题目内容

【化学—化学与技术】（15分）

铈、铬、钛、镍虽不是中学阶段常见的金属元素，但在工业生产中有着重要作用。

（1）二氧化铈 (CeO2)在平板电视显示屏中有着重要应用。CeO2在稀硫酸和H2O2的作用下可生成Ce3+，CeO2在该反应中作______________剂。

（2）自然界中Cr主要以+3价和+6价存在。+6价的Cr能引起细胞的突变，可以用亚硫酸钠将其还原为+3价的铬。写出过程中的离子方程式： 。

（3）钛（Ti）被誉为“二十一世纪的金属”，工业上在550℃时用钠与四氯化钛反应可制得钛，该反应的化学方程式是 。

（4）NiSO4·xH2O是一种绿色易溶于水的晶体，广泛用于镀镍、电池等，可由电镀废渣(除镍外，还含有铜、锌、铁等元素)为原料获得。操作步骤如下：

①向滤液Ⅰ中加入FeS是为了除去Cu2+、Zn2+等杂质，除去Cu2+的离子方程式为 。

②对滤液Ⅱ先加H2O2再调pH，加H2O2的目的是 ，调pH的目的是 。

③滤液Ⅲ溶质的主要成分是NiSO4，加Na2CO3过滤后，再加适量稀硫酸溶解又生成NiSO4，这两步操作的目的是 。

(1)氧化(2分) (2)Cr2O72－+3SO32－+8H+ ＝2Cr3++3SO42－+4H2O(3分)

(3) 4Na+TiCl4Ti+ 4NaCl(2分)

(4)①FeS+Cu2+＝CuS+Fe2+ (2分) ②氧化Fe2+(2分) 除去Fe3+ (2分)

③增大NiSO4的浓度，利于蒸发结晶(或富集NiSO4)(2分)

【解析】

试题分析：（1）二氧化铈 (CeO2)在平板电视显示屏中有着重要应用。CeO2在稀硫酸和H2O2的作用下可生成Ce3+，其中Ce的化合价从＋4价降低到＋3价，得到电子，因此CeO2在该反应中作氧化剂。

（2）自然界中Cr主要以+3价和+6价存在。+6价的Cr能引起细胞的突变，可以用亚硫酸钠将其还原为+3价的铬，亚硫酸钠被氧化生成硫酸钠，则反应的离子方程式为Cr2O72－+3SO32－+8H+ ＝2Cr3++3SO42－+4H2O。

（3）工业上在550℃时用钠与四氯化钛反应可制得钛，则氧化产物是氯化钠，因此该反应的化学方程式是4Na+TiCl4Ti+ 4NaCl。

（4）①硫化铜的溶解度小于氯化亚铁，因此氯化亚铁能与铜离子反应生成硫化铜，反应的离子方程式为FeS+Cu2+＝CuS+Fe2+。

②由于滤液中含有亚铁离子需要转化为铁离子而除去，因此对滤液Ⅱ先加H2O2的目的是氧化Fe2+，调pH的目的是除去Fe3+。

③由于滤液Ⅲ中硫酸镍的浓度小，因此通过这两步的作用是增大NiSO4的浓度，利于蒸发结晶(或富集NiSO4)。

考点：考查氧化还原反应、金属冶炼以及物质制备工艺流程图分析

练习册系列答案
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（13分）已知HI是一种无色，有刺激性气味，极易溶于水的气体，HI的水溶液称之为氢碘酸，是一种强酸。

（1）请写出碘元素在周期表的位置：第五周期 族。

（2）将HI气体通入一定量的浓硫酸中，产生的混合气体除含HI、少量的I2蒸气和水蒸气外，还可能

有 气体。

（3）小明拟对HI通入浓硫酸后的混合气体成分进行验证和探究。他设计了如右实验装置图初步探究设计：

①其中直形玻璃管中所装的药品是 （写名称）

②足量四氯化碳的两个作用是： ， 。

进一步探究：

查阅资料：氧化性强弱KMnO4>HNO3>I2>SO42－，且较稀的硝酸不能氧化I2。

③小明拟对溶在水层的其它混合气体成分做进一步探究。请你从以下限选试剂中选择合适的试剂帮小明完成实验报告。

限选的试剂：石蕊试剂、品红溶液、酸性KMnO4溶液、0.1mol/L HNO3、淀粉溶液、BaCl2溶液

实验方案

可能的现象和相应的结论

取少量烧杯中的上层溶液分装入A、B两支试管中

有人曾建议用AG表示溶液的酸度，AG的定义为：AG=lg，室温下实验室用0.01 mol·L－1的氢氧化钠溶液滴定20 mL相同浓度的醋酸溶液，滴定曲线如图所示。下列有关叙述正确的是

