山东省青岛市2023-2024学年高一上学期期末统考化学试题含答案

这是一份山东省青岛市2023-2024学年高一上学期期末统考化学试题含答案，共25页。

2．选择题答案必须使用2B铅笔（按填涂样例）正确填涂；非选择题答案必须使用0.5毫米黑色签字笔书写，字体工整、笔迹清楚。
3．请按照题号在各题目的答题区域内作答，超出答题区域书写的答案无效；在草稿纸、试题卷上答题无效。保持卡面清洁，不折叠、不破损。
可能用到的相对原子质量：H1 C12 O16 Na23 S32 Cl35.5 Fe56 Cu64
一、选择题：本题共20小题，每小题3分，共60分。每小题只有一个选项符合题意。
1. 化学与生产、生活密切相关。下列说法正确的是
A. 碳酸钠俗称苏打，可以用于去除油污也可用于治疗胃酸过多
B. 二氧化硫是一种食品添加剂，其作用主要为漂白、防腐、抗氧化等
C. 四氧化三铁俗称铁红，常用作红色颜料
D. 工业炼钛的原理是将钛元素从金红石(主要成分为TiO2)中氧化出来
【答案】B
【解析】
【详解】A．碳酸钠俗称苏打，水溶液显强碱性，因此可以用于去除油污，但由于溶液的碱性太强，会对人造成刺激，因此不能用于治疗胃酸过多，A错误；
B．二氧化硫具有还原性和一定毒性，能够与食品中的氧气发生反应，可作食品的抗氧化剂；可以防止霉菌生长，具有防腐作用，由于其能够与有些有色物质反应产生无色物质，因此具有漂白性，故是一种食品添加剂，其作用主要为漂白、防腐、抗氧化等，B正确；
C．氧化铁俗称铁红，常用作红色颜料，而四氧化三铁俗称磁性氧化铁，C错误；
D．TiO2中Ti元素为+4价，在冶炼时变为Ti单质的0价，化合价降低，得到电子被还原，因此工业炼钛的原理是将钛元素从金红石(主要成分为TiO2)中还原出来，D错误；
故合理选项是B。
2. 中华优秀传统文化源远流长，蕴含丰富的化学知识。关于硫及其化合物说法错误的是
A. AB. BC. CD. D
【答案】C
【解析】
【详解】A．硫单质俗称硫磺，硫磺指的是硫单质，A正确；
B．石硫黄，能化金银铜铁，说明S元素化合价降低，表现出氧化性，B正确；
C．杨梅及苏木污衣，以硫磺烟熏之，然后洗，其红自落，是指二氧化硫的漂白性，不是指硫磺的漂白性，C错误；
D．澹水在磺山之下，日出磺气上腾，东风一发，感触易病。雨则磺水入河，食之往往得病以死，是指酸雨污染，该过程形成酸雨，D正确；
故答案为：C。
3. 关于钠及其化合物的说法错误的是
A. 金属钠是一种银白色金属，可保存在石蜡油中
B. 氧化钠和过氧化钠均可与盐酸反应，产物完全相同
C. 氢氧化钠俗称苛性钠，具有较强的腐蚀性
D. 向饱和的碳酸钠溶液中通入过量，能出现浑浊
【答案】B
【解析】
【详解】A．钠极易和氧气、水反应，所以保存钠时要隔绝空气和水，钠的密度大于煤油和石蜡油，且和这两种物质都不反应，所以可以用石蜡油或煤油保存钠，故A正确；
B．氧化钠与盐酸反应生成氯化钠和水，过氧化钠与盐酸反应生成氯化钠、氧气和水，故B错误；
C．氢氧化钠俗称苛性钠，具有较强的腐蚀性，故C正确；
D．向饱和的碳酸钠溶液中通入过量，生成碳酸氢钠，由于碳酸氢钠的溶解度小于碳酸钠的，所以有固体析出，溶液变浑浊，故D正确；
故选B。
4. 无机含氯消毒剂包括液氯、漂白粉、84消毒液、二氧化氯等。下列说法错误的是
A. 上述消毒剂均利用强氧化性杀菌消毒
B. 液氯和二氧化氯均为纯净物
C. 用洁厕灵和84消毒液同时清洁物品效果更好
D. 液氯的储存和运输均可使用钢瓶
【答案】C
【解析】
【详解】A．无机含氯消毒剂包括液氯、漂白粉、84消毒液、二氧化氯等，它们均具有强氧化性，能够使细菌、病毒的蛋白质分子氧化变性而失去球生理活性，因此均利用强氧化性杀菌消毒，A正确；
B．液氯和二氧化氯中均只含有一种构成物质的基本微粒，因此二者都为纯净物，B正确；
C．洁厕灵主要成分是浓盐酸，84消毒液有效成分是NaClO，二者若混合使用时，会由于反应产生有毒Cl2，而导致中毒，因此不能混合使用，C错误；
D．液氯在常温下半年不铁发生反应，因此液氯可使用钢瓶进行储存和运输，D正确；
故合理选项是C。
5. 设NA为阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是
A. 100 mL 1 ml/LCuSO4溶液中含有氧原子的数目为0.4NA
B. 0.3 ml/LMgCl2溶液中Cl-的数目为0.6NA
C. 标准状况下，22.4 L CO和N2混合气体中所含原子的数目为2NA
