高中化学试题

分离和提纯在生产和生活中得以广泛应用，请完成以下两个小题：
ⅰ、我们饮用的水是由原水净化所得。原水中含有泥沙、悬浮物和细菌等杂质。家庭的饮用水可经过如下的净化步骤：

则：（1）可以除去大颗粒悬浮物质的步骤是_____________。
（2）能消毒杀菌的步骤是___________。
ⅱ、下列操作过程中采用了哪些分离或提纯的方法？
①分离食盐与碳酸钙混合物：__________________________________；
②从溴水中提取单质溴（溴的性质与碘的相似）：_________________；
③酿酒时提高酒的度数：_____________；④古代制盐；___________________；
⑤常用海水淡化：_______________________；⑥油水分离：___________________；

某校课外小组为测定某碳酸钠和碳酸氢钠混合物中碳酸钠的质量分数，甲、乙两组同学分别进行了下列相关实验．
方案Ⅰ．甲组同学用质量法，按如下图所示的实验流程进行实验：

（1）实验时，蒸发结晶操作中，除了酒精灯外，还要用到的仪器是       
（2）有同学认为“加入适量盐酸”不好操控，应改为“过量盐酸”，便于操作且不影响测定的准确性，你认为对或错        ，为什么                   
（3）若实验中测得样品质量为46.4g，固体质量为40.95g，则碳酸钠的质量分数为        ．（保留3位有效数字）
（4）蒸发结晶过程中若有固体飞溅，测得碳酸钠的质量分数             （填偏大 偏小 无影响）．
方案Ⅱ：乙组同学的主要实验流程图如下：

按如下图所示装置进行实验：

（5）在C中装碱石灰来吸收净化后的气体．D装置的作用是                      ．
（6）有的同学认为为了减少实验误差，在反应前后都通入N₂，反应后通入N₂的目的是                               ．
方案Ⅲ：气体分析法
（7）把一定量样品与足量稀硫酸反应后，用如图装置测量产生CO₂气体的体积，B溶液最好采用          （以下选项中选择）使测量误差较小．

A．饱和碳酸钠溶液	B．饱和碳酸氢钠溶液
C．饱和氢氧化钠溶液	D．饱和硫酸铜溶液

某溶液中可能含有SiO₃^2—、OH^—、CO₃^2—、SO₄^2—、AlO₂^—、HCO₃^—、Na⁺、Mg²⁺、Fe³⁺、Al³⁺ 等离子。当向该溶液中逐滴加入一定物质的量浓度的盐酸溶液时，发现生成沉淀的物质的量随盐酸溶液的体积变化如下图所示。下列说法正确的是

A．原溶液中一定含有Na2SO4

B．反应最后形成的溶液中的溶质只有NaCl

C．原溶液中含有CO3^2-与AlO2^-的物质的量之比为1∶2

D．原溶液中一定含有的阴离子是：OH^—、CO3^2—、SiO3^2—、AlO2^—

(14分)某校化学实验兴趣小组在“探究卤索单质的氧化性”的系列实验中发现：在足量的稀氯化亚铁溶液中，加入l～2滴溴水，振荡后溶液呈黄色。
提出问题    Fe^3＋、Br₂谁的氧化性更强?
（1）猜 想：①甲同学认为氧化性：Fe³⁺>Br₂，故上述实验现象不是发生化学反应所致，则溶液呈黄色是含              (填化学式，下同)所致。
②乙同学认为氧化性：Br₂>Fe^3＋，故上述实验现象是发生化学反应所致，则溶液呈黄色是含              所致。
（2）设计实验并验证
丙同学为验证乙同学的观点，选用下列某些试剂设计出两种方案进行实验，并通过观察实验现象，证明了乙同学的观点确实是正确的。
供选用的试剂：a．酚酞试液；b．CCl₄；c．无水酒精；d．KSCN溶液。
请你在下表中写出丙同学选用的试剂及实验中观察到的现象。(试剂填序号)

