13. 将磷肥生产中形成的副产物石膏(CaSO₄·2H₂O)转化为硫酸钾肥料和氯化钙水合物储热材料，无论从经济效益、资源综合利用还是从环境保护角度看都具有重要意义。以下是石膏转化为硫酸钾和氯化钙的工艺流程示意图。

(1)本工艺中所用的原料除CaSO₄·2H₂O、KCl外，还需要　　　　 等原料

(2)写出石膏悬浊液中加入碳酸铵溶液后发生反应的离子方程式：　　　　

(3)过滤Ⅰ操作所得固体中，除CaCO₃外还含有　　　 (填化学式)等物质，该固体可用作生产水泥的原料。

(4)氯化钙结晶水合物(CaCl₂·6H₂O)是目前常用的无机储热材料，选择的依据是( )a　 熔点较低(29℃熔化)　　 b　 能导电　　 c　 能制冷　　 d　 无毒

(5)上述工艺流程中体现绿色化学理念的是：　　　　　　　　　　　　　　

解析：

(1)纵观整个制备流程，需要另外补充的物质有CaSO₄·2H₂O、KCl、CaO、CO₂、NH₃ 和 H₂O

所以本问答案为CaCO₃ 、NH₃ 、H₂O。注意，CaCO₃分解可提供CaO和CO₂，可以循环使用。

(2)石膏悬浊液中加入碳酸铵溶液应生成更难溶的CaCO₃，离子方程式为：CaSO₄+CO₃^2-=CaCO₃↓+SO₄^2-

(3)(NH₄)₂CO₃ 和CaSO₄反应时只有4种物质，运用排除法，(NH₄)₂CO₃、(NH₄)₂SO₄都是易溶物，CaSO₄是微溶物，所以固体还应有CaSO₄(可用作生产水泥的原料)。

(4)氯化钙结晶水合物(CaCl₂·6H₂O)是“常用的无机储热材料”，显然a对c错，b项与储热材料的没有直接关系，结合题意，d也对。本问答案选a　 d。

(5)上述工艺流程中体现绿色化学理念的有：硫酸钙用于制水泥原料、硫酸钙和氯化钾转化为硫酸钾和氯化钙、氨在工艺中循环使用等(原子利用率高，无有害物质排放到环境中)。

答案：

(1)CaCO₃ 、NH₃ 、H₂O

(2)CaSO₄+CO₃^2-=CaCO₃↓+SO₄^2-

(3)CaSO₄(可用作生产水泥的原料)

(4)a　 d

(5)硫酸钙用于制水泥原料、硫酸钙和氯化钾转化为硫酸钾和氯化钙、氨在工艺中循环使用等

12．铜和稀硝酸在常温常压下反应，开始时反应非常慢，但是随着反应的进行，反应速率不断地加大。某校合作学习小组的同学拟探究影响其速率的主要因素。

(1)甲同学认为是生成的Cu²⁺对该反应起催化作用，欲验证其假设是否正确，其实验方法是：

_　　 _　　 　　　　。

(2)乙同学依据铜和硝酸是放热反应，拟研究温度升高是否为该反应速度率不断加大的主要原因，实验结果如下：

由此可得到的结论是_　　 _　　 　　　　。

(3)丙同学查阅文献，得知稀硝酸与铜反应，还原产物起始也是NO₂，NO₂对该反应起催化作用。通过下列装置验证:

实验发现左侧3min后开始大量产生气泡，右侧40min内无明显变化。

①氢氧化钠溶液的作用是_　　 _　　 　　　　。

②该学生设计在左侧加的是2mol·L^－1 HNO₃溶液，右侧加的是错误！未指定书签。.2 mol·L^－1 硝酸。左侧浓度稍偏小，这样设计主要是考虑到_　　 　　　　　　　　　　　　。

(4)丁同学与丙同学交流后，他将实验改进为：在试管中加入3mL2mol·L^－1 HNO₃并放入铜片，然后加入几粒NaNO₂晶体，发现只需1秒钟，铜片表面就开始产生气泡。由丁的实验推断出的可能结论是：_　　 _　　　　　　　　 　　　　。

