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2017 年北京市高考化学试卷
一、本部分共 7小题，每小题 6分，共 42分．在每小题列出的四个选项中，
选出最符合题目要求的一项．
1．（6分）古丝绸之路贸易中的下列商品，主要成分属于无机物的是（ ）
A． 瓷器 B． 丝绸
C． 茶叶 D． 中草药
2．（6分）2016年 IUPAC 命名 117号元素为 Ts（中文名“ ”，tián），Ts
的原子核外最外层电子数是 7，下列说法不正确的是（ ）
A．Ts是第七周期第ⅦA 族元素
B．Ts 的同位素原子具有相同的电子数
C．Ts 在同族元素中非金属性最弱
D．中子数为176的Ts核素符号是 Ts
3．（6分）下列变化中，气体被还原的是（ ）
A．二氧化碳使Na O 固体变白
2 2
B．氯气使 KBr 溶液变黄
C．乙烯使 Br 的四氯化碳溶液褪色
2
D．氨气使AlCl 溶液产生白色沉淀
3
4．（6 分）我国在 CO 催化加氢制取汽油方面取得突破性进展，CO 转化过程
2 2
示意图如下：下列说法不正确的是（ ）
第1页（共26页）A．反应①的产物中含有水
B．反应②中只有碳碳键形成
C．汽油主要是C ～C 的烃类混合物
5 11
D．图中a的名称是2﹣甲基丁烷
5．（6分）根据SO 通入不同溶液中实验现象，所得结论不正确的是（ ）
2
实验 现象 结论
A 含HCl、BaCl 的FeCl 溶液 产生白色沉淀 SO 有还原性
2 3 2
B H S 溶液 产生黄色沉淀 SO 有氧化性
2 2
C 酸性KMnO 溶液 紫色溶液褪色 SO 有漂白性
4 2
D Na SiO 溶液 产生胶状沉淀 酸性：H SO ＞H SiO
2 3 2 3 2 3
A．A B．B C．C D．D
6．（6 分）聚维酮碘的水溶液是一种常见的碘伏类缓释消毒剂，聚维酮通过氢
键 与 HI 形 成 聚 维 酮 碘 ， 其 结 构 表 示 如 下
3
（图中虚线表示氢键）下列说法不正确的是（ ）
A．聚维酮的单体是
B．聚维酮分子由（m+n）个单体聚合而成
C．聚维酮碘是一种水溶性物质
D．聚维酮在一定条件下能发生水解反应
7．（6分）下述实验中均有红棕色气体产生，对比分析所得结论不正确的是
第2页（共26页）（ ）
① ② ③
A．由①中的红棕色气体，推断产生的气体一定是混合气体
B．红棕色气体不能表明②中木炭与浓硝酸产生了反应
C．由③说明浓硝酸具有挥发性，生成的红棕色气体为还原产物
D．③的气体产物中检测出CO ，由此说明木炭一定与浓硝酸发生了反应
2
二、解答题（共 4小题，满分 58分）
8．（17分）羟甲香豆素是一种治疗胆结石的药物，合成路线如下图所示：
已知：
RCOOR'+R''OH RCOOR''+R'OH（R、R'、R''代表烃基）
（1）A 属于芳香烃，其结构简式是 。B中所含的官能团是 。
（2）C→D 的反应类型是 。
（3）E属于酯类。仅以乙醇为有机原料，选用必要的无机试剂合成 E，写出有
关化学方程式： 。
（4）已知：2E F+C H OH．F 所含官能团有 和 。
2 5
（5）以 D 和 F 为原料合成羟甲香豆素分为三步反应，写出有关化合物的结构
简式：
第3页（共26页）9．（13分）TiCl 是由钛精矿（主要成分为 TiO ）制备钛（Ti）的重要中间产
4 2
物，制备纯TiCl 的流程示意图如下：
4
资料：TiCl 及所含杂质氯化物的性质
4
化合物 SiCl TiCl AlCl FeCl MgCl
4 4 3 3 2
沸点/℃ 58 136 181（升华） 316 1412
熔点/℃ ﹣69 25 193 304 714
在TiCl 中的溶解 互溶 ﹣ 微溶 难溶
4
性
（1）氯化过程：TiO 与 Cl 难以直接反应，加碳生成 CO 和 CO 可使反应得以
2 2 2
进行。
已知：TiO （s）+2Cl （g）=TiCl （g）+O （g）△H =+175.4kJ•mol﹣1
2 2 4 2 1
2C（s）+O （g）=2CO（g）△H =﹣220.9kJ•mol﹣1
2 2
①沸腾炉中加碳氯化生成TiCl （g）和CO（g）的热化学方程式： 。
4
②氯化过程中 CO 和 CO 可以相互转化，根据如图判断：CO 生成 CO 反应的
2 2
△H 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 Cl 经吸收可得粗盐酸、
2
FeCl 溶液，则尾气的吸收液依次是 。
3
④氯化产物冷却至室温，经过滤得到粗TiCl 混合液，则滤渣中含有 。
4
第4页（共26页）（2）精制过程：粗TiCl 经两步蒸馏得纯TiCl ．示意图如下：
4 4
物质a是 ，T 应控制在 。
2
10．（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 排放。
