河北高考化学三年（2021-2023）模拟题汇编-16水溶液中的离子反应和平衡
一、单选题
1．（2023·河北·校联考模拟预测）下列关于仪器使用的说法正确的是
A．①②均可用于浓硫酸的稀释
B．③⑤仰视时，读数前者偏小后者偏大
C．⑤可用于量取的溶液
D．④⑥可用于配制溶液
2．（2022·河北邯郸·邯郸一中校考模拟预测）下列方案设计、现象和结论都正确的是
目的 方案设计和现象 结论
A 判断KCl的化学键类型 将KCl固体溶于水，进行导电性实验，KCl溶液可导电 KCl中含有离子键
B 验证具有氧化性 向溶液中滴加溶液，褪色 具有氧化性
C 比较与的大小 向饱和溶液滴加相同浓度的溶液，产生白色沉淀
D 鉴别与 取适量固体于试管，插入温度计，加少量水，温度降低 该固体是
A．A B．B C．C D．D
3．（2022·河北·模拟预测）古文化富载化学知识。下述变化中涉及氧化还原反应的是
A．以灰淋汁，取碱浣衣 B．曾青涂铁，铁赤如铜
C．浓酒和糟入甑，蒸令气上 D．侯潮一过，明月天晴，半日晒出盐霜
4．（2022·河北·校联考模拟预测）下列说法不正确的是
A．钾、钠、镁等活泼金属着火时，不能用泡沫灭火器灭火
B．油脂、淀粉、蔗糖和葡萄糖在一定条件都能发生水解反应
C．除去干燥中混有的少量，可将混合气体依次通过盛有酸性溶液、浓硫酸的洗气瓶
D．“中和滴定”实验中，锥形瓶用蒸馏水洗涤后即可使用，滴定管用蒸馏水洗涤后，需经润洗方可使用
5．（2022·河北张家口·统考三模）某温度下，CuS和的溶解曲线如图所示，其中，，为或，下列说法错误的是
A．曲线Ⅰ是CuS的溶解曲线 B．
C．M点的坐标为(23，13) D．此温度下的饱和溶液：
6．（2022·河北邯郸·统考二模）合理正确应用化学物质会使生活更加丰富多彩。下列有关物质的性质和用途不对应的是
选项 物质 性质 用途
A． ClO2 强氧化性 自来水消毒剂
B． Fe2O3 红色 油漆中的红色颜料
C． Na2CO3 水解显碱性 治疗胃酸的药物成分
D． 钛合金 耐高温、耐腐蚀 制做发动机的火花塞
A．A B．B C．C D．D
7．（2021·河北石家庄·统考一模）牙膏内含有多种化学成分，下列有关化学用语的说法错误的是
A．保湿剂甘油(丙三醇)的球棍模型为
B．缓冲剂的电子式为
C．摩擦剂方解石粉在水中的电离方程式为
D．防蛀剂微溶于水，其溶解平衡表达式为
8．（2021·河北衡水·河北衡水中学校考一模）下列说法正确的是
A．向溶液中滴加次氯酸可以制取
B．可用排水法收集、CO或
C．将泥土加入蒸馏水中搅拌可得胶体
D．蒸干溶液可以得到晶体
二、多选题
9．（2022·河北沧州·统考二模）下列实验方案、现象和结论都正确的是
选项 目的 实验方案 现象和结论
A 探究铁粉和水蒸气反应的气体产物 将产生的气体通入肥皂水中，用燃着的木条靠近产生的气泡，观察现象 气泡破裂发出爆鸣声，说明生成的是H2
B 探究浓度对反应速率的影响 向两支各装有4 mL 0.01 mol·L-1的酸性KMnO4溶液的试管中，分别加入0.1 mol·L-1的H2C2O4溶液2 mL和4mL，记录溶液褪色时间 加入草酸量多的试管褪色快，说明浓度越大反应速率越快
C 探究HClO和CH3COOH酸性强弱 取等浓度的NaClO溶液和CH3COONa 溶液，分别用 pH试纸测量，与标准比色卡对照 CH3COONa溶液的pH较小，说明酸性：CH3COOH> HClO
D 探究AgCl和AgI的Ksp大小 向等浓度的NaCl和KI混合溶液中逐滴加入AgNO3溶液，观察沉淀颜色 先产生黄色沉淀，说明Ksp(AgCl)> Ksp (AgI)
A．A B．B C．C D．D
三、工业流程题
10．（2023·河北衡水·河北武邑中学校考模拟预测）电镀污泥是电镀废水处理过程中产生的固体废弃物，其中含有大量的金属，如铜、镍、铬等，是一种廉价的二次可再生资源．以某厂的电镀污泥(除水干化后的成分如表所示)为原料回收铜和镍的工艺路线如图所示：
组成 Cu Ni Cr Al Fe Ca Mg 其他
质量分数/% 9.10 8.60 3.04 2.31 0.76 5.62 1.34 69.23
回答下列问题：
(1)若污泥中Cr元素以，的形式存在，则“酸浸”时发生反应的化学方程式为 。
(2)“沉淀1”时，当硫化钠的加入量为理论需求量的1.2倍、沉淀时间为30min时，温度对铜沉淀率和镍损失率的影响如图所示，则“沉淀1”温度应控制为 。
(3)溶液中金属离子开始沉淀、沉淀完全时的pH如表所示：
金属离子
开始沉淀时的pH 7.2 4.9 3.7 2.2 7.5
沉淀完全时()的pH 8.7 6.8 4.7 3.2 9.0
“净化除杂”时，向滤液中加氨水前通常需要加入适量的双氧水，目的是 。为保证除杂效果，加入氨水调节溶液的pH，需要控制pH的范围为 。
(4)已知常温下和的溶度积常数分别为、，若添加氟化钠后溶液中，此时和是否除尽 。
(5)向“净化除杂”后的滤液中加入碳酸钠溶液，生成碱式碳酸镍［化学式为］沉淀，该过程中无气体生成，反应的离子方程式为 。
(6)取20.00g干化电镀污泥，进行回收处理得到粗品铜，最终转化为1.638g纯铜，则铜的回收率为 。
11．（2023·河北张家口·统考三模）钛及其合金广泛用于航空航天，有“空中金属”之称，可溶于较浓盐酸。学习小组以高钛渣(含、和少量、和)为原料制备单质钛的工艺流程如下：
回答下列问题：
(1)“筛分”的目的为 ；浸渣的主要成分为 (填化学式)。
(2)“转化”工序加入铁粉的目的为 ；“结晶”操作不能控制温度过高的原因为 。
(3)“水解”时发生主要反应的离子方程式为 。
(4)“热还原”时，需要在氩气氛围下进行的原因为 。
(5)试剂X适合选用___________(填标号)。
A．浓盐酸 B．稀盐酸 C．NaCl溶液 D．NaOH溶液
(6)的晶体类型为 ；单质钛的两种同素异形体的晶胞结构如图所示，甲、乙两种晶体的空间利用率之比为 (用代数式表示)。
12．（2023·河北·校联考模拟预测）从某冶锌工厂的工业废料［除ZnO和少量外，还含有铟(In)、铋(Bi)、锗(Ge)的氧化物］中回收几种金属的单质或化合物的工业流程如下：
已知：该工艺条件下，，。
请回答下列问题：
(1)下列措施更有利于完成“酸浸1”目的，提高“酸浸1”浸取率的是_______(填选项字母)。
A．适当升高温度 B．酸浸过程中不断搅拌
C．将硫酸浓度增大到70% D．加大废料的用量
(2)“浸液1”中约为0.1 ，则除时应控制pH的范围为 。已知：当溶液中某离子浓度小于时，可认为该离子沉淀完全。
(3)“酸浸2”时铋的氧化物()发生反应的离子方程式为 。
(4)实验室进行“萃取”时用到的玻璃仪器为分液漏斗和烧杯。其中水相从分液漏斗的 (填“下口放出”或“上口倒出”)。
(5)“沉锗”的反应原理为，该操作中需调节pH为2.5，不能过高或过低，原因为 。
(6)氧化锌有多种晶体结构，其中一种晶胞结构与六方硫化锌的晶胞结构相同，其晶胞如图所示。位于构成的 (填“四面体空隙”“六面体空隙”或“八面体空隙”)中，氧化锌的熔点高于硫化锌，原因为 。
13．（2023·河北邯郸·统考三模）钼是七种重要微量营养元素之一、钼酸钠可用于化学试剂、染料、颜料等领域。以钼矿(主要成分为MoS2)为原料制备金属钼和钼酸钠晶体的主要流程如图所示。
(1)钼元素位于第五周期，与铬同副族，其价电子排布图为 。
(2)空气中煅烧钼矿的尾气用过量的氨水处理，反应的离子方程式为 。
(3)操作II所得的钼酸要水洗，检验钼酸是否洗涤干净的操作是 。
(4)由精钼矿制备钼酸钠的化学方程式 。
