高考化学二轮复习配套文档：主观题综合训练 化学与技术(选考) Word版含答案

1、化学备课大师 【全免费】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 。在流化床反应的产物中，SiHCl3大约占85%，

2、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/2 35557.631.88.2-30.4-84.9-111.9SiHCl3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230×1.01×105 Pa和185 的密闭容器中进行热处理，可以制得结构十分紧密、对

3、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。由SiCl4和NH3反应制取Si3N4的化学方程式为。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。Si3N4和适量氧化镁在230×1.01×105 Pa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

4、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S。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) 步骤的离子方程式是，所得副产品主要是(填化学式)。(4) 步骤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9

5、0%，则生产468 kg乳酸亚铁晶体(M=234 g·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

6、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

7、定管(2) 加入NH3·H2O调节pH=8可除去(填离子符号)，滤渣中含(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：2Cr+2H+Cr2+H2O、Ba2+CrBaCrO4。步骤：移取x mL一定浓度的Na2CrO4溶液于锥形瓶中，加入酸碱指示剂，用b mol·L-1盐酸标准液滴定至终

8、点，测得滴加盐酸的体积为V0 mL。步骤：移取y mL BaCl2溶液于锥形瓶中，加入x mL与步骤相同浓度的Na2CrO4溶液，待Ba2+完全沉淀后，再加入酸碱指示剂，用b mol·L-1盐酸标准液滴定至终点，测得滴加盐酸的体积为V1 mL。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，

9、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S。(1) 步骤中分离硫酸亚铁溶液和滤渣的操作中所用的玻璃仪器是，步骤得到硫酸亚铁晶体的操作为蒸发浓缩、。(2) 步骤的离子方程式是。(3) 步骤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中加乳酸能得到乳酸亚铁的原因。(6) 为测定步骤中所得晶体中FeSO4·7H2O的质量分数，取晶体样品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(杂质与KMnO4不反应)。若消耗0.100 0 mol·L-1KMnO4溶液20.00 mL，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：室温下KspMg(OH)2=6.0×10-12。在溶液中，Fe2+、Fe3+、Al3+从开始沉淀到沉淀完全的pH范围依次为7.19.6、2.03.7、3.14.7。三种化合物的溶解度(S)随温度变化的曲线如

11、右图所示。(1) 在盐泥中加入稀硫酸调pH为12以及煮沸的目的是 。(2) 若室温下某溶液中Mg2+的浓度为6.0 mol·L-1，则溶液pH才可能产生Mg(OH)2沉淀。(3) 由滤液到滤液需先加入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) 从滤液中获得MgSO4·7H2O晶体的实验步骤依次为向滤液中加入；过滤，得沉淀；蒸发浓缩，降温结晶；过滤、洗涤得产品。(5) 若获得的MgSO4·7H2O的质量为24.6 g，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

12、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1 100 K的高温下反应制得。同时还产生含有一个键和两个键的分子，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

13、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：向滤液中加入FeS是为了除去Cu2+、Zn2+等杂质，除去Cu2+的离子方程式为。对滤液先加W，再测pH，W最适宜的试剂是，调pH的目的是。滤液溶质的主要成分是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：卤块主要成分为MgCl2·6H2O，含有较多的MgSO4、MgCO3、FeCl2等杂质。四种化合物的溶解度(S)随温度

14、(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：蒸发结晶；趁热过滤；过滤、洗涤。(5) 产品中Mg(ClO3)2·6H2O含量的测定：步骤1：准确称量4.20 g产品配成100 mL溶液。步骤2：取10.00

15、mL于锥形瓶中，加入30.00 mL 0.200 mol·L-1 Na2S2O3溶液。步骤3：用0.100 mol·L-1碘液滴定剩余的Na2S2O3，此过程中反应的离子方程式为2S2+I2S4+2I-。步骤4：将步骤2、3重复两次，平均消耗标准碘液20.00 mL。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：。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)SiHCl3+H2Si+3HClHCl和H2SiO2+3CSiC+2CO精馏(或蒸馏)SiHCl3+3H2OH2SiO3+H2+3HCl(2)

16、3SiCl4+4NH3Si3N4+12HCl3SiCl4+2N2+6H2Si3N4+12HClSiO2加足量稀盐酸过滤【解析】 (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。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。SiHCl3水解反应生成硅酸、氢气和氯化氢，反应的化学方程式为Si

17、HCl3+3H2OH2SiO3+H2+3HCl。(2) SiCl4和NH3反应生成Si3N4和氯化氢，化学反应方程式：3SiCl4+4NH3Si3N4+12HCl。SiCl4与N2、H2反应生成Si3N4，还应生成HCl，化学方程式为3SiCl4+2N2+6H2 Si3N4+12HCl。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+

