高中化学试题

硫酸锰在工业上广泛用于制电解猛、合成脂肪酸催化剂等。某科研小组利用软锰矿（主要成分为MnO₂，同时含少量铁、铝等的化合物）制备硫酸锰晶体，其工艺流程如下：

部分金属阳离子以氢氧化物形式完全沉淀时溶液的pH见下表：

沉淀物	Al(OH)3	Fe(OH)3	Fe(OH)2	Mn(OH)2
pH	5.2	3.2	9.7	10.4

已知溶液的pH大于9时氢氧化铝又开始溶解。
请回答下列问题：
（1）焙烧时一般需要把矿石粉碎，矿石粉碎的目的是_______________；高温焙烧时在实验室宜选择的主要仪器是______________。
（2）酸浸、过滤后再向滤液中加入MnO₂的目的是将溶液中的Fe^2＋氧化成Fe^3＋，该反应的离子方程式为 。
（3）在氧化的同时需要调节溶液的pH值，应调节pH的范围为 。滤渣A的成分除MnO₂外，还有_______________。
（4）滤液得到产品的实验操作步骤为蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥。检验产品已洗涤干净的实验操作为______________________________。
（5）工业生产中为了确定需要向滤液中加入多少MnO₂粉末，可准确量取10.00mL滤液用0.02mol/L酸性KMnO₄溶液滴定，判断滴定终点的方法是 ；若达滴定终点共消耗10.00mL酸性KMnO₄溶液，则滤液中Fe²⁺浓度是______________。
（6）MnO₂可作超级电容器材料。用惰性电极电解MnSO₄溶液可制得MnO₂，其阳极的电极反应式为：
__________________________________。

某校化学兴趣小组通过以下路线合成某镇静药物F：

已知：
①A属于苯的同系物，1molA完全燃烧需要9mol氧气；
②B核磁共振氢谱表明分子中有4种化学环境的氢，峰面积之比为2:2:2:1；
③。
（1）A中碳原子的杂化轨道类型有______；D分子中的官能团名称为_______，检验该官能团的化学试剂是_________________；（填名称）
（2）B转化为C的化学方程式为_________________________；
（3）E与C反应生成F的化学方程式为_______________，反应类型为_____________。
（4）2分子E反应生成一种含有3个6元环的有机物，该有机物的结构简式为_________。
（5）E有多种同分异构体，其中符合下列条件的同分异构体有几种___________。
①其水溶液遇FeCl₃溶液呈紫色；
②苯环上有2个取代基；
③能发生银镜反应

现有A、B、C、D、E五种位于周期表前四周期元素，其原子序数依次增大，相关信息如下表所示：

元素	性质
A	该元素的最外层电子数是次外层电子数的2倍
B	该元素形成的最简单氢化物常用作制冷剂
C	该元素是电负性最大的元素
D	该元素的一种氧化物具有磁性
E	E^＋原子核外有3层电子且各层均处于全满状态

根据以上信息，回答下列问题：
（1）A、B、C三种元素的第一电离能由大到小的顺序是 （用元素符号表示）；E基态原子价电子电子排布式是__________。
（2）BC₃分子的空间构型为 ，B和C两元素的氢化物的沸点相比较，较高的是 （写分子式）
（3）一定条件下，A元素可形成多种晶体。图1是其中某种晶体的一个晶胞，该晶胞中含有______个A原子。

（4）图2为D元素的单质形成的某种晶体的晶胞结构，已知该晶体的密度为a g/cm³，N_A为阿伏加德罗常数的值，则该晶胞的体积为_________cm³。
（5）向E的高价态硫酸盐溶液中逐滴滴加B的氢化物水溶液至过量，先出现沉淀，最后沉淀溶解形成溶液。写出此沉淀溶解的离子方程式：_ ___。

一定条件下存在反应：2E(g)+F(g)2G(g)△H＞0。现有三个体积相同的密闭容器Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ，按如下图所示投料，并在400℃条件下开始反应。达到平衡时，下列说法正确的是

