制备多晶硅（硅单质的一种）的副产物以SiCl4为主，其对环境污染很大，遇水强烈水解，放出大量热量。研究人员利用SiCl4水解生成的盐酸和钡矿粉（主要成分为BaCO3，含有钙、铁、镁等离子）制备BaCl2·2H2O，流程为：
已知常温下Fe3+、Mg2+完全沉淀的pH分别是3.4和12.4；
（1）①SiCl4水解控制在40℃以下的原因是____________________ 。
②已知：SiCl4(s)+H2(g)=SiHCl3(s)+HCl(g) ΔH1=47 kJ/mol
SiHCl3(s)+H2(g)=Si(s)+3HCl(g) ΔH2=189 kJ/mol
则SiCl4被H2还原制备硅的热化学方程式____________________ 。
（2）加钡矿粉时生成BaCl2的离子反应方程式____________________ 。
（3）过滤②的滤渣A的成分化学式为_______________ ；接着往滤液中加20% NaOH调节pH=12.5，控制温度70℃时，滤渣B的主要成分的化学式_______________ ，控制温度70℃的目的____________________ 。
（4）滤液③经、过滤__________________ 等操作，再经真空干燥后得到BaCl2·2H2O。
已知常温下Fe3+、Mg2+完全沉淀的pH分别是3.4和12.4；
（1）①SiCl4水解控制在40℃以下的原因是
②已知：SiCl4(s)+H2(g)=SiHCl3(s)+HCl(g) ΔH1=47 kJ/mol
SiHCl3(s)+H2(g)=Si(s)+3HCl(g) ΔH2=189 kJ/mol
则SiCl4被H2还原制备硅的热化学方程式
（2）加钡矿粉时生成BaCl2的离子反应方程式
（3）过滤②的滤渣A的成分化学式为
（4）滤液③经、过滤
更新时间：2016-12-09 07:49:11
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解答题-工业流程题
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解题方法
【推荐1】工业上冶炼钛主要以钛铁矿、金红石（含TiO2大于96%）等为原料生产。
（1）由金红石为原料采用亨特(Hunter)法生产钛的流程如下：
①沸腾氯化炉中反应的化学方程式为：_____________ ；
②已知：Ti(s) +2Cl2(g) = TiCl4(l) △H =－804.2kJ/mol；
2Na(s) +Cl2(g) = 2NaCl(s) △H =－882.0kJ/mol
Na(s) =Na(l) △H =+2.6kJ/mol
请写出用液态钠与四氯化钛置换出钛的热化学方程式_____________ ；
③海绵钛破碎后用0.5%～1.5%的盐酸洗涤，再用蒸馏水洗涤至中性，用盐酸洗涤的目的是______________ 。
（2）科学家从电解冶炼铝的工艺得到启发，找出了冶炼钛的新工艺。试回答下列有关问题。
①TiO2直接电解法（剑桥法）生产钛是一种较先进的方法，电解质为熔融的氯化钙，原理如图所示,在阴极，被还原的Ca进一步还原TiO2获得钛，则在阴极所发生的反应为：____________ 。
②SOM技术是一种绿色环保先进技术，阳极用金属陶瓷，并用固体氧离子隔膜将两极产物隔开，只允许氧离子通过，在电解过程中阳极通入某种还原性气体，可防止CO、CO2污染物产生，通入的气体若是H2，则阳极电解反应式为________ 。
（1）由金红石为原料采用亨特(Hunter)法生产钛的流程如下：
①沸腾氯化炉中反应的化学方程式为：
②已知：Ti(s) +2Cl2(g) = TiCl4(l) △H =－804.2kJ/mol；
2Na(s) +Cl2(g) = 2NaCl(s) △H =－882.0kJ/mol
Na(s) =Na(l) △H =+2.6kJ/mol
请写出用液态钠与四氯化钛置换出钛的热化学方程式
③海绵钛破碎后用0.5%～1.5%的盐酸洗涤，再用蒸馏水洗涤至中性，用盐酸洗涤的目的是
（2）科学家从电解冶炼铝的工艺得到启发，找出了冶炼钛的新工艺。试回答下列有关问题。
①TiO2直接电解法（剑桥法）生产钛是一种较先进的方法，电解质为熔融的氯化钙，原理如图所示,在阴极，被还原的Ca进一步还原TiO2获得钛，则在阴极所发生的反应为：
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解答题-原理综合题
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(0.4)
名校
【推荐2】甲醇是一种重要的有机原料，在催化剂的作用下，
和
反应可生成甲醇
和副产物
，反应如下：
反应①
反应②
反应③
反应④
、
、
、
分别表示反应①、②、③、④的平衡常数.
