2016高三化学最新二轮资料化学与技术(选考)

化学与技术(选考)【主观题综合训练】化学与技术(选考)1．(2015·开封二模)硅及其化合物的开发由来已久，在现代生活中有广泛应用。回答下列问题。(1)高纯硅是现代信息、半导体和光伏发电等产业都需要的基础材料。工业上提纯硅有多种路线，其中一种工艺流程示意图及主要反应如下。发生的主要反应电弧炉SiO2+2CSi+2CO↑流化床反应器Si+3HClSiHCl3+H2还原炉①还原炉中发生主要反应的化学方程式为，该工艺中可循环使用的物质为(填化学式)，用石英砂和焦炭在电弧炉中高温加热也可以生产碳化硅，该反应的化学方程式为。②在流化床反应的产物中，SiHCl3大约占85%，还有SiCl4、SiH2Cl2、SiH3Cl等，有关物质的沸点数据如下表，提纯SiHCl3的主要工艺操作依次是沉降、冷凝和。物质SiSiCl4SiHCl3SiH2Cl2SiH3ClHClSiH4沸点/℃235557.631.88.2-30.4-84.9-111.9③SiHCl3极易水解，其完全水解的化学方程式为。(2)氮化硅(Si3N4)是一种高温结构材料，粉末状态的Si3N4可以由SiCl4的蒸气和NH3反应制取。粉末状Si3N4遇空气和水都不稳定，但将粉末状的Si3N4和适量氧化镁在230×1.01×105Pa和185℃的密闭容器中进行热处理，可以制得结构十分紧密、对空气和水都相当稳定的固体材料，同时还得到遇水不稳定的Mg3N2。①由SiCl4和NH3反应制取Si3N4的化学方程式为。②四氯化硅和氮气在氢气气氛保护下，加强热发生反应，使生成的Si3N4沉积在石墨表面可得较高纯度的氮化硅，该反应的化学方程式为。③Si3N4和适量氧化镁在230×1.01×105Pa和185℃的密闭容器中进行热处理的过程中，除生成Mg3N2外，还可能生成(填化学式)物质，热处理后除去MgO和Mg3N2的方法是。2．(2015·咸阳模拟)工业制钛白粉产生的废液中含有大量FeSO4、H2SO4和少量Fe2(SO4)3、TiOSO4，可利用酸解法生产补血剂乳酸亚铁。其生产流程如图1：图1图2已知：TiOSO4可溶于水，在水中电离为TiO2+和S2-4O。请回答下列问题：(1)写出TiOSO4水解生成钛酸H4TiO4的离子方程式：，步骤①中加入足量铁屑的目的是。(2)工业上由H4TiO4可制得钛白粉TiO2。TiO2直接电解还原法(剑桥法)生产钛是一种较先进的方法，电解质为熔融的CaCl2，原理如图2所示，阴极的电极反应式为。(3)步骤②的离子方程式是，所得副产品主要是(填化学式)。(4)步骤④的结晶过程中必须控制一定的真空度，原因是。(5)乳酸可由乙烯经下列步骤合成：CH2CH2CH3CH2OHCH3CHO乳酸与碳酸亚铁反应转化为乳酸亚铁晶体的产率为90%，则生产468kg乳酸亚铁晶体(M=234g·mol-1)需要标准状况下的乙烯m3。3．(2015·保定二模)软锰矿(主要成分为MnO2，另含少量铁、铝、铜、镍等金属化合物)作脱硫剂。既脱除燃煤尾气中的SO2，又制得电池材料MnO2(反应条件已省略)，简化流程图如图1：图1图2请回答下列问题：(1)上述流程不能实现的是(填字母)。A.废弃物的综合利用B.白色污染的减少C.酸雨的减少D.回收贵重金属(2)MnCO3不溶于水，却能除去溶液中的Al3+和Fe3+，其原因是。(3)脱硫过程中加入KMnO4制取产品MnO2的化学方程式是。(4)海水提取镁工艺流程也用到了脱硫(除去硫酸根离子)，部分流程如图2，该工艺过程中，脱硫阶段主要反应的离子方程式为。产品2的化学式为，石灰乳的作用是；。(5)普通锌锰电池放电时发生的主要反应为Zn+2NH4Cl+2MnO2Zn(NH3)2Cl2+2MnOOH，其正极的电极反应式是。4．(2015·山东高考)毒重石的主要成分为BaCO3(含Ca2+、Mg2+、Fe3+等杂质)，实验室利用毒重石制备BaCl2·2H2O的流程如下：(1)毒重石用盐酸浸取前需充分研磨，目的是；实验室用37%的盐酸配置15%的盐酸，除量筒外还需使用下列仪器中的(填字母)。