1.NiSO4·6H2O是一種綠色易溶于水的晶體，廣泛用于化學鍍鎳、生産電池等。可以電鍍廢渣(除含鎳外，還含有Cu、Zn、Fe、Cr等雜質)為原料獲得。工藝流程如下圖：

請回答下列問題：

(1)用稀硫酸溶解廢渣時，為了提高浸取率可采取的措施有______________(任寫一點)。

(2)向濾液中滴入适量的Na2S溶液，目的是除去Cu2＋、Zn2＋，寫出除去Cu2＋的離子方程式：____________________________。

(3)在40 ℃左右，用6%的H2O2氧化Fe2＋，再在95 ℃時加入NaOH調節pH，除去鐵和鉻。此外，還常用NaClO3作氧化劑，在較小的pH條件下水解，最終生成一種淺黃色的黃鐵礬鈉[Na2Fe6(SO4)4(OH)12]沉澱除去。如圖是溫度—pH與生成沉澱的關系圖，圖中陰影部分是黃鐵礬穩定存在的區域[已知25 ℃時，Fe(OH)3的Ksp＝2.64×10－39]。下列說法正确的是________(選填序号)。

a．FeOOH中鐵為＋2價

b．若在25 ℃時，用H2O2氧化Fe2＋，再在pH＝4時除去鐵，此時溶液中c(Fe3＋)＝2.64×10－29mol/L

c．用氯酸鈉在酸性條件下氧化Fe2＋的離子方程式為6Fe2＋＋ClO＋6H＋===6Fe3＋＋Cl－＋3H2O

d．工業生産中常保持在85～95 ℃生成黃鐵礬鈉，此時水體的pH為1.2～1.8

(4)上述流程中濾液Ⅲ的主要成分是_______________________________________。

(5)确定步驟四中Na2CO3溶液足量，碳酸鎳已完全沉澱的簡單實驗方法是________________________________________________________________________。

(6)操作Ⅰ的實驗步驟依次為(實驗中可選用的試劑：6 mol·L－1的H2SO4溶液、蒸餾水、pH試紙)：

①________________________________________________________________________；

②________________________________________________________________________；

③蒸發濃縮、冷卻結晶，過濾得NiSO4·6H2O晶體；

④用少量乙醇洗滌NiSO4·6H2O晶體并晾幹。

【答案】(1)加熱或攪拌或增大硫酸濃度等

(2)Cu2＋＋S2－===CuS↓

(3)cd

(4)NiSO4

(5)上層清液呈無色

(6)①過濾，并用蒸餾水洗淨沉澱

②向沉澱中加6 mol·L－1的H2SO4溶液，直至恰好完全溶解

【解析】(1)提高浸取率可采取将廢渣粉碎、加熱、攪拌以及增大硫酸濃度等措施。(3)FeOOH中鐵是＋3價，a錯誤。pH＝4，c(OH－)＝1×10－10mol·L－1，c(Fe3＋)＝＝2.64×10－9mol·L－1，b錯誤。c項符合電荷守恒、得失電子守恒等守恒關系，也符合反應的酸堿性，正确。觀察圖像可知d正确。(4)濾液Ⅲ之前已将Cu、Zn、Fe除去，所以濾液中主要含有NiSO4。(5)由于Ni2＋的水溶液為綠色，所以可通過觀察濾液的顔色來判斷碳酸鎳是否完全沉澱。(6)将NiCO3沉澱轉化為NiSO4，要先通過過濾，并用蒸餾水洗淨沉澱，再向沉澱中加6 mol/L的H2SO4溶液，直至恰好完全溶解，之後蒸發濃縮、冷卻結晶、過濾、洗滌、幹燥。

2.磷酸鐵(FePO4·2H2O，難溶于水的米白色固體)可用于生産藥物、食品添加劑和锂離子電池的正極材料。實驗室可通過下列實驗制備磷酸鐵；

(1)稱取一定量已除去油污的廢鐵屑，加入稍過量的稀硫酸，加熱、攪拌，反應一段時間後過濾。反應加熱的目的是__________________________________；

(2)向濾液中加入一定量H2O2氧化Fe2＋。為确定加入H2O2的量，需先用K2Cr2O7标準溶液滴定濾液中的Fe2＋，離子方程式如下：Cr2O＋6Fe2＋＋14H＋===2Cr3＋＋6Fe3＋＋7H2O

①在向滴定管中注入K2Cr2O7标準溶液前，滴定管需要檢漏、____________________和__________________；

②若滴定x mL濾液中的Fe2＋，消耗a mol·L－1K2Cr2O7标準溶液b mL，則濾液中c(Fe2＋)＝________mol·L－1；

③為使濾液中的Fe2＋完全被H2O2氧化，下列實驗條件控制正确的是________(填序号)；

A．加入适當過量的H2O2溶液B．緩慢滴加H2O2溶液并攪拌

C．加熱，使反應在較高溫度下進行D．用氨水調節溶液pH＝7

(3)将一定量的Na2HPO4溶液(溶液顯堿性)加入到含有Fe3＋的溶液中，攪拌、過濾、洗滌、幹燥得到FePO4·2H2O。若反應得到的FePO4·2H2O固體呈棕黃色，則磷酸鐵中混有的雜質可能為________。

【答案】(1)加快鐵與稀硫酸的反應速率

(2)①用蒸餾水洗淨用K2Cr2O7标準溶液潤洗2～3次②③AB

(3)Fe(OH)3(或氫氧化鐵)

【解析】(1)升溫能加快反應速率；

(2)①結合滴定管的使用規則，在注入待裝的溶液之前，需要檢查滴定管是否漏水→用蒸餾水洗滌→用待裝液潤洗；

②根據反應的離子方程式，可知ab×10－3mol K2Cr2O7可氧化6ab×10－3mol Fe2＋，故c(Fe2＋)＝6ab×10－3mol÷(10－3x L)＝mol·L－1；

