精品解析：江苏省镇江市实验高级中学2023-2024学年高一下学期3月第一次阶段性学情调研化学试题

2023-2024学年度第二学期高一年级第一次阶段性学情调研 化学试卷 (考试时间：75分钟；总分：100分) 注意事项： 1.所有试题的答案均填写在答题纸上，答案写在试卷上的无效。 2.可能用到的相对原子质量：H-1 C-12 N-14 O-16 S-32 Cl-35.5 Fe-56 一、单项选择题：共13题，每题3分，共39分。每题只有一个选项最符合题意。 1. 我国宋代的药物著作《开宝本草》中记载了有关中药材----铁华粉的制法为：取钢煅作叶，令表光净、以盐水洒之并置于浓醋瓮中，阴处埋之百日，则铁上生衣，铁华成矣。由此判断铁华粉是指（ ） A. 铁粉 B. 醋酸亚铁 C. 食盐 D. 氢氧化铁 2. 火箭发射时可以用肼(N2H4)作燃料，NO2作氧化剂， 二者发生反应：。下列选项错误的是 A. N2H4的结构式为： B. H2O的球棍模型： C. N2的电子式为： D. 中子数为 10的O原子： 3. 常温下，下列各组离子在指定溶液中能一定大量共存的是 A. 能使石蕊变红的溶液： B. 的溶液中： C. 使酚酞变红的溶液中： D. 加入铝粉能产生氢气的溶液： 4. 下列物质的性质与用途具有对应关系的是 A. Fe粉能被磁铁吸引，可用作食品袋中的抗氧化剂 B. Si是半导体材料，可用于制作光导纤维 C. 易溶于水，可用作制冷剂 D. 具有强氧化性，可用作水的杀菌消毒剂 5. 下列关于金属的说法正确的是 A. 金属铝和铁常温不与浓硝酸反应，可以用铁制或铝制的容器存放浓硝酸 B. 铝具有还原性且铝热反应放热，可以通过铝热反应冶炼金属V、Cr、Mn C. 以铝土矿为原料，电解熔融可制得金属铝 D. 用海水为原料制得精盐，再电解纯净的NaCl溶液可制得金属钠 6. 关于甲、乙、丙、丁四套装置的说法不正确的是 A. 用装置甲制 B. 吸收氨气可用装置乙防止倒吸 C. 用装置丙制胶体 D. 用装置丁实验室制取氨气 7. 下列方案设计、现象和结论正确的是 目的 方案设计 现象和结论 A 检验海带中是否含有碘元素 将海带灰溶解过滤后，取适量滤液于试管中，酸化后加入少量新制氯水，充分反应后加入1～2滴淀粉溶液 溶液变蓝，则证明海带中含有碘元素 B 探究和HClO的酸性强弱 将气体通入溶液中 若产生白色沉淀，则说明酸性： C 检验CO还原的生成物中是否含有 将适量反应后的固体溶于稀盐酸中，取少量溶解液于试管中，滴加硫氰化钾溶液 溶液变血红色，则证明还原产物中含有 D 验证某红棕色气体是否为 将气体通入淀粉碘化钾溶液 若溶液变蓝，则说明气体为 A. A B. B C. C D. D 8. 一定条件下，下列选项所示物质间转化能一步实现的是 A. B. C. D. 9. 下列指定反应的离子方程式正确的是 A. 足量的铁与稀硝酸反应： B. 溶液中加入过量的NaOH溶液并加热： C. 氢氧化钡溶液中加入足量硫酸氢钠： D. 在Na[Al(OH)4]溶液中通入足量CO2：2[Al(OH)4]-+CO2=2Al(OH)3↓+H2O 10. 某小组同学通过实验研究FeCl3溶液与Cu粉发生的氧化还原反应。实验记录如下： 序号 I II III 实验步骤 充分振荡，加2mL蒸馏水 充分振荡，加入2mL蒸馏水 充分振荡，加入2mL蒸馏水 实验现象 铜粉消失，溶液黄色变浅，加入蒸馏水后无明显现象 铜粉有剩余，溶液黄色褪去，加入蒸馏水后生成白色沉淀 铜粉有剩余，溶液黄色褪去， 变成蓝色，加入蒸馏水后无白色沉淀 下列说法不正确的是（ ） A. 实验I、II、III中均发生了反应2Fe3++Cu=2Fe2++Cu2+ B. 对比实验I、II、III说明白色沉淀的产生可能与铜粉的量及溶液的阴离子种类有关 C. 实验I、III中加入蒸馏水后c(Cu2+)相同 D. 