2020届高三化学二轮复习高考常考题：定量型实验探究【精编20题】(含解析)

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1.铝及其化合物在生产、生活中有极其广泛的用途．
(1)化学式Mg17Al12的合金是一种新型的纳米储氢合金，其储氢原来为Mg17Al12+
17H2=17MgH2+12Al，得到的混合物X(17MgH2+12Al)在一定条件下能释放出H2．
①MgH2中氢元素的化合价为______
②将X与足量的NaOH溶液混合可得到H2，则766gX充分反应后可得到______
molH2
(2)将铝片放在汞盐溶液中，其表面会形成铝汞合金(铝表面的氧化膜被破坏了)，
从溶液中取出铝并放置在空气中，铝片表面会迅速长出胡须状的“白毛”(主要成分为Al2O3)，同时放出大量的热．导致迅速长出“白毛”的原因可能有：一是铝、汞及介质共同形成了微小原电池，加速了铝的氧化反应；二是______ .确定前一种可能原因是否存在的简单方法是______ ．
(3)无水AlCl3可用作有机合成的催化剂，工业上可用Al2O3、Cl2、焦炭混合反应制
备无水AlCl3，该反应的另一种产物是可燃性气体，写出该反应的化学方程式：
______
(4)聚合氯化铝铁(PAFC)的组成可表示为[AlFe(OH)n Cl6−n]m，它是应用广泛的高效
净水剂．
①PAFC在强酸性和强碱性溶液中均会失去净水作用，原因是______ ．
②为检测PAFC中Al和Fe的含量，设计如下图所示的流程：
试剂A是______ 步骤②中发生反应的离子方程式是______ ．
2.硫代硫酸钠(Na2S2O3)可由亚硫酸钠和硫粉通过化合反应制得：Na2SO3+S=
Na2S2O3.常温下溶液中析出晶体为Na2S2O3⋅5H2O.Na2S2O3⋅5H2O于40～45℃熔化，48℃分解；Na2S2O3易溶于水，不溶于乙醇．在水中有关物质的溶解度曲线如图1所示．
Ⅰ.现按如下方法制备Na2S2O3⋅5H2O：将硫化钠和碳酸钠按反应要求比例一并放入三颈烧瓶中，注入150mL蒸馏水使其溶解，在分液漏斗中，注入浓盐酸，在装置2中加入亚硫酸钠固体，并按上右图安装好装置．
(1)仪器2的名称为______ ，装置6中可放入______ ．
A.BaCl2溶液
B.浓H2SO4
C.酸性KMnO4溶液
D.NaOH溶液
(2)打开分液漏斗活塞，注入浓盐酸使反应产生的二氧化硫气体较均匀的通入Na2S
和Na2CO3的混合溶液中，并用磁力搅拌器搅动并加热，反应原理为：
①Na2CO3+SO2=Na2SO3+CO2②Na2S+SO2+H2O=Na2SO3+H2S
③2H2S+SO2=3S↓+2H2O④Na2SO3+S △
Na2S2O3
随着SO2气体的通入，看到溶液中有大量浅黄色固体析出，继续通SO2气体，反应约半小时．当溶液中PH接近或不小于7时，即可停止通气和加热．溶液PH要控制不小于7的理由是：______ (用文字和相关离子方程式表示)．
Ⅱ.分离Na2S2O3⋅5H2O并测定含量：
(3)为减少产品的损失，操作①为______ ，操作②是抽滤洗涤干燥，其中洗涤操
作是用______ (填试剂)作洗涤剂．
(4)蒸发浓缩滤液直至溶液呈微黄色浑浊为止，蒸发时为什么要控制温度不宜过高
______ ．
(5)制得的粗晶体中往往含有少量杂质．为了测定粗产品中Na2S2O3⋅5H2O的含量，
一般采用在酸性条件下用KMnO4标准液滴定的方法(假定粗产品中杂质与酸性
KMnO4溶液不反应).称取1.28g的粗样品溶于水，用0.40mol/L KMnO4溶液(加入适量硫酸酸化)滴定，当溶液中S2O32−全部被氧化时，消耗KMnO4溶液体积
20.00mL.(5S2O32−+8MnO4−+14H+=8Mn2++10SO42−+7H2O)试回答：
①KMnO4溶液置于______ (填“酸式”或“碱式”)滴定管中．
②滴定终点时的颜色变化：______ ．
③产品中Na2S2O3⋅5H2O的质量分数为______ ．
3.测定含有少量氯化钠小苏打(主要成分为NaHCO3)的含量有多种方法．
(1)I.用重量法．加热法样品，用化学方程式表示的反应原理是：______ ；
II.量气法：通过测得______ 的体积，从而通过换算求得小苏打的含量．
(2)III.滴定法(容积法)反应原理：NaHCO3+HCl→NaCl+H2O+CO2↑，
NaHCO3呈弱碱性，故不宜用酚酞做指示剂，而常用______ 作指示剂．用标准盐酸滴定样品，滴定终点时的现象是______ ，滴定法实验步骤如图示
(3)“称量→溶解、定容”这两大步骤需要的仪器主要有：电子天平、药匙、100mL
的容量瓶、______ 、______ 、______ 等
(4)“取出20mL”使用的滴定管在水洗后没对其进行润洗，对滴定结果的影响是
