2017北京高考化学二卷标准解析版

2017年高考第二卷

26．（13分）

TiCl4是由钛精矿（主要成分为TiO2）制备钛（Ti）的重要中间产物，制备纯TiCl4的流程示意图如下：

资料：TiCl4及所含杂质氯化物的性质

（1）氯化过程：TiO2与Cl2难以直接反应，加碳生成CO和CO2可使反应得以进行。

已知：TiO2(s)+2 Cl2(g)= TiCl4(g)+ O2(g) ΔH1=+175.4 kJ·mol-1

2C(s)+O2(g)=2CO(g) ΔH2=-220.9 kJ·mol-1

①沸腾炉中加碳氯化生成TiCl4(g)和CO(g)的热化学方程式：

_______________________。

②氯化过程中CO和CO2可以相互转化，根据如图判断：CO2生成CO反应的ΔH_____0（填“＞”“＜”或“=”），判断依据：_______________。

③氯化反应的尾气须处理后排放，尾气中的HCl和Cl2经吸收可得粗盐酸、FeCl3溶液，则尾气的吸收液依次是__________________________。

④氯化产物冷却至室温，经过滤得到粗TiCl4混合液，则滤渣中含有

_____________。

（2）精制过程：粗TiCl4经两步蒸馏得纯TiCl4。示意图如下：

物质a是______________，T2应控制在_________。

27．（12分）SCR和NSR技术可有效降低柴油发动机在空气过量条件下的NO x 排放。

（1）SCR（选择性催化还原）工作原理：

①尿素[CO(NH2)2]水溶液热分解为NH3和CO2，该反应的化学方程式：

____________。

②反应器中NH3还原NO2的化学方程式：____________。

③当燃油中含硫量较高时，尾气中SO2在O2作用下会形成(NH4)2SO4，使催化剂中毒。用化学方程式表示(NH4)2SO4的形成：________。

④尿素溶液浓度影响NO2的转化，测定溶液中尿素（M=60 g·mol?1）含量的方法如下：取a g尿素溶液，将所含氮完全转化为NH3，所得NH3用过量的v1 mL c1 mol·L?1 H2SO4溶液吸收完全，剩余H2SO4用v2 mL c2 mol·L?1 NaOH溶液恰好中和，则尿素溶液中溶质的质量分数是________。

（2）NSR（NO x储存还原）工作原理：

NO x的储存和还原在不同时段交替进行，如图a所示。

①通过BaO和Ba(NO3)2的相互转化实现NO x的储存和还原。储存NO x的物质是_________。

②用H2模拟尾气中还原性气体研究了Ba(NO3)2的催化还原过程，该过程分两步进行，图b表示该过程相关物质浓度随时间的变化关系。第一步反应消耗的H2与Ba(NO3)2的物质的量之比是__________。

③还原过程中，有时会产生笑气（N2O）。用同位素示踪法研究发现笑气的产生与NO有关。在有氧条件下15NO与NH3以一定比例反应时，得到的笑气几乎都是15NNO。将该反应的化学方程式补充完整：_______□15NNO+□H2O

28．（16分）某小组在验证反应“Fe+2Ag+=Fe2++2Ag”的实验中检测到Fe3+，发现和探究过程如下。

向硝酸酸化的0.05 mol·L-1硝酸银溶液（pH≈2）中加入过量铁粉，搅拌后静置，烧杯底部有黑色固体，溶液呈黄色。

（1）检验产物

①取出少量黑色固体，洗涤后，_______（填操作和现象），证明黑色固体中含有Ag。

②取上层清液，滴加K3[Fe(CN)6]溶液，产生蓝色沉淀，说明溶液中含有

_______________。

（2）针对“溶液呈黄色”，甲认为溶液中有Fe3+，乙认为铁粉过量时不可能有Fe3+，乙依据的原理是___________________（用离子方程式表示）。针对两种观点继续实验：