向实验III反应后的溶液中加入饱和NaCl溶液可能出现白色沉淀 11. 某学习小组设计实验探究NO与铜粉的反应并检验NO，实验装置如图所示(夹持装置略)。实验开始前，向装置中通入一段时间的N2，排尽装置内的空气。 已知：在溶液中存在反应：FeSO4+NO=[Fe(NO)]SO4(棕色)，该反应可用于检验NO。下列说法错误的是 A. 装置A中发生的离子反应为： B. 装置D中红色铜粉变黑色，NO发生的是氧化反应 C. 装置E中盛放的是FeSO4溶液 D. 装置F收集的气体主要为N2 12. 工业上可利用硫酸亚铁制备铁盐、亚铁盐、纳米等。下列说法不正确的是 A. 纳米溶于水可以形成胶体 B. 制备纳米的反应中，每消耗3mol，转移2mol电子 C. 制备碳酸亚铁的反应为 D. 从溶液中获取晶体的操作是：蒸发浓缩、降温结晶、过滤、洗涤、干燥 13. 处理某废气中的，是将废气与空气混合通入、、的混合液中，其转化的流程如图所示。下列说法不正确的是 A. 转化过程有三种元素的化合价发生了变化 B. 过程中发生的反应为 C. 氧化性由强到弱的顺序： D. 转化过程中参与循环的离子只有 二、非选择题：共4题，共61分。 14. 某兴趣小组设计用铁粉将NO还原为(同时生成FeO)。 甲 乙 丙 丁 戊 己 已知：①浓硝酸可氧化NO。 ②NaOH溶液能吸收，不吸收NO。 （1）装置甲中的空气含有氧气，所以甲中产生的NO有部分被氧化为。装置丁的作用是除去挥发来的硝酸和产生的___________。(写化学式) （2）装置戊中发生的化学方程式：___________。 （3）装置己的作用是___________。 （4）装置的连接顺序为a→___________。 （5）装置丙中发生氧化还原反应，生成两种盐，写出反应的离子方程式___________。 15. 绿矾()可作人体补血剂。某同学欲测定某补血剂中铁元素的含量，设计了如下实验步骤。 请回答下列问题： （1）步骤②加入过量溶液的目的是___________。 （2）步骤③加入了足量氨水，反应的离子方程式为___________。 （3）步骤④中一系列处理的操作步骤：过滤、___________、干燥、灼烧、冷却、称量。 （4）另一位同学认为用酸性溶液滴定也能进行铁元素含量的测定。 ①上述实验中的溶液需要进行酸化处理，可用于酸化的酸的化学式为___________。 ②称取28g绿矾溶于水配制成250mL溶液，准确量取25mL溶液，加入20mL溶液恰好完全反应，发生反应(未配平)。计算该绿矾中的质量分数___________ (写出计算过程)。 16. 研究人员对和Fe粉去除废水中的硝态氮进行研究。已知： i．某工厂排放的含氮废水中总氮=，含有硝态氮、氨氮。 ii．本实验中在pH=1~3时，脱除硝态氮转化为效果较强。 iii．和Fe粉均可以脱除硝态氮，本实验中二者均为过量。 （1）和Fe粉在去除废水中硝态氮的过程中表现___________性(填“氧化”或“还原”)。 （2）研究在含氮废水中发生反应时发现，降低溶液pH更有利于的去除，可能的原因是___________。 （3）脱除pH=1的含氮废水中硝态氮，单独加入或同时加入与Fe粉的实验结果如图1和图2。 ①根据图1，前15min内，脱除NO；主要反应的离子方程式为___________。 ②根据图1和图2，图2中20~60min内体系中生成主要反应的离子方程式为___________。 ③检验处理后的废水中存在，取一定量废水蒸发浓缩，___________(补充操作和现象)。 17. 高品质可用于生产锂离子电池正极材料锰酸锂。以软锰矿与黄铁矿为主要原料采用“两矿一步浸出法”制备高品质的某工艺流程如图： 已知：①软锰矿与黄铁矿的主要成分分别为、，还均含少量Fe、Ca、Mg、Al、Si等元素的氧化物。 ②该工艺条件下，相关金属离子完全形成氢氧化物沉淀的pH如表： 金属离子 开始沉淀pH 6.9 1.9 6.6 9.1 3.4 沉淀完全()的pH 8.3 3.2 10.1 10.9 4.7 回答下列问题： （1）“配矿”过程中，将软锰矿与黄铁矿粉碎混匀的目的是___________。 （2）“酸浸”操作中需先后分批加入、。加入后酸浸过程中主要反应的离子方程式为：、。 ①已知滤渣1的主要成分为S、、___________(填化学式)等，其附着在矿粉颗粒表面使上述反应受阻，此时加入，利用其迅速分解产生的大量气泡可破除该不利影响。分析导致迅速分解的因素是___________。 ②矿粉颗粒表面附着物被破除后，还可以继续与反应，从而提高锰元素的浸出率，该反应的离子方程式是___________。 （3）“调pH”操作中需调节溶液pH范围为4.7~6.0，此时“滤渣2”的主要成分为、___________(填化学式)。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 2023-2024学年度第二学期高一年级第一次阶段性学情调研 化学试卷 (考试时间：75分钟；总分：100分) 注意事项： 1.所有试题的答案均填写在答题纸上，答案写在试卷上的无效。 2.可能用到的相对原子质量：H-1 C-12 N-14 O-16 S-32 Cl-35.5 Fe-56 一、单项选择题：共13题，每题3分，共39分。每题只有一个选项最符合题意。 1. 我国宋代的药物著作《开宝本草》中记载了有关中药材----铁华粉的制法为：取钢煅作叶，令表光净、以盐水洒之并置于浓醋瓮中，阴处埋之百日，则铁上生衣，铁华成矣。由此判断铁华粉是指（ ） A. 铁粉 B. 醋酸亚铁 C. 食盐 D. 氢氧化铁 【答案】B 【解析】 【详解】我国宋代的药物著作《开宝本草》中记载了有关中药材----铁华粉的制法为：取钢煅作叶，令表光净、以盐水洒之并置于浓醋瓮中，阴处埋之百日，则铁上生衣，铁华成矣，由信息可知，Fe与醋酸反应生成铁华粉，即中药材铁华粉是指醋酸亚铁，答案选B。 【点睛】利用元素守恒，判断产物比较方便。 2. 火箭发射时可以用肼(N2H4)作燃料，NO2作氧化剂， 二者发生反应：。下列选项错误的是 A. N2H4的结构式为： B. H2O的球棍模型： C. N2的电子式为： D. 中子数为 10的O原子： 【答案】C 【解析】 【详解】A．已知N2H4中每个N与H形成2对共用电子对，N2H4的结构式为：，A正确； B．已知H2O分子为V形结构，且O原子半径大于H原子半径，故H2O的球棍模型：，B正确； C．已知N原子最外层上有5个电子，故N2的电子式为：，C错误； D．根据质量数等于质子数加中子数可知，中子数为 10的O原子表示为：，D正确； 故答案为：C。 3. 常温下，下列各组离子在指定溶液中能一定大量共存的是 A. 能使石蕊变红的溶液： B. 的溶液中： C. 使酚酞变红的溶液中： D. 加入铝粉能产生氢气的溶液： 【答案】A 【解析】 【详解】A．能使石蕊变红的溶液呈酸性，在酸性条件下不发生反应，可以大量共存，A符合题意； B．的溶液中会和H+发生反应，不能大量共存，B不符合题意； C．使酚酞变红的溶液呈碱性，会和OH-反应，不能在碱性溶液中大量存在，不能大量共存，C不符合题意； D．加入铝粉能产生氢气的溶液可能呈酸性也可能呈碱性，酸性溶液中、会发生氧化还原反应，不能大量共存，且含有的酸性溶液和Al粉反应不能产生氢气，碱性溶液中不能大量共存，D不符合题意； 故选A。 4. 下列物质的性质与用途具有对应关系的是 A. Fe粉能被磁铁吸引，可用作食品袋中的抗氧化剂 B. Si是半导体材料，可用于制作光导纤维 C. 易溶于水，可用作制冷剂 D. 具有强氧化性，可用作水的杀菌消毒剂 【答案】D 【解析】 【详解】A．Fe 粉具有还原性，可与O2等氧化性物质反应，用作食品袋中的抗氧化剂，A错误； B．