D. 11.8 g金属R与足量盐酸反应生成RCl2并放出0.4 g H2，则M(R)=118 g/ml
【答案】C
【解析】
【详解】A．100 mL 1 ml/LCuSO4溶液中含有溶质CuSO4的物质的量是0.1 ml，其中含有O原子0.4 ml，由于溶剂水分子中也含有O原子，故该溶液中含有氧原子的数目大于0.4NA，A错误；
B．只有溶液浓度，缺少溶液体积，不能计算溶液中Cl-的数目，B错误；
C．标准状况下，22.4 L CO和N2混合气体中所含气体分子的物质的量是1 ml，由于二者都是双原子分子，因此1 ml混合气体中含有的原子的数目为2NA，C正确；
D．R与盐酸反应产生RCl2，说明R是+2价金属，反应产生0.4 g H2，其物质的量是0.2 ml，则11.8 g金属R的物质的量也是0.2 ml，故R的摩尔质量是M(R)==59 g/ml，D错误；
故合理选项是C。
6. 实验室安全意识是化学学科的基本素养。下列说法正确的是
A. 钾、钠等活泼金属着火时可用灭火毯（石棉布）盖灭
B. 皮肤溅上少量浓硫酸，立即用大量水冲洗，再用氢氧化钠溶液洗
C. 水银温度计破碎后，立即用大量水冲洗地面上的水银
D. 将结块的硝酸铵置于研钵中用研杵敲碎，研细
【答案】A
【解析】
【详解】A．钾、钠等活泼金属着火时可用灭火毯（石棉布）盖灭，A正确；
B．皮肤溅上少量浓硫酸，应立即用水冲洗，再涂上稀的小苏打溶液，B错误；
C．水银不能溶解在水中，应撒硫粉，生成无毒的硫化汞，C错误；
D．将结块的硝酸铵置于研钵中用研杵敲碎，研细，容易造成爆炸，D错误；
答案选A。
7. 向新制的饱和氯水中，加入少量亚硫酸钠固体。下列说法正确的是
A. 溶液的酸性和导电性均增强
B. 溶液的漂白性增强
C. 水、亚硫酸钠、氯水均为电解质
D. 向反应后的溶液中加入硝酸银溶液，产生白色沉淀，证明该溶液中存在氯离子
【答案】A
【解析】
【分析】向新制的饱和氯水中，加入少量亚硫酸钠固体，二者会发生反应：Cl2+H2O+Na2SO3=2HCl+Na2SO4，然后根据问题分析解答。
【详解】A．根据二者反应方程式Cl2+H2O+Na2SO3=2HCl+Na2SO4可知：反应后溶液酸性增强，反应后溶剂量减少，溶液中自由移动的离子浓度增大，因而溶液导电性也增强，A正确；
B．氯水中含有Cl2与H2O反应产生的HClO，该物质具有强氧化性，可以将有色物质氧化变为无色物质，因而具有漂白性，发生Cl2+H2O+Na2SO3=2HCl+Na2SO4反应后，溶液中HClO浓度减小，因而溶液的漂白性减弱，B错误；
C．氯水是混合物，不属于纯净物中的化合物，因此该物质不属于电解质，C错误；
D．反应后的溶液中含有Cl-、，二者都可以与Ag+反应产生难溶性的AgCl、Ag2SO4沉淀，因此不能据此检验Cl-的存在，D错误；
故合理选项是A。
8. 过氧化氢法制备NaClO2的反应为①②。下列说法正确的是
A. ClO2做催化剂
B. ①中的H2SO4表现酸性
C. H2O2在两个反应中分别做氧化剂和还原剂
D. 制备54.3 g NaClO2至少需要10.2 g H2O2
【答案】B
【解析】
【详解】A．ClO2在反应①中是生成物，在反应②中是反应物，因此该物质属于中间产物，而不是做催化剂，A错误；
B．①中的H2SO4提供酸根离子，用来结合形成盐；提供氢离子，用来形成水，因此硫酸表现酸性，B正确；
C．H2O2在反应①②中都是作还原剂，失去电子被氧化，C错误；
D．根据两个反应方程式可知：用NaClO3制取NaClO2，每制取NaClO21 ml，反应消耗1 ml H2O2，54.3 g NaClO2物质的量是n(NaClO2)==0.6 ml，则反应消耗0.6 ml H2O2，其质量为m(H2O2)=0.6 ml×34 g/ml=20.4 g，D错误；
故合理选项是B。
9. 盐水选种技术已成为水稻增产重要措施之一，研究表明浓度为0.14 ml/L的氯化钠溶液选种效果最好。配制1000 mL该溶液，下列步骤中的操作错误的是
A. AB. BC. CD. D
【答案】D
【解析】
【分析】配制1000 mL该溶液0.14 ml/L的氯化钠溶液进行选种，可选择使用1000 mL容量瓶，根据n=c·V和m=n·M计算溶质质量，然后根据称量、溶解、冷却、移液、洗涤、定容、摇匀等配制溶液步骤分析解答。
