【化学】安徽省全国示范高中名校2020届高三10月联考（解析版）

【化学】安徽省全国示范高中名校2020届高三10月联考（解析版）

安徽省全国示范高中名校2020届高三10月联考 可能用到的相对原子质量：H1 N14 O16 Na23 S32 Cl35.5 Fe56 Cu64 Br80‎ 一、选择题：本题共16小题，每小题3分，共48分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。‎ ‎1.2019年4月25日，习总书记宣布北京大兴国际机场正式投运！该机场在建设过程中使用了当今世界机场多项尖端科技，被英国《卫报》评为“新世界七大奇迹”之首。化工行业在这座宏伟的超级工程中发挥了巨大作用，下列有关说法错误的是（ ）‎ A. 青铜剑科技制造的第三代半导体芯片，其主要成分是SiO2‎ B. 支撑航站楼的C形柱柱顶的多面体玻璃，属于硅酸盐材料 C. 机场中的虚拟人像机器人“小兴”表面的塑料属于高分子聚合物 D. 耦合式地源热泵系统，光伏发电系统及新能源汽车的使用，可以减轻温室效应及环境污染 ‎【答案】A ‎【详解】A. 第三代半导体芯片的主要成分不是SiO2，而是GaN，A项错误，符合题意；‎ B. 普通玻璃属于硅酸盐材料，B项正确，不符合题意；‎ C. 塑料属于高分子聚合物，C项正确，不符合题意；‎ D. 大兴国际机场是全国可再生能源使用比例最高的机场，耦合式地源热泵系统，可实现年节约1.81万吨标准煤，光伏发电系统每年可向电网提供600万千瓦时的绿色电力，相当于每年减排966吨CO2，并同步减少各类大气污染物排放，D项正确，不符合题意；‎ 答案选A。‎ ‎【点睛】解答本题时需了解：第一代半导体材料主要是指硅（Si）、锗元素（Ge）半导体材料。第二代半导体材料主要是指化合物半导体材料，如砷化镓（GaAs）、锑化铟（InSb）；三元化合物半导体，如GaAsAl、GaAsP；还有一些固溶体半导体，如Ge-Si、GaAs-GaP；玻璃半导体（又称非晶态半导体），如非晶硅、玻璃态氧化物半导体；有机半导体，如酞菁、酞菁铜、聚丙烯腈等。第三代半导体材料主要以碳化硅（SiC）、氮化镓（GaN）、氧化锌（ZnO）、金刚石、氮化铝（AlN）为代表的宽禁带半导体材料。‎ ‎2.德国著名行业杂志《应用化学》上刊登文章介绍：某中德联合研究小组设计制造了一种“水瓶”，用富勒烯（C60）的球形笼子作“瓶体”，一种磷酸盐作“瓶盖”，恰好可将一个水分子关在里面。下列说法正确的是（ ）‎ A. 水、双氧水、水玻璃都是纯净物 B. 石墨和C60互为同分异构体 C. 一定条件下石墨转化为C60是化学变化 D. 磷酸溶于水可完全电离 ‎【答案】C ‎【详解】A. 水和双氧水是纯净物，水玻璃是硅酸钠的水溶液，属于混合物，A项错误；‎ B. 石墨和C60都是碳的单质，属于同素异形体，B项错误；‎ C. 石墨转化为C60，产生了新物质，属于化学变化，C项正确；‎ D. 磷酸属于中强酸，分步电离，属于弱电解质，D项错误；‎ 答案选C。‎ ‎3.炭循环(如图)对人类生存、发展有着重要意义，下列说法错误的是（ ）‎ A. 碳是组成有机物的主要元素 B. 光合作用是将太阳能转化为化学能的过程 C. 动物呼吸产生CO2的过程中，葡萄糖被氧化 D. 碳元素在地壳中含量丰富，因此其形成的化合物数量众多 ‎【答案】D ‎【详解】A. 一般含碳的化合物为有机物，碳是构成有机物的主要元素，A项正确，不符合题意；‎ B. 光合作用过程中，绿色植物吸收太阳光把二氧化碳和水合成葡萄糖，同时放出氧气，将太阳能转化为化学能，储存在糖类中，B项正确，不符合题意；‎ C. 动物有氧呼吸过程中，有机物葡萄糖被氧化，最终生成二氧化碳和水，C项正确，不符合题意；‎ D. 碳元素在地壳中含量不高，但其形成的化合物数量众多，D项错误，符合题意；‎ 答案选D。‎ ‎4.下列关于化学实验的说法正确的是（ ）‎ A. 测任何液体pH时都可使用广泛pH试纸或精密pH试纸 B. 无水氯化钙可干燥CO2、Cl2、NH3、CO等常见气体 C. 用酒精灯加热烧瓶、烧杯、试管时都需要垫石棉网 D. 萃取、过滤都是利用物质的物理性质进行分离 ‎【答案】D ‎【详解】A. 具有漂白性的液体不能用pH试纸测量pH，A项错误；‎ B. 