SiO2可以传导光信号，可用作光导纤维材料，B错误； C．NH3 易液化，可用作制冷剂，与氨气溶解性无关，C错误； D．具有强氧化性，能杀灭病菌，可用作水的杀菌消毒剂，D正确； 故选D。 5. 下列关于金属的说法正确的是 A. 金属铝和铁常温不与浓硝酸反应，可以用铁制或铝制的容器存放浓硝酸 B. 铝具有还原性且铝热反应放热，可以通过铝热反应冶炼金属V、Cr、Mn C. 以铝土矿为原料，电解熔融可制得金属铝 D. 用海水为原料制得精盐，再电解纯净的NaCl溶液可制得金属钠 【答案】B 【解析】 【详解】A．金属铝和铁常温与浓硝酸发生钝化反应，可以用铁制或铝制的容器存放浓硝酸，A错误； B．铝具有还原性且铝热反应过程中放热，可以通过铝热反应冶炼金属V、Cr、Mn等金属，B正确； C．AlCl3为共价化合物，熔融状态下不能导电，应该用电解熔融Al2O3的方法来冶炼金属铝，C错误； D．用海水为原料制得精盐，再电解熔融的NaCl可制得金属钠，D错误； 故选B。 6. 关于甲、乙、丙、丁四套装置的说法不正确的是 A. 用装置甲制 B. 吸收氨气可用装置乙防止倒吸 C. 用装置丙制胶体 D. 用装置丁实验室制取氨气 【答案】D 【解析】 【详解】A．FeSO4与NaOH发生反应从而制得Fe(OH)2，煤油可以防止生成氢氧化亚铁钡空气中氧气氧化，A正确； B．氨气极易溶于水但不溶于四氯化碳，四氯化碳的密度大于水，且和水不互溶，因此可以采用此装置吸收氨气同时防止倒吸，B正确； C．制取红褐色胶体应该向煮沸的蒸馏水中滴加饱和氯化铁溶液至溶液变红褐色，C正确； D．氯化铵分解生成氨气和氯化氢，两者遇冷生成氯化铵，不合适制取氨气，D错误； 故选D。 7. 下列方案设计、现象和结论正确的是 目的 方案设计 现象和结论 A 检验海带中是否含有碘元素 将海带灰溶解过滤后，取适量滤液于试管中，酸化后加入少量新制氯水，充分反应后加入1～2滴淀粉溶液 溶液变蓝，则证明海带中含有碘元素 B 探究和HClO的酸性强弱 将气体通入溶液中 若产生白色沉淀，则说明酸性： C 检验CO还原的生成物中是否含有 将适量反应后的固体溶于稀盐酸中，取少量溶解液于试管中，滴加硫氰化钾溶液 溶液变血红色，则证明还原产物中含有 D 验证某红棕色气体是否为 将气体通入淀粉碘化钾溶液 若溶液变蓝，则说明气体为 A. A B. B C. C D. D 【答案】A 【解析】 【详解】A．滤液中含有碘离子，酸化后加入少量新制氯水，氯水将碘离子氧化成单质碘，碘遇淀粉变蓝，因此溶液变蓝，则证明海带中含有碘元素，A正确； B．气体通入溶液中，发生氧化还原反应生成硫酸钙，由实验不能比较、的酸性强弱，B错误； C．中铁元素为+3价，若过量，CO不能将反应完全，将适量反应后的固体溶于稀盐酸中，生成氯化铁，滴加硫氰化钾溶液，溶液也会变成血红色，C错误； D．溴蒸气、二氧化氮均为红棕色，均可使淀粉碘化钾溶液，由实验操作和现象，不能说明气体为，D错误； 故选A。 8. 一定条件下，下列选项所示物质间转化能一步实现的是 A. B. C. D. 【答案】D 【解析】 【详解】A．氧化铁不能一步转化为氢氧化铁，A不符合题意； B．氮气和氧气放电生成一氧化氮，一氧化氮和氢氧化钠溶液不反应，B不符合题意； C．铝和氢氧化钠反应生成四羟基合铝酸钠，而不是氢氧化铝，氢氧化铝灼烧得到氧化铝，C不符合题意； D．饱和氨盐水和二氧化碳反应生成碳酸氢钠，碳酸氢钠受热分解为碳酸钠和水、二氧化碳，D符合题意； 故选D。 9. 下列指定反应的离子方程式正确的是 A. 足量的铁与稀硝酸反应： B. 溶液中加入过量的NaOH溶液并加热： C. 氢氧化钡溶液中加入足量硫酸氢钠： D. 在Na[Al(OH)4]溶液中通入足量CO2：2[Al(OH)4]-+CO2=2Al(OH)3↓+H2O 【答案】C 【解析】 【详解】A．足量的铁与稀硝酸反应生成硝酸亚铁和NO：，A错误； B．