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            • 1. 已知软锰矿和锰结核矿的主要成分均为\(\rm{MnO_{2}}\),二氧化锰的制备和性质在生产生活和化学实验中有广泛应用。

              二氧化锰的制备:锰粉的主要成分为\(\rm{NH_{4}Cl}\)、\(\rm{C}\)和\(\rm{MnO_{2}}\),将锰粉进行如图所示操作后,可得到二氧化锰固体。


              \(\rm{(1)}\)某同学认为试剂\(\rm{a}\)为蒸馏水,你认为____\(\rm{(}\)填“能”或“不能”\(\rm{)}\)实现实验目的。

              \(\rm{(2)}\)操作\(\rm{1}\)的名称是_____________,所用到的玻璃仪器有烧杯、玻璃棒和________________。

              \(\rm{(3)}\)在空气中充分灼烧的目的是____________________________________。

              二氧化锰的性质检验:

              Ⅰ\(\rm{.}\)氧化性

              \(\rm{(4)}\)实验室用\(\rm{MnO_{2}}\)与浓盐酸反应制备\(\rm{Cl_{2}}\),可以选用的装置是____\(\rm{(}\)填字母\(\rm{)}\)。


              \(\rm{(5)}\)将\(\rm{MnO_{2}}\)放在\(\rm{NH_{3}}\)气流中加热,可得到棕黑色的\(\rm{Mn_{2}O_{3}}\)和\(\rm{N_{2}}\),该反应的化学方程式为___________________________________________。

              Ⅱ\(\rm{.}\)还原性

              \(\rm{(6)}\)下列流程所发生的反应中,氧化剂与还原剂的物质的量之比为_____。

              Ⅲ\(\rm{.}\)催化性

              \(\rm{MnO_{2}}\)是实验室制取\(\rm{O_{2}}\)的催化剂。某同学设计实验探究双氧水分解的实验方案如下表所示。

              实验序号

              \(\rm{w(H_{2}O_{2})/\%}\)

              粉状\(\rm{MnO_{2}/g}\)

              温度\(\rm{/℃}\)

              待测数据

              \(\rm{①}\)

              \(\rm{5}\)

              \(\rm{0}\)

              \(\rm{20}\)

               

              \(\rm{②}\)

              \(\rm{5}\)

              \(\rm{1.0}\)

              \(\rm{20}\)

               

              \(\rm{(7)}\)本实验的待测数据是__________________________________________

              \(\rm{(8)}\)由实验\(\rm{①}\)和\(\rm{②}\)可得出的结论是_____________________________________

            • 2.

              为达到下表中的实验目的,请选择合适的试剂用实验方法,将其标号填入对应的空格。




              供选择的化学试剂及实验方法

              A.加入足量铁粉,过滤

              B.滴加酚酞试液,观察现象

              C.加稀\(\rm{HN{O}_{3} }\)和\(\rm{AgN{O}_{3} }\)溶液观察现象

              D.加入\(\rm{NaOH}\)浓溶液加热,观察现象

            • 3.
              某学习小组研究溶液中\(\rm{Fe}\)\(\rm{{\,\!}^{2+}}\) 的稳定性,进行如下实验,观察,记录结果。

              实验Ⅰ:

              物质

              \(\rm{0 min}\)

              \(\rm{1min}\)

              \(\rm{1h}\)

              \(\rm{5h}\)

              \(\rm{FeSO_{4}}\)

              淡黄色

              桔红色

              红色

              深红色

              \(\rm{(NH_{4})_{2}Fe(SO_{4})_{2}}\)

              几乎无色

              淡黄色

              黄色

              桔红色

              \(\rm{(1)}\)上述\(\rm{(NH_{4})_{2}Fe(SO_{4})_{2}}\)溶液\(\rm{pH}\)小于\(\rm{FeSO_{4}}\)的原因是_____\(\rm{(}\)用化学用语表示\(\rm{)}\)。溶液的稳定性:\(\rm{FeSO_{4}}\)_____\(\rm{(NH_{4})_{2}Fe(SO_{4})_{2}(}\)填“\(\rm{ > }\)”或“\(\rm{ < }\)”\(\rm{)}\)。