无水氯化钙可与NH3发生反应，因此不能用无水氯化钙干燥氨气，B项错误；‎ C. 烧瓶和烧杯是间接加热的仪器，加热时需要垫石棉网，试管是直接加热的仪器，不需垫石棉网加热，C项错误；‎ D. 萃取是利用物质在两种互不相溶（或微溶）的溶剂中溶解度的不同，使溶质物质从一种溶剂内转移到另外一种溶剂中的方法；过滤是利用物质不用于某种溶剂进行分离，都是利用物质的物理性质进行分离的，D项正确；‎ 答案选D。‎ ‎5.某学习实验需要用240 ml 0.1 mol·L－1 FeSO4溶液。下列有关配置该溶液的说法错误的是（ ）‎ A. 需要选用250ml容量瓶 B. 可用KSCN溶液检验FeSO4是否被完全氧化 C. 引流时玻璃棒要紧靠容量瓶刻度线之下 D. 若容量瓶未干燥，对所配制的溶液浓度无影响 ‎【答案】B ‎【详解】A. 实验室不存在240ml的容量瓶，因此配制240ml溶液，选择250ml容量瓶，A项正确，不符合题意； ‎ B. KSCN可用来检验Fe3+的存在，当FeSO4被氧化后，滴加KSCN，溶液会立即出现血红色，但无法判断是否被完全氧化，B项错误，符合题意；‎ C. 引流时玻璃棒要紧靠容量瓶刻度线之下，操作正确，C项正确，不符合题意；‎ D. 若容量瓶未干燥，对所配制的溶液浓度无影响，D项正确，不符合题意；‎ 答案选B。‎ ‎6.下列说法正确的是（ ）‎ A. 铝在空气中燃烧时发出耀眼的白光，可用于制造信号弹 B. 铜的金属活动性比铁弱，可用铜罐代替铁罐储运浓硝酸 C. 明矾可用于除去酸性废水中的悬浮颗粒 D. 用高纯度的二氧化硅制作的光导纤维遇强碱会“断路”‎ ‎【答案】D ‎【详解】A. 镁在空气中燃烧时发出耀眼的白光，可用于制造信号弹，A项错误；‎ B. 浓硝酸与铜常温下发生氧化还原反应，不能用于储运浓硝酸，B项错误；‎ C. 明矾溶于水，Al3+水解，形成氢氧化铝胶体，该胶体在酸性条件下与H+发生反应，不能再吸附废水中的悬浮颗粒，C项错误；‎ D. 二氧化硅可以和氢氧化钠发生反应，生成硅酸钠和水，因此用高纯度的二氧化硅制作的光导纤维遇强碱会“断路”，D项正确；‎ 答案选D。‎ ‎【点睛】铜的金属活动性比铁弱，但铜在常温下可以和浓硝酸发生氧化还原反应，而铁在浓硝酸中钝化，因此可用铁罐储运浓硝酸，这是解答本题的易错点。‎ ‎7.下列关于各实验装置的叙述正确的是（ ）‎ A. 装置①常用于分离互不相溶的液体混合物 B. 装置②用于吸收NH3或HCl气体时，易形成倒吸 C. 装置③可用于收集H2、CO2、Cl2、NH3、C2H4等气体 D. 装置④可用于干燥、收集氯化氢，并吸收多余的氯化氢 ‎【答案】B ‎【详解】A. 图为蒸馏装置，分离互溶但沸点不同的混合物，A项错误；‎ B. 苯不能隔绝NH3或HCl与水的接触，因此不能防止倒吸，说法正确，B项正确；‎ C. C2H4的密度与空气相近，不溶于水，不能用排空气法收集，而应用排水法收集，C项错误；‎ D. 氯化氢为酸性气体，不能用碱石灰干燥，且氯化氢密度比空气的大，收集气体的方式应为长管进短管出，D项错误；‎ 答案选B。‎ ‎8.室温下，下列各组离子在指定溶液中一定能大量共存的是（ ）‎ A. 与铝反应放出氢气的溶液中：Mg2＋、Cu2＋、SO42－、NO2－‎ B. 含有大量Fe3＋的溶液中：SCN－、I－、K＋、Br－‎ C. 通入大量CO2的溶液中：Na＋、ClO－、HCO3－‎ D. 滴加石蕊试液显红色的溶液中：Fe3＋、NH4＋、Cl－、NO3－‎ ‎【答案】D ‎【详解】A. 与铝反应放出氢气的溶液可以是酸溶液，也可以是碱溶液；若为碱性溶液，Mg2＋、Cu2＋均可与OH-生成沉淀而不能共存，A项错误；‎ B. Fe3＋可以和SCN－发生络合反应，不能共存，且Fe3＋具有氧化性，I－具有还原性，可以发生氧化还原反应而不能共存，B项错误；‎ C. 通入大量CO2的溶液中存在H2CO3，可以与ClO－反应，生成弱电解质HClO，不能共存，C项错误；‎ D. 滴加石蕊试液显红色溶液为酸性溶液，H+与Fe3＋、NH4＋、Cl－、NO3－均可以大量共存，D项正确；‎ 答案选D。