溶液中加入过量的NaOH溶液并加热，氢氧根离子和铵根离子反应生成氨气、和碳酸氢根离子反应生成碳酸根离子：，B错误； C．氢氧化钡溶液中加入足量硫酸氢钠，钡离子完全转化为硫酸钡沉淀、氢氧根离子完全和氢离子转化为水，C正确； D．向四羟基铝酸钠溶液中通足量二氧化碳生成氢氧化铝沉淀和碳酸氢根离子，，D错误； 故选C。 10. 某小组同学通过实验研究FeCl3溶液与Cu粉发生的氧化还原反应。实验记录如下： 序号 I II III 实验步骤 充分振荡，加2mL蒸馏水 充分振荡，加入2mL蒸馏水 充分振荡，加入2mL蒸馏水 实验现象 铜粉消失，溶液黄色变浅，加入蒸馏水后无明显现象 铜粉有剩余，溶液黄色褪去，加入蒸馏水后生成白色沉淀 铜粉有剩余，溶液黄色褪去， 变成蓝色，加入蒸馏水后无白色沉淀 下列说法不正确的是（ ） A. 实验I、II、III中均发生了反应2Fe3++Cu=2Fe2++Cu2+ B. 对比实验I、II、III说明白色沉淀的产生可能与铜粉的量及溶液的阴离子种类有关 C. 实验I、III中加入蒸馏水后c(Cu2+)相同 D. 向实验III反应后的溶液中加入饱和NaCl溶液可能出现白色沉淀 【答案】C 【解析】 【详解】A．三组实验中溶液中均含有Fe3+，加入了铜粉，均会发生2Fe3++Cu=2Fe2++Cu2+，故A正确； B．对比实验I、Ⅱ可知，白色沉淀的产生与铜粉的量有关，对比实验Ⅱ、III可知，白色沉淀的产生与溶液的阴离子种类有关，故B正确； C．实验I中铜粉少量，且完全消失，所以不能确定是否将Fe3+全部反应，所以实验I、III中加入蒸馏水后c(Cu2+)不一定相同，故C错误； D．根据实验Ⅱ的现象可知，当铜过量且氯离子存在时会产生沉淀，所以向实验Ⅲ反应后的溶液中加入饱和NaCl溶液，可能出现白色沉淀，故D正确； 故答案为C。 11. 某学习小组设计实验探究NO与铜粉的反应并检验NO，实验装置如图所示(夹持装置略)。实验开始前，向装置中通入一段时间的N2，排尽装置内的空气。 已知：在溶液中存在反应：FeSO4+NO=[Fe(NO)]SO4(棕色)，该反应可用于检验NO。下列说法错误的是 A. 装置A中发生的离子反应为： B. 装置D中红色铜粉变黑色，NO发生的是氧化反应 C. 装置E中盛放的是FeSO4溶液 D. 装置F收集的气体主要为N2 【答案】B 【解析】 【分析】稀硝酸与铜反应生成的NO能够被O2氧化，因此实验前需要通入N2，排除装置中的空气，硝酸具有挥发性，生成的NO中混有少量硝酸蒸气，可以通过水吸收后再干燥，在探究干燥的NO在加热时与铜的反应，未反应的NO可以利用FeSO4溶液检验。 【详解】A．装置A中稀硝酸与铜反应生成的NO，反应离子方程式为：，A正确； B．装置D中NO与铜单质加热条件下发生反应生成氧化铜，红色铜粉变黑色，该反应中NO转化为氮气，作氧化剂，发生还原反应，B错误； C．装置E中盛放的是FeSO4溶液，用于检验未反应的NO，C正确； D．装置F收集的气体主要为装置D中生成的N2，D正确； 故选：B。 12. 工业上可利用硫酸亚铁制备铁盐、亚铁盐、纳米等。下列说法不正确的是 A. 纳米溶于水可以形成胶体 B. 制备纳米的反应中，每消耗3mol，转移2mol电子 C. 制备碳酸亚铁的反应为 D. 从溶液中获取晶体的操作是：蒸发浓缩、降温结晶、过滤、洗涤、干燥 【答案】C 【解析】 【分析】硫酸亚铁在氢氧化钠溶液中通入氧气发生反应生成纳米四氧化三铁；硫酸亚铁和碳酸氢铵反应生成碳酸亚铁沉淀；硫酸亚铁加入硫酸铵发生反应生成。 【详解】A．胶体是分散质粒子大小在 1nm~100nm 的分散系；纳米溶于水可以形成胶体，A正确； B．四氧化三铁中铁元素化合价三分之一为+2 价、三分之二为+3 价，则每消耗3mol，转移2mol电子，B正确； C．制备碳酸亚铁的反应亚铁离子和碳酸氢根离子反应生成碳酸亚铁、二氧化碳和水，为，C错误； D．