x
（1）SCR（选择性催化还原）工作原理：
①尿素[CO（NH ） ]水溶液热分解为 NH 和 CO ，该反应的化学方程
2 2 3 2
式： 。
②反应器中NH 还原NO 的化学方程式： 。
3 2
③当燃油中含硫量较高时，尾气中 SO 在 O 作用下会形成（NH ） SO ，使催
2 2 4 2 4
化剂中毒。用化学方程式表示（NH ） SO 的形成： 。
4 2 4
④尿素溶液浓度影响 NO 的转化，测定溶液中尿素（M=60g•mol﹣1）含量的方
2
法如下：取 a g尿素溶液，将所含氮完全转化为 NH ，所得 NH 用过量的 v
3 3 1
mL c mol•L﹣1H SO 溶液吸收完全，剩余 H SO 用 v mL c mol•L﹣1NaOH 溶
1 2 4 2 4 2 2
液恰好中和，则尿素溶液中溶质的质量分数是 。
（2）NSR（NO 储存还原）工作原理：
x
NO 的储存和还原在不同时段交替进行，如图a所示。
x
第5页（共26页）①通过 BaO 和 Ba（NO ） 的相互转化实现 NO 的储存和还原。储存 NO 的物
3 2 x x
质是 。
②用 H 模拟尾气中还原性气体研究了 Ba（NO ） 的催化还原过程，该过程分
2 3 2
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H 与Ba（NO ） 的物质的量之比是 。
2 3 2
③还原过程中，有时会产生笑气（N O）。用同位素示踪法研究发现笑气的产
2
生与 NO 有关。在有氧条件下，15NO 与 NH 以一定比例反应时，得到的笑
3
气几乎都是15NNO．将该反应的化学方程式补充完整：
15NNO+ H O。
2
11．（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 0.05mol•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 K [Fe（CN） ]溶液，产生蓝色沉淀，说明溶液中含
3 6
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，且溶液颜色变浅、沉淀量多少与取样时间有关，对比实验记录
如下：
序号 取样时间/min 现象
ⅰ 3 产生大量白色沉淀；溶液呈红色
ⅱ 30 产生白色沉淀；较 3min 时量少；溶液红色较 3min 时加
深
第6页（共26页）ⅲ 120 产生白色沉淀；较 30min 时量少；溶液红色较 3 0min 时
变浅
（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O ，由于 （用离子方程式表示），可产生Fe3+；
2
假设c：酸性溶液中NO ﹣具有氧化性，可产生Fe3+；
3
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，3min时溶液呈浅红色，30min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： 。
第7页（共26页）2017 年北京市高考化学试卷
参考答案与试题解析
一、本部分共 7小题，每小题 6分，共 42分．在每小题列出的四个选项中，
选出最符合题目要求的一项．
1．（6分）古丝绸之路贸易中的下列商品，主要成分属于无机物的是（ ）
A． 瓷器 B． 丝绸
C． 茶叶 D． 中草药
【考点】3B：无机化合物与有机化合物的概念．
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【专题】512：物质的分类专题．
【分析】含有碳元素的化合物为有机物，有机物大多数能够燃烧，且多数难溶
于水；无机物指的是不含碳元素的化合物，无机物多数不能燃烧，据此分
析．
【解答】解：A、瓷器是硅酸盐产品，不含碳元素，不是有机物，是无机物，
故A 正确；
B、丝绸的主要成分是蛋白质，是有机物，故B错误；
C、茶叶的主要成分是纤维素，是有机物，故C错误；
D、中草药的主要成分是纤维素，是有机物，故D 错误。
故选：A。
【点评】本题依托有机物和无机物的概念考查了化学知识与生活中物质的联
系，难度不大，应注意有机物中一定含碳元素，但含碳元素的却不一定是有
第8页（共26页）机物．
2．（6分）2016年 IUPAC 命名 117号元素为 Ts（中文名“ ”，tián），Ts
的原子核外最外层电子数是 7，下列说法不正确的是（ ）
A．Ts是第七周期第ⅦA 族元素
B．Ts 的同位素原子具有相同的电子数
C．Ts 在同族元素中非金属性最弱
D．中子数为176的Ts核素符号是 Ts
【考点】8G：原子结构与元素的性质．
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【专题】51C：元素周期律与元素周期表专题．