回答下列问题：
(1)反应②的
_____ 
,
与
和
的关系为
______ .
(2)图1中能正确表示反应①的平衡常数
随温度变化的曲线为________ （填曲线字母），其判断理由为____________ .
(3)为探究不同催化剂对和生成
的选择性效果，某实验室控制和的初始投料比为
进行实验，得到如下表1数据：
①由表1可知，反应Ⅰ的最佳催化剂为_______________ .
②图2中，
时转化率最大的原因是_________________ .
③有利于提高转化为的平衡转化率的措施有__________ .
A.使用催化剂
B.适当降低反应温度
C.增大和的初始投料比
D.恒容下，再充入
和
(4)已知
，反应
.该温度下，在某时刻体系中、
、
、的浓度分别为
、
、
、
，则此时上述反应的
_______ 
（填“>”、“<”或“=”）达到平衡时
_____ 
.
和反应可生成甲醇和副产物，反应如下：反应①
反应②
反应③
反应④
、、、分别表示反应①、②、③、④的平衡常数.回答下列问题：
(1)反应②的
,与和的关系为(2)图1中能正确表示反应①的平衡常数
随温度变化的曲线为(3)为探究不同催化剂对
和生成的选择性效果，某实验室控制和的初始投料比为进行实验，得到如下表1数据： | 时间/ | 催化剂种类 | 甲醇的含量（%） |
| 450 | 10 |  | 78 |
| 450 | 10 | | 88 |
| 450 | 10 |  | 46 |
②图2中，
时转化率最大的原因是③有利于提高
转化为的平衡转化率的措施有A.使用催化剂
B.适当降低反应温度
C.增大
和的初始投料比D.恒容下，再充入
和(4)已知
，反应.该温度下，在某时刻体系中、、、的浓度分别为、、、，则此时上述反应的（填“>”、“<”或“=”）达到平衡时.
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解答题-原理综合题
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(0.4)
名校
解题方法
【推荐3】氢能是一种极具发展潜力的清洁能源。
I.水煤气法制取氢气
煤气化装置中发生反应①：C(s)+H2O(g)
CO(g)+H2(g) △H=+135kJ•mol-1；
水气变换装置中发生反应②：CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g) △H=-41kJ•mol-1。
(1)反应①发生前，需要通入一定量的氧气与碳发生燃烧反应，通入氧气的作用为_____ 。其他条件不变时，在相同时间内，向水气变换装置中投入一定量的CaO，H2的体积分数_____ (填“增大”“减小”或“不变”)；如图所示，微米CaO和纳米CaO对平衡的影响力不同的原因为_____ 。
(2)一定量的煤和水蒸气经反应①后进入反应②装置且进料比
=0.8，反应一段时间后，达到平衡时
=3：1，CO的平衡转化率为_____ 。
II.水分解法制取氢气
(3)将CoFe2O4负载在Al2O3上作为催化剂，反应分两步实现，产氧温度在1200℃，产氢温度在1000℃时，循环机理如图所示。
已知：H2O(g)H2(g)+
O2(g) △H=(a+b)kJ•mol-1
第①步：CoFe2O4(s)+3Al2O3(s)CoAl2O4(s)+FeAl2O4(s)+O2(g) △H=akJ•mol-1；
第②步反应的热化学方程式为______ 。
(4)若第②步反应的平衡常数为K，则平衡常数的表达式为K=_____ 。
