【化学】安徽省合肥市长丰县双墩中学2018-2019学年高一上学期第三次研考试题（解析版）

安徽省合肥市长丰县双墩中学2018-2019学年高一上学期第三次研考试题
一、选择题
1. 化学与人类生产、生活密切相关，下列说法正确的是（ ）
A. 人体缺乏铁元素，可以补充硫酸亚铁，且多多益善
B. 古代镀金（鎏金）工艺，利用了电镀原理
C. 反复煮沸的水含有较多的亚硝酸盐，对人体有害
D. 护肤品中含有的甘油具有美白作用
【答案】C
【解析】试题分析：A、铁在人体中属于微量元素，不是多多益善，故错误；B、古代没有电，故错误；C、亚硝酸盐具有致癌，故正确；D、利用甘油的吸水性，故错误。
2. 下列反应中，属于氧化还原反应的是（ ）
A. SO2+2KOH=K2SO3+ H2O B. CaCO3CaO＋CO2↑
C. Na2CO3＋CaCl2===CaCO3↓＋2NaCl D. Fe+2FeCl3= 3FeCl2
【答案】D
【解析】试题分析：A、B、C三个化学反应均无化合价的变化，故不属于氧化还原反应。D、反应中铁中的化合价发生了变化，故是氧化还原反应。
3.有关氧化还原反应的下列叙述正确的是（　　）
A. 氧化剂发生还原反应，还原剂发生氧化反应
B. 氧化剂被氧化，还原剂被还原
C. 一个氧化还原反应中，氧化剂和还原剂一定是两种不同的物质
D. 氧化还原反应中，金属单质只作还原剂，非金属单质只作氧化剂
【答案】A
【详解】A.氧化剂在反应中所含元素化合价降低，发生还原反应，还原剂在反应中所含元素化合价升高，发生氧化反应，故A正确；
B.氧化剂被还原，还原剂被氧化，故B错误；
C.Cl2+H2OHCl+HClO，在这个反应中，氯气既是氧化剂又是还原剂，故氧化剂和还原剂可以是相同的物质，C错误；
D.Cl2+H2OHCl+HClO，在这个反应中，氯气既是氧化剂又是还原剂，故非金属单质不仅可以作氧化剂，也可以作还原剂，D错误；
故选A。
4.水热法制备纳米颗粒Y（化合物）的反应为：3Fe2++2S2O32-+O2+aOH－=Y+S4O62-+2H2O
下列说法中，不正确的是 ( )
A. S2O32-是还原剂 B. Y的化学式为Fe2O3
C. a＝4 D. 每有1molO2参加反应，转移的电子总数为4mol
【答案】B
【解析】反应前S的化合价是＋2价，反应后是＋2.5价，化合价升高，因此是还原剂，A正确。根据方程式可知，还原剂共失去2mol电子，而1mol氧气得到4mol电子，所以亚铁离子应该再失去2mol电子，因此Y是四氧化三铁，B不正确，D正确。根据原子守恒可知，选项C正确，答案选B。
5.下列实验操作正确且能达到相应实验目的的是( )
A. 称量NaOH 固体
B. 配制100mL0.1mol/L 的H2SO4 溶液
C. 家里的食用胡麻油不小心混入了大量的水采取的分离方法
D. 提纯Fe(OH)3 胶体
【答案】C
【解析】A. 称量NaOH 固体，应在小烧杯中称量，同时砝码应放在右边，故A错误；B. 配制100mL0.1mol/L 的H2SO4 溶液，不能在容量瓶中稀释浓硫酸，故B错误；C、油水互不相溶，分层，家里的食用胡麻油不小心混入了大量的水采取分液的分离方法，故C正确；D. 提纯Fe(OH)3 胶体应用渗析的方法分离，故D错误；故选C。
6.下列根据实验操作和现象所得出的结论正确的是（ ）
选项
实验操作
实验现象
结论
A
向盐酸酸化的Ba（NO3）2溶液中通入SO2
有白色沉淀生成
BaSO3难溶于酸
B
向溶液X中滴加稀NaOH溶液，将湿润红色石蕊试纸置于试管口
试纸不变蓝
原溶液中无NH4+
C
向FeBr2溶液中加入少量氯水，再加CCl4萃取
CCl4层无色
Fe2+的还原性强于Br-
D
向亚硫酸钠溶液中滴加盐酸
有气体产生
非金属性Cl＞S
【答案】C