解析：(1)通过对照实验，以加Cu²⁺和不加Cu²⁺进行对比，观察有何区别。

(2)由图可知，观察的时间段中，温度并没有显著升高(80min中内只升高了2℃),由此可见，温度变化不是反应速度加快的主要原因。

(3)①该实验有污染空气氮的氧化物生成，用NaOH溶液吸收尾气，防止污染。②左侧通入NO₂时，一部分NO₂与水反应会生成硝酸，使硝酸浓度变大。避免硝酸浓度不同而造成的干扰。

(4)其它条件相同，加了几粒NaNO₂反应速率大大提高，说明NO₂^－对该反应也能起催化作用。铜与稀硝酸反应中生成少量的NO₂^－，使反应速率加快。

答案：

(1)取两支试管分别加入同浓度的稀硝酸和相同的铜片，在其中一支中加入少量硫酸铜晶体，比较两者开始产生气泡的时间。

(2)80min内温度只上升了2℃，说明温度变化不是主要原因。

(3)①吸收氮的氧化物，防止污染环境；②左侧通入NO2时，一部分NO2与水反应会生成硝酸，使硝酸浓度变大。

(4)NO₂^－对该反应也能起催化作用

11．A~G为中学常见的化合物，它们之间有如图所示的转化关系(反应条件及部分产物已略去)。A为绿色粉末，含H、C、O、Cu四种元素。常温下D为无色无味气体，B为黑色粉末，E能发生银镜反应。请回答：(1)D跟G反应的化学方程式为

_____________________________________；

(2)F中一定含有的官能团的名称为

_______________________；

(3)某课外小组同学设计了下列实验装置，通过测定某些装置中试剂的质量变化，探究A中各元素的质量关系。

① 为使数据准确，还需补充装置，请你在方框内绘出装置图并写出试剂名称；

② 向装置中鼓入空气的目的是______________________________________；丙装置中药品的名称为________________，实验时，该药品未见明显变化，证明__________________________________________；

③ 如何判断A已完全分解？______________________________________________。

④ 更精确的测定得出如下数据：A受热后完全分解，固体由8.0 g变为6.0 g，装置乙增重0.9 g。写出A的化学式(表示为碱式盐)：________________________　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 。

解析：A、B、D、E、F、G分别是碱式碳酸铜、CuO、CO₂、CH₃CHO、CH₃CH₂OH、Na₂O₂

装置乙增重0.90g，即m(H₂O)= 0.9g，m(CO₂)= 8.0g－6.0g－0.9g=1.1 g，m(CuO)=6.0g

n(Cu)∶n(C)∶n(H)= ∶∶=3∶1∶4。则A的化学式(表示为碱式盐)：CuCO₃·2Cu(OH)₂或Cu₃(OH)₄CO₃

答案：(1)2Na₂O₂+2CO₂=2Na₂CO₃+O₂　　 (2)羟基

(3)①

　　　　　　　 　或

② 将A分解产生的水蒸气送入盛有浓硫酸的洗气瓶中；无水硫酸铜；A分解产生的水蒸气全部被浓硫酸吸收。　　　　　　

③ 连续两次加热、鼓气、冷却，称量甲装置的质量，质量差不超过0.1 g　

④ CuCO₃·2Cu(OH)₂或Cu₃(OH)₄CO₃

10．B解析： 氯水中：c(Cl₂)= 2c(ClO^-)+2c(Cl^-)+2c(HClO)，A错；25℃时，pH=12的NaOH溶液与pH=12的氨水中：c(Na⁺)= c(OH^-)= c(NH₄⁺)=0.01 mol· ·L^-1，B错；pH=4的0.1 mol· ·L^-1的NaHA溶液中：c(HA^-)＞c(A^2-) ＞c(H⁺)＞c(H₂A)，C错；等物质的量的K₂CO₃、KHCO₃的混合溶液中：由电荷守恒得：2c(CO₃^2-)+c(OH^-)+c(HCO₃^-)=c(H⁺)+ c(K⁺)，由物料守恒得：2c(K⁺)=3[c(CO₃^2-)+ c(HCO₃^-)+ c(H₂CO₃)]，则c(CO₃^2-)+2c(OH^-)=c(HCO₃^-)+2c(H⁺)+ c(H₂CO₃) +3c(H₂CO₃)，D错。

10．下列溶液中有关粒子的物质的量浓度关系正确的是　　　　　　 (　　 )　　

　　 A．氯水中：2c(Cl₂)=c(ClO^-)+c(Cl^-)+c(HClO)

　　 B．25℃时，pH=12的NaOH溶液与pH=12的氨水中：c(Na⁺)= c(NH₄⁺)