(5)操作III之前需加入Ba(OH)2固体以除去溶液中的，的最大去除率是 。(已知：碱浸液中c(MoO)=0.80mol·L-1，c()=0.04mol·L-1，Ksp(BaSO4)=1.0×10-10，Ksp(BaMoO4)=4.0×10-8，忽略Ba(OH)2引起的溶液体积变化)
(6)钼酸钠和月桂酰肌氨酸的混合液常用于碳素钢的缓蚀剂，下图是碳钢在3种不同介质中的腐蚀速率实验结果：
①碳钢在盐酸和硫酸中腐蚀速率曲线变化趋势不同的原因之一是Cl-有利于碳钢的腐蚀，不利于碳钢的腐蚀，碳钢在盐酸中的腐蚀速率明显快于硫酸；其二是随着浓度的增大， 。
②要使碳素钢的缓蚀效果最优，钼酸钠和月桂酰肌氨酸的浓度比应为 。
(7)氮化钼作为锂离子电池负极材料具有很好的发展前景。它属于填隙式氮化物，N原子部分填充在Mo原子立方晶格的八面体空隙中，晶胞结构如图所示。
氮化钼的化学式为 ，Mo原子的配位数为 。
14．（2022·河北·模拟预测）MnCO3常用于医药、电焊条辅料等，以软锰矿(主要成分为MnO2，还含有少量Fe2O3、Al2O3、SiO2、MgO、CaO等)为原料制备MnCO3的流程如下：
回答下列问题：
(1)废铁屑在使用前需要用热的纯碱溶液清洗表面油污，其清洗原理为 (结合离子方程式和必要的语言解释)。
(2)为了使废铁屑与软锰矿在“酸浸”中充分反应，可采取的措施为 ；“酸浸”时主要发生反应的离子方程式为 。
(3)“滤渣1”中含有的主要成分为 。
(4)“氧化”过程中加入H2O2的量远超理论量的原因为 。
(5)加入CaCO3能“除铁、铝”的原因为 。
(6)“沉锰”时发生反应的离子方程式为 。
(7)MnO2的正交(棱与棱之间的夹角均为)晶胞结构如下图所示，晶胞参数分别为、、。其中Mn的配位数为 ；用NA表示阿伏加德罗常数的值，该晶体的密度为 。
15．（2022·河北秦皇岛·统考三模）利用“铁脱络-化学沉淀法”回收电镀废水中镍的流程如图。
已知，①废水中镍主要以NiR2络合物形式存在，其在水溶液中存在平街：NiR2 (aq) Ni2+ (aq)+ 2R- (aq，有机配体)K=1.6 ×10-14
②常温下，Ksp[Fe(OH)3]=1×10-39，Ksp[Ni(OH)2]=1. 6×10-15
③“脱络”(指NiR2转化成Ni2+ )过程中，反应历程如下：
i.Fe2++H2O2=Fe3++OH-+·OH；
ii.R-+·OH=OH-+ ·R；
iii. H2O2+2·OH=O2 ↑+2H2O。
(1)·OH的电子式为 。
(2)①根据·OH与H2O2的反应历程，分析“脱络”时加入的Fe2+的作用机制： 。
②实验测得H2O2加入量对溶液中镍回收率的影响如图所示。由图可知，当加入H2O2的量为 g·L-1时，镍回收效果最好；当加入H2O2的量较大时， 镍回收率下降，可能的原因是 。
(3)常温下 ，若“脱络”后的废水中 c(Ni2+ )=0. 01 mol·L-1，“沉淀”时先加入 NaOH至溶液的pH= ，使Fe3+恰好沉淀完全(Fe3+浓度为10-6 mol·L-1，忽略溶液体积变化)，此时 (填“有”或“无”)Ni(OH)2沉淀生成。
(4)取100 mL某电镀废水利用上述流程回收镍，得到2. 325 g Ni(OH)2沉淀，经计算该步骤中Ni2+的回收率为99. 97%；Ni(OH)2沉淀再经稀硫酸溶解、 、过滤，得到NiSO4·7H2O固体的质量为6.744g。试计算100mL该电镀废水中镍转化成NiSO4·7H2O的总回收率： (保留四位有效数字)。
16．（2021·河北石家庄·统考一模）铬系和非铬系铜镍电镀污泥均含有Cu(Ⅱ)、Ni(Ⅱ)、Fe(Ⅱ)、Al(Ⅲ)的氢氧化物，前者还含有Cr(Ⅲ)的氢氧化物，一种综合回收铜、镍的新工艺流程如下：
已知：
Ⅰ、FePO4、CrPO4、AlPO4、Ni3(PO4)2的Ksp依次为1.3×10 22、2.4×10 23、5.8×10 19、5.0×10 31。
Ⅱ．Cr及其化合物的性质与铝类似。
回答下列问题：
(1)“电解Ⅰ”时，需严格控制电压，除了回收铜之外，第二个目的是 ，可通过一种试剂证明第二个目的是否达成，该试剂为 (填化学式)。
(2)“除杂”时，若镍离子浓度为0.05mol·L 1，则应调整溶液中PO浓度范围为 mol·L 1 (溶液中离子浓度≤10-5mol·L 1时，认为该离子沉淀完全；=3.2)。
(3)“转溶”时，氢氧化钠加入量不宜过多，其原因为 (用离子方程式表示)。
(4)“浸出Ⅱ”时，采取了多次浸取的方式，其目的为 。
(5)“萃取Ⅱ”时，发生的反应为Cu(NH3)+2HR=CuR2+2NH+2NH3和Ni(NH3)+2HR=NiR2+2NH+4NH3和，则“反萃取Ⅱ”时含铜微粒发生反应的离子方程式为 。
(6)“电解Ⅱ”时，若维持电流强度为0.5A，电流效率为90%，电解8min，理论上可获得铜 g．(已知：电流效率是指电解时电极上实际沉积与理论沉积物质的量之比，F=96500C·mol-1)
(7)流程中除了有机相之外，可以循环利用的物质还有 (填化学式)。
17．（2021·河北·模拟预测）工业以炼钢污泥(主要成分为铁的氧化物，还含有CaO、SiO2、C等杂质)为原料制备脱硫剂活性Fe2O3·H2O，并用该脱硫剂处理沼气中H2S的流程如下：
(1)“还原”：还原时加入的废铁屑除了与Fe3+反应外，还与 (填离子符号)反应。
(2)“除杂”：若使还原后的滤液中Ca2+完全沉淀(离子浓度小于10-6 mol/L)，则滤液中c(F-)需大于 ；若溶液的pH偏低，将会导致CaF2沉淀不完全，其原因是 。
(3)“沉铁”：生成FeCO3沉淀的离子方程式为 。
(4)“脱硫、再生”：活性Fe2O3·H2O是一种固体脱硫剂(无水Fe2O3无脱硫作用)，其原理是将废气中的含硫化合物化学吸附到脱硫剂的孔隙中，发生反应改变其化学组成。当脱硫剂达到饱和后，即不再具有脱硫能力需要对其进行再生。利用活性Fe2O3·H2O脱除沼气中的H2S可转化成Fe2S3·H2O，其脱除及常温下再生的原理如图所示。
①“脱硫”反应的化学方程式为 。
②工业上要求脱除及再生整个过程温度不能超过90℃，原因是 ；多次“再生”后，脱硫剂的活性不断下降，脱硫效果明显变差的原因可能是 。
四、实验题
18．（2023·河北衡水·河北衡水中学校考模拟预测）硫代硫酸钠是最重要的硫代硫酸盐，易溶于水，不溶于乙醇，熔化，分解，具有较强的还原性和配位能力，是定量分析中的还原剂和冲洗照相底片的定影剂。
I．制备硫代硫酸钠的一种方法：。
(1)请选择制备的合适装置： (填序号)，对应的制备原理的化学方程式为 。
(2)将制得的硫代硫酸钠晶体粗品纯化后，再干燥得到纯净的硫代硫酸钠晶体。干燥时温度不能超过的原因： 。
Ⅱ．硫代硫酸钠性质探究：
(3)溶液溶液迅速变为紫黑色溶液颜色逐渐变浅最终呈浅绿色。
查资料知：
①(紫黑色) 快
② 慢
③ 慢
试结合已知条件从动力学角度解释溶液颜色变化的可能原因： 。
Ⅲ．硫代硫酸钠应用：
是实验室定量分析中的重要还原剂。为测定咸菜中亚硝酸根离子的含量(忽略硝酸根离子的干扰，取咸菜榨汁，收集榨出的液体，加入提取剂，过滤得到无色滤液，将该滤液稀释至体积为，取稀释后的滤液与过量的稀硫酸和碘化钾溶液的混合液反应，再滴加几滴淀粉溶液，用的溶液进行滴定，共消耗溶液的体积为。
(4)若配制的溶液，需要称量 晶体。
(5)①在碱式滴定管中装入溶液后，要先排放滴定管尖嘴处的气泡，其正确的图示为 (填字母)。
②该咸菜榨汁中亚硝酸根离子的含量为 (已知：，)。下列操作引起测量结果偏高的是 (填字母)。
