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2021年山东省青岛二中自主招生化学试卷
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这是一份2021年山东省青岛二中自主招生化学试卷，共22页。试卷主要包含了解答题等内容，欢迎下载使用。
2021年山东省青岛二中自主招生化学试卷
一、解答题（共6小题，满分0分）
1．路漫漫其修远兮，火星之旅累月经年。维持航天员生存环境的长期稳定是我们前往火星所必须解决的一个问题。
1.项目组设计了将呼吸产生的CO2分解成碳和氧气的方案，如图甲所示：
（1）步骤Ⅱ的反应类型是 。
（2）铁酸镍是步骤Ⅱ的常用催化剂。制备铁酸镍的反应方程式如下，请在横线上写出铁酸镍的化学式。
2NiSO4+4FeSO4+O2+12KOH═2 +6K2SO4+6H2O
（3）项目组以不同条件下的积碳量研究铁酸镍纳米晶体在不同条件下的催化效果，如图乙，请根据图乙分析铁酸镍在不同条件下的催化规律 。（任写2条）
2．过氧化钙（CaO2）可用于应急供氧。实验室模仿工业生产过氧化钙的主要流程如图1所示：
已知：氨气极易溶于水；双氧水受热易分解；CaO2•8H2O为白色晶体，微溶于水，不溶于乙醇等有机溶剂。
（1）流程中可循环利用的物质的化学式为 。
（2）溶解、混合、搅拌步骤需使用如图2所示的装置。
①装置B的作用是 。
②A中反应需在冰水浴中进行，除了便于析出晶体，另外的原因是 。
③A中反应的化学方程式为 。
④洗涤CaO2•8H2O的最佳试剂是 （填字母）。
A.水
B.无水乙醇
C.CaCl2溶液
3．通过火星车传感器测定，该障碍物为软锰矿石。软锰矿可用于制备硫酸锰，硫酸锰是制备锰盐的原料和分析试剂，可应用于电解锰、染料、造纸以及陶瓷等工业生产中。
（ 1）工业制备硫酸锰
软锰矿主要成分为MnO2，并含有少量Fe2O3、Al2O3、MgO、SiO2等杂质。工业上制备硫酸锰晶体（MnSO4•nH2O）的流程如图所示：
已知：SiO2不溶于水，也不溶于硫酸；
FeSO4容易被H2O2转化为Fe2（SO4）3；
3MnO2+2Fe+6H2SO4═3MnSO4+Fe2（SO4）3+6H2O。
不同金属离子沉淀的pH值
物质
Fe（OH）3
Fe（OH）2
Al（OH）3
Mn（OH）2
开始沉淀
1.5
6.5
3.3
7.7
沉淀完全
3.7
9.7
5.2
9.8
①第一步充分反应后，所得浸出液中的主要金属阳离子有 。
②加碳酸钙的目的是通过调控溶液pH值以除去Fe3+、Al3+，则需要控制溶液的pH值范围是 。
③用MnF2进行深度除杂过程中发生反应的化学方程式是 。
④从滤液中获得硫酸锰晶体的方法是 ，并趁热过滤。
（2）实验室制备硫酸锰实验室可利用MnO2和SO2制备硫酸锰，反应装置如图所示：
①请写出装置Ⅰ中反应的化学方程式 。
②装置Ⅱ中用“多孔球泡”的作用是 。
③装置Ⅱ中MnO2和SO2反应的温度需控制在90℃～100℃，适宜的加热方式为 。
④装置Ⅲ的作用是 。
4．基地建设和维持基地运转需要大量有机合成材料。铝氢化钠（NaAlH4）是有机合成的一种重要试剂，其制备路线如图1所示：
已知：AlCl3的沸点为178℃，在潮湿的空气中易与水反应。
NaH为白色晶体，难溶于有机溶剂。
NaAlH4与水反应的化学方程式为：NaAlH4+2H2O═NaAlO2+4H2↑
（1）项目组利用图2装置制备无水AlCl3。
①装置A的作用是制备氯气，其中M仪器的名称为 ，检验装置A气密性的操作是 。
②装置F的作用是除去氯气中的HCl，请按气流方向连接各仪器接口，顺序为：a→ b→c→ 。（填接口字母）
③点燃B处酒精灯之前需 。
（2）AlCl3与NaH反应时，需先将AlCl3溶于有机溶剂，再将得到的有机溶液滴加到NaH粉末中，此反应中NaH的转化率较低，其原因可能是 。
（3）为分析铝氢化钠样品的纯度，项目组设计如图3四种装置，通过测量样品与水反应生成氢气的体积来实现目的（假设杂质不参与反应）。从简约性、准确性考虑，最适宜的装置是 （填编号）。铝氢化钠与水完全反应，冷却至室温的标志是： 。
5．在火星开展探索过程中，项目组意外地发现了某含铜矿物，处理后得到了硫酸铜溶液。通过分析溶液中硫酸铜的浓度可以获取有关该矿物的数据，为此项目组设计了如下方案。
1.实验原理：CuSO4+2NaOH═Cu（OH）2↓+Na2SO4
实验步骤：
（1）判断Cu2+沉淀完全的操作为 。
（2）步骤③灼烧时盛装样品的仪器名称为 。
（3）若步骤①从烧杯中转移沉淀时未洗涤烧杯，则测得CuSO4的质量分数 （填“偏高”、“偏低”或“无影响”）。
2.制备Cu（OH）2沉淀时，实验员为了缩短实验时间，将反应容器放在沸水浴中进行反应，反应出现了如下两种不同的实验现象
操作
现象
实验一
向NaOH溶液中滴加CuSO4溶液
黑色沉淀
实验二
向CuSO4溶液中滴加NaOH溶液
蓝色沉淀
（4）①实验员甲认为实验一中产生的黑色沉淀是 （填化学式）。为验证推测结是否正确、甲将黑色沉淀过滤、洗涤、干燥后称得质量为ag，并按照如图2所示装置进行实验，实验前后称得干燥管E的质量分别为bg和cg。
②为确保实验的准确性，甲认为应在装置A反应一段时间后再接上装置E，点燃D中的酒精灯，其理由是 。
③实验员乙认为甲的装置仍有不足，应在E的末端连接一个气囊，气囊的作用是： 。
④甲改进实验装置后完成实验，则a、b、c满足关系式： ，则证明甲对黑色沉淀的推测是对的。
（5）经查阅，乙认为实验二中生成的蓝色沉淀不是Cu（OH）2，而是碱式硫酸铜[Cu2（OH）2SO4]。已知碱式硫酸铜难溶于水，可溶于酸。请设计实验验证该蓝色沉淀含有SO42﹣： （可能用到的原子量：H﹣1 O﹣16 Na﹣23 Mg﹣24 Al﹣27 S﹣32 Fe﹣56 Cu﹣64 Ag﹣108）
6．火星古称荧惑，因其表面存在大量的赤铁矿（Fe2O3）而呈红色，荧荧似火。对人类文明来说铁是最重要的金属材料，火星表面的铁矿为我们在火星建立基地提供了物质基础。
1.赤铁矿是钢铁冶炼最常见的原料
（1）赤铁矿炼铁的基本原理（以方程式表示）： 。
（2）赤铁矿中含有MgO、Al2O3等杂质。取赤铁矿样品20g，加入过量的质量分数为9.8%的稀硫酸500g，使Fe2O3、MgO、Al2O3充分反应（假设其它杂质不反应），过滤，然后在滤液中缓慢加入NaOH溶液直至沉淀量达到最大，共消耗NaOH溶液200g，则该 NaOH溶液的质量分数为 。
（3）为探究炼得的铁的性质，向一定量AgNO3和Fe（NO3）3的混合溶液中不断加入铁粉，充分反应后，所得溶液的质量与加入铁粉的质量关系如图甲所示。b点对应溶液中溶质为 ，b点到c点的过程中发生反应的化学方程式为： 。
2.项目组计划将处理过的炼铁废水用作生活用水，必须检测水中各污染物的含量，其中铁元素的总含量不能超过0.3mg/L。在特定pH范围内，Fe2+可与邻二氮菲形成稳定的橙红色物质而不受其它离子的干扰，该橙红色物质对某种光有很强的吸收，因此铁元素总含量可使用分光光度法检测。分光光度法的原理是溶液中的某些物质对特定光的吸收程度与该物质的浓度存在定量关系，可用以下函数表示：y＝kx（k为常数）。
（4）废水中的铁元素以Fe2+和 Fe3+的形式存在，而Fe3+不能以上述原理测定。为用上述原理测定废水样品中的铁元素含量，以下哪些处理是错误的？ （填字母）
A.将Fe3+转化为Fe2+
B.将Fe3+转化为无色物质（不改变价态）
C.调节并稳定溶液的pH值
D.将Fe3+转化为沉淀
（5）分光光度法的简要操作步骤如下：
①绘制标准曲线