18、水解(2) TiO2+4e-Ti+2O2-(3) Fe2+2HCFeCO3+CO2+H2O(NH4)2SO4(4) 防止Fe2+被空气中的氧气氧化(5) 99.6【解析】 (1) TiOSO4水解实际上是TiO2+水解，即TiO2+和水反应生成钛酸H4TiO4，根据质量守恒可知水解的离子方程式为TiO2+3H2OH4TiO4+2H+；加入铁粉能将Fe3+还原为Fe2+，且由于TiO2+是弱碱阳离子，铁粉的加入能消耗溶液中的H+，促进TiO2+水解。(2) 电解时，阴极上得电子发生还原反应，所以二氧化钛得电子生成钛和氧离子，电极反应式为TiO2+4e-Ti+2O2-。(3) 由流程图可知，硫酸亚

19、铁与碳酸氢铵反应生成碳酸亚铁，还生成气体二氧化碳，副产品为硫酸铵，反应的离子方程式为Fe2+2HCFeCO3+H2O+CO2。(4) 亚铁离子易被氧气氧化，所以步骤必须控制一定的真空度，这样有利于水蒸发，还能防止Fe2+被氧化。(5) 根据乳酸生成乳酸亚铁的物质的量之比为21，则生产468 kg乳酸亚铁晶体需乳酸的物质的量为=4.44×103 mol，需乙烯的物质的量也为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，促进Al3+和Fe3+

20、水解生成氢氧化物沉淀(3) 2KMnO4+3MnSO4+4KOH5MnO2+3K2SO4+2H2O(4) Ca2+SCaSO4Mg(OH)2提供Ca2+使海水脱硫提供OH-使海水中的Mg2+生成Mg(OH)2沉淀(5) MnO2+e-+NMnOOH+NH3【解析】 二氧化硫能与二氧化锰反应生成硫酸锰，用MnCO3能除去溶液中Al3+和Fe3+，MnS与铜、镍离子生成沉淀，高锰酸钾能与硫酸锰反应生成二氧化锰，通过过滤获得二氧化锰。(1) SO2能形成酸雨，因此脱硫实现了废弃物的综合利用，同时也减少了酸雨形成，同时回收贵重金属铜、镍，白色污染主要是塑料等难降解的物质形成的，所以B不能实现。(2)

21、由于碳酸锰能消耗溶液中的酸，降低溶液的酸性，从而促进Al3+和Fe3+水解生成氢氧化物沉淀。(3) KMnO4溶液加入到MnSO4溶液中制备MnO2，+2价锰离子被高锰酸根离子氧化成二氧化锰，反应的化学方程式为2KMnO4+3MnSO4+4KOH5MnO2+3K2SO4+2H2O。(4) 海水脱硫是用钙离子与硫酸根离子生成微溶物硫酸钙而除去，反应的离子方程式为Ca2+SCaSO4；用石灰乳提供的氢氧根离子与镁离子结合成难溶的氢氧化镁。(5) 原电池中负极失去电子，正极得到电子，因此锌锰电池放电时，正极是二氧化锰得到电子，则电极反应式为MnO2+e-+NMnOOH+NH3。4(1) 增大接触面积

22、从而使反应速率加快ac(2) Fe3+Mg(OH)2、Ca(OH)2H2C2O4过量会导致生成BaC2O4沉淀，产品的产量减少(3) 上方偏大【解析】 (1) 化学反应的速率与反应物的接触面积有关，毒重石用盐酸浸取前需充分研磨，可以增大反应物的接触面积，增大反应速率；实验室用37%的盐酸配制15%的盐酸，需计算出浓盐酸的体积和水的体积，需用量筒量取，浓盐酸稀释为稀盐酸，需用烧杯作为容器，玻璃棒搅拌加速溶解。(2) 根据流程图和表中数据可知：Fe3+完全沉淀时的pH为3.2，加入氨水调pH为8，Fe3+3NH3·H2OFe(OH)3+3N，Fe3+完全沉淀，滤渣为Fe(OH)3，Ca2

23、+完全沉淀时的pH为13.9，Mg2+完全沉淀时的pH为11.1，加入氢氧化钠调节pH=12.5，Mg2+完全沉淀，Ca2+部分沉淀，滤渣中含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时应避免过量，防止CaC2O4沉淀完全后，过量的H2C2O4会生成BaC2O4沉淀，使产品的产量减少。(3) 无论酸式还是碱式滴定管，“0”刻度都位于滴定管的上方；步骤：待Ba2+完全沉淀后，再加入酸碱指示剂，用 b mol·L-1盐酸标准

