题目内容
(14分)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：
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 nm＝10－10m |
| 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 |
(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)的二氧化锆(ZrO2)晶体，在熔融状态下能传导O2－。在熔融电解质中，O2－向________(填“正”或“负”)极移动。电池正极电极反应为__________________，负极电极反应为________________________________。
(1)4C＋4Cl2＋ZrSiO4
ZrCl4＋SiCl4＋4CO
(2)ZrOCl2·8H2O
ZrO2＋2HCl↑＋7H2O↑
(3)B
(4)负 O2＋4e－=2O2－ C4H10－26e－＋13O2－=4CO2＋5H2O
解析
金钥匙试卷系列答案（11分）从海水中可以获得淡水、食盐，并可提取镁和溴等物质。
（一）海水淡化的方法主要有 （只填一种）。
（二）从海水中提取溴和镁的流程如下图所示：
（1）提取Br2时，第一次通入Cl2后发生反应的离子方程式是 ；
②中SO2表现 （填“氧化”或“还原”）性；
第二次通入Cl2后，要提取Br2还要进行的操作为 。
（2）为了实现对镁离子的富集，①中加入的足量试剂是 （填化学式）；
请从节约能源，提高金属镁的纯度分析，以下最适宜的冶炼的方法是
（填字母）。
A．Mg(OH)2 MgO  Mg |
B．Mg(OH)2 MgO  Mg |
C．Mg(OH)2 无水MgCl2 Mg |
D．Mg(OH)2 MgCl2（溶液） Mg |
Ⅰ利用化学原理对工厂排放的废水、废渣等进行有效检测与合理处理。
（1）染料工业排放的废水中含有大量有毒的
，可以在碱性条件下加入铝粉除去（加热处理后的废水会产生能使湿润的红色石蕊试纸变蓝的气体）。除去的离子方程式为_____________。
常温下部分阳离子以氢氧化物形式沉淀时溶液的pH见下表：
| 阳离子 |  |  |  |  |  |  |
| 开始沉淀时的pH | 1.9 | 7.0 | — | — | 4.7 | — |
| 沉淀完全时的pH | 3.2 | 9.0 | 11.1 | 8 | 6.7 | 9（＞9溶解） |
、和的浓度均为
，请参照上表给出的数据和提供的药品，简述除去CuCl2溶液中和的实验步骤：①__________；②___________；③过滤。（提供的药品：C12、浓
、NaOH溶液、CuO、Cu）。Ⅱ.下图表示某些化工生产的流程（部分反应条件和产物略去）
（1）反应Ⅰ需在500℃进行，其主要原因是_________________。
（2）G转化为H的过程中，需要不断补充空气，其原因是_________________。
（3）写出反应Ⅲ的化学方程式_________________。
（4）工业上，向析出K的母液中通氨气，加入细小食盐颗粒，冷却后可析出副产品。通入氨气的作用是_________________（填序号）。
a. 增大
的浓度，使J更多地析出b. 使K更多地析出
c. 使K转化为M，提高析出的J的纯度
（5）写出上述流程所涉及的化学工业的名称_________________。
【化学选修-化学与技术】(15分)
电石浆是氯碱工业中的一种废弃物，其大致组成如下表所示：
用电石浆可生产无水CaCl2，某化工厂设计了以下工艺流程：
已知氯化钙晶体的化学式是：CaCl2·6H2O；H2S是一种酸性气体，且具有还原性。
⑴反应器中加入的酸应选用___________________。
⑵脱色槽中应加入的物质X是_______________；设备A的作用是______________；设备B的名称为________________；设备C的作用是____________________。
⑶为了满足环保要求，需将废气H2S通入吸收池，下列物质中最适合作为吸收剂的是____________ _。反应的化学方程式为_________________。
| A．水 | B．浓硫酸 | C．石灰乳 | D．硝酸 |
⑸氯碱工业离子方程式_____________________。
VOA2(有机层）+ H2SO4(水层)，则步骤④中可选择硫酸作反萃取的原因是_____________。钛冶炼厂与氯碱厂、甲醇厂组成一个产业链（如图所示），将大大提高资源的利用率。
请回答下列问题：
（1）氢写出Ti原子的核外电子排布式______。
（2）写出钛铁矿在高温下与焦炭、氯气反应得到四氯化钛的化学方程式 。
（3）制备TiO2的方法之一是利用TiCl4水解生成TiO2·x H2O，再经焙烧制得。水解时需加入大量的水并加热，请结合化学方程式和必要的文字说明原因： 。
（4）由TiCl4→Ti 需要在Ar气中进行，反应后得到Mg、MgCl2、Ti的混合物，可采用真空蒸馏的方法分离得到Ti，依据下表信息，需加热的温度略高于 ℃即可。
| | TiCl4 | Mg | MgCl2 | Ti |
| 熔点/℃ | －25.0 | 648.8 | 714 | 1667 |
| 沸点/℃ | 136.4 | 1090 | 1412 | 3287 |
（5）CH3OH（l）的燃烧热△H=-726.5kJ/mol，请写出甲醇燃烧的热化学方程式 。以甲醇和氧气（或空气）、电解液为Li2CO3和K2CO3的熔融物组成燃料电池，该电池负极反应式为__________________。
由CO和H2合成甲醇的方程式是：CO(g)＋2H2(g)= CH3OH(g)。若不考虑生产过程中物质的任何损失，上述产业链中每合成9mol甲醇，至少需额外补充H2 mol。
高锰酸钾是一种重要的化工产品。如图是工业上用软锰矿制备高锰酸钾的一种工艺流程。
（1）KMnO4稀溶液是一种常用的消毒剂，其消毒机理与(填字母)相似。
| A．75%酒精 | B．O3 | C．二氧化硫 | D．漂白粉 |
（3）上述流程中可以循环使用的物质有CO2、 和 。(填化学式)
（4）若不考虑制备过程中的损失和整套装置的物质循环，则1 molMnO2可制得___gKMnO4。
