21．黄色固体聚合硫酸铁(SPFS)是一种重要的无机高分子絮凝剂，极易溶于水，作为工业和生活污水处理等领域具有重要的应用。SPFS可表示成Fe_x(OH)_y(SO₄)_z·nH₂O。工业上常用的一种制备流程为：

　　 在SPFS的多个质量指标中，盐基度是重要的质量指标之一，盐基度定义为：盐基度＝　　 n(OH^-)/3n(Fe)×100% 。式中n(OH^-)、n(Fe)分别表示固体聚合硫酸铁中OH^－和Fe的物质的量。试回答下列问题。

⑴写出在酸性介质中用NaClO₃氧化FeSO₄·7H₂O的离子方程式。

⑵取7.51 g某固体聚合硫酸铁溶解于水，向其中加入过量的BaCl₂溶液到沉淀完全,经过滤、

洗涤、干燥得白色沉淀10.485 g,向上述滤液中加入NH₃·H₂O，调节溶液pH＝6，经过滤、洗

涤、干燥得Fe₂O₃固体2.80 g。试计算该固体聚合硫酸铁的盐基度。

⑶计算出该固体聚合硫酸铁样品的化学式。

命题、校对：徐新德

或%　

20．(10分)新型节能材料高温超导体的最先突破是在1987年从新的钇钡铜氧材料的研究开始的。在制备钇钡铜氧高温超导体的同时，偶然得到了副产品--紫色的硅酸铜钡。凑巧的是，后者正是发现于中汗代器物上的被称为“汗紫”的颜料，还发现于秦俑彩绘。钇钡铜氧的晶胞结构如图。研究发现，此高温超导体中的铜元素有两种价态，+2价和+3价。

⑴给出铜在周期表中的位置(周期和族)　　　　　　　　　

⑵写出Cu³⁺的核外电子排布：　　　　　　　　　　　　　

⑶根据图示晶胞结构，推算晶体中Y，Cu，Ba和O原子个数比，确定其化学式为：　　　　　　　　　　 　

⑷根据⑶所推出的化合物的组成，计算出其中Cu原子的平均化合价(该化合物中各元素的化合价为Y⁺³、Ba⁺²)，最后计算化合物中这两种价态Cu原子个数比为：____________。

⑸在硫酸铜溶液中通入过量的氨气，小心蒸发，最终得到的［Cu(NH₃)₄］SO₄晶体中含有的化学键除了普通共价键外，还有　　　　　　 和　　　　　　　 。

19．(8分)科学家发现在特殊条件下，水能表现出许多有趣的结构和性质。

(1)一定条件下给水施加一个弱电场，常温常压下水结成冰，俗称“热冰”，其模拟图如下。

水　　　　　　　　　　　 热冰

使水结成“热冰”采用“弱电场”的条件，说明水分子是　　　 分子。请你展开想象，给“热冰”设计一个应用实例　　　　　　　　　　　　　 。

(2)用高能射线照射液态水时，一个水分子能释放出一个电子，同时产生一种阳离子。

①释放出来的电子可以被若干水分子形成的“网”捕获而形成水合电子，你认为水分子间能形成“网”的原因是　　　　　　　　　　　　 。

②由水分子释放出电子时产生的一种阳离子具有较强的氧化性，试写出该阳离子与SO₂的水溶液反应的离子方程式　　　　　　　　 ；该阳离子还能与水分子作用生成羟基，经测定此时的水具有酸性，写出该过程的离子方程式　　　　　　 。