‎ ‎【点睛】判断多种离子能否大量共存于同一溶液中，归纳起来就是：一色（有色离子在无色溶液中不能大量共存）、二性（①在强酸性溶液中，OH－及弱酸根阴离子不能大量存在；②在强碱性溶液中，H＋及弱碱阳离子不能大量存在）、三特殊（①AlO与HCO不能大量共存：②“NO＋H＋”组合具有强氧化性，与S2－、Fe2＋、I－、SO等还原性的离子因发生氧化还原反应而不能大量共存；③NH与CH3COO－、CO，Mg2＋与HCO等组合中，虽然两种离子都能水解且水解相互促进，但总的水解程度仍很小，它们在溶液中仍能大量共存）、四反应（离子不能大量共存的常见类型有复分解反应型、氧化还原反应型、水解相互促进型和络合反应型4种）。‎ ‎9.下列指定反应的离子方程式正确的是（ ）‎ A. 铝溶于NaOH溶液中：2Al＋2OH－＋2H2O＝2AlO2－＋3H2↑‎ B. 铜丝插入Fe2(SO4)3溶液中：Cu＋Fe3＋＝Cu2＋＋Fe2＋‎ C. 向FeBr2溶液中通入过量Cl2：2Br－＋Cl2＝Br2＋2Cl－‎ D. 用浓盐酸与MnO2反应制Cl2：MnO2＋4H＋＋2Cl－=Mn2＋＋2H2O＋Cl2↑‎ ‎【答案】A ‎【详解】A. 铝和NaOH溶液反应，生成偏铝酸钠和氢气，离子方程式为：2Al＋2OH－＋2H2O＝2AlO2－＋3H2↑，A项正确；‎ B. 铜丝与Fe2(SO4)3溶液反应，生成硫酸铜和硫酸亚铁，离子方程式为：Cu＋2Fe3＋＝Cu2＋＋2Fe2＋，B项错误；‎ C. 向FeBr2溶液中通入过量Cl2，反应生成FeCl3和Br2，离子方程式为：2Fe2++4Br－＋3Cl2＝2Br2＋6Cl－+2Fe3+，C项错误；‎ D. 浓盐酸与MnO2反应生成Cl2、MnCl2和H2O，离子方程式为：MnO2＋4H＋＋2Cl－Mn2＋＋2H2O＋Cl2↑，D项错误；‎ 答案选A。‎ ‎【点睛】解答本题时明确反应的意义以及书写方法是关键，离子方程式中，化学式拆与不拆易出错。①易溶于水、易电离的强电解质必须拆分；②非电解质、弱电解质(弱酸、弱碱、水等)、难溶物、气体、氧化物、单质均不能“拆分”，用化学式表示。‎ ‎10.以下物质间的每步转化都能通过一步反应就能实现的是（ ）‎ A. MgCl2→Mg(OH)2→MgO B. Cl2→FeCl3→Fe C. S→SO3→H2SO4 D. N2→NH3→NO2‎ ‎【答案】A ‎【详解】A. MgCl2与氢氧化钠反应生成Mg(OH)2，Mg(OH)2受热分解生成MgO，各步都可一步完成，A项正确；‎ B. Cl2和铁反应生成FeCl3，FeCl3与铁粉反应生成FeCl2，加入锌能生成Fe，FeCl3→Fe不能一步完成，B项错误；‎ C. S与O2反应生成SO2，SO2与O2在催化剂存在的条件下反应生成SO3，SO3溶于水生成H2SO4，S→SO3不能一步完成，C项错误；‎ D. N2和H2反应生成NH3，NH3催化氧化可以生成NO，NO与O2反应生成NO2，NH3→NO2不能一步完成，D项错误；‎ 答案选A。‎ ‎11.设NA表示阿伏加德罗常数的值，下列说法中正确的是（ ）‎ A. 过氧化钠与水反应时，生成0.1 mol氧气转移的电子效为0.2NA B. 标准状况下，22.4 L NO和11.2 L O2充分反应，产物的分子数为NA C. 将100mL 0.1 mol·L－1 FeCl3溶液滴入沸水中可制得Fe(OH)3胶粒0.01 NA D. 浓硫酸(含1 mol H2SO4)与足量Cu加热发生反应生成0.5 NA个SO2分子 ‎【答案】A ‎【详解】A. 过氧化钠与水反应生成氢氧化钠和氧气，生成1mol氧气，电子转移2mol，那么生成0.1mol氧气电子转移0.2mol，A项正确；‎ B. 标准状况下，22.4 L (即1mol)NO和11.2 L(即0.5mol) O2充分反应，可生成1molNO2‎ ‎，但存在反应2NO2N2O4，因此产物的分子数不是NA，B项错误；‎ C.氢氧化铁胶体微粒是氢氧化铁的聚合体，将0.1 molFeCl3溶液滴入沸水制得的Fe(OH)3胶粒小于0.01 NA，C项错误；‎ D. 含1molH2SO4的浓硫酸和足量的Cu在加热的条件下反应，若硫酸完全反应生成0.5molSO2，但随着反应的进行，浓硫酸浓度降低，变为稀硫酸后反应停止，因此生成的SO2分子少于0.5 NA个，D项错误；‎ 答案选A。‎ ‎12.