(5)已知对于反应aA(g)+bB(g)cC(g)+dD(g)，v正=k正•ca(A)•cb(B)，v逆=k逆•cc(C)•cd(D)，其中k正、k逆分别为正、逆反应速率常数。1000℃时，第②步反应测得H2O(g)和H2物质的量浓度随时间的变化如图所示，a点时，v正：v逆=_____ 。
I.水煤气法制取氢气
煤气化装置中发生反应①：C(s)+H2O(g)
CO(g)+H2(g) △H=+135kJ•mol-1；水气变换装置中发生反应②：CO(g)+H2O(g)
CO2(g)+H2(g) △H=-41kJ•mol-1。(1)反应①发生前，需要通入一定量的氧气与碳发生燃烧反应，通入氧气的作用为
(2)一定量的煤和水蒸气经反应①后进入反应②装置且进料比
=0.8，反应一段时间后，达到平衡时=3：1，CO的平衡转化率为II.水分解法制取氢气
(3)将CoFe2O4负载在Al2O3上作为催化剂，反应分两步实现，产氧温度在1200℃，产氢温度在1000℃时，循环机理如图所示。
已知：H2O(g)
H2(g)+O2(g) △H=(a+b)kJ•mol-1第①步：CoFe2O4(s)+3Al2O3(s)
CoAl2O4(s)+FeAl2O4(s)+O2(g) △H=akJ•mol-1；第②步反应的热化学方程式为
(4)若第②步反应的平衡常数为K，则平衡常数的表达式为K=
(5)已知对于反应aA(g)+bB(g)
cC(g)+dD(g)，v正=k正•ca(A)•cb(B)，v逆=k逆•cc(C)•cd(D)，其中k正、k逆分别为正、逆反应速率常数。1000℃时，第②步反应测得H2O(g)和H2物质的量浓度随时间的变化如图所示，a点时，v正：v逆=
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【推荐1】信息时代产生的大量电子垃圾对环境造成了极大的威胁．某“变废为宝”学生探究小组将一批废弃的线路板简单处理后，得到含
、
、
及少量Au、Pt等金属的混合物，并设计出如下制备硫酸铜晶体的路线：
回答下列问题：
第
步Cu与酸反应的离子方程式为 ______ ；得到滤渣1的主要成分为 ______ ．
第
步加入
的作用是 ______ ，使用的优点是 ______ ；调节pH的目的是使 ______ 生成沉淀．
由滤渣2制取
，探究小组设计了三种方案：
上述三种方案中，______ 方案不可行，原因是 ______ ；
探究小组用滴定法测定
含量．取a g 试样配成100mL溶液，每次取
，消除干扰离子后，用c 
标准溶液滴定至终点，平均消耗EDTA溶液b 
滴定反应如下：
写出计算
质量分数的表达式
______ ．
、、及少量Au、Pt等金属的混合物，并设计出如下制备硫酸铜晶体的路线： 回答下列问题：
第步Cu与酸反应的离子方程式为 第步加入的作用是 的优点是 由滤渣2制取，探究小组设计了三种方案： 上述三种方案中，
探究小组用滴定法测定含量．取a g 试样配成100mL溶液，每次取，消除干扰离子后，用c 标准溶液滴定至终点，平均消耗EDTA溶液b 滴定反应如下：写出计算质量分数的表达式
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解答题-工业流程题
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较难
(0.4)
名校
【推荐2】钪（
）是一种功能强大但产量稀少的稀土金属、广泛用于航天、激光、导弹等尖端科学领域、针铁矿主要成分为钛酸亚铁（
）、还含有少量
、
、
等杂质、从钛铁矿中提取钪的流程如图：
已知：①常温下，
完全沉淀的
为1.05，
完全沉淀的为3.2
②
，
回答下列问题：
(1)“酸浸”后钛主要以
的形式存在于溶液中，中
元素的化合价为______ ．水解反应的化学方程式为__________________ ．
