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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Na2O2 固体变白
B．氯气使KBr 溶液变黄
C．乙烯使Br2 的四氯化碳溶液褪色
D．氨气使AlCl3 溶液产生白色沉淀
4．（6 分）我国在CO2 催化加氢制取汽油方面取得突破性进展，CO2 转化过程
示意图如下：下列说法不正确的是（ ）
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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C5～C11 的烃类混合物
D．图中a 的名称是2﹣甲基丁烷
5．（6 分）根据SO2 通入不同溶液中实验现象，所得结论不正确的是（ ）
实验
现象
结论
A
含HCl、BaCl2 的FeCl3 溶液
产生白色沉淀
SO2 有还原性
B
H2S 溶液
产生黄色沉淀
SO2 有氧化性
C
酸性KMnO4 溶液
紫色溶液褪色
SO2 有漂白性
D
Na2SiO3 溶液
产生胶状沉淀
酸性：H2SO3＞H2SiO3
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
HI3 形
成
聚
维
酮
碘
，
其
结
构
表
示
如
下
（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
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（ ）
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CO2，由此说明木炭一定与浓硝酸发生了反应
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+C2H5OH．F 所含官能团有
和 。
（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：
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9．（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
化合物
SiCl4
TiCl4
AlCl3
FeCl3
MgCl2
沸点/℃
58
136
181（升华）
316
1412
熔点/℃
﹣69
25
193
304
714
在TiCl4 中的溶解
性
互溶
﹣
微溶
难溶
（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）+2Cl2（g）=TiCl4（g）+O2（g）△H1=+175.4kJ•mol﹣1
2C（s）+O2（g）=2CO（g）△H2=﹣220.9kJ•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
△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 。
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（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 。
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
NOx 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=60g•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﹣1H2SO4 溶液吸收完全，剩余H2SO4 用v2mL c2 mol•L﹣1NaOH 溶
液恰好中和，则尿素溶液中溶质的质量分数是 。
（2）NSR（NOx 储存还原）工作原理：
NOx 的储存和还原在不同时段交替进行，如图a 所示。
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①通过BaO 和Ba（NO3）2 的相互转化实现NOx 的储存和还原。储存NOx 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。
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
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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，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： 。
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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．菁优网版权所有
【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
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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．菁优网版权所有
【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
TS 的同位素原子具有相同的电子数，故B 正确；
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TS 在
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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：117293Ts，故D 错误；
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Na2O2 固体变白
B．氯气使KBr 溶液变黄
C．乙烯使Br2 的四氯化碳溶液褪色
D．氨气使AlCl3 溶液产生白色沉淀
【考点】B1：氧化还原反应．菁优网版权所有
【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Na2O2 反应生成白色的碳酸钠，该反应