③氧化劑H2O2過量、延長反應時間、增大接觸面積等措施均能促使Fe2＋被完全氧化，A項、B項正确；溫度過高，會使H2O2分解，C項錯誤；pH增大會降低H2O2的氧化性，同時促進Fe2＋水解而生成Fe(OH)2沉澱，D項錯誤；

(3)亞鐵鹽呈現綠色，顔色發黃說明含有三價鐵的化合物，結合溶液顯堿性易推知含有Fe(OH)3。

3.某課外活動小組欲利用CuO與NH3反應，研究NH3的某種性質并測定其組成，設計了如下實驗裝置（夾持裝置未畫出）進行實驗。請回答下列問題：

（1）儀器a的名稱為 ；儀器b中可選擇的試劑為 。

（2）實驗室中，利用裝置A，還可制取的無色氣體是 （填字母）。

A．Cl2B．O2C．CO2D．NO2

（3）實驗中觀察到裝置C中黑色CuO粉末變為紅色固體，量氣管有無色無味的氣體，上述現象證明NH3具有 性，寫出相應的化學方程式 。

（4）E裝置中濃硫酸的作用 。

（5）讀取氣體體積前，應對裝置F進行的操作： 。

（6）實驗完畢，若測得幹燥管D增重mg，裝置F測得氣體的體積為nL（已折算成标準狀況），則氨分子中氮、氫的原子個數比為 （用含m、n字母的代數式表示）。

【答案】（1）分液漏鬥 固體氫氧化鈉或氧化鈣或堿石灰

（2）BC （3）還原 3CuO 2NH33Cu 3H2O N2

（4）吸收未反應的氨氣，阻止F中水蒸氣進入D

（5）慢慢上下移動右邊漏鬥，使左右兩管液面相平

（6）

【解析】（1）裝置中儀器a為分液漏鬥；儀器b是利用分液漏鬥中滴入的氨水使錐形瓶中的固體溶解放熱促進一水合氨分解生成氨氣，可選用氫氧化鈉固體、氧化鈣固體、堿石灰固體等。

（2）制備氯氣需要加熱，且氯氣為黃綠色氣體，A不符合；

制備O2可以利用固體過氧化鈉和水的反應，B符合；

制備CO2可以利用稀鹽酸滴入大理石上反應生成，C符合；

NO2是紅棕色氣體，D不符合。

（3）實驗中觀察到裝置C中黑色CuO粉末變為紅色固體，量氣管有無色無味的氣體，說明氨氣和氧化銅反應生成銅和氮氣與水，氨氣被氧化銅氧化，表現還原性，結合原子守恒配平寫出的化學方程式：3CuO 2NH33Cu 3H2O N2。

（4）依據流程分析，濃硫酸是吸收過量的氨氣，并阻止F中水蒸氣進入D影響實驗效果。

（5）讀取氣體體積前，應對裝置F進行的操作：慢慢上下移動右邊漏鬥，使左右兩管液面相平，保持壓強平衡再讀數。

（6）幹燥管D增重mg為水物質的量，裝置F測得N2的體積為nL，物質的量=，依據元素守恒得到氮原子和氫原子物質的量之比=×2∶×2=，則氨分子中氮、氫的原子個數比為。

4.某課外小組同學設計如圖實驗裝置（部分夾持儀器未畫出）探究氨氣的還原性并檢驗部分産物。

（1）若A中使用裝置Ⅰ制取氨氣，則化學方程式為 ，發生裝置試管口略向下頃斜的原因；若A中使用裝置Ⅱ制取氨氣，則分液漏鬥中的試劑為 ，圓底燒瓶中的固體可以為 。

（2）B中堿石灰的作用是 。

（3）氨氣還原熾熱氧化銅的化學方程式為 ，裝置C中的實驗現象為 ，裝置D中的實驗現象為 。

（4）①該裝置存在明顯的缺陷是 。

②請畫出改進後需要增加連接的實驗裝置圖。

【答案】（1）2NH4Cl Ca（OH）2CaCl2 2NH3↑ 2H2O 防止水倒流使試管炸裂 NaOH或CaO或堿石灰

（2）吸收氨氣中的水蒸氣 （3）2NH3 3CuO3Cu 3H2O N2黑色CuO變為紅色，白色無水CuSO4粉末變為藍色

（4）①沒有尾氣吸收裝置，NH3排入大氣，污染環境

②

【解析】（1）裝置A中制備氨氣，若A中使用裝置Ⅰ，為固體加熱制取氣體的裝置，為實驗室制備氨氣的反應，用氯化铵和氫氧化鈣加熱反應生成氨氣、氯化鈣和水，化學方程式：2NH4Cl Ca（OH）2CaCl2 2NH3↑ 2H2O；試管口略向下傾斜的原因：防止冷凝水在加熱的過程中倒流回試管，炸裂試管；若A中使用裝置Ⅱ制取氨氣，為液體和固體無需加熱制取氣體，氨水中存在電離平衡：NH3 H2ONH3•H2O OH﹣，濃氨水易揮發，CaO固體與水反應放出大量的熱，導緻溫度升高，使得氨氣在水中的溶解度進一步減少，以氣體的形式逸出，氧化鈣與水反應生成的堿使電離平衡逆向移動，制得氨氣，或選擇NaOH或堿石灰，原理類似。

（2）堿石灰是堿性幹燥劑，能吸收水蒸氣，防止幹擾氨氣與氧化銅反應産物水的測定。

（3）氨氣與氧化銅反應生成銅、氮氣和水，化學方程式：2NH3 3CuO3Cu 3H2O N2；CuO為黑色，Cu為紅色，無水CuSO4粉末為白色，CuSO4•5H2O為藍色，因此看到的實驗現象：黑色CuO變為紅色，白色無水CuSO4粉末變為藍色。