18．(12分)下图表示各物质之间的转化关系。已知：常温下D、E、F、I、J为气体，H、I、J都为氧化物；C的焰色反应为黄色；M为有颜色的固体。

⑴写出：A的电子式　　　　 ，J的结构式　　　　　　 ，M的化学式　　　　　　 。

⑵基于反应①原理的化学工业称为　　　　 ，写出该反应的化学方程式　　　　 。

⑶写出K和E反应的离子方程式　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 。

写出F溶液和H反应的离子方程式　　　　　　　　　　　　　　　　　　 。

⑷已知由G分解得到的H、I、J三者的物质的量相等，则G的化学式为　　　　　　 。

17．(12分)⑴已知可逆反应：M(g)+N(g)P(g)+Q(g)；△H＞0，请回答下列问题：①若要增大M的转化率，在其它条件不变的情况下可以采取的措施为　　　　　　

　　　　　 A、加入一定量M　　 B、加入一定量N　　　　　 C、反应温度升高　　

　　　　　 D、缩小容器体积　　 E、加入某物质作催化剂　　 F、分离出一定量P

②在某温度下，反应物的起始浓度分别为：c(M)= 1 mol·L^－1，c(N)=2.4 mol·L^－1，达到平衡后，M的转化率为60%，此时N的转化率为　　　　　 　。

③若反应温度不变，反应物的起始浓度分别为：c(M)= 4 mol·L^－1，c(N)=a mol·L^－1；达到平衡后，c(P)=2 mol·L^－1，a=　　　　 　mol·L^－1。

⑵随着科学技术的进步，人们研制了多种甲醇质子交换膜燃料电池，以满足不同的需求。

　 ①有一类甲醇质子交换膜燃料电池，需将甲醇蒸气转化为氢气，两种反应原理是

　　　　 A、CH₃OH(g)+H₂O(g)＝CO₂(g)+3H₂(g)　　　　 ΔH＝+49.0kJ/mol

　　　　 B、CH₃OH(g)+3/2O₂(g)＝CO₂(g)+2H₂O(g)　　 ΔH＝－192.9kJ/mol

　　　　　 由上述方程式可知，CH₃OH的燃烧热　　　　 (填“大于”、“等于”或“小于”)192.9kJ/mol。已知水的气化热为44 kJ/mol，则氢气燃烧热的热化学方程式　　　　　　 。

　②下图是某笔记本电脑用甲醇质子交换膜燃料电池的结构示意图。甲醇在催化剂作用下提供质

子和电子，电子经外电路、质子经内电路到达另一极与氧气反应，电池总反应为：2CH₃OH+3O₂＝2CO₂+4H₂O。则c电极是　　　　　　　 (填“正极”或“负极”)，c电极上发生的电极反应是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 。

16．(10分)用粗锌(含少量Fe等杂质)与稀硫酸反应制氢气，其废液中含有大量的硫酸锌。同学们用制氢气的废液来制取皓矾(ZnSO₄·7H₂O)，并探究其性质。　 实验流程如下图所示：

已知：氢氧化物沉淀的pH范围见右表。请回答下列问题：

　① 加入的试剂a，供选择使用的有：氨水、NaClO溶液、20%的H₂O₂、浓硫酸、浓硝酸等，应选用　　　　　　 ，其理由是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 。

② 加入的试剂b，供选择使用的有： Zn粉、ZnO、Zn(OH)₂、ZnCO₃、ZnSO₄等，应选用　　 ，其理由是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 　。

　③从晶体l→晶体2，该过程的名称是　　　　　　　 。

④在得到皓矾时，向晶体中加入少量酒精洗涤而不用水的原因是　　　　　　　　　　 　。

⑤称取28.7g ZnSO₄·7H₂O研细后置于坩埚中小心加热，其固体质量与温度的对应数据见右表。则1000℃时皓矾的反应方程式为　　　　　　　　　　　　 。

15．I．(2分)下列实验操作、试剂保存方法和实验室事故处理，一定正确的是　　 (填序号)。

A．不慎将浓碱液沾到皮肤上，要立即用大量水冲洗，然后涂上硼酸溶液

B．制备氢氧化铁胶体时，应向沸水中逐滴滴加1-2 mL饱和的FeC1₃溶液，并继续加热到液体呈透明的红褐色为止

C．测定溶液的pH时，用洁净、干燥的玻璃棒蘸取溶液滴在用蒸馏水湿润过的pH试纸上，并与标准比色卡比较

D．实验室中，浓硝酸保存在带橡胶塞的棕色细口试剂瓶中

E．除去蛋白质溶液中混有的NaC1,可以先加入AgNO­₃溶液，然后过滤

F．在进行反应热测定时，为保证实验的准确性，我们可以采取以下具体措施：使用碎泡沫以起到隔热保温的作用、使用铜质搅拌棒进行搅拌、使用的酸碱正好反应、进行两到三次实验，取平均值