24、液滴定至终点，测得滴加盐酸的体积为V1 mL，则发生2Cr+2H+Cr2+H2O的盐酸的物质的量为(V1×10-3×b) mol，步骤：用b mol·L-1盐酸标准液滴定至终点，测得滴加盐酸体积为V0 mL，加入的总盐酸的物质的量：(V0×10-3×b) mol，Ba2+CrBaCrO4，与Ba2+反应的Cr的物质的量为(V0×10-3×b mol-V1×10-3×b) mol=(V0-V1)b×10-3 mol，步骤：移取y mL BaCl2溶液于锥形瓶中，所以BaCl2溶液的浓度为 mol&

25、#183;L-1= mol·L-1；若步骤中滴加盐酸时有少量待测液溅出，V1减小，则Ba2+浓度测量值将偏大。5(1) 玻璃棒、烧杯、漏斗冷却结晶、过滤、洗涤、干燥(2) Fe2+2HCFeCO3+H2O+CO2(3) 防止Fe2+被氧化(4) 14(5) FeCO3(s)Fe2+(aq)+C(aq)，C与乳酸反应浓度降低，平衡向右移动，使碳酸亚铁溶解得到乳酸亚铁溶液(6) 【解析】 (1) 过滤操作使用的仪器有玻璃棒、烧杯、漏斗；步骤是从溶液中得到硫酸亚铁晶体，操作为蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥。(2) 由流程图可知，硫酸亚铁与碳酸氢铵反应生成碳酸亚铁，还生成二氧化碳气体，

26、溶液B为硫酸铵溶液，反应的离子方程式为Fe2+2HCFeCO3+H2O+CO2。(3) 亚铁离子易被氧气氧化，所以步骤必须控制一定的真空度，这样有利于蒸发水，还能防止Fe2+被氧化。(4) 硫酸亚铁在空气中煅烧生成铁红和三氧化硫的化学方程式为4FeSO4+O22Fe2O3+4SO3，氧化剂是氧气，还原剂是硫酸亚铁，所以氧化剂和还原剂的物质的量之比为14。(5) 碳酸亚铁沉淀存在溶解平衡：FeCO3(s)Fe2+(aq)+C(aq)，加入乳酸，C与乳酸反应浓度降低，平衡向右移动，使碳酸亚铁溶解得到乳酸亚铁溶液。(6) 亚铁离子会被高锰酸钾氧化为三价铁离子，本身被还原为+2价的锰离子，根据得失电子

27、守恒，则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) 温度较高时钙盐与镁盐分离得更彻底(或高温下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) 在盐泥中加入稀硫酸调pH为12并煮沸的目的是提高Mg2+的浸取率。(2) 氢氧化镁的Ksp=c(Mg2

28、+)·c2(OH-)，溶液中Mg2+的浓度为6.0 mol·L-1，则溶液中氢氧根浓度= mol·L-1=10-6 mol·L-1，所以氢离子浓度为=10-8 mol·L-1，pH为8。(3) 根据三种化合物的溶解度随温度变化的曲线，可以知道高温下CaSO4·2H2O溶解度小，温度较高时钙盐与镁盐分离得更彻底；由滤液到滤液需先加入NaClO调溶液pH约为5，把亚铁离子氧化成铁离子，同时铁离子、铝离子形成氢氧化铁、氢氧化铝沉淀，趁热过滤还得到硫酸钙沉淀，所以滤渣主要成分是Al(OH)3、Fe(OH)3、CaSO4·2H2O。(

29、4) 镁离子可以和氢氧化钠发生反应生成氢氧化镁沉淀，过滤，得到纯净的沉淀，再加入硫酸，蒸发结晶可以获得硫酸镁晶体。(5) 设该盐泥中含Mg(OH)2的质量为x，MgSO4·7H2O质量为24.6 g，物质的量为0.1 mol，由关系式MgSO4·7H2OMg(OH)21 mol58 g·mol-10.1 molxx=5.8 g，故该盐泥中含Mg(OH)2的百分含量为×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浓度，有利于蒸发结晶【解析】 (1) CeO2在稀硫酸和H2O2的作用下可生成Ce3+，被还原，则H2O2被氧化生成氧气。(2) 用亚硫酸钠将+6价的铬还原为+3价的铬，说明发生氧化还原反应，亚硫酸钠被氧化，反应的离子方程式为Cr2+3S+8H+2Cr3+3S+4H2O。(3) 金红石(TiO2)与碳粉和氯气在1 100 K的高温下反应生成TiCl4和CO，反应的化学方程式为TiO2+2C+2Cl2TiCl4+2CO。(4) 电镀废渣(除镍外，还含有铜、锌、铁等元素)，过滤后在滤液中加入FeS，生成CuS、ZnS，可除去Cu2+、Zn2+等杂质，对滤液先加W，应为过氧化氢，可氧化Fe2+生成Fe3+，有利于水解生成氢氧化铁沉淀而除去，过滤后在滤液中加入碳酸钠，可生成NiCO3，过滤后加入硫酸可生