扬州市新华中学2024-2025学年高一下学期期中考试化学试题（含解析）

这是一份扬州市新华中学2024-2025学年高一下学期期中考试化学试题（含解析），共4页。试卷主要包含了单项选择题，非选择题等内容，欢迎下载使用。
可能用到的相对原子质量：H-1 C-12 N-14 O-16 K-39 Fe-56 Cu-64 Mn-55
选择题(共39分)
一、单项选择题：共13题，每题3分，共39分。每题只有一个选项符合题意。
1. 国产远程宽体客机C919将要试飞，全球大飞机高端市场面临重构。下列金属材料中，最适合用于制造飞机机身的是
A. 铝合金B. 铜合金C. 不锈钢D. 铅锡合金
2. 反应放热且产生气体，可用于冬天石油开采。下列表示反应中相关微粒的化学用语正确的是
A. 中子数为18的氯原子：B. 的结构式：
C. 与具有相同的电子层结构D. 中既含离子键又含共价键
3. 下列物质的性质与用途不具有对应关系的是
A. 氨气极易溶于水，液态氨工业上常用来作制冷剂
B. 氢氧化铁胶体的胶粒具有吸附性，可用于净水
C. 具有还原性，可作为氢氧燃料电池的燃料
D. 常温下铁遇浓硫酸会钝化，可用铁罐储运浓硫酸
4. 实验室用下列装置进行的制备和性质验证，能达到实验目的的是
A. 用图甲装置生成B. 用图乙装置干燥
C. 用图丙装置验证具有还原性D. 用图丁装置收集
阅读下列材料，完成下面小题：
工业合成氨是人类科学技术的一项重大突破。与反应合成氨为可逆反应，其热化学方程式为。氨易液化，能与多种物质发生反应。将金属钠投入液氨中有产生，能与结合生成。氨气经氧化等步骤制得硝酸。利用石灰乳、尿素等吸收硝酸工业的尾气(含、)，石灰乳吸收时主要反应为。
5. 、在催化剂a、b表面分别发生如图所示的反应，下列说法正确的是
A. 催化剂a表面形成键时需吸收能量
B. 使用催化剂a可以加快合成氨反应的正反应速率，减慢逆反应速率
C. 反应时催化剂b表面有共价键的断裂和形成
D. 催化剂b表面反应的化学方程式为：
6. 下列关于氮氧化物的形成、吸收等说法正确的是
A. 汽车尾气中含氮氧化物，主要来源于烃类燃料
B. 用石灰乳吸收NO和，增加气体流速可提高氮氧化物的吸收率
C. 收集气体时采用排水法，可提高气体的纯度
D. 用可将转化为，是利用了的还原性
7. 下列说法正确的是
A. 石灰乳吸收硝酸工业的尾气属于氮的固定
B. 合成氨反应为放热反应，不需要加热就可以发生
C. 金属钠与液氨反应的化学方程式为
D. 实验室制得的可通入无水中进行干燥
8. 反应的能量变化如图所示，下列说法正确的是
A. 具有的能量大于
B. 反应达平衡时，
C. 一定条件下向密闭容器中充入与充分反应，转移电子数为4ml
D. 该反应的热化学方程式为
9. 在给定条件下，下列选项所示的物质间转化均能实现的是
A.
B.
