2020-2021备战高考化学化学能与电能培优易错试卷练习(含答案)及答案解析.docx

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1、2020-2021备战高考化学化学能与电能培优易错试卷练习(含答案)及答案解析一、化学能与电能1.钛工厂TiCl4烟尘中含有大量的ScCl3、MgCl2及SiO2小颗粒等物质,某研究所利用上述烟尘回收Sc2O3,并制备钛白粉(TiO2),其工艺流程如下所示:(1)酸浸过程中,HCl的作用是_______________________。(2)已知Sc3++3HTBPSc(TBP)3+3H+,则上述洗脱剂最好选择___________(选填“酸性”、“碱性”或“中性”)溶液。在实验室模拟完成上述操作Ⅰ和操作Ⅱ所涉及

2、的玻璃仪器有______________。(3)草酸“沉钪”得到草酸钪的化学反应类型为____________________________。(4)在空气中灼烧草酸钪即可得到氧化钪(Sc2O3),其化学反应方程式为__________________________。(5)“水相”的主要离子有TiOCl42-、H+、Cl-及________,写出加入大量的水并加热发生的相关离子反应方程式__________________________。(6)钛的冶炼新法是剑桥电解法(如右图)。以含少量CaCl2的CaO

3、熔融物作为介质,电解时。在阴极生成的Ca进一步还原TiO2得钛。写出阳极电极主要反应方程式:__________________________;利用中学所学知识可以预测CaCl2的作用包含增强导电性、___________;F=96500C/mol,当I=0.5A,通电80分钟,理论上获得Ti的质量为__________g(计算表达式)。2-2+3+酸性分液漏斗、烧【答案】抑制TiOCl4的进一步水解(多答Mg、Sc水解亦给分)杯复分解反应3O2+2Sc2(C2O4)2Sc2O3+12CO2+2-+(1+

4、x)3MgTiOCl4222+-2--4e-2HOTiO·xHO+2H+4Cl2O=O↑降低CaO的熔点【解析】(1)为了防止TiOCl42-、Mg2+、Se3+水解,酸浸过程中加入HCl可以,故答案为:抑制TiOCl42-的进一步水解;3+3+,则上述洗脱剂最好选择酸性溶液洗涤,可以抑制Sc3+(2)根据Sc+3HTBPSc(TBP)+3H与HTBP的反应;操作Ⅰ和操作Ⅱ为分液,所涉及的玻璃仪器有分液漏斗、烧杯,故答案为:酸性;分液漏斗、烧杯;(3)ScCl与草酸发生复分解反应生成草酸钪,故答案为:复分解反应;

5、(4)在空气中灼烧草酸钪即可得到氧化钪(Sc2O3),同时草酸根离子被氧化生成二氧化碳,反应的化学反应方程式为3O2+2Sc2(C2O4)32Sc2O3+12CO2,故答案为:3O2+2Sc2(C2O4)32Sc2O3+12CO2;(5)根据流程图,钛工厂TiCl烟尘中含有大量的ScCl、MgCl及SiO小颗粒等物质,酸浸4322后,过滤除去了二氧化硅,再用有机溶剂萃取,“水相”中主要离子有TiOCl42-、H+、Cl-及Mg2+,在水相中加入大量的水并加热促进TiOCl42-水解生成TiO22·xHO,反应的离

6、子方程式为TiOCl42-+(1+x)H2OTiO2·xH2O+2H++4Cl-,故答案为:Mg2+;TiOCl42-+(1+x)H2OTiO2·xH2O+2H++4Cl-;(6)在阴极,氧化钙被还原生成Ca,被还原的Ca进一步还原TlO2获得钛,电极反应为Ca2++2e-=Ca、2Ca+TlO2=2CaO+Ti,阳极石墨上氧离子失去电子生成氧气,电极反应式为2O2--2-4e=O↑,电解质为混有氯化钙的熔融的氧化钙,加入氯化钙可以增强电解质的导电性,同时可以降低CaO的熔点,节约能量;电流强度为0.5A,电池工

7、作80分钟,则电量为0.5A×80×60s=2400C,转移电子的物质的量=,生成Ti的质量=×48g/mol=2--2CaO×48g,故答案为:2O-4e=O↑;降低的熔点;×48。2.硝酸是氧化性酸,其本质是NO3-有氧化性,某课外实验小组进行了下列有关NO3-氧化性的探究(实验均在通风橱中完成)。实验装置编号溶液X实验Ⅰ6mol·L-1稀硝酸15mol·L-1浓硝实验Ⅱ酸实验现象电流计指针向右偏转,铜片表面产生无色气体,在液面上方变为红棕色。电流计指针先向右偏转,很快又偏向左边,铝片和铜片表面产生红棕色气

8、体,溶液变为绿色。(1)实验Ⅰ中,铝片作_____(填“正”或“负”)极。液面上方产生红棕色气体的化学方程式是_________。(2)实验Ⅱ中电流计指针先偏向右边后偏向左边的原因是____________________。..........查阅资料:活泼金属与1mol·L-1稀硝酸反应有H2和NH4+生成,NH4+生成的原理是产生H2的-过程中NO3被还原。(3)用上

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