（4）①氨氣是刺激性氣體，排入大氣，污染環境，所以應有尾氣處理裝置。

②氨氣極易溶于水，可以用水吸收，注意防止倒吸的發生，可用如下裝置吸收。

5.現有金屬單質A、B和氣體甲、乙、丙及物質C、D、E、F、G，它們之間能發生如圖反應（圖中有些反應的産物和反應的條件沒有全部标出）。

請根據以上信息回答下列問題：

（1）寫出下列物質的化學式：乙 ，F 。

（2）寫出下列反應的離子方程式：

①金屬A和水反應 。

②紅褐色沉澱C與物質E反應 。

③F與黃綠色氣體乙反應 。

④實驗室常用氫氧化鈉吸收實驗過程中的黃綠色氣體乙，寫出用氫氧化鈉溶液吸收該氣體的離子方程式 。

（3）将G溶液逐滴加入到沸水中會産生一種紅褐色的液體。你認為該液體中的分散質粒子直徑在 之間，驗證的簡單方法是： 。

【答案】（1）Cl2FeCl22Na 2H2O2Na 2OH﹣ H2↑

（2）①2Na 2H2O2Na 2OH- H2↑ ②Fe（OH）3 3H Fe3 3H2O ③2Fe2 Cl22Fe3 2Cl﹣

④Cl2 2OH﹣Cl﹣ ClO﹣ H2O （3）1~100 nm 是否有丁達爾現象

【解析】金屬A是食鹽中的元素為Na，和水反應生成氫氧化鈉和氫氣；黃綠色氣體乙為Cl2，與Cl2反應的氣體甲為H2，丙為HCl，物質E為鹽酸；金屬A與水反應生成的D為NaOH，鹽酸與金屬B反應，生成的産物F和氣體甲為氫氣，金屬B與氯氣反應生成的G與D氫氧化鈉反應生成紅褐色沉澱為氫氧化鐵，則金屬B為Fe，F為FeCl2，G為FeCl3，C為Fe（OH）3。

（1）由以上分析可知，乙為Cl2，F為FeCl2。

（2）①金屬A為鈉和水反應的離子方程式：2Na 2H2O2Na 2OH﹣ H2↑。

②紅褐色沉澱C與物質E反應是氫氧化鐵和鹽酸溶液反應生成氯化鐵，反應的離子方程式：Fe（OH）3 3H Fe3 3H2O。

③F與黃綠色氣體乙反應是氯化亞鐵和氯氣反應生成氯化鐵，反應的離子方程式為2Fe2 Cl22Fe3 2Cl﹣。

④實驗室常用氫氧化鈉吸收實驗過程中的黃綠色氣體乙，氫氧化鈉溶液與該氣體發生反應生成氯化鈉、次氯酸鈉和水，反應的離子方程式：Cl2 2OH﹣Cl﹣ ClO﹣ H2O。

（3）将FeCl3溶液逐滴加入到沸水中會産生紅褐色的氫氧化鐵膠體，該液體中的分散質粒子直徑在1~100 nm之間，驗證的簡單方法：是否有丁達爾現象。

6.圖是一個實驗室制取氯氣并以氯氣為原料進行特定反應的裝置：

（1）A是氯氣發生裝置，其中反應的化學方程為 。

（2）實驗開始時，先點燃A處的酒精燈，打開旋塞K，讓Cl2充滿整個裝置，再點燃D處酒精燈，連接上E裝置。Cl2通過C瓶後再進入D。D裝置的硬質玻璃管内盛有炭粉，發生氧化還原反應，其産物為CO2和HCl。試寫出D中反應的化學方程式： 。裝置C的作用是 。

（3）在E處，紫色石蕊試液的顔色由紫色變為紅色，再變為無色，其原因是 。

（4）若将E處燒杯中溶液改為澄清石灰水，反應過程現象為 （選填标号）。

A.有白色沉澱生成 B.無現象 C.先生成白色沉澱，而後白色沉澱消失

（5）D處反應完畢後，關閉旋塞K，移去酒精燈，但由于餘熱的作用，A處仍有Cl2産生，此時B中的現象是 ，B的作用是 。

【答案】（1）4HCl（濃） MnO2MnCl2 2H2O Cl2↑

（2）2Cl2 2H2O（g） C4HCl↑ CO2↑ 吸收Cl2中的HCl氣體，提供D處所需水蒸氣

（3）生成的HCl氣體使紫色石蕊溶液變紅，因未反應完的Cl2與H2O作用産生的HClO的漂白作用使紅色消失

（4）B

（5）瓶中液面下降，長頸漏鬥内液面上升 貯存少量Cl2

【解析】（1）濃鹽酸和二氧化錳在加熱條件下能發生氧化還原反應生成氯化錳、氯氣、水，

反應方程式：4HCl（濃） MnO2MnCl2 2H2O Cl2↑。

（2）A裝置産生了氯氣，C裝置為D裝置提供水蒸氣，氯氣有強氧化性，碳有還原性，在加熱條件下氯氣和水、碳發生氧化還原反應生成氯化氫和二氧化碳，反應方程式為2Cl2 2H2O（g） C4HCl↑ CO2↑；鹽酸有揮發性，所以制取的氯氣中含有氯化氫氣體，氯化氫極易溶于水，通過以上分析知，C裝置的作用是吸收Cl2中的HCl氣體，提供D處所需水蒸氣。

（3）剩餘的氯氣在E裝置中和水反應生成鹽酸和次氯酸，所以溶液呈酸性，紫色石蕊試液遇酸變紅色，次氯酸有漂白性，能使溶液褪色。

（4）剩餘的氯氣在E裝置中和水反應生成鹽酸和次氯酸，氯化氫、次氯酸和澄清石灰水反應都生成可溶性的鹽和水，鹽酸酸性大于碳酸，所以二氧化碳和氫氧化鈣不反應，則反應過程無現象，B正确。