中Na2O2 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
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AlCl3 溶液的反应不是氧化还原反应，故D 错误；
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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CO2 催化加氢制取汽油方面取得突破性进展，CO2 转化过程
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C5～C11 的烃类混合物
D．图中a 的名称是2﹣甲基丁烷
【考点】FG：碳族元素简介．菁优网版权所有
【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
CO2+H2=CO+H2O，则产物中含有水，故A 正确；
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C5～C11 的烃类混合物，
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。
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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SO2 通入不同溶液中实验现象，所得结论不正确的是（ ）
实验
现象
结论
A
含HCl、BaCl2 的FeCl3 溶液
产生白色沉淀
SO2 有还原性
B
H2S 溶液
产生黄色沉淀
SO2 有氧化性
C
酸性KMnO4 溶液
紫色溶液褪色
SO2 有漂白性
D
Na2SiO3 溶液
产生胶状沉淀
酸性：H2SO3＞H2SiO3
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．菁优网版权所有
【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H2SiO3，根据强酸制取弱酸原理分析．
【解答】解：A．FeCl3 将SO2 氧化成硫酸根离子，硫酸根离子与BaCl2 反应生
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．SO2 与H2S 反应生成S 单质，该反应中SO2 中+4 价S 元素被还原生成0 价
的单质S，二氧化硫被还原，做氧化剂，故B 正确；
C．酸性KMnO4 溶液能够氧化SO2，导致溶液褪色，SO2 表现了还原性，故C
错误；
D．Na2SiO3 溶液中通入二氧化硫生成H2SiO3，说明亚硫酸的酸性较强，即酸
性：H2SO3＞H2SiO3，故D 正确；
故选：C。
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【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HI3 形成聚维酮碘，其结构表示如下
（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．菁优网版权所有
【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HI3 形成氢键，则也可与水形成氢键，可溶于
水，含有肽键，可发生水解，以此解答该题．
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【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HI3 形成氢键，则也可与水形成氢键，可溶于水，故C 正确；
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CO2，由此说明木炭一定与浓硝酸发生了反应
【考点】EG：硝酸的化学性质．菁优网版权所有
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【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16 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： CH3COOH+CH3CH2OH
CH3COOCH2CH3+H2O 。
（4）已知：2E
F+C2H5OH．F 所含官能团有
和
。
（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．菁优网版权所有
【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
CH3COOCH2CH3，由（4）可知F 为CH3CH2OOCCH2COCH3，以此解答
（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17 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CH3COOCH2CH3，可由乙酸和乙醇发生酯化反应生成，方程式为
CH3COOH+CH3CH2OH
CH3COOCH2CH3+H2O，
故答案为：CH3COOH+CH3CH2OH
CH3COOCH2CH3+H2O；
（4）F 为CH3CH2OOCCH2COCH3，含有的官能团为
和
，故答案
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18 页（共26 页）
9．（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
化合物
SiCl4
TiCl4
AlCl3
FeCl3
MgCl2
沸点/℃
58
136
181（升华）
316
1412
熔点/℃
﹣69
25
193
304
714
在TiCl4 中的溶解
性
互溶
﹣
微溶
难溶
（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）+2Cl2（g）=TiCl4（g）+O2（g）△H1=+175.4kJ•mol﹣1
2C（s）+O2（g）=2CO（g）△H2=﹣220.9kJ•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： TiO2（s）
