2.1 研究物质的实验方法 同步练习（含解析） 2023-2024学年高一上学期化学苏教版（2019）必修第一册
文档属性
| 名称 | 2.1 研究物质的实验方法 同步练习（含解析） 2023-2024学年高一上学期化学苏教版（2019）必修第一册 |  | |
| 格式 | docx | ||
| 文件大小 | 709.8KB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 苏教版（2019） | ||
| 科目 | 化学 | ||
| 更新时间 | 2023-11-24 12:38:03 | ||
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文档简介
2.1 研究物质的实验方法 同步练习
一、单选题
1．下列有关化学实验安全问题的叙述中错误的是（ ）
A．少量的浓硫酸沾到皮肤上时，可以直接用大量的水冲洗
B．凡是给玻璃仪器加热时，都要加垫石棉网，以防仪器炸裂
C．取用化学药品时，应特别注意观察药品包装容器的安全警示标记
D．闻任何化学药品的气味都不能使鼻子凑近药品
2．下列关于焰色反应的说法错误的是（ ）
A．金属单质无焰色反应
B．很多金属或它们的化合物灼烧时有焰色反应
C．透过蓝色钴玻璃观察钾元素焰色反应的颜色为紫色
D．每次焰色反应实验后都要将铂丝用稀盐酸洗净并灼烧
3．运输危险化学品时，下列为浓硫酸、NaOH溶液的标识的是（ ）
A B C D
爆炸品 三级放射性物品 腐蚀品 剧毒品
A．A B．B C．C D．D
4．下列行为符合安全要求的是（ ）
A．蒸发结晶时不用玻璃棒，直接加热蒸发皿内溶液
B．少量浓硫酸沾在皮肤上，应立即用NaOH溶液冲洗
C．将H2和O2的混合气体通过灼热的铜网，以除去其中的O2
D．实验室制氧气结束时，应先撤离水槽中导气管，再停止加热
5．分离植物油和水，用到下列实验装置的是（ ）
A． B．
C． D．
6．为了除去氯化钾中含有的少量硫酸镁和氯化钙杂质，需进行下列六项操作：①加水溶解 ②加热蒸发得到晶体 ③加入过量的氢氧化钡溶液 ④加入适量的盐酸 ⑤加入过量碳酸钾 ⑥过滤，先后次序正确的是（ ）
A．①④③⑤⑥② B．①⑤③④⑥②
C．①③④⑥⑤② D．①③⑤⑥④②
7．检验铵盐时，可将少许待测物放入试管中，然后（ ）
A．加热，将湿润的红色石蕊试纸放置于试管口检验
B．加水溶解，加入酸溶液观察现象
C．加入碱溶液，加热，滴入酚酞溶液
D．加入NaOH溶液，加热，将湿润的红色石蕊试纸放在试管口检验
8．利用红外光谱对有机化合物分子进行测试并记录，可初步判断该有机物分子拥有的（ ）
A．同分异构体数 B．原子个数
C．基团种类 D．共价键种类
9．用括号内试剂除去下列各物质中的少量杂质，不正确的是（ ）
A．乙烯中的二氧化硫（氢氧化钠溶液）
B．乙酸乙酯中的乙酸（饱和Na2CO3溶液）
C．乙烷中的乙烯（Br2水）
D．苯中的苯酚（Br2水）
10．下列实验操作或装置正确的是（ ）
A．点燃酒精灯
B．蒸馏
C．过滤
D．稀释浓硫酸
11．苯甲醛在浓 NaOH 溶液中反应生成苯甲酸钠和苯甲醇，反应后静置，液体分层。有关物质的物理性质如下：
苯甲醛 苯甲酸 苯甲醇
沸点/℃ 178.1 249.2 205.4
熔点/℃ -26 121.7 -15.3
溶解性（常温） 微溶于水，易溶于有机溶剂
下列说法错误的是（ ）
A．苯甲醛既发生了氧化反应，又发生了还原反应
B．用分液法分离出有机层，再用蒸馏法分离出苯甲醇
C．反应后的混合物直接加酸酸化，再用过滤法分离得到粗苯甲酸
D．制得的粗苯甲酸可以用重结晶法进一步提纯
12．下列实验操作中，先后顺序正确的是（ ）
A．制备乙酸乙酯时，将乙醇和乙酸依次加入到浓硫酸中
B．检验某溶液中是否含，应先加入BaCl2溶液，再加入稀硝酸
C．在实验过程中可先加药品，再检验气密性
D．在制取干燥纯净的氯气时，先使氯气通过饱和食盐水，后通过浓硫酸
13．做焰色反应实验用的铂丝，每试验一种样品后都必须进行的操作是（ ）
A．用水洗涤2～3次后再使用
B．用滤纸擦干后才可使用
C．用盐酸洗涤后，再在酒精灯火焰上灼烧到没有颜色，才可使用
D．用盐酸洗涤后，经蒸馏水冲洗，方可使用
14．有机物A的红外光谱和核磁共振氢谱如图所示，下列说法中错误的是（ ）
A．由红外光谱图可知，该有机物中至少有三种不同的共价键
B．由核磁共振氢谱图可知，该有机物分子中有三种不同化学环境的氢原子
C．若A的化学式为C2H6O，则其结构简式为CH3-O-CH3
D．由其核磁共振氢谱可知其分子中不同化学环境的氢原子的个数比
15．下列除杂的操作方法正确的是（ ）
A．NO中有少量的NO2：用水洗涤后再干燥
B．食盐中有少量的NH4Cl：加过量的烧碱溶液后加热蒸干
C．N2中有少量的O2：通过灼热的铜网
D．CO2中混有少量的SO2气体：通过饱和NaHSO3溶液洗气
16．金属铬(Cr) 常用于制造不锈钢和仪器仪表的金属表面镀铬。由FeCr2O4，(亚铬酸亚铁)制备Cr的流程如下(+6价铬元素在酸性条件下以Cr2O72-的形式存在)。下列说法错误的是（ ）
A．FeCr2O4中Cr元素的化合价为+3价
B．反应①中参加反应的FeCr2O4和Na2CO3的物质的量之比为3：1
C．反应③的化学方程式为Na2Cr2O7+2C Cr2O3+Na2CO3+CO↑
D．反应④中的Si可用Al来代替
二、综合题
17．根据如图装置图，回答下列问题：
写出仪器名称② ③ ；仪器①～④中，使用时必须检查是否漏水的有 （填序号）．
18．采用废铁屑还原软锰矿(软锰矿主要成分是，还含少量Fe、Mg、Ni、Si等元素的氧化物杂质)来制备Mn的工艺流程如图所示：
已知：①，；②溶液中某离子浓度时，认为该离子沉淀完全；③室温时生成氢氧化物的pH见下表
离子
开始沉淀的pH 7.5 2.7 8.1 7.7 8.3
完全沉淀的pH 9.7 3.7 9.4 8.4 9.8
回答下列问题：
（1）写出基态的价电子排布式 ，Fe元素在元素周期表中的位置为 。
（2）在“浸出液”中加入“”时发生反应的离子方程式为 ；硫酸酸化的可与(难溶于水)反应生成和，此反应的离子方程式为 。
（3）pH=5.5(室温)时，溶液中残余的的浓度为 ，加入MnS“除杂”后的滤渣为 。
（4）“沉锰”过程中温度和pH对和沉淀率的影响如下图所示。由图可知，“沉锰”的合适条件是 ，“沉锰”除去的杂质金属离子是 。
（5）若沉锰过程在pH为7.0条件下充分进行，反应温度对锰沉淀率的影响关系如图所示。当温度超过30℃，沉锰反应的锰沉淀率随温度升高而下降的原因是 。
19．化学在金属矿物的开发利用过程中具有重要的意义和作用.铝是一种重要的金属，如图是从铝土矿(主要成分是Al2O3，还含有少量Fe2O3、SiO2)中制备铝的工艺流程：
回答下列问题：
（1）铝原子的结构示意图为 。
（2）冶金工业上常用金属铝作还原剂冶炼钒、铬、锰等金属，请写出铝与MnO2在高温下反应的化学方程式： 。
（3）第①步灼烧，在实验室进行时需要用到下列仪器中的____(填字母)。
A．蒸发皿 B．烧杯 C．酒精灯 D．坩埚
（4）第②步用电解法冶炼Al，化学反应方程式为 。
（5）滤渣1的成分为 (填化学式)，检验其中所含金属元素的化学方法是 (写出实验操作步骤、现象和结论)。
20．铬及其化合物有许多独特的性质和用途。如炼钢时加入一定量的铬可得到不锈钢，K2Cr2O7是实验中常用的强氧化剂之一，利用含有铬、锌、钢、铁、镉(Cd)、钴(Co)等单质的工业废料回收铬的生产流程如图：
几种金属离子生成氢氧化物沉淀的pH见表：
氢氧化物 Fe(OH)3 Zn(OH)2 Cd(OH)2 Cr(OH)3
开始沉淀的pH 1.5 8 7.2 6