【解析】试题分析：A．酸性条件下NO3-与SO2发生氧化还原反应生成SO42-，生成的沉淀为BaSO4，而不是BaSO3，故A错误；B．检验NH4+，应用浓NaOH溶液或加热才能生成NH3，故B错误；C．向FeBr2溶液中加入少量氯水，CCl4层无色，说明没有生成Br2，氯水与Fe2+发生氧化还原反应，则Fe2+的还原性强于Br-，故C正确；D．盐酸不是氯元素最高价氧化物的水化物，亚硫酸也不是硫元素最高价氧化物的水化物，故D错误；故选C。
7.设NA为阿伏加德罗常数的值，下列说法正确的是( )
A. 标准状况下，11.2 L CH3CH2OH中含有的分子数目为0.5NA
B. 14g分子式为CnH2n的链烃中含有的C－H键的数目为2NA
C. 室温时，1.0 L pH=13的Ba(OH)2溶液中含有OH－的数目为0.2NA
D. Fe与水蒸气反应生成22.4L氢气，转移电子数为2NA
【答案】B
【解析】试题分析：A、标准状况下乙醇是液体，不能利用气体摩尔体积计算分子数，A错误；B、14g分子式为CnH2n的链烃中含有的C－H键的物质的量是，数目为2NA，B正确；C、室温时，1.0 L pH=13的Ba(OH)2溶液中含有OH－的数目为0.1NA，C错误；D、Fe与水蒸气反应生成22.4L氢气，应用不能确定氢气是否处于标准状况下，则不能计算转移电子数，D错误，答案选B。
8.常温常压下某CO2、H2、CO的混合气体与氮气的密度相同，则该混合气体中CO2、H2、CO的质量之比可能为（ ）
A. 13:8:27 B. 13:9:27 C. 26:16:27 D. 286:8:27
【答案】D
【解析】试题分析：与氮气的密度相同，根据密度之比等于摩尔质量之比，即混合气体的平均质量为28g/mol，CO的相对分子质量为28，则要求CO2和H2，混合起来平均摩尔质量为28g/mol，设CO2的物质的量为xmol，H2的物质的量为ymol，则有（44x+2y）/（x+y）=28，解得x：y=13：8，质量比为13*44：8*2=143：4，CO的质量为任何数值，故选项D正确。
9.对于反应8NH3+3Cl2=N2+6NH4Cl，下列说法正确的是( )
A. N2是还原产物，且还原剂与氧化剂物质的量之比是2：3
B. N2是氧化产物，且还原剂与氧化剂物质的量之比是2：3
C. 每转移6mol电子就生成22.4LN2
D. NH4Cl是氧化产物，且还原产物与氧化产物物质的量之比是1 : 6
【答案】B
【解析】试题分析：反应中Cl2为氧化剂，NH3为还原剂，由方程式可知，当有8molNH3参加反应，有2mol被氧化，则该反应中还原剂与氧化剂物质的量之比是2：3，Cl元素化合价降低，被还原，NH4Cl为还原产物，在标准状况下，每转移6mol电子就生成22.4LN2，故选B。
10. 一定条件下，下列物质可通过化合反应制得的共有( )
①小苏打 ②硫酸铝 ③氯化亚铁 ④磁性氧化铁 ⑤氢氧化铜 ⑥氢氧化铁
A. 3种 B. 4种 C. 5种 D. 6种
【答案】C
【解析】试题分析：①碳酸钠、水和二氧化碳反应生成碳酸氢钠，反应为：Na2CO3+CO2+H2O═2NaHCO3；②硫酸铝不能由化合反应生成；③铁和氯化铁化合反应生成氯化亚铁，反应为Fe+2FeCl3=3FeCl2；④铁在氧气中烧燃生成磁性氧化铁，反应为3Fe+2O2Fe3O4；⑥氢氧化亚铁和氧气水反应化合为氢氧化铁，反应的化学方程式为：4Fe（OH）2+2H2O+O2=4Fe（OH）3；答案选C。
11.在含有Na+、Cl-、离子的溶液中，能大量共存的离子是( )
A. K+ B. H+ C. Ca2+ D. Ag+
【答案】A
【解析】A、钾离子与三种离子均不反应，可以大量共存，A正确；B、氢离子与碳酸根离子反应生成CO2和水，不能大量共存，B错误；C、钙离子与碳酸根离子反应生成碳酸钙沉淀，不能大量共存，C错误；D、银离子与氯离子、碳酸根离子均反应，不能大量共存，D错误，答案选A。
12.在同温同压下，A容器的H2和B容器的NH3，若所含氢原子数目之比为2：3，则这两个容器的体积比是( )
A. 1：1 B. 2：3 C. 3：2 D. 1：3
【答案】A