【详解】A．容量瓶是准确配制一定浓度、一定体积溶液的仪器，由于溶液具有均一性、稳定性，因此容量瓶使用前要先查漏。查漏时，要先向1000 mL容量瓶中加入一定量的水，盖上瓶塞，倒立，看是否漏液；然后将容量瓶正立，将瓶塞旋转180°，再倒立，观察是否漏液，只有不漏液的容量瓶才可以使用，因此至少需倒立两次，A正确；
B．根据n=c·V可知需溶质NaCl的物质的量是n=0.14 ml/L×1 L=0.14 ml，结合m=n·M可得NaCl的质量为m=0.14 ml×58.5 g/ml=8.19 g，结合天平精确度是0.1 g，可知需称量8.2 g NaCl晶体，B正确；
C．在转移溶液时，为使配制溶液浓度准确，应该将玻璃棒下端应靠在容量瓶刻度线以下进行溶液转移，C正确；
D．在进行定容操作时，若定容后摇匀后，发现液面低于刻度线，这是由于部分溶液粘在容量瓶瓶颈上，由于溶液的浓度与体积无关，因此不需再继续加水到刻度线，否则就会对溶液其稀释作用，D错误；
故合理选项是D。
10. 下列实验符合操作要求且能达到实验目的的是
A. 实验甲（部分夹持仪器已略去）：加热烘干，达到使容量瓶快速干燥的目的
B. 实验乙：将浓盐酸与浓硫酸混合配制王水
C. 实验丙：配制一定物质的量浓度的溶液，定容后颠倒摇匀
D. 实验丁：加热灼烧胆矾晶体制备无水硫酸铜
【答案】C
【解析】
【详解】A．容量瓶不能烘干，受热会影响其精确度，A错误；
B．将浓盐酸与浓硝酸混合配制王水，B错误；
C．配制一定物质的量浓度的溶液，定容后盖好瓶塞，颠倒摇匀，C正确；
D．热灼烧胆矾晶体制备无水硫酸铜应用坩埚，D错误；
故选C。
11. 能正确表示下列反应的离子方程式为
A. 用稀硝酸清洗试管内壁的银：
B. 铜箔制作印刷电路板：
C. 向NaHCO3溶液中加足量NaOH溶液：
D. FeI2溶液中通入足量氯气：
【答案】C
【解析】
【详解】A．电子不守恒，原子不守恒，反应的离子方程式应该为：，A错误；
B．不符合反应事实，反应产生Fe2+、Cu2+，反应的离子方程式应该为：2Fe3++Cu=2Fe2++Cu2+，B错误；
C．反应符合事实，遵循物质的拆分原则，C正确；
D．Fe2+、I-都被氧化，反应产生FeCl3、I2，反应的离子方程式应该为：2Fe3++4I-+3Cl2=2Fe2++2I2+6Cl-，D错误；
故合理选项是C。
12. 设计如下实验制备、收集纯净干燥的氯气，并探究其性质，其中b为湿润的蓝色石蕊试纸。下列说法错误的是
A. a导管可达到平衡气压便于浓盐酸顺利流下的目的
B. 该装置中存在两处错误
C. 甲中为浓硫酸、乙中为饱和食盐水
D. 装置错误改正后进行实验，b先变红，一段时间后褪色
【答案】C
【解析】
【分析】MnO2与浓盐酸混合加热制取Cl2，导气管a将分液漏斗上下联通，其作用可以使盐酸顺利滴下。由于浓盐酸具有挥发性，所以制取的氯气中含有杂质HCl和水蒸气，先通过甲的饱和食盐水除去杂质HCl，然后通过装置乙的浓硫酸干燥Cl2，再根据氯气密度比空气大的性质，用向上排空气方法收集Cl2，导气管应该长进短出。将Cl2通入装置丁的湿润的紫色石蕊试纸，看到试纸先变红后褪色，说明氯气与水反应产生了HCl、HClO，装置戊中NaOH溶液的作用是尾气处理，分子大气污染，但应该是敞口容器，而不能密封。
【详解】A．a导管可平衡气压，便于浓盐酸顺利流下，A正确；
B．装置丙用于收集Cl2，由于Cl2密度比空气大，因此导气管应为长进短出，装置戊是尾气处理装置，不能是密封装置，故有两处错误，B正确；
C．使用MnO2与浓盐酸混合加热制取的Cl2中含有杂质HCl及水蒸气，应该先除去氯气中的杂质HCl，然后再除去水蒸气，装置甲应先除去氯气中氯化氢，再除去水，甲中为饱和食盐水，乙为浓硫酸，C错误；
D．氯气溶于水生成盐酸和次氯酸，盐酸使紫色石蕊试液变为红色，次氯酸具有强氧化性，会将红色物质氧化变为无色，故湿润的蓝色石蕊先变红，一段时间后褪色，D正确；
故合理选项是C。
13. 以含有少量Ca2+、Mg2+、等杂质的粗食盐水为原料，提纯并获取食盐晶体的实验流程如图。下列说法正确的是
A. “试剂X”和“试剂Y”分别为Na2CO3和NaOH
B. 四步“操作”均为过滤
C. “滤渣1”和“滤渣3”均可溶于盐酸
D. “试剂Z”为稀H2SO4
【答案】C
【解析】