（5）D處反應完畢後，關閉旋塞K，移去酒精燈，但由于餘熱的作用，A處仍有Cl2産生，氣體通過導管進入B裝置，導緻B裝置中氣體的壓強增大，大于大氣壓，迫使瓶中液面下降，長頸漏鬥内液面上升；飽和食鹽水能抑制氯氣的溶解，B裝置的作用是貯存少量Cl2。

7.過氧化鈉常作漂白劑、殺菌劑、消毒劑。過氧化鈉保存不當容易吸收空氣中CO2而變質。

（1）某課外活動小組欲探究某過氧化鈉樣品是否已經變質，取少量樣品，溶解，加入 溶液，充分振蕩後有白色沉澱，證明Na2O2已經變質。

（2）該課外活動小組為了粗略測定過氧化鈉的純度，他們稱取ag樣品，并設計用如圖裝置來測定過氧化鈉的質量分數。

①A中發生反應離子方程式為 。

②将儀器連接好以後，必須進行的第一步操作是 。

③B裝置出來的氣體是否需要幹燥 （填"是"或"否"）。

④寫出裝置C中發生的所有反應的化學方程式 ， 。

⑤D中NaOH溶液的作用 。

⑥實驗結束時，讀取實驗中生成氣體的體積時，不合理的是 。

a．直接讀取氣體體積，不需冷卻到室溫

b．上下移動量筒，使得E、F中液面高度相同

c．視線與凹液面的最低點相平讀取量筒中水的體積

⑦讀出量筒内水的體積後，折算成标準狀況下氧氣的體積為VmL，則樣品中過氧化鈉的質量分數為 。

⑧實驗完成後E到F之間導管内殘留水的體積會使測量結果 （填"偏大""偏小"或"不影響"）。

【答案】（1）CaCl2或BaCl2溶液

（2）①CaCO3 2H ===Ca2 H2O CO2↑ ②檢查裝置的氣密性

③否 ④2CO2 2Na2O2===2Na2CO3 O22Na2O2 2H2O===4NaOH O2↑

⑤吸收未反應的CO2⑥a ⑦% ⑧偏小

【解析】（1）過氧化鈉在空氣中變質最後會生成碳酸鈉固體，探究一包過氧化鈉樣品是否已經變質，取少量樣品，溶解，加入CaCl2或BaCl2溶液，充分振蕩後有白色沉澱，證明Na2O2已經變質。

（2）裝置圖中A為生成二氧化碳的裝置，B為洗氣裝置，吸收二氧化碳中混有的HCl，防止HCl與過氧化鈉反應，C為二氧化碳與過氧化鈉反應的裝置，D為吸收多餘的二氧化碳的裝置，防止多餘的二氧化碳進入量氣裝置，導緻測得的氧氣的體積偏大，E和F是測量生成氧氣的體積的裝置。

①A中發生反應是碳酸鈣和鹽酸反應生成二氧化碳、水和氯化鈣，反應的離子方程式：CaCO3 2H ===Ca2 H2O CO2↑。

②将儀器連接好以後，必須進行的第一步操作是檢查裝置的氣密性。

③B裝置出來的氣體不需要幹燥，二氧化碳、水蒸氣和過氧化鈉反應生成碳酸鈉和氧氣的反應，反應的化學方程式：2CO2 2Na2O2===2Na2CO3 O2，2Na2O2 2H2O===4NaOH O2↑，過氧化鈉反應生成氧氣的物質的量定量關系相同，對測定過氧化鈉質量分數無影響，所以不需要幹燥除去水蒸氣。

④裝置C中是二氧化碳、水蒸氣和過氧化鈉反應生成碳酸鈉和氧氣的反應，反應的化學方程式：2CO2 2Na2O2===2Na2CO3 O2，2Na2O2 2H2O===4NaOH O2↑。