(2)“滤渣1”的主要成分是______ ．
(3)探讨影响钪的萃取率的因素：
温度对钪、钛的萃取率影响情况见上表，合适的萃取温度为
，其理由是______ ．
(4)常温下，“酸溶”后滤液中存在的金属阳离子
、、，浓度均小于
，再用氨水调节溶液使、沉淀完全而不沉淀，则调应控制的范围，是______ ．
(5)“沉钪”得到草酸钪[
]，将其置于______ （填仪器名称）中，在空气中充分灼烧得到和一种无毒气体，请写出反应的化学方程式______ ．
）是一种功能强大但产量稀少的稀土金属、广泛用于航天、激光、导弹等尖端科学领域、针铁矿主要成分为钛酸亚铁（）、还含有少量、、等杂质、从钛铁矿中提取钪的流程如图： 已知：①常温下，
完全沉淀的为1.05，完全沉淀的为3.2②
，回答下列问题：
(1)“酸浸”后钛主要以
的形式存在于溶液中，中元素的化合价为水解反应的化学方程式为(2)“滤渣1”的主要成分是
(3)探讨影响钪的萃取率的因素：
| 5 | 10 | 15 | 25 | 30 |
钪的萃取率/% |
|
|
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|
|
钛的萃取率/% |
|
|
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，其理由是(4)常温下，“酸溶”后滤液中存在的金属阳离子
、、，浓度均小于，再用氨水调节溶液使、沉淀完全而不沉淀，则调应控制的范围，是(5)“沉钪”得到草酸钪[
]，将其置于和一种无毒气体，请写出反应的化学方程式
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解答题-工业流程题
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较难
(0.4)
名校
解题方法
【推荐3】工业上利用石煤矿粉(主要含
及少量
、)为原料生产
，工艺流程如下：
已知：①“水溶”、“转沉”、“转化”后，所得含钒物质依次为
、
、
；
②不同pH下，V元素在溶液中的主要存在形式见下表：
③25℃时，
回答下列问题：
(1)“焙烧”时，发生反应的化学方程式为________ 。
(2)滤渣Ⅰ的成分为_________ (填化学式)。
(3)“转化”时，滤渣Ⅱ经高温煅烧后水浸，所得物质可导入到________ 操作单元中循环使用。
(4)“沉钒”中析出
晶体时，需要加入过量
，其原因是①_________ 。②________ ；25℃时，测得“转化”后，滤液中
为使“沉钒”时，钒元素的沉降率达到96％，应调节溶液中
至少______ 。
(5)“煅烧”的，制得产品。但反应体系中，若不及时分离气体Ⅱ，部分会转化成
，反应中氧化剂与还原剂物质的量之比为
，该反应的化学方程式为_________ 。
及少量、)为原料生产，工艺流程如下：已知：①“水溶”、“转沉”、“转化”后，所得含钒物质依次为
、、；②不同pH下，V元素在溶液中的主要存在形式见下表：
| pH | 4～6 | 6～8 | 8～10 | 10～12 |
| 主要离子 |  |  |  |  |
回答下列问题：
(1)“焙烧”时，
发生反应的化学方程式为(2)滤渣Ⅰ的成分为
(3)“转化”时，滤渣Ⅱ经高温煅烧后水浸，所得物质可导入到
(4)“沉钒”中析出
晶体时，需要加入过量，其原因是①为使“沉钒”时，钒元素的沉降率达到96％，应调节溶液中至少。(5)“煅烧”的，
制得产品。但反应体系中，若不及时分离气体Ⅱ，部分会转化成，反应中氧化剂与还原剂物质的量之比为，该反应的化学方程式为
