與MgO反應除生成Mg3N2外還可能生成SiO2，利用SiO2與鹽酸不反應，而Mg3N2、MgO溶于鹽酸的性質，可采用加入足量稀鹽酸的方法，使MgO、Mg3N2溶解后過濾。2(1) TiO2+3H2OH4TiO4+2H+將溶液中的Fe3+還原為Fe2+，消耗溶液中的H+，促進TiO2+

18、水解(2) TiO2+4e-Ti+2O2-(3) Fe2+2HCFeCO3+CO2+H2O(NH4)2SO4(4) 防止Fe2+被空氣中的氧氣氧化(5) 99.6【解析】 (1) TiOSO4水解實際上是TiO2+水解，即TiO2+和水反應生成鈦酸H4TiO4，根據質量守恒可知水解的離子方程式為TiO2+3H2OH4TiO4+2H+；加入鐵粉能將Fe3+還原為Fe2+，且由于TiO2+是弱堿陽離子，鐵粉的加入能消耗溶液中的H+，促進TiO2+水解。(2) 電解時，陰極上得電子發生還原反應，所以二氧化鈦得電子生成鈦和氧離子，電極反應式為TiO2+4e-Ti+2O2-。(3) 由流程圖可知，硫酸亞

19、鐵與碳酸氫銨反應生成碳酸亞鐵，還生成氣體二氧化碳，副產品為硫酸銨，反應的離子方程式為Fe2+2HCFeCO3+H2O+CO2。(4) 亞鐵離子易被氧氣氧化，所以步驟必須控制一定的真空度，這樣有利于水蒸發，還能防止Fe2+被氧化。(5) 根據乳酸生成乳酸亞鐵的物質的量之比為21，則生產468 kg乳酸亞鐵晶體需乳酸的物質的量為=4.44×103 mol，需乙烯的物質的量也為4.44×103 mol，V=4.44×103 mol×22.4 L·mol-1×10-3=99.6 m3。3(1) B(2) 消耗溶液中的酸，促進Al3+和Fe3+

20、水解生成氫氧化物沉淀(3) 2KMnO4+3MnSO4+4KOH5MnO2+3K2SO4+2H2O(4) Ca2+SCaSO4Mg(OH)2提供Ca2+使海水脫硫提供OH-使海水中的Mg2+生成Mg(OH)2沉淀(5) MnO2+e-+NMnOOH+NH3【解析】 二氧化硫能與二氧化錳反應生成硫酸錳，用MnCO3能除去溶液中Al3+和Fe3+，MnS與銅、鎳離子生成沉淀，高錳酸鉀能與硫酸錳反應生成二氧化錳，通過過濾獲得二氧化錳。(1) SO2能形成酸雨，因此脫硫實現了廢棄物的綜合利用，同時也減少了酸雨形成，同時回收貴重金屬銅、鎳，白色污染主要是塑料等難降解的物質形成的，所以B不能實現。(2)

21、由于碳酸錳能消耗溶液中的酸，降低溶液的酸性，從而促進Al3+和Fe3+水解生成氫氧化物沉淀。(3) KMnO4溶液加入到MnSO4溶液中制備MnO2，+2價錳離子被高錳酸根離子氧化成二氧化錳，反應的化學方程式為2KMnO4+3MnSO4+4KOH5MnO2+3K2SO4+2H2O。(4) 海水脫硫是用鈣離子與硫酸根離子生成微溶物硫酸鈣而除去，反應的離子方程式為Ca2+SCaSO4；用石灰乳提供的氫氧根離子與鎂離子結合成難溶的氫氧化鎂。(5) 原電池中負極失去電子，正極得到電子，因此鋅錳電池放電時，正極是二氧化錳得到電子，則電極反應式為MnO2+e-+NMnOOH+NH3。4(1) 增大接觸面積

22、從而使反應速率加快ac(2) Fe3+Mg(OH)2、Ca(OH)2H2C2O4過量會導致生成BaC2O4沉淀，產品的產量減少(3) 上方偏大【解析】 (1) 化學反應的速率與反應物的接觸面積有關，毒重石用鹽酸浸取前需充分研磨，可以增大反應物的接觸面積，增大反應速率；實驗室用37%的鹽酸配制15%的鹽酸，需計算出濃鹽酸的體積和水的體積，需用量筒量取，濃鹽酸稀釋為稀鹽酸，需用燒杯作為容器，玻璃棒攪拌加速溶解。(2) 根據流程圖和表中數據可知：Fe3+完全沉淀時的pH為3.2，加入氨水調pH為8，Fe3+3NH3·H2OFe(OH)3+3N，Fe3+完全沉淀，濾渣為Fe(OH)3，Ca2

23、+完全沉淀時的pH為13.9，Mg2+完全沉淀時的pH為11.1，加入氫氧化鈉調節pH=12.5，Mg2+完全沉淀，Ca2+部分沉淀，濾渣中含Mg(OH)2、Ca(OH)2，溶液中主要含Ca2+、Ba2+，Ksp(BaC2O4)=1.6×10-7，Ksp(CaC2O4)=2.3×10-9，易形成CaC2O4沉淀，加入H2C2O4時應避免過量，防止CaC2O4沉淀完全后，過量的H2C2O4會生成BaC2O4沉淀，使產品的產量減少。(3) 無論酸式還是堿式滴定管，“0”刻度都位于滴定管的上方；步驟：待Ba2+完全沉淀后，再加入酸堿指示劑，用 b mol·L-1鹽酸標準