沉淀完全的pH 3.3 12 9.5 8
请回答下列问题：
（1）写出提高酸浸速率的措施 (写出两点)。
（2）酸浸时形成的金属离子的价态均相同，料渣中含有大量的CoAs合金，写出除钴时反应的离子方程式 ；若仅从试剂的经济角度考虑，试剂X最好是 ；氧化过程中铁、铬形成的离子均被氧化，则调pH时应将pH控制在 范围内，单质铬与试剂Y反应时，反应中二者消耗量n(Cr)：n(Y)= 。
（3）设计实验检验废液中是否含有Fe3+： 。
（4）已知常温下Ksp(CdCO3)=5.2×10-12，Ksp(CdS)=3.6×10-29。试剂Z是 (填“Na2CO3”或“Na2S”)时，Cd2+的去除效果较好。若用Na2S溶液处理CdCO3后，达到沉淀溶解平衡时溶液中c(S2-)=amol·L-1，则c()= 。
21．用工业制立德粉后的铅锌废渣(主要成分为ZnO和PbSO4，杂质为含Si、Fe(III)、Cu、Cd等元素的化合物)为原料，制活性氧化锌和黄色颜料铅铬黄，工业流程如图所示：
已知常温下Ksp(PbSO4)=1.6×10-5，Ksp(PbCO3)=7.4×10-14，Ksp[Fe(OH)3]=1.0×10-38。
（1）“碱浸”过程中PbSO4发生反应的离子方程式为 ，气体A的化学式为 。
（2）“酸浸”过程中，在常温下应控制pH不低于 。
（3）“沉降I”中发生沉降反应的离子方程式为 。
（4）滤液D中溶质的主要成分为 。
（5）以1t含锌元素10％的铅锌废渣制得活性氧化锌113.4kg，依据以上数据能否计算出锌元素的回收率。若能，写出计算结果，若不能，请说明理由。 。
（6）常温下NH3·H2O的电离常数Kb=1.8×10-5；碳酸的电离常数：Ka1=4.4×10-7，Ka2=5.6×10-11。该温度下某浓度的(NH4)2CO3溶液中c(NH4+)／c(NH3·H2O)=18。则溶液pH为 ，c(HCO3-)／c(H2CO3)= 。
答案解析部分
1．【答案】B
【解析】【解答】A.少量的浓硫酸沾到皮肤上时，可以直接用大量水冲洗，再用3%-5%的NaHCO3溶液涂上，故A不符合题意.；
B.给玻璃仪器加热，不一定都要加垫石棉网，有些化学仪器能直接进行加热，故B符合题意；
C.有些药品具有腐蚀性、毒性等，取用化学药品时，应特别注意观察药品包装容器上的安全警示标记，故C不符合题意；
D.闻化学药品的气味时，应用手在瓶口轻轻的扇动，使极少量的气体飘进鼻子中，不能将鼻子凑到集气瓶口去闻化学药品的气味，D不符合题意；
故答案为：B。
【分析】有的玻璃仪器可以直接加热，比如蒸发皿等。
2．【答案】A
【解析】【解答】很多金属或它们的化合物在灼烧时都会使火焰呈现特殊的颜色，这在化学上叫做焰色反应；
A.根据定义可知，无论某金属元素的单质还是化合物在灼烧时都呈现相同的特殊颜色，体现的是元素的性质，故A符合题意；
B.根据定义可知，某些金属或它们的化合物灼烧时有焰色反应，故B不符合题意；
C.钾元素的焰色反应的颜色为紫色,但要透过蓝色钴玻璃滤去火焰的黄光才能观察到，故C不符合题意；
D.铂丝要用盐酸来洗涤，更容易将铂丝上的物质洗去,且盐酸易挥发不会干扰实验,故D不符合题意；
故答案为：A。
【分析】焰色反应是某些金属元素的性质，需要注意的是钾元素颜色反应观察的方法和铂丝的处理。
3．【答案】C
【解析】【解答】A．常见的爆炸品有： 汽油、煤气、炮竹、硝酸铵、火药等
B．常见的三级放射性物品：金属铀、六氟化铀、金属钍、镭等
C．常见的腐蚀品：浓硫酸、NaOH溶液、浓硝酸、氢氧化钾等
D．常见的剧毒品：苯酚、氰化钾等
【分析】结合NaOH的性质，具有强腐蚀性，选择合适的标识，同时要注意不同标识的区别
4．【答案】D
【解析】【解答】A．蒸发结晶时要用玻璃棒不断搅拌，使液体受热均匀，防止液体由于受热不均匀发生飞溅，不能直接加热蒸发皿内溶液，A不符合题意；
B．少量浓硫酸沾在皮肤上，应立即用大量水冲洗，然后用稀的NaHCO3溶液涂抹，若用NaOH溶液冲洗，酸碱中和放热会灼伤皮肤，且氢氧化钠为强碱，会对皮肤造成二次伤害，B不符合题意；
C．H2中混有O2，加热混合物会发生爆炸，C不符合题意；
D．实验室制氧气结束时，为防止倒吸现象的发生，应先撤离水槽中导气管，再停止加热，D符合题意；
故答案为：D。
【分析】A．蒸发时需用玻璃棒搅拌，使液体受热均匀；
B．NaOH具有腐蚀性，不能直接接触皮肤；
C．可燃性的H2与O2混合加热会发生爆炸；
D．制氧气装置需要加热，若先停止加热会发生倒吸，可能会炸裂试管；
5．【答案】D
【解析】【解答】混合物中的植物油和水是互不相溶的液体，可用分液方法分离，为此选用D的实验装置，故答案为D。
【分析】分液用于分离互不相溶的液体。
6．【答案】D
【解析】【解答】解：除去氯化钾中含有的少量硫酸镁和氯化钙杂质，镁离子用过量的氢氧化溶液除去，钙离子用过量的碳酸钾溶液除去，同时可以除去过量的钡离子，过滤后，然后过量的氢氧根离子及碳酸根离子用适量的盐酸除去，蒸发溶液可得氯化钾固体，所以正确的顺序是①③⑤⑥④②，
故选D．
【分析】除去氯化钾中含有的少量硫酸镁和氯化钙杂质，选择碱除去镁离子，选择碳酸钾除去钙离子，最后加盐酸，以此来解答．
7．【答案】D
【解析】【解答】A.铵盐受热分解生成氨气的同时，往往也会生成酸性气体，如NH4Cl、NH4HCO3等，所以无法用湿润的红色石蕊试纸放置于试管口检验，故A不符合题意；
B.铵盐遇酸无明显变化，故B不符合题意；
C.铵盐与碱溶液混合后溶液呈碱性，滴入酚酞溶液变红证明溶液中有OH－，不能证明生成了氨分子，故C不符合题意；
D.若加热，生成的氨气逸出，使湿润的红色石蕊试纸变蓝，则可说明有氨分子生成，故D符合题意；
故答案为：D。
【分析】
A.生成氨气，但也可能会生成如二氧化碳之类的酸性气体，干扰实验；
B.铵盐均可溶于水且无颜色；
C.加入碱液后通过酚酞试液颜色变化检测铵盐，其引入的碱液本身就能使其变色，干扰实验；
D.加入碱液后检测其生成的气体，则排除酸性气体的干扰，可以检验。
8．【答案】C
【解析】【解答】解：组成分子的各种基团都有自己特定的红外特征吸收峰，利用红外光谱对有机化合物分子进行测试并记录，可以清晰的记录出不同基团的吸收峰，所以可初步判断该有机物分子拥有的基团种类，
故选C．
【分析】组成分子的各种基团都有自己特定的红外特征吸收峰，所以通过红外光谱可以判断有机物的基团种类．
9．【答案】D
【解析】【解答】解：A．二氧化硫与NaOH反应，而乙烯不能，则利用NaOH溶液、洗气可除杂，故A正确；
B．乙酸与碳酸钠反应后，与乙酸乙酯分层，则选择饱和碳酸钠溶液、分液可除杂，故B正确；
C．乙烯与溴水反应，而乙烷不能，则选择溴水、洗气可除杂，故C正确；
D．溴、三溴苯酚均易溶于苯，不能除杂，应选NaOH溶液、分液法除杂，故D错误；
故选D．
【分析】A．二氧化硫与NaOH反应，而乙烯不能；
B．乙酸与碳酸钠反应后，与乙酸乙酯分层；
C．乙烯与溴水反应，而乙烷不能；
D．溴、三溴苯酚均易溶于苯．
10．【答案】C
【解析】【解答】A．不能用燃着的酒精灯引燃另一酒精灯，易引起火灾，A不符合题意；
B．蒸馏时，温度计应在蒸馏烧瓶支管口附近，且冷却水的方向错误，B不符合题意；
C．过滤时要注意“一帖”、“二低”、“三靠”，本实验操作符合操作要求，C符合题意；
D．稀释浓硫酸时应将浓硫酸沿烧杯内壁缓慢加入，并不断用玻璃棒搅拌，以防酸液飞溅，D不符合题意．
故答案为：C
【分析】A.点燃酒精灯应用火柴；
B.温度计测的是蒸汽的温度，应置于支管口处，冷却水流向应与蒸汽流方向相反，增大冷凝效果；
C.过滤操作应遵循“一贴、二低、三靠”；
D.稀释浓硫酸，应将浓硫酸沿烧杯壁慢慢注入水中，并不断搅拌。
11．【答案】C
