某化学兴趣小组用铝土矿(主要成分为A12 O3,还含有SiO2及铁的氧化物)提取氧化铝作冶炼铝的原料,提取的操作过程如下:
(1)在过滤操作中,除烧杯、玻璃棒外,还需用到的玻璃仪器有 ;洗涤沉淀的操作是 。
(2)实验室制备氢氧化铝的方案有多种。现提供铝屑、氢氧化钠溶液、稀硫酸三种药品,若制备等量的氢氧化铝,请你从药品用量最少的角度出发,设计出最佳实验方案(方案不必给出),写出此方案中发生反应的离子方程式: ,此方案中所用药品的物质的量之比是:n(Al)∶n(H2SO4)∶n(NaOH) = 。
(3)兴趣小组欲对铝土矿中铁元素的价态进行探究:取少量固体,加入过量稀硝酸,加热溶解;取少许溶液滴加KSCN溶液后出现红色。由此得出铁元素的价态为+3的结论。请指出该结论是否合理并说明理由 。
选考〔化学—物质结构与性质](13分)
钢铁分析中常用过硫酸盐氧化法测定钢中锰的含量，
反应原理为: 2Mn2＋+5S2O82-+8H2O
2MnO4-+10SO42-+16H＋
（1）基态锰原子的核外电子排布式为 _
（2）上述反应涉及的元素属于同主族元素，其第一电离能由大到小的顺序为 (填元素符号)。
（3）已知H2．S2O8的结构如图。
①H2．S2O8硫原子的轨道杂化方式为 。
②上述反应中被还原的元素为 。
③上述反应每生成1 mol MnO4 -，S2O82- 断裂的共价键类型及其数目为 。
（4）一定条件下，水分子间可通过O一H．．．O氢键将从H2O分子结合成三维骨架结构，其中的多面体孔穴中可包容气体小分子，形成笼形水合包合物晶体
①下图是一种由水分子构成的正十二面体骨架(“o”表示水分子)，其包含的氢键数为 ;
②实验测得冰中氢键的作用能为18．8目kJ·mol-1，而冰的熔化热为5．0kJ·mol-1，其原因可能是 。
(15分)铜及其化合物与生产、生活关系密切。
（1）用新制Cu(OH)2与葡萄糖反应制备Cu2O，该反应中葡萄糖是 (填“氧化剂”或“还原剂”)
（2）用H2O2稀硫酸共同浸泡废印刷电路板可制备CuSO4若将该反应设计成原电池，
正极的电极反应式为
（3）用NH4NO3氧化海绵铜(含Cu和CuO)生产CuCl的部分流程如下:
①步骤I中，反应温度不宜过高的原因是 。
②步骤I中，0．5 mol NH4NO3参加反应有4mol电子转移，铜参与反应的离子方程式为 。
③步骤II中，物质X可选用的物质是 。(填序号)。
a．Cu b．C12 c．H2O2 d．(NH4)2SO3
④步骤II中物质X需要过量的原因，其一是加快反应速率，其二是 _。
⑤步骤II中当NH4 Cl加到一定的量时，生成CuCl 会部分溶解生成CuCl2-在一定温度下建立两个平衡:
Cu Cl(s) 
Cu+(a q) + Cl-(a q) Ksp=1．4x10-6
Cu Cl(s) + Cl一(a q)CuCl2(a q) K=0．35
分析[Cu+]、[CuCl2-]和Ksp,K的数学关系，在图中画出「Cu+]、[CuCl2]-的关系曲线(要求至少标出坐标点)
(15分)铝及其化合物用途广泛
（1）铝元素的离子结构示意图为
（2）下列实验能说明Al的金属性(原子失电子能力)小于Na的是 (填序号)。
a．分别将Na和Al同时放人冷水中
b．测定等物质的量的Na和A1与酸反应生成H2的体积
c．向Al(OH)3悬浊液中加人足量NaOH溶液
d．用pH计测量NaCl溶液与AlC13溶液的pH
（3）工业上，用冰晶石作助熔剂、石墨作电极电解熔融氧化铝制铝，每生产1吨Al，阳极大约会损失0．6吨的石墨，则石墨被氧化为 (填化学式)。
（4）碳在高温下与Al2O3反应生成Al4C3固体和CO2该反应每转移1 mol电子，吸热a kJ,该反应的热化学方程式为____
（5）室温下，往0．2 mol·L-1 Al2 ( SO4)3溶液中逐滴加人1．0 mol·L-1 NaOH溶液，实验测得溶液pH随NaOH溶液体积变化的曲线如图所示
①a点溶液呈酸性的原因是(用离子方程式表示)_______
②c→d时，A1元素的主要存在形式是 (填化学式)
③根据图中数据计算,A1(OH)3的KSP ≈ 。
利用铜萃取剂M，通过如下反应实现铜离子的富集：
（1）X难溶于水、易溶于有机溶剂，其晶体类型为 。
（2）M所含元素的电负性由大到小顺序为 ，N原子以 轨道与O原子形成σ键。
（3）上述反应中断裂和生成的化学键有 （填序号）。
a．离子键
b．配位键
c．金属键
d．范德华力
e．共价键
（4）M与W（分子结构如图）相比，M的水溶性小，更利于Cu2+的萃取。M水溶性小的主要原因是 。
（5）基态Cu2+的外围电子排布式为 ，Cu2+等过渡元素水合离子是否有颜色与原子结构有关，且存在一定的规律。判断Sc3+、Zn2+的水合离子为无色的依据是 。
| 离子 |
Sc3+ |
Ti3+ |
Fe2+ |
Cu2+ |
Zn2+ |
| 颜色 |
无色 |
紫红色 |
浅绿色 |
蓝色 |
无色 |
CuCl是应用广泛的有机合成催化剂，可采取不同方法制取。
方法一 铜粉还原CuSO4溶液
已知：CuCl难溶于水和乙醇，在水溶液中存在平衡：CuCl(白色)+ 2Cl－
[CuCl3]2－(无色溶液)。
（1）将废铜板浸入热的H2SO4溶液中，并通入空气，可以生成CuSO4。该反应的离子方程式为 。
（2）①中，“加热”的目的是 ，当观察到 现象，即表明反应已经完全。
（3）②中，加入大量水的作用是 。
（4）潮湿的CuCl在空气中易发生水解和氧化。上述流程中，为防止水解和氧化所添加的试剂或采取的操作是 。
方法二 铜电极电解饱和食盐水（实验装置如图）
（5）阳极的电极反应式为 。
（6）实验开始时，阳极附近没有产生CuOH沉淀的原因是 。（已知：Ksp(CuCl)=1.2×10-6，Ksp(CuOH)=1.2×10-14）
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