1、填空题  【化学——选修2：化学与技术】（15分）
自来水生产的流程示意图见下：

（1）混凝剂除去悬浮物质的过程?（填写序号）
①只是物理变化?②只是化学变化?③是物理和化学变化
FeSO4·7H2O是常用的混凝剂，它在水中最终生成?沉淀。
（2）若要除去Ca2+、Mg2+可以往水中加入石灰和纯碱，试剂填加时先加?后加?，原因是?。
（3）氯气消毒，是因为它与水反应生成了HClO，次氯酸的强氧化性能杀死水中的病菌（不能直接用次氯酸为自来水消毒是因为次氯酸易分解，且毒性较大）。
Cl2+H2O ?HCl+HClO? K=4.5×10-4
使用氯气为自来水消毒可以有效地控制次氯酸的浓度，请结合平衡常数解释原因：
?。
下列物质中，?可以作为氯气的代用品（填写序号）。
①?臭氧?②NH3（液）?③K2FeO4?④SO2
（4）有些地区的天然水中含有较多的钙、镁离子。用离子交换树脂软化硬水时，先后把水通过分别装有?离子交换树脂和?离子交换树脂的离子交换柱（填“阴”或“阳”，阳离子交换树脂为HR型，阴离子交换树脂为R’OH型）。
（5）测定水中的溶解氧：量取40mL水样，迅速加入MnSO4和KOH混合溶液，再加入KI溶液，立即塞好塞子，振荡使完全反应。打开塞子，迅速加入适量硫酸溶液，此时有碘单质生成。用0.010mol/LNa2S2O3溶液滴定生成的碘，消耗了6.00mL Na2S2O3溶液。已知在碱性溶液中，氧气能迅速氧化Mn2+，生成物在酸性条件下可以将碘离子氧化为碘单质，本身重新还原为Mn2+。
上述过程发生的反应可表示为：2Mn2++4OH－+O2=2MnO(OH)2
MnO(OH)2+2I－+4H+=I2+Mn2++3H2O? I2+2S2O32－ =2I－+S4O62－
则水中的溶解氧量为?ｍg·Ｌ－１。

参考答案：（1）③? Fe(OH)3（各1分）
（2）石灰?纯碱（各1分）?过量的钙离子可通过纯碱使之沉淀下来（2分）
（3）由氯气与水反应的平衡常数可知，该反应的限度很小，生成的HClO浓度很小，且随着HClO的消耗，平衡会不断向正反应移动，补充HClO（2分）?①③（2分）
（4）阳?阴（各1分）?（5）12.0mｇ·Ｌ－１（3分）

本题解析：
（1）③当投加混凝剂时，混凝剂与水作用产生胶体等微絮粒，废水中新生成的微絮粒被迅速吸附在悬浮泥渣上，从而能够达到良好的去除效果。
Fe2＋＋2H2O="Fe" (OH)2＋2H＋
4Fe (OH)2＋O2＋2H2O="4Fe" (OH)3
FeSO4·7H2O是常用的混凝剂，它在水中最终生成4Fe (OH)3
（2）石灰?纯碱（各1分）?过量的钙离子可通过纯碱使之沉淀下来（2分）
为了将Mg2＋除去，Ca (OH)2须过量，再加过量Na2CO3将Ca2＋除去。
（3）Cl2＋H2OHCl＋HClO,该反应为可逆反应，由氯气与水反应的平衡常数可知，该反应的限度很小，生成的HClO浓度很小，且随着HClO的消耗，平衡会不断向正反应移动，补充HClO（2分）
①③可代替Cl2,O3具有强氧化性，Na2FeO4更好，既有强氧化性，又生成Fe (OH)3胶体，具有吸附性，能杀菌消毒，又能净水。
（4）阳?阴
Ca2＋＋2HR=CaR2＋2H＋然后用酸浸泡，使离子交换树脂再生。
SO42―＋2R’OH=R’2SO4＋2OH―然后用碱浸泡，使离子交换树脂再生。
（5）解：2Mn2++4OH－+O2=2MnO(OH)2
MnO(OH)2+2I－+4H+=I2+Mn2++3H2O
I2+2S2O32－ =2I－+S4O62－
得关系式：O2～2MnO(OH)2～2I2?～4S2O32―
1mol? 4mol
n?0.010mol/L×6.00mL
40mL水样中含氧
n=0.015mmol
现1L水中，m(O)=0.015mmol×32g/mol×1000/40=12.0mｇ·Ｌ－１