______ (“偏高”“偏低”“无影响”)；
必须“做二次实验”的理由______ ．
某化学兴趣小组的同学用重量法测定某品牌小苏打中NaHCO3的质量分数，进行了以下实验：称量样品置于烧杯中，向其中慢慢滴加稀盐酸，至不再产生气泡为止，测得的有关数据如表所示．
物质样品消耗的稀盐酸反应后的溶液
质量(g) 4.5g37.7g40g
试计算：
(5)生成的质量CO2______ ；样品中的NaHCO3的质量分数______ (计算结果保留
一位小数)
4.过氧化氢的水溶液俗称双氧水，它的用途很广，常用于消毒、杀菌、漂白等．试回
答下列问题：
(1)过氧化氢属于______(极性/非极性)分子．
(2)Na2O2，K2O2以及BaO2都可与酸作用生成过氧化氢，目前实验室制取过氧化氢
溶液可取上述某种过氧化物与适量稀硫酸作用，然后经______操作即可制得，则上述最适合的过氧化物是______．
(3)几乎所有古代艺术家的油画都是以铅白2PbCO3⋅Pb(OH)2为底色，但若空气中
含H2S气体，铅白就会变黑，可以用H2O2将黑色物氧化成颜色相近的PbSO4而修复，写出铅白在空气中变黑的化学方程式：______．
(4)甲酸钙[Ca(HCOO)2]广泛用于食品工业生产上，实验室制取甲酸钙的方法之一是
将氢氧化钙和甲醛溶液依次加入到质量分数为30%−70%的过氧化氢溶液中，①则该反应的化学方程式为______，②过氧化氢比理论用量稍多，其目的是
______.③反应温度最好控制在30−70℃，温度不易过高，其主要原因是______．
(5)图2是硼氢化钠(NaBH4)一过氧化氢燃料电池示意图，该电池负极的电极反应方
程式为______．
(6)过氧化氢与碳酸钠的加合物Na2CO3⋅xH2O2比较稳定，方便储存，可用于消毒、
漂白，现称取100g Na2CO3⋅xH2O2晶体加热，实验结果如图1所示，则该晶体的组成为______．
5.氮可以形成多种化合物，如NH3、N2H4、HCN、NH4NO3等．
(1)已知：
N2(g)+2H2(g)=N2H4(l)△H=+50.6kJ⋅mol−1
2H2(g)+O2(g)=2H2O(l)△H=−571.6kJ⋅mol−1
则①N2H4(l)+O2(g)=N2(g)+2H2O(l)△H=______ kJ⋅mol−1
②N2(g)+2H2(g)=N2H4(l)不能自发进行的原因是______ ．
(2)S2O82−水解可以得到H2O2，采矿废液中的CN−可用H2O2处理．
已知：H2SO4=H++HSO4−HSO4−⇌H++SO42−
用铂电极电解硫酸氢钾溶液，在阳极上生成S2O82−.写出阳极上的电极反应式
______ ．
(3)滴定法测废水中的氨氮含量(氨氮以游离氨或铵盐形式存在于水中)步骤如下：
①取10mL废水水样于蒸馏烧瓶中，再加蒸馏水至总体积为175mL
②先将水样调至中性，再加入氧化镁使水样呈微碱性，加热
③用25mL硼酸吸收蒸馏出的氨[2NH3+4H3BO3=(NH4)2B4O7+5H2O]
④将吸收液移至锥形瓶中，加入2滴指示剂，用c mol⋅L−1的硫酸滴定至终点
[(NH4)2B4O7+H2SO4+5H2O=(NH4)2SO4+4H3BO3]，记录消耗的体积V mL.则水样中氮的含量是______ mg⋅L−1(用含c、V的表达式表示)．
6.氮化铝(A1N)是一种新型无机非金属材料．某A1N样品仅含有Al2O3杂质，为测定
A1N的含量，设计如下三种实验方案⋅
已知：AlN+NaOH+H2O=NaAlO2+NH3↑
【方案一】
取一定量的样品，用以下装置测定样品中A1N的纯度(夹持装置已略去)．
(1)如图1C装置中球形干燥管的作用是．
(2)完成以下实验步骤：组装好实验装置，首先______ 再加入实验药品．接下来
的实验操作是______ ，打开分液漏斗活塞，加入浓溶液，至不再产生气体．打开K1，通入氨气一段时间，测定C装置反应前后的质量变化⋅通入氮气的目的是______ ．
(3)由于装置存在缺陷，导致测定结果偏高，请提出改进意见______ ．
【方案二】
用如图2装置测定mg样品中A1N的纯度(部分夹持装置已略去)．
(4)为测定生成气体的体积，量气装置中的X液体可以是______ ．
l4
b.H2O
c.NH4Cl溶液 d．
(5)若m g样品完全反应，测得生成气体的体积为V mL(已转换为标准状况)，则
A1N的质量分数______ ．
【方案三】
按如图3步骤测定样品中A1N的纯度：
(6)步骤②生成沉淀的离子方程式为______ ．
(7)若在步骤③中未洗涤，测定结果将______ (填“偏高”“偏低’或“无影响”)．
(8)实验室制取NO2气体．在如图4虚线框内面出甩铜与浓硝酸制取和收集NO2的装
置简图(夹持仪器略)．
7.某化学兴趣小组对加碘食盐中碘酸钾进行研究，查阅资料得知：碘酸钾是一种白色
粉末，常温下很稳定，加热至560℃开始分解。