【解析】【解答】A．苯甲醛→苯甲酸，增加了氧原子，属于氧化反应，苯甲醛→苯甲醇，增加了氢原子，属于还原反应，所以苯甲醛既发生了氧化反应，又发生了还原反应，A不符合题意；
B．反应后的溶液分为有机层和水层，互不相溶，可用分液法分离，有机层中苯甲醛和苯甲醇的沸点相差较大，可用蒸馏法分离，B不符合题意；
C．反应后的溶液中加酸酸化，苯甲酸进入有机层，应该分液后蒸馏，C符合题意；
D．苯甲酸为无色、无味片状晶体，常温下，苯甲酸微溶于水，含杂质的粗苯甲酸可用重结晶法提纯，D不符合题意；
故答案为：C。
【分析】A、醛基既有氧化性又有还原性；
B、对于互不相溶的两种物质用分液法分离，互溶的两种物质用蒸馏法进行分离；
C、互溶的两种物质用蒸馏法进行分离；
D、根据表格数据提纯粗苯甲酸。
12．【答案】D
【解析】【解答】A．制备乙酸乙酯时，应将浓硫酸加入乙醇溶液中，待冷却后再加入乙酸，A不符合题意；
B．检验某溶液中是否含，应先加入稀盐酸将溶液酸化，以排除干扰离子，然后再滴加BaCl2溶液，硝酸可将亚硫酸氧化成硫酸根，B不符合题意；
C．在实验过程中应该先检验装置气密性，再装入药品，C不符合题意；
D． 在制取干燥纯净的氯气时，先使氯气通过饱和食盐水除去浓盐酸挥发出来的氯化氢气体，后通过浓硫酸干燥，D符合题意。
答案为：D。
【分析】A．注意浓硫酸应后加入；
B．注意的检验，酸化试剂的选择；
C．制气实验应先检验装置气密性；
D． 氯气中的杂质为氯化氢和水蒸气。
13．【答案】C
【解析】【解答】解：A、用水洗涤，铂丝上残留的物质不能全部清除，对实验造成干扰，故A错误；
B、用滤纸擦干净，铂丝上残留的物质不能全部清除，对实验造成干扰，故B错误；
C、用盐酸洗涤，再灼烧至跟酒精灯火焰颜色相同后再使用，去除了其它离子的干扰，且HCl受热以后会挥发，无残留，故C正确；
D、用盐酸洗涤，再用蒸馏水冲洗后使用，不能完全去除其它离子的干扰，故D错误；
故选C．
【分析】焰色反应最主要的就是无其他离子干扰，每次做完焰色反应实验后，铂丝会留有实验的物质，为除去实验物质用盐酸洗涤，再灼烧至跟酒精灯火焰颜色相同后再使用，盐酸可以溶解氧化物等杂质且易挥发，不会残留痕迹，所以选用盐酸洗涤．
14．【答案】C
【解析】【解答】A．由红外光谱图可知，有机物A一定含有 、 和 三种共价键，A项不符合题意；
B．核磁共振氢谱图中有三个信号峰证明含有3中不同化学环境的氢原子，B项不符合题意；
C．若A的化学式为C2H6O，由核磁共振氢谱图知该有机物分子中有三种不同化学环境的氢原子，且个数之比为1：2：3，推知A的结构简式为 ，C项符合题意；
D．由核磁共振氢谱图中有三个信号峰峰面积之比可知其分子中不同化学环境的氢原子的个数比，D项不符合题意；
故答案为：C。
【分析】A.由红外光谱可知分子中含有C-H键、C-O键、O-H键；
B.核磁共振氢谱有几个峰就有几种不同环境的氢原子；
D.核磁共振氢谱图中峰面积之比即为分子中不同化学环境的氢原子的个数比。
15．【答案】A
【解析】【解答】解：A．二氧化氮与水反应生成NO，可用于除杂，故A正确；
B．加入过量氢氧化钠，引入新杂质，可直接加热，也可加入适量的氢氧化钠溶液，然后蒸干，故B错误；
C．加热时，铜与氧气反应，可除杂，故C正确；
D．不能除去杂质，应用饱和碳酸氢钠溶液，故D错误．
故选AC．
【分析】A．二氧化氮与水反应生成NO；
B．加入过量氢氧化钠，引入新杂质；
C．加热时，铜与氧气反应；
D．不能除去杂质．
16．【答案】B
【解析】【解答】A.FeCr2O4中Fe为＋2价，O为－2价，根据化合物中化合价代数和为0可得，Cr的化合价为＋3价，选项正确，A不符合题意；
B.由流程可知，反应①中反应物为FeCr2O4、Na2CO3和O2，生成物中含有Fe2O3、Na2CrO4、CO2；根据得失电子守恒、原子守恒可得该反应的化学方程式为：4FeCr2O4＋8Na2CO3＋7O2=2Fe2O3＋8Na2CrO4＋8CO2；由反应的化学方程式可知，参加反应的FeCr2O4和Na2CO3的物质的量之比为1：2，选项错误，B符合题意；
C.由流程可知，反应③中反应物为Na2Cr2O4、C，生成物为Na2CO3、Cr2O3和CO，因此该反应的化学方程式为：Na2Cr2O4＋2CCr2O3＋Na2CO3＋CO↑，选项正确，C不符合题意；
D.反应④中Si起到还原作用，Al也具有强还原性，因此反应④中可用Al代替Si，选项正确，D不符合题意；
故答案为：B
【分析】A.根据化合物中化合价代数和为0进行计算；
B.根据发生反应的化学方程式进行分析；
C.根据流程信息确定反应物和生成物，从而分析反应的化学方程式是否正确；
D.根据Si在反应中的作用进行分析；
17．【答案】冷凝管；分液漏斗；③④
【解析】【解答】解：由图可知，②③分别为冷凝管、分液漏斗，上述仪器中，只有分液漏斗、容量瓶使用时必须检查是否漏水，
故答案为：冷凝管、分液漏斗； ③④．
【分析】由仪器图象可确定仪器名称，其中用于分液和配制溶液的仪器需要振荡，应检验是否漏水，以此解答该题．
18．【答案】（1）3d5；第四周期VIII族
（2）MnO2+2Fe2++4H+=Mn2++2Fe3++2H2O；5NaBiO3+2Mn2++ 14H+=5Bi3+ +2+ 5Na++7H2O
（3）；NiS
（4）45℃，pH为7.5；Mg2+
（5）温度超过30℃，NH4HCO3水解程度增大，释放出NH3和CO2，不利于“沉锰”
【解析】【解答】（1）Mn为25号元素，其价层电子排布为3d54s2，失去最外层2个电子形成Mn2+，所以锰离子的价层电子排布式为3d5；Fe元素在元素周期表中的位置为第四周期VIII族。
（2）“酸浸”后的滤液中含有Fe2+，向“浸出液”中添加适量MnO2的目的是将溶液中Fe2+全部氧化为Fe3+，该过程中Mn元素由+4价下降到+2价，Fe元素由+2价上升到+3价，根据得失电子守恒和电荷守恒配平离子方程式为：MnO2+2Fe2++4H+=Mn2++2Fe3++2H2O；硫酸酸化的可与(难溶于水)反应生成和，此反应的离子方程式为：5NaBiO3+2Mn2++ 14H+=5Bi3+ +2+ 5Na++7H2O。
（3）有表格数据可知，Fe3+完全沉淀时溶液的pH=3.7，溶液中c(OH-)= ，溶液中某离子浓度时，认为该离子沉淀完全，则，pH=5.5(室温)时，溶液中c(OH-)= ，溶液中残余的的浓度为。根据已知信息，>，则加入MnS“除杂”后生成NiS，过滤得到滤渣NiS。
（4）沉锰”过程中锰离子沉淀率越高、镁离子沉淀率越低对应的温度和pH就是“沉锰”的合适条件，由图可知，“沉锰”的合适条件是温度为45℃，pH为7.5；“沉锰除去的杂质金属离子是Mg2+。
（5）温度超过30℃，NH4HCO3水解程度增大，释放出NH3和CO2，不利于“沉锰”。
【分析】（1）锰原子丢失最外层2个电子后，其离子电子排布式为3d5；
（2）二氧化锰和亚铁离子、氢离子反应生成锰离子、铁离子和水；
（3）结合氢氧化铁的溶度积和氢氧根浓度计算铁离子浓度；
（4）结合作图可以知道最合适温度为45℃ ，结合右图，可以知道最合适pH为7.5；
（5）碳酸氢铵随着温度升高会分解出氨气和二氧化碳。
19．【答案】（1）
（2）4Al+3MnO22Al2O3+3Mn
（3）C；D
（4）2Al2O3(熔融)4Al+3O2↑
（5）Fe2O3；取少量滤渣1于试管中，加入适量稀盐酸将其溶解，再滴入KSCN溶液，若溶液变为红色，则说明含有铁元素
【解析】【解答】由题给流程可知，向铝土矿中加入氢氧化钠溶液，将氧化铝、二氧化硅转化为偏铝酸钠、硅酸钠，氧化铁不与氢氧化钠溶液反应，过滤得到含有氧化铁的滤渣1和含有偏铝酸钠、硅酸钠的滤液1；向滤液1中加入足量的稀盐酸，硅酸钠溶液与盐酸反应转化为硅酸沉淀，偏铝酸钠与足量盐酸反应转化为氯化铝，过滤得到含有硅酸的滤渣2和含有氯化铝的滤液2；滤液2经多步处理得到氢氧化铝，氢氧化铝受热分解生成氧化铝，在冰晶石作用下电解熔融氧化铝制得金属铝。