本题难度：一般

2、实验题  (11分)铜及其化合物一般都具有特征颜色，例如Cu、Cu2O呈红色，CuO呈黑色、CuSO4·5H2O呈蓝色等。研究性学习小组甲为检测实验室用H2还原CuO所得的红色固体中是否含有 Cu2O进行了认真探究。
Ⅰ.查阅资料：Cu2O属于碱性氧化物；高温灼烧CuO生成Cu2O；Cu2O在酸性条件下能发生下列反应：
Cu2O＋2H＋===Cu＋Cu2＋＋H2O
Ⅱ.设计实验方案：
方案1：取该红色试样溶于足量的稀硝酸中，观察溶液颜色的变化。
方案2：取该红色试样溶于足量的稀硫酸中，观察溶液是否呈蓝色。
方案3：称得干燥坩埚的质量为a g，取红色试样置于坩埚中称得总质量为b g，在空气中高温灼烧至质量恒定，称得最后总质量为c g。
(1)请你评价方案1和方案2。如果你认为该方案合理，请简述其化学原理；如果你认为该方案不合理，请简述原因。
方案1：____________________________________________________________。
方案2：__________________________________________________________。
(2)方案3中，若确认红色粉末中含有Cu2O，则a、b、c应符合的数学的关系为________，该实验方案最少得进行________次称量。
Ⅲ.研究性学习小组乙，设计了新的探究方案，拟通过干燥管中CuSO4是否变蓝判断红色固体中是否含有Cu2O，装置如图所示：

(3)简述该探究方案中，检验气体发生装置气密性的方法(说明操作方法、现象和结论)
________________________________________________________________________。
(4)为确保探究的科学、合理、安全，你认为实验中还应采取的措施有________(填序号)。
A．在氢气发生器与硬质玻璃管之间加一干燥装置
B．加热前先排尽装置中的空气
C．在盛有硫酸铜的干燥管后再连接一个装有碱石灰的干燥管

参考答案：(1)方案1：不合理，因为铜和氧化亚铜均能与稀硝酸反应生成Cu2＋，形成蓝色溶液
方案2：合理，因为铜与稀硫酸不反应，氧化亚铜与稀硫酸反应生成Cu和Cu2＋，导致溶液呈蓝色
(2)c<　 4
(3)关闭导气管上的活塞，从分液漏斗中往试管中注水，使漏斗中的液面高度高于试管中的液面高度，并且一段时间内不回落，说明气体发生装置气密性良好
(4)ABC

本题解析：(1)注意稀硝酸的强氧化性能将铜氧化，而铜与稀硫酸不反应。
(2)设红色试样中含Cu的质量为x。灼烧过程中发生的反应为：
4Cu＋O22Cu2O
256? 32
x? c－b
x＝＝8(c－b)
如有Cu2O，则x＝8(c－b)<b－a，即c<。
此实验方案至少要称量如下4次：干燥坩埚质量、坩埚加试样质量、灼烧后坩埚和药品总质量、再灼烧后坩埚和药品总质量(此次应与前一次相同方可，为重复实验，说明已加热至恒重)。

本题难度：简单

3、选择题  与近代化学的诞生无关的是
A．化学元素的概念
B．英国化学家、物理学家波义耳
C．著名物理学家爱因斯坦
D．古代的化学实践活动

参考答案：C

本题解析：任何事物是相互联系的，现代化学的产生离不开古代的化学实践活动；1661年，在前人工作的基础上，英国化学家、物理学家波义耳提出化学元素的概念，标志着近代化学的诞生。而爱因斯坦是上一世纪的人物，他出生时，近代化学已诞生两个世纪了。

本题难度：简单

4、选择题  与普通玻璃具有相同组成的是（　　）
A．钢化玻璃
B．光学仪器玻璃
C．石英玻璃
D．有色玻璃

参考答案：A?

本题解析：钢化玻璃是把普通玻璃放入电炉中加热变软后急剧冷却后得到的，它和普通玻璃的成分相同。光学玻璃中加有PbO，有色玻璃中则加入了金属氧化物

本题难度：简单

5、填空题  （12分）随着材料科学的发展，金属钒及其化合物得到了越来越广泛的应用，并被誉为“合金的维生素”。为回收利用含钒催化剂（含有V2O5、VOSO4及不溶性残渣），科研人员最新研制了一种离子交换法回收钒的新工艺，回收率达91.7%以上。
部分含钒物质在水中的溶解性如下表所示：

参考答案：（1）V2O5+ SO32—+4H+=2VO2++SO42—+2H2O
（2）SO2+V2O5SO3+ V2O4? 4VOSO4+O22V2O5+4SO3
（3）4和80℃?（4）? B

本题解析：略

本题难度：一般