A．配制溶液时俯视容量瓶刻线
B．称取固体时药品和砝码位置放反
C．滴定终点时俯视读数
D．碱式滴定管未润洗
19．（2023·河北沧州·沧县中学校考模拟预测）钯(Pd)是航空、航天等高科技领域以及汽车制造业不可缺少的关键材料。某化学兴趣小组利用CO和PdCl2反应制取Pd，并测定PdCl2中钯的含量，实验装置如图所示(部分仪器省略)。已知甲酸为无色易挥发的液体。
回答下列问题：
(1)仪器X的名称为 ，与普通的分液漏斗相比，该仪器的优点为 。
(2)A为制取 气体的装置，当加热到80~90℃时，撤去酒精灯，然后滴加甲酸，此时三颈烧瓶中发生反应的化学方程式为 ，浓硫酸除作催化剂外，还起 的作用。
(3)B中NaOH溶液的作用为 。C中产生黑色粉末状沉淀，且溶液的pH减小，则C中发生反应的离子方程式为 。
(4)某同学指出该实验存在缺陷，改进的措施为在上述装置末端连接 装置(填字母)。
(5)丁二酮肟钯重量法因其特效性一直沿用作钯的标准测定方法。在酸性溶液中钯离子能与丁二酮肟形成螯合物沉淀，利用丁二酮肟钯与钯之间的换算因数(钯元素在丁二酮肟钯中所占质量比)可计算钯的含量。测定PdCl2样品中钯的含量的实验步骤如下：
①准确称取m1gPdCl2样品，加入2mL盐酸，加热溶解，加入一定量的水稀释；
②加入足量的丁二酮肟乙醇溶液，搅拌，静置陈化；
③过滤、洗涤、烘干至恒重，称量所得丁二酮肟钯的质量为。
已知丁二酮肟钯与钯之间的换算因数为0.316，则该PdCl2样品中钯的含量为 %(用含的代数式表示)。
20．（2023·河北沧州·统考二模）酒石酸氢钾(2，3-二羟基丁二酸氢钾，化学式为)是酿葡萄酒时的副产品，广泛用于食品、医药、化工、轻工等行业。它易溶于热水、酸及碱溶液，难溶于冷水，不溶于乙醇。实验室模拟工业制备酒石酸氢钾方法如下：
Ⅰ、将33g酒石酸(即2，3-二羟基丁二酸，化学式为)加入20mL水中，加热煮沸至全部溶解，趁热过滤。
Ⅱ、另取14g无水碳酸钾溶于10mL热水中，溶解后也趁热过滤。
Ⅲ、将步骤Ⅱ所得滤液慢慢加入到步骤Ⅰ所得酒石酸溶液中，直至溶液pH约为2为止。反应过程中析出大量白色沉淀。冷却，吸滤出结晶物，用少量冷水洗涤，干燥即得产品酒石酸氢钾。请回答下列问题：
(1)步骤Ⅰ和步骤Ⅱ进行溶解时，为保证充分溶解，均采取的措施是 。
(2)为何将步骤Ⅱ所得滤液“慢慢”加入到步骤I所得酒石酸溶液中，请结合酒石酸和碳酸钾反应的化学方程式进行解释 。
(3)①步骤Ⅲ吸滤(也叫抽滤)操作所用到的仪器如图所示，其中抽气泵的作用是使吸滤瓶与安全瓶中 。
②利用该装置进行吸滤操作与普通过滤对比，其优点是 。
③进行吸滤操作时，需将析出的酒石酸氢钾晶体转移至上图所示吸滤装置中，转移时，在杯壁上往往还沾有少量晶体，需要用液体将杯壁上的晶体冲洗下来转移到吸滤装置中，下列最合适的液体是 。
A．氢氧化钾溶液 B．滤液 C．无水乙醇 D．热水
(4)步骤Ⅰ用少量冷水洗涤而不用热水的目的是 。
(5)称取酒石酸氢钾试样(假设杂质不参与反应)2.50g，加入60.00mL0.2000的氢氧化钠溶液与其充分反应，过量的氢氧化钠再用0.2000硫酸滴定，应选用 做指示剂，若最后测得消耗硫酸1.20mL。则试样中酒石酸氢钾的质量分数为 %(保留三位有效数字)。
21．（2023·河北张家口·统考一模）三氯化铬(CrCl3)可用作媒染剂和催化剂，易水解，650℃以上升华。某学习小组在实验室中用Cr2O3和CCl4制备无水CrCl3并测定产品纯度，进行如图实验探究。回答下列问题：
(1)制备无水CrCl3
①选择合适的装置，按气流方向，合理的连接顺序为 (用小写字母填空)。
②实验开始时，点燃酒精喷灯适合在水浴加热之 (填“前”或“后”)。
③该实验开始前，先通入一段时间N2的作用为 。
④已知制备CrCl3时同时生成的气体COCl2易水解，则制备CrCl3反应的化学方程式为 ，尾气处理时适合选用的试剂为 (填试剂名称)。
(2)测定产品纯度(杂质不参加反应)
已知：CrO(黄色，碱性)Cr2O(橙色，酸性)
准确称取mg产品，温水溶解后稀释至250mL，量取25.00mL溶液加入锥形瓶中，向其中加入足量Na2O2充分反应；将反应后溶液加硫酸酸化至橙色，煮沸、冷却后加入足量KI溶液；滴加淀粉作指示剂，用cmol L-1Na2S2O3标准溶液滴定(2S2O+I2=S4O+2I-)，达到滴定终点时消耗标准液的体积为VmL。
①准确量取25.00mL溶液所用仪器名称为 。
②硫酸酸化的主要作用为 。
③反应后溶液煮沸的目的为 。
④产品中CrCl3的质量分数为 。
22．（2023·河北·校联考三模）某化学兴趣小组的同学对氯气的制备及性质检验进行了改进。通过下列装置连续完成氯气的制备及漂白性、酸性、氧化性、与金属反应等性质的验证，防止了环境污染，体现了绿色化学思想。
回答下列问题：
(1)按实验设计的意图组装实验仪器，其连接顺序为a 。
(2)组装好仪器，检查装置的气密性，并加入相应的化学药品。实验过程中，B中发生反应的化学方程式为 ；观察到A中的实验现象为 。实验结束后，点燃酒精灯加热A，观察到的实验现象可说明氯气水溶液的 性是 (填“可逆”或“不可逆”)的。
(3)实验过程中，D处湿润的石蕊试纸的现象为 。C、D处发生的现象不同，说明 。
(4)E处湿润的淀粉KI试纸先变蓝而后变白，由蓝色变白色的化学方程式为 。
(5)实验过程中，干燥管G中的实验现象是 。
(6)测定实验结束后得到的尾气处理液中NaClO的浓度。实验如下：量取25.00mL实验结束后得到的尾气处理液，加入过量的稀硫酸和过量的KI晶体，振荡，充分反应(已知：ClO-+2I-+2H+=H2O+I2+2Cl-)后稀释至100mL，从中取出25.00mL，加入淀粉溶液作指示剂，用0.1000mol L-1Na2S2O3标准溶液滴定至终点(已知：I2+2S2O=2I-+S4O)，再重复实验两次，测得平均消耗Na2S2O3标准溶液20.00mL。得到的尾气处理液中NaClO的物质的量浓度为 (保留4位小数)。
23．（2022·河北·模拟预测）高纯二氧化锗主要用于生产光学及半导体用的锗材料等。在实验室以二氧化锗粗品(含和及少量无关杂质)为原料制备，然后使其水解得到晶体，再加热干燥制得纯度较高的。实验制备的装置图如下(加热及夹持装置已略去)：
i.相关物质的部分理化性质
物质 部分理化性质
不溶于水、盐酸、稀苛性碱溶液
熔点：1115℃，沸点：1200℃
熔点：-51.5℃，沸点：86.6℃；易水解
ii.(未配平)；
回答下列问题：
(1)仪器a的名称为 ；实验室用重铬酸钾与浓盐酸反应制备的离子方程式为 ；通入氯气的目的是 。
(2)为了防止烧瓶中盐酸浓度下降，实验过程中需要通过装置a不断滴加浓盐酸。盐酸保持较高浓度的原因为 。
(3)冷凝管中冷却水应从 (“b”或“c”)口进入；为达到最佳效果，水槽中加入冰水混合物，则仪器d的作用为 ；实验室中温度计有不同规格，本实验应可选用 (填字母标号)。
A．-30℃~20℃ B．0℃~50℃ C．50℃~100℃ D．100℃~150℃
(4)将d中的液体与蒸馏水按一定比例进行混合，静置，可得到晶体，此过程中的化学方程式为 。
(5)纯度测定
称取样品，在加热条件下溶解，用将其还原为，用标准溶液滴定，消耗体积，滴定指示剂为 ，样品纯度为 %(实验条件下未被氧化)。
24．（2022·河北沧州·统考二模）山梨酸钾是一种低毒、安全、高效的食品防腐剂，具有非常强的抑制霉菌与腐败菌的作用。一种制备方法如下：
名称 分子式 分子量 熔点(°C) 沸点(°C) 性质
山梨酸钾 C6H7O2 K 150 270(分解) — 易溶于水和乙醇