利用如图所示装置进行下列实验，将X溶液逐滴加入固体Y中，下列关于试管中的现象描述错误的是（ ）‎ 选项 X溶液 固体Y Z溶液 现象 A 稀硫酸 Na2O2‎ 氢硫酸 产生淡黄色沉淀 B 浓氨水 碱石灰 氯化铝溶液 产生白色沉淀 C 浓硝酸 Cu 硅酸钠溶液 产生白色沉淀 D 稀盐酸 CaCO3‎ 氯化钡溶液 产生白色沉淀 ‎【答案】D ‎【详解】A. 过氧化钠与水反应生成氢氧化钠和氧气，氧气与H2S反应生成单质S，在Z中生成淡黄色沉淀，A项正确，不符合题意；‎ B. 氢氧化铝只能溶于强碱，不能溶于弱碱，氨气通入氯化铝溶液中发生反应生成氢氧化铝沉淀，B项正确，不符合题意；‎ C. 浓硝酸与铜反应生成NO2，NO2溶于水生成HNO3，可与硅酸钠反应反应生成难溶性的硅酸，C项正确，不符合题意；‎ D. 盐酸和碳酸钙反应生成氯化钙和CO2，CO2与氯化钡不反应，在Z中没有白色沉淀生成，D项错误，符合题意；‎ 答案选D。‎ ‎【点睛】本题的难点是利用强酸制弱酸的原理判断硝酸能制取硅酸，碳酸的酸性弱于盐酸，因此CO2与氯化钙不反应。‎ ‎13.(NH4)2S2O8具有强氧化性，在酸性溶液中，可将Mn2＋氧化为MnO4－‎ ‎，但一般情况下，该反应进行地非常缓慢，而加入AgNO3溶液后，混合液迅速变为紫红色。下列说法错误的是（ ）‎ A. AgNO3为该反应的催化剂 B. 该反应中的还原产物为SO42－‎ C. 反应中氧化剂与还原剂物质的量之比为2：5‎ D. S2O82－中－1价O与－2价O的个数比为1：3‎ ‎【答案】C ‎【详解】A. AgNO3不参与反应，可增大反应速率，在反应中作催化剂，A项正确，不符合题意；‎ B. (NH4)2S2O8具有强氧化性，将Mn2＋氧化为MnO4－，Mn元素化合价升高，O元素化合价降低，1个S2O82-被还原为2个SO42－，因此还原产物为SO42－，B项正确，不符合题意；‎ C. 1个S2O82-得到2个电子，1个Mn2＋失去5个电子，因此氧化剂与还原剂的物质的量之比为5:2，C项错误，符合题意；‎ D. 化合物中S为+6价，一共有8个O原子，若均为-2价，则负价共-16，而实际上是-14，说明有2个-1价的O原子，6个-2价的O原子，比例为1：3，D项正确，不符合题意；‎ 答案选C。‎ ‎14.在某溶液M中滴加溶液x(或通入气体x)，物理量y与x体积的关系如图所示。下列有关溶液M、x和物理量y符合图像交化的是（ ）‎ 选项 M x y A 含Mg2＋、Al3＋、NH4＋的溶液 KOH溶液 沉淀的物质的量 B 含CO32－、HCO3－的溶液 盐酸 二氧化碳的体积 C 含OH－、AlO2－、SiO32－、CO32－的溶液 NaHSO4溶液 沉淀的质量 D 含Ba(OH)2、NaOH、NaAlO2的溶液 CO2‎ 沉淀物质的量 ‎【答案】C ‎【详解】A. 向溶液中滴入KOH溶液，立刻生成Mg(OH)2和Al(OH)3‎ 沉淀，与图象不符，A项错误；‎ B. 向溶液中滴入盐酸，一段时间后产生的CO2的量不减少，与图象不符，B项错误；‎ C. 向溶液中滴入硫酸氢钠溶液，H+先与OH-发生反应H++OH-=H2O，再与AlO2-和SiO32-反应，AlO2-+H++H2O=Al(OH)3↓、SiO32-+2H+=H2SiO3↓，沉淀完全后继续滴加，2H++CO32-=CO2↑+H2O，3H++ Al(OH)3= Al3++3H2O，开始时生成水，没有沉淀生成，随着硫酸氢钠的滴入，沉淀逐渐生成，一段时间内保持不变，过量后Al(OH)3逐渐溶解，图象与提给图象相符，C项正确；‎ D. 向溶液中通入CO2，立刻生成沉淀，与图象不符，D项错误；‎ 答案选C。‎ ‎15.根据如下框图分析，下列说法正确的是（ ）‎ A. E2＋的氧化性比M2＋的氧化性强 B. 在反应③中若不加稀硫酸可能看到红褐色沉淀 C. 反应⑤的离子方程式可表示为E2＋＋3OH－＝E(OH)3↓‎ D. 在反应①中只能用浓硫酸，既表现酸性，又表现了氧化性 ‎【答案】B ‎【分析】M为红色金属，即Cu，与硫酸反应生成硫酸铜，与金属E反应能置换出Cu，说明E的活泼项性强于Cu，得到的溶液X可被H2O2氧化，生成的Y遇到KSCN能出现红色，说明Y中含有Fe3+，那么X中存在Fe2+，则金属E为Fe，红褐色固体Z为Fe(OH)3，据此进行分析判断。‎ ‎【详解】A. 铁的还原性强于铜，那么Cu2+的氧化氢强于Fe2+，A项错误； ‎ B. 