题目内容
【题目】（1）防控“新冠”疫情，怎样消毒才最有效？为了探究此问题，同学们对此次防控“新冠”疫情所使用的消毒剂进行了调查。
①某消毒剂是紫黑色固体，俗名为灰锰氧，属于钾盐，请写出其化学式，并标出其除钾外的金属元素的化合价_____。
②某物质R是一种环境消毒剂，可杀死空气中的新型冠状病毒，但如果遇到H2S气体就会失效，其反应方程式为6R+5H2S=6HCl+5SO2+2H2O，则R的化学式为_____。
③“84”消毒液是一种以次氯酸钠为主的高效消毒剂，次氯酸钠与空气中的某些物质反应生成次氯酸，“84”消毒液就是用此原理进行消毒。自来水消毒过程中也是利用次氯酸进行消毒，已知自来水消毒过程中所发生的化学反应的微观过程可用下图表示，C物质的化学式为_____。
④同学们在实验室配制过氧化氢溶液来对照市面上购买的双氧水消毒液。若加入的过氧化氢和水的质量比为1：18，则该溶液中氢、氧元素的原子个数比是_____。
（2）①将盛有等质量、等质量分数稀盐酸的两只烧杯，分别放在托盘天平的左右两盘，此时天平平衡，向一只烧杯中加入一定质量的镁粉，另一只烧杯中加入一定质量的铁粉，充分反应后，天平仍然平衡。则加入镁和铁的质量比不可能为_____（填序号）。
a、11：12
b、1：1
c、81：77
②某同学要探究铜、X、锌三种金属的活动性顺序，设计了如图所示的实验方案，若试管甲中无现象，则试管_____的实验是多余的。去掉多余的实验，同学们将另两支试管中反应后的物质倒入同一大烧杯中，一段时间后过滤，得到不溶物，取不溶物
于试管丁中，加入过量稀硫酸，发现有气泡产生，则试管丁中溶液一定含有的溶质是_____（填化学式）。
（3）实验小组在室温（20℃）下进行粗盐（含泥沙的氯化钠）提纯，向5g粗盐中加入15mL水，充分溶解过滤后得到溶液A，其蒸发过程中溶液质量与时间变化关系如图所示，相关分析正确的是_____。（已知20℃氯化钠的溶解度为36g）
a、m1<20g
b、（m2一m3）是减少的水的质量
c、D、E点表示的溶液溶质质量分数相同
d、F点时，停止加热
【答案】
ClO2 HCl 35：18 a 乙 H2SO4和ZnSO4 ac
【解析】
（1）①高锰酸钾俗称灰锰氧，其中钾元素的化合价为+1价，氧元素的化合价为-2价，设其中锰元素的化合价为x，根据化合物中各元素的化合价的代数和为零，则+1+x+（-2）×4=0，x=+7，故高锰酸钾的化学式和其中锰元素的化合价写为；
②由化学方程式可知，反应前出现了10个氢原子和5个硫原子，反应后出现了10个氢原子、5个硫原子、6个氯原子和12个氧原子，根据质量守恒定律的原因可知，尚缺的6个氯原子和12个氧原子存在于6R中，即1个R分子中含有1个氯原子和2个氧原子，所以R的化学式为ClO2，故填ClO2；
③由图可知，A中含有2个氢原子和1个氧原子，B中含有2个氯原子，D中含有1个氢原子、1个氯原子和1个氧原子，根据质量守恒定律的原因可知，尚缺的1个氢原子与1个氯原子存在于C中，所以C的化学式为HCl，故填HCl；
④设溶液中过氧化氢的分子数为x，水的分子数为y，则34x：18y=1：18，则x：y=1：34，即溶液中过氧化氢与水的分子个数比为1：34，所以该溶液中氢、氧元素的原子个数比=（2+34×2）：（2+34×1）=35：18，故填35：18。
（2）①第一种情况：如果反应后金属过量，等质量、等质量分数的稀盐酸与不同金属反应后俗称等质量的氢气，如果托盘天平仍保持平衡，则加入的金属质量相同，即加入镁和铁的质量比=1：1；
第二种情况：酸过量，两种金属均完全反应，则反应后溶液增加的质量相同
设加入镁的质量为x，反应后溶液增加的质量为m
24：22=x：m