【 分 析 】 A． 根 据 原 子 核 外 电 子 排 布 规 则 ， 该 原 子 结 构 示 意 图 为
，据此判断该元素在周期表中的位置；
B．同种元素的不同核素互为同位素，同种元素原子一定具有相同电子数；
C．同一主族元素，原子序数越大非金属性越弱；
D．质量数=质子数+中子数，元素符号的左上角为质量数、左下角为质子数。
【解答】解：A．该原子结构示意图为 ，该元素位
于第七周期、第VIIA 族，故 A 正确；
B．同位素具有相同质子数、不同中子数，而原子的质子数=核外电子总数，则
T 的同位素原子具有相同的电子数，故 B正确；
S
C．同一主族元素中，随着原子序数越大，元素的非金属性逐渐减弱，则 T 在
S
第9页（共26页）同族元素中非金属性最弱，故C正确；
D．该元素的质量数=质子数+中子数=176+117=293，该原子正确的表示方法
为： 293Ts，故D 错误；
117
故选：D。
【点评】本题考查原子结构与元素性质，题目难度不大，明确原子结构与元素
周期律的关系为解答关键，注意掌握原子构成及表示方法，试题培养了学生
的分析能力及灵活应用能力。
3．（6分）下列变化中，气体被还原的是（ ）
A．二氧化碳使Na O 固体变白
2 2
B．氯气使 KBr 溶液变黄
C．乙烯使 Br 的四氯化碳溶液褪色
2
D．氨气使AlCl 溶液产生白色沉淀
3
【考点】B1：氧化还原反应．
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【专题】515：氧化还原反应专题．
【分析】A．过氧化钠与二氧化碳的反应中，二氧化碳既不是氧化剂又不是还
原剂；
B．氯气将溴离子氧化成溴单质；
C．溴的化合价从0变为﹣1，做氧化剂，则乙烯被氧化；
D．氨气与氯化铝溶液反应生成氢氧化铝沉淀和氯化铵，该反应不属于氧化还
原反应．
【解答】解：A．二氧化碳与淡黄色的 Na O 反应生成白色的碳酸钠，该反应
2 2
中 Na O 既是氧化剂又是还原剂，二氧化碳不是氧化剂和还原剂，故 A 错
2 2
误；
B．氯气使 KBr 溶液变黄，该反应中氯气做氧化剂，反应中被还原，故 B正
确；
C．乙烯与溴的反应中，溴做氧化剂，乙烯被氧化，故C错误；
D．氨气与AlCl 溶液的反应不是氧化还原反应，故D 错误；
3
第10页（共26页）故选：B。
【点评】本题考查氧化还原反应的应用，题目难度不大，明确氧化还原反应的
实质为解答关键，注意掌握氧化反应与还原反应的区别，试题侧重基础知识
的考查，培养了学生的灵活应用能力．
4．（6 分）我国在 CO 催化加氢制取汽油方面取得突破性进展，CO 转化过程
2 2
示意图如下：下列说法不正确的是（ ）
A．反应①的产物中含有水
B．反应②中只有碳碳键形成
C．汽油主要是C ～C 的烃类混合物
5 11
D．图中a的名称是2﹣甲基丁烷
【考点】FG：碳族元素简介．
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【专题】525：碳族元素．
【分析】A．从质量守恒的角度判断，二氧化碳和氢气反应，生成物中应含有
氢；
B．反应②生成烃类物质，含有C﹣C键、C﹣H 键；
C．汽油所含烃类物质常温下为液态，易挥发；
D．图中a烃含有5个C，且有一个甲基．
【解答】解：A．从质量守恒的角度判断，二氧化碳和氢气反应，反应为
CO +H =CO+H O，则产物中含有水，故 A 正确；
2 2 2
B．反应②生成烃类物质，含有C﹣C键、C﹣H 键，故B错误；
C．汽油所含烃类物质常温下为液态，易挥发，主要是 C ～C 的烃类混合物，
5 11
故C正确；
D．图中a烃含有5个C，且有一个甲基，应为2﹣甲基丁烷，故D 正确。
第11页（共26页）故选：B。
【点评】本题综合考查碳循环知识，为高频考点，侧重考查学生的分析能力，
本题注意把握化学反应的特点，把握物质的组成以及有机物的结构和命名，
难度不大．
5．（6分）根据SO 通入不同溶液中实验现象，所得结论不正确的是（ ）
2
实验 现象 结论
A 含HCl、BaCl 的FeCl 溶液 产生白色沉淀 SO 有还原性
2 3 2
B H S 溶液 产生黄色沉淀 SO 有氧化性
2 2
C 酸性KMnO 溶液 紫色溶液褪色 SO 有漂白性
4 2
D Na SiO 溶液 产生胶状沉淀 酸性：H SO ＞H SiO
2 3 2 3 2 3
A．A B．B C．C D．D
【考点】F5：二氧化硫的化学性质；FH：硅和二氧化硅．
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【专题】523：氧族元素．
【分析】A．铁离子能够将二氧化硫氧化成硫酸，生成的白色沉淀为硫酸钡，
二氧化硫被氧化；
B．黄色沉淀为S 单质，结合化合价变化分析；