(1)铝原子的核电荷数为13，核外有3个电子层，最外层电子数为3，原子的结构示意图为，故答案为：；
(2)铝在高温下与二氧化锰发生铝热反应生成氧化铝和锰，反应的化学方程式为，故答案为：4Al+3MnO22Al2O3+3Mn；
(3)实验室在坩埚中灼烧氢氧化铝制得氧化铝，需要用到的仪器为坩埚、坩埚钳、三脚架、泥三角、酒精灯，
故答案为：CD；
(4)由分析可知，第②步反应为在冰晶石作用下电解熔融氧化铝制得金属铝，反应的化学方程式为，故答案为：2Al2O3(熔融)4Al+3O2↑；
(5)由分析可知，滤渣1的成分为氧化铁，检验氧化铁中含有铁元素的操作为取少量滤渣1于试管中，加入适量稀盐酸将其溶解，再滴入硫氰化钾溶液，若溶液变为红色，则说明含有铁元素，故答案为：Fe2O3；取少量滤渣1于试管中，加入适量稀盐酸将其溶解，再滴入KSCN溶液，若溶液变为红色，则说明含有铁元素。
【分析】（1）铝为13号元素，根据电子排布的规律可以解题；
（2）铝和二氧化锰的反应为铝热法，结合铝热法的特点，可知产物为氧化铝和锰；
（3）灼烧为加热固体的装置，采用坩埚、酒精灯、泥三角、三脚架等仪器；
（4）电解冶炼铝，为电解熔融的氧化铝，产物为铝和氧气；
（5）氧化铁不溶于碱，可知滤渣1为氧化铁；检验铁离子的方法，需要先将氧化铁溶解于非氧化性酸，再滴加硫氰酸钾溶液。
20．【答案】（1）将废料粉碎、适当升高温度
（2）As2O5+2Co2++7Zn+10H+=7Zn2++2CoAs+5H2O；空气；3.3≤pH<6.0；4：3
（3）取废液少许于试管中，滴加KSCN溶液，若溶液变血红色，则说明溶液中含有Fe3+，否则不含Fe3+
（4）Na2S；1.4a×1017mol L-1
【解析】【解答】含有铬、锌、钢、铁、镉(Cd)、钴(Co)等单质的工业废料，加入稀硫酸后得到铜单质和其他二价金属离子，加入Zn和As2O3除钴，在料渣里得到CoAs，通入空气，将亚铁离子氧化为铁离子，加入ZnO调节pH至3.3≤pH＜6.0，使得铁离子生成氢氧化铁除去，电解废液，得到单质铬，通入氧气，得到氧化铬，在废液中加入Na2S，得到含镉沉淀，据此解答。
(1)采用将废料粉碎以增大反应物接触面积、适当升高温度、适当增大硫酸浓度等都能提高酸浸速率，故答案为：将废料粉碎、适当升高温度；
(2)铁与稀硫酸反应生成Fe2+，其他金属(除铜外)也均转化为二价离子，锌将Co2+、As2O3还原为相应的单质，两种单质形成合金，离子反应为As2O3+2Co2++7Zn+10H+═7Zn2++2CoAs+5H2O，氧气、氯气、过氧化氢等氧化剂均能氧化Fe2+，但空气的经济价值最低，调pH时得到Fe(OH)3沉淀，为将铁离子除尽，且Co3+不沉淀，pH应不小于3.3，但要小于6.0，单质铬与氧气反应得到Cr2O3，反应中二者消耗量n(Cr)：n(Y)=4：3，故答案为：As2O3+2Co2++7Zn+10H+═7Zn2++2CoAs+5H2O；空气；3.3≤pH＜6.0；4：3；
(3)用KSCN 溶液检验Fe3+，取废液少许于试管中，滴加KSCN溶液，若溶液变红色，则说明溶液中含有Fe3+，否则不含Fe3+，故答案为：取废液少许于试管中，滴加KSCN溶液，若溶液变血红色，则说明溶液中含有Fe3+，否则不含Fe3+；
(4)CdCO3、CdS组成形式相同，相同条件下K较小的镉盐析出后，溶液中剩余的Cd2+的量较小，Cd2+去除率较好的是Na2S，由，，c(S2 )=a mol/L，则c()=1.4a×1017mol/L，故答案为：Na2S；1.4a×1017mol/L。
【分析】（1）提高酸浸速率的方法通常是增大接触面积、升高温度、增大酸浓度等；
（2）试剂X应该选择空气，因为来源更广泛；pH应该保证铁离子完全沉淀，而铬离子不受影响；
（3）铁离子的检验试剂采用硫氢酸钾，现象是变为血红色；
（4）Ksp越小，则溶解度越小，因此采用Na2S，根据Ksp和难溶电解质相互转化的化学方程式的化学平衡常数可以计算碳酸根的浓度。
21．【答案】（1）PbSO4 (s) + CO32─(aq) =PbCO3(s)+ SO42─ (aq)；CO2
（2）3
（3）2Pb2++ 2OH─+Cr2O72─=2PbCrO4↓+H2O
（4）(NH4)2SO4
（5）不能，除去铜、镉的过程中添加了锌粉，最终ZnO中的锌元素不完全来自于铅锌废渣，无法计算铅锌废渣中锌元素的回收率
（6）8；44
【解析】【解答】解：（1）已知：常温下Ksp(PbSO4)=1.6×10-5，Ksp(PbCO3)=7.4×10-14，所以“碱浸”过程中PbSO4发生反应的离子方程式为PbSO4 (s) + CO32─(aq) =PbCO3(s)+ SO42─ (aq)；“酸浸”后产生的气体为二氧化碳，化学式为CO2；正确答案：PbSO4 (s) + CO32─(aq) =PbCO3(s)+ SO42─ (aq)； CO2。
(2) “酸浸”过程中，若pH过低，酸性强，铁与酸反应生成的有关铁的化合物进入滤液中，再加碱时，会出现氢氧化铁沉淀，根据c(Fe3+)=1×10-5mol/L时，Ksp[Fe(OH)3]= c(Fe3+)×c3(OH-)=1.0×10-38，c(OH-)=10-11mol/L，c(H+)=10-3 mol/L，pH=3，因此要想除去铁离子，在常温下应控制pH不低于3；正确答案：3。
(3)根据流程可知，Pb2+在碱性环境下与Cr2O72─反应生成PbCrO4，离子方程式为2Pb2++ 2OH─+Cr2O72─=2PbCrO4↓+H2O；正确答案：2Pb2++ 2OH─+Cr2O72─=2PbCrO4↓+H2O。
(4) 由图知滤液B中含有的离子为Zn2+ 、NH4+、 CO32-，加硫酸调节溶液的pH=6-6.5出现Zn2(OH)2CO3，滤液为(NH4)2SO4 ；正确答案：(NH4)2SO4。
(5) 除去铜、镉的过程中添加了锌粉，最终ZnO中的锌元素不完全来自于铅锌废渣，无法计算铅锌废渣中锌元素的回收率，所以结论为不能；正确答案：不能，除去铜、镉的过程中添加了锌粉，最终ZnO中的锌元素不完全来自于铅锌废渣，无法计算铅锌废渣中锌元素的回收率。
(6) 常温下NH3·H2O的电离常数Kb=1.8×10-5；则NH4+的水解平衡常数为1×10-14/1.8×10-5，溶液中存在：NH4++H2O=NH3·H2O+H+ 则c(NH3·H2O)×c(H+)/c(NH4+)=1×10-14/1.8×10-5，已知：c(NH4+)／c(NH3·H2O)=18，所以c(H+)=10-8mol/L，则溶液pH为8；溶液中存在HCO3-+H2O= H2CO3+OH-，碳酸的电离常数：Ka1=4.4×10-7，Ka2=5.6×10-11；可知Kh2= c(H2CO3)×c(OH-)/c(HCO3-)=1×10-14/4.4×10-7，又因为c(OH-)=10-6mol/L，所以c(HCO3-)／c(H2CO3)=44；正确答案：8；44。
【分析】（1）离子反应实质：往溶液中离子浓度减小的方向进行，Ksp(PbSO4)=1.6×10-5，Ksp(PbCO3)=7.4×10-14，故硫酸铅会转化为碳酸铅。碳酸铅跟硝酸反应，得到的气体为二氧化碳。
（2）当溶液中离子浓度小于1×10-5mol/L，视为沉淀完全，因此c(Fe3+)max=1×10-5mol/L，则此时c(OH-)=10-11mol/L，故pH不小于3
（3）碱性条件下铅离子转化铬酸铅，离子方程式为2Pb2++ 2OH─+Cr2O72─=2PbCrO4↓+H2O