在反应③中若不加稀硫酸，反应为：6Fe2++3H2O2= Fe(OH)3↓+4Fe3+，可以看到红褐色沉淀，B项正确；‎ C. 反应⑤的离子方程式可表示为Fe3+＋3NH3•H2O＝Fe (OH)3↓+3NH4+，C项错误；‎ D. 在反应①中表现氧化性的是H2O2，硫酸只提供了酸性环境，D项错误；‎ 答案选B。‎ ‎16.向含有0.01 mol Cu，a mol Cu2O、b mol CuO的混合物中滴加6 mol·L－1‎ 的稀硝酸溶液至10ml时，固体恰好完全溶解，得到标准状况下224mL气体(纯净物)。下列说法正确的是（ ）‎ A. 反应过程中转移0.01 mol电子 B. a：b＝1：1‎ C. 被还原的硝酸为0.06 mol D. 将少量铁粉投入该稀硝酸中能生成Fe(NO3)2‎ ‎【答案】B ‎【详解】A. NO是Cu与硝酸反应生成的，HNO3中N，化合价从+5降低到+2，生成1molNO,转移3mol电子，因此生成0.01molNO时，电子转移0.03mol，A项错误；‎ B. Cu的化合价从0升高到+2，Cu2O中的Cu的化合价从+1升高到+2，转移的电子的物质的量为0.03mol,根据得失电子守恒有a==0.005mol，由Cu原子守恒有b=-0.01mol-0.005mol×2=0.005mol，则a:b=1:1，B项正确；‎ C. 被还原的硝酸为生成NO的硝酸，物质的量为0.01mol，C项错误；‎ D. 少量铁与硝酸反应生成硝酸铁，只有当铁粉过量后才能生成硝酸亚铁，D项错误；‎ 答案选B。‎ 二、非选择题：共52分。‎ ‎17.已知A～H均为中学化学常见的物质，A、B、C、E的焰色反应均为黄色。其中B常做食品的膨化剂；A与C按任意比例混合，溶于足量的水中，得到的溶质也只含有一种，并有无色无味的气体D地放出；X为一种黑色固体单质，有多种同素异形体，其氧化性参与大气循环，为温室气体；G为冶炼铁的原料，G溶于盐酸中得到两种化合物。A～H之间有如下的转化关系(部分物质未写出)：‎ ‎(1)写出该物质的化学式：C：________；E：_______。‎ ‎(2)B＋C→D的反应中，每生成标准状况下11.2 L D，转移电子的物质的量为_____mol。‎ ‎(3)已知F与高温水蒸汽也能反应生成G，该反应中，还原剂与还原产物物质的量之比为________。‎ ‎(4)写出G与足量稀硝酸反应的离子方程式_______________________________________。‎ ‎(5)G在高温下与铝反应的化学方程式为：___________________________________。‎ ‎【答案】(1). Na2O2 (2). Na2CO3 (3). 1 (4). 3:4 (5). 3Fe3O4+28H++NO3-= 9Fe3++NO↑+14H2O (6). 3Fe3O4+8Al4Al2O3+9Fe ‎【分析】A、B、C、E的焰色反应均为黄色说明四种物质中均含有钠元素，B常做食品的膨化剂，说明B为NaHCO3，A与B按1：1混合可得只含E的溶液，可知A为NaOH，E为Na2CO3，A与C按任意比例混合，溶于足量的水中，得到的溶质也只含有一种，并有无色无味的气体D地放出，可知D为O2，C为Na2O2，X为一种黑色固体单质，有多种同素异形体，其氧化性参与大气循环，为温室气体，说明X为C，G为冶炼铁的原料，G溶于盐酸中得到两种化合物，可知G为Fe3O4，那么F为Fe，据此分析。‎ ‎【详解】（1）根据分析可知：C为Na2O2，E为Na2CO3；‎ ‎（2）NaHCO3与Na2O2发生反应时，NaHCO3先受热分解生成CO2和H2O，生成的CO2和H2O再与Na2O2发生反应生成O2，生成2molO2时，电子转移4mol，因此生成11.2 L(即0.5mol)O2时，电子转移1mol；‎ ‎（3）铁和水蒸气反应的方程式为：3Fe+4H2O(g) Fe3O4+4H2，因此还原剂与还原产物的物质的量之比为3:4；‎ ‎（4）G为Fe3O4，与硝酸反应生成硝酸铁，NO和水，离子反应方程式为：3Fe3O4+28H++NO3-= 9Fe3++NO↑+14H2O；‎ ‎（5）G为Fe3O4，与金属铝发生铝热反应，方程式为： 3Fe3O4+8Al4Al2O3+9Fe。‎ ‎18.