配制编号为0、1、2、3、4、5的六份100mLFe2+标准样品，其中的Fe2+浓度分别为0、0.2、0.4、0.6、0.8、1.0mg/L，同时在配制的过程中分别加入了等量处理试剂。0号标准样品的作用是空白对照，以消除测定试样时加入的预处理试剂对吸光度的干扰。在分光光度计中测得标准样品对同一种光的吸光度如表所示：
编号
0
1
2
3
4
5
Fe2+浓度（mg/L）
0
0.2
0.4
0.6
0.8
1.0
吸光度
0.007
0.046
0.087
0.122
0.166
0.203
请在图乙作图区描点画出吸光度﹣浓度曲线，并写出吸光度y与Fe2+浓度x的关系式： 。
②检测试样取50mL待测废水样品，经同样的处理后配成100mL的溶液，用同样的方法测得吸光度为0.050（已消去其它物质的吸光干扰），则该样品铁含量为 mg/L。
2021年山东省青岛二中自主招生化学试卷
参考答案与试题解析
一、解答题（共6小题，满分0分）
1．路漫漫其修远兮，火星之旅累月经年。维持航天员生存环境的长期稳定是我们前往火星所必须解决的一个问题。
1.项目组设计了将呼吸产生的CO2分解成碳和氧气的方案，如图甲所示：
（1）步骤Ⅱ的反应类型是 置换反应 。
（2）铁酸镍是步骤Ⅱ的常用催化剂。制备铁酸镍的反应方程式如下，请在横线上写出铁酸镍的化学式。
2NiSO4+4FeSO4+O2+12KOH═2 NiFe2O4 +6K2SO4+6H2O
（3）项目组以不同条件下的积碳量研究铁酸镍纳米晶体在不同条件下的催化效果，如图乙，请根据图乙分析铁酸镍在不同条件下的催化规律 在紫外光环境中铁酸镍纳米晶体的催化效果比黑暗环境好；50℃﹣300℃温度范围内，随着温度升高，铁酸镍纳米晶体的催化效率增强 。（任写2条）
【分析】（1）一种单质和一种化合物反应生成另外一种单质和一种化合物的反应是置换反应。
（2）反应前后原子种类、个数和质量都不变。
（3）根据提供信息可以判断铁酸镍在不同条件下的催化规律。
【解答】解：（1）步骤Ⅱ中一种单质和一种化合物反应生成另外一种单质和一种化合物，反应类型是置换反应。
故答案为：置换反应。
（2）反应前镍原子是2个，反应后应该是2个，包含在未知物质中，反应前后硫原子都是6个，反应前氧原子是38个，反应后应该是38个，其中8个包含在未知物质中，反应前铁原子是4个，反应后应该是4个，包含在未知物质中，反应前后钾原子都是12个，氢原子都是12个，反应的化学方程式是2NiSO4+4FeSO4+O2+12KOH═2NiFe2O4+6K2SO4+6H2O。
故答案为：NiFe2O4。
（3）铁酸镍在不同条件下的催化规律：在紫外光环境中铁酸镍纳米晶体的催化效果比黑暗环境好；50℃﹣300℃温度范围内，随着温度升高，铁酸镍纳米晶体的催化效率增强。
故答案为：在紫外光环境中铁酸镍纳米晶体的催化效果比黑暗环境好；50℃﹣300℃温度范围内，随着温度升高，铁酸镍纳米晶体的催化效率增强。
【点评】本题主要考查物质的性质，解答时要根据各种物质的性质，结合各方面条件进行分析、判断，从而得出正确的结论。
2．过氧化钙（CaO2）可用于应急供氧。实验室模仿工业生产过氧化钙的主要流程如图1所示：
已知：氨气极易溶于水；双氧水受热易分解；CaO2•8H2O为白色晶体，微溶于水，不溶于乙醇等有机溶剂。
（1）流程中可循环利用的物质的化学式为 NH4Cl 。
（2）溶解、混合、搅拌步骤需使用如图2所示的装置。
①装置B的作用是 防止烧杯中的水倒吸入A装置中 。
②A中反应需在冰水浴中进行，除了便于析出晶体，另外的原因是 防止双氧水受热分解或减少氨气逸出 。
③A中反应的化学方程式为 Ca （OH）2+H2O2+6H2O＝CaO2•8H2O↓ 。
④洗涤CaO2•8H2O的最佳试剂是 B （填字母）。
A.水
B.无水乙醇
C.CaCl2溶液
【分析】氯化铵与氢氧化钙混合生成氯化钙、氨气和水，氨气极易溶于水，形成氨水，再加入过氧化氢，搅拌，发生反应CaCl2+H2O2+2NH3•H2O+6H2O＝CaO2•8H2O↓+2NH4Cl，CaO2•8H2O白色，微溶于水，过滤得到固体 CaO2•8H2O，滤液中含有副产品NH4Cl。
【解答】解：（1）氯化铵与氢氧化钙混合生成氯化钙、氨气和水，氨气极易溶于水，形成氨水，再加入过氧化氢，搅拌，发生反应CaCl2+H2O2+2NH3•H2O+6H2O＝CaO2•8H2O↓+2NH4Cl，经过过滤洗涤干燥后得到过氧化钙。可知，滤液成分是氯化铵，所以可循环利用的物质是氯化铵。
（2）①B是万用瓶，并且两个导管均为短管，是防倒吸装置，作用是防止烧杯中的水倒吸入A装置中。
②冰水浴主要作用是控制温度，双氧水受热易分解，气体的溶解度随温度升高而减小，所以作用是防止过氧化氢分解或减少氨气逸出。
③A中氯化铵与氢氧化钙混合生成氯化钙、氨气和水，化学方程式为Ca（OH）2+2NH4Cl＝CaCl2+2NH3↑+2H2O；再加入过氧化氢，搅拌，发生反应方程式为CaCl2+H2O2+2NH3•H2O+6H2O＝CaO2•8H2O↓+2NH4Cl，所以A中化学方程式为Ca （OH）2+H2O2+6H2O＝CaO2•8H2O↓。
④从CaO2•8H2O为白色晶体，微溶于水，不溶于乙醇等有机溶剂可知，为减少损失，使用B无水乙醇洗涤最佳。故选；B.
故答案为：
（1）NH4Cl；
（2）①防止烧杯中的水倒吸入A装置中；②防止过氧化氢分解或减少氨气逸出；③Ca （OH）2+H2O2+6H2O＝CaO2•8H2O↓；④B。
【点评】本题主要考查物质的性质，解答时要根据各种物质的性质，结合各方面条件进行分析、判断，从而得出正确的结论。
3．通过火星车传感器测定，该障碍物为软锰矿石。软锰矿可用于制备硫酸锰，硫酸锰是制备锰盐的原料和分析试剂，可应用于电解锰、染料、造纸以及陶瓷等工业生产中。
（ 1）工业制备硫酸锰
软锰矿主要成分为MnO2，并含有少量Fe2O3、Al2O3、MgO、SiO2等杂质。工业上制备硫酸锰晶体（MnSO4•nH2O）的流程如图所示：
已知：SiO2不溶于水，也不溶于硫酸；
FeSO4容易被H2O2转化为Fe2（SO4）3；
3MnO2+2Fe+6H2SO4═3MnSO4+Fe2（SO4）3+6H2O。
不同金属离子沉淀的pH值
物质
Fe（OH）3
Fe（OH）2
Al（OH）3
Mn（OH）2
开始沉淀
1.5
6.5
3.3
7.7
沉淀完全
3.7
9.7
5.2
9.8
①第一步充分反应后，所得浸出液中的主要金属阳离子有 Mn2+、Fe3+ 。
②加碳酸钙的目的是通过调控溶液pH值以除去Fe3+、Al3+，则需要控制溶液的pH值范围是 5.2～7.7 。
③用MnF2进行深度除杂过程中发生反应的化学方程式是 MnF2+MgSO4＝MnSO4+MgF2↓ 。
④从滤液中获得硫酸锰晶体的方法是 加热蒸发结晶 ，并趁热过滤。
（2）实验室制备硫酸锰实验室可利用MnO2和SO2制备硫酸锰，反应装置如图所示：
①请写出装置Ⅰ中反应的化学方程式 Na2SO3+H2SO4（浓）＝Na2SO4+H2O+SO2↑ 。
②装置Ⅱ中用“多孔球泡”的作用是 增大接触面积，提高二氧化硫的吸收速率或加快反应速率 。
③装置Ⅱ中MnO2和SO2反应的温度需控制在90℃～100℃，适宜的加热方式为 水浴加热 。
④装置Ⅲ的作用是 吸收未反应的二氧化硫，防止污染大气 。
【分析】（1）①根据酸的化学性质分析；
②根据表中数据分析；
③根据MnF2与MgSO4发生复分解反应分析；
④根据物质的分离方法分析；
（2）①亚硫酸钠与浓硫酸反应生成硫酸钠、水和二氧化硫；
②根据多孔球泡可以将气体变为细小的气泡，增大接触面积分析；
③根据温度范围要求分析；
④根据二氧化硫有毒，会污染空气分析。
【解答】解：（1）①因为加稀硫酸、铁后会发生3MnO2+2Fe+6H2SO4═3MnSO4+Fe2（SO4）3+6H2O反应，所以第一步充分应后，所得浸出液中的主要金属阳离子有Mn2+、Fe3+。