	选用试剂	实验现象
方案1
方案2

（3）结论：氧化性：Br₂>Fe^3＋。故在足量的稀氯化亚铁溶液中，加入l～2滴溴水，溶液呈黄色所发生的离子反应方程式为                         。
（4）实验后的思考
①根据上述实验推测，若在溴化亚铁溶液中通入氯气，首先被氧化的离子是：          (填离子的化学式)。
②在100 mL FeBr₂溶液中通入2.24 L Cl₂(标准状况)，溶液中有1/2的Br^－被氧气成单质Br₂，则原FeBr₂溶液中FeBr₂的物质的量浓度为               。

(12分) 为测定NaOH、Na₂C0₃混合物中Na₂C0₃的质量分数，甲同学拟采用图（1）
所示装置来测定。乙同学拟采用图（2）所示装置来测定。

请回答下列问题：
（1）甲同学用图(1)装置来测定，在没有放样品前，检查该装置气密性的方法之一是从酸式滴定管向烧瓶中加入一定量的水，观察到                       现象，证明此装量不漏气。实验时称得样品的质量为mg，酸式滴定管的起始读数为amL，终了读数为bmL，注射器测定排出的气体为c mL（已折算成标准状况），该样品中Na₂C0₃的质量分数为（用含a、b、c、m的代数式表示）____          。
（2）本实验选用稀H₂S0₄而未选用稀盐酸的原因是                      。
（3）乙同学观察了甲同学的实验后很受启发，并发现自己的图（2）原实验设计方案会造成误差．其原因之一可能是C0₂在水中溶解度较大，引起测量气体体积减小。
丙同学经思考后。建议乙同学将图（2）中某部分稍作改进，就可避免此种误差，写出你的改进方案                         。
（4）丁同学提出将图（2）装置中量气装置去掉，只用反应装置和天平也能较准确地测出样品中Na₂C0₃的质量分数，请你分析丁同学方案中，除了测定样品的质量，还需测定的另两个数据是                、                   。
（5）还可以用其他实验方法测定试样中纯碱的质量分数，请简述一种与上述各方法不同的实验方法                             。

1000mL某待测液中除含有0．2 mol·L^－1的Na^＋外，还可能含有下列离子中的一种或多种：

阳离子	K^+、NH4^+、Fe^3+、Ba^2+
阴离子	Cl^－、Br^－、CO3^2^－、HCO3^－、SO3^2^－、SO4^2^－

现进行如下实验操作（所加试剂均过量）：

（1）写出生成白色沉淀B的离子方程式：_______________。
（2）待测液中肯定不存在的阳离子是_____________。
（3）若无色气体D是混合气体：
①待测液中一定含有的阴离子是__________。
②沉淀A中能还原稀硝酸的成分是________________（写化学式）。

FeCl₃具有净水作用，但腐蚀设备，而聚合氯化铁是一种新型的絮凝剂，处理污水比FeCl₃高效，且腐蚀性小。请回答下列问题：
（1）FeCl₃净水的原理是               。FeCl₃溶液腐蚀钢铁设备，除H^＋作用外，另一主要原因是（用离子方程式表示）                  。
（2）为节约成本，工业上用NaClO₃氧化酸性FeCl₂废液得到FeCl₃。
①若酸性FeCl₂废液中c(Fe²⁺）=2.0×10^-2mol·L^-1, c(Fe³⁺）=1.0×10^-3mol·L^-1, c(Cl^-）=5.3×10^-2mol·L^-1,则该溶液的PH约为            。
②完成NaClO₃氧化FeCl₂的离子方程式：
ClO₃^-+Fe^2＋+          = Cl^－+ Fe^3＋+           .
（3）FeCl₃在溶液中分三步水解：
Fe^3＋+H₂O Fe(OH）²⁺+H^＋    K₁
Fe(OH）²⁺+H₂OFe(OH）₂⁺+H^＋    K₂
Fe(OH）⁺+H₂OFe(OH）₃+H^＋       K₃
以上水解反应的平衡常数K₁、K₂、K₃由大到小的顺序是            。
通过控制条件，以上水解产物聚合，生成聚合氧化铁，离子方程式为：
xFe³⁺+yH₂OFe_x(OH）_y^(3x-y）++yH⁺
欲使平衡正向移动可采用的方法是（填序号）          。
a．降温   b．加水稀释   c．加入NH₄Cl   d．加入NaHCO₃
室温下，使氯化铁溶液转化为高浓度聚合氯化铁的关键条件是          。
（4）天津某污水处理厂用氯化铁净化污水的结果如下图所示。由图中数据得出每升污水中投放聚合氯化铁[以Fe(mg·L^-1）表示]的最佳范围约为           mg·L^-1。