C. 稀
D. NaCl溶液
10. 以菱镁矿(主要成分为，含少量等物质)为原料制备的实验流程如图所示。下列说法正确的是
A. 与稀盐酸反应的离子方程式为
B. 氧化过程说明氧化性：
C. “沉铁”后的溶液中大量存在、、、
D. 将最后所得溶液蒸干可获得
11. 根据下列实验操作和现象所得到的结论正确的是
A. AB. BC. CD. D
12. 化学家正在研究尿素燃料电池，尿素燃料电池结构如图所示，用这种电池直接去除城市废水中的尿素，下列有关描述正确的是
A. 甲电极为电池的正极
B. 电池工作时氢离子向甲电极移动
C. 乙电极的电极反应式为：
D. 该装置中化学能转化为电能
13. 我国科学家在研究“催化还原地下水硝酸盐污染”时，将甲酸(HCOOH)在纳米级磁性(钯)表面分解为活性氢气和二氧化碳后，再经a、b两个反应过程实现了的催化还原(如图)。下列说法错误的是
A. a过程中得到失去的电子后转变为，又将得到的电子转移给
B. b过程反应的离子方程式为
C. HCOOH分解产生活性氢气和二氧化碳，可调节反应体系pH，保证催化还原的效果
D. 过程a、b中完全还原消耗
二、非选择题：共4题，共61分。
14. 二甲醚()是一种绿色、可再生能源。
（1）25℃、101kPa时，若1g二甲醚气体完全燃烧生成液态水放出的热量，则___________。
（2）T℃时，向2L恒容密闭容器中充入与发生如下反应：。
①下列措施能够使该反应速率加快的是___________。
A．升高温度 B．向容器中充入与反应无关的氩气 C．及时移走二甲醚
②反应进行到20s时，测得0~20s内的平均反应速率，则消耗的CO为___________ml。
③若反应生成，则反应过程中转移___________
④若上述反应在恒容的密闭容器中进行，下列叙述中不能说明该反应已达平衡状态的是___________。
A．单位时间内生成，同时生成
B．的浓度不再变化
C．容器内气体的压强不再变化
D．的值不变
⑤若上述容器为绝热容器(与外界无热交换)，则到达平衡所需时间将___________。
A．延长 B．缩短 C．不变 D．无法确定
（3）二甲醚()燃料电池的工作原理如图所示：
①a电极的电极反应式为___________。
②外电路电子移动方向：___________。(填“a极到b极”或“b极到a极”)。
15. 以、、(尿素)和原料可制备(水合肼)和无水，其主要实验流程如下：

已知：①是放热反应。
②沸点约118℃，具有强还原性，能与NaClO剧烈反应生成。
（1）步骤I制备NaClO溶液时，若温度超过40℃，与NaOH溶液反应生成和NaCl，其离子方程式为___________；实验中控制温度可采取的措施是___________。
（2）分子中氮元素的化合价是___________。步骤II合成的装置如图所示。NaClO碱性溶液与尿素水溶液在40℃以下反应一段时间后，再迅速升温至110℃继续反应。实验中通过滴液漏斗滴加的溶液是___________。
（3）步骤IV用步骤III得到的副产品制备无水(水溶液中、、随pH的分布如图所示，的溶解度曲线如图所示)。
①边搅拌边向溶液中通入至溶液___________时停止通，即制得溶液。
②请补充完整由溶液制备无水的实验方案：___________，用少量无水乙醇洗涤，干燥，密封包装。(须使用到的药品：NaOH溶液)
实验室由炼钢污泥(简称铁泥，主要成份为铁的氧化物)制备软磁性材料。其主要实验流程如下：
（1）酸浸。用一定浓度的溶液浸取铁泥中的铁元素。酸浸时，加料完成后，以一定速率搅拌反应。提高铁元素浸出率的方法还有_____16_____(写出一种即可)。
（2）还原。向“酸浸”后的滤液中加入过量铁粉，使完全转化为。“还原”过程中除生成外，还会生成_____17_____(填化学式)；检验是否还原完全可选用_____18_____试剂。
（3）除杂。向“还原”后的滤液中加入溶液，使转化为沉淀除去。
（4）沉铁。将提纯后的溶液与氨水混合溶液反应，生成沉淀。生成沉淀的离子方程式为_____19_____。
