- 酚醛树脂
- 共826题
（共12分）钛是21世纪金属。下面是利用钛白粉（TiO2）生产海绵钛（Ti）的一种工艺流程：
已知：① Mg(s)＋Cl2 (g)＝MgCl2 (s) △H＝－641 kJ·mol－1
② Cl2(g)＋1/2Ti (s)＝1/2TiCl4 (l) △H＝－385 kJ·mol－1
（1）钛白粉是利用TiO2＋发生水解生成钛酸（H2TiO3）沉淀，再煅烧沉淀制得的。
TiO2＋发生水解的离子方程式为 。
（2）反应I在800～900℃下进行，还生成一种可燃性无色气体，该反应的化学方程式为 ；
反应II的热化学方程式为 。
（3）该工艺流程中，可以循环使用的物质有 （填化学式）。
（4）在800℃～1000℃时电解TiO2也可制得海绵钛，装置如右图所示。图中b是电源的 极，阴极的电极反应式为 。
正确答案
（共12分）每空2分（1）TiO2＋＋2H2O＝H2TiO3↓＋2H＋（2分）
（2）TiO2＋2Cl2＋2CTiCl4＋2CO（2分）
2Mg(s)＋TiCl4(l)＝2MgCl2(s)＋Ti(s) △H＝－512 kJ·mol－1（2分，状态不写0分）
（3）Mg、Cl2（每空1分，共2分）
（4）正（2分） TiO2＋4e－＝Ti＋2O2－（2分）
试题分析：（1）TiO2＋发生水解生成钛酸（H2TiO3）沉淀，说明水解程度很大，所以TiO2＋发生水解的离子方程式为TiO2＋＋2H2O＝H2TiO3↓＋2H＋。
（2）根据元素的组成可知，可燃性无色气体应该是CO，所以该反应的化学方程式是TiO2＋2Cl2＋2CTiCl4＋2CO。根据盖斯定律可知，（①－②）×2即得到2Mg(s)＋TiCl4(l)＝2MgCl2(s)＋Ti(s)，所以该反应的反应热△H＝（－641kJ/mol＋385 kJ/mol）×2＝－512 kJ/mol。
（3）根据转化图可知，最后氯化镁电解又生成镁和氯气，二者可以循环使用。
（4）根据装置图可知，氧离子向b电极移动，所以与b相连的电极是阳极，因此b是电源的正极。电解池中阴极是得到电子的，所以阴极电极反应式是TiO2＋4e－＝Ti＋2O2－。
点评：本题难度不是很大，考查的知识点较多、综合性较强，考查同学们新信息获取、处理及灵活运用所学知识（化学方程式、电极反应式的书写、盖斯定律以及电源正负极的判断等）进行分析问题、解决问题的能力。重点考查学生对化学知识的熟练掌握程度，以及灵活运用知识解决实际问题的能力。
（12分）高铁酸盐在能源、环保等方面有着广泛的用途。湿法、干法制备高铁酸盐的原理如下表所示。
湿法：强碱性介质中，Fe(NO3)3与NaClO反应生成紫红色高铁酸盐溶液
干法：Fe2O3、KNO3、KOH混合加热共熔生成紫红色高铁酸盐和KNO2等产物
（1）工业上用湿法制备高铁酸钾（K2FeO4）的流程如下图所示：
①反应I的化学方程式为 。
②反应II的离子方程式为 。
③加入饱和KOH溶液的目的是 。
（2）高铁酸钾是一种理想的水处理剂，其处理水的原理为 ； ______ ____。
（3）干法制备K2FeO4的反应中，氧化剂与还原剂的物质的量之比为 。
正确答案
（1）①2NaOH + Cl2＝NaCl + NaClO + H2O
②3ClO－+ 10OH－+ 2Fe3+＝2FeO42－+ 3Cl－+ 5H2O
③增大K+ 浓度，促进K2FeO4晶体析出
（2）高铁酸钾有强氧化性，能杀菌消毒，产生的Fe(OH)3胶体有吸附性，可将杂质一起凝聚而沉降 （3）3∶1