②由不同金属离子沉淀的pH值可知，调控溶液pH值以除去Fe3+、Al3+，那么Fe3+、Al3+就要完全转化为沉淀，最终要得到锰离子，Mn2+不能形成沉淀，那么需要控制溶液的pH值范围是5.2～7.7。
③加入碳酸钙后，溶液中含有硫酸和氧化镁反应生成的硫酸镁，所以用MnF2进行深度除杂，过程中发生反应的化学方程式是MnF2+MgSO4＝MnSO4+MgF2↓。
④溶液中获得晶体采用蒸发溶剂来得到，所以从滤液中获得硫酸锰晶体的方法是加热蒸发结晶，并趁热过滤。
（2）①装置Ⅰ为了制备二氧化硫，装置中亚硫酸钠与浓硫酸反应生成硫酸钠、水和二氧化硫，所以反应的化学方程式为Na2SO3+H2SO4（浓）＝Na2SO4+H2O+SO2↑。
②装置Ⅱ中用“多孔球泡”的作用是可以增大接触面积，提高二氧化硫的吸收速率或加快反应速率。
③因为水在标况下的沸点为100°C，所以装置Ⅱ中MnO2和SO2反应的温度需控制在90°C～100°C，适宜的加热方式为水浴加热。
④二氧化硫有毒，污染空气，所以装置Ⅲ的作用是吸收未反应的二氧化硫，防止污染大气。
故答案为：（1）Mn2+、Fe3+；
②5.2～7.7；
③MnF2+MgSO4＝MnSO4+MgF2↓；
④加热蒸发结晶；
（2）①Na2SO3+H2SO4（浓）＝Na2SO4+H2O+SO2↑；
②增大接触面积，提高二氧化硫的吸收速率或加快反应速率；
③水浴加热；
④吸收未反应的二氧化硫，防止污染大气。
【点评】本题是一道信息给予题，考查学生提练加工信息的能力，知识的迁移能力。
4．基地建设和维持基地运转需要大量有机合成材料。铝氢化钠（NaAlH4）是有机合成的一种重要试剂，其制备路线如图1所示：
已知：AlCl3的沸点为178℃，在潮湿的空气中易与水反应。
NaH为白色晶体，难溶于有机溶剂。
NaAlH4与水反应的化学方程式为：NaAlH4+2H2O═NaAlO2+4H2↑
（1）项目组利用图2装置制备无水AlCl3。
①装置A的作用是制备氯气，其中M仪器的名称为 烧瓶 ，检验装置A气密性的操作是 先将分液漏斗的活塞关闭，再把导气管插入水中，用手捂热锥形瓶 。
②装置F的作用是除去氯气中的HCl，请按气流方向连接各仪器接口，顺序为：a→ k→j→d→e→ b→c→ h→i→g→f 。（填接口字母）
③点燃B处酒精灯之前需 需排尽装置中的空气 。
（2）AlCl3与NaH反应时，需先将AlCl3溶于有机溶剂，再将得到的有机溶液滴加到NaH粉末中，此反应中NaH的转化率较低，其原因可能是 反应生成的NaCl沉淀在NaH表面，阻止了AlCl3和NaH进一步反应 。
（3）为分析铝氢化钠样品的纯度，项目组设计如图3四种装置，通过测量样品与水反应生成氢气的体积来实现目的（假设杂质不参与反应）。从简约性、准确性考虑，最适宜的装置是 丁 （填编号）。铝氢化钠与水完全反应，冷却至室温的标志是： 待气体体积稳定后再读数或连续两次读取氢气的体积相等 。
【分析】（1）①根据常见的仪器，气密性检验分析；
B中浓盐酸与二氧化锰加热制备氯气，Mn元素的化合价降低；
②A用于制备氯气，经F中饱和实验水除去氯化氢，用C装置干燥，在B中反应生成氯化铝，E用于收集氯化铝，最后连接D，用碱石灰吸收氯气尾气，且吸收空气中的水蒸气；
③根据金属的性质分析；
（2）反应生成的NaCl沉淀在NaH表面；
（3）①铝氢化钠遇水生成氢气和偏铝酸钠；
②由反应原理得，测定铝氢化钠样品的纯度，就是滤液其余水反应生成氢气，测定氢气的体积，从装置的简约性、准确性角度分析。
【解答】解：（1）①M仪器的名称为烧瓶；为了防止气体从分液漏斗逸出，所以在检查装置气密性前首先要将分液漏斗的活塞关闭，再把导气管插入水中，用手捂热锥形瓶；
②A用于制备氯气，经F中饱和食盐水除去氯化氢，用C装置干燥，在B中反应生成氯化铝，E用于收集氯化铝，最后连接D，用碱石灰吸收氯气尾气，且吸收空气中的水蒸气，则连接顺序为a→k→j→d→e→b→c→h→i→g→f，
③防止铝与钠与空气中的氧气反应，点燃B处酒精灯之前需排尽装置中的空气；
（2）AlCl3与NaH反应时，需将AlCl3溶于有机溶剂，再将得到的溶液滴加到NaH粉末上，此反应中NaH的转化率较低的可能原因是反应生成的NaCl沉淀在NaH表面，阻止了AlCl3和NaH进一步反应（或NaH是离子化合物，难溶于有机溶剂，使反应物难以接触而发生反应），
（3）由反应原理得，测定铝氢化钠样品的纯度即通过测定铝氢化钠与水反应生成的氢气的量计算铝氢化钠的量，从而计算其纯度，所以从简约性、准确性考虑，图甲没有使用恒压漏斗，可能液体不能顺利流下，导致铝氢化钠或许不能完全反应，测出的氢气有误差；乙、丙采用排水法收集氢气，由于导管中会有残留，导致测出的氢气有误差，适宜的方案是丁，铝氢化钠与水完全反应，冷却至室温的标志是待气体体积稳定后再读数或连续两次读取氢气的体积相等。
故答案为：（1）①烧瓶；先将分液漏斗的活塞关闭，再把导气管插入水中，用手捂热锥形瓶；
②k→j→d→e→；h→i→g→f；
③需排尽装置中的空气；
（2）反应生成的NaCl沉淀在NaH表面，阻止了AlCl3和NaH进一步反应；
（3）丁；待气体体积稳定后再读数或连续两次读取氢气的体积相等。
【点评】本题考查物质的制备实验，为高频考点，把握物质的性质、制备原理、实验装置的作用、实验技能为解答关键，侧重分析与实验能力的考查，注意元素化合物知识与实验的结合，题目难度不大。
5．在火星开展探索过程中，项目组意外地发现了某含铜矿物，处理后得到了硫酸铜溶液。通过分析溶液中硫酸铜的浓度可以获取有关该矿物的数据，为此项目组设计了如下方案。
1.实验原理：CuSO4+2NaOH═Cu（OH）2↓+Na2SO4
实验步骤：
（1）判断Cu2+沉淀完全的操作为 向上层清液中继续滴加NaOH，若没有沉淀生成，则证明沉淀完全 。
（2）步骤③灼烧时盛装样品的仪器名称为 坩埚 。
（3）若步骤①从烧杯中转移沉淀时未洗涤烧杯，则测得CuSO4的质量分数 偏低 （填“偏高”、“偏低”或“无影响”）。
2.制备Cu（OH）2沉淀时，实验员为了缩短实验时间，将反应容器放在沸水浴中进行反应，反应出现了如下两种不同的实验现象
操作
现象
实验一
向NaOH溶液中滴加CuSO4溶液
黑色沉淀
实验二
向CuSO4溶液中滴加NaOH溶液
蓝色沉淀
（4）①实验员甲认为实验一中产生的黑色沉淀是 CuO （填化学式）。为验证推测结是否正确、甲将黑色沉淀过滤、洗涤、干燥后称得质量为ag，并按照如图2所示装置进行实验，实验前后称得干燥管E的质量分别为bg和cg。
②为确保实验的准确性，甲认为应在装置A反应一段时间后再接上装置E，点燃D中的酒精灯，其理由是 防止装置中存在的二氧化碳和水蒸气，被碱石灰吸收，影响实验结果 。
③实验员乙认为甲的装置仍有不足，应在E的末端连接一个气囊，气囊的作用是： 防止空气中的二氧化碳和水蒸气进入装置E，同时收集氢气 。
④甲改进实验装置后完成实验，则a、b、c满足关系式： 9a＝40（c﹣b） ，则证明甲对黑色沉淀的推测是对的。
（5）经查阅，乙认为实验二中生成的蓝色沉淀不是Cu（OH）2，而是碱式硫酸铜[Cu2（OH）2SO4]。已知碱式硫酸铜难溶于水，可溶于酸。请设计实验验证该蓝色沉淀含有SO42﹣： 将蓝色沉淀过滤、洗涤，取样于烧杯中，加过量盐酸溶解，再加入氯化钡溶液，出现白色沉淀，则蓝色沉淀中含有硫酸根离子 （可能用到的原子量：H﹣1 O﹣16 Na﹣23 Mg﹣24 Al﹣27 S﹣32 Fe﹣56 Cu﹣64 Ag﹣108）
【分析】（1）铜离子和氢氧根离子结合生成蓝色沉淀氢氧化铜。
（2）灼烧时盛装样品的仪器名称为坩埚。
（3）若步骤①从烧杯中转移沉淀时未洗涤烧杯，导致测定的氢氧化铜质量偏小。
（4）氧化铜是黑色固体。
碱石灰能够吸收水蒸气和二氧化碳。
加热时氧化铜和氢气反应生成铜和水。
（5）钡离子和硫酸根离子结合生成白色沉淀硫酸钡。
【解答】解：（1）判断Cu2+沉淀完全的操作为向上层清液中继续滴加NaOH，若没有沉淀生成，则证明沉淀完全。
故答案为：向上层清液中继续滴加NaOH，若没有沉淀生成，则证明沉淀完全。
（2）步骤③灼烧时盛装样品的仪器名称为坩埚。
故答案为：坩埚。
（3）若步骤①从烧杯中转移沉淀时未洗涤烧杯，导致测定的氢氧化铜质量偏小，则测得CuSO4的质量分数偏低。
故答案为：偏低。
（4）①实验员甲认为实验一中产生的黑色沉淀是CuO。
故答案为：CuO。
②为确保实验的准确性，甲认为应在装置A反应一段时间后再接上装置E，点燃D中的酒精灯，其理由是防止装置中存在的二氧化碳和水蒸气，被碱石灰吸收，影响实验结果。
故答案为：防止装置中存在的二氧化碳和水蒸气，被碱石灰吸收，影响实验结果。
③实验员乙认为甲的装置仍有不足，应在E的末端连接一个气囊，气囊的作用是：防止空气中的二氧化碳和水蒸气进入装置E，同时收集氢气。
故答案为：防止空气中的二氧化碳和水蒸气进入装置E，同时收集氢气。
④如果黑色沉淀是氧化铜，根据题意有：ag×＝（cg﹣bg）×，9a＝40（c﹣b）。
故答案为：9a＝40（c﹣b）。
（5）实验方案：将蓝色沉淀过滤、洗涤，取样于烧杯中，加过量盐酸溶解，再加入氯化钡溶液，出现白色沉淀，则蓝色沉淀中含有硫酸根离子。
故答案为：将蓝色沉淀过滤、洗涤，取样于烧杯中，加过量盐酸溶解，再加入氯化钡溶液，出现白色沉淀，则蓝色沉淀中含有硫酸根离子。
【点评】本题主要考查物质的性质，解答时要根据各种物质的性质，结合各方面条件进行分析、判断，从而得出正确的结论。
6．火星古称荧惑，因其表面存在大量的赤铁矿（Fe2O3）而呈红色，荧荧似火。对人类文明来说铁是最重要的金属材料，火星表面的铁矿为我们在火星建立基地提供了物质基础。
1.赤铁矿是钢铁冶炼最常见的原料
（1）赤铁矿炼铁的基本原理（以方程式表示）： Fe2O3+3CO2Fe+3CO2 。
（2）赤铁矿中含有MgO、Al2O3等杂质。取赤铁矿样品20g，加入过量的质量分数为9.8%的稀硫酸500g，使Fe2O3、MgO、Al2O3充分反应（假设其它杂质不反应），过滤，然后在滤液中缓慢加入NaOH溶液直至沉淀量达到最大，共消耗NaOH溶液200g，则该 NaOH溶液的质量分数为 20% 。
（3）为探究炼得的铁的性质，向一定量AgNO3和Fe（NO3）3的混合溶液中不断加入铁粉，充分反应后，所得溶液的质量与加入铁粉的质量关系如图甲所示。b点对应溶液中溶质为 Fe（NO3）3、Fe（NO3）2 ，b点到c点的过程中发生反应的化学方程式为： 2Fe（NO3）3+Fe＝3Fe（NO3）2 。
2.项目组计划将处理过的炼铁废水用作生活用水，必须检测水中各污染物的含量，其中铁元素的总含量不能超过0.3mg/L。在特定pH范围内，Fe2+可与邻二氮菲形成稳定的橙红色物质而不受其它离子的干扰，该橙红色物质对某种光有很强的吸收，因此铁元素总含量可使用分光光度法检测。分光光度法的原理是溶液中的某些物质对特定光的吸收程度与该物质的浓度存在定量关系，可用以下函数表示：y＝kx（k为常数）。
（4）废水中的铁元素以Fe2+和 Fe3+的形式存在，而Fe3+不能以上述原理测定。为用上述原理测定废水样品中的铁元素含量，以下哪些处理是错误的？ BD （填字母）
A.将Fe3+转化为Fe2+
B.将Fe3+转化为无色物质（不改变价态）
C.调节并稳定溶液的pH值
D.将Fe3+转化为沉淀
（5）分光光度法的简要操作步骤如下：
①绘制标准曲线
配制编号为0、1、2、3、4、5的六份100mLFe2+标准样品，其中的Fe2+浓度分别为0、0.2、0.4、0.6、0.8、1.0mg/L，同时在配制的过程中分别加入了等量处理试剂。0号标准样品的作用是空白对照，以消除测定试样时加入的预处理试剂对吸光度的干扰。在分光光度计中测得标准样品对同一种光的吸光度如表所示：
编号
0
1
2
3
4
5
Fe2+浓度（mg/L）
0
0.2
0.4
0.6
0.8
1.0
吸光度
0.007
0.046
0.087
0.122
0.166
0.203
请在图乙作图区描点画出吸光度﹣浓度曲线，并写出吸光度y与Fe2+浓度x的关系式： y＝0.196x 。
②检测试样取50mL待测废水样品，经同样的处理后配成100mL的溶液，用同样的方法测得吸光度为0.050（已消去其它物质的吸光干扰），则该样品铁含量为 0.51 mg/L。
【分析】（1）首先根据反应原理找出反应物、生成物、反应条件，根据化学方程式的书写方法、步骤（写、配、注、等）进行书写即可。
（2）氧化镁、氧化铁、氧化铝与硫酸反应生成硫酸镁、硫酸铁、硫酸铝。生成的成硫酸镁、硫酸铁、硫酸铝能与氢氧化钠反应生成氢氧化镁、氢氧化铝、氢氧化铁沉淀。硫酸过量，所以先发生硫酸和氢氧化钠的反应生成硫酸钠和水。参加反应氢离子的数目参加反应氢氧根离子数目相等。
（3）根据金属活动性顺序中，排在前面的金属，能把排在后面的金属从它的盐溶液中置换出来进行分析。
（4）由于Fe3+不能用题干中原理测定，要想测定这部分铁元素，需要进行转化。
（5）①根据表中数据分析；
②根据①中得出的关系式代入计算。
【解答】解：（1）赤铁矿的主要成分是氧化铁，工业上用一氧化碳还原氧化铁炼铁，主要是利用CO的还原性，在高温下和氧化铁反应生成铁和二氧化碳，反应的化学方程式为Fe2O3+3CO2Fe+3CO2。
（2）氧化镁、氧化铁、氧化铝与硫酸反应生成硫酸镁、硫酸铁、硫酸铝。生成的成硫酸镁、硫酸铁、硫酸铝能与氢氧化钠反应生成氢氧化镁、氢氧化铝、氢氧化铁沉淀。硫酸过量，所以先发生硫酸和氢氧化钠的反应生成硫酸钠和水。参加反应氢离子的数目参加反应氢氧根离子数目相等。可得关系式H2SO4～2H+～2OH﹣～2NaOH，
设该NaOH溶液的质量分数为x。
H2SO4～2H+～2OH﹣～2NaOH
98 80
9.8%×500g x
x＝40g
该NaOH溶液的质量分数为×100%＝20%。
答：该NaOH溶液的质量分数为20%。
（3）活泼金属能将不活泼金属从其盐溶液中置换出来。开始溶液质量减少，然后溶液质量增加，根据Fe+2AgNO3＝Fe（NO3）2+2Ag，每56份质量的铁置换216份质量的银，会使溶液质量变小，2Fe（NO3）3+Fe＝3Fe（NO3）2，会使溶液质量增加，开始发生的是硝酸银和铁的反应，反应生成硝酸亚铁和银，所以b点对应溶液中溶质为硝酸亚铁和硝酸铁。b点到c点溶液的质量增加，是铁与硝酸铁反应。
（4）A、将Fe3+转化为Fe2+，才能使用上述方法准确测量，正确。
B、将Fe3+转化为无色物质，不改变价态，依然无法测定该部分铁元素含量，错误。
C、调节并稳定溶液的pH正确，因为条件要求有“在特定pH范围内”，正确。
D、将Fe3+转化为沉淀未测得该部分铁元素含量，错误。
故选BD。
（5）①通过表格通过描点法可绘制图像为：；
根据y＝kx可知，开始亚铁离子浓度为0时吸光度为0.007是有其他物质的吸光干扰。所以根据编号1数据可得出（0.046﹣0.007）＝0.2k，解得k＝0.195。同理，根据编号2数据可得k＝0.2，编号3数据可得k＝0.192，编号4数据可得k＝0.198，编号5数据可得0.196。所以k值为0.196。所以yy＝0.196x。
②根据吸光度y与Fe2+浓度x的关系式：y＝0.196x，吸光度为0.050时，对应铁离子浓度为0.05÷0.196≈0.255mg/L。因是将50mL待测废水样品经同样的处理后配成100mL。所以该样品含铁量为0.51mg/L。
故答案为：（1）Fe2O3+3CO2Fe+3CO2；
（2）20%；
（3）Fe（NO3）3、Fe（NO3）2；2Fe（NO3）3+Fe＝3Fe（NO3）2；
（4）BD；
（5）①；y＝0.196x；