C．酸性高锰酸钾溶液具有强氧化性，能够氧化二氧化硫；
D．生成的胶状沉淀为H SiO ，根据强酸制取弱酸原理分析．
2 3
【解答】解：A．FeCl 将 SO 氧化成硫酸根离子，硫酸根离子与 BaCl 反应生
3 2 2
成硫酸钡沉淀，该反应中二氧化硫被氧化，表现了还原性，故 A 正确；
B．SO 与 H S 反应生成 S 单质，该反应中 SO 中+4价 S 元素被还原生成 0价
2 2 2
的单质S，二氧化硫被还原，做氧化剂，故B正确；
C．酸性 KMnO 溶液能够氧化 SO ，导致溶液褪色，SO 表现了还原性，故 C
4 2 2
错误；
D．Na SiO 溶液中通入二氧化硫生成 H SiO ，说明亚硫酸的酸性较强，即酸
2 3 2 3
性：H SO ＞H SiO ，故D 正确；
2 3 2 3
故选：C。
第12页（共26页）【点评】本题考查二氧化硫的性质，题目难度中等，明确常见元素及其化合物
性质为解答关键，注意掌握二氧化硫的化学性质，试题有利于提高学生的分
析、理解能力及综合应用能力．
6．（6 分）聚维酮碘的水溶液是一种常见的碘伏类缓释消毒剂，聚维酮通过氢
键与 HI 形成聚维酮碘，其结构表示如下
3
（图中虚线表示氢键）
下列说法不正确的是（ ）
A．聚维酮的单体是
B．聚维酮分子由（m+n）个单体聚合而成
C．聚维酮碘是一种水溶性物质
D．聚维酮在一定条件下能发生水解反应
【考点】L1：有机高分子化合物的结构和性质．
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【专题】53：有机化学基础．
【分析】由高聚物结构简式可知 的单
体为 ，高聚物可与 HI 形成氢键，则也可与水形成氢键，可溶于
3
水，含有肽键，可发生水解，以此解答该题．
第13页（共26页）【解答】解：A．由高聚物结构简式可知聚维酮的单体是 ，故 A 正
确；
B． 由 2m+n个单体加聚生成，故 B错
误；
C．高聚物可与HI 形成氢键，则也可与水形成氢键，可溶于水，故C 正确；
3
D．含有肽键，具有多肽化合物的性质，可发生水解生成氨基和羧基，故 D 正
确。
故选：B。
【点评】本题为 2017年北京考题，侧重考查有机物的结构和性质，涉及高聚物
单体以及性质的判断，注意把握氢键以及官能团的性质，题目有利于培养学
生的分析能力，难度不大．
7．（6分）下述实验中均有红棕色气体产生，对比分析所得结论不正确的是
（ ）
① ② ③
A．由①中的红棕色气体，推断产生的气体一定是混合气体
B．红棕色气体不能表明②中木炭与浓硝酸产生了反应
C．由③说明浓硝酸具有挥发性，生成的红棕色气体为还原产物
D．③的气体产物中检测出CO ，由此说明木炭一定与浓硝酸发生了反应
2
【考点】EG：硝酸的化学性质．
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第14页（共26页）【专题】524：氮族元素．
【分析】题中涉及实验都在加热条件下，浓硝酸不稳定，加热分解生成的二氧
化氮气体为红棕色，且加热条件下，浓硝酸可与碳发生氧化还原反应，以此
解答该题。
【解答】解：A．加热条件下，浓硝酸分解生成二氧化氮和氧气，则产生的气
体一定是混合气体，故 A 正确；
B．在加热条件下，浓硝酸可分解生成二氧化氮，不一定与碳反应生成，故 B
正确；
C．硝酸中 N 元素化合价为+5价，生成二氧化氮的 N 元素化合价为+4价，化
合价降低，在生成的红棕色气体为还原产物，故 C正确；
D．碳加热至红热，可与空气中氧气反应生成二氧化碳，不一定是与浓硝酸发
生了反应，故D 错误。
故选：D。
【点评】本题为 2017年北京考题，考查浓硝酸的性质，侧重考查学生的分析能
力和元素化合物知识的综合理解和运用，注意把握物质的性质以及实验的严
密性和可行性的评价，难度不大。
二、解答题（共 4小题，满分 58分）
8．（17分）羟甲香豆素是一种治疗胆结石的药物，合成路线如下图所示：
已知：
RCOOR'+R''OH RCOOR''+R'OH（R、R'、R''代表烃基）
（1）A 属于芳香烃，其结构简式是 。B中所含的官能团是 硝
第15页（共26页）基 。
（2）C→D 的反应类型是 取代反应 。
（3）E属于酯类。仅以乙醇为有机原料，选用必要的无机试剂合成 E，写出有
关化学方程式： CH COOH+CH CH OH CH COOCH CH +H O 。
3 3 2 3 2 3 2
（4）已知：2E F+C H OH．F 所含官能团有 和 。
2 5
（5）以 D 和 F 为原料合成羟甲香豆素分为三步反应，写出有关化合物的结构
简式：
【考点】HC：有机物的合成．
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【专题】534：有机物的化学性质及推断．
【分析】由羟甲香豆素结构简式可知 D 为 ，则 C为