从溶液中获取晶体的操作是：蒸发浓缩、降温结晶、过滤分离出晶体、洗涤、干燥，得到晶体，D正确； 故选C。 13. 处理某废气中的，是将废气与空气混合通入、、的混合液中，其转化的流程如图所示。下列说法不正确的是 A. 转化过程有三种元素的化合价发生了变化 B. 过程中发生的反应为 C. 氧化性由强到弱的顺序： D. 转化过程中参与循环的离子只有 【答案】D 【解析】 【详解】A．由图可知，转化过程中Fe、S、O三种元素的化合价发生了变化，A正确； B．根据图示，过程Ⅲ中CuS和Fe3+反应生成S、Fe2+和Cu2+，根据得失电子守恒和电荷守恒配平离子方程式为，B正确； C．根据图示，Fe2+被氧气氧化为Fe3+，CuS被Fe3+氧化为S，由氧化剂的氧化性大于氧化产物的氧化性可得氧化性由强到弱的顺序为：，C正确； D．由图示可知，由图可知，过程I中亚铁离子被氧气氧化为铁离子，过程III中铁离子又被硫化铜还原为亚铁离子，过程II中铜离子转化为硫化铜，过程III中又生成铜离子，参与循环的离子有Fe2+、Fe3+、Cu2+，D错误； 故选D。 二、非选择题：共4题，共61分。 14. 某兴趣小组设计用铁粉将NO还原为(同时生成FeO)。 甲 乙 丙 丁 戊 己 已知：①浓硝酸可氧化NO。 ②NaOH溶液能吸收，不吸收NO。 （1）装置甲中的空气含有氧气，所以甲中产生的NO有部分被氧化为。装置丁的作用是除去挥发来的硝酸和产生的___________。(写化学式) （2）装置戊中发生的化学方程式：___________。 （3）装置己的作用是___________。 （4）装置的连接顺序为a→___________。 （5）装置丙中发生氧化还原反应，生成两种盐，写出反应的离子方程式___________。 【答案】（1） （2）2NO+2Fe2FeO+N2 （3）干燥NO （4）f→e→j→i→h→g(或g→h)→b→c→d （5） 【解析】 【分析】本实验验证NO与铁粉反应生成N2和FeO，甲装置是制备NO气体，NO能与装置空气中氧气反应生成NO2，制备NO的气体中混有水蒸气、硝酸蒸气和NO2，让NO2与水反应生成硝酸和NO，得到纯净NO，Fe粉在高温下会和水蒸气反应，则NO通入装置戊之前要干燥，装置戊中NO与铁反应，NO有毒，需要尾气处理，先通过浓硝酸将NO氧化为NO2，最后通过NaOH溶液吸收NO2，据此分析。 【小问1详解】 甲中产生的NO有部分被氧化为，装置丁中盛有水，和水会发生反应：3+H2O=NO+2HNO3，装置丁的作用是除去挥发来的硝酸和产生的。 【小问2详解】 装置戊中NO与铁粉反应生成氮气和FeO，根据得失电子守恒和原子守恒配平其反应方程式为2NO+2Fe2FeO+N2。 【小问3详解】 Fe粉在高温下会和水蒸气反应，则NO通入装置戊之前要干燥，装置己中P2O5的作用是：干燥NO。 【小问4详解】 本实验验证NO与铁粉反应生成N2和FeO，甲装置是制备NO气体，NO能与装置空气中氧气反应生成NO2，制备NO的气体中混有水蒸气、硝酸蒸气和NO2，让NO2与水反应生成硝酸和NO，得到纯净NO，Fe粉在高温下会和水蒸气反应，则NO通入装置戊之前要干燥，装置戊中NO与铁反应，NO有毒，需要尾气处理，先通过浓硝酸将NO氧化为NO2，最后通过NaOH溶液吸收NO2，连接顺序是a→f→e→j→i→h→g(或g→h)→b→c→d。 【小问5详解】 该实验需要处理多余的NO，因为NaOH溶液不与NO反应，可通过浓硝酸将NO氧化生成NO2，NO2和NaOH溶液发生氧化还原反应生成两种盐即NaNO3和NaNO2，根据得失电子守恒和电荷守恒配平离子方程式为：。 15. 绿矾()可作人体补血剂。某同学欲测定某补血剂中铁元素的含量，设计了如下实验步骤。 请回答下列问题： （1）步骤②加入过量溶液的目的是___________。 （2）步骤③加入了足量氨水，反应的离子方程式为___________。 （3）步骤④中一系列处理的操作步骤：过滤、___________、干燥、灼烧、冷却、称量。 （4）另一位同学认为用酸性溶液滴定也能进行铁元素含量的测定。 ①上述实验中的溶液需要进行酸化处理，可用于酸化的酸的化学式为___________。 ②称取28g绿矾溶于水配制成250mL溶液，准确量取25mL溶液，加入20mL溶液恰好完全反应，发生反应(未配平)。计算该绿矾中的质量分数___________ (写出计算过程)。 【答案】（1）将Fe2+氧化为Fe3+。 （2）Fe3++3NH3·H2O=Fe(OH)3↓+3 （3）洗涤 （4） ①. H2SO4 ②. n()=n(Fe2+)= ×5n(KMnO4)=50×0.02L×0.1mol/L=0.1mol，该绿矾中的质量分数为：=99.3% 【解析】 【分析】测定补血剂中铁元素的含量，由实验流程可知，研细后加硫酸溶解，过滤分离出不溶性物质，滤液中含Fe2+，加过氧化氢发生反应：2Fe2++H2O2+2H+=2Fe3++2H2O，步骤③加入了足量氨水，发生反应：Fe3++3NH3·H2O=Fe(OH)3↓+3，步骤④中过滤、洗涤、干燥、灼烧、冷却、称量，ag为氧化铁的质量，由于Fe原子守恒可计算含量，酸性高锰酸钾具有强氧化性，可将Fe2+氧化为Fe3+，发生反应：5Fe2+++8H+=5Fe3++Mn2++4H2O，配制一定物质的量浓度的KMnO4溶液250mL，一定要选250 mL容量瓶，因为高锰酸钾可氧化氯离子，硝酸具有氧化性均会干扰实验，只有选用硫酸进行酸化，根据以上分析进行解答。 【小问1详解】 由分析可知，步骤②加入过量溶液的目的是将Fe2+氧化为Fe3+。 【小问2详解】 步骤③加入了足量氨水，将Fe3+转化为Fe(OH)3红褐色沉淀，化学方程式为：Fe3++3NH3·H2O=Fe(OH)3↓+3。 【小问3详解】 由分析可知，步骤④中一系列处理的操作步骤为：过滤、洗涤、干燥、灼烧、冷却、称量。 【小问4详解】 ①因高锰酸钾可氧化氯离子，硝酸具有氧化性均会干扰实验，实验中的KMnO4溶液需要进行酸化处理，只有选用稀H2SO4溶液进行酸化； ②反应中Fe元素由+2价上升到+3价，Mn元素由+7价下降到+2价，根据得失电子守恒和电荷守恒配平离子方程式为：，称取28g绿矾溶于水配制成250mL溶液，准确量取25mL溶液，加入20mL溶液恰好完全反应，则n()=n(Fe2+)= ×5n(KMnO4)=50×0.02L×0.1mol/L=0.1mol，该绿矾中的质量分数为：=99.3%。 16. 研究人员对和Fe粉去除废水中的硝态氮进行研究。已知： i．某工厂排放的含氮废水中总氮=，含有硝态氮、氨氮。 ii．本实验中在pH=1~3时，脱除硝态氮转化为效果较强。 iii．和Fe粉均可以脱除硝态氮，本实验中二者均为过量。 （1）和Fe粉在去除废水中硝态氮的过程中表现___________性(填“氧化”或“还原”)。 （2）研究在含氮废水中发生反应时发现，降低溶液pH更有利于的去除，可能的原因是___________。 （3）脱除pH=1的含氮废水中硝态氮，单独加入或同时加入与Fe粉的实验结果如图1和图2。 ①根据图1，前15min内，脱除NO；主要反应的离子方程式为___________。 ②根据图1和图2，图2中20~60min内体系中生成主要反应的离子方程式为___________。 ③检验处理后的废水中存在，取一定量废水蒸发浓缩，___________(补充操作和现象)。 【答案】（1）还原 （2）c(H+)较大时，硝酸根离子的氧化性较强或增大c(H+)有利于提高亚硫酸根离子和硝酸根离子的反应速率 （3） ①. ②. ③. 