A．A点时加入氢氧化钠溶液体积为20 mL

B．室温时0.01 mol·L－1的醋酸溶液pH=6

C．OA段溶液中：c(CH3COO－)> c(CH3COOH)

D．若B点时加入NaOH溶液40 mL，所得溶液中：c(CH3COO－)+2 c(CH3COOH) = c(OH－) - c(H+)

（15分）

Ⅰ．现有含CaO杂质的CaC2试样。设计以下实验，测定CaC2试样的纯度。

（反应方程式为： CaC2 + 2H2O→Ca(OH)2 + C2H2↑)，请从下图中选用适当的装置，完成该实验。

（1）制取C2H2最好选④中的 ，所选用装置的连接顺序是(填各接口A~E的顺序)： 。

（2）若实验时称取的试样为1.4g，产生的乙炔在标准状况下的体积为448mL，此试样中CaC2的质量分数为______________。（保留3位有效数字）

Ⅱ．某同学在实验室从如下图标签的试剂瓶中取少许钠进行燃烧实验，实验后发现还有少许黑色固体生成。从反应物及实验操作猜测：该黑色物质可能为炭与另一种氧化物组成的混合物。

根据题意和图示回答下面问题：

（1）装置图Ⅱ中A的名称_________。

（2）此氧化物可能是_____或_____（写化学式）

（3）对黑色固体物质的组成作如图所示探究

①实验I加入盐酸溶液的目的是_______；

②仅通过实验Ⅱ，用最简步骤能快速确定黑色氧化物的组成，请完善该设计。(限选试剂：稀盐酸、KSCN溶液、10%H2O2 溶液）

实验操作

预期现象与结论

相关离子方程式

取少量实验Ⅰ中的澄清溶液，加入试剂 。

。

。

下列表示对应化学反应的离子方程式正确的是

A．将过量SO2气体通入氨水中：SO2+2 NH3·H2O =2 NH4+ + SO32－+H2O

B．向FeI2溶液中通入足量的氯气：2Fe2＋＋2I－＋2Cl2===2Fe3＋＋I2＋4Cl－

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固体氧化物燃料电池是由美国西屋(Westinghouse)公司研制开发的。它以固体氧化锆—氧化钇为电解质，这种固体电解质在高温下允许氧离子(O2－)在其间通过。该电池的工作原理如下图所示，其中多孔电极a、b均不参与电极反应。下列判断正确的是

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（本题共12分）

奈必洛尔是一种用于血管扩张的降血压药物。用于合成奈必洛尔中间体G的部分流程如下：

已知：乙酸酐的结构简式为

49．G物质中的含氧官能团的名称是 、

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51．写出反应类型，④ 、⑤

52．写出二个满足下列条件的C的同分异构体的结构简式

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恒温下，往六种饱和溶液：①Ba(NO3)2 ②Ca(OH)2 ③Na2SiO3 ④NaAlO2 ⑤Na2CO3

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A．①③④⑥ B．②③④⑥ C．③④⑤⑥ D．②③④⑤

足量铜与一定量的浓硝酸反应,得到硝酸铜溶液和NO2、NO的混合气体2．24L（标准状况）,这些气体与一定体积O2（标准状况）混合后通入水中,所有气体完全被水吸收生成硝酸。若向所得硝酸铜溶液中加入4 mol·L-1NaOH溶液至Cu2+恰好完全沉淀,则消耗NaOH溶液的体积是50 mL,下列说法正确的是

A．参加反应的硝酸是0．4mol

B．消耗氧气的体积为1．68 L

C．此反应过程中转移的电子为0．3 mol

D．混合气体中含NO21．12 L

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