1、填空题 锆产业是极有发展潜力及前景的新兴产业，锆（Zr）元素是核反应堆燃料棒的包裹材料，二氧化锆（ZrO2）可以制造耐高温纳米陶瓷。我国有丰富的锆英石（ZrSiO4），含Al2O3、SiO2、Fe2O3等杂质，生产锆流程之一如下：?
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1、填空题 锆产业是极有发展潜力及前景的新兴产业，锆（Zr）元素是核反应堆燃料棒的包裹材料，二氧化锆（ZrO2）可以制造耐高温纳米陶瓷。我国有丰富的锆英石（ZrSiO4），含Al2O3、SiO2、Fe2O3等杂质，生产锆流程之一如下：?
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600)makesmallpic(this,600,1800);\' src=\"http://www_php168_com/91files/2016060707/jkddap3xoq4.png\" style=\"vertical-align:middle;\">
试回答下列问题：
（1）写出上述流程中高温气化的反应方程式（碳转化成CO）：?；
（2）写出ZrOCl2?8H2O在900℃生成ZrO2的反应方程式?；
（3）关于二氧化锆纳米陶瓷和锆合金的说法不正确的是?（单选）；
A．二氧化锆纳米陶瓷是新型无机非金属材料
B．1纳米=10－10米
C．锆合金的硬度比纯锆要高
D．日本福岛核电站的爆炸可能是由锆合金在高温下与水蒸气反应产生的氢气爆炸引起
（4）一种新型燃料电池，一极通入空气，另一极通入丁烷；电解质是掺杂氧化钇（Y2O3）的氧化锆（ZrO2）晶体，在熔融状态下能传导O2－。在熔融电解质中，O2－向?(填正负)极移动。电池正极电极反应为：?，负极电极反应为：?。
参考答案：（16分）
（1）4C+4Cl2+ZrSiO4![]()
600)makesmallpic(this,600,1800);\' src=\"http://www_php168_com/91files/2016060707/c5d23xv4b42.png\" style=\"vertical-align:middle;\">ZrCl4+SiCl4+4CO（3分）
（2）ZrOCl2?8H2O ![]()
600)makesmallpic(this,600,1800);\' src=\"http://www_php168_com/91files/2016060707/5qxql24vcux.png\" style=\"vertical-align:middle;\">ZrO2+2HCl↑+7H2O↑（3分）
（3）B （2分）
（4）负（2分）? O2 +4e－= 2O2－（3分）?
C4H10 —26e－+13O2－=4CO2 +5H2O（3分）
本题解析：（1）依题意，ZrSiO4、Cl2、C在高温下发生氧化还原反应，生成SiCl4、ZrCl4和CO，氯元素由0降为—1价，碳元素由0升为+2价，根据化合价升降总数相等、原子个数守恒，则该反应为ZrSiO4+4Cl2+4C![]()
600)makesmallpic(this,600,1800);\' src=\"http://www_php168_com/91files/2016060707/c5d23xv4b42.png\" style=\"vertical-align:middle;\">SiCl4+ZrCl4+4CO；（2）ZrOCl2?8H2O在900℃下发生分解反应，生成ZrO2、HCl、H2O，该反应不涉及氧化还原反应，设反应物的系数为1，根据原子个数守恒可得：ZrOCl2?8H2O![]()
600)makesmallpic(this,600,1800);\' src=\"http://www_php168_com/91files/2016060707/5qxql24vcux.png\" style=\"vertical-align:middle;\">ZrO2+2HCl↑+7H2O↑；（3）陶瓷是传统无机非金属材料，二氧化锆纳米陶瓷是新型陶瓷，故A正确；纳米级二氧化锆是化合物或纯净物，它分散到空气或水中形成的分散系或混合物属于胶体，故B不正确；合金的硬度一般比其成分金属大，熔点比其成分金属低，故C正确；锆和铁都是过渡金属，铁在高温下与水蒸气发生置换反应，放出氢气，混有空气的氢气遇热可能爆炸，由此类比推断锆合金具有类似的性质，故D正确；（4）根据原电池原理，电子从负极出发经过外电路流向正极，则内电路中阴离子移向负极，阳离子移向正极，因此该熔融氧化物为电解质的新型电池中氧离子移向负极；依题意，正极的主要反应物是氧气，氧元素化合价由0降为—2价，1个氧原子得到2个电子，1个氧气分子得到4个电子，则正极反应式为O2 +4e－= 2O2－；负极的主要反应物和产物分别是甲烷和二氧化碳气体，即C4H10→4CO2；碳元素化合价总数由—10升为+16价，则1个丁烷分子失去26个电子，则C4H10—26e－→4CO2；左边带26个正电，右边不带电，根据熔融状态下能传导氧离子，因此用13个氧离子使左右电荷守恒，则C4H10—26e－+13O2－→4CO2；左边比右边多10个H、5个O，根据原子个数守恒配平可得负极反应式：C4H10—26e－+13O2－=4CO2+5H2O。
本题难度：一般
2、填空题 （15分）四氯化钛是无色液体，沸点为136℃。它极易水解，遇空气中水蒸气即产生“白烟”（TiCl4+H2O![]()
600)makesmallpic(this,600,1800);\' src=\"http://www_php168_com/91files/2016060707/czws2kqfhts.jpg\" style=\"vertical-align:middle;\">TiOCl2+2HCl↑）。在650～850℃下，将氯气通过二氧化钛和炭粉的混合物可得到四氯化钛和一种有毒气体。下图是实验室制备TiCl4的部分装置。
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600)makesmallpic(this,600,1800);\' src=\"http://www_php168_com/91files/2016060707/o2yfu3nvno2.jpg\" style=\"vertical-align:middle;\">
请回答：
（1）B装置中试剂为?，其作用是?（每空l分）。
（2）C装置中的反应方程式为?（3分）。
（3）D装置中冷凝水的方向为?进（1分）?出（1分），该装置的作用为??（2分）。
（4）评价此装置的缺陷和不妥之处（每空2分）：
编号
| 装置缺陷和不妥之处
|
①
| ?