（4）由图知滤液B中含有的离子为Zn2+ 、NH4+、 CO32-，加硫酸调节PH后锌离子，碳酸根离子被沉淀，则剩下的是铵根离子，和硫酸根离子，即为硫酸铵
（5）除去铜、镉的过程中添加了锌粉，无法计算
（6）Ka1=c(NH4+)·c（H+）／c(NH3·H2O)，由此可算出氢离子的浓度，从而可算出氢氧根离子的浓度，根据Ka2，可计算c(HCO3-)／c(H2CO3)。
一、单选题
1．下列有关化学实验安全问题的叙述中错误的是（ ）
A．少量的浓硫酸沾到皮肤上时，可以直接用大量的水冲洗
B．凡是给玻璃仪器加热时，都要加垫石棉网，以防仪器炸裂
C．取用化学药品时，应特别注意观察药品包装容器的安全警示标记
D．闻任何化学药品的气味都不能使鼻子凑近药品
2．下列关于焰色反应的说法错误的是（ ）
A．金属单质无焰色反应
B．很多金属或它们的化合物灼烧时有焰色反应
C．透过蓝色钴玻璃观察钾元素焰色反应的颜色为紫色
D．每次焰色反应实验后都要将铂丝用稀盐酸洗净并灼烧
3．运输危险化学品时，下列为浓硫酸、NaOH溶液的标识的是（ ）
A B C D
爆炸品 三级放射性物品 腐蚀品 剧毒品
A．A B．B C．C D．D
4．下列行为符合安全要求的是（ ）
A．蒸发结晶时不用玻璃棒，直接加热蒸发皿内溶液
B．少量浓硫酸沾在皮肤上，应立即用NaOH溶液冲洗
C．将H2和O2的混合气体通过灼热的铜网，以除去其中的O2
D．实验室制氧气结束时，应先撤离水槽中导气管，再停止加热
5．分离植物油和水，用到下列实验装置的是（ ）
A． B．
C． D．
6．为了除去氯化钾中含有的少量硫酸镁和氯化钙杂质，需进行下列六项操作：①加水溶解 ②加热蒸发得到晶体 ③加入过量的氢氧化钡溶液 ④加入适量的盐酸 ⑤加入过量碳酸钾 ⑥过滤，先后次序正确的是（ ）
A．①④③⑤⑥② B．①⑤③④⑥②
C．①③④⑥⑤② D．①③⑤⑥④②
7．检验铵盐时，可将少许待测物放入试管中，然后（ ）
A．加热，将湿润的红色石蕊试纸放置于试管口检验
B．加水溶解，加入酸溶液观察现象
C．加入碱溶液，加热，滴入酚酞溶液
D．加入NaOH溶液，加热，将湿润的红色石蕊试纸放在试管口检验
8．利用红外光谱对有机化合物分子进行测试并记录，可初步判断该有机物分子拥有的（ ）
A．同分异构体数 B．原子个数
C．基团种类 D．共价键种类
9．用括号内试剂除去下列各物质中的少量杂质，不正确的是（ ）
A．乙烯中的二氧化硫（氢氧化钠溶液）
B．乙酸乙酯中的乙酸（饱和Na2CO3溶液）
C．乙烷中的乙烯（Br2水）
D．苯中的苯酚（Br2水）
10．下列实验操作或装置正确的是（ ）
A．点燃酒精灯
B．蒸馏
C．过滤
D．稀释浓硫酸
11．苯甲醛在浓 NaOH 溶液中反应生成苯甲酸钠和苯甲醇，反应后静置，液体分层。有关物质的物理性质如下：
苯甲醛 苯甲酸 苯甲醇
沸点/℃ 178.1 249.2 205.4
熔点/℃ -26 121.7 -15.3
溶解性（常温） 微溶于水，易溶于有机溶剂
下列说法错误的是（ ）
A．苯甲醛既发生了氧化反应，又发生了还原反应
B．用分液法分离出有机层，再用蒸馏法分离出苯甲醇
C．反应后的混合物直接加酸酸化，再用过滤法分离得到粗苯甲酸
D．制得的粗苯甲酸可以用重结晶法进一步提纯
12．下列实验操作中，先后顺序正确的是（ ）
A．制备乙酸乙酯时，将乙醇和乙酸依次加入到浓硫酸中
B．检验某溶液中是否含，应先加入BaCl2溶液，再加入稀硝酸
C．在实验过程中可先加药品，再检验气密性
D．在制取干燥纯净的氯气时，先使氯气通过饱和食盐水，后通过浓硫酸
13．做焰色反应实验用的铂丝，每试验一种样品后都必须进行的操作是（ ）
A．用水洗涤2～3次后再使用
B．用滤纸擦干后才可使用
C．用盐酸洗涤后，再在酒精灯火焰上灼烧到没有颜色，才可使用
D．用盐酸洗涤后，经蒸馏水冲洗，方可使用
14．有机物A的红外光谱和核磁共振氢谱如图所示，下列说法中错误的是（ ）
A．由红外光谱图可知，该有机物中至少有三种不同的共价键
B．由核磁共振氢谱图可知，该有机物分子中有三种不同化学环境的氢原子
C．若A的化学式为C2H6O，则其结构简式为CH3-O-CH3
D．由其核磁共振氢谱可知其分子中不同化学环境的氢原子的个数比
15．下列除杂的操作方法正确的是（ ）
A．NO中有少量的NO2：用水洗涤后再干燥
B．食盐中有少量的NH4Cl：加过量的烧碱溶液后加热蒸干
C．N2中有少量的O2：通过灼热的铜网
D．CO2中混有少量的SO2气体：通过饱和NaHSO3溶液洗气
16．金属铬(Cr) 常用于制造不锈钢和仪器仪表的金属表面镀铬。由FeCr2O4，(亚铬酸亚铁)制备Cr的流程如下(+6价铬元素在酸性条件下以Cr2O72-的形式存在)。下列说法错误的是（ ）
A．FeCr2O4中Cr元素的化合价为+3价
B．反应①中参加反应的FeCr2O4和Na2CO3的物质的量之比为3：1
C．反应③的化学方程式为Na2Cr2O7+2C Cr2O3+Na2CO3+CO↑
D．反应④中的Si可用Al来代替
二、综合题
17．根据如图装置图，回答下列问题：
写出仪器名称② ③ ；仪器①～④中，使用时必须检查是否漏水的有 （填序号）．
18．采用废铁屑还原软锰矿(软锰矿主要成分是，还含少量Fe、Mg、Ni、Si等元素的氧化物杂质)来制备Mn的工艺流程如图所示：
已知：①，；②溶液中某离子浓度时，认为该离子沉淀完全；③室温时生成氢氧化物的pH见下表
离子
开始沉淀的pH 7.5 2.7 8.1 7.7 8.3
完全沉淀的pH 9.7 3.7 9.4 8.4 9.8
回答下列问题：
（1）写出基态的价电子排布式 ，Fe元素在元素周期表中的位置为 。
（2）在“浸出液”中加入“”时发生反应的离子方程式为 ；硫酸酸化的可与(难溶于水)反应生成和，此反应的离子方程式为 。
（3）pH=5.5(室温)时，溶液中残余的的浓度为 ，加入MnS“除杂”后的滤渣为 。
（4）“沉锰”过程中温度和pH对和沉淀率的影响如下图所示。由图可知，“沉锰”的合适条件是 ，“沉锰”除去的杂质金属离子是 。
（5）若沉锰过程在pH为7.0条件下充分进行，反应温度对锰沉淀率的影响关系如图所示。当温度超过30℃，沉锰反应的锰沉淀率随温度升高而下降的原因是 。
19．化学在金属矿物的开发利用过程中具有重要的意义和作用.铝是一种重要的金属，如图是从铝土矿(主要成分是Al2O3，还含有少量Fe2O3、SiO2)中制备铝的工艺流程：
回答下列问题：
（1）铝原子的结构示意图为 。
（2）冶金工业上常用金属铝作还原剂冶炼钒、铬、锰等金属，请写出铝与MnO2在高温下反应的化学方程式： 。
（3）第①步灼烧，在实验室进行时需要用到下列仪器中的____(填字母)。
A．蒸发皿 B．烧杯 C．酒精灯 D．坩埚
（4）第②步用电解法冶炼Al，化学反应方程式为 。
（5）滤渣1的成分为 (填化学式)，检验其中所含金属元素的化学方法是 (写出实验操作步骤、现象和结论)。
20．铬及其化合物有许多独特的性质和用途。如炼钢时加入一定量的铬可得到不锈钢，K2Cr2O7是实验中常用的强氧化剂之一，利用含有铬、锌、钢、铁、镉(Cd)、钴(Co)等单质的工业废料回收铬的生产流程如图：
几种金属离子生成氢氧化物沉淀的pH见表：
氢氧化物 Fe(OH)3 Zn(OH)2 Cd(OH)2 Cr(OH)3
开始沉淀的pH 1.5 8 7.2 6
沉淀完全的pH 3.3 12 9.5 8
请回答下列问题：
（1）写出提高酸浸速率的措施 (写出两点)。
（2）酸浸时形成的金属离子的价态均相同，料渣中含有大量的CoAs合金，写出除钴时反应的离子方程式 ；若仅从试剂的经济角度考虑，试剂X最好是 ；氧化过程中铁、铬形成的离子均被氧化，则调pH时应将pH控制在 范围内，单质铬与试剂Y反应时，反应中二者消耗量n(Cr)：n(Y)= 。