在酸性条件下碘酸钾是一种较强的氧化剂与HI、H2O2等物质作用，被还原为单质碘。

(1)学生甲设计实验测出加碘食盐中碘元素的含量，步骤如下：
①称取w g加碘盐，加适量蒸馏水溶解。

②用稀硫酸酸化所得的溶液，再加入过量KI溶液，写出该步反应的离子方程式：
__________________________。

③以淀粉为指示剂，用物质的量浓度为1.00×10−3mol⋅L−1的Na2S2O3溶液滴定(
滴定时的反应方程式为I2+2S2O32−=2I−+S4O62−)，滴定时Na2S2O3溶液应放在
______ (填“酸式滴定管”或“碱式滴定管”)，滴定至终点的现象为
_________________________。

(2)学生乙对纯净的NaCl(不含KIO3)进行了下列实验：
请推测实验③中产生蓝色现象的可能原因：__________________ ；根据学生乙的实验结果可推测学生甲的实验结果可能______ (填“偏大”、“偏小”或“无影响”)。

(3)学生丙设计实验证明加碘食盐样品中碘元素的存在形式是IO3−而不是I−，进行如
下实验。

写出实验步骤、预期现象和结论。

限选试剂：稀硫酸、稀硝酸、3%H2O2溶液、新制氯水、1%淀粉溶液、蒸馏水。

8.我国对中药中重金属元素和有毒元素的含量等各项指标检查是非常严格的．下面是
分析实验室对中草药中可能的残余有毒元素As的检验方法和步骤(As在中草药中主要以As2O3的形式存在)：
①取1000g中草药样品进行前期处理制得待测溶液，此时样品中可能含有的As元
素将转化为H3AsO3；
②将待测溶液转移到250mL锥形瓶中，并加入2−3滴0.2%的淀粉溶液；
③用0.001mol/L标准碘溶液滴定待测溶液至终点，消耗20.00mL标准I2溶液，发生
的反应为：H3AsO3+I2+H2O→H3AsO4+I−+H+(未配平)
试回答下列问题：
(1)简述如何对中草药样品进行前期处理制得待测溶液？______ ．
(2)配平离子反应方程式：______ H3AsO3+______ I2+______ H2O−______
H3AsO4+______ I−+______ H+
(3)如何判断滴定到达终点？______ ．
(4)我国《药用植物及制剂进出口绿色行业标准》中规定：绿色中药的砷含量不能
超过．2.000mg/kg，试计算该草药样品中砷含量为______ mg/kg，则该草药样品______ (填“合格”或“不合格”)．
9.实验室以工业碳酸钙(含少量Na+、Al3+、Fe3+等杂质)为原料制取CaCl2⋅2H2O和
CaO2的主要流程如下：
(1)加入试剂X，调节溶液pH为碱性环境，以除去溶液中Al3+和Fe3+，滤渣的主要
成分是______ .试剂X可以选择下列的______ (填编号)．
A.CaO
B.CaCO3
C.NH3⋅H2O
D.Ba(OH)2
(2)操作II中进行蒸发浓缩时，除三角架、酒精灯外，还需要的仪器有______ ．
(3)由CaCl2制取CaO2的反应中，温度不宜太高的原因是______ ．
(4)用下列装置测定工业碳酸钙的质量分数
①检验装置B气密性良好的实验过程是______ ．
②按A−B−C−D顺序连接，然后从A装置通入空气，目的是______ ．
③装置D的作用为______ ．
④实验时，准确称取10.00g工业碳酸钙3份，进行3次测定，测得BaCO3沉淀的平
均质量为17.73g，则样品中CaCO3的质量分数为______ ．
10.用重铬酸钾法(一种氧化还原滴定法)可测定产物Fe3O4中的二价铁含量。

