1、填空题  （14分）某科研小组设计出利用工业废酸（10%H2SO4）来堆浸某废弃的氧化铜锌矿制取活性ZnO的方案，实现废物综合利用，方案如下图所示。

已知：298K时各离子开始沉淀及完全沉淀时的pH如下表所示。

参考答案：（1）＜?（2）C?（3）3．2~6．2
（4）Fe3++3NH3·H2O ="==" Fe（OH）3↓+3 NH4+
（5）2．7×10-20.4
（6）（NH4）2SO4
（7）2ZnSO4 +NH4HCO3 +3 NH3·H2O="=" Zn2（OH）2CO3 ↓+2（NH4）2 SO4 + H2O

本题解析：（1）ZnS和CuS均存在溶解平衡:ZnS（s）ZnS（aq）=Zn2＋＋S2－? CuS（s）CuS（aq）=Cu2＋＋S2－，当c(H+)增大的情况下，c(S2－)减小的情况下，前者平衡正向移动，即离子积c(Zn2＋)×c(S2－)小于Ksp（ZnS），并且离子积c(Cu2＋)×c(S2－)大于Ksp（CuS），则Ksp（ZnS）较大
（2）从表格数据可知，在较低pH下Fe3＋已经全部沉淀完全，但Fe2＋与Zn2＋沉淀的pH范围重合，故需要先用氧化剂将Fe2＋氧化，再沉淀除去，为不引入杂质同时不能与加入的氨水反应，H2O2最合适：2Fe2＋＋H2O2＋2H＋=2Fe3＋＋2H2O
（3）由所给数据可知，为保证Fe3＋沉淀完全，但Zn2＋不能沉淀，可将pH控制在3．2~6．2之间
（4）Fe3++3NH3·H2O ="==" Fe（OH）3↓+3 NH4+
（5）乙溶液中pH最小为6.2，c(OH—)最小为10—6.2mol/L，c（Fe3＋）最大为=2．7×10-20.4mol/L
（6）（NH4）2 SO4
（7）由流程中参加反应的物质及生成物可知发生的反应为：2ZnSO4 +NH4HCO3 +3 NH3·H2O="=" Zn2（OH）2CO3 ↓+2（NH4）2 SO4 + H2O

本题难度：一般

2、实验题  (16分)过氧化钙(CaO2)常用作种子消毒剂、药物制造、油脂漂白及高温氧化剂，还可以作为鱼池增氧剂。将SO2通入过氧化钙固体粉末中有气体生成。有人提出：CO2、SO2与过氧化钙的反应原理相同；但也有人提出：SO2具有较强的还原性，CO2无强还原性，反应原理不相同。据此设计如下实验操作进行判断。
实验一、通过气体体积的测量判断发生的化学反应，实验装置如下：

(1)试剂A可以选用?，试剂B为碱石灰其作用是______________________。
(2)装置E用于测定氧气的体积，请在框中画出装置图。
(3)实验测得装置C增重m1 g，装置D增重m2 g，装置E中收集到V L气体(已换算成标准状况下)，用上述有关测量数据判断，当SO2未氧化时，V与m1或m2的关系式为_________。
若SO2完全氧化，写出反应的化学方程式：___________________________________。
实验二、向一定量的过氧化钠固体中通入足量SO2，取反应后的固体进行实验探究，以证明过氧化物与SO2反应的特点。
提出假设：
假设1：反应后固体中只有Na2SO3，SO2未氧化；
假设2：反应后固体中只有Na2SO4，SO2完全氧化；
假设3：________________________________________________________________。
实验探究：
(4)设计实验证明假设3是正确的，简要回答实验过程、现象和结论：________________
____________________________________________________________________________。
实验评价：
(5)实验过程中SO2的通入量直接影响探究实验结果的科学性，请简要说明原因：
____________________________________________________________________________。

参考答案：（16分）(1)浓硫酸　?吸收未反应的SO2
(2)

(其它合理答案均可)
(3) V＝7m1/30　　CaO2＋SO2===CaSO4
反应后固体为Na2SO3、Na2SO4的混合物，SO2部分氧化
(4)取少量反应后的固体放入试管中，加适量水溶解，加入BaCl2溶液有白色沉淀产生。再加入稀盐酸，沉淀部分溶解，证明原固体中既有亚硫酸钠也有硫酸钠，即Na2O2将SO2部分氧化。
(5)若Na2O2剩余，固体加水溶解，过氧化钠能将SO氧化成SO。