              \(\rm{(2)}\)甲同学提出实验Ⅰ中两溶液的稳定性差异可能是\(\rm{(NH_{4})_{2}Fe(SO_{4})_{2}}\)溶液中的\(\rm{NH_{4}^{+}}\)保护了\(\rm{Fe^{2+}}\),因为\(\rm{NH_{4}^{+}}\)具有还原性。进行实验Ⅱ,否定了该观点,补全该实验。

              \(\rm{(3)}\)乙同学提出实验Ⅰ中两溶液的稳定性差异是溶液酸性不同导致,进行实验Ⅲ:分别配制\(\rm{0.80 mol·L^{-1} pH}\)为\(\rm{1}\)、\(\rm{2}\)、\(\rm{3}\)、\(\rm{4}\)的\(\rm{FeSO_{4}}\)溶液,观察,发现\(\rm{pH=1}\)的\(\rm{FeSO_{4}}\)溶液长时间无明显变化,\(\rm{pH}\)越大,\(\rm{FeSO_{4}}\)溶液变黄的时间越短。

              资料显示:亚铁盐溶液中存在反应  \(\rm{4Fe^{2+}+O_{2}+10H_{2}O⇌ }\) \(\rm{4Fe(OH)_{3}+8H^{+}}\)由实验\(\rm{III}\),乙同学可得出的结论是_______,原因是_______。

              \(\rm{(4)}\)进一步研究在水溶液中\(\rm{Fe^{2+}}\)的氧化机理。测定同浓度\(\rm{FeSO_{4}}\)溶液在不同\(\rm{pH}\)条件下,\(\rm{Fe^{2+}}\)的氧化速率与时间的关系如图\(\rm{(}\)实验过程中溶液温度几乎无变化\(\rm{)}\)。反应初期,氧化速率都逐渐增大的原因可能是_____。

              \(\rm{(5)}\)综合以上实验,增强\(\rm{Fe^{2+}}\)稳定性的措施有_______。

            • 4.

              某化学实验小组探究镁与氯化铵溶液反应的气体产物和剧烈反应的影响因素。

              资料:\(\rm{① CH_{3}COONH_{4}}\)溶液是中性的。

              \(\rm{② 1 mol/L NH_{4}Cl}\) 溶液的\(\rm{pH = 4.63}\) ,可以溶解\(\rm{Mg (OH)_{2}}\)沉淀。

              探究一:镁与氯化铵溶液反应的气体产物 

              【实验\(\rm{1}\)】


              探究二:镁与氯化铵溶液剧烈反应的原因

               设想\(\rm{1}\):镁与氯化铵水解产生的\(\rm{H^{+}}\)反应生成氢气


               

              \(\rm{(1)}\)实验\(\rm{1}\)在左边试管出气管口用湿润的红色石蕊试纸检验试管口产生的气体,试纸变蓝,说明有__________生成;用排水法收集一小试管产生的气体,靠近酒精灯,点燃,可以听到爆鸣声,说明有__________生成。

              \(\rm{(2)}\)写出实验\(\rm{1}\)右边试管\(\rm{Mg}\)与水反应的化学方程式__________________________。

              \(\rm{(3)}\)实验\(\rm{2-1}\)中两试管反应都很剧烈,说明\(\rm{NH_{4}NO_{3}}\)水解产生的\(\rm{H^{+}}\)对反应影响____\(\rm{(}\)填“小”或“大”\(\rm{)}\),\(\rm{NH_{4}^{+}}\)对反应影响___\(\rm{(}\)填“小”或“大”\(\rm{)}\)。

              \(\rm{(4)}\)实验\(\rm{2-2}\)的两支试管中实验现象相同,其设计目的是______________________。

              \(\rm{(5)}\)实验\(\rm{3}\)中的实验现象说明\(\rm{Cl^{-}}\)对反应速率的影响很小,请在空白处补充完成实验方案设计。

              \(\rm{(6)}\)实验\(\rm{4}\)中的结论说明\(\rm{NH_{4}^{+}}\)对反应速率的影响很大,则两支试管中实验现象的不同之处是___________________________________。

              \(\rm{(7)}\)通过实验\(\rm{1}\)至实验\(\rm{4}\)的探究,得出的结论是___________________________。

              \(\rm{(8)}\)写出镁与氯化铵溶液反应生成\(\rm{Mg^{2+}}\)的离子方程式___________________________。

            • 5.