⑤D為吸收多餘的二氧化碳的裝置，防止多餘的二氧化碳進入量氣裝置，導緻測得的氧氣的體積偏大。

⑥a項，直接讀取氣體體積，不冷卻到室溫，會使溶液體積增大，讀出結果産生誤差，a不正确；

b項，調整量筒内外液面高度使之相同，使裝置内壓強和外界壓強相同，避免讀取體積産生誤差，b正确；

c項，視線與凹液面的最低點相平讀取量筒中水的體積是正确的讀取方法，c正确。

⑦測定出量筒内水的體積後，折算成标準狀況下氧氣的體積為VmL，物質的量=，則樣品中過氧化鈉的質量分數為×100%=%。

⑧實驗完成後E到F之間導管内殘留水的體積會使測定氧氣體積減小，導緻測定過氧化鈉質量分數測量結果偏小。

8.分離提純是化學實驗中的重要部分，方法有過濾、蒸發、萃取、蒸餾等，應用廣泛，環己醇脫水是合成環己烯的常用方法，實驗室合成環己烯的反應和實驗裝置如圖：

可能用到的有關數據如下：

Ⅰ．合成反應：

在a中加入20 g環己醇和2小片碎瓷片，冷卻攪動下慢慢加入1 mL濃硫酸，b中通入冷卻水後，開始緩慢加熱a，控制餾出物的溫度不超過90 ℃。

Ⅱ．分離提純：

反應粗産物倒入分液漏鬥中分别用少量5 %碳酸鈉溶液和水洗滌，分離後加入無水氯化鈣顆粒，靜置一段時間後棄去氯化鈣，最終通過蒸餾得到純淨環己烯10 g。

回答下列問題：

（1）裝置b的名稱是 。

（2）加入碎瓷片的作用是 ；如果加熱一段時間後發現忘記加瓷片，應該采取的正确操作是 （填字母）。

A．立即補加 B．冷卻後補加

C．不需補加 D．重新配料

（3）分液漏鬥在使用前須清洗幹淨并 ；在本實驗分離過程中，産物應該從分液漏鬥的 （填"上口倒出"或"下口倒出"）。

（4）分離提純過程中加入無水氯化鈣的目的是 。

（5）在環己烯粗産物蒸餾過程中，不可能用到的儀器有 （填正确答案标号）。

A．蒸餾燒瓶 B．溫度計 C．分液漏鬥 D．牛角管 E．錐形瓶

【答案】（1）冷凝管

（2）防止暴沸 B

（3）檢漏 上口倒出

（4）幹燥

（5）C

【解析】在a中加入環己醇和碎瓷片，碎瓷片能防暴沸；冷卻攪動下慢慢加入1 mL濃硫酸，濃硫酸的加入相當于濃硫酸的稀釋，不能将環己醇倒入濃硫酸中；b中通入冷卻水後，開始緩慢加熱a，在濃硫酸作催化劑條件下，環己醇發生消去反應生成環己烯，根據二者沸點知，要想得到較純淨的環己烯，應該控制餾出物的溫度不超過90 ℃；反應粗産物倒入分液漏鬥中分别用少量5% 碳酸鈉溶液和水洗滌，分離後加入無水氯化鈣顆粒進行幹燥，然後靜置一段時間後棄去氯化鈣，最終通過蒸餾得到純淨環己烯。

（1）裝置b的名稱是冷凝管。

（2）碎瓷片的存在可以防止在加熱過程中産生液體暴沸現象；補加碎瓷片時需要待已加熱的試液冷卻後再加入，故選B。

（3）由于分液漏鬥有活塞開關，故使用前需要檢查是否漏液；分液過程中，由于環己烯的密度比水的密度小，故應該從分液漏鬥的上口倒出。

（4）分離提純過程中加入無水氯化鈣的目的是利用無水氯化鈣吸收産物中少量的水。

（5）觀察題目提供的實驗裝置圖知蒸餾過程中不可能用到分液漏鬥。

9.為驗證氧化性：Cl2＞Fe3＋＞SO2，某小組用下圖所示裝置進行實驗(夾持儀器和A中的加熱裝置已略，氣密性已經檢驗完畢)實驗過程如圖：

Ⅰ.打開彈簧夾K1～K4，通入一段時間N2，再将T形導管插入B中，繼續通入N2，然後關閉K1、K3、K4。

Ⅱ.打開活塞a，滴加一定量的濃鹽酸，給A加熱。

Ⅲ.當B中溶液變黃時，停止加熱，夾緊彈簧夾K2。

Ⅳ.打開活塞b，使約2 mL的溶液流入D試管中，檢驗其中的陽離子。

Ⅴ.打開彈簧夾K3、活塞c，加入70%的硫酸，一段時間後夾緊彈簧夾K3。

Ⅵ.更新試管D，重複過程Ⅳ，檢驗B溶液中的離子。

(1)過程Ⅰ的目的是________________________。

(2)棉花中浸潤的溶液為__________________。作用是_______________________。

(3)A中發生反應的化學方程式：______________________________________。

(4)導緻步驟Ⅲ中溶液變黃的離子反應是______________________________。用______________(寫試劑化學式)檢驗氧化産物，現象是___________________________。

(5)能說明氧化性Fe3＋＞SO2的離子方程式是__________________________。

(6)甲、乙、丙三位同學分别完成了上述實驗，他們的檢測結果一定能夠證明氧化性Cl2＞Fe3＋＞SO2的是________________(填"甲""乙"或"丙")。

【答案】(1)排出裝置中的氧氣

(2)氫氧化鈉溶液　吸收Cl2、SO2，防止污染空氣

(3)MnO2＋4HCl(濃)MnCl2＋Cl2↑＋2H2O

(4)2Fe2＋＋Cl2===2Fe3＋＋2Cl－　KSCN　溶液變紅

(5)2Fe3＋＋SO2＋2H2O===2Fe2＋＋SO＋4H＋

(6)乙丙

【解析】A裝置為制取氯氣的裝置，B裝置為氯氣氧化亞鐵離子的裝置，B中盛放氯化亞鐵溶液，C裝置制備二氧化硫。(1)裝置中存在氧氣，會氧化亞鐵離子，在溶液中可以氧化二氧化硫。(2)Cl2、SO2有毒污染空氣，應有尾氣處理裝置。(3)濃鹽酸與二氧化錳在加熱條件下反應生成氯化錳、氯氣與水。(4)當B中溶液變黃時即氯氣将二價鐵離子氧化成三價鐵離子，用KSCN溶液檢驗。(5)根據氧化還原反應中氧化劑的氧化性強于還原劑的氧化性，結合三價鐵離子氧化二氧化硫生成二價鐵離子和硫酸根書寫離子方程式。(6)氧化還原反應中氧化劑的氧化性強于氧化産物，也強于還原劑的氧化性。甲，B可能存在溶解的氯氣氧化SO2；乙，B中存在Fe3＋、Fe2＋，說明Cl2氧化性強于Fe3＋，且沒有Cl2剩餘，後有SO生成能說明Fe3＋氧化性強于SO2；丙，B中存在Fe3＋，說明Cl2氧化性強于Fe3＋，後生成了Fe2＋，隻能是Fe3＋被SO2還原。

10.某科研小組在900℃的空氣中合成出化學式為La2Ca2MnOx的超導體材料，其中La以 3價存在。為确定x的值，進行如下分析:

步驟1:準确稱取0.5250 g超導體材料樣品，放入錐形瓶中，加25.00 mL0.06000 mol·L-1Na2C2O4溶液(過量)和25 mL 6mol·L-1HNO3溶液，在6070℃下充分搖動，約半小時後得到無色透明溶液A(該條件下，隻有Mn元素被還原為Mn2 ，Na2C2O4被氧化為CO2)。

步驟2:用0.02000 mol·L-1KMnO4溶液滴定溶液A至終點，消耗10.00 mL KMnO4溶液。

(1) 步驟1反應後溶液中Mn2 的物質的量濃度為0.02000 mol·L-1。常溫下，為防止Mn2 形成Mn(OH)2沉澱，溶液的pH的範圍為 [已知Mn(OH)2的Ksp=2.0×10-13]。