若需配制
浓度为0.01000mol⋅L−1的K2Cr2O7标准溶液250mL，应准确称取一定质量的
K2Cr2O7(保留4位有效数字，已知M(K2Cr2O7)=294.0g⋅mol−1)。

(1)计算配制250mL 0.01000mol/L K2Cr2O7溶液时需要准确计量K2Cr2O7的质量是
______g。

(2)配制该标准溶液时，下列仪器中不必要用的有______(用编号表示)。

①电子天平②烧杯③量筒④玻璃棒⑤容量瓶⑥胶头滴管⑦移液管
(3)配制0.01000mol/L K2Cr2O7溶液时，下列操作对配制结果有何影响？(选填偏高、
偏低或无影响)
①配制过程中未洗涤烧杯和玻璃棒______。

②定容时，仰视刻度线______。

(4)配制0.01000mol/L K2Cr2O7溶液，定容时不慎加水超过了刻度线，应如何操作？
______。

(5)用0.01000mol/L K2Cr2O7溶液滴定20.00mL未知浓度的含Fe2+的溶液，恰好完
全反应时消耗10.00mL K2Cr2O7溶液，则溶液中Fe2+的物质的量浓度是______。

11.为测定某碳酸氢钠样品纯度(含有少量氯化钠)，学生设计了如下几个实验方案(每
个方案均称取m1 g样品)，请回答每个方案中的问题．
[方案Ⅰ]选用重量法进行测定：可用下图中的装置进行实验．
(1)A装置中NaOH溶液的作用是______ ，若直接向试样溶液中鼓入空气会导致实
验测定结果______ (填“偏高”“偏低”或“无影响”)．
(2)该方案需直接测定的物理量是______ ．
[方案Ⅱ]选用气体体积法进行测定：可用如图中的装置进行实验．
(3)为了减小实验误差，量气管中加入的液体X为______ 溶液．
(4)通过实验，测得该试样中碳酸氢钠质量分数偏低，产生这种现象的原因可能是
______ ．
a.测定气体体积时未冷却至室温
b.测定气体体积时水准管的液面高于量气管的液面
c.Y型管中留有反应生成的气体
d.气体进入量气管前未用浓硫酸干燥
[方案Ⅲ]选用滴定法进行测定：
(5)称取m1 g样品，配成100mL溶液，取出20mL，用c mol⋅L−1的标准HCl溶液
滴定，消耗体积为V mL，则该试样中碳酸氢钠质量分数的计算式为______ ．
12.硫酸亚铁晶体(FeSO4⋅7H2O)在医药上作补血剂．某课外研究小组测定该补血剂中
铁元素的含量，实验步骤如下：
请回答下列问题：
(1)证明步骤①滤液中含有Fe2+的方法是先滴加KSCN溶液，再滴加______ ，该
过程的现象为：______ ．
(2)步骤②加入过量H2O2的目的：______ ．
(3)步骤③中反应的离子方程式：______ ．
(4)步骤④中一系列处理的操作步骤：过滤、______ 、灼烧、______ 、称量．
(5)若实验无损耗，则每片补血剂含铁元素的质量______ g.
(6)该小组有些同学认为用KMnO4溶液滴定也能进行铁元素含量的测定．(5Fe2++
MnO4−+8H+=5Fe3++Mn2++4H2O)
①实验前，首先要精确配制一定物质的量浓度的KMnO4溶液250mL，配制时需要
的仪器除天平、玻璃棒、烧杯、胶头滴管外，还需______ ．
②上述实验中的KMnO4溶液需要酸化，用于酸化的酸是______ ．
a.稀硝酸
b.稀硫酸
c.稀盐酸
d.浓硝酸
③滴定到终点时的颜色为______ 色．
13.(1)重金属元素铬的毒性较大，含铬废水需经处理达标后才能排放。