山梨酸 C6H8O2 112 132 228 微溶于水，易溶于有机溶剂
巴豆醛 C4 H6O 70 -76.5 104 微溶于水，可溶于有机溶剂
丙二酸 C3H4O4 104 135 140(分解) 易溶于水，与有机物可混溶
吡啶 C5H5N 79 -41.6 115.3 显碱性，可与山梨酸反应
I.制备山梨酸钾：
步骤1：在如图所示的反应装置中，加入5 g巴豆醛、10 g丙二酸和1 g吡啶，室温搅拌20分钟。
步骤2：缓慢升温至95 °C，保温95~100 °C反应3~4小时，待CO2放出后，用冰水浴降温至10°C以下，缓慢加入10%的稀硫酸，控制滴加速度使温度低于20°C，至pH约为4~5为止。
步骤3：冷冻过夜，抽滤，结晶用冰水洗涤，得山梨酸粗品。在95~100 °C水浴中，用60%乙醇溶解，抽滤，母液在-10~5°C下结晶，得山梨酸纯品。
步骤4：将山梨酸纯品、KOH、乙醇按2：1：8.6(质量比)倒入烧瓶中，并加入少量水，在60~70 °C水浴中搅拌，回流至反应液透明，迅速在冰水浴中冷却，所得晶体抽滤并烘干，即可得白色山梨酸钾晶体。
(1)仪器A的名称是 ；从平衡移动的角度解释“步骤1”中加入吡啶的作用 。
(2)“步骤2”中的加热方式采用油浴，不采用水浴，原因是 ；加入稀硫酸将pH调至4~5的目的是 。
(3)由山梨酸粗品制得纯品的提纯方法是 。
(4)若最终制得3.0 g山梨酸钾晶体，则产率为 %。
II.测定食品中山梨酸钾含量(杂质不参与反应)：
取待测食品m g，将其中的山梨酸钾浓缩、提取后，用盐酸酸化得白色晶体。将白色晶体用试剂X溶解后，配成250mL溶液。取25mL配好的溶液，以酚酞为指示剂，用cmol·L-1的标准NaOH溶液滴定，三次平行实验测得消耗标准液的平均体积为V mL。
(5)①溶解白色晶体的试剂X可选用 ；(填选项序号)
A．蒸馏水 B．乙醇 C．稀盐酸
②待测食品中山梨酸钾的质量分数为 %。(用含字母的代数式表示)
25．（2021·河北衡水·统考模拟预测）已知：是重要的硫-氮二元化合物，室温下为橙黄色的固体，178~187℃熔化并分解，可用氨气与反应制得。某同学利用下图装置制取，然后制取。已知：为红棕色液体，有刺激性臭味，熔点：，沸点：60℃，易水解。
反应步骤：①反应时先向三颈烧瓶中通入干燥的氯气，使硫粉与氯气在50℃下反应生成。
②待三颈烧瓶中的硫粉全部反应后，关闭B、C之间的止水夹，撤掉A、B装置。
③连接制氨气的装置，通入氨气，反应制得。
试回答下列问题。
(1)仪器a的名称为 ，a中三氧化铬(还原产物中铬为+3价)可与浓盐酸快速反应制得氯气，写出反应的离子方程式 。
(2)B装置中应选择的试剂为 。制取过程中，b导管末端应连接下图中的 (填序号)。
(3)向制得的中通入，生成的同时还生成一种常见固体单质和一种盐，写出反应的化学方程式 。所得产物分离后，检验所得盐中阳离子的具体操作步骤和现象 。
(4)在碱性条件下发生水解反应氮元素转化为氨气，用硼酸吸收，滴定氨气释放量可进一步测定的纯度。称取样品，加入NaOH溶液，并加热，释放出的氨气用足量硼酸溶液吸收[反应方程式为，假定反应过程中溶液体积不变]。反应后的硼酸溶滚，以甲基红-亚甲蓝为指示剂，再用的盐酸[滴定反应方程式为]进行滴定，重复三次实验。实验数据记录如下表所示：
实验序号 初始读数 最终读数
I 0.10 20.14
II 0.50 24.75
III 1.00 20.96
则制得的的纯度为 。
五、原理综合题
26．（2021·河北石家庄·统考一模）Ⅰ．天然气开采过程会产生大量含硫废水(硫元素的主要存在形式为)，可采用氧化法对其进行处理。
(1)下列事实中，能够比较氢硫酸与亚硫酸的酸性强弱的是___________(填标号)。
A．氢硫酸不能与碳酸氢钠溶液反应，而亚硫酸可以
B．氢硫酸的导电能力低于亚硫酸
C．常温下，的氢硫酸和亚硫酸的分别为4.5和2.1
D．氢硫酸的还原性强于亚硫酸
Ⅱ．已知：氧化还原反应可拆分为氧化、还原两个半反应，电极电势分别表示为和，电势差。如的。两组电对的电势差越大，反应的自发程度越大。
(2)各电对的电极电势与产物浓度的关系如图1所示，将体系中自发程度最大的反应记为ⅰ，反应ⅰ的离子方程式为 。各微粒的相对能量如下表：
相对能量 a b 0 c d e
已知反应ⅰ为放热反应，当有发生反应ⅰ时，释放的能量为 。(用含字母的代数式表示)
(3)时，向浓度为的溶液中加入一定量固体，在不同下的去除率随时间变化如图所示。
①实际生产中采取的去除条件，而不选择更低的原因为 。
②时，前的去除速率 ；实际生产中反应时间选择而不是更长，其原因为 。
(4)已知反应过程中还会发生如下两个反应(均未配平)：
ⅱ．
ⅲ
实验测得，在、时，的投加量对平衡体系中部分微粒浓度的影响如图所示。
①时，反应ⅲ的平衡常数 。
②结合反应ⅰ、ⅱ、ⅲ分析，当投加量高于时，单位体积内S的质量减小的原因为 。
参考答案：
1．B
【详解】A．稀释浓硫酸要把浓硫酸倒入水中并用玻璃棒不断拍拌，试管口和锥形并瓦口均太小，不能使用玻璃棒搅拌，且不利于散热，应该在烧杯中稀释浓硫酸，A项错误；
B．量筒的小刻度在下方，仰视时读数偏小，滴定管的零刻度在上方，仰视时读数偏大，B项正确；
C．溶液显碱性，不能用酸式滴定管盛装，C项错误；
D．配制溶液不需要容量瓶，D项错误；
故选B。
2．C
【详解】A．KCl固体溶于水可导电不能说明KCl中含有离子键，如HCl溶于水也能导电，但是HCl中为共价键，A错误；
B．高锰酸钾可氧化H2O2从而褪色，体现了H2O2具有还原性，B错误；
C．向饱和CaSO4溶液中滴加相同浓度的Na2CO3溶液，产生白色沉淀，说明Ksp(CaSO4)>Ksp(CaCO3)，C正确；
D．碳酸钠溶于水放热，碳酸氢钠溶于水吸热，则该固体为NaHCO3，D错误；
故答案选C。
3．B
【详解】A．灰指草木灰，主要成分为碳酸钾，取碱浣衣，涉及碳酸根离子水解，油脂水解，过程中不涉及氧化还原反应，故A错误；
B．涉及和铁的置换反应是氧化还原反应，故B正确；
C．浓酒和糟入甑，蒸令气上，涉及蒸馏过程，故C错误；
D．侯潮一过，明月天晴，半日晒出盐霜描述的是蒸发结晶，故D错误；
故答案为B。
4．B
【详解】A． 过氧化钠、过氧化钾与二氧化碳反应，镁在二氧化碳中燃烧，故钾、钠、镁等活泼金属着火时，不能用泡沫灭火器灭火，故A正确；
B． 葡萄糖是单糖，不能发生水解反应，故B错误；
C． 酸性溶液能与发生氧化还原反应从而除去，经过浓硫酸的洗气瓶除去中的水蒸气，得到干燥的，故C正确；
D． 锥形瓶用蒸馏水洗涤后无需干燥，不影响待测液中溶质物质的量，不影响测定结果；滴定管用蒸馏水洗涤后需经润洗才可使用，若不润洗，会使的滴定管中的溶液被稀释，浓度偏低，影响测定结果，故D正确；
故选B。
5．D
【详解】A．CuS的阴阳离子个数比为1:1，Ag2S的阴阳离子个数比为1:2，曲线Ⅰ在横轴与纵轴上的截距相同，因此曲线Ⅰ是CuS的溶解曲线，则曲线Ⅱ是的溶解曲线，A正确；
B．由曲线Ⅱ与纵轴交点的坐标可知，，则当时，，因此，B正确；
C．由曲线I与纵轴交点的坐标可知，，设M点的坐标为，则有，，解得，，因此M点的坐标为，C正确；
D．，，此温度下CuS的饱和溶液中，Ag2S的饱和溶液中，则此温度下的饱和溶液：，D错误；
答案选D。
6．C
【详解】A．ClO2具有强氧化性，能消毒杀菌，常用于自来水消毒，故A正确；
B．Fe2O3呈红色，常添加到油漆中作红色颜料，故B正确；
C．Na2CO3因碳酸根水解呈碱性，能与盐酸反应，但Na2CO3碱性比较强，对胃黏膜刺激过大，一般不用作治疗胃酸的药物成分，故C错误；