C．pH=4的0.1 mol· ·L^-1的NaHA溶液中：c(HA^-)＞c(H⁺)＞c(H₂A)＞c(A^2-)

D．等物质的量的K₂CO₃、KHCO₃的混合溶液中：

c(CO₃^2-)+2c(OH^-)=c(HCO₃^-)+c(H₂CO₃)+2c(H⁺)

9．D解析：甲池两电极是材料不同的金属，乙池中两电极都为石墨，当 K 闭合时，在交换膜处 SO₄^2一从右向左移动，则甲池为原电池，乙池为电解池。 M是原电池的负极，K闭合后，M溶解，甲池溶液中M²⁺浓度增加，A正确；N是原电池正极，电极反应为N²⁺ +2eˉ= N，B正确；y是电解池的阳极且电极上有：2Clˉ－2eˉ=Cl₂↑，发生氧化反应，C不正确；x 是电解池的阴极且电极上有：2H₂O +2eˉ= H₂↑+2OH^-，Al³⁺在碱性环境下，先生成Al(OH)₃白色沉淀，后随着x电极区域的OH^-浓度不断增加，生成的Al(OH)₃沉淀又溶解，D正确。

9．某同学按右图所示的装置进行实验。 M、N为两种常见金属，它们的硫酸盐可溶于水。当 K 闭合时，在交换膜处 SO₄^2一从右向左移动。下列分析正确的是　 (　 )　　 　　

A．甲池溶液中M²⁺浓度减小

B．甲池中N 的电极反应： N－2eˉ=N²⁺

C．y 电极上有 H₂ 产生，发生还原反应

D．反应初期， x 电极周围出现白色胶状沉淀，不久沉淀溶解

8．铁氧磁体法处理含Cr₂O₇^2－的废水的原理如下：向含Cr₂O₇^2－的酸性 废水中加入FeSO₄•7H₂O，将Cr₂O₇^2－还原为Cr³⁺，调节溶液的pH，使铁、铬元素转化为组成相当于

Fe^II [Fe^III_x·Cr^III_2-x]O₄ (铁氧磁体、罗马数字表示元素的价态)的沉淀。处理含1 mol Cr₂O₇^2－的废水至少需要加入a mol FeSO₄·7H₂O。下列结论正确的是　 (　 )　　　

A．x=0.5，a＝8　　　　　　 B．x＝0.5，a＝10　　　

C．x＝1.5，a＝8　　　　　 D．x＝1.5，a＝10

解析：由电子守恒得，1 mol Cr₂O₇^2－得到6mol电子，则亚铁离子必须失去6mol电子，当x=0.5，不论a取8或者10，都不符合题意，只有当x＝1.5，a＝10，由Fe^II [Fe^III_x·Cr^III_2-x]O₄可知，n(Fe²⁺)/ n (Fe³⁺)=2/3，则此时n(Fe³⁺)=6mol才符合题意。答案：D

说明：注重绿色环保，运用电子守恒解答。

7．C解析：在常温下pH=7的溶液中：Fe³⁺与氢氧根离子发生沉淀；常温下c(OH^-)/c(H⁺)=10¹⁴的溶液中：即在碱性条件下，Mg²⁺与氢氧根离子发生沉淀；能与金属铝反应放出氢气的溶液中：可能是酸溶液，4H⁺+NO₃^-+3Fe²⁺=3Fe³⁺+NO↑+2H₂O，也可能是碱溶液，Fe²⁺与氢氧根离子发生沉淀。

说明：在不同的介质中，考查常见离子可能发生的变化。特别是在存在HCO₃^-的澄清透明溶液中，几种离子存在形式，能与金属铝反应放出氢气的溶液可能是酸溶液，或者是强碱溶液，看几种离子存在形式。

7．在下列各溶液中，一定能大量共存的离子组是　 (　 )　　　　　

　 A．常温下pH=7的溶液中：Fe³⁺、Na⁺、Cl^-、NO₃^-

　 B．常温下c(OH^-)/c(H⁺)=10¹⁴的溶液中：K⁺、Mg²⁺、Cl^-、Br^-

　 C．含有大量HCO₃^-的澄清透明溶液中：K⁺、C₆H₅O^-、Cl^-、Na⁺

　 D．能与金属铝反应放出氢气的溶液中：K⁺、NO₃^-、Cl^-、Fe²⁺