酸性条件下，
铬元素主要以Cr2O72−形式存在，工业上常用电解法处理含Cr2O72−的废水。

该法用Fe、石墨分别作电极电解含Cr2O72−的酸性废水，随着电解进行，在阴极附近溶液pH升高，产生Cr(OH)3和Fe(OH)3。

①电解时连接铁棒的一极是电源的_________极。

②阳极附近溶液中Cr2O72−转化为Cr3+的离子方程式为
__________________________；
③常温下，Cr(OH)3的溶度积K sp=1×10−32，溶液的pH应为________时才能使
Cr3+完全除去(c(Cr3+)降至1×10−5mol⋅L−1)。

(2)某学习小组用“间接碘量法”测定含有CuCl2·2H2O晶体的试样(不含能与I−发
生反应的氧化性杂质)的纯度，过程如下：取0.36g试样溶于水，加入过量KI固体，充分反应，生成CuI白色沉淀。

用0.1000mol/L Na2S2O3标准溶液滴定，到达滴定终点时，消耗Na2S2O3标准溶液20.00mL。

(已知：I2+2S2O32−=S4O62−+2I−)。

]
①可选用________作滴定指示剂，滴定终点的现象是________________________。

②CuCl2溶液与KI反应的离子方程式______________________________________。

③该试样中CuCl2·2H2O的质量百分数为
_____________________________________。

14.亚硝酸盐是一种常见的食品添加剂，使用时必须严格控制其用量．为检测某食品中
亚硝酸盐含量(通常以1kg样品中含NaNO2的质量计，假定食品本身不参与反应)，某研究小组设计了如下实验方案：
(1)实验过程中需配制500mL 0.0010mol/L(NH4)2Fe(SO4)2标准溶液，如下图所示
的仪器中肯定不需要的是______ (填序号)，配制上述溶液还需要用到的玻璃仪器是______ (填仪器名称).配制溶液时，定容的操作方法是______ ．
(2)已知亚硝酸钠(NaNO2)的水溶液呈弱碱性，则亚硝酸的电离方程式为______ ．
(3)完成并配平实验方案中反应①的离子方程式，并用单线桥表示电子转移的方向
和数目：
□MnO4−+□NO2−+□______ =□Mn2++□NO3−+□______ ，
(4)若称取样品a g进行测定，准确量取12.00mL0.0005mol/L的酸性KMnO4溶液(过
量)与溶液A反应．反应后溶液用0.0010mol/L(NH4)2Fe(SO4)2标准溶液滴定至紫色溶液刚好褪去；重复上述实验2次，平均消耗(NH4)2Fe(SO4)2溶液10.00mL，则1kg样品中NaNO2的质量为______ mg(用含a的代数式表示)．
15.过氧化钙难溶于水，溶于酸生成过氧化氢，在医药上用作杀菌剂、防腐剂等．
Ⅰ.某小组用含有少量氧化亚铁和氧化铁杂质的大理石制取过氧化钙的流程如下：
请回答下列问题：
(1)操作I的目的是调节溶液的pH，使铁元素完全沉淀，则试剂A最好选用______ ．
a.盐酸
b.硝酸
c.盐酸和过氧化氢
d.硫酸
(2)检验操作I中铁元素已沉淀完全的操作是______ ．
(3)滤液B主要成分的化学式是______ ．
(4)反应Ⅱ是放热反应．保持H2O2物质的量一定，当H2O2浓度小于20%时，CaO2的
产率随H2O2浓度的增大而增大；但浓度大于20%后，CaO2产率反而下降．试分析CaO2产率下降的可能原因是______ ．
Ⅱ.过氧化钙中常含有CaO杂质，实验室可按以下步骤测定CaO2含量：
步骤1：准确称取0.3900g过氧化钙样品，置于250mL的锥形瓶中；
步骤2：分别加入10mL蒸馏水和20mL磷酸(1：3)，振荡使样品完全溶解；
步骤3：用0.1000mol⋅L−1KMnO4标准溶液滴定至终点，记录数据；
步骤4：平行测定4次(数据记录见下表)，计算试样中CaO2的质量分数．
实验1234
V(KMnO4)/mL19.5021.5019.4819.52
已知：上述实验过程中反应关系为：CaO2～H2O2，5H2O2～2KMnO4
请回答下列问题：
(5)步骤3判断滴定达到终点的现象是______ ；
(6)由表中数据可知，该样品中CaO2含量为______ %.若实验时刚洗净的滴定管未
用KMnO4标准溶液润洗，则CaO2的质量分数测定结果______ (填“偏高”、“偏低”或“无影响”)．
16.某研究性学习小组将一定浓度的Na2CO3溶液滴入CuSO4溶液中得到蓝色沉淀．