A．容器I、Ⅲ中平衡常数相同

B．容器II、Ⅲ中反应达到平衡的时间：II＜III

C．容器Ⅱ、Ⅲ中的反应达平衡时，G的体积分数：II＞III

D．容器Ⅰ中E的转化率与容器Ⅱ中G的转化率之和大于1

下列溶液中粒子的物质的量浓度关系正确的是

A．0.1mol/L的KHA溶液，其pH＝10：c(K^+)＞c(A^2-)＞c(HA^-)＞c(OH^-)

B．常温下pH＝12氨水与pH＝2盐酸等体积混合，则溶液中：c(Cl^－)＞c(NH4^＋)＞c(H^＋)＞c(OH^－)

C．某溶液中存在的离子有S^2—、HS^—、OH^—、Na^+、H^+，则离子浓度的大小关系一定是：c(Na^+)＞c(S^2—)＞c(OH^—)＞c(HS^—)＞c(H^+)

D．将0.2mol·L^-1CH3COOH溶液与0.1mo1·L^-1NaOH溶液等体积混合：c(CH3COO^一)+c(CH3COOH)＝2c(Na^+)

能正确表示下列反应的离子方程式是

A．Fe3O4与稀硝酸反应：Fe3O4＋8H^＋＝Fe^2^＋＋2Fe^3^＋＋4H2O

B．NaHSO4溶液与Ba(OH)2溶液反应至中性：2H^+＋SO4^2-＋Ba^2+＋2OH^-＝BaSO4↓＋2H2O

C．用CH3COOH溶解CaCO3：CaCO3＋2H^＋=Ca^2^＋＋H2O＋CO2↑

D．向FeCl2溶液中加入少量K3[Fe(CN)6]溶液：4Fe^2++2[Fe(CN)6]^4-＝Fe4[Fe(CN)6]2↓

下列溶液中，离子浓度的关系一定正确的是

A．将等物质的量的KHC2O4和H2C2O4溶于水配成溶液：2c（K^+）=c（HC2O4^-）+c（H2C2O4）

B．在0.1 mol·L^-1氨水中滴加0.1mol·L^-1盐酸，刚好完全中和时pH＝a，则由水电离产生的c(OH^-)=10^-amol·L^-1

C．1L0.1mol·L^-1(NH4)2Fe(SO4)2·6H2O的溶液中：c(NH4^＋)＋c(Fe^2^＋)＋c(H^＋)＝c(OH^—)＋c (SO4^2—)

D．pH=8.3的NaHCO3溶液：c(Na^＋) ＞ c(HCO3^－) ＞ c(CO3^2^－)＞ c(H2CO3)

甲、乙、丙、丁为中学常见物质，其中甲、乙为单质，丙为氧化物，它们之间存在如图所示的转化关系：

下列说法正确的是

A．若甲、乙元素是同主族元素，根据元素周期表推测，此时乙单质可能是Si

B．若甲、乙均为金属单质，则丁所属的物质类别一定是碱性氧化物

C．若甲为金属单质，乙为非金属单质，则甲只能是Mg

D．若甲、乙元素是同周期元素，则该反应的化学方程式一定为:2F2 + 2H2O＝4HF + O2

【实验化学】制备水杨酸对正辛基苯基酯（）如下：
步骤一：将水杨酸晶体投入三颈烧瓶中，再加入氯苯，搅拌溶解后，加入无水三氯化铝。
步骤二：按下图所示装置装配好仪器，水浴加热控制温度在20～40℃之间，在搅拌下滴加SOCl₂，反应制得水杨酰氯。

该反应为：
（水杨酸）＋SOCl₂—→（水杨酰氯）＋HCl↑＋SO₂↑
步骤三：将三颈烧瓶中的混合液升温至80℃，再加入对正辛苯酚[]，温度控制在100℃左右，不断搅拌。
步骤四：过滤、蒸馏、减压过滤；酒精洗涤、干燥。
（1）步骤一中加入三氯化铝的作用是 。
（2）实验时，冷凝管中的水应从 进 出（选填“a”或“b”）；装置c的作用是 。
（3）步骤三中发生反应的化学方程式为 。
（4）步骤四减压过滤操作中，除烧杯、玻璃棒外，还必须使用的硅酸盐材料的仪器有 。
（5）步骤四减压过滤时，有时滤纸会穿孔，避免滤纸穿孔的措施是 。