， B 为 ， 则 A 为 ， 由 题 中 （ 3） 信 息 可 知 E为
CH COOCH CH ，由（4）可知 F 为 CH CH OOCCH COCH ，以此解答
3 2 3 3 2 2 3
（1）～（4）；
（5）以 D 和 F 为原料，生成中间产物 1为 ，为加成反
应，然后生成中间产物 2为 ，发生的为酯交换反应，即信息
2反应，最后发生消去反应可生成羟甲香豆素，以此解答该题。
第16页（共26页）【解答】解：（1）由以上分析可知 A 为 ，B为 ，含有的官
能团为硝基，故答案为： ；硝基；
（2）C为 ，发生取代反应生成 ，故答案为：取代反
应；
（3）E为 CH COOCH CH ，可由乙酸和乙醇发生酯化反应生成，方程式为
3 2 3
CH COOH+CH CH OH CH COOCH CH +H O，
3 3 2 3 2 3 2
故答案为：CH COOH+CH CH OH CH COOCH CH +H O；
3 3 2 3 2 3 2
（4）F 为 CH CH OOCCH COCH ，含有的官能团为 和 ，故答案
3 2 2 3
为： ；
（5）以 D 和 F 为原料，生成中间产物 1为 ，为加成反
应，然后生成中间产物 2 ，发生的为酯交换反应，即信息 2
反应，最后发生消去反应可生成羟甲香豆素。
故答案为： ； 。
【点评】本题为 2017年北京考题，侧重考查有机物的合成，为高考常见题型，
注意把握题给信息以及官能团的变化，为解答该类题目的关键，题目难度中
等，有利于培养学生的分析能力。
第17页（共26页）9．（13分）TiCl 是由钛精矿（主要成分为 TiO ）制备钛（Ti）的重要中间产
4 2
物，制备纯TiCl 的流程示意图如下：
4
资料：TiCl 及所含杂质氯化物的性质
4
化合物 SiCl TiCl AlCl FeCl MgCl
4 4 3 3 2
沸点/℃ 58 136 181（升华） 316 1412
熔点/℃ ﹣69 25 193 304 714
在 TiCl 中的溶解 互溶 ﹣ 微溶 难溶
4
性
（1）氯化过程：TiO 与 Cl 难以直接反应，加碳生成 CO 和 CO 可使反应得以
2 2 2
进行。
已知：TiO （s）+2Cl （g）=TiCl （g）+O （g）△H =+175.4kJ•mol﹣1
2 2 4 2 1
2C（s）+O （g）=2CO（g）△H =﹣220.9kJ•mol﹣1
2 2
①沸腾炉中加碳氯化生成 TiCl （g）和 CO（g）的热化学方程式： TiO （s）
4 2
+2Cl （g）+2C（s）=TiCl （g）+2CO（g）△H=﹣45.5kJ•mol﹣1 。
2 4
②氯化过程中 CO 和 CO 可以相互转化，根据如图判断：CO 生成 CO 反应的
2 2
△H ＞ 0（填“＞”“＜”或“=”），判断依据： 温度越高，CO 的物质的量
越多而CO 的物质的量少，说明 CO 生成CO 的反应是吸热反应 。
2 2
③氯化反应的尾气须处理后排放，尾气中的 HCl和 Cl 经吸收可得粗盐酸、
2
FeCl 溶液，则尾气的吸收液依次是 饱和食盐水、氯化亚铁溶液 。
3
④氯化产物冷却至室温，经过滤得到粗 TiCl 混合液，则滤渣中含有 MgCl 、
4 2
第18页（共26页）FeCl 、AlCl 。
3 3
（2）精制过程：粗TiCl 经两步蒸馏得纯TiCl ．示意图如下：
4 4
物质a是 SiCl ，T 应控制在 136℃左右 。
4 2
【考点】U3：制备实验方案的设计．
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【专题】546：无机实验综合．
【分析】由制备纯 TiCl 的流程示意图，钛精矿与氯气、C发生氯化过程，反应
4
为 TiO +2Cl +2C TiCl +2CO，结合表格中数据可知，蒸馏得到纯
2 2 4
TiCl ，
4
（1）①由I．TiO （s）+2Cl （g）=TiCl （g）+O （g）△H =+175.4kJ•mol﹣1
2 2 4 2 1
II.2C（s）+O （g）=2CO（g）△H =﹣220.9kJ•mol﹣1，
2 2
结合盖斯定律可知，I+II得到 TiO （s）+2Cl （g）+2C（s）=TiCl （g）+2CO
2 2 4
（g）；
②氯化过程中 CO 和 CO 可以相互转化，温度高时 CO 的物质的量多、CO 的
2 2
物质的量少；
③尾气中的 HCl 和 Cl 经吸收可得粗盐酸、FeCl 溶液，食盐水吸收 HCl，氯化
2 3
亚铁吸收氯气；
④过滤得到粗TiCl 混合液，可能混有反应物中固体物质；
4
（2）粗 TiCl 经两步蒸馏得纯 TiCl ，由图及表格数据可知，先分离出 SiCl ，
4 4 4
后分离出TiCl 。
4
【解答】解：由制备纯 TiCl 的流程示意图，钛精矿与氯气、C发生氯化过程，
4