(2) 步驟2滴定終點的現象是。

(3) 步驟2滴定終點讀數時俯視刻度，其他操作都正确，則所測x的值将　(填"偏大"、"偏小"或"不變")。

(4) 求x的值(寫出計算過程)。

【答案】(1) pH≤8.5

(2) 溶液變成淺紅色，且半分鐘内不褪色

(3) 偏大

(4) 樣品溶解後，滴定消耗高錳酸鉀:10.00 mL×0.02000 mol·L-1=0.2000 m mol

2Mn ～ 5C2O42-

0.2000 m mol　0.5000 m mol

樣品溶解過程所消耗的C2O42-量：

25.00 mL×0.06000 mol·L-1-0.5000 m mol=1.000 m mol

La2Ca2MnOx中Mn的化合價為(2x-10)

La2Ca2MnOx中錳得電子數與C2O42-失電子數相等：

0.5250 g÷(413 16 x)g/mol×(2x-10-2)=2×1.000×10-3

解得：x=7

【解析】(1)KspMn(OH)2=c(Mn2 )×c2(OH-)=0.02000 mol·L-1×c2(OH-)=2.0×10-13，解得：c(OH-)=3.2×10-6；c(H )=3.2×10-9，pH=8.5，為防止Mn2 形成Mn(OH)2沉澱，溶液的pH的範圍為pH≤8.5；

(2)标準溶液為KMnO4溶液，溶液呈紅色，不需要另外加指示劑，滴定終點的現象是溶液變成淺紅色，且半分鐘内不褪色；

(3)終點讀數時俯視刻度，将會使标準溶液體積偏小，計算出的待測液的濃度偏小，La2Ca2MnOx的物質的量偏小，等質量下計算出的摩爾質量偏大，所測x的值将偏大；

(4)樣品溶解後，滴定消耗高錳酸鉀：10.00 mL×0.02000 mol/L=0.2000 m mol，

2MnO4﹣ 5C2O42﹣ 16H =2Mn2 10CO2↑ 8H2O

0.2000mmol 0.5000mmol

樣品溶解過程所消耗的C2O42﹣量：25.00mL×0.06000mol/L﹣0.5000mmol=1.000 m mol，

La2Ca2MnOx中Mn的化合價為：2x﹣2×3﹣2×2=2x﹣10，根據La2Ca2MnOx中Mn得電子總數與C2O42﹣中C電子總數相等得：=2×1.000×10﹣3，

解得：x=7

11.氧化劑H2O2在反應時不産生污染物被稱為"綠色氧化劑"，因而受到人們越來越多的關注。

Ⅰ.某實驗小組以H2O2分解為例，探究濃度、催化劑、溶液酸堿性對反應速率的影響。在常溫下按照如下表所示的方案完成實驗。

(1)實驗①和②的目的是_________________________________________________________。

同學們進行實驗時沒有觀察到明顯現象而無法得出結論。資料顯示，通常條件下H2O2穩定，不易分解。為了達到實驗目的，你對原實驗方案的改進方法是

________________________________________________________________________

________________________________________________________________________(填一種方法即可)。

(2)實驗③④⑤中，測得生成氧氣的體積随時間變化的關系如圖1所示。

分析該圖能夠得出的實驗結論是___________________________________________

_______________________________________________________________________。

Ⅱ.資料顯示，某些金屬離子或金屬氧化物對H2O2的分解起催化作用。為比較Fe3＋和Cu2＋對H2O2分解的催化效果，該實驗小組的同學設計了如圖2所示的實驗裝置進行實驗。

(1)某同學通過測定O2的體積來比較H2O2的分解速率快慢，實驗時可以通過測量________________________________________________________________________

或______________________________________________________________________來比較。

(2)0.1 g MnO2粉末加入50 mL H2O2溶液中，在标準狀況下放出氣體的體積和時間的關系如圖3所示。請解釋化學反應速率變化的原因：___________________________________。

請計算H2O2的初始物質的量濃度為_________________(保留兩位有效數字)。

為探究MnO2在此實驗中對H2O2的分解起催化作用，需補做下列實驗(無需寫出具體操作)：a.__________________________；b.____________________。

【答案】Ⅰ.(1)探究濃度對反應速率的影響　向反應物中加入等量同種催化劑(或将盛有反應物的試管放在同一熱水浴中)

(2)堿性環境能增大H2O2分解的速率，酸性環境能減小H2O2分解的速率

Ⅱ.(1)單位時間生成O2的體積　生成單位體積O2所需要的時間

(2)随着反應的進行，反應物濃度減小，反應速率減慢0.11 mol·L－1　MnO2的質量有沒有改變　MnO2的化學性質有沒有改變

【解析】Ⅰ.(1)實驗①和②的濃度不同，則該實驗的目的為探究濃度對化學反應速率的影響；為了便于比較，應在相同的條件下利用一個變量來比較，則向反應物中加入等量同種催化劑或将盛有反應物的試管放在同一熱水浴中。

(2)由圖可知，⑤的反應速率最大，④的反應速率最小，結合實驗方案可知，堿性環境能增大H2O2分解的速率，酸性環境能減小H2O2分解的速率。

Ⅱ.(1)通過測定O2的體積來比較H2O2的分解速率快慢，實驗時可以通過測量單位時間生成O2的體積或生成單位體積O2所需要的時間來比較。

(2)濃度越大，反應速率越大，反之越小，随着反應進行，反應物的濃度逐漸減小，則速率逐漸減小；根據圖像可以看出H2O2完全反應放出60 mL O2，H2O2的分解反應為2H2O22H2O＋O2↑，則：n(H2O2)＝×2≈0.005 36 mol，所以H2O2的初始物質的量濃度為c(H2O2)＝≈0.11 mol·L－1；如果反應前後MnO2的質量沒有改變，MnO2的化學性質也沒有改變，則證明MnO2在此實驗中對H2O2的分解起催化作用。