(15分)铝热反应是铝的一个重要性质，该性质用途十分广泛，不仅被用于焊接钢轨，而且还常被用于冶炼高熔点的金属如钒、铬、锰等。

（1）某校化学兴趣小组同学，取磁性氧化铁按教材中的实验装置（如图甲）进行铝热反应，现象很壮观。取反应后的“铁块”溶于盐酸，向其中滴加KSCN溶液，发现溶液变血红色。出现这种现象的原因，除了可能混有没反应完的磁性氧化铁外，还有一个原因是 。
（2）若证明上述所得“铁块”中含有金属铝，可选择 （填试剂名称），所发生反应的离子方程式为 。
（3）为克服图甲的缺陷改用图乙装置进行铝热反应。取反应后的“铁块”溶于盐酸，向其中滴加KSCN溶液，溶液没有出现血红色。为测定该实验所得 “铁块”的成分，实验流程如图所示。

几种氢氧化物开始沉淀和完全沉淀的pH如下表所示。

	Fe^2+	Fe^3+	Al^3+	Mg^2+
开始沉淀时的pH	7.5	2.8	4.2	9.6
沉淀完全时的pH	9.0	4.0	5	11

①试剂A应选择 ，试剂B应选择 。（填序号）
A．稀盐酸
B．氧化铁
C．H₂O₂溶液
D．氨水
E．MgCO₃固体
②已知常温下Fe(OH)₃的Ksp＝1.1×10^－36，则反应Ⅲ后溶液中c(Fe³⁺)＝ mol·L^－1。
③灼烧完全的标志是 。
④若最终红色粉未M的质量为12.0 g，则该“铁块”的纯度是 。如果对所得过滤固体直接洗涤、烘干、称量，计算“铁块”的纯度，则计算结果会 （填“偏大”“偏小”或“无影响”），原因是 。

碱式碳酸镁[Mg_x(CO₃)_y(OH)_z•nH₂O表示]密度小，几乎不溶于水，但在水中引起轻微的碱性反应。不溶于乙醇，常温下不会分解，是橡胶制品的优良填料。工艺流程如下图：

（1）回答下列问题：
①生石灰是以石灰石与焦炭混合煅烧生成，焦炭的作用是： 。
②氢氧化镁浆液与CO₂反应的化学方程式为： 。
③碱式碳酸镁用乙醇洗涤的目的是： 。
（2）某同学将4.66g碱式碳酸镁样品置于硬质玻璃管中充分灼烧至恒重，将产生的气体先通过足量的浓硫酸，再通过足量的碱石灰，碱石灰质量增重1.76g。样品的固体残留率（固体样品的剩余质量/固体样品的起始质量×100%）随温度的变化如图所示。根据以上实验数据计算碱式碳酸铝镁样品中的n(OH^－): n(CO₃^2－)（写出计算过程）。

电解精炼铜时产生大量阳极泥，实验室用阳极泥（主要含有铜、银、金、铂、镍等）制备高纯硝酸银溶液和氧化铜。

（1）酸溶时银发生反应的离子方程式为 ；滤渣Ⅰ主要成分为 。
向溶液中通入氧气可以有效降低反应产的污染气体，其原因是 。
（2）热处理时产生棕色气体转移到酸溶池中，硝酸铜分解反应方程式为 ；热处理要保持温度200℃，且要保持一段时间，其目的是 和分离出铜。
（3）加入Al(OH)₃调节溶液的pH，使大部分杂质离子生成沉淀除去；操作中控制Al(OH)₃稍过量来获得纯净的硝酸银，Al(OH)₃稍过量的目的是 。

