为了探究铁、铜及其化合物的性质，某同学设计并进行了下列两组实验。
实验一：
已知：3Fe(s)＋4H2O(g)
Fe3O4(s)＋4H2(g)
（1）虚线框处宜选择的装置是________(填“甲”或“乙”)；实验时应先将螺旋状铜丝加热，变黑后再趁热迅速伸入所制得的纯净氢气中，观察到的实验现象是______________________。
（2）实验后，为检验硬质玻璃管中的固体是否含＋3价的铁元素，该同学取一定量的固体并用一定浓度的盐酸溶解，滴加_______溶液（填试剂名称或化学式），没有出现血红色，说明该固体中没有＋3价的铁元素。请你判断该同学的结论是否正确并说明理由_________________。
实验二：
绿矾是含有一定量结晶水的硫酸亚铁，为测定绿矾中结晶水含量，将石英玻璃管（带两端开关K1和K2（设为装置A）称重，记为m1 g。将样品装入石英玻璃管中，再次将装置A 称重，记为m2 g，B为干燥管。按下图连接好装置进行实验。
实验步骤如下：（1）________，（2）点燃酒精灯，加热，（3）______，（4）______，（5）______，
（6）称量A， 重复上述操作步骤，直至 A 恒重，记为m3 g。
（3）请将下列实验步骤的编号填写在对应步骤的横线上
a．关闭 K1 和 K2 b．熄灭酒精灯 c．打开 K1 和 K2 缓缓通入 N2 d．冷却至室温
（4）必须要进行恒重操作的原因是_________________。
（5）已知在上述实验条件下，绿矾受热只是失去结晶水，硫酸亚铁本身不会分解， 根据实验记录，
计算绿矾化学式中结晶水数目 x=__________________（用含 m1、 m2、 m3的列式表示）。
【答案】 乙 铜丝由黑变红 硫氰化钾或 KSCN 不正确，因为铁过量时： Fe＋2Fe3+→3Fe2+ c b d a 确保绿矾中的结晶水已全部失去 
【解析】试题分析：实验一：（1）铁与水蒸气反应生成Fe3O4和氢气，虚线框中的装置是用氢气还原氧化铜的装置，根据氢气的密度比空气小分析；氧化铜被氢气还原为铜单质；（2）Fe3+能使KSCN溶液变成血红色；单质铁能把Fe3+还原为Fe2+；
实验二：（3）由于装置中含有空气，空气能氧化硫酸亚铁，所以加热前要排尽装置中的空气，利用氮气排出空气，为使生成的水蒸气完全排出，应该先熄灭酒精灯再关闭K1 和 K2；冷却后再称量；（4）进行恒重操作可以确保绿矾中的结晶水已全部失去；（5）根据题意，生成硫酸亚铁是
，生成水的质量是
，根据
计算x值；
解析：实验一：（1）铁与水蒸气反应生成Fe3O4和氢气，虚线框中的装置是用氢气还原氧化铜的装置，氢气的密度比空气小，所以用向下排空气法收集氢气，故选乙；氧化铜被氢气还原为铜单质，现象是铜丝由黑变红；（2）Fe3+能使KSCN溶液变成血红色，滴加KSCN溶液检验是否含有Fe3+，若溶液变为血红色，则含有Fe3+；单质铁能把Fe3+还原为Fe2+，当铁过量时： Fe＋2Fe3+=3Fe2+，所以没有出现血红色，不能说明该固体中没有＋3价的铁元素；
实验二：（3）由于装置中含有空气，空气能氧化硫酸亚铁，所以加热前要排尽装置中的空气，利用氮气排出空气，为使生成的水蒸气完全排出，应该先熄灭酒精灯再关闭K1 和 K2；冷却后再称量，正确的步骤是（1）打开 K1 和 K2 缓缓通入 N2，（2）点燃酒精灯，加热，（3）熄灭酒精灯，（4）冷却至室温，（5）关闭 K1 和 K2，（6）称量A， 重复上述操作步骤，直至 A 恒重，记为m3 g；（4）进行恒重操作可以确保绿矾中的结晶水已全部失去；（5）根据题意，生成硫酸亚铁是
，生成水的质量是
，
X=
。
【题型】实验题
【结束】
24
PTT 是一种高分子材料，具有优异性能，能作为工程塑料、纺织纤维和地毯等材料而得到广泛应用。其合成路线可设计为：
已知：
（1）B 中所含官能团的名称为_________，反应②的反应类型为_________。