①取上层清液，滴加KSCN溶液，溶液变红，证实了甲的猜测。同时发现有白色沉淀产生，且溶液颜色深浅、沉淀量多少与取样时间有关，对比实验记录如下：

（资料：Ag+与SCN-生成白色沉淀AgSCN）

②对Fe3+产生的原因作出如下假设：

假设a：可能是铁粉表面有氧化层，能产生Fe3+；

假设b：空气中存在O2，由于________（用离子方程式表示），可产生Fe3+；假设c：酸性溶液中NO3-具有氧化性，可产生Fe3+；

假设d：根据_______现象，判断溶液中存在Ag+，可产生Fe3+。

③下列实验Ⅰ可证实假设a、b、c不是产生Fe3+的主要原因。实验Ⅱ可证实假设d成立。

实验Ⅰ：向硝酸酸化的________溶液（pH≈2）中加入过量铁粉，搅拌后静置，不同时间取上层清液滴加KSCN溶液，3 min时溶液呈浅红色，30 min后溶液几乎无色。

实验Ⅱ：装置如图。其中甲溶液是________，操作及现象是________________。

（3）根据实验现象，结合方程式推测实验ⅰ~ⅲ中Fe3+浓度变化的原因：______。答案：

26 正确答案及相关解析

正确答案

（1）①TiO2(s)+2Cl2(g)+2C(s)=TiCl4(g)+2CO(g) △H=-45.5 kJ/mol

②> 随温度升高，CO含量增大，说明生成CO的反应是吸热反应

③H2O、FeCl2溶液、NaOH溶液

④MgCl2、AlCl3、FeCl3

（2）SiCl4高于136℃，低于181℃

解析

(1)①生成TiCl4和CO的反应方程式为：TiO2+2Cl2+2C=TiCl4+2CO，根据盖斯定律，两式相加，得到TiO2(s)+2Cl2(g)+2C(s)=TiCl4(g)+2CO(g) △H=△H1+△H2=-45.5kJ/mol

②根据图像，随着温度的升高，CO的浓度增加，CO2浓度降低，说明升高温度，平衡向正反应方向移动，即△H>0。

③尾气中的HCl经水吸收可得到粗盐酸，然后将Cl2通入FeCl2溶液中，最后用氢氧化钠溶液吸收剩余的酸性气体

④资料中的信息可以知道在氯化过程中生成的MgCl2、AlCl3、FeCl3中有少量溶解在液态TiCl4中，而SiCl4完全溶解在TiCl4中，因此在过滤得到粗TiCl4混合液时滤渣中含有上述难溶物和微溶物。所以滤渣为MgCl2、AlCl3、FeCl3

（2）根据资料，SiCl4的沸点最低，先蒸馏出来，因此物质a为SiCl4，根据流程目的，为了得到纯净的TiCl4中，后续温度需控制在高于136℃，低于181℃

考查方向

本题只要是考查的是（1）热化学方程式，吸热反应和放热反应，化学平衡移动原理，氯气的化学性质，常见金属元素的单质及其化合物的综合应用（2）物质分离和提纯的方法和基本操作综合应用

解题思路

(1) ①生成TiCl4和CO的反应方程式为：TiO2+2Cl2+2C=TiCl4+2CO，根据盖斯定律，两式相加即可。②根据图像，随着温度的升高，CO的浓度增加，CO2浓度降低，说明升高温度，平衡向正反应方向移动，即△H>0。③尾气中的HCl经水吸收可得到粗盐酸，然后将Cl2通入FeCl2溶液中，最后用氢氧化钠溶液吸收剩余的酸性气体。④资料中的信息可以知道

在氯化过程中生成的MgCl2、AlCl3、FeCl3中有少量溶解在液态TiCl4中，而SiCl4完全溶解在TiCl4中，因此在过滤得到粗TiCl4混合液时滤渣中含有上述难溶物和微溶物。