（5）取10.00mL“还原”后所得溶液，加水稀释到100.00mL，取20.00mL稀释后的溶液于锥形瓶中，滴加酸性溶液，当恰好完全反应时消耗酸性溶液30.00mL。计算“还原”后所得溶液中的物质的量浓度(写出计算过程)。_____20_____()
21. 氨氮(、)是含氮废水中常见氮元素存在形态。除去水体中氨氮常见方法如下：
（1）沉淀法
、与氨氮生成沉淀可达到去除氨氮的目的。
已知：i．含磷微粒在时主要存在形式为；
ii．为沉淀。
①请写出时，沉淀法去除离子方程式为___________。
②氨氮去除率与含磷微粒浓度随pH变化如图所示，解释时氨氮去除率随pH变化的原因：___________。
（2）氧化法
废水中加入适量的NaClO溶液，控制pH在6~7，可将氨氮转化为无毒物质，该过程发生了3个反应：
i．
ii．(非氧化还原反应)
iii．
①为了完全从废水中去除氨氮，加入的NaClO与水体中物质的量之比最小是___________。
②已知：水体中以+1价形式存在的氯元素有杀菌消毒的作用，被称为“余氯”，该水体中的“余氯”除外还有___________(写化学式)。
③为研究空气对NaClO氧化氨氮的影响，其他条件不变，增加单位时间内通入空气的量，发现氨氮去除率几乎不变。其原因可能是___________(填字母)。
A．的氧化性比NaClO弱
B．空气中的进入溶液中
C．在溶液中溶解度比较小
（3）NaClO溶液也可吸收硝酸工业尾气，提高尾气中NO的去除率。其他条件相同，NO转化为的转化率随NaClO溶液初始pH(用稀盐酸调节)的变化如图所示。
①在酸性NaClO溶液中，氧化生成和，其离子方程式为___________。
②NaClO溶液的初始pH越小，NO转化率越高。其原因是___________。
答案与解析
选择题(共39分)
一、单项选择题：共13题，每题3分，共39分。每题只有一个选项符合题意。
1. 国产远程宽体客机C919将要试飞，全球大飞机高端市场面临重构。下列金属材料中，最适合用于制造飞机机身的是
A. 铝合金B. 铜合金C. 不锈钢D. 铅锡合金
【答案】A
【解析】
【详解】A．铝合金密度较小，硬度和强度大，耐腐蚀，符合制造飞机部件，A正确；
B．铜合金中通属于重金属，且容易生成铜绿，不符合飞机部件要求，B错误；
C．不锈钢属于铁合金，容易形成电化学腐蚀，不符合飞机部件的要求，C错误；
D．铅锡合金中铅属于重金属，不符合题意制造飞机部件的要求，D正确；
故选A。
2. 反应放热且产生气体，可用于冬天石油开采。下列表示反应中相关微粒的化学用语正确的是
A. 中子数为18的氯原子：B. 的结构式：
C. 与具有相同的电子层结构D. 中既含离子键又含共价键
【答案】D
【解析】
【详解】A．中子数为18的氯原子，其质子数为17，质量数应为质子数加上中子数，即17 + 18 = 35，应表示为，而不是，A错误；
B．氮原子最外层有5个电子，两个氮原子形成氮气时，通过三对共用电子对达到稳定结构，所以的结构式应为，而不是N = N，B错误；
C．核外有10个电子，电子层结构为2层，核外有18个电子，电子层结构为3层，二者电子层结构不同，C错误；
D．中与之间形成离子键，内部氮原子与氢原子之间形成共价键，所以中既含离子键又含共价键，D正确；
故答案选D。
3. 下列物质的性质与用途不具有对应关系的是
A. 氨气极易溶于水，液态氨在工业上常用来作制冷剂
B. 氢氧化铁胶体的胶粒具有吸附性，可用于净水
C. 具有还原性，可作为氢氧燃料电池的燃料
D. 常温下铁遇浓硫酸会钝化，可用铁罐储运浓硫酸
【答案】A
【解析】
【详解】A．氨气用作制冷剂是因为液态氨挥发吸热，与其极易溶于水的性质无关，A符合题意；
B．氢氧化铁胶体净水利用胶粒吸附性，性质与用途对应，B不符合题意；
C．H2作为燃料电池燃料是因还原性被氧化释放电子，性质与用途对应，C不符合题意；
D．铁钝化形成保护膜，可用铁罐储运浓硫酸，性质与用途对应，D不符合题意；
故选A。
