【题目】
在工业、农业等方面有广泛的应用，工业上可由高铁菱锰矿（主要成分为
，含有
等杂质）制备，部分工艺流程如下：
相关金属离子生成氢氧化物沉淀的
如表（开始沉淀的按离子浓度为
计算）：
金属离子 |
|
|
|
|
|
开始沉淀的pH | 8.1 | 6.3 | 1.5 | 3.4 | 8.9 |
沉淀完全的pH | 10.1 | 8.3 | 2.8 | 4.7 | 10.9 |
（1）“氧化”时发生反应的离子方程式为___________；
（2）“调pH”范围至5~6，得到滤渣2的主要成分除
外还有___________；
（3）“除杂”过程中加入
的目的是___________；
（4）“沉锰”过程中发生反应的化学方程式为___________；
（5）
在水中的溶解度与温度的关系如图所示。由获得较纯净的晶体的方法是：将溶于适量的稀硫酸，控制温度在80℃~90℃之间蒸发结晶，__________（填操作名称），得到晶体，洗涤、烘干。晶体通常采用减压烘干的原因是__________；
（6）已知：
。室温下，若溶液中
，欲使溶液中的
，则需调节溶液pH范围为______________________。
【答案】
除去
趁热过滤 防止
失去结晶水 3~9
【解析】
高铁菱锰矿（主要成分为
，含有
等杂质）加硫酸酸浸溶解时除二氧化硅不溶于硫酸，其他金属氧化物和碳酸盐均溶于硫酸转变成相应的硫酸盐；氧化过程中加入二氧化锰将亚铁离子氧化成三价铁离子，然后加氨水调节溶液的pH值将铁铝离子转变成氢氧化物沉淀除去，过滤后滤液加MnF2沉淀镁离子，过滤后在滤液中加碳酸氢铵和氨水混合物将锰离子转变成碳酸锰沉淀，然后过滤后将碳酸锰溶于适量的稀硫酸得到硫酸锰的溶液，在经过结晶得到晶体，据此解答。
（1）“氧化”时二氧化锰将亚铁离子氧化成三价铁离子，离子反应为，故答案为：。
（2）“调pH”范围至5~6，得到滤渣2除含有过量的
外，还有三价铁离子和铝离子水解得到的氢氧化铁和氢氧化铝沉淀，故答案为：。
（3）结合以上分析“除杂”过程中溶液中仅有镁离子一种阳离子是杂质，因此加入
的目的是将镁离子转变成氟化镁沉淀除去，故答案为：除去。
（4）“沉锰”过程中溶液中的硫酸锰与碳酸氢铵和氨水反应产生碳酸锰沉淀和硫酸铵，反应的方程式为：，故答案为：。
（5）由获得较纯净的晶体的方法是：将溶于适量的稀硫酸，得到硫酸锰溶液，根据溶解度曲线可知在
以上时随温度的升高溶解度逐渐减小，因此控制温度在80℃~90℃之间蒸发结晶，然后要趁热过滤以减少晶体的溶解损失，得到晶体后进行洗涤、烘干，通常采用减压烘干这样可以降低液体的沸点有利于水在低温时挥发，以防温度过高时导致晶体受热分解失去结晶水，故答案为：趁热过滤；防止失去结晶水。
（6）已知：
。欲使溶液中的
，
，此时的pH值为3，同时又不使镁离子沉淀，
，则
,此时pH值为9，因此pH值的范围为：3~9，故答案为： 3~9。
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【题目】CO2的固定和转化是世界性课题。兰州大学景欢旺教授团队巧妙设计构建了系列新型光电催化人工光合成体系——光电催化池，p-n半导体异质结催化CO2在水中直接制备长碳链有机物并放出氧气，原理如图，下列说法不正确的是
A.电极1的电势比电极2的电势高
B.该设计向大自然学习，模仿植物的光合作用
C.电子从a极流到电极1，从电极2流到b极
D.负极区，p-n为催化剂，CO2发生还原反应生成长碳链有机物
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【题目】碳元素在无机物和有机物中均充当了重要的角色，请回答下列问题：
（1）基态碳原子的价层电子排布图（轨道表达式）为__，其电子占据的能量最高的原子轨道的形状为__；C、N、O三种元素第一电离能最大的是__。
（2）有机物
中碳原子的轨道杂化类型为__，分子中两种碳碳单键长的大小关系为①__②（填“>”、“<”或“=”）。
（3）
和