五、推斷題(共4小題,每小題10.0分,共40分)

12.亞氯酸鈉(NaClO2)是一種強氧化性漂白劑，廣泛用于紡織、印染和食品工業。它在堿性環境中穩定存在。某同學查閱資料後設計生産NaClO2的主要流程如下。

(1)Ⅰ、Ⅲ中發生反應的還原劑分别是、(填化學式)；

(2)Ⅱ中反應的離子方程式是；

(3)A的化學式是，裝置Ⅲ中A在極區産生；

(4)ClO2是一種高效水處理劑，可用亞氯酸鈉和稀鹽酸為原料制備：5NaClO2 4HCl = 5NaCl 4ClO2↑ 2H2O。

① 該反應中氧化劑和還原劑的物質的量之比是；

② 研究表明：若反應開始時鹽酸濃度越大，則氣體産物中Cl2的含量越大，運用氧化還原反應規律分析其原因是；

(5)NaClO2變質可分解為NaClO3和NaCl。取等質量變質前後的NaClO2試樣均配成溶液，分别與足量FeSO4溶液反應時，消耗Fe2 的物質的量相同，從電子守恒的角度解釋其原因是。

【答案】(1)Na2SO3H2O

(2)2ClO2 H2O2 2OH－= 2ClO O2↑ 2H2O

(3)H2SO4陽

(4)①1∶4 ②ClO的氧化性或Cl－的還原性随溶液的酸性和濃度的增大而增強，因此Cl－被氧化得到Cl2

(5)NaClO2變質前後分别與Fe2 反應時，最終均得到等量NaCl，Cl元素均由 3價變為－1價，根據電子守恒，兩個過程中得到的電子的物質的量相同

【解析】(1)Ⅰ中為Na2SO3，Ⅲ為電解水，氧化劑還原劑都是水；

(2)Ⅱ中反應的離子方程式是2ClO2 H2O2 2OH－= 2ClO O2↑ 2H2O；

(3)用離子交換膜電解水，在陽極生成O2和硫酸，陰極産生H2和NaOH，A為硫酸在陽極産生；

(4)① 該反應中HCl體現了還原性和酸性，氧化劑與還原劑的物質的量比為1:4；

②ClO的氧化性或Cl－的還原性随溶液的酸性和濃度的增大而增強，因此Cl－被氧化得到Cl2；

(5)NaClO2變質前後分别與Fe2 反應時，最終均得到等量NaCl，Cl元素均由 3價變為－1價，根據電子守恒，兩個過程中得到的電子的物質的量相同。

13.銀銅合金廣泛用于航空工業。從切割廢料中回收銀并制備銅化工産品的工藝如下：

已知：Al(OH)3和Cu(OH)2開始分解的溫度分别為450℃和80℃)

(1)電解精煉銀時，陰極反應式為；濾渣A與稀HNO3反應，産生的氣體在空氣中迅速變為紅棕色，該氣體變色的化學方程式為。

(2)固體混合物B的組成為；在生成固體B的過程中，需控制NaOH的加入量，若NaOH過量，則因過量引起的反應的離子方程式為。

(3)完成煅燒過程中一個反應的化學方程式： CuO Al2O3CuAlO2 ↑。

(4)若銀銅合金中銅的質量分數為63.5%，理論上5.0 kg廢料中的銅可完全轉化為mol CuAlO2，至少需要1.0 mol·L-1的Al2(SO4)3溶液L。

(5)CuSO4溶液也可用于制備膽礬，其基本操作是、過濾、洗滌和幹燥。

【答案】(1)Ag＋＋e－===Ag 2NO＋O2===2NO2

(2)Al(OH)3、Cu(OH)2Al(OH)3＋OH－===AlO＋2H2O

(3)4 2 4 O2

(4)50 25

(5)蒸發濃縮 冷卻結晶

【解析】(1)電解精煉Ag時，粗銀作陽極，純銀作陰極，含有Ag＋的電解質溶液作為電解液，所以陰極反應式為Ag＋＋e－===Ag，濾渣Ag與稀HNO3反應生成NO，NO被O2氧化生成NO2，方程式為2NO＋O2===2NO2；

(2)NaOH溶液與Al2(SO4)3、CuSO4反應生成Al(OH)3沉澱和Cu(OH)2沉澱，若NaOH過量，Al(OH)3沉澱溶解，離子方程式為Al(OH)3＋OH－===AlO＋2H2O；

(3)由于在反應前後，Cu的化合價降低，CuO作氧化劑，所以失電子的隻能是-2價的O，被氧化成O2，利用得失電子守恒配平；

(4)4Cu～4CuO～2Al2O3～2Al2(SO4)3～4CuAlO2

即2Cu～Al2(SO4)3～2CuAlO2

n(Cu)＝＝50 mol

所以可完全轉化生成50 mol CuAlO2，至少需要Al2(SO4)3的體積為＝25.0 L；

(5)由于膽礬帶有結晶水，為防止失去結晶水，應采取加熱濃縮、冷卻結晶的方法。

14.X、Y、Z三種主族元素的單質在常溫下都是常見的無色氣體，在适當條件下三者之間可以兩兩發生反應生成分别是雙核、三核和四核的甲、乙、丙三種分子，且乙、丙分子中含有X元素的原子個數比為2∶3。請回答下列問題：

(1)元素X的名稱是______。

(2)若甲與Y單質在常溫下混合就有明顯現象，則甲的化學式為________。丙在一定條件下轉化為甲和乙的反應方程式為________________。

(3)①化合物丁含X、Y、Z三種元素，0.1 mol·L－1丁溶液的pH為1，将丁與丙按物質的量之比1∶1混合後所得物質戊的結構中含有的化學鍵為________(選填序号)。

a．隻含共價鍵

b．隻含離子鍵

c．既含離子鍵，又含共價鍵

②常溫下，戊的水溶液的pH________7(填"<"、"＝"或">")，其原因是(用離子方程式表示)______________。

【答案】依據X、Y、Z的信息：其單質在常溫下都是常見的無色氣體，且兩兩結合生成雙核、三核、四核的甲、乙、丙三種分子，則可聯想10電子微粒，推知X、Y、Z分别為H、O、N，甲、乙、丙分别為NO、H2O、NH3，丁為HNO3，戊為NH4NO3，其晶體中既含離子鍵，又含共價鍵，且NH水解顯酸性。