|
②
| ?
|
③
| ?
参考答案：（1）浓硫酸?吸收水蒸气（干燥氯气）
（2）TiO2+2Cl2+2C ![]() 600)makesmallpic(this,600,1800);\' src=\"http://www_php168_com/91files/2016060707/kq0ricmflx0.jpg\" style=\"vertical-align:middle;\">?TiCl4+2CO
（3）a ?b?冷凝回流四氯化钛
（4）①不能阻止E装置的水汽进入D装置，而引起四氯化钛水解? ②由于氯化氢和氯气易溶于氢氧化钠溶液，E装置会产生倒吸现象? ③不能防止CO的逸出
本题解析：本题是结合物质制备的实验题，考查考生分析实验装置并评价实验方案的能力。从实验装置可以看出装置A可以制得Cl2，经浓H2SO4干燥后进入C装置中，即可生成TiCl4，根据反应物可知生成的有毒气体只能是CO，据此可写出化学方程式。为了冷凝回流TiCl4蒸气，可以用冷水冷却，冷水要从a进入b流出。但该装置也有不妥之处：如Cl2和HCl可以进入E装置中，会引起倒吸；E中的水蒸气仍可进入装置D中引起TiCl4水解；有毒气体CO会排放到空气中等。
点评：设计物质制备实验方案，要遵循以下原则：实验步骤尽可能简单、便于操作、原料来源广泛、用量少且成本低、原子利用率高、副产物便于除去、不污染环境等。可以根据上述原则评价设计的实验方案正确与否、是否有不妥之处等。
本题难度：简单
3、填空题 （20分）
（I）多项选择题（6分）
关于化工生产的下列叙述中，正确的是?。
A．生产普通玻璃的原料是石灰石、石英、纯碱，在玻璃熔炉中发生复杂的物理化学变化
B．工业上合成氨没有采用更大的压强是从设备和动力要求方面考虑的
C．加热法只适用于软化暂时硬度的硬水
D．工业上采用电解熔融氯化铝生产金属铝
|
E．用高纯度焦炭与石英砂反应可制得纯度达到9个9的单晶硅材料
（II）（14分）
工业上制取硝酸铵的流程图如下，请回答下列问题：?
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600)makesmallpic(this,600,1800);\' src=\"http://www_php168_com/91files/2016060707/3mkoprz4qvi.jpg\" style=\"vertical-align:middle;\">
（1）1909年化学家哈伯在实验室首次合成了氨。2007年化学家格哈德·埃特尔在哈伯研究所证实了氢气与氮气在固体催化剂表面合成氨的反应过程，示意如下：
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600)makesmallpic(this,600,1800);\' src=\"http://www_php168_com/91files/2016060707/yuyomqnf3by.jpg\" style=\"vertical-align:middle;\">
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600)makesmallpic(this,600,1800);\' src=\"http://www_php168_com/91files/2016060707/sdfdywx1i53.jpg\" style=\"vertical-align:middle;\">分别表示N2、H2、NH3。图⑤表示生成的NH3离开催化剂表面，图②和图③的含义分别是
?、
?。
（2）在合成氨的设备(合成塔)中，设置热交换器的目的是
?；
在合成硝酸的吸收塔中通入空气的目的是
?。
（3）生产硝酸的过程中常会产生一些氮的氧化物，可用如下两种方法处理：
碱液吸收法：NO+NO2+2NaOH===2NaNO2+H2O
NH3还原法：8NH3+6NO2
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600)makesmallpic(this,600,1800);\' src=\"http://www_php168_com/91files/2016060707/ooa0a3v3bf3.jpg\" style=\"vertical-align:middle;\"> 7N2+12H2O（NO也有类似的反应）
请从绿色化学的角度分析两种方法的优劣：
?（4）某化肥厂用NH3制备NH4NO3。已知：由NH3制NO的产率是96%、NO制HNO3的产率是92%，则制HNO3所用去的NH3的质量占总耗NH3质量(不考虑其它损耗）的
?%。
（5）硝酸铵是一种常用的氮肥，在贮存和使用该化肥时，把应注意的事项及理由填入下表。
?
| 注意事项
| 理由
|
①
| ?
| ?
|
②
| ?
| ?