              甲酸\(\rm{(HCOOH)}\)熔点\(\rm{8.4℃}\),沸点\(\rm{100.7℃}\),能与水、乙醇互溶,具有较强的还原性。加热至\(\rm{160℃}\)即分解成二氧化碳和氢气。


              \(\rm{(1)}\)实验室中向加热至\(\rm{80℃—90℃}\)的浓硫酸中逐滴滴入甲酸,再缓慢加热可制得一氧化碳:

              \(\rm{HCOOH \underset{浓硫酸}{\overset{80∘C-90∘C}{=}}}\) \(\rm{H_{2}O+CO↑}\),实验部分装置如下图所示。

              \(\rm{①}\)请从如图中挑选所需的仪器,补充图中虚线方框中缺少的气体发生装置:________\(\rm{e(}\)填选项序号\(\rm{)(}\)必要的塞子、玻璃管、橡胶管、固定装置已省略\(\rm{)}\)。其中,温度计的水银球应该处于________位置。

              \(\rm{②}\)装置Ⅱ的作用是________。

              \(\rm{(2)}\)实验室可用甲酸、硫酸铜以及碳酸氢钠制备甲酸铜,相关化学方程式为:

              \(\rm{2CuSO_{4}+4NaHCO_{3}=Cu(OH)_{2}·CuCO_{3}↓+3CO_{2}↑+2Na_{2}SO_{4}+H_{2}O}\)

              \(\rm{Cu(OH{)}_{2}·CuC{O}_{3}+4HCOOH+5{H}_{2}O= \overset{2Cu(HCOO{)}_{2}}{四水甲酸铜}·4{H}_{2}O+C{O}_{2}↑ }\)


              实验步骤如下:

              Ⅰ、制备碱式碳酸铜:

              \(\rm{①}\)步骤\(\rm{ⅰ}\)是将一定量\(\rm{CuSO_{4}·5H_{2}O}\)晶体和\(\rm{NaHCO_{3}}\)固体一起放到研钵中研磨,其目的是________。

              \(\rm{②}\)步骤\(\rm{ⅱ}\)是在搅拌下将固体混合物分多次缓慢加入热水中,反应温度控制在\(\rm{70℃—80℃.}\)如果看到________\(\rm{(}\)填写实验现象\(\rm{)}\),说明温度过高。

              \(\rm{③}\)步骤\(\rm{ⅱ}\)的后续操作有过滤、洗涤。检验沉淀是否已洗涤干净的方法为:取最后一次洗液少许于试管中,滴加________,若不产生白色沉淀,说明沉淀已洗涤干净;若产生白色沉淀,说明沉淀未洗涤干净。

              Ⅱ、制备甲酸铜:

                 将\(\rm{Cu(OH)_{2}·CuCO_{3}}\)固体放入烧杯中,加入一定量热的蒸馏水,在逐滴加入甲酸至碱式碳酸铜恰好全部溶解,趁热过滤除去少量不溶性杂质,在通风橱中蒸发滤液至原体积的\(\rm{1/3}\)时,冷却析出晶体,过滤,再用少量无水乙醇洗涤晶体\(\rm{2~3}\)次,晾干,得到产品。

              \(\rm{④}\)“趁热过滤”中,必须“趁热”的原因是________。

              \(\rm{⑤}\)用乙醇洗涤晶体的目的是________。

              \(\rm{(3)}\)请设计实验证明甲酸具有较强的还原性:

              ______________________________________________________________________________。

            • 6.