（1）①氯气溶解在氢氧化钠溶液中，生成氯化钠和次氯酸钠，反应式为2NaOH + Cl2＝NaCl + NaClO + H2O。
②次氯酸钠具有氧化性，能把硝酸铁氧化生成高铁酸盐，而次氯酸钠被还原生成氯化钠，反应式为3ClO－+ 10OH－+ 2Fe3+＝2FeO42－+ 3Cl－+ 5H2O。
③加入饱和氢氧化钾溶液，能增大钾离子浓度，促使K2FeO4晶体析出。
（2）高铁酸钾具有强氧化性，能杀菌消毒，还原产物是铁离子。而铁离子能水解生成氢氧化铁胶体，吸附溶液中的杂质形成沉淀而析出。
（3）1mol氯气在反应中只能得到1mol电子，生成次氯酸钠。而1mol硝酸铁能失去3mol电子，所以氧化剂和还原剂的物质的量之比是3︰1。
（12分）碱式碳酸镁密度小，是橡胶制品的优良填料。可用复盐MgCO3·(NH4)2CO3·H2O作原料制备。取一定量的含镁复盐放入三颈烧瓶中，并将三颈烧瓶放在恒温水浴锅中加热（如图所示），按一定的液固比加入蒸馏水，开启搅拌器同时加入预定的氨水，待温度到达 40℃时开始热解，此时滴加卤水（氯化镁溶液）并继续滴入氨水，保持10分钟，一段时间后过滤洗涤，滤出的固体在 120℃干燥得到碱式碳酸镁产品。
（1）①搅拌的目的是 ，②选择水浴加热方式，其优点是： 。
（2） 40℃复盐开始热解生成MgCO3·3H2O，该反应的化学方程式为： 。
（3）40℃时，开始滴加卤水的目的是
（4）碱式碳酸镁产品中镁的质量分数（ω(Mg)%）越高，产品质量越好，氯的质量分数越高，产品质量越差。分析Cl－含量采用滴定法，先精确称取一定量产品用适量硝酸溶解，经稀释等步骤最终配得一定体积的溶液。
测定实验中除用到天平、烧杯、玻璃棒、锥形瓶、滴定管外，还用到的玻璃仪器有： 。
（5）若已知制得的碱式碳酸镁的质量ag，要确定其组成（不考虑微量杂质），还必需的数据有: 。
①充分灼烧后，剩余固体的质量 ②灼烧时，测算得的二氧化碳的体积（已换算成标准状况） ③灼烧时的温度和时间 ④碱式碳酸镁的密度
正确答案
（1）使反应物充分混合接触，提高反应速率。 反应物均匀受热
（2）MgCO3·(NH4)2CO3·H2O+H2O
（3）吸收复盐热解放出的NH3和部分CO2。
（4）容量瓶（一定规格）、胶头滴管
（5）①②
（1）搅拌可以使反应物充分混合接触，提高反应速率。水浴加热能使反应物受热均匀。
（2）铵盐不稳定，受热易分解，方程式为MgCO3·(NH4)2CO3·H2O+H2O
（3）由于复盐分解产生氨气和CO2气体，所以加入卤水，可以吸收复盐热解放出的NH3和部分CO2，以便生成沉淀。
（4）准确配制一定物质的量浓度除了以上仪器外，还需要一定规格的容量瓶和胶头滴管（定容需要）。
（5）若要确定其组成，则需要化合物中碳元素的含量和氢元素的含量。碱式碳酸镁分解生成氧化镁、CO2和水。所以①②是必须的，③④不需要。
自洁面料就是在普通的面料纤维中加入一层薄薄的纳米二氧化钛。含有Fe2O3的钛铁矿（主要成分为FeTiO3）制取纳米级TiO2的流程如下：
（1）Ti的原子序数为22，Ti位于元素周期表中的第________周期，第______族。
（2）步骤①加铁的目的是_________________；步骤②冷却的目的是_______________。
（3）上述制备二氧化钛的过程中，可以利用的副产物是______________；考虑成本和废物综合利用因素，废液中应加入___________________处理。
（4）由金红石制备单质钛，涉及到的步骤为：