【解析】试题分析：同温同压下，气体摩尔体积相等，A、B两容器中所含氢原子数目之比为2:3，则A、B容器中氢气和氨气的物质的量之比为1 ：1，根据V=nVm知，相同条件下气体体积之比等于其物质的量之比，所以这两个容器体积之比为1 ：1，答案选A。
13.Na2O2、Cl2和SO2均能使品红溶液褪色，下列说法正确的是( )
A. Na2O2和CO2反应中， Na2O2既是氧化剂又是还原剂
B. Na2O2、Cl2、SO2使品红溶液褪色的原理相同
C. 等物质的量的Cl2和SO2同时通入品红溶液中，品红褪色更快
D. 在Na2O2中阴阳离子所含的电子数目相等
【答案】A
【解析】A. Na2O2和CO2反应中，CO2中没有元素的化合价发生变化， Na2O2既是氧化剂又是还原剂，故A正确；B. Na2O2、Cl2剩余氧化漂白，SO2使品红溶液褪色剩余化合漂白，原理不同，故B错误；C. 等物质的量的Cl2和SO2同时通入品红溶液中恰好反应生成盐酸和硫酸，品红不褪色，故C错误；D. 在Na2O2中阴阳离子所含的电子数目分别为18和20，不相等，故D错误；故选A。
14.设NA表示阿伏加德罗常数的数值，下列说法正确的是( )
A. 将1 molNH3通入水中得到1L溶液，则NH4+与NH3·H2O粒子总数为NA
B. 1.2 g NaHSO4晶体中含有离子总数为0.03 NA
C. 标准状况下，2.24 L SO3含有的分子数为0.1 NA
D. 14 g乙烯和环丙烷（C3H6）混合气体中的碳原子数为NA
【答案】D
【解析】A. 将1 molNH3通入水中得到1L溶液，则NH3、NH4+与NH3·H2O粒子总数为NA，A错误；B. 1.2 g NaHSO4是0.01mol，晶体中含有离子总数为0.02 NA，B错误；C. 标准状况下三氧化硫不是气态，不能利用气体摩尔体积计算2.24 L SO3含有的分子数，C错误；D. 乙烯和环丙烷的最简式相同，均是CH2，14 g乙烯和环丙烷（C3H6）混合气体中的碳原子数为NA，D正确，答案选D。
15.常温下，某溶液中由水电离产生的c(H+)、c(OH－)满足c(H+)·c(OH－)=10－24，则下列各组离子在该溶液中一定大量共存的是 (　　)
A. K＋、Na＋、HCO3－、Cl－ B. Na＋、K＋、NO3－、Cl－
C. K＋、Na＋、S２－、NO3－ D. Mg２＋、NH4＋、SO4２－、Cl－
【答案】B
【解析】常温下，某溶液中由水电离产生的c（H+）、c（OH-）满足c（H+）•c（OH-）=10-24，水的电离受到抑制，为酸或碱溶液，
A、HCO3－在酸性或碱性条件下，不能大量共存，故A错误；B、酸或碱溶液中该组离子之间不反应，可大量共存，故B正确；C、酸性溶液中不能大量存在S2― ，故C错误；D、碱性溶液中不能大量存在NH4+，故D不选；故选B。
16.将标准状况下的aLHCl (g) 溶于1000g水中，得到的盐酸密度为b g/cm3，则该盐酸的物质的量浓度是( )
A. mol/L B. mol/L C. mol/L D. mol/L
【答案】D
【分析】先求氯化氢的物质的量，再根据溶液的质量、密度求出溶液的体积，根据物质的量浓度公式计算溶液的物质的量浓度。
【详解】氯化氢的物质的量n=aL/22.4L/mol=a/22.4mol，氯化氢的质量为a/22.4mol×36.5g/mol=(36.5a/22.4)g，溶液的质量为1000g+(36.5a/22.4)g，所以溶液的体积为（1000+36.5a/22.4）g/1000b g/L=(22400+36.5a/22400b)L，所以溶液的浓度为a/22.4mol/(22400+36.5a/22400b)L=mol/L，故D正确；
故选D。
17.体积为VmL，密度为d g·cm－3的溶液，含有相对分子质量为M的溶质m g，其物质的量浓度为c mol·L－1，质量分数为w%，下列表达式正确的是(　　)
A. c＝(w×100×d)/M B. m＝V×d×w
C. w＝(c×M)/(1000×d) D. c＝(1000×m)/(V×M)
【答案】D
【详解】A.c＝1000ρw/M=1000dw%/M=10dw/M，故A错误；
B.溶液的质量为：d g·cm－3×VmL= dVg，溶质的质量为dV×w%，故B错误；
C.根据c＝1000ρw/M=1000dw%/M，可得w%=(c×M)/(1000×d)，故C错误；
D.溶质的物质的量为n=m/Mmol，溶液的体积为0.001VL，则c＝(1000×m)/(V×M)，故D正确；
故选D。
18.某500mL溶液中含0.1mol Fe2+，0.2mol Fe3+，加入0.2mol铁粉，待Fe3+完全还原后，溶液中Fe2+的物质的量浓度为（假设反应前后体积不变）( )
A. 0.4mol/L B. 0.6mol/L C. 0.8 mol/L D. 1.0 mol/L
【答案】C
【解析】由2Fe3＋＋Fe=3Fe2＋可知，铁粉过量，最终溶液中的Fe2＋的物质的量为0.4 mol，其浓度为0.8 mol/L
19.F2和Xe在一定条件下生成氧化性极强且极易与水反应的XeF2、XeF4两种化合物（F的化合价为-1价）。其中XeF4与H2O可以发生如下反应：6 XeF4＋12H2O=2XeO3+4Xe↑+24HF+3O2↑。下列判断正确的是(　　)
A. 上述反应中氧化剂是XeF4 ，还原剂只有H2O
B. XeF4按以上方式与水反应，每生成3molO2转移16mol电子
C. XeF2加入水中，在水分子的作用下，将发生分解反应生成Xe和F2
D. XeF2、XeF4在空气中都能长期存放
【答案】B
【解析】A. 上述反应中Xe的化合价部分升高、部分降低，所以XeF4既是氧化剂又是还原剂，A不正确；B. XeF4按以上方式与水反应，每生成3molO2转移16mol电子，B正确；C. F2易与水反应生氢氟酸和氧气，C不正确；D. 空气中有水蒸气，XeF2、XeF4不能在空气中长期存放，D不正确。本题选B。
20.将一小块钠投入盛50mL澄清饱和石灰水的烧杯里，不可能观察到的现象是（　　　）
A. 钠熔成小球并在液面上游动 B. 有气体生成
C. 溶液底部有银白色物质生成 D. 溶液变浑浊
【答案】D
【解析】A．钠的密度小于水的密度，所以会浮在水面上，钠和水反应放出大量的热，且钠的熔点较低，使钠熔成小球，钠和水反应生成的氢气使小球到处游动，A不符合题意；B．钠和水反应生成氢氧化钠和氢气，所以有气体生成，B不符合题意；C．钙的活泼性大于钠，且钠、钙都易和水反应生成碱，所以钠在水溶液中不可能置换出钙，C符合题意；D．钠和水反应生成氢氧化钠和氢气且放出热量，随着反应的进行水的量减少，氢氧化钙溶液成为过饱和溶液，溶液中析出部分氢氧化钙而导致溶液成悬浊液，D不符合题意；答案选C。
21.下列叙述中，不正确的是：( )
A. 热稳定性：Na2CO3 比 NaHCO3稳定
B. 溶解性：Na2CO3比 NaHCO3易溶于水（同一条件下）
C. 相同质量的Na2CO3 和 NaHCO3分别与足量的稀盐酸充分反应后，Na2CO3放出CO2多
D. 用FeCl3溶液腐蚀印刷电路板 Cu + 2Fe3+ == Cu2+ + 2Fe2+
【答案】C
【解析】A、热稳定性：Na2CO3比NaHCO3稳定，A正确；B、溶解性：Na2CO3比NaHCO3易溶于水（同一条件下），B正确；C、碳酸钠的相对分子质量大于碳酸氢钠，相同质量的Na2CO3和NaHCO3分别与足量的稀盐酸充分反应后，NaHCO3放出CO2多，C错误；D、用FeCl3溶液腐蚀印刷电路板生成亚铁离子和铜离子，离子方程式为Cu+2Fe3+ ==Cu2++2Fe2+，D正确，答案选C。
22.设NA为阿伏伽德罗常数的值，下列说法正确的是( )
A. 22.4L CO2与足量Na2O2完全反应，转移电子数为2NA
B. 6.4 g 由S2、S4、S8组成的混合物含硫原子数为0.2NA
C. 1mol/L的NaCl溶液中Cl—的数目为NA
D. 标况下，22.4L NO和11.2L O2，混合后气体分子数为NA
【答案】B