反应为 TiO +2Cl +2C TiCl +2CO，结合表格中数据可知，蒸馏得到纯
2 2 4
TiCl ，
4
（1）①由I．TiO （s）+2Cl （g）=TiCl （g）+O （g）△H =+175.4kJ•mol﹣1
2 2 4 2 1
第19页（共26页）II.2C（s）+O （g）=2CO（g）△H =﹣220.9kJ•mol﹣1，
2 2
结合盖斯定律可知，I+II得到 TiO （s）+2Cl （g）+2C（s）=TiCl （g）+2CO
2 2 4
（g），△H=（+175.4kJ•mol﹣1）+（﹣220.9kJ•mol﹣1）=﹣45.5kJ•mol﹣1，
即热化学方程式为 TiO （s）+2Cl （g）+2C（s）=TiCl （g）+2CO（g）△
2 2 4
H=﹣45.5kJ•mol﹣1，
故 答 案 为 ： TiO （ s） +2Cl （ g） +2C（ s） =TiCl （ g） +2CO（ g） △
2 2 4
H=﹣45.5kJ•mol﹣1；
②因温度越高，CO 的物质的量越多而 CO 的物质的量少，说明 CO 生成 CO
2 2
的反应是吸热反应，所以△H＞0，
故答案为：＞；温度越高，CO 的物质的量越多而 CO 的物质的量少，说明
2
CO 生成CO 的反应是吸热反应；
2
③尾气中的 HCl 和 Cl 经吸收可得粗盐酸、FeCl 溶液，食盐水吸收 HCl，氯化
2 3
亚铁吸收氯气生成氯化铁，则尾气的吸收液依次是饱和食盐水、氯化亚铁溶
液，
故答案为：饱和食盐水、氯化亚铁溶液；
④由反应可知，氯化产物冷却至室温，经过滤得到粗 TiCl 混合液，结合表格中
4
氯化物的性质可知滤渣中含有 MgCl 、FeCl 、AlCl ，
2 3 3
故答案为：MgCl 、AlCl 、FeCl ；
2 3 3
（2）粗 TiCl 经两步蒸馏得纯 TiCl ，由图及表格数据可知，先分离出 SiCl ，
4 4 4
后分离出 TiCl ，则先控制温度 T 为 58℃左右时分离出物质 a为 SiCl ，控
4 1 4
制温度T 为136℃左右时分离出纯 TiCl ，故答案为：SiCl ；136℃左右。
2 4 4
【点评】本题考查物质的制备实验，为高频考点，把握流程中发生的反应、混
合物分离提纯、发生的反应为解答的关键，侧重分析与实验能力的考查，注
意反应原理与实验的结合，题目难度不大。
10．（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 排放。
x
（1）SCR（选择性催化还原）工作原理：
第20页（共26页）①尿素[CO（NH ） ]水溶液热分解为 NH 和 CO ，该反应的化学方程式：
2 2 3 2
CO（NH ） +H O 2NH ↑+CO ↑ 。
2 2 2 3 2
② 反 应 器 中 NH 还 原 NO 的 化 学 方 程 式 ： 8NH +6NO
3 2 3 2
7N +12H O 。
2 2
③当燃油中含硫量较高时，尾气中 SO 在 O 作用下会形成（NH ） SO ，使催
2 2 4 2 4
化剂中毒。用化学方程式表示（NH ） SO 的形成： 2SO +O +4NH +2H O
4 2 4 2 2 3 2
═2（NH ） SO 。
4 2 4
④尿素溶液浓度影响 NO 的转化，测定溶液中尿素（M=60g•mol﹣1）含量的方
2
法如下：取 a g尿素溶液，将所含氮完全转化为 NH ，所得 NH 用过量的 v
3 3 1
mL c mol•L﹣1H SO 溶液吸收完全，剩余 H SO 用 v mL c mol•L﹣1NaOH 溶
1 2 4 2 4 2 2
液恰好中和，则尿素溶液中溶质的质量分数是 。
（2）NSR（NO 储存还原）工作原理：
x
NO 的储存和还原在不同时段交替进行，如图a所示。
x
①通过 BaO 和 Ba（NO ） 的相互转化实现 NO 的储存和还原。储存 NO 的物
3 2 x x
质是 BaO 。
②用 H 模拟尾气中还原性气体研究了 Ba（NO ） 的催化还原过程，该过程分
2 3 2
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H 与Ba（NO ） 的物质的量之比是 8：1 。
2 3 2
③还原过程中，有时会产生笑气（N O）。用同位素示踪法研究发现笑气的产
2
第21页（共26页）生与 NO 有关。在有氧条件下，15NO 与 NH 以一定比例反应时，得到的笑
3
气几乎都是 15NNO．将该反应的化学方程式补充完整： 415NO+4NH +3O
3 2
4 15NNO+ 6 H O。
2
【考点】5A：化学方程式的有关计算；EK：氮的氧化物的性质及其对环境的影
响；FE："三废"处理与环境保护．
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【专题】52：元素及其化合物；559：利用化学方程式的计算．