TiO2
已知：①C(s)+O2(g)＝＝CO2(g) △H＝ -393.5kJ·mol-1
②2CO(g)+O2(g)＝＝2CO2(g) △H＝ -5665kJ·mol-1
③TiO2(s)+2Cl2(g)＝＝TiCl4(s)+O2(g) △H＝ +41kJ·mol-1
则TiO2(s)+ 2Cl2(g)+C(s)＝＝TiCl4(s)+2CO(g)的△H＝____________。
反应TiCl4+2Mg ＝＝ 2MgCl2+Ti 在氩气氛中进行的理由是________________________。
正确答案
（1）4；IVB
（2）将Fe3+还原为Fe2+；析出（或分离、或得到）FeSO4·7H2O
（3）FeSO4·7H2O；石灰（或碳酸钙、废碱）
（4）－80kJ·mol-1；防止高温下镁和钛与空气中氧气（或二氧化碳、或氮气）作用
用框图形式给出工业生产流程，让考生面对自己观察框图，获取所需信息解决问题，这类试题体现了新课程改革的方向。试题有一定难度，考查吸收信息、处理信息等综合分析能力。
（1）可以根据钙元素的位置推断钛元素的位置，该元素位于周期表第四周期IIA主族，故钛位于IVB；
（2）观察题给流程图可知，所得产品有FeSO4·7H2O和TiO2两种。由于加浓硫酸后所得溶液含有Fe3+，所以步骤①中加入铁是为了将Fe3+转化成Fe2+。步骤②冷却是为了降低硫酸亚铁的溶解度，使硫酸亚铁结晶析出；
（3）该流程的主要目的是制取二氧化钛，故其是主要产品，则FeSO4·7H2O是副产品。废液处理时，根据流程分析废液可能会剩余部分酸，故可以考虑加入石灰或其它废碱，以将酸中和掉；
（4）运用盖期定律可计算出反应热。由于高温条件下金属镁易跟氧气、二氧化碳等气体发生反应，所以应充入氩气来保护镁。
（12分）孔雀石主要含Cu2(OH)2CO3，还含少量Fe、Si的化合物。实验室以孔雀石为原料制备CuSO4·5H2O及CaCO3，步骤如下：
请回答下列问题：
(1)溶液A中的金属离子有Cu2＋、Fe2＋、Fe3＋。从下列所给试剂中选择：实验步骤中试剂①为________(填代号)，检验溶液A中Fe3＋的最佳试剂为________(填代号)。
a．KMnO4 b．(NH4)2S c．H2O2 d．KSCN
(2)由溶液C获得CuSO4·5H2O，需要经过加热蒸发、________、过滤等操作。除烧杯、漏斗外，过滤操作还用到另一玻璃仪器，该仪器在此操作中的主要作用是___________。
(3)制备CaCO3时，应向CaCl2溶液中先通入(或先加入)________(填化学式)。若实验过程中有氨气逸出，应选用下列________(填代号)装置回收。
正确答案
（1）c d （2）冷却结晶 引流 （3）NH3 b
（1）要制取硫酸铜晶体，就必须除去溶液中的杂质离子，可用沉淀法除去铁离子。因此首先要把溶液中的亚铁离子氧化生成铁离子，但同时又不能引入新的杂质，双氧水的还原产物是水，不会引入杂质。所以答案选C。检验溶液A中Fe3＋的最佳试剂是KSCN溶液。
（2）要获得CuSO4·5H2O，需要通过加热蒸发、冷却结晶，然后过滤即可。过滤时除烧杯、漏斗外，还需要玻璃棒引流。
（3）用于CO2的溶解度很小，所以首先通入氨气，时溶液显碱性，然后再通入CO2即得到碳酸钙固体。用于氨气极易溶于水，所以吸收需要氨气防止倒吸，因此答案选B。
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