【分析】由实验流程可知，粗盐溶解后，加入过量NaOH除去Mg2+，发生反应Mg2++2OH-=Mg(OH)2↓，过滤后得到的沉淀1为Mg(OH)2，向滤液1中加入过量BaCl2除去，发生反应+ Ba2+=BaSO4↓，沉淀2为BaSO4，向滤液2中加入过量Y溶液，过滤后得到沉淀3，滤液3种加入稀盐酸调节溶液的pH值，蒸发结晶得到NaCl固体，则X能将过量的钡离子、钙离子转化为沉淀且稀盐酸能除去滤液2中阴离子，Y为Na2CO3，Z是盐酸，然后根据问题分析解答。
【详解】A．由上述分析可知，试剂X、Y分别为NaOH溶液、Na2CO3溶液，A错误；
B．第四步"操作为蒸发结晶，前3步“操作均为过滤，B错误；
C．滤渣1中含有Mg(OH)2，滤渣3CaCO3、BaCO3，二者均可溶于盐酸，C正确；
D．试剂Z为稀盐酸，不能为稀H2SO4，否则引入杂质，D错误；
故合理选项是C。
14. 下图为探究氯气与铁反应并验证产物的微型封闭实验装置。下列说法错误的是
A. 滴入浓盐酸，发生的离子反应为
B. 若铁丝用量过大，可能会导致有FeCl2生成
C. 当H管中充满红棕色烟时，拉注射器3，KSCN溶液变红，则说明生成了FeCl3
D. 气球有调节反应装置气压和收集过量Cl2的作用
【答案】B
【解析】
【详解】A．次氯酸钠与浓盐酸反应生成氯气，反应方程式为：ClO-+Cl-+2H+=Cl2↑+H2O，A正确；
B．氯气与铁在加热时反应生成氯化铁，与二者相对量多少无关，B错误；
C．Fe3+离子遇到KSCN溶液变红色，当H管中充满红棕色烟时，拉注射器3，KSCN溶液变红，则说明生成了FeCl3，C正确；
D．氯气有毒，故连接气球可以起收集过量Cl2的作用，并可调节反应装置气压，D正确；
故合理选项是B。
15. 已知转化Ⅰ：；转化Ⅱ：。下列说法错误的是
A. 氧化性：PbO2＞＞Cl2
B. 转化Ⅰ、Ⅱ消耗或生成等物质的量的，转移电子数相同
C. 做氧化剂时，酸性越强，氧化性越强
D. PbO2与FeSO4溶液反应：
【答案】D
【解析】
【详解】A．反应Ⅰ中氧化剂是，氧化产物是Cl2；反应Ⅱ中氧化剂是PbO2，氧化产物是，根据氧化还原反应中氧化性：氧化剂＞氧化产物，可知物质的氧化性：PbO2＞＞Cl2，A正确；
B．根据电子守恒可知：在反应Ⅰ中每消耗1 ml，反应过程中转移5 ml电子；而在反应Ⅱ中，每反应生成1 ml，反应过程中转移5 ml电子，因此转化Ⅰ、Ⅱ消耗或生成等物质的量的，转移电子数相同，B正确；
C．微粒的氧化性或还原性与溶液的酸碱性有关，做氧化剂时，溶液的酸性越强，物质的氧化性就越强，C正确；
D．Pb2+与会反应产生难溶性PbSO4沉淀，不能大量共存，反应的离子方程式应该为：PbO2+2Fe2++4H++=PbSO4+2Fe3++2H2O，D错误；
故合理选项是D。
16. 设计以下实验制备并收集干燥纯净氮气。下列分析错误的是
A. 仪器口连接顺序为a→e→d→c→b
B. 上述实验缺少尾气吸收装置
C. 生石灰与水反应并且放出热量，促使氨气逸出
D. 干燥管中的碱石灰可用无水氯化钙代替
【答案】D
【解析】
【详解】A．浓氨水与生石灰反应生成氨气，通过碱石灰进行干燥，采用向下排空气法收集，故仪器口连接顺序为a→e→d→c→b，A正确；
B．氨气有毒，需要进行尾气处理，上述实验缺少尾气吸收装置，B正确；
C．生石灰与水反应放出热量，促使一水合氨分解氨气逸出，C正确；
D．无水氯化钙与氨气反应生成八氨合氯化钙，干燥管中的碱石灰不可用无水氯化钙代替，D错误；
故选D。
17. 下列由实验操作和现象所得出的结论正确的是
A. AB. BC. CD. D
【答案】D
【解析】
【详解】A．胶体不带电，由操作和现象可知，氢氧化铁胶体粒子带正电，A错误；
B．二氧化碳、二氧化硫均使石灰水变浑浊，由操作和现象可知溶液中可能含有 或，或等，B错误；
C．白色沉淀可能为AgCl,由操作和现象不能证明溶液中是否含有，C错误；
D．将点燃的伸入到盛的集气瓶中，氢气能够在氯气中安静地燃烧，产生苍白色火焰，瓶口有白雾，白雾是氯化氢气体与空气中的水蒸气结合形成了盐酸小液滴，D正确；
故选D。
18. 探究浓硫酸与蔗糖反应及产物性质的实验设计如图。反应开始时，打开开关A、B，关闭C；当反应停止后，关闭开关A，打开C，挤压气囊进行实验。下列说法错误的是
A. 蔗糖中加水的目的是使浓硫酸遇水放热，加快反应速率
B. 两颈烧瓶内蔗糖变黑，说明浓硫酸具有脱水性
C. 品红溶液Ⅰ褪色，说明有SO2生成
D. 酸性高锰酸钾溶液褪色，澄清石灰水变浑浊，说明有CO2生成
【答案】D
【解析】
【详解】A．蔗糖中加水的目的是使浓硫酸遇水放热，加快反应速率，A正确；
B．两颈烧瓶内蔗糖变黑说明浓硫酸具有脱水性，使蔗糖脱水碳化，B正确；