本题解析：（1）试剂A可用浓硫酸，用于SO2的干燥，试剂B为碱石灰其作用是吸收未反应的SO2；
（2）测CaO2与SO2反应生成的氧气的体积，可用如右装置：

（3）当SO2未氧化时，发生的反应为
2CaO2+2SO2=2CaSO3+O2?m
2x72? 2x120? 22.4L? 96
VL? m1?22.4/V="96/" m1? V=7m1/30
SO2完全氧化，化学方程式为CaO2＋SO2===CaSO4
假设3：反应后固体为Na2SO3、Na2SO4的混合物，SO2部分氧化
（4）探究假设3是否正确，主要检验混合物中是否含Na2SO3及Na2SO4，即设计实验证明Na2SO3、Na2SO4的存在，可取少量反应后的固体放入试管中，加适量水溶解，加入BaCl2溶液有白色沉淀产生，再加入稀盐酸，沉淀部分溶解，证明原固体中既有亚硫酸钠也有硫酸钠，则Na2O2将SO2部分氧化。（5）由于过氧化钠能将SO氧化成SO，则不能确定过氧化钠与SO2是否生成了Na2SO3、Na2SO4的混合物，所以通入的SO2应足量，使过氧化钠无剩余。

本题难度：一般

3、填空题  为探究乙烯与溴的加成反应：甲同学设计并进行了如下实验：先用乙醇和浓硫酸为原料制取乙烯，将生成的气体直接通入溴水中，发现溶液褪色，即证明乙烯与溴水发生了加成反应．乙同学发现在甲同学的实验中，产生的气体有刺激性气味，推测在制得的乙烯中还可能含有少量浓硫酸的还原气体，由此他提出必须先除去，再与溴水反应．
请你回答下列问题：
（1）甲同学设计的实验______（填“能”或“不能”）验证乙烯与溴水发生了加成反应，理由是______．
（2）乙同学推测此乙烯中必定含有的一种杂质气体，它与溴水反应的化学方程式是______．在验证过程中必须全部除去，为此乙同学设计了如图所示的实验装置：
①Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ装置可盛放的试剂是Ⅰ______；Ⅱ______；Ⅲ______；Ⅳ______；
（选填序号）．
A．品红溶液B．NaOH溶液C．浓硫酸D．酸性KMnO4溶液
②乙设计的实验中能确定生成了乙烯的现象是______．
（3）为验证乙烯与溴水的反应是加成反应而不是取代反应，丙同学提出可将上述乙除杂后的气体通入溴水中，用pH试纸测反应后溶液的酸碱性，你认为是否合理______（填合理、不合理），理由是______．
（4）乙烯通入溴水中，观察到的现象是______；其反应方程式为______．

参考答案：（1）乙醇和浓硫酸反应，在一定条件下可以生成乙烯、乙醚，同时可能生成二氧化硫等还原性气体，使酸性高锰酸钾溶液褪色，对乙烯的检验造成干扰，所以甲同学的实验不能说明乙烯与溴水发生加成反应，
故答案为：不能；乙醇和浓硫酸为原料制取乙烯时，生成的气体中可能含有二氧化硫，二氧化硫也能使溴水褪色；
（2）二氧化硫、溴水发生氧化还原反应生成硫酸和氢溴酸，反应方程式为2H2O+Br2+SO2=H2SO4+2HBr，故答案为：2H2O+Br2+SO2=H2SO4+2HBr；
①验证过程中必须排除二氧化硫的干扰，所以先除去二氧化硫，I中盛放品红溶液检验二氧化硫、II中盛放氢氧化钠溶液除去二氧化硫、III中盛放品红溶液检验二氧化硫是否除尽，IV中盛放酸性高锰酸钾检验乙烯的性质，故答案为：A；B；A；D；
②III中溶液不褪色，说明剩余气体中不含二氧化硫，IV中酸性高锰酸钾溶液褪色，说明乙烯能使酸性高锰酸钾褪色，故答案为：III中品红溶液不褪色，IV中酸性高锰酸钾溶液褪色；
（3）若乙烯和溴发生取代反应，则该反应中有溴化氢生成，用pH试纸测反应后溶液应该呈酸性，如果溶液没有呈酸性，则证明发生加成反应，所以丙同学的设计合理，
故答案为：合理；若发生取代反应，必有溴化氢生成，溶液呈酸性；
（4）溴和乙烯发生加成反应生成1，2-二溴乙烷，且1，2-二溴乙烷密度较大，所以下层有无色油状液体生成，反应方程式为：CH2=CH2+Br2→CH2BrCH2Br，
故答案为：溴水褪色，下层有无色油状物生成；CH2=CH2+Br2→CH2BrCH2Br．

本题解析：

本题难度：一般

4、选择题  一元硬币的外观有银白的金属光泽，一些同学认为它可能是铁制成的．在讨论时，有同学提出：“我们可以先拿磁铁来吸一下”．就“拿磁铁来吸一下”这一过程而言，属于科学探究中的（　　）
A．实验法
B．比较法
C．观察法
D．分类法

参考答案：A

本题解析：

本题难度：简单

5、实验题  （13分）铁是生活中的常见金属，也是高中所学的过渡元素，由于其结构特点，在与其化物质反应时往往表现出不同的价态。某研究性学习小组对铁和硫反应产物中铁的化合价进行了探究，并设计了以下实验，其实验的步骤为：

步骤一：将铁粉和硫粉按一定质量比混合，如图所示在氮气环境中，加热后反立即可发生并持续进行，冷却后得到黑色固体。
步骤二：取黑色固体少许，加入浓NaOH溶液并稍稍加热，冷却后过滤，得到黑色滤渣。
在取得黑色滤渣后，同学们经过讨论分析，对其成分提出了各种猜想，其中代表性的为：
猜想一：由于硫和氧是同一主族元素，所以黑色固体的可能是Fe3S4
猜想二：硫和氧虽是同一主族元素，但硫的非金属性弱，则黑色固体为FeS
为了验证以上猜想又进行了以下操作：
步骤三：在滤渣中加入已煮沸的稀硫酸。
步骤四：取步骤三所得溶液少许，……。
请回答下列问题：
（1）查阅资料：实验室可以用氯化铵饱和溶液和亚硝酸钠（NaNO2）饱和溶液混合加热反应得氮气。请写出该反应的离子方程式：?。
（2）实验中通入氮气的作用?。
（3）若猜想一正确，则步骤三应该观察到试管内有?出现（填实验现象）。
（4）若猜想二正确，请完成步骤四的实验操作、现象和结论?。
（5）步骤一中铁粉和硫粉的混合粉末中硫要过量些，其原因是?。
（6）步骤二中加入浓NaOH溶液并稍稍加热的目的是?。

参考答案：(1)NH4+ + NO2- ?N2↑+2H2O? (2分)
(2)赶走装置中的空气? (2分)
(3)有白色浑浊出现? (2分)
(4)取步骤三所得溶液少许，滴加KSCN溶液，若溶液不显红色，再向溶液中滴加少量氯水，溶液显红色，证明原溶液中只含有Fe2+，则黑色固体中铁的化合价为+2价。(3分)
(5)防止未反应的铁与稀硫酸反应生成Fe2+干扰实验?(2分)
(6)除去未反应的硫?(2分)

本题解析：（1）氮元素发生了归中反应：NH4+ + NO2- ?N2↑+2H2O
（2）防止铁粉或硫粉被氧气氧化
（3）固体溶液产生的铁离子与硫化氢生成硫单质：2Fe3＋＋H2S=2Fe2＋＋S↓＋2H＋，有淡黄色或乳白色浑浊出现
（4）也就是亚铁离子的检验（FeS＋2H＋=Fe2＋＋H2S↑）：
取步骤三所得溶液少许，滴加KSCN溶液，若溶液不显红色，再向溶液中滴加少量氯水，溶液显红色，证明原溶液中只含有Fe2+，则黑色固体中铁的化合价为+2价
（5）在步骤三中固体中加酸，需要通过对Fe2+的检验来判定FeS，而铁可以与酸产生Fe2+，所以必须使硫粉过量
（6）过量的硫可溶于碱液：3S＋6OH－=S2－＋SO32－＋3H2O

本题难度：简单