【解析】A、未告知气体所处状态是否为标况，无法计算22.4 L二氧化碳的物质的量，故A错误；B.6.4 g由S2、S4、S8组成的混合物，含有硫原子的物质的量为=0.2mol，含硫原子数为0.2 NA，故B正确；C．溶液体积未知，无法计算1mol/L的NaCl溶液中Cl—的数目，故C错误；D．标准状况下，22.4LNO和11.2L氧气的物质的量分别为1mol、0.5mol，由2NO+O2═2NO2，2NO2⇌N2O4，则气体的分子总数小于NA个，故D错误；故选B。
点睛：解答此类试题需要注意：①气体摩尔体积的使用范围和条件，对象是否气体；温度和压强是否为标准状况，如本题的A项；②溶液计算是否告知物质的量浓度和溶液体积，如本题的C项。
23.下列各组离子一定能大量共存的是( )
A. 在无色溶液中：Cu2＋、Cl－、NO3－ 、Ag＋
B. 在含大量CO32－的溶液中：SO42－、K＋、H＋、S2－
C. 在强酸性溶液中：Na＋、SO42－、Al3＋、Mg2＋
D. 在强碱性溶液中：SO32－、Ba2＋、ClO－、Al3＋
【答案】C
【解析】A. 在无色溶液中Cu2＋不能大量共存，另外Cl－与Ag＋也不能大量共存，A错误；B. 在含大量CO32－的溶液中H＋不能大量共存，另外氢离子与S2－也不能大量共存，B错误；C. 在强酸性溶液中Na＋、SO42－、Al3＋、Mg2＋不反应，可以大量共存，C正确；D. 在强碱性溶液中Al3＋不能大量共存，另外SO32－与ClO－发生氧化还原反应，也不能大量共存，D错误，答案选C。
24.关于0.1 mol/L H2SO4溶液的叙述错误的是(　　)
A. 从1L该溶液中取出100mL，则取出溶液中H2SO4的物质的量浓度为0.01 mol/L
B. 0.5 L该溶液中氢离子的物质的量浓度为0.2 mol/L
C. 1 L该溶液中含有H2SO4的质量为9.8 g
D. 取该溶液10mL，加水稀释至100mL后H2SO4的物质的量浓度为0.01mol/L
【答案】A
【解析】A、某溶液的浓度一旦确定，则它的浓度与所取溶液的体积无关，故从1L该溶液中取出100mL，取出溶液中H2SO4的物质的量浓度仍为0.1 mol/L，A错误。B、0.1 mol/L H2SO4溶液中氢离子的浓度为2×0.1 mol/L=0.2 mol/L，浓度与所取溶液的体积无关，故0.5 L该溶液中氢离子的物质的量浓度为0.2 mol/L，B正确。C、1 L该溶液中含有H2SO4的物质的量n=1 L×0.1 mol/L=0.1mol，所以H2SO4的质量m=0.1mol×98g/mol=9.8g，C正确。D、取该溶液10mL，加水稀释至100mL，体积扩大为10倍，则硫酸的浓度变为原来的1/10，所以H2SO4的物质的量浓度为0.01mol/L，D正确。正确答案为A
25.摩尔质量为Mg·mol-1的气态化合物VL (已换算成标准状况) 溶于mg 水中，得到溶液的溶质质量分数为ω%，物质的量浓度为cmol·L-1，密度为ρg·cm-3，则下列说法正确的是( )
A. M 可表示为 B. c 可表示为
C. ω%可表示为 D. ρ可表示为
【答案】D
【详解】A.VL气体在标准状况下的物质的量为V/22.4mol，故气体的质量为VM/22.4g，溶液的质量为（m+ VM/22.4）g，溶液的质量分数为ω%=[(VM/22.4)/（m+ VM/22.4）]×100％,整理得M=22.4m×ω%/(1-ω%)V，故A错误；
B. VL气体在标准状况下的物质的量为V/22.4mol，故气体的质量为VM/22.4g，溶液的质量为（m+ VM/22.4）g，溶液的体积为（m+ VM/22.4）g/1000ρg/L= VM+22.4m/22400L，故c=（1000ρv/ VM+22.4m）mol/L，故B错误；
C.根据A项分析，ω%=[(VM/22.4)/（m+ VM/22.4）]×100％=100ρv/MV+22.4m％，故C错误；
D.根据c＝1000ρw/M可知，密度ρ=，故D正确；
故选D。
二、综合题