氯化铁是常见的水处理剂，利用废铁屑可制备无水氯化铁。
实验室制备装置和工业制备流程图如下：

已知：（1）无水FeCl₃的熔点为555 K、沸点为588 K。（2）废铁屑中的杂质不与盐酸反应
（3）不同温度下六水合氯化铁在水中的溶解度如下：

温度/℃	0	20	80	100
溶解度(g/100 g H2O)	74.4	91.8	525.8	535.7

实验室制备操作步骤如下：
Ⅰ．打开弹簧夹K₁，关闭活塞K₂，并打开活塞a，缓慢滴加盐酸。
Ⅱ．当……时，关闭弹簧夹K₁，打开弹簧夹K₂，当A中溶液完全进入烧杯后关闭活塞a。
Ⅲ．将烧杯中溶液经过一系列操作后得到FeCl₃·6H₂O晶体。请回答：
（1）烧杯中足量的H₂O₂溶液的作用是                    。
（2）为了测定废铁屑中铁的质量分数，操作Ⅱ中“……”的内容是                   。
（3）从FeCl₃溶液制得FeCl₃•6H₂O晶体的操作步骤是：加入         后、        过滤、洗涤、干燥．
（4）试写出吸收塔中反应的离子方程式：                。
（5）捕集器温度超过673 K时，存在相对分子质量为325的铁的氯化物，该物质的分子式（相对式量:Cl-35.5、Fe-56）为           。
（6）FeCl₃的质量分数通常可用碘量法测定：称取m g无水氯化铁样品，溶于稀盐酸，配制成100mL溶液；取出10.00mL，加入稍过量的KI溶液，充分反应后，滴入几滴淀粉溶液，并用c mol•L^-1 Na₂S₂O₃溶液滴定，消耗V mL（已知：I₂+2S₂O₃^2-═2I^-+S₄O₆^2-）。
①滴定终点的现象是：                       ；
②样品中氯化铁的质量分数                   ；

化合物A是尿路结石的主要成分，属于结晶水合物，可用X·nH₂O表示。在一定条件下有如下图所示的转化关系：

已知：
①经分析，上图中的各字母代表的物质均由常见元素（原子序数≤20）组成，其中X由三种元素组成；A、D晶体中阴、阳离子个数比都是1∶1；D中的阳离子与C分子有相同的电子数，A中的阳离子与D中的阴离子的电子层结构相同。
② G、H是常见的气体单质，E、K、L是常见的气体化合物；E被人体吸入会与血红蛋白结合而使人中毒，K的大量排放是造成地球温室效应的一个主要原因。
③反应②、③是重要的化工反应，I是一种重要的化工原料。
④上图中的部分变化经定量测定，得到如右图所示的固体产物的质量m随温度［t (℃)］的变化曲线。回答下列问题：

（1）写出A的化学式：                ，D中阴离子的结构示意图为                ；
（2）反应①的化学方程式为：                 。
（3）K与G在一定条件下可生成多种物质，既可获得经济效益，也减少对环境的污染。
① 若O是一种易挥发的液态燃料，有毒，误饮5-10mL会导致双目失明。则O的分子式为：            。
② 若O是K与G按1∶3的比例反应而得，则O可能是            。（填编号）
A．烷烃       B．烯烃       C．炔烃        D．芳香烃