加入浓NaOH溶液并加热，产生能使湿润的红色石蕊试纸变蓝的气体 【解析】 【分析】通过对比实验研究某一因素对实验的影响，应该要注意控制除研究的变量以外，其它量要相同，以此进行对比； 【小问1详解】 和Fe粉在去除废水中硝态氮，将氮元素还原为氮气，体现还原性； 【小问2详解】 降低溶液pH更有利于的去除，可能的原因是c(H+)较大时，硝酸根离子的氧化性较强或增大c(H+)有利于提高亚硫酸根离子和硝酸根离子的反应速率； 【小问3详解】 ①根据图1，前15min内脱除NO，在此过程中没有看到生成铵根离子，说明硝酸根离子还原产物为氮气，反应中氮化合价由+5变为0、硫元素化合价由+4变为+6，结合得失电子守恒可知，反应为：； ②根据图1和图2可知，20~60min内主要是Fe作还原剂，Fe的化合价升高，因为Fe粉是过量的，故只能生成亚铁离子，因此生成铵根离子的主要反应的离子方程式为：； ③铵根离子和氢氧根离子生成碱性气体氨气，故检验处理后的废水中是否存在铵根：取一定量废水蒸发浓缩，加入浓NaOH溶液并加热，产生能使湿润的红色石蕊试纸变蓝的气体。 17. 高品质可用于生产锂离子电池正极材料锰酸锂。以软锰矿与黄铁矿为主要原料采用“两矿一步浸出法”制备高品质的某工艺流程如图： 已知：①软锰矿与黄铁矿的主要成分分别为、，还均含少量Fe、Ca、Mg、Al、Si等元素的氧化物。 ②该工艺条件下，相关金属离子完全形成氢氧化物沉淀的pH如表： 金属离子 开始沉淀pH 6.9 1.9 6.6 9.1 3.4 沉淀完全()的pH 8.3 3.2 10.1 10.9 4.7 回答下列问题： （1）“配矿”过程中，将软锰矿与黄铁矿粉碎混匀的目的是___________。 （2）“酸浸”操作中需先后分批加入、。加入后酸浸过程中主要反应的离子方程式为：、。 ①已知滤渣1的主要成分为S、、___________(填化学式)等，其附着在矿粉颗粒表面使上述反应受阻，此时加入，利用其迅速分解产生的大量气泡可破除该不利影响。分析导致迅速分解的因素是___________。 ②矿粉颗粒表面附着物被破除后，还可以继续与反应，从而提高锰元素的浸出率，该反应的离子方程式是___________。 （3）“调pH”操作中需调节溶液pH范围为4.7~6.0，此时“滤渣2”的主要成分为、___________(填化学式)。 【答案】（1）增加接触面，提高后续“酸浸”反应速率，提高原料利用率。 （2） ①. SiO2 ②. Fe3+、Mn2+和MnO2等都是双氧水分解的催化剂，故H2O2会迅速分解 ③. （3）Fe(OH) 3 【解析】 【分析】“酸浸”过程滤液中主要含有Fe3+、Mn2+、Mg2+、Ca2+、Al3+等金属离子，滤渣1中主要是生成的S、不反应的SiO2、生成的CaSO4等；加入氨水“调pH”，则Fe3+和Al3+以Fe(OH) 3和Al(OH)3形式沉淀（滤渣2），滤液中主要含有Mg2+、Mn2+、Ca2+等金属离子；加入NH4F“除杂”，Ca2+、Mg2+以CaF2、MgF2形式沉淀（滤渣3），滤液中含有Mn2+金属离子；“沉锰”步骤则Mn2+以MnCO3形式沉淀出来；MnCO3经后续操作得到MnO2。 【小问1详解】 软锰矿与黄铁矿粉碎混匀的目的是增加接触面，提高后续“酸浸”反应速率，提高原料利用率。 【小问2详解】 ①由分析可知，滤渣1的主要成分为S、、SiO2等；Fe3+、Mn2+和MnO2等都是双氧水分解的催化剂，故H2O2会迅速分解； ②能提高锰元素的浸出率，说明生成了Mn2+，则H2O2作还原剂，反应在酸性条件下生成氧气和锰离子，该离子方程式为。 【小问3详解】 “调pH”时调节溶液pH范围为4.7~6.0，由表格可知：pH=3.2时Fe3+沉淀完全，pH=4.7时Al3+沉淀完全，故“滤渣2”的主要成分为Fe(OH) 3、Al(OH) 3。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $