1．某校化学小组学生进行如下实验．
（1）使用铜和稀硫酸制备硫酸铜晶体．
步骤如下：

步骤①观察到的现象是红色固体转化为黑色粉末．步骤③的主要操作包括：将溶液蒸发浓缩、冷却结晶、过滤及洗涤、干燥．
（2）硫酸铜溶解度的测定．
用石墨电极（相同）电解饱和CuSO₄溶液，阴极的电极反应式是Cu²⁺+2e^-=Cu．已知饱和CuSO₄溶液的质量为60g，通电10min后，溶液恰好变为无色．称量发现两电极质量差为4g，此温度下CuSO₄的溶解度是20g．
（3）某同学查询资料得知：铜屑放入稀硫酸中不发生反应，若在稀硫酸中加入H₂O₂，铜屑可逐渐溶解．实验小组同学设计实验装置如图，验证该实验，该反应的化学方程式是Cu+H₂O₂+H₂SO₄=CuSO₄+2H₂O．
若将H₂O₂和稀硫酸加入烧瓶中的顺序颠倒，实验得到的结论是铜屑放入H₂O₂中不发生反应，若在H₂O₂中加入稀硫酸，铜屑可逐渐溶解．

20．硫酸铁（PFS）是一种新型高效的无机高分子絮凝剂，广泛用于水的处理．用铁的氧化物为原料来制取聚合硫酸铁，为控制水解时Fe³⁺的浓度，防止生成氢氧化铁沉淀，原料中的Fe³⁺必须先还原为Fe²⁺．实验步骤如下：

（1）用98%的硫酸配制28%的硫酸，所需的玻璃仪器除量筒外，还有b．
（a） 容量瓶（b） 烧杯（c） 烧瓶
（2）步骤 II取样分析溶液中的Fe²⁺、Fe³⁺的含量，目的是bc．
（a） 控制溶液中Fe²⁺与Fe³⁺含量比       （b） 确定下一步还原所需铁的量
（c） 确定氧化Fe²⁺所需NaClO₃的量      （d） 确保铁的氧化物酸溶完全
（3）用NaClO₃氧化时反应方程式如下：6FeSO₄+NaClO₃+3H₂SO₄→3Fe₂（SO₄）₃+NaCl+3H₂O
若改用HNO₃氧化，则反应方程式如下（NOx有毒）：6FeSO₄+2HNO₃+3H₂SO₄→3Fe₂（SO₄）₃+NO↑+4H₂O
已知1mol HNO₃价格0.16元、1mol NaClO₃价格0.45元，评价用HNO₃代替NaClO₃作氧化剂的得弊，利是原料成本低，弊是产生的气体对大气有污染．
聚合硫酸铁溶液中SO₄^2-Fe³⁺物质的量之比不是3：2．根据下列供选择的试剂和基本操作，测定聚合硫酸铁产品溶液中SO₄²?与Fe³⁺物质的量之比．
（4）测定时所需的试剂ac．
（a） NaOH       （b） FeSO₄       （c） BaCl₂   （d）aClO₃
（5）需要测定Fe₂O₃和BaSO₄的质量（填写化合物的化学式）．
（6）选出测定过程中所需的基本操作bed（按操作先后顺序列出）．
（a） 萃取、分液  （b） 过滤、洗涤 （c） 蒸发、结晶（d） 冷却、称量 （e）烘干或灼烧．

19．（1）实验测得，5g液态甲醇（CH₃OH）在氧气中充分燃烧生成二氧化碳气体和液态水时释放出113.5kJ的热量，试写出甲醇燃烧的热化学方程式2CH₃OH（l）+3O₂（g）=2CO₂（g）+4H₂O（l）△H=-1452.8kJ/mol．
（2）已知反应N₂+3H₂?2NH₃△H=a kJ•mol^-1．试根据下表中所列键能数据估算a的数值为-93．

化学键	H-H	N-H	N≡N
键能kJ/mol	436	391	945

（3）依据盖斯定律可以对某些难以通过实验直接测定的化学反应的焓变进行推算．
已知：C（s，石墨）+O₂（g）=CO₂（g）△H₁=-393.5kJ•mol^-1
2H₂（g）+O₂（g）=2H₂O（l）△H₂=-571.6kJ•mol^-1
2C₂H₂（g）+5O₂（g）=4CO₂（g）+2H₂O（l）△H₃=-2599kJ•mol^-1
根据盖斯定律，计算298K时由C（s，石墨）和H₂（g）生成1mol C₂H₂（g）反应热化学方程式：2C （s，石墨）+H₂（g）=C₂H₂（g）△H=+226.7kJ/mol．

18．亚氯酸钠（NaClO₂）是重要漂白剂，探究小组开展如下实验，回答下列问题：
实验Ⅰ：制取NaClO₂晶体按如图装置进行制取．

已知：NaClO₂饱和溶液在低于38℃时析出NaClO₂•3H₂O，高于38℃时析出NaClO₂，高于60℃时NaClO₂分解成NaClO₃和NaCl．
（1）装置C的作用是防止D瓶溶液倒吸到B瓶中．
（2）已知装置B中的产物有ClO₂气体，则装置B中发生反应的化学方程式为2NaClO₃+Na₂SO₃+H₂SO₄=2ClO₂↑+2Na₂SO₄+H₂O．
装置D中反应生成NaClO₂的离子方程式为2NaOH+2ClO₂+H₂O₂=2NaClO₂+2H₂O+O₂；反应后的溶液中阴离子除了ClO₂^-、ClO₃^-、Cl^-、ClO^-、OH^-外还可能含有的一种阴离子是SO₄^2-；检验该离子的方法是取少量反应后的溶液，先加足量的盐酸，再加BaCl₂溶液，若产生白色沉淀，则说明含有SO₄^2-．
（3）请补充从装置D反应后的溶液中获得NaClO₂晶体的操作步骤．
①减压，55℃蒸发结晶；②趁热过滤；③控制温度38℃～60℃进行洗涤，低于60℃干燥；④得到成品．
（4）如果撤去D中的冷水浴，可能导致产品中混有的杂质是NaClO₃和NaCl．
实验Ⅱ：样品杂质分析与纯度测定
（5）测定样品中NaClO₂的纯度．测定时进行如下实验：
准确称一定质量的样品，加入适量蒸馏水和过量的KI晶体，在酸性条件下发生如下反应：ClO₂^-+4I^-+4H⁺=2H₂O+2I₂+Cl^-，将所得混合液稀释成100mL待测溶液．取25.00mL待测溶液，加入淀粉溶液做指示剂，用c mol•L^-1 Na₂S₂O₃标准液滴定至终点，测得消耗标准溶液体积的平均值为V mL（已知：I₂+2S₂O₃^2-=2I^-+S₄O₆^2-）．请计算所称取的样品中NaClO₂的物质的量为c•V•10^-3mol．

17．纳米级Cu₂O是优良的催化剂和半导体材料，工业上常用下列方法制备Cu₂O．
（1）热还原法
加热条件下，用液态肼（ N₂H₄）还原新制的Cu（ OH）₂制备Cu₂O，同时放出N₂．该反应的化学方程式为4Cu（OH）₂+N₂H₄$\frac{\underline{\;加热\;}}{\;}$N₂↑+2Cu₂O+6H₂O．
（2）电解法
以氢氧燃料电池为电源，用电解法制备Cu₂O的装置如图所示．

①气体A发生的电极反应为O₂+2H₂O+4e^-=4OH^-．
②燃料电池中，OH^-的移动方向为由左向右（填“由左向右”或“由右向左”）；电解池中，阳极的电极反应式为2Cu+2OH^--2e^-=Cu₂O+H₂O．
③电解一段时间后，欲使阴极室溶液恢复原来组成，应向其中补充一定量H₂O（填化学式）．
④制备过程中，可循环利用的物质为H₂（填化学式）．
（3）利用氢氧燃料电池，电解50mL 2mol/L的CuCl₂溶液（两电极为惰性电极），当消耗标况下6.72L氢气时，在电解池的阳极可得到产物的质量为10.3g．

16．铜在自然界存在于多种矿石中．
（Ⅰ）以硅孔雀石（主要成分为CuSiO₃•2H₂O，含少量SiO₂、FeCO₃、Fe₂O₃等杂质）为原料制取硫酸铜的工艺流程如下：

已知：Fe³⁺、Cu²⁺和Fe²⁺以氢氧化物形式完全沉淀时，溶液的pH分别为3.2、6.7和9.7．
（1）“溶浸”中CuSiO₃•2H₂O和H₂SO₄发生反应的化学方程式CuSiO₃•2H₂O+H₂SO₄=CuSO₄+H₂SiO₃+2H₂O．
（2）“溶浸”中，选取浓度为20% H₂SO₄为浸出剂，铜的浸出率与浸出时间的关系见图1．由图1可得，随着浸出时间的增长，①铜的浸出率相应增加；②浸出时间超过24小时后，铜的浸出率变化不是很明显．（至少写一条变化规律）

（3）“除杂”中，加入MnO₂的作用是2Fe²⁺+MnO₂+4H⁺=2Fe³⁺+2H₂O+Mn²⁺（用离子方程式表示）．“除杂”中需在搅拌下加入石灰乳以调节溶液的pH到3～4，沉淀部分杂质离子，分离得滤液．滤渣的主要成分为Fe（OH）₃．
（Ⅱ）以黄铜矿（主要成分为CuFeS₂）为原料炼制精铜的工艺流程如下：
黄铜矿$\stackrel{焙烧}{→}$精铜冰铜（Cu₂S和FeS）$\stackrel{还原}{→}$粗铜$\stackrel{电解精炼}{→}$精铜
（4）“还原”工艺中其中一个反应为：Cu₂S+2Cu₂O $\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$6Cu+SO₂↑，该反应的氧化剂是Cu₂O、Cu₂S．
（5）粗铜含少量Fe、Ag、Au等金属杂质，电解精炼铜时，阴极反应式为Cu²⁺+2e^-=Cu．完成图2中由粗铜电解得到精铜的示意图，并作相应标注．

15．绿矾（FeSO₄•7H₂O）是治疗缺铁性贫血药品的重要成分．下面是以市售铁屑（含少量锡、氧化铁等杂质）为原料生产纯净绿矾的一种方法：

查询资料，得有关物质的数据如表：

25℃时	pH值
饱和H2S溶液	3.9
SnS沉淀完全	1.6
FeS开始沉淀	3.0
FeS沉淀完全	5.5

（1）检验制得的绿矾晶体中是否含有Fe³⁺，最好选用的试剂为A．
A．KSCN溶液     B．NaOH溶液    C．KMnO₄溶液
（2）操作II中，通入硫化氢至饱和的目的是除去溶液中的Sn²⁺离子，并防止Fe²⁺被氧化．
（3）操作IV的顺序依次为蒸发浓缩、冷却结晶、过滤．
（4）操作IV得到的绿矾晶体用少量冰水洗涤，其目的是：①除去晶体表面附着的硫酸等杂质；②降低洗涤过程中FeSO₄•7H₂O的损耗．
（5）测定绿矾产品中Fe²⁺含量的方法是：
a．称取一定量的绿矾产品，溶解，在250mL容量瓶中定容；b．量取一定量的待测溶液于锥形瓶中；c．再用硫酸酸化的KMnO₄溶液滴定至终点．
①滴定时盛放KMnO₄溶液的仪器为酸式滴定管（填仪器名称）．
②判断此滴定实验达到终点的方法是滴加最后一滴KMnO₄溶液时，溶液变成浅红色且半分钟内不褪色．

14．（1）某化学兴趣小组按照图1流程进行“由镁铝合金制备硫酸铝晶体”的实验．

则镁铝合金中加NaOH溶液的化学反应方程式为2Al+2NaOH+2H₂O═2NaAlO₂+3H₂↑，金属X是Mg，固体A的化学式Al（OH）₃，操作②包含的步骤有蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、干燥．
（2）某兴趣小组为测定镁铝合金中各组成的质量分数，设计图2装置．则仪器甲的名称水槽，需要测定的数据有氢气的体积、镁铝合金的质量．（已知该实验时的温度压强）
（3）现有一定量的AlCl₃和FeCl₃混合溶液，已知其中Al³⁺、Fe³⁺的物质的量之和为0.10mol，若向此溶液加入170mL 2mol/L NaOH溶液，设Al³⁺物质的量与总物质的量的比值为x．则x=0.4时，沉淀的物质的量为0.06mol．请在图3中画出沉淀总量（y mol）随x（0→1）变化曲线．

13．恒温恒容下，将2mol气体A和2mol气体B通入体积为2L的密闭容器中，发生如下反应：2A（g）+B（g）?xC（g）+2D（s），2min后反应达到平衡状态，此时剩余1.2molB，并测得C的浓度为1.2mol/L．
（1）从开始反应至达到平衡状态，生成C的平均反应速率为0.6mol•（L•min）^-1．
（2）x=3．
（3）A的转化率与B的转化率之比为2：1．
（4）下列各项可作为该反应达到平衡状态的标志是BC（填字母）．
A．压强不再变化  B．气体密度不再变化
C．气体平均相对分子质量不再变化          D．A的消耗速率与B的消耗速率之比为2：1．

12．正丁醛是一种化工原料．某实验小组利用如图装置合成正丁醛．
Na₂Cr₂O₇H₂SO₄加热
发生的反应如下：
CH₃CH₂CH₂CH₂OH$\frac{\underline{\;\;\;Na_{2}Cr_{2}O_{7}\;\;\;}}{H_{2}SO_{4}加热}$ CH₃CH₂CH₂CHO
反应物和产物的相关数据列表如表：

	沸点/℃	密度/（g•cm-3）	水中溶解性
正丁醇	117.72	0.8109	微溶
正丁醛	75.7	0.8017	微溶

实验步骤如下：
将6.0gNa₂Cr₂O₇放入100mL烧杯中，加30mL水溶解，再缓慢加入5mL浓硫酸，将所得溶液小心转移至B中．在A中加入4.0g正丁醇和几粒沸石，加热．当有蒸汽出现时，开始滴加B中溶液．滴加过程中保持反应温度为90-95℃，在E中收集90℃以下的馏分．将馏出物倒入分液漏斗中，分去水层，有机层干燥后蒸馏，收集75-77℃馏分，产量2.4g．回答下列问题：
（1）实验中，能否将Na₂Cr₂O₇溶液加到浓硫酸中，说明理由不能，浓硫酸溶于水会放出大量热，容易溅出伤人．
（2）加入沸石的作用是防止液体暴沸．若加热后发现未加沸石，应采取的正确方法是冷却后补加．
（3）装置图中，D仪器的名称是滴液漏斗，B仪器的名称是直形冷凝管，冷水从下进．（填上或下）
（4）分液漏斗使用前必须进行的操作是b（填正确答案标号）．
a．润湿   b．检漏      c．干燥        d．标定
（5）将正丁醛粗产品置于分液漏斗中分层时，水在下 层（填“上”或“下”）
（6）本实验中，正丁醛的产率为62.5%．
（7）反应温度应保持在90-95℃，其原因是保证正丁醛及时蒸出，又可尽量避免其被进一步氧化．