均可以形成氢键，则沸点较高的是__，原因是__。
（4）石墨的结构及晶胞如图一所示，则石墨的密度为__g·cm-3（用含a、d、NA的表达式表示）。A的原子坐标为（
、
、0），则B的原子坐标为__。
（5）石墨能与熔融的金属K作用，形成一种青铜色的化合物CxK，如图二所示，则x=__。
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【题目】某铁的氧化物粉末可能含有FeO、Fe2O3中的一种或两种。某化学兴趣小组为验证该氧化物粉末的组成，做了如下实验：
(1)甲同学利用1mol/L的硫酸、KSCN溶液、酸性高锰酸钾溶液来确定其组成
编号 | 实验操作 | 实验现象与结论 |
① | 取少量粉末放入试管中，注入1mol/L的硫酸 | 粉末逐渐溶解，溶液呈黄绿色 |
② | 将①中所得溶液分成两份，向其中一份滴加几滴__________，振荡 | 若溶液________ ，说明有Fe2O3存在 |
③ | 向另一份溶液中加入少量__________，振荡 | 若溶液________ ，说明有FeO存在 |
(2)乙同学称取30.4g固体，按以下步骤进行实验：
步骤一 将固体置于烧杯中，加入1mol/L的硫酸将固体完全溶解
步骤二 往烧杯中先加入足量的氯水，充分反应后再加入足量的氢氧化钠溶液
步骤三 将步骤二所得的物质过滤洗涤后，灼烧至固体质量不再变化，得到32g红棕色固体
①步骤二中加入氯水的目的是__________________________________________；
②步骤三中沉淀洗涤的操作为__________________________________________；
③原固体中FeO和Fe2O3的物质的量之比为___________________。
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【题目】二氧化氯(ClO2)是一种广谱、高效的杀菌消毒剂，有与氯气相似的强烈刺激性气味，易溶于水，沸点11℃，遇热不稳定易分解发生爆炸。一种工业制法用硫铁矿(主要成分为FeS2)还原氯酸钠制取二氧化氯，某研究小组在实验室设计如下装置制备ClO2的水溶液。
(1)三颈烧瓶中加入NaClO3溶液、浓H2SO4，通入空气，调节恒温器至60℃，通过固体加料器缓慢匀速加入硫铁矿粉末。反应开始时烧瓶内发生反应的离子方程式如下，请配平该方程式：__ClO3－ ＋__FeS2＋__H＋＝____ClO2＋____Fe3＋＋____SO42－＋____H2O
(2)装置D的作用是__________。
(3)用上述反应完后的废液(除上述产物外，还有Al3＋、Mg2＋、H＋、Cl－等)可制备摩尔盐，即(NH4)2Fe(SO4)2·6H2O。其操作流程如下：
回答下列问题：
①操作Ⅰ的名称为：___________。
②试剂X是___________，写出发生的主要反应的离子方程式__________。
③为测定(NH4)2Fe(SO4)2·6H2O晶体中铁的含量，某实验小组做了如下实验：用电子天平准确称量5.000g硫酸亚铁铵晶体，配制成250mL溶液。取所配溶液25.00mL于锥形瓶中，加稀H2SO4酸化，用0.01000mol/L KMnO4溶液滴定至Fe2+恰好全部氧化成Fe3+，同时，MnO4＿被还原成Mn2+。测得消耗KMnO4溶液的平均体积为21.00mL。则该晶体中铁的质量分数为___________。(保留4位有效数字)
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【题目】实验室探究SO2与Fe(NO3)3溶液反应的原理，装置如下图，实验中Y装置产生白色沉淀。下列说法不正确的是
A. 滴加浓硫酸之前应进行的操作是打开弹簧夹，通入一段时间N2
B. Y中产生的白色沉淀是BaSO4或BaSO3
C. 产生白色沉淀的原因可能是在酸性条件下SO2与NO3- 反应生成了SO42-