（2）反应③的化学方程式为_________。
（3）写出 PTT 的结构简式_________。
（4）某有机物X 的分子式为C4H6O，X与B互为同系物,写出X可能的结构简式_________。
（5）请写出以 CH2=CH2 为主要原料（无机试剂任用）制备乙酸乙酯的合成路线流程图（须注明反应条件）。（合成路线常用的表示方式为：
）____________
I.工业上可由氢气、氮气合成氨气，溶于水形成氨水。盐酸和氨水是实验室常见的电解质溶液。一定温度下，向2L 密闭容器中加入N2(g)和H2(g)，发生反应：N2(g)+3H2(g)
2NH3(g)+ Q（Q>0）， NH3物质的量随时间的变化如右图所示。
（1）0~2 min 内的平均反应速率 v(H2)=___________。
（2）该温度下，反应 N2(g)+3H2(g)2NH3(g)+ Q（Q>0）的平衡常数表达式K=______。其平衡常数K与温度T的关系如下表：
T/ ℃ | 25 | 125 | 225 |
平衡常数 K | 4×106 | K1 | K2 |
试判断K1________K2（填写“>”“=”或“<”）。
（3）下列能说明合成氨反应已达到平衡状态的是______（填字母）（反应是在固定体积的密闭容器中进行的）
a．3v(N2) = v(H2)
b．容器内压强保持不变
c．混合气体的密度保持不变
d．25℃时，测得容器中c(NH3)=0.2 mol·L-1， c(H2) =c(N2) =0.01 mol·L-1
II.常温下，某同学将盐酸与氨水等体积混合，两种溶液的浓度和混合后所得溶液的pH 如下表。
实验编号 | 氨水浓度/mol·L-1 | 盐酸浓度/mol·L-1 | 混合溶液 pH |
① | 0. 2 | 0.2 | pH＝x |
② | c | 0.2 | pH＝7 |
请回答：
（4）①中所得混合溶液， pH_______7（填“>”“<”或“＝”）。
②中 c___0.2（填“>”“<”或“＝”），所得混合溶液中各离子浓度大小关系为_____________。
（5）请你再设计一个能证明一水合氨是弱电解质的方案。_____________。
【答案】 0.375 mol/(L·min) [NH3]2/[N2][H2]3 > bd < > [Cl-]= [NH4+]> [H+]= [OH-] 测量 0.1mol/L 氨水的 pH，pH小于13 等
【解析】试题分析：I.（1）根据
计算反应速率；（2）根据平衡常数的定义书写平衡常数表达式；反应 N2(g)+3H2(g)
2NH3(g)+ Q（Q>0）正反应放热，升高温度平衡逆向移动；（3）根据平衡状态的特征分析；II. （4）①等浓度、等体积的盐酸和氨水混合，恰好反应生成氯化铵，氯化铵是强酸弱碱盐，铵根离子水解；②若等浓度、等体积的盐酸和氨水混合，溶液呈酸性，要使pH＝7，则氨水的物质的量大于盐酸；根据电荷守恒分析离子浓度关系；（5）根据弱电解质部分电离或弱碱阳离子能水解设计方案；
解析：I.（1）2min内生成1mol氨气，则消耗氢气1.5mol， 
=
0.375 mol/(L·min)；（2）根据平衡常数的定义，平衡常数K=
；反应 N2(g)+3H2(g)2NH3(g)+ Q（Q>0）正反应放热，升高温度平衡逆向移动,平衡常数减小，所以K1>K2；（3）a．任意时刻速率比都等于系数比，所以3v(N2) = v(H2)不一定平衡，故a错误； b．N2(g)+3H2(g)2NH3(g)，气体物质的量是变量，所以压强是变量，容器内压强保持不变一定达到平衡状态，故b正确；c．根据
，气体密度是恒量， 混合气体的密度保持不变不一定平衡，故c错误；d．25℃时K=4×106，容器中c(NH3)=0.2 mol·L-1， c(H2) =c(N2) =0.01 mol·L-1， 
，Q=K，反应一定达到平衡状态，故d正确。
II. （4）①等浓度、等体积的盐酸和氨水混合，恰好反应生成氯化铵，氯化铵是强酸弱碱盐，铵根离子水解
，所以溶液呈酸性pH<7；②若等浓度、等体积的盐酸和氨水混合，溶液呈酸性，要使pH＝7，则氨水的物质的量大于盐酸，所以c>0.2；根据电荷守恒，[Cl-]+[OH-]= [NH4+]+ [H+]，溶液呈中性，[OH-]= [H+]，所以离子浓度关系为[Cl-]= [NH4+]> [H+]= [OH-]；（5）测量 0.1mol/L 氨水的 pH，pH小于13 ，能证明一水合氨部分电离是弱电解质；
点睛：同浓度、同体积的一元强酸与一元弱碱混合，溶液呈酸性；同浓度、同体积的一元弱酸与一元强碱混合，溶液呈碱性；同浓度、同体积的一元强酸与一元强碱混合，溶液呈中性。
【题型】综合题
【结束】
23
为了探究铁、铜及其化合物的性质，某同学设计并进行了下列两组实验。
实验一：
已知：3Fe(s)＋4H2O(g)
Fe3O4(s)＋4H2(g)
（1）虚线框处宜选择的装置是________(填“甲”或“乙”)；实验时应先将螺旋状铜丝加热，变黑后再趁热迅速伸入所制得的纯净氢气中，观察到的实验现象是______________________。
（2）实验后，为检验硬质玻璃管中的固体是否含＋3价的铁元素，该同学取一定量的固体并用一定浓度的盐酸溶解，滴加_______溶液（填试剂名称或化学式），没有出现血红色，说明该固体中没有＋3价的铁元素。请你判断该同学的结论是否正确并说明理由_________________。
实验二：
绿矾是含有一定量结晶水的硫酸亚铁，为测定绿矾中结晶水含量，将石英玻璃管（带两端开关K1和K2（设为装置A）称重，记为m1 g。将样品装入石英玻璃管中，再次将装置A 称重，记为m2 g，B为干燥管。按下图连接好装置进行实验。
实验步骤如下：（1）________，（2）点燃酒精灯，加热，（3）______，（4）______，（5）______，
（6）称量A， 重复上述操作步骤，直至 A 恒重，记为m3 g。
（3）请将下列实验步骤的编号填写在对应步骤的横线上
a．关闭 K1 和 K2 b．熄灭酒精灯 c．打开 K1 和 K2 缓缓通入 N2 d．冷却至室温
（4）必须要进行恒重操作的原因是_________________。
（5）已知在上述实验条件下，绿矾受热只是失去结晶水，硫酸亚铁本身不会分解， 根据实验记录，
计算绿矾化学式中结晶水数目 x=__________________（用含 m1、 m2、 m3的列式表示）。
I.SO2是一种重要的化工原料，其合理利用以及废气处理一直是化工研究的热点。
（1）氧元素在元素周期表中位于第______周期______族，硫原子核外有_____种能量不同的电子。
（2）元素的非金属性S比O______（填“强”或“弱”），从原子结构的角度解释原因：__________。
II.工业上利用反应SO2 + MnO2 → MnSO4 可以制备高纯 MnSO4，实验装置如下图：
（3）请标出反应SO2 + MnO2 → MnSO4的电子转移方向和数目____________
（4）在通入干燥空气的条件下，一段时间后，测得反应后溶液中的 n(SO42-)明显大于 n(Mn2+)，请说明原因： ___________________。用化学方程式表示石灰乳的作用： ___________________。
III.SO2可用于处理含 Cr2O72－（铬元素化合价为+6）的废水，最后转化为铬沉淀（铬元素化合价为+3）除去。一种处理流程如下：
（5）NaHSO3与 Cr2O72－反应时，物质的量之比为__________。
【答案】 二 ⅥA 5 弱 硫原子半径大于氧原子半径，硫原子和氧原子的最外层电子数相等，硫原子的得电子能力比氧原子弱 
在溶液中，空气中的氧气将二氧化硫氧化为 H2SO4 SO2+ Ca(OH)2→CaSO3+ H2O（或2SO2+2Ca(OH)2+O2→ 2CaSO4 + 2H2O） 3∶1
