1、实验题 (8分)某化工厂排放的污水中含有Al3+、Fe3+、Hg2+、Cu2+四种离子。甲、乙、丙三同学设计从该污水中回收金属铜的方案如下:
甲:污水
+++++++++++
乙:污水

丙:污水

填空和回答:
(1)甲、乙、丙提出的方案能否制得铜?
甲:____________________;乙:____________________;丙:____________________。
(2)在能制得铜的方案中,会导致环境污染的一步操作是:_____________________________
______________________________________________________________________________。
参考答案:(1)不能?能?不能
(2)乙方案中③加热时汞形成蒸气,有毒
本题解析:甲方案中,加NaOH后,所得沉淀中含Fe(OH)3、Cu(OH)2、Hg(OH)2,加热后,得Fe2O3和CuO,Hg(OH)2分解产生HgO和H2O,HgO进一步分解生成汞蒸气和O2,再用H2还原得到Fe和Cu。
乙方案中,加Fe过滤后得到的滤渣中有Cu、Hg,可能有过量的铁粉,再加稀盐酸后铁粉溶解,剩下Cu、Hg,加热,Hg变成蒸气,Cu被空气中氧气氧化得到CuO,再用H2还原得到Cu。
丙方案中没有加稀盐酸除去过量的铁粉,最后得到的Cu中可能混有铁。
本题难度:简单
2、选择题 下列叙述中不正确的是( )
A.可以用Si3N4、Al2O3制作高温结构陶瓷制品
B.从“海水提溴”,但得到的液溴中常溶有少量氯气,除去氯气应加入适量的NaBr
C.石油、汽油、聚乙烯、甲苯物质中,汽油有固定沸点
D.用乙醇、溴水、NaOH溶液、盐酸中的溴水来鉴别裂化汽油和直馏汽油
参考答案:A.因氮化硅陶瓷、三氧化二铝陶瓷为常见的新型陶瓷材料,故A正确;
B.氯气有强氧化性,可与NaBr反应生成氯化钠和溴单质,故B正确;
C.汽油主要成分为C4~C12脂肪烃和环烃类,并含少量芳香烃和硫化物,是混合物,没有固定沸点,故C错误;
D.直馏汽油:色层在上,水在下;裂化汽油:能使溴水褪色最终得到分层的2层无色液体,故D正确.
故选C.
本题解析:
本题难度:一般
3、填空题 在元素周期表中,铝在硼的正下方,它们有很多相似的化学性质,可以形成许多组成和性质类似的化合物。单质硼可以通过硼镁矿Mg2B2O5·H2O来制取。

(1)写出步骤①的化学方程式?,
(2)写出步骤②的离子方程式?,
(3)写出表示溶液a物料守恒的关系?;
(4)步骤③中加入稀H2SO4的作用是?;
(5)将制得的粗硼在一定条件下反应全部生成BI3,BI3热分解可以得到纯净的单质硼。0.25 g粗硼制成的BI3分解得到的I2全部被收集后,用2.00 mol/L Na2S2O3溶液滴定,达到滴定终点时消耗27.00 mL Na2S2O3溶液。(已知:I2+2S2O32-
2I-+S4O62-)
①滴定过程中所用的指示剂为?,滴定终点的现象是?;
②粗硼中硼的含量为____?;
(6)利用硼砂晶体(Na2B4O7?10H2O)可制备过硼酸钠,它是一种优良的漂白剂,被广泛应用于洗衣粉、漂白粉、洗涤剂中。已知纯净的过硼酸钠晶体中各元素的物质的量之比为以n(Na):n(B):n(H):n(O)=1:1:n:7。取过硼酸钠晶体在70℃以上加热将逐步失去结晶水,测得固体质量随温度的变化如图所示,则乃时所得晶体的化学式为?,请写出简要的解题过程。

参考答案:(1)Mg2B2O5·H2O+2NaOH = 2NaBO2+2Mg(OH)2↓(2分)
(2)2Na++4BO2-+2CO2+11H2O =?Na2B4O7·10H2O↓+2HCO3-(2分)
(3)c(Na+) = c(CO32-) + c(HCO3-) + c(H2CO3) (2分)
(4)利用强酸制备弱酸H3BO3 (1分)
(5)①淀粉溶液(1分)?溶液由蓝色恰好变为无色(1分)
②79.2%(2分)
(6)NaBO3·H2O(1分)?
解题过程?(3分)
解:T3时? n(Na)=
=" 0.2" mol?(1分)
则30.80 g样品中,依n(Na)∶ n(B)∶n(H)∶n(O)=l∶1∶n∶7可得
0.2 mol × 23 g/mol + 0.2 mol × 11 g/mol + 0.2n × 1g/mol + 7 × 0.2 mol × 16 g/mol =" 30.80" g
解得n = 8
故原晶体为NaBO3·4H2O?(1分)
设T3时晶体的化学式为NaBO3·mH2O
则由T3时晶体中钠元素的质量分数可得
?× 100% = 23%
解得m = 1
所以T3时晶体的化学式为NaBO3·H2O(1分)
本题解析:(3)通入过量二氧化碳得到的是碳酸氢钠溶液,所以有c(Na+) = c(CO32-) + c(HCO3-) + c(H2CO3) 。
(5)①Na2S2O3溶液成碱性,S2O32-离子水解溶液显示碱性,反应的离子方程式为:S2O32-+H2O?HS2O3-+OH-;滴定过程中有碘单质参与,可以使用淀粉溶液作为指示剂;滴定结束时,锥形瓶中溶液蓝色褪去且30s内不褪色。
②硫代硫酸钠的物质的量为:2.00mol/L×0.027L=0.054mol,根据关系式:B~BI3~3/2I2~3S2O32-,n(B)=1/3n(S2O32-)=0.018mol,硼的质量为:11g/mol×0.018mol=0.1944g,粗硼中硼的含量为:
×100%=79.2%,故答案为:79.2%;
本题难度:一般
4、填空题 以地下卤水(主要含NaCl,还有少量Ca2+、Mg2+)为主要原料生产亚硫酸钠的新工艺如下,同时能得到用作化肥的副产品氯化铵。

已知以下四种物质的溶解度曲线图:

(1)“除杂”时,先加入适量石灰乳过滤除去Mg2+,再通入CO2并用少量氨水调节pH过滤除去Ca2+,“废渣”的主要成分为 ?、?。
(2)“滤渣1”的化学式为?。
(3)在“滤液1”中加入盐酸的目的是?。“滤渣2”的化学式为?。
(4)已知H2CO3和H2SO3的电离常数如下表,“通入SO2”反应的化学方程式为?。
物质
| 电离常数(25℃)
|
H2CO3
| K1=4.4X10-7?K2=4.7X10-11
|
H2SO3
| K1=1.23X10-2?K2=5.6X10-8
|
?
参考答案:(16分)(1)Mg (OH)2(2分)? CaCO3(2分)
(2)NaHCO3(3分)
(3)除去HCO3-(3分,多答“使更多的Na+形成NaCl析出,提高NH4Cl的纯度”不扣分)?NaCl(3分)
(4)NaHCO3+SO2 = NaHSO3+ CO2(3分)
本题解析:(1)依题意,除杂步骤涉及的反应为Ca(OH)2+Mg2+=Mg(OH)2+Ca2+,CO2+2NH3?H2O=2NH4++CO32-+H2O,Ca2++CO32-=CaCO3↓,则废渣的主要成分是Mg(OH)2、CaCO3;(2)由溶解度曲线可知,NaHCO3的溶解度最小,最先达到饱和,则NH4HCO3与饱和NaCl具备发生复分解反应发生的条件,即NH4HCO3+NaCl=NaHCO3↓+NH4Cl,因此滤渣1的主要成分是NaHCO3;(3)过滤后滤液1中的主要成分是NaCl、NH4Cl、NaHCO3,氯化纳和氯化铵都不能与盐酸反应,而碳酸氢钠与盐酸能反应,即HCO3-+H+=CO2↑+H2O,因此加入足量盐酸能除去HCO3-,提高NH4Cl的纯度;由溶解度曲线可知,热溶液中NaCl的溶解度小于NH4Cl,因此蒸发浓缩、趁热过滤得到的滤渣2为NaCl,而滤液则含有NH4Cl、NaCl;由于NH4Cl的溶解度随温度降低明显减小,而NaCl的溶解度随温度降低无明显变化,则蒸发浓缩、冷却结晶可制备NH4Cl晶体;(4)滤渣1为NaHCO3,根据表中的电离常数可知电离程度:H2SO3>H2CO3>HSO3->HCO3-,根据复分解反应发生的条件可知,通入SO2的反应为NaHCO3+SO2=NaHSO3+CO2,不可能为2NaHCO3+SO2=Na2SO3+2CO2+H2O,因为CO2+H2O+Na2SO3= NaHSO3+NaHCO3。
本题难度:困难
5、选择题 下列属于直接利用太阳能的是
①光-热转换②光-电转换③光—化学能转换④光-生物质能转换
A.①②③
B.①③④
C.①②④
D.①②③④
参考答案:D
本题解析:略
本题难度:简单