某工业废水中仅含有下表离子中的5种(不考虑水的电离及离子的水解)，且各种离子的物质的量浓度相等，均为0.1 mol·L－1。‎ 阳离子 K+、Mg2+、Fe3+、Al3+、Fe2+‎ 阴离子 Cl-、CO32-、NO3-、SO42-、SiO32-‎ 某同学欲探究废水的利用，进行了如下实验：‎ ‎①用铂丝蘸取少量溶液，在火焰上灼烧，无紫色火焰(透过蓝色钴玻璃)观察。‎ ‎②取少量溶液，加入KSCN溶液无明显变化。‎ ‎③另取溶液加入少量盐酸，有无色气体生成，该无色气体与空气变成红棕色，此时溶液依然澄清，且溶液中阴离子种类不变。‎ ‎④向③中所得的溶液中加入BaCl2溶液，有白色沉淀生成。‎ ‎(1)由①、②、③判断，溶液中一定不含有的离子是___________________(写离子符号)。‎ ‎(2)③中加入少量盐酸生成无色气体的离子方程式是________________________________。‎ ‎④中生成白色沉淀的离子方程式是_______________________________________。‎ ‎(3)将③中所的红棕色气体通入水中，气体变无色，所发生反应的化学方程式为__________________________________________。‎ ‎(4)该同学最终确定原溶液中所含离子是_____________________________ (写离子符号)。‎ ‎【答案】 (1). K+，Fe3+，CO32-，SiO32- (2). 3Fe2++4H++NO3-= 3Fe3++NO↑+2H2O (3). SO42-+ Ba2+= BaSO4↓ (4). 3NO2+H2O=2HNO3+NO (5). Cl-，NO3-，SO42-，Fe2+和Mg2+‎ ‎【分析】用铂丝蘸取少量溶液，在火焰上灼烧，无紫色火焰，说明溶液中不含K+，取少量溶液，加入KSCN溶液无明显变化，说明更容易中不含Fe3+，溶液中加入少量盐酸，有无色气体生成，该无色气体与空气变成红棕色说明溶液中存在Fe2+和NO3-，加入少量盐酸溶液依然澄清，且溶液中阴离子种类不变，说明溶液中含有Cl-，不存在CO32-、SiO32-，溶液中加入BaCl2溶液，有白色沉淀生成，说明该溶液中含有SO42-，据此分析回答问题。‎ ‎【详解】（1）由①知溶液中不含K+，由②知，溶液中不含Fe3+，由③知溶液中含有Cl-，不含CO32-，SiO32-，因此溶液中一定不含有的离子是K+，Fe3+，CO32-，SiO32-；‎ ‎（2）③中加入盐酸后，H+、NO3-和Fe2+发生氧化还原反应，离子方程式为：3Fe2++4H++NO3-= 3Fe3++NO↑+2H2O；‎ ‎④中SO42-与Ba2+结合生成白色沉淀，离子方程式为：SO42-+ Ba2+= BaSO4↓；‎ ‎（3）③中发生反应生成的红棕色气体为NO2，溶于水生成硝酸和NO，方程式为：3NO2+H2O=2HNO3+NO；‎ ‎（4）根据分析可知溶液中的阴离子为Cl-，NO3-，SO42-，且各为0.1mol/L，肯定含有的阳离子为Fe2+，浓度为0.1mol/L，根据电荷守恒可知溶液中还存在一种+2价的阳离子，即Mg2+，所以，原溶液中含有的离子为：Cl-，NO3-，SO42-，Fe2+和Mg2+。‎ ‎19.高铁酸钾(K2FeO4)是一种新型、高效、多功能绿色水处理剂，比Cl2、O2、ClO3、KMnO4氧化性更强，无二次污染，工业上是先制得高铁酸钠，然后在低温下，向高铁酸钠溶液中加入KOH至饱和，使高铁酸钾析出。‎ ‎(1)干法制备高铁酸钾的主要反应为：2FeSO4＋6Na2O22Na2FeO4＋2Na2O＋2Na2SO4＋O2↑‎ ‎①该反应的还原剂是_________________，每生成1 mol Na2FeO4，氧化剂得到____mol电子。‎ ‎②简要说明K2FeO4作为水处理剂时所起的作用：_________________________________。‎ ‎(2)湿法制备高铁酸钾(K2FeO4)反应体系中有六种微粒：Fe(OH)3、ClO－、OH－、FeO42－、Cl－、H2O。‎ ‎①写出并配平湿法制高铁酸钾的离子反应方程式：_________________________________。