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解答题-实验探究题
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较难
(0.4)
真题
解题方法
【推荐1】ClO2是一种优良的消毒剂，浓度过高时易发生分解，常将其制备成NaClO2固体以便运输和贮存。过氧化氢法制备NaClO2固体的实验装置如图1所示。
已知：2NaClO3+H2O2+H2SO4=2ClO2↑+O2↑+Na2SO4+2H2O
2ClO2+H2O2+2NaOH=2NaClO2+O2↑+2H2O
ClO2熔点-59℃、沸点11℃；H2O2沸点150℃
请回答：
⑴仪器A的作用是_____ ；冰水浴冷却的目的是_____ (写出两种)。
⑵空气流速过快或过慢，均降低NaClO2产率，试解释其原因______ 。
(3)Cl-存在时会催化ClO2的生成。反应开始时在三颈烧瓶中加入少量盐酸，ClO2的生成速率大大提高，并产生微量氯气。该过程可能经两步反应完成，将其补充完整：①_____ (用离子方程式表示)，②H2O2+Cl2=2Cl-+O2+2H+。
(4) H2O2浓度对反应速率有影响。通过图2所示装置将少量30% H2O2溶液浓缩至40%，B处应增加一个设备。该设备的作用是______ ，馏出物是_______ 。
(5)抽滤法分离NaClO2过程中，下列操作不正确的是_______
A.为防止滤纸被腐蚀，用玻璃纤维代替滤纸进行抽滤
B.先转移溶液至漏斗，待溶液快流尽时再转移沉淀
C.洗涤沉淀时，应使洗涤剂快速通过沉淀
D.抽滤完毕，断开水泵与吸滤瓶间的橡皮管后，关闭水龙头
已知：2NaClO3+H2O2+H2SO4=2ClO2↑+O2↑+Na2SO4+2H2O
2ClO2+H2O2+2NaOH=2NaClO2+O2↑+2H2O
ClO2熔点-59℃、沸点11℃；H2O2沸点150℃
请回答：
⑴仪器A的作用是
⑵空气流速过快或过慢，均降低NaClO2产率，试解释其原因
(3)Cl-存在时会催化ClO2的生成。反应开始时在三颈烧瓶中加入少量盐酸，ClO2的生成速率大大提高，并产生微量氯气。该过程可能经两步反应完成，将其补充完整：①
(4) H2O2浓度对反应速率有影响。通过图2所示装置将少量30% H2O2溶液浓缩至40%，B处应增加一个设备。该设备的作用是
(5)抽滤法分离NaClO2过程中，下列操作不正确的是
A.为防止滤纸被腐蚀，用玻璃纤维代替滤纸进行抽滤
B.先转移溶液至漏斗，待溶液快流尽时再转移沉淀
C.洗涤沉淀时，应使洗涤剂快速通过沉淀
D.抽滤完毕，断开水泵与吸滤瓶间的橡皮管后，关闭水龙头
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解答题-实验探究题
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(0.4)
名校
解题方法
【推荐2】被世界卫生组织列为Al级新型高效安全消毒剂的二氧化氯(ClO2)是一种黄绿色到橙黄色的气体，易溶于水，沸点为11℃，遇热不稳定易分解发生爆炸。工业上利用硫铁矿[主要成分为二硫化亚铁(FeS2)]还原氯酸钠(NaClO3)制取二氧化氯。某研究小组利用如图装置制备ClO2，向三颈烧瓶中加入NaClO3溶液、浓H2SO4，通入空气，调节恒温器至60℃，通过固体加料器缓慢匀速地加入硫铁矿粉末。请回答下列问题：
(1)FeS2中S元素的化合价为_______ 价；仪器a的名称是_______ 。
(2)三颈烧瓶中发生反应的离子方程式为ClO
+FeS2+H+→ClO2↑+Fe3++SO
+H2O(未配平)。
①该反应中被氧化的元素为_______ (填元素符号)。