              硫酸锌和轻质氧化镁在工业生产及食品添加等领域有重要应用。用高镁菱锌矿\(\rm{(}\)主要含\(\rm{ZnCO_{3}}\)、\(\rm{MgCO_{3}}\)、\(\rm{CaCO_{3}}\)以及少量\(\rm{SiO_{2}}\)、\(\rm{Fe_{2}O_{3}}\)、\(\rm{Cu}\)等\(\rm{)}\)进行联合生产。流程如下:

              已知: 金属离子沉淀的\(\rm{pH}\)

               

              \(\rm{Zn^{2+}}\)

              \(\rm{Mg^{2+}}\)

              \(\rm{Cu^{2+}}\)

              \(\rm{Fe^{3+}}\)

              \(\rm{Fe^{2+}}\)

              开始沉淀\(\rm{pH}\)

              \(\rm{5.9}\)

              \(\rm{9.4}\)

              \(\rm{4.7}\)

              \(\rm{2.7}\)

              \(\rm{7.6}\)

              完全沉淀\(\rm{pH}\)

              \(\rm{8.2}\)

              \(\rm{12.4}\)

              \(\rm{6.7}\)

              \(\rm{3.7}\)

              \(\rm{9.6}\)

              \(\rm{(1)}\)写出浸取过程中产生 \(\rm{Fe^{2+}}\)的离子方程式______________、______________。

              \(\rm{(2)}\)下列说法正确的是______________。

              \(\rm{a.}\)用浓盐酸浸取前,将矿石粉碎能够提高浸出速率。

              \(\rm{b.}\)试剂\(\rm{X}\)可以选择氨水,\(\rm{pH}\)的范围在\(\rm{8.2~12.4}\)之间。

              \(\rm{c.}\)控制温度在\(\rm{90℃}\) 以上的目的是为了促进\(\rm{Zn^{2+}}\)的水解。

              \(\rm{d.}\) 滤渣中加入硫酸后再加入锌粉是为了出去\(\rm{Cu^{2+}}\)。

              \(\rm{(3)}\)由\(\rm{Fe^{2+}}\)生成针铁矿渣的离子反应方程式______________。

              \(\rm{(4)}\)从滤液\(\rm{3}\)中获取\(\rm{ZnSO_{4}·7H_{2}O}\)的操作\(\rm{1}\)是____________、___________、过滤、洗涤、干燥。

              \(\rm{(5)}\)加入氨水制备氢氧化镁的工艺过程要选择适宜条件。下图为反应温度与 \(\rm{Mg}\)\(\rm{{\,\!}^{2+}}\)转化率的关系。

              \(\rm{①}\)根据图中所示\(\rm{45℃}\) 前温度与\(\rm{Mg^{2+}}\)转化率之间的关系,可判断此反应是___________\(\rm{(}\)填 “吸热” 或 “放热”\(\rm{)}\)反应。

              \(\rm{②50℃}\) 以上温度升高,\(\rm{Mg^{2+}}\)转化率下降的原因可能是______________。

              \(\rm{③}\)为了获取副产品\(\rm{CaCl_{2}}\),经常用石灰乳代替氨水来制备氢氧化镁。用平衡移动原理解释石灰乳能够制备氢氧化镁的原因__________。

            • 7.

              Ⅰ、某课外兴趣小组探究利用废铜屑制取\(\rm{CuSO_{4}}\)溶液,设计了以下几种实验方案。完成下列填空:

              方案一以铜和浓硫酸反应制备硫酸铜溶液。

              方案二将废铜屑在空气中灼烧后再投入稀硫酸。

              \(\rm{(1)}\)和方案一相比,方案二的优点是________。

              方案三的实验流程如下图所示:

              \(\rm{(2)}\)溶解过程中有气体放出,该气体是________,随着反应的进行,生成气体速度加快,推测可能的原因________。

              \(\rm{(3)}\)设计实验证明你的推测________。

              方案四的实验流程如下图所示:

              \(\rm{(4)}\)为了得到较纯净的硫酸铜溶液,硫酸和硝酸的物质的量之比应为________。

              Ⅱ、利用\(\rm{CuSO_{4}}\)溶液和纯碱溶液混合可以制得\(\rm{Cu_{2}(OH)_{2}CO_{3}}\)

              \(\rm{(5)}\)写出该反应的化学方程式:________。

              \(\rm{(6)}\)产品中铜元素含量的测定步骤是:称取\(\rm{mg}\)样品,用适量稀硫酸完全溶解,加水稀释,调节溶液为中性或弱酸性,再加入过量的\(\rm{Kl—}\)淀粉溶液后,用\(\rm{cmol/L}\)的\(\rm{Na_{2}S_{2}O_{3}}\)溶液滴定至终点,消耗\(\rm{Na_{2}S_{2}O3}\)溶液\(\rm{VmL}\)。实验中反应的离子方程式为:

              \(\rm{2Cu^{2+}+4I^{-}=2CuI(}\)白色\(\rm{)↓+I_{2}}\); \(\rm{{{I}_{2}}+2{{S}_{2}}O_{3}^{2-}=2{{I}^{-}}+{{S}_{4}}O_{6}^{2-}}\)

              \(\rm{①}\)样品溶于稀硫酸后,需加水稀释,控制溶液为中性或弱酸性,其原因是________,若未加水稀释,会导至测定的结果________\(\rm{(}\)填“偏高”或“偏低”\(\rm{)}\)。

              \(\rm{②}\)产品中铜元素的含量为________\(\rm{(}\)用含\(\rm{m}\)、\(\rm{c}\)、\(\rm{v}\)的代数式表示\(\rm{)}\)。

            • 8.

              下列试验能达到预期目的的是(    )

              选项

              试验

              实验目的或结论

              \(\rm{A}\)

              向某溶液中逐渐通入\(\rm{CO_{2}}\)气体,先出现白

              色胶状沉淀,继续通入\(\rm{CO_{2}}\)气体,白色胶

              状沉淀不溶解,证明该溶液中存在 \(\rm{AlO_{2}^{-}}\)

              \(\rm{A1(OH)_{3}}\)是两性氢氧化物,不溶于碳酸溶液

              \(\rm{B}\)

              将某气体通入品红溶液,溶液褪色

              检验气体中的\(\rm{SO_{2}}\)

              \(\rm{C}\)

              测定等物质的量浓度的\(\rm{HCOOK}\)和\(\rm{K_{2}S}\)溶液的\(\rm{pH}\)

              比较\(\rm{Ka(HCOOH)}\)的\(\rm{Ka(H_{2}S)}\)的大小

              \(\rm{D}\)

              向等体积等浓度的\(\rm{H_{2}O_{2}}\)溶液中分别加入\(\rm{5}\)滴等浓度的\(\rm{CuSO}\)溶液和\(\rm{KMnO_{4}}\)溶液,观察气体产生的速度

              比较\(\rm{CuSO_{4}}\)和\(\rm{KMnO_{4}}\)的催化效果

              A.\(\rm{A}\)  
              B.\(\rm{B}\)    
              C.\(\rm{C}\)  
              D.\(\rm{D}\)
            • 9.

              \(\rm{LiFePO_{4}}\)用于锂离子二次电池的电极材料,可由\(\rm{LiI}\)和\(\rm{FePO_{4}}\)制备。

              \(\rm{(1)FePO_{4}}\)难溶于水,制备方法如下:

               Ⅰ\(\rm{.}\)用稍过量的稀\(\rm{H_{2}SO_{4}}\)溶解废铁屑,加热,搅拌,过滤;

                Ⅱ\(\rm{.}\)向滤液中加入一定量的\(\rm{H_{2}O_{2}}\);

                Ⅲ\(\rm{.}\)向含\(\rm{Fe^{3+}}\)的溶液加入\(\rm{Na_{2}HPO_{4}}\)溶液,过滤后经进一步处理得\(\rm{FePO_{4}}\)。

                \(\rm{①}\)Ⅰ中反应进行完全的现象是_________。

                \(\rm{②}\) 用离子方程式说明\(\rm{H_{2}O_{2}}\)的作用是___________。

                \(\rm{③}\) 已知:\(\rm{H_{2}PO{}^{-}_{4}}\) \(\rm{⇌ }\) \(\rm{HPO{}^{2-}_{4\;}+ H^{+}}\);\(\rm{HPO{}^{2-}_{4\;}⇌ PO{}^{3-}_{4}+ H^{+}}\) 。产生\(\rm{FePO}\)\(\rm{{\,\!}_{4}}\)的离子方程式是____________。

              \(\rm{④ Na_{2}HPO_{4}}\)溶液显碱性的原因是________。

              \(\rm{(2)}\)制备\(\rm{LiFePO_{4}}\):将\(\rm{FePO_{4}}\)与\(\rm{LiI}\)混合,在惰性气氛中加热,制得\(\rm{LiFePO_{4}}\) 。化合物\(\rm{LiI}\)中碘离子的作用是__________。