下列溶液中有关微粒的物质的量浓度关系正确的是

A．物质的量浓度相等的① (NH4)2SO4溶液、② NH4HCO3溶液、③ NH4Cl溶液中，pH的大小关系：②>①>③

B．常温下，将CH3COONa溶液和稀盐酸混合至溶液pH＝7：c(Na^＋)>c(CH3COO^－)>c(Cl^－)＝c(CH3COOH)>c(H^＋)＝c(OH^－)

C．常温下，pH＝6的NaHSO3溶液中：c(SO3^2-)－c(H2SO3)＝9.9×10^－7 mol·L^－1

D．物质的量浓度之比为1∶1的NaClO、NaHCO3混合溶液中：c(HClO)＋c(ClO^－)＝c(HCO3^-)＋c(CO3^2-)

菠菜营养丰富，在营养价值上是一种高效的补铁剂。但因草酸含量高，因而吃起来有涩味。某学校化学兴趣小组的同学拟通过实验探究以下问题：
①菠菜是否含有丰富的铁；
②菠菜中草酸及草酸盐的含量（以C₂O₄^2-计）；
通过上网查询，获得以下资料：草酸又名乙二酸，其酸性比乙酸稍强，草酸及其盐具有较强的还原性，其中草酸钙不溶于水。
他们设计的实验步骤如下：
Ⅰ．取菠菜样品，按如下步骤进行实验，观察实验现象。

Ⅱ．另取一份菠菜样品研磨成汁后，在少量开水中煮沸2～3 min，冷却后过滤得滤液。向滤液中加入足量Ca(OH)₂溶液，然后再加入足量试剂X，观察现象。并过滤得CaC₂O₄固体。
Ⅲ．用稀HCl溶解CaC₂O₄，并加水配制成100mL溶液．每次准确移取25.00mL该溶液，用0.0100mol•L^-1KMnO₄标准溶液滴定，平均消耗标准溶液VmL。（不考虑Cl^-被KMnO₄氧化。）
请回答以下问题：
（1）操作①中使用的仪器除三脚架、泥三角、酒精灯、玻璃棒外，还需要的硅酸盐质仪器 ，操作②的名称是 。
（2）通过资料分析，菠菜中的Fe是＋2价还是＋3价？ 。
步骤I中 （填现象）可以证明该结论？
（3）通过步骤Ⅱ可以确定菠菜中含有草酸类物质。由于滤液中含有CO₃^2-，故需加入试剂X排除CO₃^2-的干扰。
则X是 (写化学式)，加入试剂X后可观察到沉淀部分溶解。
（4）步骤Ⅲ中用到的玻璃仪器除烧杯、锥形瓶、胶头滴管、玻璃棒外，还有 ，该步骤中滴定操作的终点如何判断________________；所涉及的离子反应方程式 。
（5）若样品的质量为W g，则菠菜中草酸及草酸盐（以C₂O₄^2-计）的质量分数为___ __。

NiSO₄·6H₂O是一种绿色易溶于水的晶体，广泛用于镀镍、电池等，可由电镀废渣(除镍外，还含有铜、锌、铁等元素)为原料获得。操作步骤如下：

回答下列问题：
（1）向滤液Ⅰ中加入FeS是为了除去Cu²⁺、Zn²⁺等杂质，除去Cu²⁺的离子方程式为_______ 。
（2）常温下，用H₂O₂充分氧化Fe²⁺后，再调pH=4，目的是____ ___。
此时溶液中c(Fe³⁺)= ________ 。（已知25℃时，Fe(OH)₃的Ksp= 2.64×10^—39）。
（3）H₂O₂也可用NaClO₃代替，写出在酸性条件下用氯酸钠氧化Fe²⁺的离子方程式为： 。
（4）滤液Ⅲ溶质的主要成分是NiSO₄，加Na₂CO₃过滤后，再加适量稀硫酸溶解又生成NiSO₄，
这两步操作的 ______。
（5）操作Ⅰ的步骤是：调pH为2～3，蒸发浓缩，冷却结晶，过滤，用少量乙醇洗涤并晾干。
则“调pH为2～3”的目的是_________ ______。
（6）产品晶体中有时会混有少量的绿矾FeSO₄· 7H₂O 其原因可能是___ ______。