已知X、M都是中学教材常见元素，下列对两个离子反应通式的推断中，其中正确的是
（甲）XO₃^n－+X^n－+H^＋→X单质+H₂O（未配平）；（乙）M^m＋+mOH^－＝M(OH)_m↓
①若n=1，则XO₃^n－中X元素为+5价，X位于周期表第ⅤA族
②若n=2，则X最高价氧化物的水化物可能与它的氢化物反应
③若m=1，则M(NO₃)_m溶液和氨水互滴时的现象可能不同
④若m=2，则在空气中蒸干、灼烧MSO₄溶液一定能得到MSO₄
⑤若m=3，则MCl₃与足量氢氧化钠溶液反应一定生成M(OH)_m

A．②③

B．①③

C．④⑤

D．②④

某研究小组以粗盐和碳酸氢铵（NH₄HCO₃）为原料，采用以下流程制备纯碱和氯化铵。
已知盐的热分解温度： NH₄HCO₃ 36℃； NaHCO₃ 270℃； NH₄Cl 340℃； Na₂CO₃ >850℃

（1）粗盐中含有Ca²⁺、Mg²⁺、SO₄^2-等杂质离子，使用的试剂有：①NaOH  ②BaCl₂ ③HCl ④Na₂CO₃，其加入的顺序合理的是

A．①③④②

B．①②④③

C．③②④①

D．①②③④

过滤中用到玻璃棒的作用是                             ；
（2）如何判断粗盐中SO₄^2-是否已除尽？                           ；
（3）从NaCl溶液到沉淀1的过程中，需蒸发浓缩。在加入固体NH₄HCO₃之前进行蒸发浓缩优于在加入NH₄HCO₃之后，原因是                            ；
（4）写出沉淀1受热分解的化学方程式                            ；
（5）为提高NH₄Cl产品的产率和纯度，需在滤液中加入氨水，理由是                ；
步骤X包括的操作有                         ；
（6）采用“甲醛法”测定工业产品中氯化铵的纯度（假定杂质不与甲醛反应），反应原理为：4NH₄Cl+6HCHO→（CH₂）₆N₄+4HCl+6H₂O 某技术人员称取1.5g该样品溶于水，加入足量的甲醛并加水配成100mL溶液。从中取出10mL，滴入酚酞再用0.1mol/L的NaOH溶液滴定，到滴定终点时消耗NaOH溶液25.00mL。则该样品中氯化铵的质量分数为                 。

(8分)取NaHCO₃和Na₂O₂的固体混合物x g放入一密闭容器中加热至250℃，充分反应后排出所有气体。将反应后的固体分成完全相同的两份，将其中一份投入到足量的BaCl₂溶液中，最后可得到3.94g沉淀。另一份溶于适量的水，无气体放出，再向水溶液中缓慢逐滴加入某物质的量浓度的盐酸，产生气体与所加盐酸体积之间的关系如下图所示。试回答下列问题：

（1）加入盐酸后总共产生的气体在标准状况下的体积为__________________L；
（2）盐酸中HCl的物质的量浓度__________________；
（3）反应后的固体的成分（填化学式）__________________；
（4）x=_____________。

在浓CaCl₂溶液中通入NH₃和CO₂,可以制得纳米级碳酸钙（粒子直径在1~100nm之间）。下图所示A-E为实验室常见的仪器装置（部分固定夹持装置略去），请根据要求回答问题。

（1）实验室制取、收集干燥的NH₃，需选用上述仪器装置的接口连接顺序是（选填字母）：a接_________，_________接_________，_________接h；用A装置制取NH₃的化学反应方程式为                   
（2）用右图所示装置也可以制取NH₃，则圆底烧瓶中的固体可以选用_________（选填字母编号）；

A碱石灰         B生石灰
C无水氯化钙     D无水硫酸铜
E烧碱
（3）向浓CaCl₂溶液中通入NH₃和CO₂气体制纳米级碳酸钙时，应先通入的气体是_____________，试写出制纳米级碳酸钙的化学方程式__________________；
（4）试设计简单的实验方案，判断所得碳酸钙样品颗粒是否为纳米级                        。

氢气是一种清洁能源，氢气的制取是氢能源利用领域的研究热点。
（1）纳米级的Cu₂O可作为太阳光分解水的催化剂。一定温度下，在2L密闭容器中加入纳米级Cu₂O并通入0.10mol水蒸气发生反应：2H₂O(g)2H₂(g)＋O₂(g)△H = +484kJ·mol^—1，不同时段产生O₂的量见下表：