（3）设计实验检验废液中是否含有Fe3+： 。
（4）已知常温下Ksp(CdCO3)=5.2×10-12，Ksp(CdS)=3.6×10-29。试剂Z是 (填“Na2CO3”或“Na2S”)时，Cd2+的去除效果较好。若用Na2S溶液处理CdCO3后，达到沉淀溶解平衡时溶液中c(S2-)=amol·L-1，则c()= 。
21．用工业制立德粉后的铅锌废渣(主要成分为ZnO和PbSO4，杂质为含Si、Fe(III)、Cu、Cd等元素的化合物)为原料，制活性氧化锌和黄色颜料铅铬黄，工业流程如图所示：
已知常温下Ksp(PbSO4)=1.6×10-5，Ksp(PbCO3)=7.4×10-14，Ksp[Fe(OH)3]=1.0×10-38。
（1）“碱浸”过程中PbSO4发生反应的离子方程式为 ，气体A的化学式为 。
（2）“酸浸”过程中，在常温下应控制pH不低于 。
（3）“沉降I”中发生沉降反应的离子方程式为 。
（4）滤液D中溶质的主要成分为 。
（5）以1t含锌元素10％的铅锌废渣制得活性氧化锌113.4kg，依据以上数据能否计算出锌元素的回收率。若能，写出计算结果，若不能，请说明理由。 。
（6）常温下NH3·H2O的电离常数Kb=1.8×10-5；碳酸的电离常数：Ka1=4.4×10-7，Ka2=5.6×10-11。该温度下某浓度的(NH4)2CO3溶液中c(NH4+)／c(NH3·H2O)=18。则溶液pH为 ，c(HCO3-)／c(H2CO3)= 。
答案解析部分
1．【答案】B
【解析】【解答】A.少量的浓硫酸沾到皮肤上时，可以直接用大量水冲洗，再用3%-5%的NaHCO3溶液涂上，故A不符合题意.；
B.给玻璃仪器加热，不一定都要加垫石棉网，有些化学仪器能直接进行加热，故B符合题意；
C.有些药品具有腐蚀性、毒性等，取用化学药品时，应特别注意观察药品包装容器上的安全警示标记，故C不符合题意；
D.闻化学药品的气味时，应用手在瓶口轻轻的扇动，使极少量的气体飘进鼻子中，不能将鼻子凑到集气瓶口去闻化学药品的气味，D不符合题意；
故答案为：B。
【分析】有的玻璃仪器可以直接加热，比如蒸发皿等。
2．【答案】A
【解析】【解答】很多金属或它们的化合物在灼烧时都会使火焰呈现特殊的颜色，这在化学上叫做焰色反应；
A.根据定义可知，无论某金属元素的单质还是化合物在灼烧时都呈现相同的特殊颜色，体现的是元素的性质，故A符合题意；
B.根据定义可知，某些金属或它们的化合物灼烧时有焰色反应，故B不符合题意；
C.钾元素的焰色反应的颜色为紫色,但要透过蓝色钴玻璃滤去火焰的黄光才能观察到，故C不符合题意；
D.铂丝要用盐酸来洗涤，更容易将铂丝上的物质洗去,且盐酸易挥发不会干扰实验,故D不符合题意；
故答案为：A。
【分析】焰色反应是某些金属元素的性质，需要注意的是钾元素颜色反应观察的方法和铂丝的处理。
3．【答案】C
【解析】【解答】A．常见的爆炸品有： 汽油、煤气、炮竹、硝酸铵、火药等
B．常见的三级放射性物品：金属铀、六氟化铀、金属钍、镭等
C．常见的腐蚀品：浓硫酸、NaOH溶液、浓硝酸、氢氧化钾等
D．常见的剧毒品：苯酚、氰化钾等
【分析】结合NaOH的性质，具有强腐蚀性，选择合适的标识，同时要注意不同标识的区别
4．【答案】D
【解析】【解答】A．蒸发结晶时要用玻璃棒不断搅拌，使液体受热均匀，防止液体由于受热不均匀发生飞溅，不能直接加热蒸发皿内溶液，A不符合题意；
B．少量浓硫酸沾在皮肤上，应立即用大量水冲洗，然后用稀的NaHCO3溶液涂抹，若用NaOH溶液冲洗，酸碱中和放热会灼伤皮肤，且氢氧化钠为强碱，会对皮肤造成二次伤害，B不符合题意；
C．H2中混有O2，加热混合物会发生爆炸，C不符合题意；
D．实验室制氧气结束时，为防止倒吸现象的发生，应先撤离水槽中导气管，再停止加热，D符合题意；
故答案为：D。
【分析】A．蒸发时需用玻璃棒搅拌，使液体受热均匀；
B．NaOH具有腐蚀性，不能直接接触皮肤；
C．可燃性的H2与O2混合加热会发生爆炸；
D．制氧气装置需要加热，若先停止加热会发生倒吸，可能会炸裂试管；
5．【答案】D
【解析】【解答】混合物中的植物油和水是互不相溶的液体，可用分液方法分离，为此选用D的实验装置，故答案为D。
【分析】分液用于分离互不相溶的液体。
6．【答案】D
【解析】【解答】解：除去氯化钾中含有的少量硫酸镁和氯化钙杂质，镁离子用过量的氢氧化溶液除去，钙离子用过量的碳酸钾溶液除去，同时可以除去过量的钡离子，过滤后，然后过量的氢氧根离子及碳酸根离子用适量的盐酸除去，蒸发溶液可得氯化钾固体，所以正确的顺序是①③⑤⑥④②，
故选D．
【分析】除去氯化钾中含有的少量硫酸镁和氯化钙杂质，选择碱除去镁离子，选择碳酸钾除去钙离子，最后加盐酸，以此来解答．
7．【答案】D
【解析】【解答】A.铵盐受热分解生成氨气的同时，往往也会生成酸性气体，如NH4Cl、NH4HCO3等，所以无法用湿润的红色石蕊试纸放置于试管口检验，故A不符合题意；
B.铵盐遇酸无明显变化，故B不符合题意；
C.铵盐与碱溶液混合后溶液呈碱性，滴入酚酞溶液变红证明溶液中有OH－，不能证明生成了氨分子，故C不符合题意；
D.若加热，生成的氨气逸出，使湿润的红色石蕊试纸变蓝，则可说明有氨分子生成，故D符合题意；
故答案为：D。
【分析】
A.生成氨气，但也可能会生成如二氧化碳之类的酸性气体，干扰实验；
B.铵盐均可溶于水且无颜色；
C.加入碱液后通过酚酞试液颜色变化检测铵盐，其引入的碱液本身就能使其变色，干扰实验；
D.加入碱液后检测其生成的气体，则排除酸性气体的干扰，可以检验。
8．【答案】C
【解析】【解答】解：组成分子的各种基团都有自己特定的红外特征吸收峰，利用红外光谱对有机化合物分子进行测试并记录，可以清晰的记录出不同基团的吸收峰，所以可初步判断该有机物分子拥有的基团种类，
故选C．
【分析】组成分子的各种基团都有自己特定的红外特征吸收峰，所以通过红外光谱可以判断有机物的基团种类．
9．【答案】D
【解析】【解答】解：A．二氧化硫与NaOH反应，而乙烯不能，则利用NaOH溶液、洗气可除杂，故A正确；
B．乙酸与碳酸钠反应后，与乙酸乙酯分层，则选择饱和碳酸钠溶液、分液可除杂，故B正确；
C．乙烯与溴水反应，而乙烷不能，则选择溴水、洗气可除杂，故C正确；
D．溴、三溴苯酚均易溶于苯，不能除杂，应选NaOH溶液、分液法除杂，故D错误；
故选D．
【分析】A．二氧化硫与NaOH反应，而乙烯不能；
B．乙酸与碳酸钠反应后，与乙酸乙酯分层；
C．乙烯与溴水反应，而乙烷不能；
D．溴、三溴苯酚均易溶于苯．
10．【答案】C
【解析】【解答】A．不能用燃着的酒精灯引燃另一酒精灯，易引起火灾，A不符合题意；
B．蒸馏时，温度计应在蒸馏烧瓶支管口附近，且冷却水的方向错误，B不符合题意；
C．过滤时要注意“一帖”、“二低”、“三靠”，本实验操作符合操作要求，C符合题意；
D．稀释浓硫酸时应将浓硫酸沿烧杯内壁缓慢加入，并不断用玻璃棒搅拌，以防酸液飞溅，D不符合题意．
故答案为：C
【分析】A.点燃酒精灯应用火柴；
B.温度计测的是蒸汽的温度，应置于支管口处，冷却水流向应与蒸汽流方向相反，增大冷凝效果；
C.过滤操作应遵循“一贴、二低、三靠”；
D.稀释浓硫酸，应将浓硫酸沿烧杯壁慢慢注入水中，并不断搅拌。
11．【答案】C
【解析】【解答】A．苯甲醛→苯甲酸，增加了氧原子，属于氧化反应，苯甲醛→苯甲醇，增加了氢原子，属于还原反应，所以苯甲醛既发生了氧化反应，又发生了还原反应，A不符合题意；
B．反应后的溶液分为有机层和水层，互不相溶，可用分液法分离，有机层中苯甲醛和苯甲醇的沸点相差较大，可用蒸馏法分离，B不符合题意；
C．反应后的溶液中加酸酸化，苯甲酸进入有机层，应该分液后蒸馏，C符合题意；