甲同学认为沉淀可能是CuCO3；
乙同学认为沉淀可能是Cu(OH)2；
丙同学认为沉淀可能是CuCO3和Cu(OH)2的混合物(两者都不含结晶水)．
Ⅰ.按照乙同学的观点，你认为其原理是______ (用离子方程式表示)．
Ⅱ.将上述产生的蓝色沉淀洗涤、干燥后放入试管中加热，定性探究生成物的成分．
(1)B装置中试剂的化学式是______ ，C装置中试剂的名称是______ ；
(2)能证明乙同学观点正确的实验现象是______ ．
Ⅲ.研究性学习小组的同学为了测定一包由CuCO3和Cu(OH)2组成的混合物中
Cu(OH)2的质量分数，设计出下列装置进行实验．
(1)各装置连接的顺序为______ ；
(2)实验开始和结束时都要通入过量的空气，结束时通入过量空气的作用是
______ ；
(3)若沉淀样品的质量为m g，装置D质量增加了n g，则其中Cu(OH)2的质量分数
为______ ．
(4)利用上述装置测出的Cu(OH)2质量分数偏低，其原因是______ ．
17.铜的硫化物可用于冶炼金属铜．为测定某试样中Cu2S、CuS的质量分数，进行如下
实验：
步骤1：在0.7500g试样中加入100.00 mL 0.1200mol/mol KMnO4的酸性溶液，加热，硫元素全部转化为SO42−铜元素全部转化为Cu2+，滤去不溶性杂质．
步骤2：收集步骤1所得滤液至250 mL容量瓶中，定容．取25.00 mL溶液，用
0.1000mol/molFeSO4溶液滴定至终点，消耗16.00 mL．
步骤3：在步骤2滴定所得溶液中滴加氨水至出现沉淀，然后加入适量NH4HF2溶液(使Fe、Mn元素不参与后续反应)，加入约1gKI固体(过量)，轻摇使之溶解并发生反应：2Cu2++4I−=2CuI↓+I2.用0.05000mol/molNa2S2O3溶液滴定至终点(离子方程式为2S2O32−+I2⇌2I−+S4O62−)，消耗14.00 mL．
已知：酸性条件下，MnO4−的还原产物为Mn2+．
(1)若步骤3加入氨水产生沉淀时，溶液的pH=2.0，则溶液中c(Fe3+)=______ ．
(已知室温下Ksp[Fe(OH)3]=2.6×10−39)
(2)步骤3若未除去Fe3+，则测得的Cu2+的物质的量将______ (填“偏高”“偏低”
或“不变”)．
(3)计算试样中Cu2S和CuS的质量分数(写出计算过程)．
18.自2010年8月7日，甘肃省舟曲县发生特大泥石流后，各地的救援物资源源不断
运往灾区．下图为地方捐助的一种国家准字号补铁补血用药--复方硫酸亚铁叶酸片，其主要成分是绿矾--硫酸亚铁晶体(FeSO4⋅7H2O)．
某校课外活动小组为测定该补血剂中铁元素的含量特设计实验步骤如下：
请回答下列问题：
(1)步骤②中加入过量H2O2的目的是______ ．
(2)步骤③中反应的离子方程式为______ ．
(3)步骤④中一系列处理的操作步骤是：过滤、______ 、灼烧、______ 、称量．
(4)若实验无损耗，则每片补血剂含铁元素的质量为______ g(用含a的代数式表示
)．
(5)用稀硫酸酸化的KMnO4溶液也能氧化Fe2+的水溶液，KMnO4被还原为Mn2+，请
写出此反应的离子方程式：______ ．
19.钠硫电池作为一种新型储能电池，其应用逐渐得到重视和发展．
(1)Al(NO3)3是制备钠硫电池部件的原料之一．由于Al(NO3)3容易吸收环境中的水
分，需要对其
进行定量分析．具体步骤如图所示：
①加入过量试剂a，发生反应的离子方程式为______ ．
②生成氧化铝的化学反应方程式是______．
③Al(NO3)3待测液中，c (Al3+)=______mol⋅L−1(用m、v表示)．
(2)钠硫电池以熔融金属钠、熔融硫和多硫化钠(Na2S x)分别作为两个电极的反应物，
固体Al2O3陶瓷(可传导Na+)为电解质，其反应原理如下图所示：
①据下表数据，请你判断该电池工作的适宜温度应控制在______ 范围内(填字母序
号)．
a.100℃以下
b.300℃～350℃
c.100℃～300℃
d.350℃～2050℃
物质Na S Al2O3
熔点/℃97.81152050
沸点/℃892444.62980
②该电池工作时，2Na+xS(3<x<5)=Na2S x，则电极A上发生的电极反应式是
______，内电路中Na+的移动方向为______(填“从A到B”或“从B到A”)．
20.粉末状样品A是由等物质的量的MgO和Al2O3与常见金属氧化物B组成的混合物。