②0.51。
【点评】本题主要考查物质的性质，解答时要根据各种物质的性质，结合各方面条件进行分析、判断，从而得出正确的结论。
2021年山东省青岛二中自主招生化学试卷
一、解答题（共6小题，满分0分）
1．路漫漫其修远兮，火星之旅累月经年。维持航天员生存环境的长期稳定是我们前往火星所必须解决的一个问题。
1.项目组设计了将呼吸产生的CO2分解成碳和氧气的方案，如图甲所示：
（1）步骤Ⅱ的反应类型是 。
（2）铁酸镍是步骤Ⅱ的常用催化剂。制备铁酸镍的反应方程式如下，请在横线上写出铁酸镍的化学式。
2NiSO4+4FeSO4+O2+12KOH═2 +6K2SO4+6H2O
（3）项目组以不同条件下的积碳量研究铁酸镍纳米晶体在不同条件下的催化效果，如图乙，请根据图乙分析铁酸镍在不同条件下的催化规律 。（任写2条）
2．过氧化钙（CaO2）可用于应急供氧。实验室模仿工业生产过氧化钙的主要流程如图1所示：
已知：氨气极易溶于水；双氧水受热易分解；CaO2•8H2O为白色晶体，微溶于水，不溶于乙醇等有机溶剂。
（1）流程中可循环利用的物质的化学式为 。
（2）溶解、混合、搅拌步骤需使用如图2所示的装置。
①装置B的作用是 。
②A中反应需在冰水浴中进行，除了便于析出晶体，另外的原因是 。
③A中反应的化学方程式为 。
④洗涤CaO2•8H2O的最佳试剂是 （填字母）。
A.水
B.无水乙醇
C.CaCl2溶液
3．通过火星车传感器测定，该障碍物为软锰矿石。软锰矿可用于制备硫酸锰，硫酸锰是制备锰盐的原料和分析试剂，可应用于电解锰、染料、造纸以及陶瓷等工业生产中。
（ 1）工业制备硫酸锰
软锰矿主要成分为MnO2，并含有少量Fe2O3、Al2O3、MgO、SiO2等杂质。工业上制备硫酸锰晶体（MnSO4•nH2O）的流程如图所示：
已知：SiO2不溶于水，也不溶于硫酸；
FeSO4容易被H2O2转化为Fe2（SO4）3；
3MnO2+2Fe+6H2SO4═3MnSO4+Fe2（SO4）3+6H2O。
不同金属离子沉淀的pH值
物质
Fe（OH）3
Fe（OH）2
Al（OH）3
Mn（OH）2
开始沉淀
1.5
6.5
3.3
7.7
沉淀完全
3.7
9.7
5.2
9.8
①第一步充分反应后，所得浸出液中的主要金属阳离子有 。
②加碳酸钙的目的是通过调控溶液pH值以除去Fe3+、Al3+，则需要控制溶液的pH值范围是 。
③用MnF2进行深度除杂过程中发生反应的化学方程式是 。
④从滤液中获得硫酸锰晶体的方法是 ，并趁热过滤。
（2）实验室制备硫酸锰实验室可利用MnO2和SO2制备硫酸锰，反应装置如图所示：
①请写出装置Ⅰ中反应的化学方程式 。
②装置Ⅱ中用“多孔球泡”的作用是 。
③装置Ⅱ中MnO2和SO2反应的温度需控制在90℃～100℃，适宜的加热方式为 。
④装置Ⅲ的作用是 。
4．基地建设和维持基地运转需要大量有机合成材料。铝氢化钠（NaAlH4）是有机合成的一种重要试剂，其制备路线如图1所示：
已知：AlCl3的沸点为178℃，在潮湿的空气中易与水反应。
NaH为白色晶体，难溶于有机溶剂。
NaAlH4与水反应的化学方程式为：NaAlH4+2H2O═NaAlO2+4H2↑
（1）项目组利用图2装置制备无水AlCl3。
①装置A的作用是制备氯气，其中M仪器的名称为 ，检验装置A气密性的操作是 。
②装置F的作用是除去氯气中的HCl，请按气流方向连接各仪器接口，顺序为：a→ b→c→ 。（填接口字母）
③点燃B处酒精灯之前需 。
（2）AlCl3与NaH反应时，需先将AlCl3溶于有机溶剂，再将得到的有机溶液滴加到NaH粉末中，此反应中NaH的转化率较低，其原因可能是 。
（3）为分析铝氢化钠样品的纯度，项目组设计如图3四种装置，通过测量样品与水反应生成氢气的体积来实现目的（假设杂质不参与反应）。从简约性、准确性考虑，最适宜的装置是 （填编号）。铝氢化钠与水完全反应，冷却至室温的标志是： 。
5．在火星开展探索过程中，项目组意外地发现了某含铜矿物，处理后得到了硫酸铜溶液。通过分析溶液中硫酸铜的浓度可以获取有关该矿物的数据，为此项目组设计了如下方案。
1.实验原理：CuSO4+2NaOH═Cu（OH）2↓+Na2SO4
实验步骤：
（1）判断Cu2+沉淀完全的操作为 。
（2）步骤③灼烧时盛装样品的仪器名称为 。
（3）若步骤①从烧杯中转移沉淀时未洗涤烧杯，则测得CuSO4的质量分数 （填“偏高”、“偏低”或“无影响”）。
2.制备Cu（OH）2沉淀时，实验员为了缩短实验时间，将反应容器放在沸水浴中进行反应，反应出现了如下两种不同的实验现象
操作
现象
实验一
向NaOH溶液中滴加CuSO4溶液
黑色沉淀
实验二
向CuSO4溶液中滴加NaOH溶液
蓝色沉淀
（4）①实验员甲认为实验一中产生的黑色沉淀是 （填化学式）。为验证推测结是否正确、甲将黑色沉淀过滤、洗涤、干燥后称得质量为ag，并按照如图2所示装置进行实验，实验前后称得干燥管E的质量分别为bg和cg。
②为确保实验的准确性，甲认为应在装置A反应一段时间后再接上装置E，点燃D中的酒精灯，其理由是 。
③实验员乙认为甲的装置仍有不足，应在E的末端连接一个气囊，气囊的作用是： 。
④甲改进实验装置后完成实验，则a、b、c满足关系式： ，则证明甲对黑色沉淀的推测是对的。
（5）经查阅，乙认为实验二中生成的蓝色沉淀不是Cu（OH）2，而是碱式硫酸铜[Cu2（OH）2SO4]。已知碱式硫酸铜难溶于水，可溶于酸。请设计实验验证该蓝色沉淀含有SO42﹣： （可能用到的原子量：H﹣1 O﹣16 Na﹣23 Mg﹣24 Al﹣27 S﹣32 Fe﹣56 Cu﹣64 Ag﹣108）
6．火星古称荧惑，因其表面存在大量的赤铁矿（Fe2O3）而呈红色，荧荧似火。对人类文明来说铁是最重要的金属材料，火星表面的铁矿为我们在火星建立基地提供了物质基础。
1.赤铁矿是钢铁冶炼最常见的原料
（1）赤铁矿炼铁的基本原理（以方程式表示）： 。
（2）赤铁矿中含有MgO、Al2O3等杂质。取赤铁矿样品20g，加入过量的质量分数为9.8%的稀硫酸500g，使Fe2O3、MgO、Al2O3充分反应（假设其它杂质不反应），过滤，然后在滤液中缓慢加入NaOH溶液直至沉淀量达到最大，共消耗NaOH溶液200g，则该 NaOH溶液的质量分数为 。
（3）为探究炼得的铁的性质，向一定量AgNO3和Fe（NO3）3的混合溶液中不断加入铁粉，充分反应后，所得溶液的质量与加入铁粉的质量关系如图甲所示。b点对应溶液中溶质为 ，b点到c点的过程中发生反应的化学方程式为： 。
2.项目组计划将处理过的炼铁废水用作生活用水，必须检测水中各污染物的含量，其中铁元素的总含量不能超过0.3mg/L。在特定pH范围内，Fe2+可与邻二氮菲形成稳定的橙红色物质而不受其它离子的干扰，该橙红色物质对某种光有很强的吸收，因此铁元素总含量可使用分光光度法检测。分光光度法的原理是溶液中的某些物质对特定光的吸收程度与该物质的浓度存在定量关系，可用以下函数表示：y＝kx（k为常数）。
（4）废水中的铁元素以Fe2+和 Fe3+的形式存在，而Fe3+不能以上述原理测定。为用上述原理测定废水样品中的铁元素含量，以下哪些处理是错误的？ （填字母）
A.将Fe3+转化为Fe2+
B.将Fe3+转化为无色物质（不改变价态）
C.调节并稳定溶液的pH值
D.将Fe3+转化为沉淀
（5）分光光度法的简要操作步骤如下：
①绘制标准曲线
配制编号为0、1、2、3、4、5的六份100mLFe2+标准样品，其中的Fe2+浓度分别为0、0.2、0.4、0.6、0.8、1.0mg/L，同时在配制的过程中分别加入了等量处理试剂。0号标准样品的作用是空白对照，以消除测定试样时加入的预处理试剂对吸光度的干扰。在分光光度计中测得标准样品对同一种光的吸光度如表所示：
编号
0
1
2
3
4
5