26.氰化钠(NaCN)是一种重要的化工原料，在工业上有许多用途。NaCN有剧毒，含氰废水的工业处理流程如图所示。

已知：Ka(HCN)< Ka(CH3COOH)，[Ag(CN)2]-(aq)Ag+(aq)+2CN-(aq)。
（1）氰化钠遇水会产生剧毒氢氰酸，写出该反应的离子方程式：____________________。
当物质的量浓度相同时，CH3COOH中水电离出的c(H+)_____________(填“大于”、“小于”或“等于”)HCN中水电离出的c(H+)。
（2）向发生塔中通入水蒸气的目的是___________________________________。
（3）氧化池中，C1O2可将CN-氧化。且产生两种无毒气体，当反应过程中转移了 6.02×1023个电子时，生成标准状况下气体的总体积是_____________L。
（4）氧化池中，也可用H2O2代替C1O2，反应后生成一种能使红色石蕊试纸变蓝的气体和一种常见的酸式盐，写出该反应的离子方程式：_______________________________________________________。
（5）电镀厂电镀银时需要降低镀层金属的沉积速率，使镀层更加致密。若电解液使用Na[Ag(CN)2]溶液，则阴极反应式为__________________________________________；解释工业电镀中使用氰离子(CN-)的原因：_______________________________________。
【答案】(1). CN-+H2OHCN+OH- (2). 小于 (3). 促使HCN挥发进入吸收塔 (4). 6.72 (5). CN-+H2O2+H2O=HCO3-+NH3↑ (6). [Ag(CN)2]-+e-=Ag+2CN- (7). Ag+和CN-可以结合生成稳定的[Ag(CN)2]-，以控制银离子浓度，使镀层致密（或其他合理答案）
【解析】(1)氰化钠易发生水解产生氰化氢，方程式为CN-+H2O⇌HCN+OH-；因醋酸的酸性比HCN强，溶液中H+浓度越大，水的电离能力越弱，则物质的量浓度相同时，CH3COOH中水电离出的c(H+)小于HCN中水电离出的c(H+)；
(2)向发生塔中通水蒸汽的目的是促使HCN挥发进入吸收塔，；
(3)CN-被C1O2氧化成无毒的两种气体是氮气和二氧化碳，即2CN-+2C1O2=N2↑+2CO2↑+2Cl-，反应中每摩C1O2参加反应转移5mol电子，当反应过程中转移 6.02×1023即1mol电子是，参加反应的C1O2为0.2mol，则生成气体的总物质的量为0.3mol，标准状况下气体的总体积是0.3mol×22.4L/mol=6.72L；
(4)CN-和双氧水反应生成一种酸式盐为碳酸氢钠，同时生成一种能使湿润的红色石蕊试纸变蓝色的气体为氨气，离子方程式为CN-+H2O2+H2O=HCO3-+NH3↑；
(5)电解池中，电解液使用Na[Ag(CN)2]，在阴极上发生得电子的还原反应，即：[Ag(CN)2]-+e-=Ag+2CN-，工业电镀中使用氰离子，这样Ag+和CN-可以结合成稳定的络合物，可以控制银离子浓度，使镀层致密。
27.钒的化合物常用于制作催化剂和新型电池。回答下列问题：
(1)金属钒可由铝热反应制得。已知25℃、101 kPa时，
4A1(s)+3O2(g)=2Al2O3 (s) △H1=a kJ·mol-1
4V(s) +5O2 (g)=2V2O5(s) △H2=b kJ·mol-1
则用铝热反应冶炼金属V(s)的热化学方程式为_____________________。
⑵V2O5为橙黄至砖红色固体，无味、有毒，微溶于水，是许多有机和无机反应的催化剂。下图表示的是25℃时，部分含钒微粒的存在形式、浓度和存在的pH范围(其余可溶性微粒均未标出），图中“[V]”表示含钒微粒的浓度，虚线表示[V]或pH的范围尚未准确确定。