A有如图所示的转化关系。

请完成下列问题：
(1)金属单质C和非金属单质H的化学式分别是______、______
(2)写出由I生成J的离子方程式：______
(3)写出由F生成G的离子方程式：______
(4)若10.7g样品A中MgO、Al2O3和B的物质的量均为0.05mol，则B的化学式为______。

(5)若B中金属原子与氧原子的粒子数之比为2：3，取7.10g样品A恰好与含
x mol HCl的盐酸完全反应，则x的取值范围是______(保留小数点后两位)。

答案和解析
1.【答案】−1；35；汞作催化剂加速了铝的氧化反应；用汞和除去氧化膜的铝片在干燥的空气中作对比实验；Al2O3+3Cl2+3C=2AlCl3+3CO；强酸性和强碱性溶液中三价铁、三价铝离子无法形成相应胶体；氢氧化钠溶液；AlO2−+CO2+2H2O=Al(OH)3↓+HCO3−
【解析】解：(1)①因为镁为+2价，又化合物的化合价代数和为0，所以MgH2中氢元素的化合价为−1价，故答案为：−1；
②混合物X(17MgH2+12Al)与足量的NaOH溶液混合，铝与氢氧化钠反应还生成氢气，其方程式为：2Al+2NaOH+2H2O=2NaAlO2+3H2↑，又766gX中含铝的物质的量为
766
17×26+12×27×12mol=12mol，所以生成氢气为12
2
×3mol=18mol，又766gX中含MgH2
的物质的量为766
17×26+12×27
×17mol=17mol，所以一共可以达到(18+17)=35molH2，故答案为：35；
(2)因为加快反应速率，一是铝、汞及介质共同形成了微小原电池，加速了铝的氧化反应；二是汞作催化剂加速了铝的氧化反应；用汞和除去氧化膜的铝片在干燥的空气中作对比实验，如果铝片表面会迅速长出胡须状的“白毛”，则为铝、汞及介质共同形成了微小原电池，加速了铝的氧化反应，反之则不是，故答案为：汞作催化剂加速了铝的氧化反应；用汞和除去氧化膜的铝片在干燥的空气中作对比实验；
(3)因为工业上可用Al2O3、Cl2、焦炭混合反应制备无水AlCl3，该反应的另一种产物是可燃性气体根据原子守恒则为CO，所以方程式为Al2O3+3Cl2+3C=2AlCl3+3CO；故答案为：Al2O3+3Cl2+3C=2AlCl3+3CO；
(4)①因为三价铁、三价铝离子在水中发生水解生成氢氧化铁和氢氧化铝的胶体吸附水中悬浮杂质来净水，又强酸性和强碱性溶液中三价铁、三价铝离子无法发生水解生成相应胶体，所以均会失去净水作用；
故答案为：强酸性和强碱性溶液中三价铁、三价铝离子无法形成相应胶体；
②为检测PAFC中Al和Fe含量，PAFC加入足量A为氢氧化钠溶液反应生成氢氧化铁沉淀和偏铝酸钠溶液过滤后得到氢氧化铁灼烧得到氧化铁，滤液中通入过量二氧化碳气体分压生成氢氧化铝沉淀，灼烧得到氧化铝；所以试剂A为氢氧化钠溶液，步骤②中的反应为偏铝酸钠溶液中通入过量二氧化碳气体生成氢氧化铝沉淀，反应的离子方程式为：AlO2−+CO2+2H2O=Al(OH)3↓+HCO3−；
故答案为：氢氧化钠溶液，AlO2−+CO2+2H2O=Al(OH)3↓+HCO3−；
(1)①根据镁为+2价及其化合物的化合价代数和为0计算MgH2中氢元素的化合价；
②根据混合物X(17MgH2+12Al)与足量的NaOH溶液混合，铝与氢氧化钠反应还可以生成氢气，据此计算；