C．品红溶液|褪色，说明有具有漂白性的气体SO2生成，C正确；
D．品红溶液褪色，说明有具有漂白性水的SO2生成，SO2与澄清石灰水中的Ca(OH)2反应产生难溶性CaSO3沉淀，也能够使澄清石灰水变浑浊，因此不能根据澄清石灰水变浑浊，就判断有CO2生成，D错误；
故合理选项是D。
19. 元素化合价和物质类别是研究物质性质的两个维度，以下是氮元素及其化合物的价类二维图。下列说法错误的是
A. b→a和b→c均属于氮的固定B. a→b→d→e→g的转化均可一步实现
C. 汽车中的净化装置可实现c→b的转化D. b、c、d、h均可能为e的还原产物
【答案】B
【解析】
【详解】A．氮气转化为氮的化合物的反应属于氮的固定，b→a和b→c均属于氮的固定，A正确；
B．氮气和氧气反应只能生成一氧化氮，b→d不可一步实现，B错误；
C．汽车中的净化装置可实现一氧化氮到氮气的转化，即c→b的转化，C正确；
D．e中氮元素为最高价+5价，b、c、d、h均可能为e的还原产物，D正确；
故选B。
20. 铁粉与硫粉混合点燃后的黑色固体残留物进行了以下探究实验。下列说法正确的是
A. “过滤”得淡黄色固体，可证明固体残留物中有硫
B. “溶液1”加入稀硫酸的离子反应为：
C. 取“溶液1”滴入KSCN溶液呈现血红色，说明“固体残留物”中含有正三价铁
D. 取“溶液2”滴入KSCN溶液呈现血红色，说明Fe2+全部被氧化为Fe3+
【答案】B
【解析】
【详解】A．硝酸具有强氧化性，固体残留物与硝酸反应后进行“过滤”得淡黄色固体，可证明Fe与S在加热后反应的固体残留物与硝酸反应后的固体中有硫单质，而不能认为固体中含有硫单质，A错误；
B．“溶液1”加入稀硫酸的离子反应为：3Fe2+++4H+=3Fe3++NO↑+2H2O，B正确；
C．取“溶液1”滴入KSCN溶液呈现血红色，说明“固体残留物”与HNO3反应后的溶液中含有+3价的Fe，而不能认为是原固体残留物中含有+3价的Fe，C错误；
D．取“溶液2”滴入KSCN溶液呈现血红色，说明Fe2+被氧化为Fe3+，但不能认为Fe2+全部被氧化为Fe3+，D错误；
故选B。
二、非选择题：本题共4小题，共40分。
21. 化学与生活息息相关。请回答下列问题。
（1）碳酸氢钠可单独用作蒸馒头的膨松剂，用化学方程式表示该膨松原理______。
（2）过氧化钠常用作呼吸面具和潜水艇里的氧气供给，用化学方程式表示____________。
（3）铀元素在核工业中具有重要作用，自然界中存在的铀矿石主要成分为二氧化铀(UO2)。工业上，可以用钾、钙、镁等金属与二氧化铀反应制得铀单质。若要获得等质量的铀单质，钾、钙、镁三种金属的物质的量之比为______。
（4）补铁口服液是常见的补铁剂，同时服用维生素C吸收效果更好，维生素C的作用为____________。
（5）工业上利用硫铁矿(80%FeS2)制备硫酸。
①FeS2中S的化合价为______，硫铁矿在氧气中焙烧产物为Fe2O3和SO2，写出该反应的化学方程式____________。
②不考虑生产过程中硫的损失，3吨该矿石可制得98%的浓硫酸______吨。
【答案】（1）2NaHCO3Na2CO3+CO2↑+H2O
（2）2Na2O2+2CO2=2Na2CO3+O2或2Na2O2+2H2O=4NaOH+O2↑
（3）2∶1∶1（4）维生素C有还原性，防止Fe2+被氧化，更易吸收
（5） ①. -1 ②. 4FeS2+11O22Fe2O3+8SO2↑ ③. 4
【解析】
【小问1详解】
碳酸氢钠不稳定，受热分解产生CO2气体，使面团松软，因此可单独用作蒸馒头的膨松剂，用化学方程式表示该膨松原理为：2NaHCO3Na2CO3+CO2↑+H2O；
【小问2详解】
Na2O2能够与人呼吸产生的CO2、H2O反应产生O2，因而可帮助人进行呼吸，反应原理用方程式表示为：2Na2O2+2CO2=2Na2CO3+O2、2Na2O2+2H2O=4NaOH+O2↑；
【小问3详解】
UO2中U元素化合价为+4价，要得到1 ml U需得到4 ml电子，l m1钾失去l ml电子、1 m1钙失去2 ml电子、1 ml镁失去2 ml电子，铀离子得电子，若制得1 ml 铀单质，根据氧化还原反应转移电子守恒知，消耗n(K)：n(Ca)：n(Mg)=4：2：2=2：1：1；
【小问4详解】