②配平该离子方程式：_______ 。
(3)装置_______ (填“A”、“B”或“C”)为收集ClO2的装置；装置D中倒置漏斗的作用是_______ 。
(4)设计实验证明C1O2的氧化性比Fe3+的强：_______ 。
(5)将少量ClO2水溶液滴入盛有MnSO4溶液的试管中，振荡，有黑色沉淀生成，已知反应中氧化剂与还原剂的物质的量之比为2:5，则该反应的离子方程式为_______ 。
(1)FeS2中S元素的化合价为
(2)三颈烧瓶中发生反应的离子方程式为ClO
+FeS2+H+→ClO2↑+Fe3++SO+H2O(未配平)。①该反应中被氧化的元素为
②配平该离子方程式：
(3)装置
(4)设计实验证明C1O2的氧化性比Fe3+的强：
(5)将少量ClO2水溶液滴入盛有MnSO4溶液的试管中，振荡，有黑色沉淀生成，已知反应中氧化剂与还原剂的物质的量之比为2:5，则该反应的离子方程式为
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解答题-实验探究题
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较难
(0.4)
解题方法
【推荐3】水合肼（N2H4·H2O）可用作抗氧剂等，工业上常用尿素[CO(NH2)2]和 NaClO溶液反应制备水合肼。
已知：Ⅰ．N2H4·H2O 的结构如图
（…表示氢键）。
Ⅱ．N2H4·H2O 沸点 118 ℃，具有强还原性。
（1）将 Cl2 通入过量 NaOH 溶液中制备 NaClO，得到溶液 X，离子方程式是__ 。
（2）制备水合肼：将溶液 X 滴入尿素水溶液中，控制一定温度，装置如图 a（夹持及控温装置已略）。充分反应后，A 中的溶液经蒸馏获得水合肼粗品后，剩余溶液再进一步处理还可获得副产品 NaCl 和Na2CO3·10H2O。
①A 中反应的化学方程式是__ 。
②冷凝管的作用是__ 。
③若滴加 NaClO 溶液的速度较快时，水合肼的产率会下降，原因是__ 。
④NaCl 和 Na2CO3 的溶解度曲线如图 b。由蒸馏后的剩余溶液获得 NaCl 粗品的操作是__ 。
（3）水合肼在溶液中可发生类似 NH3·H2O 的电离，呈弱碱性；其分子中与 N 原子相连的 H 原子易发生取代反应。
①水合肼和盐酸按物质的量之比 1∶1 反应的离子方程式是__ 。
②碳酰肼（CH6N4O）是目前去除锅炉水中氧气的最先进材料，由水合肼与 DEC（
）发生取代反应制得。碳酰肼的结构简式是__ 。
已知：Ⅰ．N2H4·H2O 的结构如图
（…表示氢键）。Ⅱ．N2H4·H2O 沸点 118 ℃，具有强还原性。
（1）将 Cl2 通入过量 NaOH 溶液中制备 NaClO，得到溶液 X，离子方程式是
（2）制备水合肼：将溶液 X 滴入尿素水溶液中，控制一定温度，装置如图 a（夹持及控温装置已略）。充分反应后，A 中的溶液经蒸馏获得水合肼粗品后，剩余溶液再进一步处理还可获得副产品 NaCl 和Na2CO3·10H2O。
①A 中反应的化学方程式是
②冷凝管的作用是
③若滴加 NaClO 溶液的速度较快时，水合肼的产率会下降，原因是
④NaCl 和 Na2CO3 的溶解度曲线如图 b。由蒸馏后的剩余溶液获得 NaCl 粗品的操作是
（3）水合肼在溶液中可发生类似 NH3·H2O 的电离，呈弱碱性；其分子中与 N 原子相连的 H 原子易发生取代反应。
①水合肼和盐酸按物质的量之比 1∶1 反应的离子方程式是
②碳酰肼（CH6N4O）是目前去除锅炉水中氧气的最先进材料，由水合肼与 DEC（
）发生取代反应制得。碳酰肼的结构简式是
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