+2Cl2（g）+2C（s）=TiCl4（g）+2CO（g）△H=﹣45.5kJ•mol﹣1 。
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
△H ＞ 0（填“＞”“＜”或“=”），判断依据： 温度越高，CO 的物质的量
越多而CO2 的物质的量少，说明CO2 生成CO 的反应是吸热反应 。
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 饱和食盐水、氯化亚铁溶液 。
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 MgCl2、
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FeCl3、AlCl3 。
（2）精制过程：粗TiCl4 经两步蒸馏得纯TiCl4．示意图如下：
物质a 是 SiCl4 ，T2 应控制在 136℃左右 。
【考点】U3：制备实验方案的设计．菁优网版权所有
【专题】546：无机实验综合．
【分析】由制备纯TiCl4 的流程示意图，钛精矿与氯气、C 发生氯化过程，反应
为TiO2+2Cl2+2C
TiCl4+2CO，结合表格中数据可知，蒸馏得到纯
TiCl4，
（1）①由I．TiO2（s）+2Cl2（g）=TiCl4（g）+O2（g）△H1=+175.4kJ•mol﹣1
II.2C（s）+O2（g）=2CO（g）△H2=﹣220.9kJ•mol﹣1，
结合盖斯定律可知，I+II 得到TiO2（s）+2Cl2（g）+2C（s）=TiCl4（g）+2CO
（g）；
②氯化过程中CO 和CO2 可以相互转化，温度高时CO 的物质的量多、CO2 的
物质的量少；
③尾气中的HCl 和Cl2 经吸收可得粗盐酸、FeCl3 溶液，食盐水吸收HCl，氯化
亚铁吸收氯气；
④过滤得到粗TiCl4 混合液，可能混有反应物中固体物质；
（2）粗TiCl4 经两步蒸馏得纯TiCl4，由图及表格数据可知，先分离出SiCl4，
后分离出TiCl4。
【解答】解：由制备纯TiCl4 的流程示意图，钛精矿与氯气、C 发生氯化过程，
反应为TiO2+2Cl2+2C
TiCl4+2CO，结合表格中数据可知，蒸馏得到纯
TiCl4，
（1）①由I．TiO2（s）+2Cl2（g）=TiCl4（g）+O2（g）△H1=+175.4kJ•mol﹣1
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II.2C（s）+O2（g）=2CO（g）△H2=﹣220.9kJ•mol﹣1，
结合盖斯定律可知，I+II 得到TiO2（s）+2Cl2（g）+2C（s）=TiCl4（g）+2CO
（g），△H=（+175.4kJ•mol﹣1）+（﹣220.9kJ•mol﹣1）=﹣45.5kJ•mol﹣1，
即热化学方程式为TiO2（s）+2Cl2（g）+2C（s）=TiCl4（g）+2CO（g）△
H=﹣45.5kJ•mol﹣1，
故答案为：TiO2（s）+2Cl2（g）+2C（s）=TiCl4（g）+2CO（g）△
H=﹣45.5kJ•mol﹣1；
②因温度越高，CO 的物质的量越多而CO2 的物质的量少，说明CO2 生成CO
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CO2 的物质的量少，说明
CO2 生成CO 的反应是吸热反应；
③尾气中的HCl 和Cl2 经吸收可得粗盐酸、FeCl3 溶液，食盐水吸收HCl，氯化
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TiCl4 混合液，结合表格中
氯化物的性质可知滤渣中含有MgCl2、FeCl3、AlCl3，
故答案为：MgCl2、AlCl3、FeCl3；
（2）粗TiCl4 经两步蒸馏得纯TiCl4，由图及表格数据可知，先分离出SiCl4，
后分离出TiCl4，则先控制温度T1 为58℃左右时分离出物质a 为SiCl4，控
制温度T2 为136℃左右时分离出纯TiCl4，故答案为：SiCl4；136℃左右。
【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
NOx 排放。
（1）SCR（选择性催化还原）工作原理：
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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：
CO（NH2）2+H2O
2NH3↑+CO2↑ 。
②反应器中NH3 还原NO2 的化学方程式： 8NH3+6NO2
7N2+12H2O 。
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： 2SO2+O2+4NH3+2H2O
═2（NH4）2SO4 。
④尿素溶液浓度影响NO2 的转化，测定溶液中尿素（M=60g•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﹣1H2SO4 溶液吸收完全，剩余H2SO4 用v2mL c2 mol•L﹣1NaOH 溶
液恰好中和，则尿素溶液中溶质的质量分数是
。
（2）NSR（NOx 储存还原）工作原理：
NOx 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NOx 的储存和还原。储存NOx 的物
质是 BaO 。
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 8：1 。
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
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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： 415NO+4NH3+3O2
4 15NNO+ 6 H2O。
【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．菁优网版权所有
【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（NH2）2]水溶液热分解为NH3 和CO2，结合原子守
恒配平书写化学方程式；
②反应器中NH3 还原NO2 生成氮气和水，根据电子守恒和原子守恒可得此反应
的化学方程式；