Fe2+浓度（mg/L）
0
0.2
0.4
0.6
0.8
1.0
吸光度
0.007
0.046
0.087
0.122
0.166
0.203
请在图乙作图区描点画出吸光度﹣浓度曲线，并写出吸光度y与Fe2+浓度x的关系式： 。
②检测试样取50mL待测废水样品，经同样的处理后配成100mL的溶液，用同样的方法测得吸光度为0.050（已消去其它物质的吸光干扰），则该样品铁含量为 mg/L。
2021年山东省青岛二中自主招生化学试卷
参考答案与试题解析
一、解答题（共6小题，满分0分）
1．路漫漫其修远兮，火星之旅累月经年。维持航天员生存环境的长期稳定是我们前往火星所必须解决的一个问题。
1.项目组设计了将呼吸产生的CO2分解成碳和氧气的方案，如图甲所示：
（1）步骤Ⅱ的反应类型是 置换反应 。
（2）铁酸镍是步骤Ⅱ的常用催化剂。制备铁酸镍的反应方程式如下，请在横线上写出铁酸镍的化学式。
2NiSO4+4FeSO4+O2+12KOH═2 NiFe2O4 +6K2SO4+6H2O
（3）项目组以不同条件下的积碳量研究铁酸镍纳米晶体在不同条件下的催化效果，如图乙，请根据图乙分析铁酸镍在不同条件下的催化规律 在紫外光环境中铁酸镍纳米晶体的催化效果比黑暗环境好；50℃﹣300℃温度范围内，随着温度升高，铁酸镍纳米晶体的催化效率增强 。（任写2条）
【分析】（1）一种单质和一种化合物反应生成另外一种单质和一种化合物的反应是置换反应。
（2）反应前后原子种类、个数和质量都不变。
（3）根据提供信息可以判断铁酸镍在不同条件下的催化规律。
【解答】解：（1）步骤Ⅱ中一种单质和一种化合物反应生成另外一种单质和一种化合物，反应类型是置换反应。
故答案为：置换反应。
（2）反应前镍原子是2个，反应后应该是2个，包含在未知物质中，反应前后硫原子都是6个，反应前氧原子是38个，反应后应该是38个，其中8个包含在未知物质中，反应前铁原子是4个，反应后应该是4个，包含在未知物质中，反应前后钾原子都是12个，氢原子都是12个，反应的化学方程式是2NiSO4+4FeSO4+O2+12KOH═2NiFe2O4+6K2SO4+6H2O。
故答案为：NiFe2O4。
（3）铁酸镍在不同条件下的催化规律：在紫外光环境中铁酸镍纳米晶体的催化效果比黑暗环境好；50℃﹣300℃温度范围内，随着温度升高，铁酸镍纳米晶体的催化效率增强。
故答案为：在紫外光环境中铁酸镍纳米晶体的催化效果比黑暗环境好；50℃﹣300℃温度范围内，随着温度升高，铁酸镍纳米晶体的催化效率增强。
【点评】本题主要考查物质的性质，解答时要根据各种物质的性质，结合各方面条件进行分析、判断，从而得出正确的结论。
2．过氧化钙（CaO2）可用于应急供氧。实验室模仿工业生产过氧化钙的主要流程如图1所示：
已知：氨气极易溶于水；双氧水受热易分解；CaO2•8H2O为白色晶体，微溶于水，不溶于乙醇等有机溶剂。
（1）流程中可循环利用的物质的化学式为 NH4Cl 。
（2）溶解、混合、搅拌步骤需使用如图2所示的装置。
①装置B的作用是 防止烧杯中的水倒吸入A装置中 。
②A中反应需在冰水浴中进行，除了便于析出晶体，另外的原因是 防止双氧水受热分解或减少氨气逸出 。
③A中反应的化学方程式为 Ca （OH）2+H2O2+6H2O＝CaO2•8H2O↓ 。
④洗涤CaO2•8H2O的最佳试剂是 B （填字母）。
A.水
B.无水乙醇
C.CaCl2溶液
【分析】氯化铵与氢氧化钙混合生成氯化钙、氨气和水，氨气极易溶于水，形成氨水，再加入过氧化氢，搅拌，发生反应CaCl2+H2O2+2NH3•H2O+6H2O＝CaO2•8H2O↓+2NH4Cl，CaO2•8H2O白色，微溶于水，过滤得到固体 CaO2•8H2O，滤液中含有副产品NH4Cl。
【解答】解：（1）氯化铵与氢氧化钙混合生成氯化钙、氨气和水，氨气极易溶于水，形成氨水，再加入过氧化氢，搅拌，发生反应CaCl2+H2O2+2NH3•H2O+6H2O＝CaO2•8H2O↓+2NH4Cl，经过过滤洗涤干燥后得到过氧化钙。可知，滤液成分是氯化铵，所以可循环利用的物质是氯化铵。
（2）①B是万用瓶，并且两个导管均为短管，是防倒吸装置，作用是防止烧杯中的水倒吸入A装置中。
②冰水浴主要作用是控制温度，双氧水受热易分解，气体的溶解度随温度升高而减小，所以作用是防止过氧化氢分解或减少氨气逸出。
③A中氯化铵与氢氧化钙混合生成氯化钙、氨气和水，化学方程式为Ca（OH）2+2NH4Cl＝CaCl2+2NH3↑+2H2O；再加入过氧化氢，搅拌，发生反应方程式为CaCl2+H2O2+2NH3•H2O+6H2O＝CaO2•8H2O↓+2NH4Cl，所以A中化学方程式为Ca （OH）2+H2O2+6H2O＝CaO2•8H2O↓。
④从CaO2•8H2O为白色晶体，微溶于水，不溶于乙醇等有机溶剂可知，为减少损失，使用B无水乙醇洗涤最佳。故选；B.
故答案为：
（1）NH4Cl；
（2）①防止烧杯中的水倒吸入A装置中；②防止过氧化氢分解或减少氨气逸出；③Ca （OH）2+H2O2+6H2O＝CaO2•8H2O↓；④B。
【点评】本题主要考查物质的性质，解答时要根据各种物质的性质，结合各方面条件进行分析、判断，从而得出正确的结论。
3．通过火星车传感器测定，该障碍物为软锰矿石。软锰矿可用于制备硫酸锰，硫酸锰是制备锰盐的原料和分析试剂，可应用于电解锰、染料、造纸以及陶瓷等工业生产中。
（ 1）工业制备硫酸锰
软锰矿主要成分为MnO2，并含有少量Fe2O3、Al2O3、MgO、SiO2等杂质。工业上制备硫酸锰晶体（MnSO4•nH2O）的流程如图所示：
已知：SiO2不溶于水，也不溶于硫酸；
FeSO4容易被H2O2转化为Fe2（SO4）3；
3MnO2+2Fe+6H2SO4═3MnSO4+Fe2（SO4）3+6H2O。
不同金属离子沉淀的pH值
物质
Fe（OH）3
Fe（OH）2
Al（OH）3
Mn（OH）2
开始沉淀
1.5
6.5
3.3
7.7
沉淀完全
3.7
9.7
5.2
9.8
①第一步充分反应后，所得浸出液中的主要金属阳离子有 Mn2+、Fe3+ 。
②加碳酸钙的目的是通过调控溶液pH值以除去Fe3+、Al3+，则需要控制溶液的pH值范围是 5.2～7.7 。
③用MnF2进行深度除杂过程中发生反应的化学方程式是 MnF2+MgSO4＝MnSO4+MgF2↓ 。
④从滤液中获得硫酸锰晶体的方法是 加热蒸发结晶 ，并趁热过滤。
（2）实验室制备硫酸锰实验室可利用MnO2和SO2制备硫酸锰，反应装置如图所示：
①请写出装置Ⅰ中反应的化学方程式 Na2SO3+H2SO4（浓）＝Na2SO4+H2O+SO2↑ 。
②装置Ⅱ中用“多孔球泡”的作用是 增大接触面积，提高二氧化硫的吸收速率或加快反应速率 。
③装置Ⅱ中MnO2和SO2反应的温度需控制在90℃～100℃，适宜的加热方式为 水浴加热 。
④装置Ⅲ的作用是 吸收未反应的二氧化硫，防止污染大气 。
【分析】（1）①根据酸的化学性质分析；
②根据表中数据分析；
③根据MnF2与MgSO4发生复分解反应分析；
④根据物质的分离方法分析；
（2）①亚硫酸钠与浓硫酸反应生成硫酸钠、水和二氧化硫；
②根据多孔球泡可以将气体变为细小的气泡，增大接触面积分析；
③根据温度范围要求分析；
④根据二氧化硫有毒，会污染空气分析。
【解答】解：（1）①因为加稀硫酸、铁后会发生3MnO2+2Fe+6H2SO4═3MnSO4+Fe2（SO4）3+6H2O反应，所以第一步充分应后，所得浸出液中的主要金属阳离子有Mn2+、Fe3+。
②由不同金属离子沉淀的pH值可知，调控溶液pH值以除去Fe3+、Al3+，那么Fe3+、Al3+就要完全转化为沉淀，最终要得到锰离子，Mn2+不能形成沉淀，那么需要控制溶液的pH值范围是5.2～7.7。