D．发动机火花塞须耐高温、耐腐蚀，钛合金具有耐高温、耐腐蚀的特性，故D正确；
答案选C。
7．C
【详解】A．丙三醇的结构简式为，球棍模型为，故A正确；
B．氢氧化钠是含有共价键的离子化合物，电子式为，故B正确；
C．摩擦剂方解石粉的主要成分是碳酸钙，溶于水的碳酸钙在溶液中完全电离，电离方程式为，故C错误；
D．氟化锌微溶于水，在溶液中存在如下溶解平衡，故D正确；
故选C。
8．B
【详解】A．次氯酸的酸性弱于碳酸，向溶液中滴加次氯酸不能制取，A错误；
B．、CO或均难溶于水，可用排水法收集，B正确；
C．将泥土加入蒸馏水中搅拌得到的是悬浊液，C错误；
D．溶液加热得到固体，灼烧得到，D错误；
故答案选B。
9．AD
【详解】A．铁粉和水蒸气反应生成氢气和四氧化三铁，氢气可以燃烧，收集后，用燃着的木条靠近会有爆鸣声，A正确；
B．草酸浓度相同，体积不同，且生成锰离子可作催化剂，不能探究浓度对反应速率的影响，B错误；
C．NaClO溶液具有漂白性，故不能用pH试纸测定NaClO溶液的pH，应该用pH计测定，C错误；
D．NaCl和KI浓度相同，向等浓度的NaCl和KI混合溶液中逐滴加入AgNO3溶液时，溶度积小的先形成沉淀，AgI为黄色沉淀，故先产生黄色沉淀，说明Ksp(AgCl)> Ksp (AgI)，D正确；
故选AD。
10．(1)
(2)60℃
(3) 将氧化成，便于完全沉淀
(4)已经除尽，没有除尽
(5)
(6)90%
【分析】电镀污泥中加稀硫酸酸浸，反应后酸浸液中含有Cu2+、Ni2+、Cr3+、Al3+、Fe2+、Fe3+、Ca2+、Mg2+等金属离子，加硫化钠沉铜，经过滤后所得滤渣CuS经一系列转化得到粗铜，所得滤液加入适量的双氧水，将氧化成，加氨水将Cr3+、Al3+、Fe3+转化为沉淀除去，加氟化钠将Ca2+、Mg2+转化为和沉淀除去，过滤后在滤液中加碳酸钠溶液，生成碱式碳酸镍［化学式为］沉淀，在所得沉淀中加稀硫酸溶解，经蒸发结晶得到粗品硫酸镍，据此分析解答。
【详解】（1）污泥中Cr以的形式存在，“酸浸”时与稀硫酸发生反应转化成硫酸铬，化学方程式为。
（2）由题图可知，60℃时铜沉淀率达到最大，此时镍损失率维持低位，继续升高温度，铜沉淀率不变，镍损失率略有上升，则“沉淀1”温度应控制为60℃。
（3）双氧水可将氧化成，便于加入氨水时完全沉淀，根据表中数据，为保证杂质离子完全沉淀，且不影响的存在，需要控制pH的范围为。
（4）根据和的溶度积常数进行计算，若溶液中，此时，已经除尽；，没有除尽。
（5）溶液中的与碳酸钠溶液中的发生水解反应生成和，配平可得反应的离子方程式为。
（6）根据题中数据计算可知，铜的回收率为。
11．(1) 控制高钛渣颗粒大小均匀，便于控制酸浸速率和进行程度 、
(2) 将还原为 防止提前水解使绿矾不纯或降低钛的回收率(产品产率)
(3)
(4)防止、被氧化变质
(5)B
(6) 分子晶体
【分析】高钛渣(含、和少量、和)经“筛分”后用硫酸酸浸，、FeTiO3与H2SO4反应转变为TiOSO4、，故得到含有H2SO4、TiOSO4、MgSO4、FeSO4、Fe2(SO4)3的混合溶液，微溶、SiO2没有溶解，过滤得到浸渣为 ，加入铁屑转化时还原体系中的，过滤，所得滤液经结晶得到绿矾，所得滤液在90°C下TiOSO4水解得到H2TiO3沉淀和H2SO4 ，过滤，煅烧发生反应，制得烧渣为；经过氯化冷凝时，转化为液态，在氩气中被镁还原得到Ti，Ti和多余的镁的混合物通过加稀盐酸、过滤，得到纯Ti。
【详解】（1）“筛分”可控制高钛渣颗粒大小均匀，有利于控制酸浸速率和进行程度；由转化关系知，浸渣的主要成分为原料中难溶于酸的和生成的。
（2）由流程信息，“酸浸”后生成，而“结晶”得到绿矾，故“转化”工序加入铁粉的目的为将还原为；在90℃时充分水解成，若“结晶”控制温度过高，会导致提前水解使制得的绿矾不纯，又会降低钛的回收率(或产品产率)。
（3）由信息，在90℃时水解成，反应的离子方程式为
（4）“热还原”时，需要在氩气氛围下进行的原因为防止、被氧化变质。
（5）由信息，钛溶于浓盐酸，故可用稀盐酸分离生成的和多余的单质；
故选B。
（6）通常为液体，其晶体类型为分子晶体；由图知，甲、乙晶胞中均含有2个原子，故二者的空间利用率之比即为体积之比的倒数，计算得。
12．(1)AB
(2)3
(4)下口放出
(5)pH高于2.5时水解程度增强，pH低于2.5时酸性太强，平衡逆移沉锗率下降
(6) 四面体空隙 半径小于半径，所以氧化锌中离子键键能大，熔点高
【分析】工业废料除ZnO和少量外，还含有铟(In)、铋(Bi)、锗(Ge)的氧化物，加入稀硫酸，氧化锌和氧化铁和硫酸反应，过滤后浸液1中含有硫酸锌和硫酸铁，调节pH使铁离子沉淀，溶液浓缩结晶得到硫酸锌的晶体。浸渣加入70%硫酸，得到铋渣和浸液2，加入P2O4煤油进行萃取，有机相中加入盐酸进行反萃取，得到水相，再经过一系列处理德奥海绵铟。据此解答。
【详解】（1）适当升高温度可提高反应速率，提高“酸浸1”浸取率；酸浸过程中不断搅拌可增大接触面积，提高反应速率，提高“酸浸1”浸取率；将硫酸浓度增大到70%会浸出铟、锗，不可取；加大废料的用量不会提高“酸浸1”浸取率。
（2）“浸液1”中约为0.1 ，由，则，pH=6，当恰好沉淀时，由，则，pH=3；故应控制pH的范围为3
。
（4）实验室进行“萃取”时用到的玻璃仪器为分液漏斗和烧杯。其中水的密度大于煤油，应从分液漏斗的下口放出。
（5）“沉锗”的反应原理为，该操作中需调节pH为2.5，原因为pH高于2.5时水解程度增强，pH低于2.5时酸性太强，平衡逆移沉锗率下降。
（6）由晶胞结构可知位于构成的四面体空隙中，氧化锌的熔点高于硫化锌，原因为半径小于半径，所以氧化锌中离子键键能大，熔点高。
13．(1)
(2)
(3)取最后一次水洗液少量于试管中，加入AgNO3溶液，若无沉淀产生即证明钼酸已洗净
(4)
(5)95.0%
(6) 氧化性增强，会使碳钢钝化，腐蚀速率减慢 1∶1
(7) Mo2N 3
【分析】钼矿(主要成分MoS2)在空气中煅烧，发生反应：，则尾气主要为二氧化硫，MoO3加浓氨水得到钼酸铵溶液，发生反应：，过滤除去杂质，在钼酸铵溶液中加足量盐酸，发生复分解反应生成钼酸和氯化铵，钼酸(H2Mo2O7)微溶于冷水，过滤得到钼酸，钼酸高温下分解生成MoO3，MoO3再在高温下用氢气还原得到金属钼；钼矿精制得到精钼矿，精钼矿中加入氢氧化钠和次氯酸钠溶液，发生氧化还原反应：
，得到钼酸钠溶液，钼酸钠溶液经过蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥得到Na2MoO4·2H2O。
【详解】（1）钼元素位于第五周期，与铬同副族，其价电子排布式为，价电子排布图为；
（2）由分析可知，工业煅烧钼矿的尾气为二氧化硫，二氧化硫为酸性气体，能与氨水反应，反应的离子方程式为： ，答案为：；
（3）检验钼酸是否洗涤干净可以检验最后一次洗涤液中是否含有氯离子，具体操作为：取最后一次水洗液少量于试管中，加入AgNO3溶液，若无沉淀产生即证明钼酸已洗净，答案为：取最后一次水洗液少量于试管中，加入AgNO3溶液，若无沉淀产生即证明钼酸已洗净；
（4）由分析可知精钼矿制备钼酸钠时钼元素化合价升高到+6价，氯元素化合价降低到-1价根据电子转移守恒配平，化学方程式：，答案为：；
（5）达到最大去除率，要求MoO开始沉淀，MoO开始沉淀时溶液中，此时溶液中，的最大去除率为100%=95.0%，答案为：95.0%；