(2)从加快反应速率的因素分析，一是铝、汞及介质共同形成了微小原电池，加速了铝的氧化反应；二是汞作催化剂加速了铝的氧化反应；用汞和除去氧化膜的铝片在干燥的空气中作对比实验，如果铝片表面会迅速长出胡须状的“白毛”，则为铝、汞及介质共同形成了微小原电池，加速了铝的氧化反应，反之则不是，据此分析；
(3)根据工业上可用Al2O3、Cl2、焦炭混合反应制备无水AlCl3，该反应的另一种产物是可燃性气体根据原子守恒则为CO书写方程式；
(4)①依据三价铁、三价铝离子在水中发生水解生成氢氧化铁和氢氧化铝的胶体吸附水中悬浮杂质来净水分析；
②为检测PAFC中Al和Fe含量，PAFC加入足量A为氢氧化钠溶液反应生成氢氧化铁沉淀和偏铝酸钠溶液过滤后得到氢氧化铁灼烧得到氧化铁，滤液中通入过量二氧化碳气体分压生成氢氧化铝沉淀，灼烧得到氧化铝；试剂A为氢氧化钠溶液；步骤②中的反应为偏铝酸钠溶液中通入过量二氧化碳气体生成氢氧化铝沉淀；
本题考查了铝及其化合物在生产、生活中有极其广泛的用途，主要是物质性质的理解应用，难度(4)掌握流程分析方法和物质性质是解题关键，题目难度中等．
2.【答案】蒸馏烧瓶；CD；Na2S2O3在酸性环境中不能稳定存在，S2O32−+2H+=S↓+SO2+H2O；趁热过滤；乙醇；温度过高会导致析出的晶体分解；酸式；溶液刚由无色变为浅红色，半分钟内不褪色；96.9%
【解析】解：(1)根据图示装置可知，仪器2的名称为蒸馏烧瓶；
装置6是尾气吸收装置主要吸收二氧化硫污染性气体，选项中酸性KMnO4溶液具有氧化性，能氧化二氧化硫生成硫酸吸收，氢氧化钠溶液和二氧化硫反应生成亚硫酸钠和水，能吸收二氧化硫，而浓硫酸、氯化钡与二氧化硫不反应，不能吸收二氧化硫，所以CD 正确，
故答案为：蒸馏烧瓶；CD；
(2)当溶液pH<7时，溶液显示酸性，会发生反应：S2O32−+2H+=S↓+SO2+H2O，所以Na2S2O3在酸性环境中不能稳定存在，应该时溶液的pH不小于7，
故答案为：Na2S2O3在酸性环境中不能稳定存在，S2O32−+2H+=S↓+SO2+H2O；(3)常温下溶液中析出晶体为Na2S2O3⋅5H2O，Na2S2O3⋅5H2O于40～45℃熔化，为了避免析出Na2S2O3⋅5H2O导致产率降低，所以操作①过滤出活性炭时需要趁热过滤；洗涤晶体时为减少晶体损失，减少Na2S2O3⋅5H2O的溶解，依据Na2S2O3易溶于水，不溶于乙醇的性质选择乙醇洗涤，且洗涤后乙醇易挥发，不引入新的杂质，
故答案为：趁热过滤；乙醇；
(4)由于Na2S2O3⋅5H2O于40～45℃熔化，48℃分解，所以蒸发时温度过高会导致析出的晶体分解，降低了产率，
故答案为：温度过高会导致析出的晶体分解；
(5)①由于酸性高锰酸钾溶液能够氧化碱式滴定管的橡胶管，所以滴定过程中酸性高锰酸钾溶液不能用碱式滴定管盛放，应该用酸式滴定管，
故答案为：酸式；
②依据标定的原理可知，反应结束前溶液为无色，反应结束后溶液中高锰酸根离子过量，溶液变为浅红色，所以滴定终点的现象为：溶液刚由无色变为浅红色，半分钟内不褪色，
故答案为：溶液刚由无色变为浅红色，半分钟内不褪色；
③20mL0.40mol/L KMnO4溶液中含有高锰酸钾的物质的量为：n(KMnO4)=
0.40mol/L×0.02L=0.008mol，
根据反应5S2O32−+8MnO4−+14H+=8Mn2++10SO42−+7H2O可知，1.28g的粗样品含。