D. 若将Fe(NO3)3换成FeCl3，Y中也能产生白色沉淀，说明Fe3+也能将SO2氧化
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【题目】据有关媒体报道，美国华裔科学家叶军领导一个研究小组成功制造出全球最准确的时钟，两亿年误差不足一秒。它是一个锶原子钟，比铯原子喷泉钟准确得多，估计将可大大促进不同的电讯网络的发展，将使全球各地的船只导航变得更为准确。请根据锶、铯在元素周期表中的位置，推断下列内容：
（1）锶元素属于________(填“金属”或“非金属”)元素，金属性比钙元素________(填“强”或“弱”)，锶原子的核内质子数为________，原子核外有________个电子层，其原子结构示意图为________，其原子半径________镁(填“大于”、“小于”或“等于”)；铯的原子核外共有________层电子，最外层电子数为________。
（2）铯与水起剧烈反应，放出________色气体，同时使滴有紫色石蕊试液的溶液显________色，因为______________________(写出化学方程式)。
（3）碳酸锶是________色粉末，与盐酸反应的离子方程式为__________________________。
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【题目】钛酸钡(BaTiO3)是电子陶瓷器件的重要基础原料。工业上以钛精矿(主要成分为TiO2)和BaCl2为主要原料制备钛酸钡粉体的工艺流程如下：
已知：①TiCl4水解生成H2TiO3沉淀；
②水溶液中含碳微粒随pH的分布如图所示。
(1) “氯化”在800 ℃时进行，其反应的化学方程式为________。
(2) “共沉淀”时，需控制溶液pH为10～11，其原因是：①___________；② ________。
(3) “滤液”中溶质的主要成分为________(填化学式)。过滤得到的固体通常用一定浓度的NH4HCO3溶液进行洗涤，其主要原因是___________。
(4) “煅烧”得到的钛酸钡粉体中钡钛质量比
，钛酸钡粉体中可能含有的杂质为____________(填化学式)。
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【题目】银由于其优良的性能和特性被广泛应用于照相、电子、电气等工业。废定影液中银主要以Na3Ag(S2O3)2形式存在，实验室用废定影液制备Ag的具体流程如图所示：
注意：“还原”时由于Ag+直接与N2H4H2O反应过于激烈，所以采用加入氨水，使Ag+与氨形成[Ag(NH3)2]+，降低Ag+的浓度，从而相应降低Ag+的氧化能力，使反应能够平稳进行。
回答下列问题：
（1）“溶银”时产生的气体是__(填物质的名称），得到1mol该气体转移电子为__mol。
（2）N2H4H2O(水合肼）为无色透明的油状发烟液体，具有强还原性，实验室制备原理为NaClO+2NH3=N2H4H2O+NaCl，可能用到的实验装置如图所示：
①本实验中用不到的装置是__(填字母），按气流从左到右的方向，整套装置的连接顺序为__(填仪器接口小写字母）。
②从氧化还原角度分析，上述反应中NaClO表现出的性质为__；加入NaClO溶液时要慢慢滴加，目的是__。
（3）AgNO3见光或受热易分解。将上述流程中AgNO3溶液蒸发浓缩可获得AgNO3固体，实验装置如图所示：
①使用真空泵的目的是__。
②测定AgNO3固体的纯度(杂质不参与反应）称取2.000g制备的AgNO3固体，加水溶解，定容到100mL；准确量取25.00mL溶液，酸化后滴入几滴NH4Fe(SO4)2溶液作指示剂，再用0.1000molL-1NH4SCN标准溶液滴定，消耗NH4SCN标准溶液的平均体积为29.00mL，则固体中AgNO3的质量分数为__。
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