（6）①产生不同变化趋势的原因是：Cl-有利于碳钢的腐蚀，不利于碳钢的腐蚀，使得碳钢在盐酸中的腐蚀速率明显快于硫酸；硫酸溶液随着浓度的增大，氧化性增强，会使碳钢钝化，腐蚀速率减慢，答案为：氧化性增强，会使碳钢钝化，腐蚀速率减慢；
②根据图象，当钼酸钠和月桂酰肌氨酸都为150mg/L时，碳钢的腐蚀速率最慢，即要使碳素钢的缓蚀效果最优，钼酸钠和月桂酰肌氨酸的浓度比为1∶1，答案为：1∶1；
（7）根据题意黑球为Mo原子，位于8个顶点、6个面心，个数为，N原子位于4条棱心和体心，个数为4×+1=2，所以化学式为Mo2N，N原子填充在Mo原子立方晶格的八面体空隙中，所以N原子配位数是6，因化学式为Mo2N，所以Mo原子配位数是3，答案为：3。
14．(1)，温度升高水解程度增强，碱性增强使油污加速水解
(2) 将铁屑与软锰矿破碎为粉末，充分搅拌混合
(3)和
(4)生成的可催化的分解
(5)加入消耗，增大，从而沉淀和
(6)
(7) 6
【分析】MnCO3常用于医药、电焊条辅料等，以软锰矿(主要成分为MnO2，还含有少量Fe2O3、Al2O3、SiO2、MgO、CaO等)加入废铁屑，再加入硫酸进行酸浸，除去滤渣1为和，再加入双氧水氧化，再加入碳酸钙调节pH，除铁、铝，除去滤渣2为氢氧化铁、氢氧化铝，再加入氟化锰除钙、镁，得到滤渣3为氟化钙、氟化镁，再加入碳酸氢铵沉锰，最后制得MnCO3。
【详解】（1）热的纯碱溶液清洗表面油污的原理为，温度升高水解程度增强，碱性增强使油污加速水解；
（2）为了使废铁屑与软锰矿在“酸浸”中充分反应，可采取的措施为将铁屑与软锰矿破碎为粉末，充分搅拌混合；“酸浸”时主要发生反应的离子方程式为；
（3）不溶于酸，微溶于水，所以“滤渣1”中含有的成分为和；
（4）“氧化”过程中加入的量远超理论量的原因为生成的可催化的分解；
（5）加入能调节溶液酸度，从而起到“除铁、铝”的目的；
（6）“沉锰”时发生反应的离子方程式为；
（7）由图可知晶胞中的配位数为6，该晶体密度为。
15．(1)
(2) 生成羟基自由基，消耗有机配体R- ，使平衡NiR2 (aq)Ni2++ (aq)+ 2R- (aq)正向移动 0.45 反应iii速率加快，消耗较多·OH，不利于R-转化成·R
(3) 3 无
(4) 蒸发浓缩、冷却结晶 95.97%
【分析】废水中的NiR2经过脱络后得到含镍离子的废水，加氢氧化钠溶液沉淀后得到氢氧化镍沉淀，滤液中含少量的镍离子，经过后续处理得到氢氧化镍固体。
(1)
·OH的电子式为：；
(2)
从整个反应历程来看，羟基自由基能消耗有机配体，使“脱络”反应平衡正向移动移动，故答案为：生成羟基自由基，消耗有机配体R-，使平衡NiR2 (aq)Ni2++ (aq)+ 2R- (aq)正向移动；由图知，H2O2加入量为0. 45g/ L时，镍的回收效果最好；当H2O2加入量高于0. 45g/ L时，反应iii 速率加快，导致羟基自由基大量减少，不利于除镍；
(3)
Fe3+完全沉淀时c3(OH- )= mol3·L-3=1×10 -33 mol3 ·L-3，c(OH- )=1×10-11 mol/ L ，则c(H+)=1×10-3 mol/ L，即pH=3。此时Qc[Ni(OH)2]=0.01×(10-11)2=10-24< Ksp[Ni(OH)2]，故无Ni(OH)2沉淀生成；
(4)
要得到NiSO4·7H2O固体需要将氢氧化镍沉淀先用稀硫酸溶解，再经过蒸发浓缩，冷却结晶，过滤得到NiSO4·7H2O；Ni(OH)2沉淀转化成NiSO4·7H2O固体的转化率为(6.744g ÷281g/mol) ÷(2.325g÷93g/mol) × 100% = 96%，100 mL该电镀废水中镍转化成NiSO4·7H2O的总回收率为96%×99.97%≈95.97%。
16．(1) 将二价铁转化为三价铁 K3[Fe(CN)6]或KMnO4
(2)5.8×10－14 ~ 6.4×10－14
(3)Al(OH)3+OH =Al(OH)、Cr(OH)3+OH =Cr(OH)
(4)提高铜、镍元素的浸取率
(5)CuR2+2H+=Cu2++2HR
(6)0.07
(7)NH3·H2O或(NH4)2CO3；Na3PO4
【分析】铬系铜镍电镀污泥加入硫酸浸出，得到含有Cu2+、Ni2+、Fe2+、Al3+、Cr3+的滤液，电解滤液得到铜单质，同时将Fe2+氧化为Fe3+，然后加入磷酸钠得到FePO4、CrPO4、AlPO4沉淀，过滤后向沉淀中加入NaOH溶液，将磷酸盐沉淀转化为氢氧化物沉淀；非铬系铜镍电镀污泥加入氨水、碳酸铵浸取，过滤得到含有Cu(NH3)和Ni(NH3)的滤液，向滤液中加入HR进行萃取，分液后取有机相，水洗分液后加入硫酸进行反萃取，分液得到含Cu2+和Ni2+的水相，电解水相得到铜，电解液与铬系铜镍电镀污泥处理流程中除杂的滤液混合，之后再进行萃取、反萃取，得到硫酸镍。
(1)
铬系铜镍电镀污泥中Fe为二价，后续流程中得到的铁是三价，可知电解过程中除了回收铜之外，还将二价铁转化为三价铁；证明第二个目的是否达成，即检验溶液中是否还有Fe2+，可以用K3[Fe(CN)6]或KMnO4检验，若有Fe2+，现象分别为出现蓝色沉淀或紫红色褪色；
(2)
除杂的目的是使Fe3+、Cr3+、Al3+沉淀，Ni2+不沉淀，需要沉淀的三种离子中，Ksp[AlPO4]最大，所以只要保证Al3+完全沉淀，则Fe3+、Cr3+也一定完全沉淀，此时溶液中c(PO)==mol/L=5.8×10－14mol/L；Ni2+开始沉淀时c(PO)==mol/L=6.4×10－14mol/L，所以PO浓度范围为5.8×10－14 ~ 6.4×10－14mol/L；
(3)
Cr及其化合物的性质与铝类似，所以Al(OH)3、Cr(OH)3都具有两性，若NaOH过量，氢氧化物沉淀会溶解，离子方程式为Al(OH)3+OH =Al(OH)、Cr(OH)3+OH =Cr(OH)；
(4)
根据后续流程的处理可知“浸出Ⅱ”是为了得到Cu(NH3)和Ni(NH3)，多次浸取可以提高铜、镍元素的浸取率；
(5)
根据流程可知，反萃取的过程中CuR2在硫酸的作用下转化为Cu2+，离子方程式为CuR2+2H+=Cu2++2HR；
(6)
若维持电流强度为0.5A，电流效率为90%，电解8min即480s，则理论上转移电子数为mol×90%，所以获得的铜为mol×90%÷2×64g/mol=0.07g；
(7)
根据“萃取Ⅱ”时的反应可知，水相1中主要溶质为NH3·H2O、(NH4)2CO3，可以循环使用；转溶时磷酸盐沉淀转化为氢氧化物，所得滤液Ⅰ中主要溶质为Na3PO4，可以循环使用。
17．(1)H+
(2) pH偏低形成HF，导致溶液中F-浓度减小，CaF2沉淀不完全
(3)Fe2+++NH3·H2O=FeCO3↓++ H2O
(4) Fe2O3·H2O+3H2S=Fe2S3·H2O+3H2O 温度超过90℃，Fe2O3·H2O和Fe2S3·H2O均会发生分解 多次“再生”后，脱硫剂表面的大部分孔隙被S或其他物质覆盖，使得脱硫剂的活性下降
【详解】（1）还原时加入的废铁屑除了与Fe3+反应外，还与溶液中过量的硫酸电离产生的H+发生反应。
（2）由于CaF2的溶度积常数Ksp(CaF2)=1.44×10-10，c(Ca2+)=1.0×10-6 mol/L，则c(F-)=。
若溶液的pH偏低，，溶液中的H+与F-会形成弱酸HF，导致溶液中F-浓度减小，CaF2沉淀就不完全。
（3）在沉铁时，溶液中的Fe2+与、NH3·H2O反应产生FeCO3沉淀、和水，反应的离子方程式为：Fe2+++NH3·H2O=FeCO3↓++ H2O。