补铁口服液是常见的补铁剂，由于Fe2+具有强的还原性，容易被空气中的氧气氧化变为人体难吸收的Fe3+，若同时服用维生素C吸收效果更好，说明维生素C可以将Fe3+还原为Fe2+，因此维生素C的作用为还原性，防止Fe2+被氧化，更易吸收；
【小问5详解】
①在FeS2中Fe为+2价，根据化合物中元素化合价代数和为0，可知其中S的化合价为-1价；
硫铁矿在氧气中焙烧产物为Fe2O3和SO2，根据电子守恒、原子守恒，可得该反应的化学方程式为：4FeS2+11O22Fe2O3+8SO2↑；
②3吨含有FeS280%的硫铁矿中S元素的物质的量是n(S)==4.0×104 ml，根据S元素守恒，可知制取得到硫酸的物质的量为n(H2SO4)=n(S)=4.0×104 ml，不考虑生产过程中硫的损失，则3吨该矿石可制得98%的浓硫酸的质量是m(H2SO4)==4.0×106 g=4.0吨。
22. 黄铜矿(主要成分为CuFeS2)产生的炉渣可用于制备绿矾(FeSO4·7H2O)。工艺流程如图。
已知：焙烧时的主要反应为：①；
②；③。
回答下列问题：
（1）若CuFeS2中Fe的化合价为+2，则反应①中的氧化剂为______：若生成76.8 g Cu则反应③转移电子数为______(NA表示阿伏加德罗常数的值)。
（2）“炉渣”的主要成分为Fe2O3、FeO和少量Cu。
①Fe2O3高温下与铝粉混合发生的反应为__________________。
②“酸溶”后溶液中一定存在的金属阳离子为______
③“试剂X”为______。
a．铁粉 b．铜粉 c．锌粉 d．30%的H2O2
④“操作”用到的玻璃仪器为____________。
（3）“系列操作”为______、______、过滤、洗涤、干燥。
【答案】（1） ①. CuFeS2、O2 ②. 1.2NA
（2） ①. Fe2O3+2A1Al2O3+2Fe ②. Fe2+、Cu2+ ③. a ④. 漏斗、烧杯、玻璃棒
（3） ①. 蒸发浓缩 ②. 冷却结晶
【解析】
【分析】黄铜矿的主要成分为CuFeS2，通入氧气焙烧，得到“炉渣”的主要成分为Fe2O3、FeO和少量Cu，加入20%的硫酸溶解，Fe2O3、FeO与酸反应分别生成Fe2(SO4)3、FeSO4，然后是少量Cu与Fe2(SO4)3反应，生成FeSO4和CuSO4，故反应后溶液中移动含有FeSO4、CuSO4，然后加入足量的铁粉，还原未反应的Fe3+，同时置换出Cu，过滤，得到滤渣为铁粉和少量的铜，滤液为FeSO4溶液，然后经蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥，得到FeSO4·7H2O晶体，据此分析作答。
【小问1详解】
若CuFeS2中Fe的化合价为+2，则Cu为+2价，S为-2，则反应①中化合价降低元素为Cu和O元素，故该反应中氧化剂为CuFeS2、O2，
在反应③Cu由+1价降低为0价，-2价的S元素升高为+4价，故有关系式：6Cu~6e-， 76.8 gCu的物质的量为n(Cu)==1.2 ml，则生成76.8 g Cu时，反应③转移电子数为1.2 ml×NA/m1=1.2NA；
【小问2详解】
①Fe2O3高温下与铝粉混合发生的反应为：Fe2O3+2A1Al2O3+2Fe；
②根据分析可知，“酸溶”后溶液中一定存在的金属阳离子为Fe2+、Cu2+；
③根据分析可知，“试剂X"为铁粉，故合理选项是a；
④“操作”为过滤，用到的玻璃仪器为漏斗、烧杯、玻璃棒；
【小问3详解】
“系列操作”为蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥。
23. 某兴趣小组改进铜与浓硝酸反应的实验，并做进一步探究，实验装置如图。已知NaOH溶液不与NO反应，能与NO2和NO的混合气体或NO2反应。
实验步骤：
ⅰ.按照上图组装实验仪器并添加试剂后，向下推动铜丝使其浸入到浓硝酸中，当气体充满装置时，停止反应；
ⅱ.用注射器取含紫色石蕊溶液的蒸馏水，逐滴滴入；
ⅲ.注入氧气至过量；
ⅳ.分别向试管1和试管2中注入适量的饱和氢氧化钠溶液。
回答下列问题：
（1）步骤(ⅰ)观察到的现象为____________，反应的离子方程式为____________，使反应停止的操作为______。
（2）步骤(ⅱ)加入含紫色石蕊溶液的蒸馏水后的现象为______。
（3）步骤(ⅲ)先注入少量氧气并观察现象，再注入过量氧气。依据观察到的现象，得出的结论为______，注入氧气过量的目的是______。