（2）根据资料，SiCl4的沸点最低，先蒸馏出来，因此物质a为SiCl4，根据流程目的，为了得到纯净的TiCl4中，后续温度需控制在高于136℃，低于181℃

27 正确答案及相关解析

正确答案

（1）①

②8NH3+6NO27N2+12H2O

③2SO2+O2+4NH3+2H2O=2(NH4)2SO4

④

（2）①BaO

②8∶1

③415NO+4NH3+3O2415NNO+6H2O

解析

（1）①尿素水溶液热分解为氨气和二氧化碳，故答案

是：

②从图中可以看出氨气在催化剂作用下还原二氧化氮得到氮气和水；故答案是：

8NH3+6NO27N2+12H2O

③二氧化硫在氧气作用下与氨气和水反应生成硫酸铵，此反应中二氧化硫是还原剂，氧气是氧化剂；故答案是：2SO2+O2+4NH3+2H2O=2(NH4)2SO4

④吸收氨气的硫酸的物质的量为：

，则尿素的物质的量为：，尿素溶液中溶质的质量分数是：

；故答案是：

（2）①由图示可知BaO与NO x作用生成Ba(NO3)2，在还原为N2，则储存NO x的物质是BaO。故答案是：

BaO

②由图示可知，第一步反应为氢气和硝酸钡作用生成氨气，每mol硝酸钡作用生成NH3共转移16mol电子，根据电子守恒，参加反应的氢气的物质的量为16mol÷2=8mol，则消耗的H2与Ba(NO3)2的物质的量之比是8:1。故答案是：8∶1

③反应物有15NO与NH3，结合产物中有水，可知还有另一反应物O2，反应中NH3是还原剂，15NO与O2是氧化剂，因含氮产物均为15NNO，则15NO与NH3以1:1参加反应，结合

电子守恒和原子守恒可得此反应的化学方程式为：415NO+4NH3+3O2

415NNO+6H2O。故答案是：415NO+4NH3+3O2415NNO+6H2O

考查方向

本题只要是考查的是（1）氮的氧化物的性质及其对环境的影响，含氮物质的综合应用，物质的量浓度的相关计算（2）氧化还原反应的电子转移数目计算，氧化还原反应方程式的配平

解题思路

(1) ①尿素水溶液热分解为氨气和二氧化碳②从图中可以看出氨气在催化剂作用下还原二氧化氮得到氮气和水③二氧化硫在氧气作用下与氨气和水反应生成硫酸铵，④吸收氨气的硫酸的物质的量为：

，则尿素的物质的量为：，尿素溶液中溶质的质量分数是：

；(2)①由图示可知BaO与NO x作用生成Ba(NO3)2②由图示可知，第一步反应为氢气和硝酸钡作用生成氨气，每mol硝酸钡作用生成NH3共转移16mol电子，根据电子守恒，参加反应的氢气的物质的量为16mol÷2=8mol，③反应物有15NO与NH3，结合产物中有水，

可知还有另一反应物O2，反应中NH3是还原剂，15NO与O2是氧化剂，因含氮产物均为15NNO，则15NO与NH3以1:1参加反应

易错点

本题只要是考查的是：化学反应原理的相关知识，难度适中，在解答本题的时候要注意相关信息的综合应用，来推断相关反应的发生原理和反应物和生成物，根据氧化还原反应的配平原理来配平。在计算的时候要结合相关数据的处理，通过反应方程式的系数来计算相关的量。平时要注意相关知识和例题的练习和记忆。

28 正确答案及相关解析

正确答案

（1）①加硝酸加热溶解固体，再滴加稀盐酸，产生白色沉淀

②Fe2+

（2）①Fe+2Fe3+=3Fe2+

②4Fe2++O2+4H+=4Fe3++2H2O 加入KSCN溶液后产生白色沉淀

③0.05 mol·L-1 NaNO3溶液FeSO4溶液

分别取电池工作前与工作一段时间后左侧烧杯中溶液，同时滴加KSCN溶液，后者红色更深

（3）溶液中存在反应：①Fe+2Ag+=Fe2++2Ag ，②Ag++Fe2+=Ag+Fe3+，③

Fe+2Fe3+=3Fe2+。反应开始时，c(Ag+)大，以反应①、②为主，c(Fe3+)增大。约30分钟后，c(Ag+)小，以反应③为主，c(Fe3+)减小。

解析

（1）①黑色固体中含有过量的铁，所以先用硝酸溶解固体，再用HCl检验Ag+，故答案是：加硝酸加热溶解固体，再滴加稀盐酸，产生白色沉淀

②K3[Fe(CN)6]溶液遇到Fe2+产生蓝色沉淀；故答案是：Fe2+

（2）①过量的铁粉与Fe3+反应得到Fe2+；故答案是：Fe+2Fe3+=3Fe2+

②O2氧化Fe2+生成Fe3+的反应为：4Fe2++O2+4H+=4Fe3++2H2O。加入KSCN溶液后产生白色沉淀AgSCN，所以实验可以说明溶液中含有Ag+，故可以假设Ag+可能氧化Fe2+生成Fe3+；故答案是：4Fe2++O2+4H+=4Fe3++2H2O 加入KSCN溶液后产生白色沉淀