①V2O5溶于足量2mol • L-1NaOH溶液中，发生反应的离子方程式为_________________，向反应后的溶液中，滴加硫酸溶液至过量(pH<1)的过程中，开始溶液保持澄淸，滴加一段时间后，观察到有橙黄色沉淀产生，继续滴加硫酸溶液，沉淀又消失。则沉淀消失过程中发生反应的化学方程式为_______________。
②上述滴加硫酸溶液的过程中，先后发生如下反应：

则“X所示区域溶液中的离子”不可能是___________(填序号)；
a.V3O93- b.V4O103- c. V4O124-
(3)V2O5是反应2SO2+O22SO3的催化剂。其他条件不变，加入V2O5后，该反应的速率加快的原因是_______________；恒温恒压下，加人V2O5，该反应的平衡常数________________ (填“增大”、 “减小”或“不变”)；
(4)下图所示为可充电的全钒液流电池构造示意图，该电池中的隔膜只允许H+通过。电池放电时，负极区溶液的pH将_____________(填“增大”、“减小”或“不变”)，电池充电时，阳极的电极反应式为_____________________。

【答案】(1). 10Al(s)+3V2O5(s)═5Al2O3(s)+6V(s) ΔH=(2.5a－l.5b)kJ·mol-1 (2). V2O5+6OH-═2VO43-+3H2O (3). V2O5+H2SO4═(VO2)2SO4+H2O (4). b (5). 加入V2O5后，反应路径发生改变，反应的活化能降低，反应速率加快 (6). 不变 (7). 增大 (8). VO2+-e-+H2O═VO2++2H+
【解析】(1)金属钒可由铝热反应制得。已知25℃、101 kPa时，
①4A1(s)+3O2(g)=2Al2O3 (s) △H1=a kJ·mol-1
②4V(s) +5O2 (g)=2V2O5(s) △H2=b kJ·mol-1
根据盖斯定律，（①×5-②×3）/2，则用铝热反应冶炼金属V(s)的热化学方程式为10Al(s)+3V2O5(s)═5Al2O3(s)+6V(s) ΔH=(2.5a－l.5b)kJ·mol-1
⑵①由图可知，在碱性条件下，以VO43-形式存在，V2O5溶于足量2mol • L-1NaOH溶液中，发生反应的离子方程式为V2O5+6OH-═2VO43-+3H2O；沉淀消失过程中发生反应的化学方程式为V2O5+H2SO4═(VO2)2SO4+H2O；②H2VO4― 缩水后，V的化合价不变，所以不可能的是V4O102― ；(3)加入V2O5后，该反应的速率加快的原因是反应路径发生改变，反应的活化能降低，反应速率加快。反应温度不变，平衡常数不变；(4)原电池中H＋ 带正电，移向正极，故负极区溶液的pH将增大；电池充电时，阳极发生氧化反应，电极反应式为VO2+-e-+H2O═VO2++2H+。
28.有一包粉末可能含有K+、Fe3+、Al3+、Cl-、SO42-、CO32-中的若干种，现进行以下实验：
（1）取少量固体，加入稀硝酸搅拌，固体全部溶解，没有气体放出；
（2）向（1）溶液中加入一定量Ba（OH）2溶液，生成有色沉淀，过滤后在滤液中加入稀硝酸酸化，然后滴入AgNO3溶液，有白色沉淀生成；
（3）取（2）中的有色沉淀加入足量的稀盐酸后，沉淀全部溶解；
（4）重新取少量固体加入适量蒸馏水搅拌后，固体全部溶解，得到澄清溶液；
（5）向（4）的溶液中加入氨水使溶液呈碱性，有沉淀生成，过滤．往得到的沉淀中加入过量的NaOH溶液，沉淀减少。
根据上述实验，这包粉末中一定不含有的离子是________________，肯定含有的离子是___________，不能确定是否含有的离子是______________，可通过______________来进一步确定该离子。
【答案】(1). SO42-、CO32- (2). Fe3+、Al3+、Cl- (3). K+ (4). 焰色反应．
【解析】(1)加入稀硝酸无气体放出，说明原溶液中无CO32-；
(2)加入一定量Ba(OH)2溶液，生成有色沉淀，说明原溶液中含有Fe3+，可能含有SO42-，过滤后在滤液中加入稀硝酸酸化，然后滴入AgNO3溶液，有白色沉淀生成，说明原溶液中含有Cl-；