（4）步骤(ⅳ)注入饱和氢氧化钠溶液的目的是______，其中涉及的氧化还原反应的离子方程式为____________。
【答案】（1） ①. 铜丝溶解，溶液变为绿色，产生红棕色气体，气球膨胀 ②. ③. 将铜丝提起，与硝酸分离
（2）红棕色气体变浅，石蕊溶液变红，气球变瘪
（3） ①. 步骤ⅱ中发生反应：3NO2+2H2O=2HNO3+NO，生成NO ②. 将NO全部氧化为NO2
（4） ①. 处理反应后的废气和废液 ②. 2NO2+2OH-=++H2O (NO+NO2+2OH-=2+H2O)
【解析】
【分析】将铜丝伸入浓硝酸中发生反应：Cu+4H++2=Cu2++2NO2↑+2H2O，反应消耗Cu产生Cu2+，使溶液变为蓝色，但由于反应产生大量的NO2溶解在溶液中，使溶液呈绿色，当溶液饱和后，红棕色NO2气体会逸出；当将铜丝向上拔起脱离浓硝酸时反应停止；向反应后的溶液中加入含有紫色石蕊试液的蒸馏水，发生反应：3NO2+2H2O=2HNO3+NO，溶液红棕色气体变浅甚至消失，反应产生H+，使石蕊溶液变红色，由于反应后气体减少，因而气球变瘪；再向其中注入氧气至过量时，目的是将NO氧化为NO2，在步骤(ⅳ)中注入饱和氢氧化钠溶液的目的是处理反应后的废气和废液，发生反应：2NaOH+2NO2=NaNO3+NaNO2+H2O或2NaOH+NO2+NO=2NaNO2+H2O，然后根据问题分析解答。
【小问1详解】
步骤(i)观察到的现象为：铜丝溶解，溶液变为绿色，产生红棕色气体，气球膨胀，反应的离子方程式为：Cu+4H++2=Cu2++2NO2↑+2H2O；使反应停止的操作为：将铜丝提起，与硝酸分离；
【小问2详解】
步骤(ⅱ)加入含紫色石蕊溶液的蒸馏水后的现象为：红棕色气体变浅，石蕊溶液变红，气球变瘪；
【小问3详解】
步骤(ⅲ)先注入少量氧气并观察现象，再注入过量氧气。依据观察到的现象，得出的结论为：步骤ⅱ中发生反应3NO2+H2O=2HNO3+NO，生成NO，注入氧气过量的目的是：将NO全部氧化为NO2；
【小问4详解】
步骤(iv)注入饱和氢氧化钠溶液的目的是：处理反应后的废气和废液，其中涉及的氧化还原反应的离子方程式为：2NO2+2OH-=++H2O或NO+NO2+2OH-=2+H2O。
24. 草酸亚铁晶体(FeC2O4·2H2O)是实验室常用的分析试剂，可通过硫酸亚铁铵晶体[(NH4)2Fe(SO4)2·6H2O，易氧化]与草酸反应制得。制备并测定其组成设计实验如下。
Ⅰ．硫酸铵和硫酸亚铁混合结晶制备硫酸亚铁铵。
实验步骤：(ⅰ)……；(ⅱ)加入试剂；（ⅲ）打开d、c，加热，通入氨气制得硫酸铵；（ⅳ）……(a、b止水夹“操作1”)，加入稀硫酸，产生H2，赶出装置内的空气，……（a、b止水夹“操作2”），将A中的硫酸亚铁压入到B中；(ⅴ)将B中溶液倒入蒸发皿中，经系列操作得到硫酸亚铁铵。
（1）操作(ⅰ)为______。
（2）操作(ⅳ)产生H2，赶出装置内的空气的目的为______a、b止水夹“操作2”为______
（3）仪器甲的名称为______。该装置中存在一处缺陷为______
（4）写出装置C中发生反应的化学方程式____________。
Ⅱ．制备草酸亚铁晶体并测定其组成。
将制得的硫酸亚铁铵与草酸一定条件下混合加热，经沉淀，抽滤、洗涤获得草酸亚铁晶体
粗品。该草酸亚铁晶体(FeC2O4·2H2O)粗品中可能含有的杂质为Fe2(C2O4)3、H2C2O4·2H2O，采用KMnO4溶液滴定法测定该粗品的组成，实验过程如图。已知草酸为弱酸，可被KMnO4溶液氧化为CO2，回答下列问题。
（5）“滴定①”中发生反应的离子方程式为____________。
（6）样品中所含H2C2O4·2H2O(摩尔质量为M g/ml)的质量分数表达式为____________。
【答案】（1）检验装置气密性
（2） ①. 防止Fe2+被氧化 ②. 关闭b，打开a
（3） ①. 三颈烧瓶 ②. B装置通入氨气未采取防倒吸措施
（4）2NH4Cl+Ca(OH) 22NH3↑+CaCl2+2H2O
（5）5H2C2O4+2+8H+=10CO2↑+2Mn2++8H2O、5Fe2+++8H+=5Fe3++Mn2++4H2O
（6）
【解析】
【分析】Ⅰ.制取气体的反应在组装好仪器后，先要检查装置的气密性，然后在加入药品进行实验。Fe与稀硫酸反应产生FeSO4、H2，FeSO4与NH3反应产生硫酸亚铁铵[Fe(NH4)2(SO4)2]，为防止Fe2+氧化变质，要先利用反应产生的H2排出装置中的空气，然后利用H2造成的气体压强，将A中反应产生的FeSO4压入B中，将装置C中NH4Cl与Ca(OH) 2混合加热制取的NH3也通入B中，H2SO4及FeSO4、NH3反应制取硫酸亚铁铵[Fe(NH4)2(SO4)2]；