③证明假设a、b、c错误，就是排除Ag+对实验的干扰，相当于没有Ag+存在的空白实验，考虑其他条件不要变化，可以选用0.05mol/LNaNO3溶液。原电池实验需要证明的是假设d的反应Ag++Fe2+=Ag+Fe3+能够实现，所以甲池应当注入FeCl2（或者FeSO4溶液）。假设d成立，则上述原电池能够产生电流，左侧溶液中生成的Fe3+遇到KSCN时红色会更深。故答案是：0.05 mol·L-1NaNO3溶液FeSO4溶液分别取电池工作前与工作一段时间后左侧烧杯中溶液，同时滴加KSCN溶液，后者红色更深

（3）由于加入过量铁粉，溶液中存在反应有①Fe+2Ag+=Fe2++2Ag ，反应生成的Fe2+能够被Ag+氧化发生反应②Ag++Fe2+=Ag+Fe3+，生成的Fe3+过量铁粉发生反应③

Fe+2Fe3+=3Fe2+。反应开始时c(Ag+)大，以反应①、②为主，c(Fe3+)增大。约30分钟后，c(Ag+)小，以反应③为主，c(Fe3+)减小。故答案是：溶液中存在反应：①Fe+2Ag+=Fe2++2Ag ，②Ag++Fe2+=Ag+Fe3+，③Fe+2Fe3+=3Fe2+。反应开始时，c(Ag+)大，以反应①、②为主，c(Fe3+)增大。约30分钟后，c(Ag+)小，以反应③为主，c(Fe3+)减小。

考查方向

（1）卤化银，亚铁离子和三价铁离子的检验（2）铁盐和亚铁盐的相互转变，常见金属元素的单质及其化合物的综合应用，性质实验方案的设计，物质检验实验方案的设计（3）探究铁离子和亚铁离子的转化，铁离子水解

解题思路

（1）①黑色固体中含有过量的铁，所以先用硝酸溶解固体，再用HCl检验Ag+，②

K3[Fe(CN)6]溶液遇到Fe2+产生蓝色沉淀；

（2）①过量的铁粉与Fe3+反应得到Fe2+；②O2氧化Fe2+生成Fe3+的反应为：

4Fe2++O2+4H+=4Fe3++2H2O。加入KSCN溶液后产生白色沉淀AgSCN，所以实验可以说明溶液中含有Ag+，故可以假设Ag+可能氧化Fe2+生成Fe3+；③证明假设a、b、c错误，就是排除Ag+对实验的干扰，相当于没有Ag+存在的空白实验，考虑其他条件不要变化，可以选用0.05mol/LNaNO3溶液。原电池实验需要证明的是假设d的反应Ag++Fe2+=Ag+Fe3+能够实现，所以甲池应当注入FeCl2（或者FeSO4溶液）。假设d成立，则上述原电池能够产生电流，左侧溶液中生成的Fe3+遇到KSCN时红色会更深。

（3）由于加入过量铁粉，溶液中存在反应有①Fe+2Ag+=Fe2++2Ag ，反应生成的Fe2+能够被Ag+氧化发生反应②Ag++Fe2+=Ag+Fe3+，生成的Fe3+过量铁粉发生反应③

Fe+2Fe3+=3Fe2+。反应开始时c(Ag+)大，以反应①、②为主，c(Fe3+)增大。约30分钟后，c(Ag+)小，以反应③为主，c(Fe3+)减小。

易错点

本题只要是考查的是：化学实验探究题型，难度适中，考查学生的综合知识的运用，需要学生对化学知识的熟练掌握，根据已知的知识来判断化学反应的相关进行的程度和方向，特别

是电化学知识的掌握来判断化学反应的产物的相关判断来得出实验的结论，平时要注意相关知识和题目的积累过程。

2016年高考第二卷