D
d
锥形瓶中有气体产生，烧杯中液体变浑浊
非金属性：
Cl＞C＞Si
A.AB.BC.CD.D
【答案】A
【解析】
【详解】A、左烧杯铁表面有气泡，说明铝是电池的负极，活动性：
Al＞Fe，同理右烧杯铜做电池的正极，活动性：
Fe＞Cu，故A正确；
B、过量的氯气可以与碘化钾反应生成碘而使淀粉变蓝，故该实验不能证明溴和碘的氧化性的强弱，B错误；
C、白色固体先变为淡黄色，后变为黑色，说明溶解度:
Ag2S＜AgBr＜AgCl，故C错误；
D、盐酸不是氯元素的最高价的氧化物的水化物，故不能通过盐酸与碳酸钠反应证明氯元素的非金属性强于碳；盐酸易挥发，可能是挥发出的盐酸与硅酸钠溶液反应，无法证明C与Si非金属性强弱，故D错误。
7.常温下，用NaOH溶液滴定H2C2O4溶液，溶液中-lg[c（H+）/c（H2C2O4）]和-lgc（HC2O4-）或-lg[c（H+）/c（HC2O4-）]和-lgc（C2O42-）关系如图所示，下列说法错误的是（）
A.Ka1（H2C2O4）=1×10－2
B.滴定过程中,当pH=5时，C（Na＋）－3C（HC2O4-）>0
C.向1mol/L的H2C2O4溶液中加入等体积等浓度的NaOH溶液，完全反应后显酸性
D.向0.1mol/L的H2C2O4溶液中加水稀释，C（HC2O4-）/C（H2C2O4）比值将增大
【答案】B
【解析】
【分析】
二元弱酸的电离平衡常数
，斜线
表示c（H+）/c（H2C2O4）与c（HC2O4-）的乘积等于1×10－2，斜线
表示c（H+）/c（HC2O4-）与c（C2O42-）的乘积等于1×10－5。
【详解】A、根据图示，Ka1（H2C2O4）=
=1×10－2，故A正确；
B、根据电荷守恒C（Na＋）+C（H＋）=c（HC2O4-）+2c（C2O42-）+c（OH-），根据图示，Ka2（H2C2O4）=
，当pH=5时，c（HC2O4-）=c（C2O42-），所以C（Na＋）－3C（HC2O4-）=c（OH-）-C（H＋）=
，故B错误；
C、向1mol/L的H2C2O4溶液中加入等体积等浓度的NaOH溶液，溶液中的溶质是NaHC2O4，HC2O4-电离平衡常数是1×10－5、水解平衡常数是
，所以，草酸氢根离子的电离常数大于其水解常数，因此该溶液呈酸性，故C正确；
D、Ka1（H2C2O4）=
，向0.1mol/L的H2C2O4溶液中加水稀释，氢离子浓度减小，K不变，所以C（HC2O4-）/C（H2C2O4）比值将增大，故D正确。
【点睛】本题考查了离子浓度大小比较、平衡常数，题目难度中等，明确反应后溶质组成为解答关键，注意掌握电荷守恒、物料守恒及盐的水解原理的含义及应用方法，试题培养了学生的分析、理解能力及灵活应用能力。
8.钒是一种熔点很高的金属，具有良好的可塑性和低温抗腐蚀性，有延展性、硬度大，无磁性。
广泛应用于钢铁、航空航天、能源、化工等领域。
工业上常用钒炉渣（主要含FeO•V2O3，还有少量SiO2、P2O5等杂质）提取V2O5的流程如图：
（1）焙烧的目的是将FeO•V2O3转化为可溶性NaVO3，其中铁元素全部转化为+3价，写出该反应的化学方程式_________________________________
（2）加MgSO4溶液的步骤中，滤渣的主要成分是_____________（用化学式表示）。
（3）沉钒过程中的发生反应的离子方程式为_________________，得到的固体物质往往需要洗涤，写出实验室洗涤NH4VO3沉淀的操作方法_______________。
（4）元素钒在溶液中还可以以V2＋（紫色）、V3＋（绿色）、VO2＋（蓝色）、VO2＋（黄色）等形式存在．某利用钒元素微粒间的反应来设计的可充电电池的工作原理如图示,已知溶液中还含有1mol硫酸，请回答下列问题：
①充电时，左槽电极上发生的电极反应式为________________
②放电过程中，右槽溶液颜色变化为_______________________，若此时外电路转移了3.01×1022个电子，则左槽溶液中H＋的变化量Δn（H＋）＝_________。
【答案】
（1）.4FeO•V2O5+4Na2CO3+5O2
8NaVO3+2Fe2O3+4CO2