              \(\rm{(3)}\)锂离子二次电池的负极材料为金属锂和石墨的复合材料\(\rm{(}\)石墨作为金属锂的载体\(\rm{)}\),电池反应为: \(\rm{FePO_{4}(s) +Li(s)}\) \(\rm{\underset{放电}{\overset{充电}{⇌}} LiFePO_{4}(s)}\) ,装置如下:

                

                  \(\rm{①}\)该电池不能用电解质水溶液,原因是__________。

                  \(\rm{②}\)充电时,\(\rm{b}\)极的电极反应式是___________。

            • 10.

              重铬酸钾\(\rm{(K_{2}Cr_{2}O_{7})}\)是高中化学常见的氧化剂,工业上以铬铁矿为原料用碱溶氧化法制备。铬铁矿中通常含有\(\rm{Cr_{2}O_{3}}\)、\(\rm{FeO}\)、\(\rm{Al_{2}O_{3}}\)、\(\rm{SiO_{2}}\)等。

              已知:\(\rm{①NaFeO_{2}}\)遇水强烈水解。\(\rm{②2Cr{{O}_{4}}^{2-}黄色+2{H}^{+}⇌C{r}_{2}{{O}_{7}}^{2-}橙色+{H}_{2}O }\),请回答下列问题:

              \(\rm{(1)}\)将矿石粉碎的目的是________;高温灼烧时\(\rm{Cr_{2}O_{3}}\)发生反应的化学方程式为________。

              \(\rm{(2)}\)滤渣\(\rm{1}\)中有红褐色物质,写出生成该物质反应的离子方程式________。滤渣\(\rm{2}\)的主要成分是\(\rm{Al(OH)_{3}}\)和________。

              \(\rm{(3)}\)用简要的文字说明\(\rm{Na_{2}Cr_{2}O_{7}}\)溶液中加入\(\rm{KC1}\)固体,降温析出\(\rm{K_{2}Cr_{2}O_{7}}\)的原因________。

              \(\rm{(4)25℃}\)时,对反应\(\rm{2Cr{{O}_{4}}^{2-}黄色+2{H}^{+}⇌C{r}_{2}{{O}_{7}}^{2-}橙色+{H}_{2}O }\),取\(\rm{Na_{2}CrO_{4}}\)溶液进行实验,测得部分实验数据如下:

              时间\(\rm{/(s)}\)

              \(\rm{0}\)

              \(\rm{0.01}\)

              \(\rm{0.02}\)

              \(\rm{0.03}\)

              \(\rm{0.04}\)

              \(\rm{( }\) \(\rm{CrO_{4}^{2-}}\) \(\rm{)/(mol·L^{-1})}\)

              \(\rm{0.20}\)

              \(\rm{1.6×10^{-2}}\)

              \(\rm{1.2×10^{-2}}\)

              \(\rm{1.0×10^{-2}}\)

               

              \(\rm{( }\) \(\rm{C{{r}_{2}}O_{4}^{2-}}\) \(\rm{)/(mol·L^{-1})}\)

              \(\rm{0}\)

              \(\rm{9.2×10^{-2}}\)

              \(\rm{9.4×10^{-2}}\)

               

              \(\rm{9.5×10^{-2}}\)

              \(\rm{①}\)反应达到半衡时,溶液的\(\rm{pH=1}\),该反应平衡常数\(\rm{K}\)为________。

              \(\rm{②}\)下列有关说法正确的________。

              \(\rm{a.}\)加少量\(\rm{NaHCO_{3}}\)固体,可使溶液的橙色加深

              \(\rm{b.0.03s}\)时\(\rm{v(Cr{{O}_{4}}^{2-}{)}_{(正)}=2v(C{r}_{2}{{O}_{7}}^{2-}{)}_{(逆)} }\)

              \(\rm{c.}\)溶液中\(\rm{c(CrO_{4}^{2-}):c(C{{r}_{2}}O_{7}^{2-})=2:1}\)时该反应已达平衡状态

              \(\rm{d.}\)反应达到平衡时\(\rm{CrO_{4}^{2-}}\)的转化率为\(\rm{95%}\)

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