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题目列表(包括答案和解析)

信息时代产生的大量电子垃圾对环境构成了极大的威胁。某“变废为宝”学生探究小组将一批废弃的线路板简单处理后,得到含70%Cu、25%Al、4%Fe及少量Au、Pt等金属的混合物,并设计出如下制备硫酸铜和硫酸铝晶体的路线:

请回答下列问题:

⑴ 第①步Cu与酸反应的离子方程式为___________________________________;

⑵ 第②步加H2O2的作用是把Fe2+氧化为Fe3+,使用H2O2的优点是___________________;

⑶ 用第③步所得CuSO4·5H2O制备无水CuSO4的方法是____________________________(填仪器名称和操作方法)。

⑷ 由滤渣2制取Al2(SO4)3·18H2O ,探究小组设计了三种方案:

上述三种方案中,______方案不可行,从原子利用率角度考虑,_______方案更合理。

⑸ 探究小组用滴定法测定CuSO4·5H2O (Mr=250)含量。取a g试样配成100 mL溶液,每次取20.00 mL,消除干扰离子后,用c mol· L1 EDTA(H2Y2)标准溶液滴定至终点,平均消耗EDTA溶液6 mL。滴定反应如下:Cu2+ + H2Y2 = CuY2 + 2H+

在往滴定管中装入标准液之前,滴定管应该先经过               ,再用水清洗干净,

然后再                                  ,方可装入标准液。排除酸式滴定管尖嘴处气泡的方法是                         。在滴定时,        手操作滴定管活塞。

(6)写出计算CuSO4·5H2O质量分数的表达式(要求带单位)ω= _____________ ;

(7)下列操作会导致CuSO4·5H2O含量的测定结果偏高的有_____________。

a.未干燥锥形瓶         

b.滴定终点时滴定管尖嘴中产生气泡  ks5u 

c.未除净可与EDTA反应的干扰离子  

d.读取滴定管中待测液的初始体积时仰视

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下列两题分别对应于“物质结构与性质”和“实验化学”两个选修课程模块的内容,请你选择其中一题作答,如果两题全做,则按A题评分。

A.(12分)【物质结构与性质】
1915年诺贝尔物理学奖授予Henry Bragg和Lawrence Bragg,以表彰他们用X射线对晶体结构的分析所作的贡献。
⑴科学家通过X射线探明,NaCl、KCl、MgO、CaO晶体结构相似,其中三种晶体晶格能数据如下表:
晶体
NaCl
KCl
CaO
晶格能/(kJ·mol-1)
786
715
3 401
4种晶体NaCl、KCl、MgO、CaO熔点由高到低的顺序是  ▲ 
⑵科学家通过X射线推测胆矾中既含有配位键,又含有氢键,其结构示意图可简单表示如下,其中配位键和氢键均采用虚线表示。

①写出基态Cu原子的核外电子排布式  ▲ ;金属铜采用下列  ▲ (填字母代号)堆积方式。
 
A              B             C              D
②写出胆矾晶体中水合铜离子的结构简式(必须将配位键表示出来)  ▲ 
③水分子间存在氢键,请你列举两点事实说明氢键对水的性质的影响  ▲ 
④SO42的空间构型是  ▲ 
B.(12分)【实验化学】
硫酸亚铁铵的化学式为(NH4)2SO4·FeSO4·6H2O,又名莫尔盐,是分析化学中常见的还原剂。某化学研究小组设计如下实验来制备莫尔盐并测定硫酸亚铁铵的纯度。
步骤一:铁屑的处理与称量。在盛有适量铁屑的锥形瓶中加入Na2CO3溶液,加热,过滤、洗涤、干燥、称量,质量记为m1
步骤二:FeSO4的制备。将上述铁屑加入到一定量的稀H2SO4中,充分反应后过滤并用少量热水洗涤锥形瓶和滤纸。滤液及洗涤液完全转移至蒸发皿中。滤渣干燥后称重,质量记为m2
步骤三:硫酸亚铁铵的制备。准确称取所需质量的(NH4)2SO4加入“步骤二”中的蒸发皿中,缓缓加热一段时间后停止,冷却,待硫酸亚铁铵结晶后过滤。晶体用无水乙醇洗涤并自然干燥,称量所得晶体质量。
步骤四:用比色法测定硫酸亚铁铵的纯度。
回答下列问题:
⑴步骤三中称取的(NH4)2SO4质量为  ▲ 
⑵①铁屑用Na2CO3溶液处理的目的是  ▲ 。制备FeSO4溶液时,用右图装置趁热过滤,原因是  ▲ 
②将(NH4)2SO4与FeSO4混合后加热、浓缩,停止加热的时机是  ▲ 
③比色法测定硫酸亚铁铵纯度的实验步骤为:Fe3标准色阶的配制、待测硫酸亚铁铵溶液的配制、比色测定。标准色阶和待测液配制时除均需加入少量稀HCl溶液外,还应注意的问题是  ▲ 
④该实验最终通过  ▲ 确定硫酸亚铁铵产品等级。