Ⅱ. 将制得的硫酸亚铁铵与草酸一定条件下混合加热，经沉淀，抽滤、洗涤获得草酸亚铁晶体粗品。该草酸亚铁晶体(FeC2O4·2H2O)粗品中可能含有的杂质为Fe2(C2O4)3、H2C2O4·2H2O，采用KMnO4溶液滴定法测定该粗品的组成，先用水溶解样品，然后加入稀硫酸，使转化为H2C2O4，再利用酸性KMnO4溶液滴定Fe2+、H2C2O4，发生反应5H2C2O4+2+8H+=10CO2↑+2Mn2++8H2O、5Fe2+++8H+=5Fe3++Mn2++4H2O，再向反应后溶液中加入还原剂，将Fe3+还原为Fe2+，再酸性KMnO4溶液滴定Fe2+，根据两次消耗酸性KMnO4溶液的体积差，结合物质反应转化关系，计算转化为H2C2O4的物质的量，进而可得样品中H2C2O4·2H2O的质量分数。
【小问1详解】
有气体参加的反应或制取气体的反应，在组装好仪器后首先要检查装置的气密性，故操作(i )为：检验装置气密性；
【小问2详解】
Fe2+具有强的还原性，容易被空气中的氧气氧化变为Fe3+，因此操作( iv)产生了H2，赶出装置内的空气的目的为防止Fe2+被氧化；a、b止水夹“操作2”为：关闭b，打开a，利用反应产生的H2使装置A中H2SO4和反应产生的FeSO4溶液进入装置B，与通入的NH3反应产生硫酸亚铁铵[Fe(NH4)2(SO4)2]；
【小问3详解】
根据装置图中仪器结构，可知仪器甲的名称为：三颈烧瓶；NH3极易溶于水，直接将导气管通入液面以下，会产生倒吸现象，故该装置中存在一处缺陷为：B装置通入氨气未采取防倒吸措施；
【小问4详解】
在装置C中，利用固体氯化铵和氢氧化钙加热反应制取氨气，该反应的化学方程式为：2NH4Cl+Ca(OH) 22NH3↑+CaCl2+2H2O；
【小问5详解】
该草酸亚铁晶体(FeC2O4·2H2O)粗品中可能含有的杂质为Fe2(C2O4)3、H2C2O4·2H2O，用KMnO4溶液滴定发生的氧化还原反应为：草酸和草酸根离子在酸性溶液中被氧化生成二氧化碳，亚铁离子被氧化生成铁离子，高锰酸钾被还以为锰离子，故根据电子守恒、电荷守恒、原子守恒及物质的拆分原则，可知在“滴定①”中发生反应的离子方程式为：5H2C2O4+2+8H+=10CO2↑+2Mn2++8H2O、5Fe2+++8H+=5Fe3++Mn2++4H2O；
【小问6详解】
由滴定①可知样品中Fe2+、、H2C2O4消耗的KMnO4溶液的体积为V1 mL，其中的KMnO4的物质的量为n(KMnO4)=V1×10-3 L×c ml/L=cV1×10-3 ml。由滴定②可知Fe2+消耗的KMnO4溶液的体积为V2 mL，KMnO4的物质的量为n(KMnO4)=V2×10-3 L×c ml/L=cV2×10-3 ml，由电子守恒可知存在5Fe2+ ~，5 2，可知H2C2O4消耗的高锰酸钾的物质的量为n(KMnO4)=(cV1×10-3-3cV2×10-3)ml，H2C2O4的物质的量为n(H2C2O4)=2.5(cV1×10-3-3cV2×10-3) ml，计算得到样品中所含H2C2O4·2H2O(摩尔质量为M g/ml)的质量分数=。古文记载
分析
A
火药乃焰消、硫磺、杉木炭所合，以为烽燧铳机诸药者
硫磺指的是硫单质
B
石硫黄，能化金银铜铁，奇物
硫表现氧化性
C
杨梅及苏木污衣，以硫磺烟熏之，然后洗，其红自落
利用了硫磺的漂白性
D
澹水在磺山之下，日出磺气上腾，东风一发，感触易病。雨则磺水入河，食之往往得病以死
该过程形成了酸雨
步骤
操作
A
检漏
容量瓶至少需倒立两次
B
称量
用托盘天平称量8.2 g NaCl固体
C
移液
玻璃棒下端应靠在容量瓶刻度线以下
D
定容
定容后摇匀，发现液面低于刻度线，继续加水到刻度线
实验操作
现象
结论
A
向氢氧化铁胶体中插入碳棒，连接直流电源
连接负极的碳棒周围颜色变深
氢氧化铁胶体带正电
B
向某溶液中加入盐酸
产生能使澄清石灰水变浑浊的气体
该溶液中一定含有
C
向某溶液中加入盐酸酸化的氯化钡溶液
产生白色沉淀
该溶液中一定含有
D
验纯后点燃氢气，然后把导管伸入盛有氯气的集气瓶
产生苍白色火焰，集气瓶口有白雾
白雾是氯化氢气体与空气中的水蒸气结合形成了盐酸小液滴