D．苯甲酸为无色、无味片状晶体，常温下，苯甲酸微溶于水，含杂质的粗苯甲酸可用重结晶法提纯，D不符合题意；
故答案为：C。
【分析】A、醛基既有氧化性又有还原性；
B、对于互不相溶的两种物质用分液法分离，互溶的两种物质用蒸馏法进行分离；
C、互溶的两种物质用蒸馏法进行分离；
D、根据表格数据提纯粗苯甲酸。
12．【答案】D
【解析】【解答】A．制备乙酸乙酯时，应将浓硫酸加入乙醇溶液中，待冷却后再加入乙酸，A不符合题意；
B．检验某溶液中是否含，应先加入稀盐酸将溶液酸化，以排除干扰离子，然后再滴加BaCl2溶液，硝酸可将亚硫酸氧化成硫酸根，B不符合题意；
C．在实验过程中应该先检验装置气密性，再装入药品，C不符合题意；
D． 在制取干燥纯净的氯气时，先使氯气通过饱和食盐水除去浓盐酸挥发出来的氯化氢气体，后通过浓硫酸干燥，D符合题意。
答案为：D。
【分析】A．注意浓硫酸应后加入；
B．注意的检验，酸化试剂的选择；
C．制气实验应先检验装置气密性；
D． 氯气中的杂质为氯化氢和水蒸气。
13．【答案】C
【解析】【解答】解：A、用水洗涤，铂丝上残留的物质不能全部清除，对实验造成干扰，故A错误；
B、用滤纸擦干净，铂丝上残留的物质不能全部清除，对实验造成干扰，故B错误；
C、用盐酸洗涤，再灼烧至跟酒精灯火焰颜色相同后再使用，去除了其它离子的干扰，且HCl受热以后会挥发，无残留，故C正确；
D、用盐酸洗涤，再用蒸馏水冲洗后使用，不能完全去除其它离子的干扰，故D错误；
故选C．
【分析】焰色反应最主要的就是无其他离子干扰，每次做完焰色反应实验后，铂丝会留有实验的物质，为除去实验物质用盐酸洗涤，再灼烧至跟酒精灯火焰颜色相同后再使用，盐酸可以溶解氧化物等杂质且易挥发，不会残留痕迹，所以选用盐酸洗涤．
14．【答案】C
【解析】【解答】A．由红外光谱图可知，有机物A一定含有 、 和 三种共价键，A项不符合题意；
B．核磁共振氢谱图中有三个信号峰证明含有3中不同化学环境的氢原子，B项不符合题意；
C．若A的化学式为C2H6O，由核磁共振氢谱图知该有机物分子中有三种不同化学环境的氢原子，且个数之比为1：2：3，推知A的结构简式为 ，C项符合题意；
D．由核磁共振氢谱图中有三个信号峰峰面积之比可知其分子中不同化学环境的氢原子的个数比，D项不符合题意；
故答案为：C。
【分析】A.由红外光谱可知分子中含有C-H键、C-O键、O-H键；
B.核磁共振氢谱有几个峰就有几种不同环境的氢原子；
D.核磁共振氢谱图中峰面积之比即为分子中不同化学环境的氢原子的个数比。
15．【答案】A
【解析】【解答】解：A．二氧化氮与水反应生成NO，可用于除杂，故A正确；
B．加入过量氢氧化钠，引入新杂质，可直接加热，也可加入适量的氢氧化钠溶液，然后蒸干，故B错误；
C．加热时，铜与氧气反应，可除杂，故C正确；
D．不能除去杂质，应用饱和碳酸氢钠溶液，故D错误．
故选AC．
【分析】A．二氧化氮与水反应生成NO；
B．加入过量氢氧化钠，引入新杂质；
C．加热时，铜与氧气反应；
D．不能除去杂质．
16．【答案】B
【解析】【解答】A.FeCr2O4中Fe为＋2价，O为－2价，根据化合物中化合价代数和为0可得，Cr的化合价为＋3价，选项正确，A不符合题意；
B.由流程可知，反应①中反应物为FeCr2O4、Na2CO3和O2，生成物中含有Fe2O3、Na2CrO4、CO2；根据得失电子守恒、原子守恒可得该反应的化学方程式为：4FeCr2O4＋8Na2CO3＋7O2=2Fe2O3＋8Na2CrO4＋8CO2；由反应的化学方程式可知，参加反应的FeCr2O4和Na2CO3的物质的量之比为1：2，选项错误，B符合题意；
C.由流程可知，反应③中反应物为Na2Cr2O4、C，生成物为Na2CO3、Cr2O3和CO，因此该反应的化学方程式为：Na2Cr2O4＋2CCr2O3＋Na2CO3＋CO↑，选项正确，C不符合题意；
D.反应④中Si起到还原作用，Al也具有强还原性，因此反应④中可用Al代替Si，选项正确，D不符合题意；
故答案为：B
【分析】A.根据化合物中化合价代数和为0进行计算；
B.根据发生反应的化学方程式进行分析；
C.根据流程信息确定反应物和生成物，从而分析反应的化学方程式是否正确；
D.根据Si在反应中的作用进行分析；
17．【答案】冷凝管；分液漏斗；③④
【解析】【解答】解：由图可知，②③分别为冷凝管、分液漏斗，上述仪器中，只有分液漏斗、容量瓶使用时必须检查是否漏水，
故答案为：冷凝管、分液漏斗； ③④．
【分析】由仪器图象可确定仪器名称，其中用于分液和配制溶液的仪器需要振荡，应检验是否漏水，以此解答该题．
18．【答案】（1）3d5；第四周期VIII族
（2）MnO2+2Fe2++4H+=Mn2++2Fe3++2H2O；5NaBiO3+2Mn2++ 14H+=5Bi3+ +2+ 5Na++7H2O
（3）；NiS
（4）45℃，pH为7.5；Mg2+
（5）温度超过30℃，NH4HCO3水解程度增大，释放出NH3和CO2，不利于“沉锰”
【解析】【解答】（1）Mn为25号元素，其价层电子排布为3d54s2，失去最外层2个电子形成Mn2+，所以锰离子的价层电子排布式为3d5；Fe元素在元素周期表中的位置为第四周期VIII族。
（2）“酸浸”后的滤液中含有Fe2+，向“浸出液”中添加适量MnO2的目的是将溶液中Fe2+全部氧化为Fe3+，该过程中Mn元素由+4价下降到+2价，Fe元素由+2价上升到+3价，根据得失电子守恒和电荷守恒配平离子方程式为：MnO2+2Fe2++4H+=Mn2++2Fe3++2H2O；硫酸酸化的可与(难溶于水)反应生成和，此反应的离子方程式为：5NaBiO3+2Mn2++ 14H+=5Bi3+ +2+ 5Na++7H2O。
（3）有表格数据可知，Fe3+完全沉淀时溶液的pH=3.7，溶液中c(OH-)= ，溶液中某离子浓度时，认为该离子沉淀完全，则，pH=5.5(室温)时，溶液中c(OH-)= ，溶液中残余的的浓度为。根据已知信息，>，则加入MnS“除杂”后生成NiS，过滤得到滤渣NiS。
（4）沉锰”过程中锰离子沉淀率越高、镁离子沉淀率越低对应的温度和pH就是“沉锰”的合适条件，由图可知，“沉锰”的合适条件是温度为45℃，pH为7.5；“沉锰除去的杂质金属离子是Mg2+。
（5）温度超过30℃，NH4HCO3水解程度增大，释放出NH3和CO2，不利于“沉锰”。
【分析】（1）锰原子丢失最外层2个电子后，其离子电子排布式为3d5；
（2）二氧化锰和亚铁离子、氢离子反应生成锰离子、铁离子和水；
（3）结合氢氧化铁的溶度积和氢氧根浓度计算铁离子浓度；
（4）结合作图可以知道最合适温度为45℃ ，结合右图，可以知道最合适pH为7.5；
（5）碳酸氢铵随着温度升高会分解出氨气和二氧化碳。
19．【答案】（1）
（2）4Al+3MnO22Al2O3+3Mn
（3）C；D
（4）2Al2O3(熔融)4Al+3O2↑
（5）Fe2O3；取少量滤渣1于试管中，加入适量稀盐酸将其溶解，再滴入KSCN溶液，若溶液变为红色，则说明含有铁元素
【解析】【解答】由题给流程可知，向铝土矿中加入氢氧化钠溶液，将氧化铝、二氧化硅转化为偏铝酸钠、硅酸钠，氧化铁不与氢氧化钠溶液反应，过滤得到含有氧化铁的滤渣1和含有偏铝酸钠、硅酸钠的滤液1；向滤液1中加入足量的稀盐酸，硅酸钠溶液与盐酸反应转化为硅酸沉淀，偏铝酸钠与足量盐酸反应转化为氯化铝，过滤得到含有硅酸的滤渣2和含有氯化铝的滤液2；滤液2经多步处理得到氢氧化铝，氢氧化铝受热分解生成氧化铝，在冰晶石作用下电解熔融氧化铝制得金属铝。
(1)铝原子的核电荷数为13，核外有3个电子层，最外层电子数为3，原子的结构示意图为，故答案为：；
(2)铝在高温下与二氧化锰发生铝热反应生成氧化铝和锰，反应的化学方程式为，故答案为：4Al+3MnO22Al2O3+3Mn；