‎ ‎②低温下，在高铁酸钾溶液中加入KOH至饱和可析出高铁酸钾(K2FeO4)，说明_____________________________________________。‎ ‎【答案】(1). FeSO4和Na2O2 (2). 5 (3). 高铁酸钾具有强氧化性，能杀菌消毒，消毒过程中自身被还原为Fe3+，Fe3+水解生成Fe(OH)3胶体，能吸附水中悬浮杂质而沉降 (4). 2Fe(OH)3+3ClO－+4OH－=2FeO42－+3Cl－+5H2O (5). 低温下，K2FeO4比Na2FeO4的溶解度小 ‎【分析】（1）①根据方程式可知，铁元素化合价从+2价升高到+6价，失去电子，氧元素化合价从-1价升高到0价，失去电子，降低到-2价，得到电子；‎ ‎②高铁酸钾中铁处于高价态，具有很强的氧化性；‎ ‎（2）①根据氧化还原反应的规律书写方程式；‎ ‎②从K2FeO4溶解度的角度进行判断；‎ ‎【详解】（1）①反应中FeSO4中铁元素失电子，作还原剂，Na2O2中氧元素既失去电子又得到电子既作氧化剂又作还原剂，由方程式可知生成2mol Na2FeO4电子转移10mol，那么每生成1 mol Na2FeO4，氧化剂得到5mol电子；‎ ‎②高铁酸钾中铁处于高价态，具有很强的氧化性，其还原产物为Fe3+，水解后能生成氢氧化铁胶体，能吸附除去水中的悬浮杂质；‎ ‎（2）①根据氧化还原反应的规律可知，反应中有化合价的升高和降低，因此反应物为Fe(OH)3、ClO－、OH－，生成物为FeO42－、Cl－、H2O，离子方程式为：2Fe(OH)3+3ClO－+4OH－=2FeO42－+3Cl－+5H2O；‎ ‎②低温下，Na2FeO4的溶解度大于K2FeO4的溶解度。‎ ‎20.光气是一种重要的有机中间体，在农药、医药、工程塑料、聚氨酯材料以及军事上都有许多用途。光气很容易水解，熔点为－118°C，沸点为8.2°C。某科研小组模拟工业生产由一氧化碳和氯气的混合物在活性炭作催化剂的条件下制取光气，其反应原理为：Cl2＋CO＝COCl2。装置如图所示(丙处的加油装置已省略，D中仪器用于收集光气)。‎ ‎(1)仪器C的名称为__________________，其中碱石灰的作用为________________________，D中仪器应浸在___________(填“冰水浴”或“热水浴”)中。‎ ‎(2)仪器组装完成后，检验甲装置气密性的方法是___________________________________‎ ‎_______________________________________________。‎ ‎(3)戊装置主要用于制取氯气，用酸性KMnO4和盐酸制取氯气时的离子方程式为___________________________________________。‎ ‎(4)光气极易水解，遇水后易产生一种氢化物和一种氧化物，其反应的化学方程式为__________________________________________。‎ ‎【答案】 (1). 球形干燥管 (2). 吸收Cl2和HCl，防止大气污染 (3). 冰水浴 (4). 塞好恒压漏斗上面的塞子，将蒸馏烧瓶的导气管进入水中，酒精灯微热烧瓶，若导管口有气泡生成，停止加热时，导管口有一端稳定的液柱，则表明气密性良好 (5). 2MnO4-+16H++10Cl-=2Mn2++5Cl2↑+8H2O (6). COCl2+H2O=CO2+2HCl ‎【分析】（1）根据装置图判断仪器名称及装置的作用；‎ ‎（2）利用微热法减压装置的气密性；‎ ‎（3）酸性KMnO4和盐酸在常温下可制取氯气，并且不用担心盐酸浓度降低反应停止的问题；‎ ‎（4）光气极易水解，与水生成HCl和CO2。