【分析】（1）①尿素[CO（NH ） ]水溶液热分解为 NH 和 CO ，结合原子守
2 2 3 2
恒配平书写化学方程式；
②反应器中 NH 还原 NO 生成氮气和水，根据电子守恒和原子守恒可得此反应
3 2
的化学方程式；
③SO 在 O 作用下与 NH 、H O 反应形成（NH ） SO ，此反应中 SO 是还原
2 2 3 2 4 2 4 2
剂，氧气是氧化剂，结合电子守恒和原子守恒可得此反应的化学方程式；
④涉及反应为 2NH +H SO =n（NH ） SO ，2NaOH+H SO =Na SO +H O，由
3 2 4 4 2 4 2 4 2 4 2
方程式可知n（NaOH）+n（NH ）=2n（H SO ），以此计算；
3 2 4
（2）①由图a可知储存 NO 的物质是BaO；
x
②第一步反应中 H 被氧化生成水，化合价由 0价升高到+1价，Ba（NO ） 的
2 3 2
N 元素化合价由+5价降低到﹣3价，生成氨气，结合得失电子数目相等计
算；
③在有氧条件下 15NO 与 NH 以一定比例反应时，得到的笑气几乎都是
3
15NNO，由 N 元素守恒可知 15NO 与 NH 应为 1：1，结合电子得失相等配
3
平．
【解答】解：（1）①尿素[CO（NH ） ]水溶液热分解为 NH 和 CO ，反应物
2 2 3 2
为尿素和水，反应生成物为氨气和水，原子守恒书写化学方程式为：CO
（NH ） +H O 2NH ↑+CO ↑，
2 2 2 3 2
故答案为：CO（NH ） +H O 2NH ↑+CO ↑；
2 2 2 3 2
②NH 在催化剂作用下还原 NO 生成氮气和水，反应的化学方程式为
3 2
8NH +6NO 7N +12H O，
3 2 2 2
第22页（共26页）故答案为：8NH +6NO 7N +12H O；
3 2 2 2
③SO 在 O 作用下与 NH 、H O 反应形成（NH ） SO ，此反应中 SO 是还原
2 2 3 2 4 2 4 2
剂，氧气是氧化剂，反应的化学方程式为 2SO +O +4NH +2H O═2（NH ）
2 2 3 2 4
SO ，
2 4
故答案为：2SO +O +4NH +2H O═2（NH ） SO ；
2 2 3 2 4 2 4
④涉及反应为 2NH +H SO =n（NH ） SO ，2NaOH+H SO =Na SO +H O，反
3 2 4 4 2 4 2 4 2 4 2
应中n（H SO ）=v ×c ×10﹣3mol，n（NaOH）=v ×c ×10﹣3mol，
2 4 1 1 2 2
由方程式可知n（NaOH）+n（NH ）=2n（H SO ），
3 2 4
则n（NH ）=（2v ×c ×10﹣3﹣v ×c ×10﹣3）mol，
3 1 1 2 2
则 m（CO（NH ） ）= ×（2v ×c ×10﹣3﹣v ×c ×10﹣3）mol×60g/mol=
2 2 1 1 2 2
（0.06v c ﹣0.03v c ）g，
1 1 2 2
尿素溶液中溶质的质量分数是 = ，
故答案为： ；
（2）①由图示可知 BaO 和 NO 反应生成 Ba（NO ） ，Ba（NO ） 再还原为
x 3 2 3 2
N ，则储存NO 的物质为 BaO，故答案为：BaO；
2 x
②第一步反应中 H 被氧化生成水，化合价由 0价升高到+1价，Ba（NO ） 的
2 3 2
N 元素化合价由+5价降低到﹣3价，生成氨气，则 1molBa（NO ） 生成氨
3 2
气转移 16mol电子，参加反应的氢气的物质的量为 =8mol，则消耗的 H
2
与Ba（NO ） 的物质的量之比是 8：1，
3 2
故答案为：8：1；
③在有氧条件下 15NO 与 NH 以一定比例反应时，得到的笑气几乎都是
3
15NNO，由 N 元素守恒可知 15NO 与 NH 应为 1：1，可知反应的化学方程式
3
为415NO+4NH +3O 415NNO+6H O，
3 2 2
故答案为：415NO+4NH +3O ；4；6．
3 2
【点评】本题为 2017北京考题，题目以氮氧化物为载体考查元素化合物知识以
及化学方程式的相关计算，侧重于学生的分析能力和计算能力的考查，题目
难度中等，注意把握题给信息，结合质量守恒计算该题．
第23页（共26页）11．（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 0.05mol•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取少量黑色固体，洗涤后， 加入足量稀盐酸（或稀硫酸）酸化，固体未完
全溶解 （填操作和现象），证明黑色固体中含有 Ag。
②取上层清液，滴加 K [Fe（CN） ]溶液，产生蓝色沉淀，说明溶液中含有
3 6
Fe2+ 。