③加入碳酸钙后，溶液中含有硫酸和氧化镁反应生成的硫酸镁，所以用MnF2进行深度除杂，过程中发生反应的化学方程式是MnF2+MgSO4＝MnSO4+MgF2↓。
④溶液中获得晶体采用蒸发溶剂来得到，所以从滤液中获得硫酸锰晶体的方法是加热蒸发结晶，并趁热过滤。
（2）①装置Ⅰ为了制备二氧化硫，装置中亚硫酸钠与浓硫酸反应生成硫酸钠、水和二氧化硫，所以反应的化学方程式为Na2SO3+H2SO4（浓）＝Na2SO4+H2O+SO2↑。
②装置Ⅱ中用“多孔球泡”的作用是可以增大接触面积，提高二氧化硫的吸收速率或加快反应速率。
③因为水在标况下的沸点为100°C，所以装置Ⅱ中MnO2和SO2反应的温度需控制在90°C～100°C，适宜的加热方式为水浴加热。
④二氧化硫有毒，污染空气，所以装置Ⅲ的作用是吸收未反应的二氧化硫，防止污染大气。
故答案为：（1）Mn2+、Fe3+；
②5.2～7.7；
③MnF2+MgSO4＝MnSO4+MgF2↓；
④加热蒸发结晶；
（2）①Na2SO3+H2SO4（浓）＝Na2SO4+H2O+SO2↑；
②增大接触面积，提高二氧化硫的吸收速率或加快反应速率；
③水浴加热；
④吸收未反应的二氧化硫，防止污染大气。
【点评】本题是一道信息给予题，考查学生提练加工信息的能力，知识的迁移能力。
4．基地建设和维持基地运转需要大量有机合成材料。铝氢化钠（NaAlH4）是有机合成的一种重要试剂，其制备路线如图1所示：
已知：AlCl3的沸点为178℃，在潮湿的空气中易与水反应。
NaH为白色晶体，难溶于有机溶剂。
NaAlH4与水反应的化学方程式为：NaAlH4+2H2O═NaAlO2+4H2↑
（1）项目组利用图2装置制备无水AlCl3。
①装置A的作用是制备氯气，其中M仪器的名称为 烧瓶 ，检验装置A气密性的操作是 先将分液漏斗的活塞关闭，再把导气管插入水中，用手捂热锥形瓶 。
②装置F的作用是除去氯气中的HCl，请按气流方向连接各仪器接口，顺序为：a→ k→j→d→e→ b→c→ h→i→g→f 。（填接口字母）
③点燃B处酒精灯之前需 需排尽装置中的空气 。
（2）AlCl3与NaH反应时，需先将AlCl3溶于有机溶剂，再将得到的有机溶液滴加到NaH粉末中，此反应中NaH的转化率较低，其原因可能是 反应生成的NaCl沉淀在NaH表面，阻止了AlCl3和NaH进一步反应 。
（3）为分析铝氢化钠样品的纯度，项目组设计如图3四种装置，通过测量样品与水反应生成氢气的体积来实现目的（假设杂质不参与反应）。从简约性、准确性考虑，最适宜的装置是 丁 （填编号）。铝氢化钠与水完全反应，冷却至室温的标志是： 待气体体积稳定后再读数或连续两次读取氢气的体积相等 。
【分析】（1）①根据常见的仪器，气密性检验分析；
B中浓盐酸与二氧化锰加热制备氯气，Mn元素的化合价降低；
②A用于制备氯气，经F中饱和实验水除去氯化氢，用C装置干燥，在B中反应生成氯化铝，E用于收集氯化铝，最后连接D，用碱石灰吸收氯气尾气，且吸收空气中的水蒸气；
③根据金属的性质分析；
（2）反应生成的NaCl沉淀在NaH表面；
（3）①铝氢化钠遇水生成氢气和偏铝酸钠；
②由反应原理得，测定铝氢化钠样品的纯度，就是滤液其余水反应生成氢气，测定氢气的体积，从装置的简约性、准确性角度分析。
【解答】解：（1）①M仪器的名称为烧瓶；为了防止气体从分液漏斗逸出，所以在检查装置气密性前首先要将分液漏斗的活塞关闭，再把导气管插入水中，用手捂热锥形瓶；
②A用于制备氯气，经F中饱和食盐水除去氯化氢，用C装置干燥，在B中反应生成氯化铝，E用于收集氯化铝，最后连接D，用碱石灰吸收氯气尾气，且吸收空气中的水蒸气，则连接顺序为a→k→j→d→e→b→c→h→i→g→f，
③防止铝与钠与空气中的氧气反应，点燃B处酒精灯之前需排尽装置中的空气；
（2）AlCl3与NaH反应时，需将AlCl3溶于有机溶剂，再将得到的溶液滴加到NaH粉末上，此反应中NaH的转化率较低的可能原因是反应生成的NaCl沉淀在NaH表面，阻止了AlCl3和NaH进一步反应（或NaH是离子化合物，难溶于有机溶剂，使反应物难以接触而发生反应），
（3）由反应原理得，测定铝氢化钠样品的纯度即通过测定铝氢化钠与水反应生成的氢气的量计算铝氢化钠的量，从而计算其纯度，所以从简约性、准确性考虑，图甲没有使用恒压漏斗，可能液体不能顺利流下，导致铝氢化钠或许不能完全反应，测出的氢气有误差；乙、丙采用排水法收集氢气，由于导管中会有残留，导致测出的氢气有误差，适宜的方案是丁，铝氢化钠与水完全反应，冷却至室温的标志是待气体体积稳定后再读数或连续两次读取氢气的体积相等。
故答案为：（1）①烧瓶；先将分液漏斗的活塞关闭，再把导气管插入水中，用手捂热锥形瓶；
②k→j→d→e→；h→i→g→f；
③需排尽装置中的空气；
（2）反应生成的NaCl沉淀在NaH表面，阻止了AlCl3和NaH进一步反应；
（3）丁；待气体体积稳定后再读数或连续两次读取氢气的体积相等。
【点评】本题考查物质的制备实验，为高频考点，把握物质的性质、制备原理、实验装置的作用、实验技能为解答关键，侧重分析与实验能力的考查，注意元素化合物知识与实验的结合，题目难度不大。
5．在火星开展探索过程中，项目组意外地发现了某含铜矿物，处理后得到了硫酸铜溶液。通过分析溶液中硫酸铜的浓度可以获取有关该矿物的数据，为此项目组设计了如下方案。
1.实验原理：CuSO4+2NaOH═Cu（OH）2↓+Na2SO4
实验步骤：
（1）判断Cu2+沉淀完全的操作为 向上层清液中继续滴加NaOH，若没有沉淀生成，则证明沉淀完全 。
（2）步骤③灼烧时盛装样品的仪器名称为 坩埚 。
（3）若步骤①从烧杯中转移沉淀时未洗涤烧杯，则测得CuSO4的质量分数 偏低 （填“偏高”、“偏低”或“无影响”）。
2.制备Cu（OH）2沉淀时，实验员为了缩短实验时间，将反应容器放在沸水浴中进行反应，反应出现了如下两种不同的实验现象
操作
现象
实验一
向NaOH溶液中滴加CuSO4溶液
黑色沉淀
实验二
向CuSO4溶液中滴加NaOH溶液
蓝色沉淀
（4）①实验员甲认为实验一中产生的黑色沉淀是 CuO （填化学式）。为验证推测结是否正确、甲将黑色沉淀过滤、洗涤、干燥后称得质量为ag，并按照如图2所示装置进行实验，实验前后称得干燥管E的质量分别为bg和cg。
②为确保实验的准确性，甲认为应在装置A反应一段时间后再接上装置E，点燃D中的酒精灯，其理由是 防止装置中存在的二氧化碳和水蒸气，被碱石灰吸收，影响实验结果 。
③实验员乙认为甲的装置仍有不足，应在E的末端连接一个气囊，气囊的作用是： 防止空气中的二氧化碳和水蒸气进入装置E，同时收集氢气 。
④甲改进实验装置后完成实验，则a、b、c满足关系式： 9a＝40（c﹣b） ，则证明甲对黑色沉淀的推测是对的。
（5）经查阅，乙认为实验二中生成的蓝色沉淀不是Cu（OH）2，而是碱式硫酸铜[Cu2（OH）2SO4]。已知碱式硫酸铜难溶于水，可溶于酸。请设计实验验证该蓝色沉淀含有SO42﹣： 将蓝色沉淀过滤、洗涤，取样于烧杯中，加过量盐酸溶解，再加入氯化钡溶液，出现白色沉淀，则蓝色沉淀中含有硫酸根离子 （可能用到的原子量：H﹣1 O﹣16 Na﹣23 Mg﹣24 Al﹣27 S﹣32 Fe﹣56 Cu﹣64 Ag﹣108）
【分析】（1）铜离子和氢氧根离子结合生成蓝色沉淀氢氧化铜。
（2）灼烧时盛装样品的仪器名称为坩埚。
（3）若步骤①从烧杯中转移沉淀时未洗涤烧杯，导致测定的氢氧化铜质量偏小。
（4）氧化铜是黑色固体。
碱石灰能够吸收水蒸气和二氧化碳。
加热时氧化铜和氢气反应生成铜和水。
（5）钡离子和硫酸根离子结合生成白色沉淀硫酸钡。
【解答】解：（1）判断Cu2+沉淀完全的操作为向上层清液中继续滴加NaOH，若没有沉淀生成，则证明沉淀完全。
故答案为：向上层清液中继续滴加NaOH，若没有沉淀生成，则证明沉淀完全。