参考答案：
（I）（6分）ABC
（II）（14分）
（1）N2、H2被吸附在催化剂表面；在催化剂表面，N2、H2中化学键断裂?（2分）
（2）利用余热，节约能源；可使NO循环利用，全部转化成HNO3（2分）
（3）碱液吸收法要消耗大量的NaOH，同时产生有毒的NaNO2。NH3还原法不消耗贵重原料，且产物无污染，N2又可做合成NH3的原料气。（4分）
（4）53?（2分）
（5）①不能与碱性肥料混施?硝酸铵溶液呈碱性；
②不能剧烈撞击?硝酸铵易爆炸；
③不能在雨水较多的地区使用?硝酸铵吸水性强，易流失
(上述原因答出任意两条即可。4分)
（说明：18（I）、19（I）、20（I）的评分标准是：每答对一个答案得2分，只要答错一个答案即为0分）
本题解析：略
本题难度：一般
4、选择题 为制备干燥、纯净的CO2，将大理石和盐酸反应生成的气体先后通过装有下列物质的两个吸收装置，两个装置中应依次装入
[? ]
A．水；无水CaCl2固体
B．饱和NaHCO3溶液；浓H2SO4
C．浓H2SO4；饱和Na2CO3溶液
D．饱和Na2CO3溶液；稀H2SO4
参考答案：AB
本题解析：
本题难度：简单
5、填空题 （12分）某学生做浓硫酸性质的实验：在一支试管中放入一块很小的铜片，再加入2mL浓硫酸，然后把试管固定在铁架台上。把一小条蘸有品红溶液的滤纸放入带有单孔橡皮塞的玻璃管中。塞紧试管口，在玻璃管口处缠放一团蘸有Na2CO3溶液的棉花。加热试管，观察现象.回答下列问题：
![]() 600)makesmallpic(this,600,1800);\' src=\"http://www_php168_com/91files/2016060707/ixxqbnupckd.jpg\" style=\"vertical-align:middle;\">
（1）写出试管中发生反应的化学方程式?。
（2）试管中的液体反应一段时间后，b处滤纸条的变化为?，待试管中反应停止后，给玻璃管放有蘸过品红溶液的滤纸处微微加热，滤纸条的变化为?。
（3）蘸有Na2CO3溶液的棉花团作用是?。
（4）硫酸型酸雨的形成过程可用下列反应中的?来表示。
![]() 600)makesmallpic(this,600,1800);\' src=\"http://www_php168_com/91files/2016060707/0ino04futzu.png\" style=\"vertical-align:middle;\">
（5）浓硫酸有许多重要性质，在与含有水分的蔗糖作用过程中不能显示的性质是?
A．酸性
B．脱水性
C．强氧化性
D．吸水性
参考答案：（12分）（1）Cu+2H2SO4(浓)![]() 600)makesmallpic(this,600,1800);\' src=\"http://www_php168_com/91files/2016060707/0tbk2es530l.png\" style=\"vertical-align:middle;\">CuSO4+ SO2↑+2H2O
（2）蘸有品红溶液的滤纸褪色?，滤纸变红
（3）吸收多余SO2，防止污染空气 （4）A B?（5）A
本题解析：（1）在加热的条件下，浓硫酸和铜反应的化学方程式是Cu+2H2SO4(浓)![]() 600)makesmallpic(this,600,1800);\' src=\"http://www_php168_com/91files/2016060707/0tbk2es530l.png\" style=\"vertical-align:middle;\">CuSO4+ SO2↑+2H2O。
（2）硫酸的还原产物SO2具有漂泊性，能使品红溶液褪色。但SO2的漂白是不稳定的，在加热的情况下，可以恢复到用来的颜色，所以滤纸条又恢复红色。
（3）SO2是大气污染物，因此蘸有Na2CO3溶液的棉花团作用是吸收多余SO2，防止污染空气。
（4）空气中的SO2被氧化生成SO3，SO3溶于水生成硫酸，即形成酸雨，答案选AB。
（5）浓硫酸具有脱水性、吸水性和强氧化性。可以使蔗糖炭化，进而氧化生成CO2、SO2和水，所以在该变化过程中，没有体现硫酸的酸性，答案选A。2的检验和尾气处理
点评：该题是高考中的常见题型，属于中等难度的试题。试题基础性强，难易适中，有利于考查学生能力，也有利于培养学生的实验探究、分析以及逻辑推理能力。同时也有利于培养学生的环境保护意识，增强学生的社会责任感。
本题难度：一般
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