(3)实验室在坩埚中灼烧氢氧化铝制得氧化铝，需要用到的仪器为坩埚、坩埚钳、三脚架、泥三角、酒精灯，
故答案为：CD；
(4)由分析可知，第②步反应为在冰晶石作用下电解熔融氧化铝制得金属铝，反应的化学方程式为，故答案为：2Al2O3(熔融)4Al+3O2↑；
(5)由分析可知，滤渣1的成分为氧化铁，检验氧化铁中含有铁元素的操作为取少量滤渣1于试管中，加入适量稀盐酸将其溶解，再滴入硫氰化钾溶液，若溶液变为红色，则说明含有铁元素，故答案为：Fe2O3；取少量滤渣1于试管中，加入适量稀盐酸将其溶解，再滴入KSCN溶液，若溶液变为红色，则说明含有铁元素。
【分析】（1）铝为13号元素，根据电子排布的规律可以解题；
（2）铝和二氧化锰的反应为铝热法，结合铝热法的特点，可知产物为氧化铝和锰；
（3）灼烧为加热固体的装置，采用坩埚、酒精灯、泥三角、三脚架等仪器；
（4）电解冶炼铝，为电解熔融的氧化铝，产物为铝和氧气；
（5）氧化铁不溶于碱，可知滤渣1为氧化铁；检验铁离子的方法，需要先将氧化铁溶解于非氧化性酸，再滴加硫氰酸钾溶液。
20．【答案】（1）将废料粉碎、适当升高温度
（2）As2O5+2Co2++7Zn+10H+=7Zn2++2CoAs+5H2O；空气；3.3≤pH<6.0；4：3
（3）取废液少许于试管中，滴加KSCN溶液，若溶液变血红色，则说明溶液中含有Fe3+，否则不含Fe3+
（4）Na2S；1.4a×1017mol L-1
【解析】【解答】含有铬、锌、钢、铁、镉(Cd)、钴(Co)等单质的工业废料，加入稀硫酸后得到铜单质和其他二价金属离子，加入Zn和As2O3除钴，在料渣里得到CoAs，通入空气，将亚铁离子氧化为铁离子，加入ZnO调节pH至3.3≤pH＜6.0，使得铁离子生成氢氧化铁除去，电解废液，得到单质铬，通入氧气，得到氧化铬，在废液中加入Na2S，得到含镉沉淀，据此解答。
(1)采用将废料粉碎以增大反应物接触面积、适当升高温度、适当增大硫酸浓度等都能提高酸浸速率，故答案为：将废料粉碎、适当升高温度；
(2)铁与稀硫酸反应生成Fe2+，其他金属(除铜外)也均转化为二价离子，锌将Co2+、As2O3还原为相应的单质，两种单质形成合金，离子反应为As2O3+2Co2++7Zn+10H+═7Zn2++2CoAs+5H2O，氧气、氯气、过氧化氢等氧化剂均能氧化Fe2+，但空气的经济价值最低，调pH时得到Fe(OH)3沉淀，为将铁离子除尽，且Co3+不沉淀，pH应不小于3.3，但要小于6.0，单质铬与氧气反应得到Cr2O3，反应中二者消耗量n(Cr)：n(Y)=4：3，故答案为：As2O3+2Co2++7Zn+10H+═7Zn2++2CoAs+5H2O；空气；3.3≤pH＜6.0；4：3；
(3)用KSCN 溶液检验Fe3+，取废液少许于试管中，滴加KSCN溶液，若溶液变红色，则说明溶液中含有Fe3+，否则不含Fe3+，故答案为：取废液少许于试管中，滴加KSCN溶液，若溶液变血红色，则说明溶液中含有Fe3+，否则不含Fe3+；
(4)CdCO3、CdS组成形式相同，相同条件下K较小的镉盐析出后，溶液中剩余的Cd2+的量较小，Cd2+去除率较好的是Na2S，由，，c(S2 )=a mol/L，则c()=1.4a×1017mol/L，故答案为：Na2S；1.4a×1017mol/L。
【分析】（1）提高酸浸速率的方法通常是增大接触面积、升高温度、增大酸浓度等；
（2）试剂X应该选择空气，因为来源更广泛；pH应该保证铁离子完全沉淀，而铬离子不受影响；
（3）铁离子的检验试剂采用硫氢酸钾，现象是变为血红色；
（4）Ksp越小，则溶解度越小，因此采用Na2S，根据Ksp和难溶电解质相互转化的化学方程式的化学平衡常数可以计算碳酸根的浓度。
21．【答案】（1）PbSO4 (s) + CO32─(aq) =PbCO3(s)+ SO42─ (aq)；CO2
（2）3
（3）2Pb2++ 2OH─+Cr2O72─=2PbCrO4↓+H2O
（4）(NH4)2SO4
（5）不能，除去铜、镉的过程中添加了锌粉，最终ZnO中的锌元素不完全来自于铅锌废渣，无法计算铅锌废渣中锌元素的回收率
（6）8；44
【解析】【解答】解：（1）已知：常温下Ksp(PbSO4)=1.6×10-5，Ksp(PbCO3)=7.4×10-14，所以“碱浸”过程中PbSO4发生反应的离子方程式为PbSO4 (s) + CO32─(aq) =PbCO3(s)+ SO42─ (aq)；“酸浸”后产生的气体为二氧化碳，化学式为CO2；正确答案：PbSO4 (s) + CO32─(aq) =PbCO3(s)+ SO42─ (aq)； CO2。
(2) “酸浸”过程中，若pH过低，酸性强，铁与酸反应生成的有关铁的化合物进入滤液中，再加碱时，会出现氢氧化铁沉淀，根据c(Fe3+)=1×10-5mol/L时，Ksp[Fe(OH)3]= c(Fe3+)×c3(OH-)=1.0×10-38，c(OH-)=10-11mol/L，c(H+)=10-3 mol/L，pH=3，因此要想除去铁离子，在常温下应控制pH不低于3；正确答案：3。
(3)根据流程可知，Pb2+在碱性环境下与Cr2O72─反应生成PbCrO4，离子方程式为2Pb2++ 2OH─+Cr2O72─=2PbCrO4↓+H2O；正确答案：2Pb2++ 2OH─+Cr2O72─=2PbCrO4↓+H2O。
(4) 由图知滤液B中含有的离子为Zn2+ 、NH4+、 CO32-，加硫酸调节溶液的pH=6-6.5出现Zn2(OH)2CO3，滤液为(NH4)2SO4 ；正确答案：(NH4)2SO4。
(5) 除去铜、镉的过程中添加了锌粉，最终ZnO中的锌元素不完全来自于铅锌废渣，无法计算铅锌废渣中锌元素的回收率，所以结论为不能；正确答案：不能，除去铜、镉的过程中添加了锌粉，最终ZnO中的锌元素不完全来自于铅锌废渣，无法计算铅锌废渣中锌元素的回收率。
(6) 常温下NH3·H2O的电离常数Kb=1.8×10-5；则NH4+的水解平衡常数为1×10-14/1.8×10-5，溶液中存在：NH4++H2O=NH3·H2O+H+ 则c(NH3·H2O)×c(H+)/c(NH4+)=1×10-14/1.8×10-5，已知：c(NH4+)／c(NH3·H2O)=18，所以c(H+)=10-8mol/L，则溶液pH为8；溶液中存在HCO3-+H2O= H2CO3+OH-，碳酸的电离常数：Ka1=4.4×10-7，Ka2=5.6×10-11；可知Kh2= c(H2CO3)×c(OH-)/c(HCO3-)=1×10-14/4.4×10-7，又因为c(OH-)=10-6mol/L，所以c(HCO3-)／c(H2CO3)=44；正确答案：8；44。
【分析】（1）离子反应实质：往溶液中离子浓度减小的方向进行，Ksp(PbSO4)=1.6×10-5，Ksp(PbCO3)=7.4×10-14，故硫酸铅会转化为碳酸铅。碳酸铅跟硝酸反应，得到的气体为二氧化碳。
（2）当溶液中离子浓度小于1×10-5mol/L，视为沉淀完全，因此c(Fe3+)max=1×10-5mol/L，则此时c(OH-)=10-11mol/L，故pH不小于3
（3）碱性条件下铅离子转化铬酸铅，离子方程式为2Pb2++ 2OH─+Cr2O72─=2PbCrO4↓+H2O
（4）由图知滤液B中含有的离子为Zn2+ 、NH4+、 CO32-，加硫酸调节PH后锌离子，碳酸根离子被沉淀，则剩下的是铵根离子，和硫酸根离子，即为硫酸铵
（5）除去铜、镉的过程中添加了锌粉，无法计算
（6）Ka1=c(NH4+)·c（H+）／c(NH3·H2O)，由此可算出氢离子的浓度，从而可算出氢氧根离子的浓度，根据Ka2，可计算c(HCO3-)／c(H2CO3)。