‎ ‎【详解】（1）根据装置图可知仪器C为球形干燥管；碱石灰可吸收反应产生的Cl2和HCl，防止大气污染；装置D应浸在冰水浴中，防止空气中水蒸气进入D中使光气水解；‎ ‎（2）塞好恒压漏斗上面的塞子，将蒸馏烧瓶的导气管进入水中，酒精灯微热烧瓶，若导管口有气泡生成，停止加热时，导管口有一端稳定的液柱，则表明气密性良好；‎ ‎（3）酸性KMnO4和盐酸在常温下可制取氯气，反应方程式为：2KMnO4+16HCl=2MnCl2+2KCl+5Cl2↑+8H2‎ O，离子方程式为：2MnO4-+16H++10Cl-=2Mn2++5Cl2↑+8H2O；‎ ‎（4）光气极易水解，与水生成HCl和CO2，反应方程式为COCl2+H2O=CO2+2HCl ‎【点睛】本题的难点是气密性检查的方法，一般来说，检查装置的气密性有以下三种方法：‎ 方法 微热法 液差法 气压法 原理 升高装置中气体的温度，使气体体积膨胀 缩小装置中气体的体积，增大压强 封闭气体压强增大，使液滴不能滴下 图示 具体操作 塞紧橡胶塞，将导气管末端伸入盛水的烧杯中，用手捂热(或用酒精灯微热)烧瓶 塞紧橡胶塞，用止水夹夹住导气管的橡胶管部分，从长颈漏斗向试管中注水 塞紧橡胶塞，关闭止水夹，打开分液漏斗活塞，向烧瓶中加水 现象说明 烧杯中有气泡产生，停止微热，冷却后导气管末端形成一段水柱，且保持一段时间不下降 停止加水后，长颈漏斗中的液面高于试管中的液面，且一段时间内液面差不变 一段时间后，液滴不能滴下 ‎21.黄铜灰渣（含有Cu、Zn、CuO、ZnO及少量的FeO、Fe2O3）生产硝酸铜溶液的流程如下：‎ ‎（1）写出酸浸时Fe2O3和稀硫酸反应的离子方程式：_____________________________。‎ ‎（2）反应I中所加Zn不能过量的原因是________________________________________。‎ ‎（3）滤液II中含有的金属阳离子主要有___________________。‎ ‎（4）写出反应II的离子方程式：___________________________________。反应II应控制温度不能过高也不能过低的原因是___________________________________________。‎ ‎（5）已知Cu(NO3)2·6H2O和Cu(NO3)2·3H2O的溶解度随温度的变化如图所示。则由A点对应的溶液获取Cu(NO3)2·3H2O的方法是__________________________________________。‎ ‎【答案】(1). Fe2O3+6H+=2Fe3++3H2O (2). 加入过量的Zn会使最终所得的Cu(NO3)2溶液中含有杂质 (3). Zn2+、Fe2+ (4). 3Cu+8H++2NO3-=3Cu2++2NO↑+4H2O (5). 温度过高硝酸会挥发及分解，温度过低则反应速率较慢 (6). 向溶液A中加入适量硝酸，将溶液A蒸发浓缩，冷却到30℃以上，过滤。‎ ‎【详解】黄铜灰中加入稀硫酸，稀硫酸可Zn、CuO、ZnO、FeO、Fe2O3反应，滤渣1为铜和少量的SiO2，滤液1主要含有Zn2+、Cu2+、Fe2+、H+，加入适量锌粉，锌粉可与Cu2+、H+反应生成铜和氢气，滤渣2主要为铜，将滤渣1和滤渣2用稀硝酸溶解并过滤除去SiO2后，即可得到Cu(NO3)2溶液，再将溶液蒸发、浓缩并结晶，即可得到Cu(NO3)2·3H2O；‎ ‎（1）浸取时，Fe2O3与稀硫酸反应生成硫酸铁和水，反应的离子方程式为：Fe2O3+6H+=2Fe3++3H2O；‎ ‎（2）滤液1主要含有Zn2+、Cu2+、Fe2+、H+，加入锌粉是为了置换出铜，如果Zn粉过量，则Cu中混合Fe和Zn，制得的Cu(NO3)2溶液不纯；‎ ‎（3）滤液1主要含有Zn2+、Cu2+、Fe2+、H+，加入适量锌粉，锌粉可与Cu2+、H+还原生成铜和氢气，过虑后滤渣2主要为铜，滤液II中含有的金属阳离子主要有Cu2+、Fe2+；‎ ‎（4）反应II是稀硝酸溶解Cu，生成Cu(NO3)2和NO，发生反应的离子方程式为3Cu+8H++2NO3-=3Cu2++2NO↑+4H2O；反应II加热是为了提高反应速率，但温度过高 硝酸会挥发及分解，温度过低则反应速率较慢；‎ ‎（5）A点对应的溶液为高温度下Cu(NO3)2的稀溶液，需要向溶液A中加入适量硝酸抑制Cu2+的水解，同时将溶液A蒸发浓缩，冷却到30℃以上，待析出晶体后再过滤，即可获取Cu(NO3)2·3H2O。‎ ‎【点睛】无机工艺流程题，重点探究的是反应原理并能熟练化学用语解答，这就要求对整个流程进行认识分析，对流程中每一个反应池或操作中出现的箭头要理解清楚，通常箭头指向反应池或容器的代表参加反应的物质，箭头背离的为生成物，再结合包括酸碱性、有无空气中氧气参与反应的环境，并借助于质量守恒及氧化还原反应的理论知识判断反应原理，写出反应方程式或离子反应式。 ‎