【解析】试题分析：（1）氧原子核外有2个电子层，最外层有6个电子，硫原子核外电子排布式是1S22S22P63S23P4；(2)同主族元素最外层电子数相同，原子半径自上而下逐渐增大，得电子能力逐渐减弱，失电子能力逐渐增强;（3）反应SO2 + MnO2 → MnSO4中，硫元素化合价由+4升高为+6，锰元素化合价由+4降低为+2；(4)氧气能把二氧化硫氧化为 H2SO4；二氧化硫污染空气，用氢氧化钙能吸收二氧化硫；（5）NaHSO3与 Cr2O72－反应时，硫元素化合价由+4升高为+6，铬元素化合价由+6降低为+3，根据化合价升降相同计算物质的量之比。
解析：（1）氧原子核外有2个电子层，最外层有6个电子，所以氧元素在元素周期表中位于第二周期ⅥA族，硫原子核外电子排布式是1S22S22P63S23P4，有5个能级，所以有5种能量不同的电子；(2) 同主族元素最外层电子数相同，原子半径自上而下逐渐增大，得电子能力逐渐减弱，失电子能力逐渐增强，所以S非金属性比O弱;（3）反应SO2 + MnO2 → MnSO4中，硫元素化合价由+4升高为+6，硫失去2个电子，锰元素化合价由+4降低为+2，锰元素得到2个电子，所以电子转移方向和数目是
；(4)氧气能把二氧化硫氧化为 H2SO4，所以反应后溶液中的 n(SO42-)明显大于 n(Mn2+)；二氧化硫污染空气，氢氧化钙能吸收二氧化硫，反应方程式为SO2+ Ca(OH)2→CaSO3+ H2O；（5）NaHSO3与 Cr2O72－反应时，硫元素化合价由+4升高为+6，铬元素化合价由+6降低为+3，设NaHSO3与 Cr2O72－反应时的物质的量比为x∶y，根据化合价升降相同，2x=y×2×3，所以x∶y= 3∶1。
点睛：氧化还原反应中，氧化剂得电子化合价降低，还原剂失电子化合价升高，根据氧化还原反应的升降规律，氧化剂得电子数一定等于还原剂失电子数。
【题型】综合题
【结束】
22
I.工业上可由氢气、氮气合成氨气，溶于水形成氨水。盐酸和氨水是实验室常见的电解质溶液。一定温度下，向2L 密闭容器中加入N2(g)和H2(g)，发生反应：N2(g)+3H2(g)
2NH3(g)+ Q（Q>0）， NH3物质的量随时间的变化如右图所示。
（1）0~2 min 内的平均反应速率 v(H2)=___________。
（2）该温度下，反应 N2(g)+3H2(g)2NH3(g)+ Q（Q>0）的平衡常数表达式K=______。其平衡常数K与温度T的关系如下表：
T/ ℃ | 25 | 125 | 225 |
平衡常数 K | 4×106 | K1 | K2 |
试判断K1________K2（填写“>”“=”或“<”）。
（3）下列能说明合成氨反应已达到平衡状态的是______（填字母）（反应是在固定体积的密闭容器中进行的）
a．3v(N2) = v(H2)
b．容器内压强保持不变
c．混合气体的密度保持不变
d．25℃时，测得容器中c(NH3)=0.2 mol·L-1， c(H2) =c(N2) =0.01 mol·L-1
II.常温下，某同学将盐酸与氨水等体积混合，两种溶液的浓度和混合后所得溶液的pH 如下表。
实验编号 | 氨水浓度/mol·L-1 | 盐酸浓度/mol·L-1 | 混合溶液 pH |
① | 0. 2 | 0.2 | pH＝x |
② | c | 0.2 | pH＝7 |
请回答：
（4）①中所得混合溶液， pH_______7（填“>”“<”或“＝”）。
②中 c___0.2（填“>”“<”或“＝”），所得混合溶液中各离子浓度大小关系为_____________。
（5）请你再设计一个能证明一水合氨是弱电解质的方案。_____________。
一定量的钠和铝的混合物与足量的水充分反应，没有金属剩余，收到2.24L气体，下列说法一定正确的是
A. 所得气体为氢气 B. 所得气体的物质的量为 0.1 mol