③SO2 在O2 作用下与NH3、H2O 反应形成（NH4）2SO4，此反应中SO2 是还原
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2NH3+H2SO4=n（NH4）2SO4，2NaOH+H2SO4=Na2SO4+H2O，由
方程式可知n（NaOH）+n（NH3）=2n（H2SO4），以此计算；
（2）①由图a 可知储存NOx 的物质是BaO；
②第一步反应中H2 被氧化生成水，化合价由0 价升高到+1 价，Ba（NO3）2 的
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NH3 以一定比例反应时，得到的笑气几乎都是
15NNO，由N 元素守恒可知15NO 与NH3 应为1：1，结合电子得失相等配
平．
【解答】解：（1）①尿素[CO（NH2）2]水溶液热分解为NH3 和CO2，反应物
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
（NH2）2+H2O
2NH3↑+CO2↑，
故答案为：CO（NH2）2+H2O
2NH3↑+CO2↑；
②NH3 在催化剂作用下还原NO2 生成氮气和水，反应的化学方程式为
8NH3+6NO2
7N2+12H2O，
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故答案为：8NH3+6NO2
7N2+12H2O；
③SO2 在O2 作用下与NH3、H2O 反应形成（NH4）2SO4，此反应中SO2 是还原
剂，氧气是氧化剂，反应的化学方程式为2SO2+O2+4NH3+2H2O═2（NH4）
2SO4，
故答案为：2SO2+O2+4NH3+2H2O═2（NH4）2SO4；
④涉及反应为2NH3+H2SO4=n（NH4）2SO4，2NaOH+H2SO4=Na2SO4+H2O，反
应中n（H2SO4）=v1×c1×10﹣3mol，n（NaOH）=v2×c2×10﹣3mol，
由方程式可知n（NaOH）+n（NH3）=2n（H2SO4），
则n（NH3）=（2v1×c1×10﹣3﹣v2×c2×10﹣3）mol，
则m（CO（NH2）2）=
× （2v1× c1× 10﹣3﹣v2× c2× 10﹣3）mol× 60g/mol=
（0.06v1c1﹣0.03v2c2 ）g，
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NOx 反应生成Ba（NO3）2，Ba（NO3）2 再还原为
N2，则储存NOx 的物质为BaO，故答案为：BaO；
②第一步反应中H2 被氧化生成水，化合价由0 价升高到+1 价，Ba（NO3）2 的
N 元素化合价由+5 价降低到﹣3 价，生成氨气，则1molBa（NO3）2 生成氨
气转移16mol 电子，参加反应的氢气的物质的量为
=8mol，则消耗的H2
与Ba（NO3）2 的物质的量之比是8：1，
故答案为：8：1；
③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，由N 元素守恒可知15NO 与NH3 应为1：1，可知反应的化学方程式
为415NO+4NH3+3O2
415NNO+6H2O，
故答案为：415NO+4NH3+3O2；4；6．
【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．
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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K3[Fe（CN）6]溶液，产生蓝色沉淀，说明溶液中含有
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O2，由于 4Fe2++O2+4H+=4Fe3++2H2O （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 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
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d 成立。
实验Ⅰ：向硝酸酸化的 0.05mol•L﹣1NaNO3 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 FeCl2/FeCl3 ，操作及现象是 按图连接好
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．菁优网版权所有
【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K3[Fe（CN）3]检验亚铁离
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FeCl2/FeCl3，正极为硝酸银，可根据电流计是否发生偏转判
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H2SO4 溶解Fe，而银不能溶解，
故答案为：加入足量稀盐酸（或稀硫酸）酸化，固体未完全溶解；
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②K3[Fe（CN）3]是检验Fe2+的试剂，所以产生蓝色沉淀说明含有Fe2+，
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+；
②O2 氧化Fe2+反应为4Fe2++O2+4H+=4Fe3++2H2O，白色沉淀是AgSCN，所以实
验可以说明含有Ag+，Ag+可能氧化Fe2+生成Fe3+，
故答案为：4Fe2++O2+4H+=4Fe3++2H2O；白色沉淀；
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﹣1NaNO3，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、FeCl3 混合溶液，按图连接好装置，如电流表指针发生偏转，可说明
d 正确，
故答案为：0.05mol•L﹣1NaNO3；FeCl2/FeCl3；按图连接好装置，电流表指针发
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）3 浓度减小，则溶液的颜色变
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。