时间/min	20	40	60	80
n(O2)/mol	0.0010	0.0016	0.0020	0.0020

上述反应过程中能量转化形式为光能转化为            能，达平衡过程中至少需要吸收光能为             kJ。
（2）现有反应：CO(g)+ H₂O(g) CO₂(g)+ H₂(g)  △H<0，在相同温度和相同体积下进行甲、乙、丙、丁四组实验，实验起始时放入容器内各组分的物质的量见下表：

物质的量	CO	H2 O	CO2	H2
甲	a mol	a mol	0 mol	0 mol
乙	0mol	0 mol	2a mol	a mol
丙	0 mol	0 mol	a mol	a mol
丁	a mol	a mol	a mol	a mol

 
上述四种情况达到平衡后，甲、乙、丙、丁容器中n(CO)的大小顺序为           。
（3）金属钨用途广泛，主要用于制造硬质或耐高温的合金，以及灯泡的灯丝。高温下，在密闭容器中用H₂还原WO₃得金属钨，总反应为WO₃ (s) + 3H₂ (g)W (s) + 3H₂O (g)。请回答下列问题：
①某温度下反应达平衡时，H₂与水蒸气的体积比为2:3，则H₂的平衡转化率为              。
②上述总反应过程大致分为三个阶段，各阶段主要成分与温度的关系如下表所示：

温度	25℃  ~  550℃  ~  600℃  ~  700℃
主要成份	WO3      W2O5      WO2        W

假设WO₃完全转化为W，则三个阶段消耗H₂物质的量之比为              。
③钨丝灯管中的W在使用过程中缓慢挥发，使灯丝变细，加入I₂可延长灯管的使用寿命，其工作原理为：W (s) +2I₂ (g)WI₄ (g)。下列说法正确的有               （填字母）。
A．灯管内的I₂可循环使用
B．WI₄在灯丝上分解，产生的W又沉积在灯丝上
C．WI₄在灯管壁上分解，使灯管的寿命延长
D．温度升高时，WI₄的分解速率加快，W和I₂的化合速率减慢

NH₃及其盐都是重要的化工原料。
（1）用NH₄Cl和Ca(OH)₂制备NH₃，反应发生、气体收集和尾气处理装置依次为         、         、        （填字母）。

（2）恒定温度下在特制的密闭真空容器中充入2molNH₃、1molCO₂，发生反应制备氨基甲酸铵 2NH₃(g)＋CO₂(g)  NH₂COONH₄(s)(假设固体试样体积忽略不计)。若容器体积不变，可以判断该反应已经达到化学平衡的是         （填字母）。
A．υ(NH₃)= 2υ(CO₂)
B．密闭容器中总压强不变
C．密闭容器中混合气体的密度不变
上述反应达到平衡后，若在恒温下压缩容器体积，重新达平衡后混合气体中NH₃的体积分数             （填“增加”、“减小”或“不变”）。
（3）铵盐在水溶液中建立如下水解平衡：NH₄Cl+H₂ONH₃·H₂O+HCl，研究表明，浓度、温度、pH均对铵盐水解程度(即上述反应中中NH₄Cl的转化率)产生影响。某兴趣小组探究某一种因素对溶液中NH₄Cl水解程度的影响。
试剂与仪器：固体NH₄Cl、蒸馏水、100mL容量瓶、烧杯、胶头滴管、玻璃棒、药匙、天平、pH计、温度计、恒温水浴槽(可控制温度)。
设计实验方案，pH为拟测定的数据，表中V(溶液)表示所配制NH₄Cl溶液的体积。

物理量 实验序号	V(溶液)/mL	NH4Cl /g	温度/℃	pH	…
1	100	m	T1		…
2	100	m	T2		…
3	100	2m	T2		…

 
请分析，实验1、2的目的是探究               对溶液中NH₄Cl水解程度的影响，实验2、3的目的是探究              对溶液中NH₄Cl水解程度的影响。