m=
x
设加入铁的质量为y，则反应后溶液增加的质量也是m
56：54=y：m
m=
y
则x=y，即x：y=81：77，所以加入镁和铁的质量比不可能为11：12，故填a。
②试管甲中无现象说明锌不能与X的化合物溶液反应，证明X的金属活动性比锌强，丙试管中锌的表面出现红色固体，证明锌的活动性比铜强，所以不需乙试管中的实验就能判断三种金属活动性的顺序为X>锌>铜，故填乙；
甲、丙试管中的实验没有使用X，两支试管中反应后的物质倒入同一大烧杯中，一段时间后过滤，得到不溶物，不溶物中一定含有铜和锌，锌与加入的稀硫酸反应生成硫酸锌和氢气，且加入的稀硫酸是过量的，所以试管丁中溶液一定含有的溶质是硫酸与硫酸锌，其化学式分别是H2SO4和ZnSO4，故填H2SO4和ZnSO4。
（3）a 5g粗盐中含有泥沙等不溶物，所以5g粗盐溶于15mL水中得到的溶液A的质量m1<20g，选项正确；
b 由图可知，（m2m3）是减少的水的质量和即将析出的氯化钠的质量和，选项错误；
c 由图可知，D→E是氯化钠从溶液中析出的时间段，该过程中的溶液都是氯化钠的饱和溶液，所以D、E点表示的溶液溶质质量分数相同，选项正确；
d 蒸发时，当溶液中剩余少量水分或有大量晶体析出时停止加热，利用余热将剩余的水分蒸发掉，所以应在E点停止加热，选项错误，故填ac。
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【题目】阅读下面科普短文。
生活中我们谈到“细菌”往往会心惊胆战。其实细菌不仅仅只有危险的一面，如果掌握了它们的特性，很多细菌也可以为我们服务。氧化亚铁硫杆菌（以下简称为T·f菌，见图左）是一种细菌，它被广泛应用于治理废气、废渣等有害物质。例如用T· f菌脱除工业废气中的一种有毒、有腐蚀性的气体——硫化氢（H2S）。其作用原理如图所示。
这个净化过程中，Fe2(SO4)3溶液在常温常压下就可以将废气中的H2S脱出，生成FeSO4 。FeSO4在酸性溶液中、在T· f菌的帮助之下，只需少量的氧气就又可以转化为Fe2(SO4)3 ，同时释放的能量还能供给T· f菌生长。用这种方法处理废气大大降低了治污的成本，脱除率达到99.97%，且无废物排出。但要达到高效的关键是要保证体系内FeSO4 浓度的稳定，一旦FeSO4 浓度降低，T· f菌就会像缺少食物一样逐渐失去活性。实际应用过程发现Fe2(SO4)3在pH＝l.9时会发生一定的变化，生成了铁的沉淀物——黄铵铁矾〔NH4Fe3(SO4)2(OH)6〕，并在pH＝3.2时沉淀完全，使得溶液中的总铁浓度下降。可见溶液的pH值对这个方法的效果有一定影响。实验测得30℃时，不同pH环境下T· f菌的活性不同，表现为FeSO4溶液转化为Fe2(SO4)3溶液的速率不同，如下表：
pH | 0.9 | 1.2 | 1.5 | 1.9 | 2.1 | 2.4 | 2.7 | 3.0 |
FeSO4溶液转化为Fe2(SO4)3速率/（gL﹣1h﹣1） | 4.5 | 5.3 | 6.2 | 6.8 | 7.0 | 6.6 | 6.2 | 5.6 |
回答下列问题：
（1）在环节①中化合价升高的元素是_____（填写元素符号）。
（2）环节②的反应原理为：4 F e S O4＋ O2＋ 2X
2F e2(S O4)3＋2H2O其中物质“X”的化学式为_____。
（3）黄铵铁矾〔NH4Fe3(SO4)2(OH)6〕中铁元素与硫元素的原子个数比为__________。
（4）用T·f菌脱除废气中的H2S气体的优点是_______（写出1点即可）
（5）请结合文中信息，判断工业用T·f菌脱硫应选择的最佳pH范围是_____＜pH＜__。