（4）①根据反应原理可知在“脱硫”反应中，Fe2O3·H2O和H2S反应产生Fe2S3·H2O和H2O，该反应的化学方程式为：Fe2O3·H2O+3H2S=Fe2S3·H2O+3H2O。
②工业上要求脱除及再生整个过程温度不能超过90℃，这是由于温度超过90℃，Fe2O3·H2O和Fe2S3·H2O均会发生分解。
多次“再生”后，脱硫剂的活性不断下降，脱硫效果明显变差的原因可能是由于多次“再生”后，脱硫剂表面的大部分孔隙被S或其他物质覆盖，使得脱硫剂的活性下降。
18．(1) A 或
或
(2)超过会造成晶体熔化，并且容易失去结晶水，或会分解
(3)络合反应(反应①)的活化能小于氧化还原反应(反应②③)的活化能
(4)2.5或2.48、2.480、2.4800
(5) B 92 BD
【详解】（1）亚硫酸钠与浓硫酸在不加热的情况下制备二氧化硫，实验过程中要控制反应速率，需要用A装置制取二氧化硫；如果用铜与浓硫酸 制取二氧化硫，则需要用B装置；
故答案为：A；或；
或B；；
（2）超过 40℃ 会造成晶体熔化，并且容易失去结晶水，或会分解，干燥硫代硫酸钠晶体时温度不能超过 40℃ ；
故答案为：超过 40℃ 会造成晶体熔化，并且容易失去结晶水，或会分解；
（3）络合反应(反应①)的活化能小于氧化还原反应(反应②③)的活化能，使得溶液颜色变化；
故答案为：络合反应(反应①)的活化能小于氧化还原反应(反应②③)的活化能；
（4），，则需要称量2.5gNa2S2O3 5H2O晶体；
故答案为：2.5g；
（5）①碱式滴定管胶管中藏有气泡，把橡皮管向上弯曲，出口上斜，挤捏玻璃珠，使溶液从尖嘴快速喷出，气泡即可随之排掉；
故答案为：B；
②消耗的Na2S2O3的物质的量为，根据方程式量的关系，则100mL亚硝酸根离子的含量为，则原1L溶液中含有亚硝酸根，则该咸菜中亚硝酸盐的含量；
A．配制溶液时俯视容量瓶刻度线，导致所配制的溶液浓度偏大，标准液的体积偏小，测定结果偏小，A不符合题意；
B．称量固体时，药品和砝码放反了，导致固体质量减小，所配制的标准液浓度偏小，标准液体积偏大，测定结果偏大，B符合题意；
C．滴定时俯视读数，读数偏小，标准液体积偏小，测定结果偏小，C不符合题意；
D．滴定管未润洗，导致标准液浓度偏小，标准液体积偏大，结果偏大，D符合题意；
故答案为：92；BD。
19．(1) 恒压滴液漏斗 平衡压强、使液体顺利滴下
(2) CO 脱水剂
(3) 除去挥发出的甲酸气体
(4)b、c
(5)
【分析】甲酸在浓硫酸脱水作用下生成CO，CO中混有挥发的HCOOH，用NaOH溶液除去HCOOH蒸气，再将CO通入PdCl2溶液中生成Pd单质，通过测定Pd单质的质量可测定PdCl2中钯的含量，据此分析解答。
【详解】（1）仪器X的名称为恒压滴液漏斗，与普通的分液漏斗相比，该仪器的优点为可以平衡压强，使液体顺利滴下。
（2）实验中利用CO和反应制取Pd，所以A为制取CO气体的装置，三颈烧瓶中发生反应的化学方程式为，浓硫酸起催化剂和脱水剂的作用。
（3）甲酸易挥发，生成的CO中含有挥发出的甲酸气体，所以B中NaOH溶液的作用为除去挥发出的甲酸气体。根据实验现象分析，C中产生的黑色粉末状沉淀为金属Pd，溶液pH减小，酸性增强，可知发生反应的离子方程式为。
（4）CO为污染性气体，该实验的缺陷为无尾气处理装置，而CO为可燃性气体，可用气球收集，也可以用点燃法除去，但C中反应生成，不能直接用酒精灯点燃，需要将除去后再点燃，所以可选用b或c装置。
（5）由题意可知丁二酮肟钯的质量乘以换算因数即为钯元素的质量，则该样品中钯的含量为。
20．(1)加热煮沸、热水溶解等
(2)该反应产生大量二氧化碳气体，产生大量泡沫，易导致液体溢出
(3) 压强减小 可加速过滤，并使沉淀抽吸得较干燥 B
(4)降低酒石酸氢钾的溶解度，减少溶解损失
(5) 酚酞 86.6
【详解】（1）为保证充分溶解，酒石酸采用了加热煮沸的方法，碳酸钾采用了用热水溶解的方法；
故答案为：加热煮沸、热水溶解等；
（2）酒石酸与碳酸钾反应生成酒石酸氢钾，说明酸过量，故生成二氧化碳气体，方程式为：，由于该反应放出大量气体，产生大量泡沫，会造成液体膨胀溢出，所以需要将步骤Ⅱ所得碳酸钾滤液“慢慢”加入到步骤Ⅰ所得酒石酸溶液中；
故答案为：该反应产生大量二氧化碳气体，产生大量泡沫，易导致液体溢出；
（3）①吸滤时抽气泵的作用是使吸滤瓶与安全瓶中压强减小。
②与普通过滤相比，吸滤的优点是装置内形成负压，可加速过滤，并使沉淀抽吸得较干燥。
③将析出的晶体转移至过滤装置时，若杯壁上有残留的晶体，将晶体冲洗下来并且不造成晶体损失，最合适的液体应该是用滤液冲洗，故答案选B，其他液体冲洗均会造成损失。
故答案为：压强减小；可加速过滤，并使沉淀抽吸得较干燥；B；
（4）酒石酸氢钾难溶于冷水，用冷水洗涤可降低其溶解度，减少其溶解损失。
故答案为：降低酒石酸氢钾的溶解度，减少溶解损失；
（5）滴定终点所得溶液含有溶质为酒石酸的正盐，其溶液显碱性，故选择在碱性范围内变色的指示剂——酚酞；NaOH总的物质的量为，过量的NaOH物质的量为，故与酒石酸氢钾反应的NaOH为，故酒石酸氢钾的物质的量为0.01152mol，质量分数为；
故答案为：酚酞；86.6。
21．(1) afgdeh 前 排尽装置中空气，防止产品变质 Cr2O3+3CCl42CrCl3+3COCl2 氢氧化钠溶液
(2) 酸式滴定管(或移液管) 将CrO充分转化为Cr2O 除去残留的H2O2和溶解的O2 ×100%
【分析】本题是一道无机物制备的实验题，实验前先用氮气排出装置中的空气，并且可以将四氯化碳吹入装置D中和Cr2O3发生反应生成产物，由于装置B中的出气管较细容易堵塞，故选择装置D，在尾气处理时要注意防倒吸，以此解题。
【详解】（1）①由实验目的和原理知，A为提供的装置，B和D均可用于反应器和接收产品的装置，但凝华后易堵塞B的导管，故适合选用D，C用于防止E中水蒸气进入D导致水解，E用于尾气处理.则按气流方向，合理的连接顺序为afgdeh；
②实验开始时，先通氮气排尽装置中空气后，点燃喷灯预热，再水浴加热提供可提高原料利用率，则点燃酒精喷灯适合在水浴加热之前；
③装置中有空气，实验开始时，通入的作用为排尽装置中空气，防止产品变质；
④由信息知，制备时与在高温条件下反应生成和，化学方程式为；气体水解生成和HCl，则尾气处理时适合选用的试剂为氢氧化钠溶液；
（2）①由对量器精确度的要求和物质性质知，量取25.00mL溶液所用仪器名称为酸式滴定管(或移液管)；
②将＋3价Cr氧化为＋6价，根据题给信息可知，硫酸酸化可使充分转化为；
③酸化后溶液中残留的和溶解的可氧化碘离子，影响测定的准确性，故反应后溶液煮沸的目的为除去残留的和溶解的，使测定结果更准确；
④由反应原理可得关系式：，则产品中的质量分数为。
22．(1)debcgfh
(2) Ca(ClO)2+4HCl=CaCl2+Cl2↑+2H2O 品红溶液褪色 漂白 不可逆
(3) 先变红后褪色 氯气没有漂白性
(4)I2+5Cl2+6H2O=2HIO3+10HCl
(5)钠燃烧并产生大量的白烟
(6)0.1600mol L-1
【分析】盐酸与次氯酸钙反应制取氯气，生成的氯气先通过F干燥后，再连接b口，依次检验氯气是否有漂白性，湿润淀粉KI试纸验证其氧化性，在通入盛有金属钠的干燥管中验证其与金属单质的反应，最后过量的氯气通入H中用NaOH溶液吸收，据此分析解答。
【详解】（1）由上述分析可知实验仪器的连接顺序为adebcgfh，故答案为：debcgfh；