a.烧杯b.容量瓶c.玻璃棒d.滴定管(2)加入NH3·H2O调节pH=8可除去(填离子符号)，滤渣Ⅱ中含(填化学式)。加入H2C2O4时应避免过量，原因是。[已知：Ksp(BaC2O4)=1.6×10-7，Ksp(CaC2O4)=2.3×10-9]Ca2+Mg2+Fe3+开始沉淀时的pH11.99.11.9完全沉淀时的pH13.911.13.2(3)利用简洁酸碱滴定法可测定Ba2+的含量，实验分两步进行。已知：2Cr2-4O+2H+Cr22-7O+H2O、Ba2++Cr2-4OBaCrO4↓。步骤Ⅰ：移取xmL一定浓度的Na2CrO4溶液于锥形瓶中，加入酸碱指示剂，用bmol·L-1盐酸标准液滴定至终点，测得滴加盐酸的体积为V0mL。步骤Ⅱ：移取ymLBaCl2溶液于锥形瓶中，加入xmL与步骤Ⅰ相同浓度的Na2CrO4溶液，待Ba2+完全沉淀后，再加入酸碱指示剂，用bmol·L-1盐酸标准液滴定至终点，测得滴加盐酸的体积为V1mL。滴加盐酸标准液时应使用酸式滴定管，“0”刻度位于滴定管的(填“上方”或“下方”)。BaCl2溶液的浓度为mol·L-1，若步骤Ⅱ中滴加盐酸时有少量待测液溅出，Ba2+浓度测量值将(填“偏大”或“偏小”)。5．(2015·南昌模拟)利用酸解法制钛白粉产生的废液\[含有大量FeSO4、H2SO4和少量Fe2(SO4)3、TiOSO4\]，生产铁红和补血剂乳酸亚铁。其生产步骤如下：已知：TiOSO4可溶于水，在水中可以电离为TiO2+和S2-4O。(1)步骤①中分离硫酸亚铁溶液和滤渣的操作中所用的玻璃仪器是，步骤②得到硫酸亚铁晶体的操作为蒸发浓缩、。(2)步骤④的离子方程式是。(3)步骤⑥必须控制一定的真空度，原因是有利于蒸发水以及。(4)硫酸亚铁在空气中煅烧生成铁红和三氧化硫，该反应中氧化剂和还原剂的物质的量之比为。(5)用平衡移动的原理解释步骤⑤中加乳酸能得到乳酸亚铁的原因。(6)为测定步骤②中所得晶体中FeSO4·7H2O的质量分数，取晶体样品ag，溶于稀硫酸配成100.00mL溶液，取出20.00mL溶液，用KMnO4溶液滴定(杂质与KMnO4不反应)。若消耗0.1000mol·L-1KMnO4溶液20.00mL，所得晶体中FeSO4·7H2O的质量分数为(用含有a的代数式表示)。6．(2015·黄冈模拟)盐泥是氯碱工业中的废渣，主要成分是镁的硅酸盐和碳酸盐(含少量铁、铝、钙的盐)。实验室以盐泥为原料制取MgSO4·7H2O的实验过程如下：已知：①室温下Ksp[Mg(OH)2]=6.0×10-12。②在溶液中，Fe2+、Fe3+、Al3+从开始沉淀到沉淀完全的pH范围依次为7.1~9.6、2.0~3.7、3.1~4.7。③三种化合物的溶解度(S)随温度变化的曲线如右图所示。(1)在盐泥中加入稀硫酸调pH为1~2以及煮沸的目的是。(2)若室温下某溶液中Mg2+的浓度为6.0mol·L-1，则溶液pH≥才可能产生Mg(OH)2沉淀。(3)由滤液Ⅰ到滤液Ⅱ需先加入NaClO调溶液pH约为5，再趁热过滤，则趁热过滤的目的是，滤渣的主要成分是。(4)从滤液Ⅱ中获得MgSO4·7H2O晶体的实验步骤依次为①向滤液Ⅱ中加入；②过滤，得沉淀；③；④蒸发浓缩，降温结晶；⑤过滤、洗涤得产品。(5)若获得的MgSO4·7H2O的质量为24.6g，则该盐泥中镁\[以Mg(OH)2计\]的百分含量为。7．(2015·安庆模拟)铈、铬、钴、镍虽不是中学阶段常见的金属元素，但在工业生产中有着重要作用。(1)二氧化铈(CeO2)在平板电视显示屏中有重要应用。CeO2在稀硫酸和H2O2的作用下可生成Ce3+，该反应中的氧化产物是(填化学式)。(2)自然界中Cr主要以+3价和+6价存在。+6价的Cr能引起细胞的突变，可以用亚硫酸钠将其还原为+3价的铬。写出过程中的离子方程式：。