（2）步骤③灼烧时盛装样品的仪器名称为坩埚。
故答案为：坩埚。
（3）若步骤①从烧杯中转移沉淀时未洗涤烧杯，导致测定的氢氧化铜质量偏小，则测得CuSO4的质量分数偏低。
故答案为：偏低。
（4）①实验员甲认为实验一中产生的黑色沉淀是CuO。
故答案为：CuO。
②为确保实验的准确性，甲认为应在装置A反应一段时间后再接上装置E，点燃D中的酒精灯，其理由是防止装置中存在的二氧化碳和水蒸气，被碱石灰吸收，影响实验结果。
故答案为：防止装置中存在的二氧化碳和水蒸气，被碱石灰吸收，影响实验结果。
③实验员乙认为甲的装置仍有不足，应在E的末端连接一个气囊，气囊的作用是：防止空气中的二氧化碳和水蒸气进入装置E，同时收集氢气。
故答案为：防止空气中的二氧化碳和水蒸气进入装置E，同时收集氢气。
④如果黑色沉淀是氧化铜，根据题意有：ag×＝（cg﹣bg）×，9a＝40（c﹣b）。
故答案为：9a＝40（c﹣b）。
（5）实验方案：将蓝色沉淀过滤、洗涤，取样于烧杯中，加过量盐酸溶解，再加入氯化钡溶液，出现白色沉淀，则蓝色沉淀中含有硫酸根离子。
故答案为：将蓝色沉淀过滤、洗涤，取样于烧杯中，加过量盐酸溶解，再加入氯化钡溶液，出现白色沉淀，则蓝色沉淀中含有硫酸根离子。
【点评】本题主要考查物质的性质，解答时要根据各种物质的性质，结合各方面条件进行分析、判断，从而得出正确的结论。
6．火星古称荧惑，因其表面存在大量的赤铁矿（Fe2O3）而呈红色，荧荧似火。对人类文明来说铁是最重要的金属材料，火星表面的铁矿为我们在火星建立基地提供了物质基础。
1.赤铁矿是钢铁冶炼最常见的原料
（1）赤铁矿炼铁的基本原理（以方程式表示）： Fe2O3+3CO2Fe+3CO2 。
（2）赤铁矿中含有MgO、Al2O3等杂质。取赤铁矿样品20g，加入过量的质量分数为9.8%的稀硫酸500g，使Fe2O3、MgO、Al2O3充分反应（假设其它杂质不反应），过滤，然后在滤液中缓慢加入NaOH溶液直至沉淀量达到最大，共消耗NaOH溶液200g，则该 NaOH溶液的质量分数为 20% 。
（3）为探究炼得的铁的性质，向一定量AgNO3和Fe（NO3）3的混合溶液中不断加入铁粉，充分反应后，所得溶液的质量与加入铁粉的质量关系如图甲所示。b点对应溶液中溶质为 Fe（NO3）3、Fe（NO3）2 ，b点到c点的过程中发生反应的化学方程式为： 2Fe（NO3）3+Fe＝3Fe（NO3）2 。
2.项目组计划将处理过的炼铁废水用作生活用水，必须检测水中各污染物的含量，其中铁元素的总含量不能超过0.3mg/L。在特定pH范围内，Fe2+可与邻二氮菲形成稳定的橙红色物质而不受其它离子的干扰，该橙红色物质对某种光有很强的吸收，因此铁元素总含量可使用分光光度法检测。分光光度法的原理是溶液中的某些物质对特定光的吸收程度与该物质的浓度存在定量关系，可用以下函数表示：y＝kx（k为常数）。
（4）废水中的铁元素以Fe2+和 Fe3+的形式存在，而Fe3+不能以上述原理测定。为用上述原理测定废水样品中的铁元素含量，以下哪些处理是错误的？ BD （填字母）
A.将Fe3+转化为Fe2+
B.将Fe3+转化为无色物质（不改变价态）
C.调节并稳定溶液的pH值
D.将Fe3+转化为沉淀
（5）分光光度法的简要操作步骤如下：
①绘制标准曲线
配制编号为0、1、2、3、4、5的六份100mLFe2+标准样品，其中的Fe2+浓度分别为0、0.2、0.4、0.6、0.8、1.0mg/L，同时在配制的过程中分别加入了等量处理试剂。0号标准样品的作用是空白对照，以消除测定试样时加入的预处理试剂对吸光度的干扰。在分光光度计中测得标准样品对同一种光的吸光度如表所示：
编号
0
1
2
3
4
5
Fe2+浓度（mg/L）
0
0.2
0.4
0.6
0.8
1.0
吸光度
0.007
0.046
0.087
0.122
0.166
0.203
请在图乙作图区描点画出吸光度﹣浓度曲线，并写出吸光度y与Fe2+浓度x的关系式： y＝0.196x 。
②检测试样取50mL待测废水样品，经同样的处理后配成100mL的溶液，用同样的方法测得吸光度为0.050（已消去其它物质的吸光干扰），则该样品铁含量为 0.51 mg/L。
【分析】（1）首先根据反应原理找出反应物、生成物、反应条件，根据化学方程式的书写方法、步骤（写、配、注、等）进行书写即可。
（2）氧化镁、氧化铁、氧化铝与硫酸反应生成硫酸镁、硫酸铁、硫酸铝。生成的成硫酸镁、硫酸铁、硫酸铝能与氢氧化钠反应生成氢氧化镁、氢氧化铝、氢氧化铁沉淀。硫酸过量，所以先发生硫酸和氢氧化钠的反应生成硫酸钠和水。参加反应氢离子的数目参加反应氢氧根离子数目相等。
（3）根据金属活动性顺序中，排在前面的金属，能把排在后面的金属从它的盐溶液中置换出来进行分析。
（4）由于Fe3+不能用题干中原理测定，要想测定这部分铁元素，需要进行转化。
（5）①根据表中数据分析；
②根据①中得出的关系式代入计算。
【解答】解：（1）赤铁矿的主要成分是氧化铁，工业上用一氧化碳还原氧化铁炼铁，主要是利用CO的还原性，在高温下和氧化铁反应生成铁和二氧化碳，反应的化学方程式为Fe2O3+3CO2Fe+3CO2。
（2）氧化镁、氧化铁、氧化铝与硫酸反应生成硫酸镁、硫酸铁、硫酸铝。生成的成硫酸镁、硫酸铁、硫酸铝能与氢氧化钠反应生成氢氧化镁、氢氧化铝、氢氧化铁沉淀。硫酸过量，所以先发生硫酸和氢氧化钠的反应生成硫酸钠和水。参加反应氢离子的数目参加反应氢氧根离子数目相等。可得关系式H2SO4～2H+～2OH﹣～2NaOH，
设该NaOH溶液的质量分数为x。
H2SO4～2H+～2OH﹣～2NaOH
98 80
9.8%×500g x
x＝40g
该NaOH溶液的质量分数为×100%＝20%。
答：该NaOH溶液的质量分数为20%。
（3）活泼金属能将不活泼金属从其盐溶液中置换出来。开始溶液质量减少，然后溶液质量增加，根据Fe+2AgNO3＝Fe（NO3）2+2Ag，每56份质量的铁置换216份质量的银，会使溶液质量变小，2Fe（NO3）3+Fe＝3Fe（NO3）2，会使溶液质量增加，开始发生的是硝酸银和铁的反应，反应生成硝酸亚铁和银，所以b点对应溶液中溶质为硝酸亚铁和硝酸铁。b点到c点溶液的质量增加，是铁与硝酸铁反应。
（4）A、将Fe3+转化为Fe2+，才能使用上述方法准确测量，正确。
B、将Fe3+转化为无色物质，不改变价态，依然无法测定该部分铁元素含量，错误。
C、调节并稳定溶液的pH正确，因为条件要求有“在特定pH范围内”，正确。
D、将Fe3+转化为沉淀未测得该部分铁元素含量，错误。
故选BD。
（5）①通过表格通过描点法可绘制图像为：；
根据y＝kx可知，开始亚铁离子浓度为0时吸光度为0.007是有其他物质的吸光干扰。所以根据编号1数据可得出（0.046﹣0.007）＝0.2k，解得k＝0.195。同理，根据编号2数据可得k＝0.2，编号3数据可得k＝0.192，编号4数据可得k＝0.198，编号5数据可得0.196。所以k值为0.196。所以yy＝0.196x。
②根据吸光度y与Fe2+浓度x的关系式：y＝0.196x，吸光度为0.050时，对应铁离子浓度为0.05÷0.196≈0.255mg/L。因是将50mL待测废水样品经同样的处理后配成100mL。所以该样品含铁量为0.51mg/L。
故答案为：（1）Fe2O3+3CO2Fe+3CO2；
（2）20%；
（3）Fe（NO3）3、Fe（NO3）2；2Fe（NO3）3+Fe＝3Fe（NO3）2；
（4）BD；
（5）①；y＝0.196x；
②0.51。
【点评】本题主要考查物质的性质，解答时要根据各种物质的性质，结合各方面条件进行分析、判断，从而得出正确的结论。
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