C. 上述过程只发生一个化学反应 D. 所得溶液中只有一种溶质
【答案】A
【解析】钠与水反应生成氢气，铝与氢氧化钠溶液反应生成氢气，所以所得气体为氢气，故A正确；非标准状况下，2.24L气体的物质的量不一定是 0.1 mol，故B错误；上述过程，发生钠与水反应生、铝与氢氧化钠溶液反应，共发生两个化学反应，故C错误；所得溶液中的溶质可能有偏铝酸钠和氢氧化钠两种溶质，故D错误。
点睛：铝能与酸反应放出氢气，铝也能与强碱溶液反应放出氢气，如
。
【题型】单选题
【结束】
21
I.SO2是一种重要的化工原料，其合理利用以及废气处理一直是化工研究的热点。
（1）氧元素在元素周期表中位于第______周期______族，硫原子核外有_____种能量不同的电子。
（2）元素的非金属性S比O______（填“强”或“弱”），从原子结构的角度解释原因：__________。
II.工业上利用反应SO2 + MnO2 → MnSO4 可以制备高纯 MnSO4，实验装置如下图：
（3）请标出反应SO2 + MnO2 → MnSO4的电子转移方向和数目____________
（4）在通入干燥空气的条件下，一段时间后，测得反应后溶液中的 n(SO42-)明显大于 n(Mn2+)，请说明原因： ___________________。用化学方程式表示石灰乳的作用： ___________________。
III.SO2可用于处理含 Cr2O72－（铬元素化合价为+6）的废水，最后转化为铬沉淀（铬元素化合价为+3）除去。一种处理流程如下：
（5）NaHSO3与 Cr2O72－反应时，物质的量之比为__________。
某固体混合物中可能含有： K+、 Na+、Clˉ、CO32ˉ、SO42ˉ等离子，将该固体溶解所得到的溶液进行如下实验：
下列说法正确的是
A. 该混合物一定是K2CO3和 NaCl B. 该混合物可能是 Na2CO3和 KCl
C. 该混合物一定是Na2CO3和 NaCl D. 该混合物可能是 Na2SO4和 Na2CO3
【答案】B
【解析】焰色反应呈黄色，说明一定含有Na+；加入过量硝酸钡生成能溶于盐酸的沉淀，原溶液一定含有CO32ˉ，一定不含SO42ˉ；加入过量硝酸钡后的滤液中加入硝酸酸化的硝酸银，生成白色沉淀，则原溶液一定含有Clˉ；根据以上分析，一定含有Na+、Clˉ、CO32ˉ，一定不含SO42ˉ，可能含有K+；所以该混合物可能是 Na2CO3、 KCl或K2CO3、NaCl，故B正确。
【题型】单选题
【结束】
20
一定量的钠和铝的混合物与足量的水充分反应，没有金属剩余，收到2.24L气体，下列说法一定正确的是
A. 所得气体为氢气 B. 所得气体的物质的量为 0.1 mol
C. 上述过程只发生一个化学反应 D. 所得溶液中只有一种溶质
NA为阿伏伽德罗常数的值，下列说法正确的是
A. 1mol OH－ 含有的电子数目为 NA
B. 1L 1 mol·L-1 Na2CO3 溶液中含有的 CO32－数目为 NA
C. 0.5mol 苯中含有碳碳双键的数目为 1.5NA
D. 24 克 O3 中氧原子的数目为 1.5NA
【答案】D
【解析】1个OH－ 含有10个电子，1mol OH－ 含有的电子数目为10NA，故A错误；碳酸根离子水解，所以1L 1 mol·L-1 Na2CO3 溶液中含有的 CO32－数目小于 NA，故B错误；苯中不含碳碳双键，故C错误；24 克O3 中氧原子的数目
1.5NA，故D正确。
【题型】单选题
【结束】
19
某固体混合物中可能含有： K+、 Na+、Clˉ、CO32ˉ、SO42ˉ等离子，将该固体溶解所得到的溶液进行如下实验：
下列说法正确的是
A. 该混合物一定是K2CO3和 NaCl B. 该混合物可能是 Na2CO3和 KCl
C. 该混合物一定是Na2CO3和 NaCl D. 该混合物可能是 Na2SO4和 Na2CO3