(3)有色沉淀加入足量的稀盐酸后，沉淀全部溶解，说明沉淀中不含有硫酸钡．即原溶液中不存在SO42-；
(5)加入氨水使溶液呈碱性，有沉淀生成，过滤．往得到的沉淀中加入过量的NaOH溶液，沉淀减少，说明原溶液中肯定含有Fe3+、Al3+；
因此，一定不含有的离子是SO42-、CO32-；肯定含有的离子是Fe3+、Al3+、Cl-；因实验没有涉及到K+，则不能确定是否含有的离子是K+，可通过焰色反应进行鉴别。
29.实验室需要90mL 2.0mol/L的Na2CO3溶液，现用无水碳酸钠粉末配制；请回答下列问题：
（1）应称取___ 无水碳酸钠．
（2）下列仪器中，一定不会用到的是______________________________________
A.50mL容量瓶 B.100mL容量瓶 C.玻璃棒； D.50mL量筒 E.托盘天平 F.药匙
（3）容量瓶在使用前必须进行的操作是___ ．
（4）配制过程简述为以下各步：其正确的操作顺序为______（填各步骤序号）．
A.冷却至室温 B.洗涤并转移 C.称量 D.溶解 E.摇匀装瓶 F.定容 G.转移
（5）在溶液配制过程中，下列情况会使所配溶液浓度偏高的是______ ．
A.溶解固体后的溶液未冷却至室温就移入容量瓶中定容
B.容量瓶在使用前未干燥，里面有少量蒸馏水
C.称量时，砝码生了锈
D.定容摇匀后发现液面低于容量瓶的刻度线，但未做任何处理
E.转移时不小心有溶液溅出瓶外
F.定容时俯视容量瓶的刻度线
（6）在上述所配的Na2CO3溶液中Na+的物质的量浓度为___ ， 取上述Na2CO3溶液50mL与足量的盐酸反应生成的CO2气体在标况下的体积为___ ．
【答案】（1） 21.2g（1分）；（2）A （1分）；（3）查漏（1分）；（4）CDAGBFE（1分）；（5）ACF（2分）；（6）4mol/L（2分），2.24L（2分）。
【解析】试题分析：(1)在实验室没有规格是90 mL的容量瓶，根据选择仪器的标准是“大而近”的原则，应该选择100mL容量瓶，由于溶液有均一性，所以需要配制100 mL 2.0 mol/L的Na2CO3溶液，n(Na2CO3)=0.1L×2.0mol/L=0.2mol，则m(Na2CO3)=0.2mol×106g/mol=21.2g；（2）下列仪器中，一定不会用到的是A．50mL；（3）配制的溶液要摇匀，因此容量瓶在使用前必须进行的操作是查漏；（4）用无水碳酸钠配制100mL配制 2.0 mol/L的Na2CO3溶液,过程各步的正确的操作顺序为C．称量、 D．溶解、A．冷却至室温、 G．转移、 B．洗涤并转移、 F．定容、E．摇匀装瓶。故各步骤序号是CDAGBFE；（5）A．溶解固体后的溶液未冷却至室温就移入容量瓶中定容，当溶液恢复至室温时，由于溶液的体积V偏小，根据c=n/V可知最终导致配制的溶液的浓度偏高； B．容量瓶在使用前未干燥，里面有少量蒸馏水，由于不影响溶质的物质的量和溶液的体积，因此对溶液的浓度不产生任何影响； C．称量时，砝码生了锈，使溶质的质量偏大，则根据n=m÷M计算得到的溶质的物质的量偏多，因此溶液的浓度偏高； D．定容摇匀后由于部分溶液粘在容量瓶的瓶颈上，使液面低于容量瓶的刻度线，由于溶液有均一性，溶液各处的浓度相等，因此未做任何处理，溶液的浓度不变，无误差； E.转移时不小心有溶液溅出瓶外，使溶质的物质的量偏少，则配制的溶液的浓度偏低； F.定容时俯视容量瓶的刻度线，则溶液的体积偏小，根据c=n/V可知最终导致配制的溶液的浓度偏高。故最终导致溶液的浓度偏高的是ACF；（6）Na2CO3电离方程式是：Na2CO3=2Na++CO32-，所以c(Na+)=2c(Na2CO3)="2×2.0" mol/L=4.0mol/L。取上述Na2CO3溶液50 mL与足量的盐酸反应生成的CO2气体，则n(Na2CO3)=c∙V=2.0 mol/L×0.05L=0.1mol，根据C元素守恒可知，在标况下的体积为V(CO2)= 0.1mol×22.4L/mol=2.24L。