【解析】(1)氫

(2)NO　4NH3＋5O24NO＋6H2O

(3)①c　②<　NH＋H2ONH3·H2O＋H＋

15.A，B，C，D是短周期元素形成的四種氣體單質。E，F均為氣體，且F為紅棕色。有關的轉化關系如下圖所示（反應條件均已略去）。

請回答下列問題：

(1) D的化學式為。

（2）寫出實驗室制Y的化學方程式。

（3）反應③的離子方程式為。

（4）寫出反應①的化學方程式。

（5）Y和E在一定條件下可反應生成B和Z，這是一個具有實際意義的反應，可消除E對環境的污染，該反應的化學方程式為。

（6）常溫下0.1 mol·L－1的Y溶液中c(H )/c(OH-)=1×10－8，下列叙述正确的是（ ）

A．該溶液的pH=11

B．該溶液中的溶質電離出的陽離子濃度0.1 mol·L－1

C．該溶液中水電離出的c(H )與c(OH-)乘積為1×10－22

D．pH=3的鹽酸溶液V1L與該0.1 mol·L－1的Y溶液V2L混合，若混合溶液pH=7，則:V1>V2

E．将以上溶液加水稀釋100倍後，pH為9

【答案】⑴H2（2）2NH4Cl Ca(OH)2CaCl2 2NH3 2H2O (3)3NO2 H2O=2H 2NO3- NO

(4)4NH3 5O24NO 6H2O (5)4NH3 6NO=5N2 6H2O (6)ACD

【解析】⑴根據題意白煙是揮發性酸和氨氣相遇後的産物，由此可推知D是H2，F是紅棕色氣體應為NO2，逆推可知E為NO，C為O2，Z為H2O，Y為NH3，X為HCl，G為HNO3。

(2)實驗室制取氨氣的方程式為：2NH4Cl Ca(OH)2CaCl2 2NH3 2H2O

⑶二氧化氮與水反應生成硝酸和一氧化氮，離子方程式為：3NO2 H2O=2H 2NO3- NO。

⑷①是氨的催化氧化，化學方程式為：4NH3 5O24NO 6H2O

(5)Y和E在一定條件下可反應生成B和Z，即NH3與NO發生氧化還原反應：4NH3 6NO=5N2 6H2O

(6)常溫下Kw=c(H )×c(OH-)=1×10-14，結合題中c(H )/c(OH-)=1×10－8，可得c(OH-)=1×10-3mol·L－1，故溶液的pH=11，A正确。根據NH3·H2ONH4 OH-可得由氨水電離出的c(NH4 )=1×10-3mol·L－1，B錯。由水電離出的c(H )=c(OH-)=1×10-11mol·L－1，C正确。選項D顯然是正确。選項E考慮到氨水是弱電解溶液，故加水稀釋100倍後溶液的pH大于9，選ACD

六、計算題(共1小題,每小題18.0分,共18分)

16.某複合肥的主要成分有KCl、NH4H2PO4和CO(NH2)2等。測定該複合肥中氮的質量分數的實驗步驟如下：

步驟1：準确稱取0.5000 g樣品于錐形瓶中，加入足量濃硫酸并加熱，不再有CO2溢出時，冷卻至室溫。

步驟2：向錐形瓶中加入100mL蒸餾水，再加入适量的CaCl2溶液，并用NaOH溶液調節溶液近中性，過濾，洗滌，得0.1550 gCa3(PO4)2沉澱和濾液A。

步驟3：向濾液A中加入過量的甲醛溶液，加指示劑，用0. 5000 mol/LNaOH标準溶液滴定至終點，消耗NaOH溶液22.00 mL。 [已知：4 NH4 6HCHO=4H (CH2)6N4 6H2O]

(1)步驟1中，CO(NH2)2與硫酸反應的化學方程式為。

(2)欲使濾液A中c(PO43—)≤4.0×10-6mol/L,應保持溶液中c(Ca2 )≥mol/L

[已知KSP[Ca3(PO4)2]=2.0×10-33]。

(3)複合肥樣品中N的質量分數為。

(4)計算複合肥樣品中NH4H2PO4和CO(NH2)2的物質的量之比(寫出計算過程)。

【答案】(1)CO(NH2)2 H2SO4 H2O=CO2↑ (NH4)2SO4

(2)5.0×10﹣8

(3)30.8%

(4)1：5

【解析】(1)CO(NH2)2與硫酸反應生成硫酸铵和二氧化碳氣體，反應的方程式為CO(NH2)2 H2SO4 H2O=CO2↑ (NH4)2SO4；

(2)由Ksp[Ca3(P04)2]=c3(Ca2 )×c2(PO43﹣)可知，c(Ca2 )≥mol•L﹣1=5.0×10﹣8mol•L﹣1；

(3)由關系式n(N)～n(NH4 )～n(H )～n(NaOH)可知，n(N)=0.5000 mol•L﹣1×0.022 L=0.011 mol，m(N)=0.011 mol×14 g/mol=0.154 g，

ω(N)=×100%=30.8%；

(4)n(NH4H2PO4)=n(PO43﹣)=2n[Ca3(P04)2]=2×=0.001 mol，

n(CO(NH2)2)=[n總(N)﹣n(NH4H2PO4)]=×(0.011 mol﹣0.001 mol)=0.005 mol，

則n(NH4H2PO4)：n(CO(NH2)2)=1：5。

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