（2）实验过程中，B中发生反应的化学方程式为Ca(ClO)2+4HCl=CaCl2+Cl2↑+2H2O；氯气通入A中能使品红褪色，实验结束后加热A，溶液不恢复红色，说明氯水的漂白性是不可逆过程，故答案为：Ca(ClO)2+4HCl=CaCl2+Cl2↑+2H2O；品红溶液褪色；漂白；不可逆；
（3）实验过程中，C处试纸不变色，D处湿润的石蕊试纸先变红后褪色，通过C、D现象对比可知氯气没有漂白性，故答案为：先变红后褪色；氯气没有漂白性；
（4）E处湿润的淀粉KI试纸先变蓝而后变白，变蓝是因为氯气与KI反应生成碘单质，碘遇淀粉变蓝，由蓝色变白色是因为碘单质与过量氯气反应生成HIO3，发生反应的化学方程式为I2+5Cl2+6H2O=2HIO3+10HCl，故答案为：I2+5Cl2+6H2O=2HIO3+10HCl；
（5）实验过程中，干燥管G中钠单质在氯气中燃烧，生成大量白烟(NaCl)，故答案为：钠燃烧并产生大量的白烟；
（6）由已知反应得关系式： ，n(Na2S2O3)=0.1000mol L-1×0.02L=0.002mol；则n(NaClO)=0.001mol；尾气处理液中NaClO的物质的量浓度为0.1600mol L-1，故答案为：0.1600mol L-1。
23．(1) 恒压滴液漏斗或恒压分液漏斗 加热条件下将氧化为
(2)保证氛围，防止水解
(3) c 收集冷却后的 C
(4)
(5) 淀粉溶液
【分析】在实验室以二氧化锗粗品(含和及少量无关杂质)为原料制备，然后使其水解得到晶体，再加热干燥制得纯度较高的。再对产品进行分析，确定其成分。
【详解】（1）仪器的名称为恒压滴液漏斗或恒压分液漏斗；实验室用重铬酸钾与浓盐酸反应制备的离子方程式为；二氧化锗可与浓盐酸反应生成，通入氯气的目的是加热条件下将氧化为；
（2）为了防止烧瓶中盐酸浓度下降，实验过程中需要通过装置不断滴加浓盐酸。盐酸保持较高浓度的原因为保证氛围，防止水解；
（3）根据逆流原则冷却水应从口进入；仪器用于收集冷却后的；结合信息中的理化性质可知，其沸点为86.6℃，可收集86℃~100℃的馏分，所选温度计的规格50℃~100℃为宜；
（4）将中的液体与蒸馏水按一定比例进行混合，静置，可得到晶体，该过程中发生水解反应，化学方程式为；
（5）结合信息可知，滴定终点生成，故用淀粉作为指示剂。配平方程式；，得到关系式：，消耗标准液中的，，故样品纯度为。
24．(1) 球形冷凝管 吡啶显碱性，可与山梨酸反应，使制备山梨酸的平衡正向移动，提高反应物转化率
(2) 反应温度接近水的沸点，且长时间加热，油浴更易控温 在酸性条件下，利用强酸制弱酸释放出与吡啶结合的山梨酸
(3)重结晶
(4)28
(5) B
【详解】（1）仪器A的名称叫作球形冷凝管，起到导气和冷凝回流的作用；吡啶显碱性，可与山梨酸反应，使制备山梨酸的平衡正向移动，提高反应物转化率；
（2）反应温度控制在95~100 °C，接近水的沸点，且长时间加热，油浴更易控温；在酸性条件下，利用强酸制弱酸释放出与吡啶结合的山梨酸；
（3）在95~100 °C水浴中，用60%乙醇溶解山梨酸粗品，抽滤，母液在-10~5°C下结晶，制得山梨酸纯品的提纯方法是重结晶；
（4）根据题干中反应方程式可判断得丙二酸过量，巴豆醛和山梨酸钾转化的物质的量之比为1:1，计算出5g巴豆醛理论上可制得山梨酸钾的质量为，则山梨酸钾的产率=；
（5）浓缩提纯后的山梨酸钾加盐酸酸化所得白色晶体为山梨酸，山梨酸微溶于水，不利于滴定时反应试剂间接触进行，A选项错误；山梨酸易溶于有机溶剂，使用乙醇溶解有利于增大它和后续滴加的氢氧化钠溶液的接触面积，使之充分反应，B选项正确；盐酸也会和NaOH发生反应，会给山梨酸的定量分析带来误差，C选项错误；故答案选B；参加反应的山梨酸钾和NaOH物质的量之比为1:1，则待测食品中山梨酸钾的质量分数为 。
25．(1) 蒸馏烧瓶
(2) 浓硫酸 C
(3) 取少量固体粉末于试管中，加入NaOH溶液并加热，在试管口放置湿润的红色石蕊试纸，若试纸变蓝色，则盐中的阳离子为铵根离子
(4)92%
【分析】硫粉与氯气在50℃下反应生成SCl2，SCl2与NH3反应生成产品S4N4，然后根据滴定的方法测定S4N4的纯度。
【详解】（1）a为蒸馏烧瓶，制取氯气时做氧化剂，将浓盐酸氧化为，反应的离子方程式为。
（2）制取时需要干燥的氯气，HCl与硫粉不反应，因此只需要干燥即可，洗气瓶中盛装的是浓硫酸。最后尾气处理时，为了防止进入水蒸气，只能选用盛碱石灰的干燥管。
（3）根据信息生成产物中的固体单质一定是硫单质，另一种盐一定是氯化铵，由此可写出反应的方程式为：。检验氯化铵中的阳离子采用的方法为取少量固体粉末于试管中，加入NaOH溶液并加热，在试管口放置湿润的红色石蕊试纸，若试纸变蓝色，则盐中的阳离子为铵根离子。
（4）结合反应方程式和原子守恒可以找出反应的关系式。实验Ⅱ数据与其他两组相差较大，舍去，消耗盐酸溶液平均体积为20.00mL。所以，的质量分数为。
26．(1)AC
(2) 2SO+2H2S+2H+=S2O+2S↓+3H2O 2a+2c+2d—b—3e
(3) pH＜5时，H2S溶解度降低，部分逸出造成环境污染 1.4×10—3 10min后H2S去除率增幅减小，会有H2S逸出造成环境污染
(4) Na2SO3投加量大于5g/L时，反应ⅲ的影响超过了反应ⅰ和反应ⅱ
【解析】（1）
A．氢硫酸不能与碳酸氢钠溶液反应说明氢硫酸的酸性弱于碳酸，亚硫酸可以与碳酸氢钠溶液反应说明亚硫酸的酸性强于碳酸，则氢硫酸的酸性弱于亚硫酸，故正确；
B．未明确是否为在相同条件下测定氢硫酸与亚硫酸的导电能力，无法比较氢硫酸与亚硫酸的酸性强弱，故错误；
C．常温下，相同浓度的氢硫酸溶液pH大于亚硫酸溶液说明氢硫酸的电离程度小于亚硫酸，故正确；
D．氢硫酸的还原性强于亚硫酸与酸性强弱无关，则氢硫酸的还原性强于亚硫酸不能氢硫酸与亚硫酸的酸性强弱，故错误；
故选BD；
（2）
由图可知，SO/ S2O与S/H2S两组电对的电势差越大，反应的自发程度越大，则反应ⅰ的离子方程式为2SO+2H2S+2H+=S2O+2S↓+3H2O，由反应热等于生成物的总能量与反应物总能量之差可知，反应△H=-(2a+2c+2d—b—3e )kJ/mol，则当有2mol氢硫酸反应时，放出的热量为(2a+2c+2d—b—3e)kJ，故答案为：2SO+2H2S+2H+=S2O+2S↓+3H2O；2a+2c+2d—b—3e；
（3）
①硫化氢气体溶于水得到氢硫酸溶液，氢硫酸在溶液中部分电离出氢离子，若溶液pH＜5，溶液中氢离子浓度增大，电离平衡左移，导致硫化氢气体的溶解度减小，会逸出造成环境污染，所以实际生产中采取溶液pH=5的去除条件，而不选择更低pH，故答案为：pH＜5时，H2S溶解度降低，部分逸出造成环境污染；
②由图可知，溶液pH=5时，10min时硫化氢的去除率为70%，设溶液的体积为1L，10min时硫化氢的去除速率为=1.4×10—3；由图可知，10min后，曲线斜率减小说明硫化氢去除率增幅减小，硫化氢不能完全被吸收，会有硫化氢逸出造成环境污染，故答案为：1.4×10—3；10min后H2S去除率增幅减小，会有H2S逸出造成环境污染；
（4）
①由图可知，T℃反应达到平衡时，S2O的浓度为0.015mol/L、SO的浓度为0.009mol/L，则反应的平衡常数K===，故答案为：；
②由方程式可知反应ⅰ和ⅱ生成硫单质，反应ⅲ消耗硫单质，由图可知，当Na2SO3投加量大于5g/L时，单位体积内硫单质的质量减小说明反应ⅲ的影响超过了反应ⅰ和反应ⅱ，故答案为：Na2SO3投加量大于5g/L时，反应ⅲ的影响超过了反应ⅰ和反应ⅱ。
试卷第1页，共3页
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