(3)钛(Ti)被誉为“二十一世纪的金属”，其化合物TiCl4在军事上可作烟幕弹，由金红石(TiO2)与碳粉和氯气在1100K的高温下反应制得。同时还产生含有一个σ键和两个π键的分子，该反应的化学方程式是。(4)NiSO4·xH2O是一种绿色易溶于水的晶体，广泛用于镀镍、电池等，可由电镀废渣(除镍外，还含有铜、锌、铁等元素)为原料获得。操作步骤如下：①向滤液Ⅰ中加入FeS是为了除去Cu2+、Zn2+等杂质，除去Cu2+的离子方程式为。②对滤液Ⅱ先加W，再测pH，W最适宜的试剂是，调pH的目的是。③滤液Ⅲ溶质的主要成分是NiSO4，加Na2CO3过滤后，再加适量稀硫酸溶解又生成NiSO4，这两步操作的目的是。8．(2015江西模拟)氯酸镁\[Mg(ClO3)2\]常用作催熟剂、除草剂等，制备少量Mg(ClO3)2·6H2O的流程如下：已知：①卤块主要成分为MgCl2·6H2O，含有较多的MgSO4、MgCO3、FeCl2等杂质。②四种化合物的溶解度(S)随温度(T)变化曲线如下图所示。(1)过滤的主要玻璃仪器除烧杯、漏斗外，还需要。(2)加H2O2调节pH后过滤所得滤渣的主要成分为。(3)试剂X的滴加顺序为(填字母)。a.BaCl2溶液，Na2CO3溶液，过滤后加适量盐酸b.Na2CO3溶液，BaCl2溶液，过滤后加适量盐酸c.以上两种顺序都可(4)加入NaClO3饱和溶液后发生反应的化学方程式为，再进一步制取Mg(ClO3)2·6H2O的实验步骤依次为：①蒸发结晶；②趁热过滤；③；④过滤、洗涤。(5)产品中Mg(ClO3)2·6H2O含量的测定：步骤1：准确称量4.20g产品配成100mL溶液。步骤2：取10.00mL于锥形瓶中，加入30.00mL0.200mol·L-1Na2S2O3溶液。步骤3：用0.100mol·L-1碘液滴定剩余的Na2S2O3，此过程中反应的离子方程式为2S22-3O+I2S42-6O+2I-。步骤4：将步骤2、3重复两次，平均消耗标准碘液20.00mL。①步骤2中，硫元素被氧化至最高价态，试写出该反应的离子方程式：。②产品中Mg(ClO3)2·6H2O的质量分数为。【主观题综合训练答案】化学与技术(选考)1．(1)①SiHCl3+H2Si+3HClHCl和H2SiO2+3CSiC+2CO↑②精馏(或蒸馏)③SiHCl3+3H2OH2SiO3+H2↑+3HCl↑(2)①3SiCl4+4NH3Si3N4+12HCl②3SiCl4+2N2+6H2Si3N4+12HCl③SiO2加足量稀盐酸过滤【解析】(1)①还原炉中SiHCl3和氢气发生反应制得纯硅，SiHCl3+H2Si+3HCl，流程分析可知，可循环使用的物质为HCl和H2；用石英砂和焦炭在电弧炉中高温加热也可以生产碳化硅，反应为SiO2+3CSiC+2CO↑。②利用沸点的不同提纯SiHCl3属于蒸馏，SiHCl3(沸点31.8℃)中含有少量SiCl4(沸点57.6℃)和HCl(沸点-84.9℃)，由于沸点差别较大，可以通过精馏(或蒸馏)除去杂质。③SiHCl3水解反应生成硅酸、氢气和氯化氢，反应的化学方程式为SiHCl3+3H2OH2SiO3+H2↑+3HCl↑。(2)①SiCl4和NH3反应生成Si3N4和氯化氢，化学反应方程式：3SiCl4+4NH3Si3N4+12HCl。②SiCl4与N2、H2反应生成Si3N4，还应生成HCl，化学方程式为3SiCl4+2N2+6H2Si3N4+12HCl。③由元素守恒判断，Si3N4与MgO反应除生成Mg3N2外还可能生成SiO2，利用SiO2与盐酸不反应，而Mg3N2、MgO溶于盐酸的性质，可采用加入足量稀盐酸的方法，使MgO、Mg3N2溶解后过滤。2．(1)TiO2++3H2OH4TiO4+2H+将溶液中的Fe3+还原为Fe2+，消耗溶液中的H+，促进TiO2+水解(2)TiO2+4e-Ti+2O2-(3)Fe2++2HC-3OFeCO3↓+CO2↑+H2O(N