（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 Fe+2Fe3+=3Fe2+ （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，且溶液颜色变浅、沉淀量多少与取样时间有关，对比实验记录
如下：
序号 取样时间/min 现象
ⅰ 3 产生大量白色沉淀；溶液呈红色
ⅱ 30 产生白色沉淀；较 3min 时量少；溶液红色较 3min
时加深
ⅲ 120 产生白色沉淀；较 30min 时量少；溶液红色较 3
0min 时变浅
（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 O ，由于 4Fe2++O +4H+=4Fe3++2H O （用离子方程式表
2 2 2
示），可产生Fe3+；
假设c：酸性溶液中NO ﹣具有氧化性，可产生Fe3+；
3
假设d：根据 白色沉淀 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
第24页（共26页）d成立。
实验Ⅰ：向硝酸酸化的 0.05mol•L﹣1NaNO 溶液（pH≈2）中加入过量铁粉，
3
搅拌后静置，不同时间取上层清液滴加 KSCN 溶液，3min时溶液呈浅红
色，30min后溶液几乎无色。
实验Ⅱ：装置如图。其中甲溶液是 FeCl /FeCl ，操作及现象是 按图连接好
2 3
装置，电流表指针发生偏转 。
（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： i→ii
Ag++Fe2+=Ag+Fe3+，反应生成的 Fe3+使 Fe3+增加，红色变深，ii→iii 空气中
氧气氧化SCN﹣，红色变浅 。
【考点】BH：原电池和电解池的工作原理；U2：性质实验方案的设计．
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【专题】515：氧化还原反应专题；546：无机实验综合．
【分析】（1）银和盐酸、稀硫酸等不反应，可用 K [Fe（CN） ]检验亚铁离
3 3
子，生成蓝色沉淀；
（2）过量的铁与硝酸反应生成亚铁离子，亚铁离子可被空气中氧气氧化，银离
子如氧化亚铁离子，则发生 Ag++Fe2+=Ag+Fe3+，如反应能发生，可设计成原
电池，负极加入 FeCl /FeCl ，正极为硝酸银，可根据电流计是否发生偏转判
2 3
断；
（3）取上层清液，滴加 KSCN 溶液，溶液变红，可证明溶液中有 Fe3+，生成白
色沉淀为 AgSCN，随着放置时间的增加，溶液红色变浅，可能为空气中氧
气氧化SCN﹣，以此解答该题。
【解答】解：（1）①黑色固体中含有过量铁，如果同时含有银，则可以加入
HCl或 H SO 溶解Fe，而银不能溶解，
2 4
故答案为：加入足量稀盐酸（或稀硫酸）酸化，固体未完全溶解；
第25页（共26页）②K [Fe（CN） ]是检验Fe2+的试剂，所以产生蓝色沉淀说明含有Fe2+，
3 3
故答案为：Fe2+；
（2）过量铁粉与Fe3+反应生成Fe2+，即Fe+2Fe3+=3Fe2+，
故答案为：Fe+2Fe3+=3Fe2+；
②O 氧化 Fe2+反应为 4Fe2++O +4H+=4Fe3++2H O，白色沉淀是 AgSCN，所以实
2 2 2
验可以说明含有Ag+，Ag+可能氧化Fe2+生成Fe3+，
故答案为：4Fe2++O +4H+=4Fe3++2H O；白色沉淀；
2 2
③证明假设 abc错误，就是排除 Ag+时实验比较，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•L﹣1NaNO ，原电池实验需
3
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
FeCl 、FeCl 混合溶液，按图连接好装置，如电流表指针发生偏转，可说明
2 3
d正确，
故答案为：0.05mol•L﹣1NaNO ；FeCl /FeCl ；按图连接好装置，电流表指针发
3 2 3
生偏转；
（3）i→iii 中 Fe3+变化的原因：i→ii Ag++Fe2+=Ag+Fe3+，反应生成的 Fe3+使 Fe3+
浓度增加，ii→iii 溶液红色较 3 0min时变浅，说明空气中氧气氧化 SCN﹣，
使平衡向生成 Fe3+的方向移动，Fe（SCN） 浓度减小，则溶液的颜色变
3
浅，
故答案为：i→ii Ag++Fe2+=Ag+Fe3+，反应生成的 Fe3+使 Fe3+增加，红色变深，
ii→iii 空气中氧气氧化 SCN﹣，红色变浅。
【点评】本题为 2017年北京考题，涉及物质的性质的探究，侧重于学生的分析
能力和实验能力的考查，注意把握物质的性质以及实验的严密性和可行性的
评价，难度中等。
第26页（共26页）