24、液滴定至終點，測得滴加鹽酸的體積為V1 mL，則發生2Cr+2H+Cr2+H2O的鹽酸的物質的量為(V1×10-3×b) mol，步驟：用b mol·L-1鹽酸標準液滴定至終點，測得滴加鹽酸體積為V0 mL，加入的總鹽酸的物質的量：(V0×10-3×b) mol，Ba2+CrBaCrO4，與Ba2+反應的Cr的物質的量為(V0×10-3×b mol-V1×10-3×b) mol=(V0-V1)b×10-3 mol，步驟：移取y mL BaCl2溶液于錐形瓶中，所以BaCl2溶液的濃度為 mol&

25、#183;L-1= mol·L-1；若步驟中滴加鹽酸時有少量待測液濺出，V1減小，則Ba2+濃度測量值將偏大。5(1) 玻璃棒、燒杯、漏斗冷卻結晶、過濾、洗滌、干燥(2) Fe2+2HCFeCO3+H2O+CO2(3) 防止Fe2+被氧化(4) 14(5) FeCO3(s)Fe2+(aq)+C(aq)，C與乳酸反應濃度降低，平衡向右移動，使碳酸亞鐵溶解得到乳酸亞鐵溶液(6) 【解析】 (1) 過濾操作使用的儀器有玻璃棒、燒杯、漏斗；步驟是從溶液中得到硫酸亞鐵晶體，操作為蒸發濃縮、冷卻結晶、過濾、洗滌、干燥。(2) 由流程圖可知，硫酸亞鐵與碳酸氫銨反應生成碳酸亞鐵，還生成二氧化碳氣體，

26、溶液B為硫酸銨溶液，反應的離子方程式為Fe2+2HCFeCO3+H2O+CO2。(3) 亞鐵離子易被氧氣氧化，所以步驟必須控制一定的真空度，這樣有利于蒸發水，還能防止Fe2+被氧化。(4) 硫酸亞鐵在空氣中煅燒生成鐵紅和三氧化硫的化學方程式為4FeSO4+O22Fe2O3+4SO3，氧化劑是氧氣，還原劑是硫酸亞鐵，所以氧化劑和還原劑的物質的量之比為14。(5) 碳酸亞鐵沉淀存在溶解平衡：FeCO3(s)Fe2+(aq)+C(aq)，加入乳酸，C與乳酸反應濃度降低，平衡向右移動，使碳酸亞鐵溶解得到乳酸亞鐵溶液。(6) 亞鐵離子會被高錳酸鉀氧化為三價鐵離子，本身被還原為+2價的錳離子，根據得失電子

27、守恒，則5(FeSO4·7H2O) KMnO45×278 g1 mola g×x0.100 0 mol·L-1×0.02 L×5解得x=6(1) 提高Mg2+的浸取率(其他合理答案均可)(2) 8(3) 溫度較高時鈣鹽與鎂鹽分離得更徹底(或高溫下CaSO4·2H2O溶解度小等合理答案均可)Al(OH)3、Fe(OH)3、CaSO4·2H2O(4) NaOH溶液向沉淀中加足量稀硫酸(5) 20.0%【解析】 (1) 在鹽泥中加入稀硫酸調pH為12并煮沸的目的是提高Mg2+的浸取率。(2) 氫氧化鎂的Ksp=c(Mg2

28、+)·c2(OH-)，溶液中Mg2+的濃度為6.0 mol·L-1，則溶液中氫氧根濃度= mol·L-1=10-6 mol·L-1，所以氫離子濃度為=10-8 mol·L-1，pH為8。(3) 根據三種化合物的溶解度隨溫度變化的曲線，可以知道高溫下CaSO4·2H2O溶解度小，溫度較高時鈣鹽與鎂鹽分離得更徹底；由濾液到濾液需先加入NaClO調溶液pH約為5，把亞鐵離子氧化成鐵離子，同時鐵離子、鋁離子形成氫氧化鐵、氫氧化鋁沉淀，趁熱過濾還得到硫酸鈣沉淀，所以濾渣主要成分是Al(OH)3、Fe(OH)3、CaSO4·2H2O。(

29、4) 鎂離子可以和氫氧化鈉發生反應生成氫氧化鎂沉淀，過濾，得到純凈的沉淀，再加入硫酸，蒸發結晶可以獲得硫酸鎂晶體。(5) 設該鹽泥中含Mg(OH)2的質量為x，MgSO4·7H2O質量為24.6 g，物質的量為0.1 mol，由關系式MgSO4·7H2OMg(OH)21 mol58 g·mol-10.1 molxx=5.8 g，故該鹽泥中含Mg(OH)2的百分含量為×100%=20.0%。7(1) O2(2) Cr2+3S+8H+2Cr3+3S+4H2O(3) TiO2+2C+2Cl2 TiCl4+2CO(4) FeS+Cu2+Fe2+CuSH2O2除去

30、Fe3+增大NiSO4濃度，有利于蒸發結晶【解析】 (1) CeO2在稀硫酸和H2O2的作用下可生成Ce3+，被還原，則H2O2被氧化生成氧氣。(2) 用亞硫酸鈉將+6價的鉻還原為+3價的鉻，說明發生氧化還原反應，亞硫酸鈉被氧化，反應的離子方程式為Cr2+3S+8H+2Cr3+3S+4H2O。(3) 金紅石(TiO2)與碳粉和氯氣在1 100 K的高溫下反應生成TiCl4和CO，反應的化學方程式為TiO2+2C+2Cl2TiCl4+2CO。(4) 電鍍廢渣(除鎳外，還含有銅、鋅、鐵等元素)，過濾后在濾液中加入FeS，生成CuS、ZnS，可除去Cu2+、Zn2+等雜質，對濾液先加W，應為過氧化氫，可氧化Fe2+生成Fe3+，有利于水解生成氫氧化鐵沉淀而除去，過濾后在濾液中加入碳酸鈉，可生成NiCO3，過濾后加入硫酸可生