　 II．(8分)石灰石的主要成份是碳酸钙，含氧化钙约40~50%，较好的石灰石含CaO约45~53%。此外还有SiO₂、Fe₂O₃、Al₂O₃及MgO等杂质。测定石灰石中钙的含量时将样品溶于盐酸，加入草酸铵溶液，在中性或碱性介质中生成难溶的草酸钙沉淀 (CaC₂O₄·H₂O)，将

所得沉淀过滤、洗净，用硫酸溶解，用标准高锰酸钾溶液滴定生成的草酸，通过钙与草酸的定量关系，间接求出钙的含量。涉及的化学反应为： H₂C₂O₄ + MnO₄^- + H⁺ 　→　 Mn²⁺ + CO₂ ­ ↑+ H₂O(未配平)。CaC₂O₄ 沉淀颗粒细小，难于过滤。为了得到纯净而粗大的结晶，通常在含Ca²⁺的酸性溶液中加入饱和 (NH₄)₂C₂O₄ ，由于C₂O₄^2-浓度很低，而不能生成沉淀，此时向溶液中滴加氨水，溶液中C₂O₄^2-浓度慢慢增大，可以获得颗粒比较粗大的CaC₂O₄沉淀。沉淀完毕后，pH应在3.5~4.5，这样可避免其他难溶钙盐析出，又不使CaC₂O₄溶解度太大。根据以上材料回答下列问题：

　⑴样品溶于盐酸后得到的沉淀物主要是　　　　　　 (写化学式)

　⑵沉淀 CaC₂O₄要加入沉淀剂饱和的 (NH₄)₂C₂O₄ 溶液，为什么？　　　　　　　

　 ⑶工业中通常先用0.1%草酸铵溶液洗涤沉淀，再用冷的蒸馏水洗涤，其目的是：　　

　⑷若开始用去m g样品，最后滴定用去浓度为c mol/L 的KMnO₄ 溶液V mL，推出CaO含量与 KMnO₄的定量计算关系。ω%=　　　　　　　　

14．向某密闭容器中加入0.3 molA 、0.1 molC 和一定量的 B 三种气体。一定条件下发生反应，各物质浓度随时间变化如甲图所示［t0-t1阶段 c ( B)未画出］。附图乙为 t2时刻后改变条件平衡体系中反应速率随时间变化的情况，且四个阶段都各改变一种不同的条件并且所用条件均不同。已知，t3-t4阶段为使用催化剂。下列说法正确的是：

A．若 t₁= 15 s，生成物C在 t₀~ t₁时间段的平均反应速率为0.004mol·L^-1·s^-1

B．t₄ ~t₅阶段改变的条件为降低反应温度　

C．B 的起始物质的量为 0.02mol

　 D．t₅ ~t₆阶段容器内 A 的物质的量减少0 .03 mol ，而此过程中容器与外界的热交换总量为 akJ ，该反应的热化学方程式为3A (g)B(g) + 2C(g)；ΔH＝+100akJ·mol^－1　

第二卷(非选择题　 共72分)

13．右图为电解饱和食盐水的简易装置，下列有关说法正确的是

A．电解一段时间后，往蛋壳中溶液中滴加几滴酚酞，呈红色

B．蛋壳表面缠绕铁丝发生氧化反应

C．铁丝表面生成的气体能使湿润的淀粉碘化钾试纸变蓝

D．蛋壳可阻止生成的氯气与氢气、氢氧化钠溶液接触

12．向一定量的Fe、FeO和Fe₂O₃的混合物中加入120mL 4mol/L的稀硝酸，恰好使混合物完全溶解，放出1.344L NO(标准状况)，往所得溶液中加入KSCN溶液，无血红色出现。若用足量的氢气在加热下还原相同质量的混合物，能得到铁的物质的量为

A．0.24mol　　 　 B．0.21mol　　 　 C．0.16mol　　　 　　　 D．0.14mol