4. 实验室用下列装置进行的制备和性质验证，能达到实验目的的是
A. 用图甲装置生成B. 用图乙装置干燥
C. 用图丙装置验证具有还原性D. 用图丁装置收集
【答案】C
【解析】
【详解】A．加热氯化铵和氢氧化钙的混合物制取氨气时，大试管口应向下倾斜，防止生成的水回流到试管底部，使试管炸裂，A错误；
B．氨气为碱性气体，能与浓硫酸反应，不能用浓硫酸干燥氨气，应使用碱石灰干燥氨气，B错误；
C．氨气能与氧化铜加热反应生成氮气、Cu和水，N的化合价由-3价升高为0价，化合价升高作还原剂，体现还原性，C正确；
D．氨气密度比空气小，应采用向下排空气法收集，应短管进长管出，D错误；
故答案为C。
阅读下列材料，完成下面小题：
工业合成氨是人类科学技术的一项重大突破。与反应合成氨为可逆反应，其热化学方程式为。氨易液化，能与多种物质发生反应。将金属钠投入液氨中有产生，能与结合生成。氨气经氧化等步骤制得硝酸。利用石灰乳、尿素等吸收硝酸工业的尾气(含、)，石灰乳吸收时主要反应为。
5. 、在催化剂a、b表面分别发生如图所示的反应，下列说法正确的是
A. 催化剂a表面形成键时需吸收能量
B. 使用催化剂a可以加快合成氨反应的正反应速率，减慢逆反应速率
C. 反应时催化剂b表面有共价键的断裂和形成
D. 催化剂b表面反应的化学方程式为：
6. 下列关于氮氧化物的形成、吸收等说法正确的是
A. 汽车尾气中含氮氧化物，主要来源于烃类燃料
B. 用石灰乳吸收NO和，增加气体流速可提高氮氧化物的吸收率
C. 收集气体时采用排水法，可提高气体的纯度
D. 用可将转化为，是利用了的还原性
7. 下列说法正确的是
A. 石灰乳吸收硝酸工业的尾气属于氮的固定
B. 合成氨反应为放热反应，不需要加热就可以发生
C. 金属钠与液氨反应的化学方程式为
D. 实验室制得的可通入无水中进行干燥
【答案】5. C 6. D 7. C
【解析】
【5题详解】
A．成键放出能量，错误；
B．催化剂同等程度影响正逆反应速率，则使用催化剂a可以加快合成氨反应的正反应速率，也加快逆反应速率，错误；
C．反应时催化剂b表面有氧氧共价键的断裂，有氢氧共价键的形成，正确；
D．催化剂b表面反应为氨气和氧气催化生成NO和水，化学方程式为：，错误；
故选C；
【6题详解】
A．烃类物质仅含C和H元素，不含N元素，汽车尾气中含氮氧化物，主要来源于高温条件下氮气和氧气反应生成，错误；
B．增加气体流速后，可能会导致石灰乳吸收不充分，不能有效提高氮氧化物的吸收率，错误；
C．和水可发生反应转化为硝酸和NO，不能利用排水法收集，错误；
D．转化为，氮化合价降低，则为还原剂，是利用了的还原性，正确；
故选D；
【7题详解】
A．游离态氮转化为化合态氮为氮的固定，石灰乳吸收硝酸工业的尾气不属于氮的固定，错误；
B．合成氨反应为放热反应，但仍需要加热进行引发，错误；
C．金属钠与液氨反应生成氨基钠和氢气，化学方程式为，正确；
D．能与结合生成实验室制得的不可通入无水中进行干燥，错误；
故选C。
8. 反应的能量变化如图所示，下列说法正确的是
A. 具有的能量大于
B. 反应达平衡时，
C. 一定条件下向密闭容器中充入与充分反应，转移电子数为4ml
D. 该反应的热化学方程式为
【答案】D
【解析】
【详解】A．由图可知，2mlSO2(g)和1mlO2(g)具有的总能量大于2mlSO3(g)具有的总能量，则1mlSO2(g)和0.5mlO2(g)具有的总能量大于1mlSO3(g)具有的总能量，不能说明1mlSO2(g)能量大于1mlSO3(g)，故A错误；
B．初始投料比不同，平衡时各物质浓度不同，即反应达到平衡时，SO2、O2、SO3浓度之比不一定等于2∶1∶2，故B错误；
C．2mlSO2和1mlO2完全反应生成2mlSO3转移4ml电子，由于反应可逆，因此转移电子数小于4ml，故C错误；
D．如图所示，反应放出(y-x)kJ/ml能量，ΔH=-(y-x)kJ/ml=(x-y)kJ/ml，即该反应的热化学方程式为，故D正确；
故答案为D。
9. 在给定条件下，下列选项所示的物质间转化均能实现的是
A.
B.