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研究NO2、NO、SO2、CO等大气污染气体的处理具有重要意义。
(1)NO2可用水吸收,相应的化学反应方程式为____________。利用反应6NO2(g)+8NH3(g)7N2(g)+12H2O(g)也可处理NO2。则化学平衡常数表达式K=______;当转移1.2mol电子时,消耗的NO2在标准状况下是_______L。
(2)汽车尾气中含有NO和CO气体,对环境有影响。已知平衡常数K的值大小,是衡量化学反应进行程度的标志。在25℃时,下列反应及平衡常数如下
为了完成汽车尾气处理装置的改造,除去氮氧化物、一氧化碳污染气体,根据上述有关数据判断,下列说法正确的是________
A.改造后的尾气装置使用高温高压,可大量减少污染气体的排放
B.汽车尾气中氮氧化物在空气中会自动的转化为氮肥,对植物生长有益,可不必除去
C.改造后的尾气装置使用催化剂,可大量减少污染气体的排放
D.根据K1和 K2的数据,尾气中NO和CO可自行转化为无害气体
(3)一定条件下将CO和H2O发生反应,可减少CO对环境的影响。若在700℃时,向容积为2L的密闭容器中充入一定量的CO和H2O,发生反应:CO(g)+H2O(g)CO2+H2(g) 反应过程中测定的部分数据见下表(表中t1>t2)
反应在t1min内的平均速率为v(H2)=________ mol·L-1·min-1 保持其他条件不变,起始时向容器中充入2.40molCO和1.20 molH2O,到达平衡时,n(CO2)______0.80 mol(填:大于、小于、等于)。
(4)酸雨是大气污染的危害之一,二氧化硫(SO2)的含量是空气质量监测的一个重要指标。某兴趣小组同学收集某地的雨水进行实验,每隔1h,通过pH计测定雨水样品的pH,测得的结果如下表
请写出上述pH变化的原因(用化学方程式表示)______________________________。

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某烧碱溶液中含有少量杂质(不与盐酸反应),现用中和滴定测定其浓度。
(1)滴定:①用      式滴定管盛装c mol/L盐酸标准液。如图表示某次滴定时50 mL滴定管中前后液面的位置。请将用去的标准盐酸的体积填入③表空格中,此时滴定管中液体的体积         mL。
②下表是4种常见指示剂的变色范围:

指示剂
 
石蕊
 
甲基橙
 
甲基红
 
酚酞
 
变色范围(pH)
 
5.0—8.0
 
3.1—4.4
 
4.4—6.2
 
8.2—10.0
 
 
该实验应选用       作指示剂;
③有关数据记录如下:
滴定序号
 
待测液体积(mL)
 
所消耗盐酸标准液的体积(mL)
 
滴定前
 
滴定后
 
消耗的体积
 
1
 
V
 
0.50
 
25.80
 
25.30
 
2
 
V
 
 
 
 
 
 
 
3
 
V
 
6.00
 
31.35
 
25.35
 
 
(2)根据所给数据,写出计算烧碱样品的物质的量浓度的表达式(不必化简)c =                    
(3)对下列几种假定情况进行讨论:(填“无影响”、“偏高”、“偏低”)
A.若滴定前用蒸馏水冲洗锥形瓶,则会使测定结果         
B.读数时,若滴定前仰视,滴定后俯视,则会使测定结果         
C.若在滴定过程中不慎将数滴酸液滴在锥形瓶外,则会使测定结果         
D.滴加盐酸速度过快,未充分振荡,刚看到溶液变色,立刻停止滴定,则会使测定结果         

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某烧碱溶液中含有少量杂质(不与盐酸反应),现用中和滴定测定其浓度。
(1)滴定:①用      式滴定管盛装c mol/L盐酸标准液。如图表示某次滴定时50 mL滴定管中前后液面的位置。请将用去的标准盐酸的体积填入③表空格中,此时滴定管中液体的体积         mL。
②下表是4种常见指示剂的变色范围:

指示剂
石蕊
甲基橙
甲基红
酚酞
变色范围(pH)
5.0—8.0
3.1—4.4
4.4—6.2
8.2—10.0
 
该实验应选用       作指示剂;
③有关数据记录如下:
滴定序号
待测液体积(mL)
所消耗盐酸标准液的体积(mL)
滴定前
滴定后
消耗的体积
1
V
0.50
25.80
25.30
2
V
 
 
 
3
V
6.00
31.35
25.35
 
(2)根据所给数据,写出计算烧碱样品的物质的量浓度的表达式(不必化简)c =                    
(3)对下列几种假定情况进行讨论:(填“无影响”、“偏高”、“偏低”)
A.若滴定前用蒸馏水冲洗锥形瓶,则会使测定结果         
B.读数时,若滴定前仰视,滴定后俯视,则会使测定结果         
C.若在滴定过程中不慎将数滴酸液滴在锥形瓶外,则会使测定结果         
D.滴加盐酸速度过快,未充分振荡,刚看到溶液变色,立刻停止滴定,则会使测定结果         

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