C. 稀
D. NaCl溶液
【答案】A
【解析】
【详解】A．Fe在Cl2中点燃生成FeCl3，FeCl3与NaOH溶液反应生成Fe(OH)3沉淀，两步均能实现，A符合题意；
B．过量SO2与NH3·H2O反应生成NH4HSO3而非(NH4)2SO3，B不符合题意；
C．稀HNO3与Cu反应生成NO而非NO2，C不符合题意；
D．CO2的溶解度小于NH3，因此NaCl溶液中需先通NH3使溶液保持碱性，再通入CO2才可得到NaHCO3，顺序颠倒，D不符合题意；
故答案为A。
10. 以菱镁矿(主要成分为，含少量等物质)为原料制备的实验流程如图所示。下列说法正确的是
A. 与稀盐酸反应的离子方程式为
B. 氧化过程说明氧化性：
C. “沉铁”后的溶液中大量存在、、、
D. 将最后所得溶液蒸干可获得
【答案】B
【解析】
【分析】菱镁矿(主要成分为MgCO3，含少量FeCO3等物质) 用稀盐酸酸浸，得氯化镁、氯化亚铁等混合溶液，通入氯气，把亚铁离子氧化为铁离子，再加氨水，得氢氧化铁沉淀；过滤，再从滤液中提取MgCl2·6H2O，据此回答。
【详解】A．MgCO3与稀盐酸反应的离子方程式为：MgCO3+2H+ = CO2↑+H2O+Mg2+，A错误；
B．氧化过程离子方程式为：，氯气是氧化剂，铁离子为氧化产物，氧化剂的氧化性大于氧化产物，说明氧化性：，B正确；
C．“沉铁”后的溶液中大量存在，因反应生成一水合氨而不能大量共存，C错误；
D．MgCl2·6H2O是结晶水合物，从溶液中获取该晶体时不能蒸干并灼烧，若蒸干灼烧MgCl2·6H2O会转变为碱式氯化镁、氢氧化镁、氧化镁等物质，D错误；
故选B。
11. 根据下列实验操作和现象所得到结论正确的是
A. AB. BC. CD. D
【答案】C
【解析】
【详解】A．在比较和对分解的催化效率时，滴加的试管中冒气泡的速率更快。但是，和中阴离子不同，二者浓度也可能不相同，存在多个变量，不能直接得出催化效率：，A错误；
B．浓硝酸受热会分解产生，，生成的气体中有为红棕色，所以不能确定是浓硝酸在加热条件下氧化单质碳产生了红棕色气体，B错误；
C．和KI发生反应，取5滴溶液，滴加溶液，KI过量。充分反应后再加入，振荡，静置，取上层溶液，滴加KSCN溶液，显血红色，说明溶液中还有，即和KI反应有一定的限度，C正确；
D．将稀硫酸酸化的溶液滴入溶液中，溶液变为黄色。因为在酸性条件下，具有强氧化性，能将氧化为，所以不能确定是将氧化，也就不能得出氧化性：，D错误；
故答案选C。
12. 化学家正在研究尿素燃料电池，尿素燃料电池结构如图所示，用这种电池直接去除城市废水中的尿素，下列有关描述正确的是
A. 甲电极为电池的正极
B. 电池工作时氢离子向甲电极移动
C. 乙电极的电极反应式为：
D. 该装置中化学能转化为电能
【答案】D
【解析】
【分析】甲电极上氮元素化合价由-3价上升为0价，失电子发生氧化反应，负极电极反应式为；乙电极上氧气得电子，氧元素价态降低，正极发生还原反应，电极反应式为，电池总反应为，负极产生氢离子，透过质子交换膜移向正极，两极转移电子数目相等；据此作答。
【详解】A．由上述分析可知，甲电极为电池的负极，乙电极为电池的正极，A错误；
B．电池工作时，负极产生氢离子，透过质子交换膜移向正极，即氢离子向乙电极移动，B错误；
C．由上述分析可知，乙电极上氧气得电子，氧元素价态降低，正极电极反应式为，C错误；
D．该装置利用氧化还原反应设计制作为原电池，把化学能转化为电能，D正确；
故选D。
13. 我国科学家在研究“催化还原地下水硝酸盐污染”时，将甲酸(HCOOH)在纳米级磁性(钯)表面分解为活性氢气和二氧化碳后，再经a、b两个反应过程实现了的催化还原(如图)。下列说法错误的是
A. a过程中得到失去的电子后转变为，又将得到的电子转移给
B. b过程反应的离子方程式为
C. HCOOH分解产生活性氢气和二氧化碳，可调节反应体系pH，保证催化还原的效果
D. 过程a、b中完全还原消耗
【答案】D
【解析】
【详解】A．如图所示，a过程中Fe3O4中Fe(Ⅲ)得到H2失去的电子生成Fe(Ⅱ)、氢气被氧化成H+，Fe(Ⅱ)还原为，Fe(Ⅱ)被氧化为Fe(Ⅲ)，故A正确；
B．b过程中氢气与、H+反应，亚硝酸根离子被还原为氮气，氢气被氧化为水，反应的离子方程式为，故B正确；
C．HCOOH分解生成氢气和二氧化碳，二氧化碳与水反应生成碳酸，可调节反应体系pH，保证催化还原的效果，故C正确；
D．1ml硝酸根离子转化为0.5ml氮气，转移5ml电子，1ml氢气转移2ml电子，所以完全还原1ml硝酸根离子消耗2.5ml氢气，故D错误；
故答案为D。
二、非选择题：共4题，共61分。
14. 二甲醚()是一种绿色、可再生能源。
（1）25℃、101kPa时，若1g二甲醚气体完全燃烧生成液态水放出的热量，则___________。
（2）T℃时，向2L恒容密闭容器中充入与发生如下反应：。
①下列措施能够使该反应速率加快的是___________。
A．升高温度 B．向容器中充入与反应无关的氩气 C．及时移走二甲醚
②反应进行到20s时，测得0~20s内的平均反应速率，则消耗的CO为___________ml。
③若反应生成，则反应过程中转移___________。
④若上述反应在恒容的密闭容器中进行，下列叙述中不能说明该反应已达平衡状态的是___________。
A．单位时间内生成，同时生成
B．的浓度不再变化
C．容器内气体的压强不再变化
D．的值不变
⑤若上述容器为绝热容器(与外界无热交换)，则到达平衡所需时间将___________。
A．延长 B．缩短 C．不变 D．无法确定
（3）二甲醚()燃料电池的工作原理如图所示：
①a电极的电极反应式为___________。
②外电路电子移动方向：___________。(填“a极到b极”或“b极到a极”)。
【答案】（1）
（2） ①. A ②. 0.4 ③. 0.8 ④. A ⑤. B
（3） ①. ②. a极移向b极
【解析】
【小问1详解】
25℃、101kPa时，若1g（为）二甲醚气体完全燃烧生成液态水放出的热量，则。
【小问2详解】
①A．升高温度，活化分子比例增大，反应速率增大；
B．向容器中充入与反应无关的氩气，不影响反应中物质浓度，反应速率不变；
C．及时移走二甲醚，物质浓度减小，反应速率减小；
故选A；
②反应进行到20s时，测得0~20s内的平均反应速率，则消耗的CO为；
③反应中氢化合价由0变为+1，反应中存在，若反应生成，则反应过程中转移0.8。
④A．反应速率比等于系数比，单位时间内生成，同时生成，描述的均为逆反应，不能说明正逆反应速率相等，不确定是否平衡；
B．的浓度不再变化，则平衡不再移动，达到平衡；
C．反应为气体分子数改变的反应，容器内气体的压强不再变化，则平衡不再移动，达到平衡；
D．氢气为反应物、水为生成物，的值不变，则平衡不再移动，达到平衡；
故选A；
⑤反应为放热反应，若上述容器为绝热容器(与外界无热交换)，反应中温度升高，反应速率增大，且升高温度，平衡逆向移动，则到达平衡所需时间将B．缩短；
【小问3详解】
①燃料电池中，氧气一极为正极，二甲醚一极为负极，则a电极的电极反应为二甲醚失去电子发生氧化反应生成二氧化碳和水：；
②外电路电子由负极移向正极，故移动方向：a极移向b极。
15. 以、、(尿素)和为原料可制备(水合肼)和无水，其主要实验流程如下：

已知：①是放热反应。
②沸点约118℃，具有强还原性，能与NaClO剧烈反应生成。
（1）步骤I制备NaClO溶液时，若温度超过40℃，与NaOH溶液反应生成和NaCl，其离子方程式为___________；实验中控制温度可采取的措施是___________。
（2）分子中氮元素的化合价是___________。步骤II合成的装置如图所示。NaClO碱性溶液与尿素水溶液在40℃以下反应一段时间后，再迅速升温至110℃继续反应。实验中通过滴液漏斗滴加的溶液是___________。
（3）步骤IV用步骤III得到的副产品制备无水(水溶液中、、随pH的分布如图所示，的溶解度曲线如图所示)。
①边搅拌边向溶液中通入至溶液的___________时停止通，即制得溶液。
②请补充完整由溶液制备无水的实验方案：___________，用少量无水乙醇洗涤，干燥，密封包装。(须使用到的药品：NaOH溶液)
【答案】（1） ①. ②. 冰水浴
（2） ①. -2 ②. NaClO 碱性溶液
（3） ①. 4 ②. 边搅拌边向NaHSO3溶液中滴加NaOH溶液，测量溶液pH，pH约为10时，停止滴加NaOH溶液，加热浓缩溶液至有大量晶体析出，在高于34℃条件下趁热过滤
【解析】
【分析】由实验流程可知步骤I为氯气和氢氧化钠溶液的反应，生成NaClO，为避免生成NaClO3，应控制温度在40℃以下，生成的NaClO与尿素反应生成N2H4∙H2O和Na2CO3，可用蒸馏的方法分离出N2H4∙H2O，向副产品Na2CO3溶液中通入SO2，可反应制得Na2SO3，结合对应物质的性质以及题给信息解答该题。
【小问1详解】
Cl2 与 NaOH 溶液反应生成 NaClO3 和 NaCl，其离子方程式：；因为氯气与碱反应为放热反应，实验中控制温度可以采用冰水浴；
【小问2详解】
中H为+1价，O为-2价，则N为-2价；因为水合肼能与 NaClO 剧烈反应生成 N2，所以NaClO不能过量，因此需要用滴液漏斗滴加；故答案为：-2；NaClO 碱性溶液；
【小问3详解】
①由图象可知，如溶液pH约为4时，可完全反应生成NaHSO3，此时可停止通入二氧化硫；
②由NaHSO3溶液制备无水Na2SO3，可边搅拌边向NaHSO3溶液中滴加NaOH溶液，测量溶液pH，由图象可知pH约为10时，可完全反应生成Na2SO3，此时停止滴加NaOH溶液，加热浓缩溶液至有大量晶体析出，由图象3可知在高于34℃条件下趁热过滤，可得到无水Na2SO3；
故答案为：10；边搅拌边向NaHSO3溶液中滴加NaOH溶液，测量溶液pH，pH约为10时，停止滴加NaOH溶液，加热浓缩溶液至有大量晶体析出，在高于34℃条件下趁热过滤。
实验室由炼钢污泥(简称铁泥，主要成份为铁的氧化物)制备软磁性材料。其主要实验流程如下：
（1）酸浸。用一定浓度的溶液浸取铁泥中的铁元素。酸浸时，加料完成后，以一定速率搅拌反应。提高铁元素浸出率的方法还有_____16_____(写出一种即可)。
（2）还原。向“酸浸”后的滤液中加入过量铁粉，使完全转化为。“还原”过程中除生成外，还会生成_____17_____(填化学式)；检验是否还原完全可选用_____18_____试剂。
（3）除杂。向“还原”后的滤液中加入溶液，使转化为沉淀除去。
（4）沉铁。将提纯后的溶液与氨水混合溶液反应，生成沉淀。生成沉淀的离子方程式为_____19_____。
（5）取10.00mL“还原”后所得溶液，加水稀释到100.00mL，取20.00mL稀释后的溶液于锥形瓶中，滴加酸性溶液，当恰好完全反应时消耗酸性溶液30.00mL。计算“还原”后所得溶液中的物质的量浓度(写出计算过程)。_____20_____()
【答案】16. 适当升高酸浸温度
17. H2 18. KSCN溶液
19. FeSO4+NH3·H2O+NH4HCO3=FeCO3↓+(NH4)2SO4+H2O
20.
【解析】
【分析】本实验由炼钢污泥(简称铁泥，主要成分为铁的氧化物)经过酸浸溶解变成Fe3+，加入过量铁粉使Fe3+完全转化为Fe2+，向“还原”后的滤液中加入溶液，使转化为沉淀除去，向其中加入氨水-NH4HCO3混合溶液反应，生成FeCO3沉淀，据此分析回答问题；
【16题详解】
适当升高酸浸温度，加快酸浸速率；
【17题详解】
为了提高铁元素的浸出率，“酸浸”过程中硫酸溶液要适当过量，故向“酸浸”后的滤液中加入过量的铁粉发生的反应有：Fe+2Fe3+=3Fe2+、Fe+2H+=Fe2++H2↑，“还原”过程中除生成Fe2+外，还有H2生成；
【18题详解】
通常用KSCN溶液检验Fe3+；
【19题详解】
将提纯后的FeSO4溶液与氨水混合溶液反应，生成沉淀的化学方程式为FeSO4+NH3·H2O+NH4HCO3=FeCO3↓+(NH4)2SO4+H2O；
【20题详解】
根据关系式法，，的物质的量浓度：。
21. 氨氮(、)是含氮废水中常见的氮元素存在形态。除去水体中氨氮常见方法如下：
（1）沉淀法
、与氨氮生成沉淀可达到去除氨氮的目的。
已知：i．含磷微粒在时主要存在形式为；
ii．为沉淀。
①请写出时，沉淀法去除离子方程式为___________。
②氨氮去除率与含磷微粒浓度随pH变化如图所示，解释时氨氮去除率随pH变化的原因：___________。
（2）氧化法
废水中加入适量的NaClO溶液，控制pH在6~7，可将氨氮转化为无毒物质，该过程发生了3个反应：
i．
ii．(非氧化还原反应)
iii．
①为了完全从废水中去除氨氮，加入的NaClO与水体中物质的量之比最小是___________。
②已知：水体中以+1价形式存在的氯元素有杀菌消毒的作用，被称为“余氯”，该水体中的“余氯”除外还有___________(写化学式)。
③为研究空气对NaClO氧化氨氮的影响，其他条件不变，增加单位时间内通入空气的量，发现氨氮去除率几乎不变。其原因可能是___________(填字母)。
A．的氧化性比NaClO弱
B．空气中的进入溶液中
C．在溶液中溶解度比较小
（3）NaClO溶液也可吸收硝酸工业尾气，提高尾气中NO的去除率。其他条件相同，NO转化为的转化率随NaClO溶液初始pH(用稀盐酸调节)的变化如图所示。
①在酸性NaClO溶液中，氧化生成和，其离子方程式为___________。
②NaClO溶液的初始pH越小，NO转化率越高。其原因是___________。
【答案】（1） ①. ②. 时，溶液碱性增强，转化为，和镁离子转化为难溶的沉淀(或镁离子形成沉淀)，影响了沉淀的生成，使得氨氮去除率下降
（2） ①. 3:2 ②. ③. AC
（3） ①. ②. NaClO溶液的初始pH越小，溶液中HClO浓度越大，则越容易将NO氧化
【解析】
【小问1详解】
①含磷微粒在时主要存在形式为，时，、与氨氮生成沉淀从而可以去除，离子方程式为。
②已知，为沉淀，时，溶液碱性增强，转化为，和镁离子转化为难溶的沉淀(或镁离子形成沉淀)，影响了沉淀的生成，使得氨氮去除率下降；
【小问2详解】
①由已知反应，NaClO与水体中的总反应为两者发生氧化还原反应生成氮气和氯离子，反应中氯化合价由+1变为-1、氮化合价由-3升高为0，总反应为，则完全从废水中去除氨氮，加入的NaClO与水体中物质的量之比最小是3:2。
②由已知反应，中有以+1价形式存在的氯元素，该水体中的“余氯”除外还有。
③A．的氧化性比NaClO弱，则氧气没有参与反应，不影响反应，正确；
B．氮气难溶于水，且性质稳定不参与反应，空气中的不会进入溶液中，错误；
C．在溶液中溶解度比较小，导致几乎没有氧气参与反应，不影响反应，正确；
故选AC；
【小问3详解】
①在酸性NaClO溶液中，氧化生成和，反应中氯化合价由+1变为-1、氮化合价由+2升高为+5，结合电子守恒，其离子方程式为。
②NaClO溶液的初始pH越小，溶液中HClO浓度越大，则越容易将NO氧化，导致NO转化率越高。
选项
实验操作和现象
结论
A
向两份溶液中分别滴加3滴溶液和3滴溶液，滴加的试管中冒气泡的速率更快
催化效率：
B
将浓硝酸与灼热的木炭混合，观察生成气体的颜色为红棕色
浓硝酸在加热条件下能氧化单质碳
C
取5滴溶液，滴加溶液，充分反应后再加入，振荡，静置，取上层溶液，滴加KSCN溶液，显血红色
和KI反应有一定的限度
D
将稀硫酸酸化的溶液滴入溶液中，溶液变为黄色
氧化性：
选项
实验操作和现象
结论
A
向两份溶液中分别滴加3滴溶液和3滴溶液，滴加的试管中冒气泡的速率更快
催化效率：
B
将浓硝酸与灼热的木炭混合，观察生成气体的颜色为红棕色
浓硝酸加热条件下能氧化单质碳
C
取5滴溶液，滴加溶液，充分反应后再加入，振荡，静置，取上层溶液，滴加KSCN溶液，显血红色
和KI反应有一定限度
D
将稀硫酸酸化的溶液滴入溶液中，溶液变为黄色
氧化性：