（2）.MgSiO3Mg3（PO4）3（3）.NH4＋+VO3－=NH4VO3↓（4）.往漏斗中加水至浸没沉淀，让水自然流下，重复2-3次（5）.VO2＋+H2O-e=VO2＋+2H＋（6）.紫色变为绿色（7）.0.05mol
【解析】
【分析】
钒炉渣加入碳酸钠在空气中焙烧，生成NaVO3、氧化铁、硅酸钠、磷酸钠，水浸后得到滤渣中含有氧化铁，滤液为NaVO3、硅酸钠、磷酸钠的水溶液，滤液中加入硫酸镁生成生成难溶的硅酸镁、磷酸镁沉淀，过滤后向溶液中再加入硫酸铵生成NH4VO3沉淀，NH4VO3灼烧生成V2O5。
【详解】根据以上分析，
（1）FeO•V2O3与碳酸钠、氧气在高温条件下反应生成NaVO3、Fe2O3、CO2，该反应的化学方程式是4FeO•V2O5+4Na2CO3+5O2
8NaVO3+2Fe2O3+4CO2。
（2）加入MgSO4溶液生成硅酸镁、磷酸镁沉淀，所以滤渣的主要成分是MgSiO3、Mg3（PO4）3。
（3）沉钒过程中NaVO3与（NH4）2SO4发生反应生成NH4VO3沉淀，反应的离子方程式为NH4＋+VO3－=NH4VO3↓，实验室洗涤NH4VO3沉淀的操作方法是：
往漏斗中加水至浸没沉淀，让水自然流下，重复2-3次；
（4）①充电时，外接电源的正极与电池的正极相连，左槽电极为阳极，失电子发生氧化反应，钒元素化合价升高，发生的电极反应式为VO2＋+H2O-e-=VO2＋+2H＋；
②放电过程中，右槽是负极，负极失电子钒元素化合价升高，由V2＋变为V3＋，溶液颜色由紫色变为绿色，放电时正极反应为VO2＋+2H＋+e-=VO2＋+H2O，若此时外电路转移了3.01×1022个电子，通过电极反应消耗氢离子0.1mol，同时0.05mol氢离子由右槽进入左槽，则左槽溶液中H＋的变化量Δn（H＋）＝0.1-0.05=0.05mol。
【点睛】本题考查物质制备工艺流程，需要熟练掌握元素化合物性质；对工艺流程题目关键是理解整个过程，常涉及物质的分离提纯、原理的分析评价、陌生方程式书写等，侧重考查学生分析能力、知识迁移运用能力。
9.硫酸亚铁铵[（NH4）2Fe（SO4）2]是分析化学中的重要试剂，在不同温度下加热分解产物不同。
设计如图实验装置（夹持装置略去），在500℃时隔绝空气加热A中的硫酸亚铁铵至分解完全，确定分解产物的成分（C、D中溶液成份均过量）。
（1）B装置的作用是______________________________________。
（2）实验中，观察到C中无明显现象，D中有白色沉淀生成，可确定产物中一定有__________气体产生，写出D中发生反应的离子方程式___________________________________。
若去掉C，是否能得出同样结论并解释其原因__________________________。
（3）A中固体完全分解后变为红棕色粉末，某同学设计实验验证固体残留物仅为Fe2O3，而不含FeO，请完成表中内容。
（试剂，仪器和用品自选）
实验步骤
预期现象
结论
取少量A中残留物于试管中，加入适量稀硫酸，充分振荡使其完全溶解，平均分成2份；_____
_________________________
固体残留物仅为Fe2O3
（4）若E中收集到的气体只有N2，其物质的量为xmol，固体残留物Fe2O3的物质的量为ymol，D中沉淀物质的量为zmol，根据氧化还原反应的基本规律，x、y和z应满足的关系为___________。
（5）结合上述实验现象和相关数据的分析，完成硫酸亚铁铵[（NH4）2Fe（SO4）2]在500℃时隔绝空气加热完全分解的化学方程式_____________________________。
【答案】
（1）.检验产物中是否有水生成
（2）.SO2（3）.SO2+H2O2+Ba2＋=BaSO4↓+2H＋（4）.否，若有SO3也有白色沉淀生成；（5）.分别滴加高锰酸钾溶液、KSCN溶液或分别滴加K4[Fe（（CN）6]溶液、K3[Fe（（CN）6]溶液（6）.若高锰酸钾溶液不褪色，加入KSCN溶液后变红；前者生成蓝色沉淀，后者无明显现象（7）.3x+y=z（8）.2（NH4）2Fe（SO4）2
Fe2O3＋2NH3↑+N2↑+4SO2↑+5H2O
【解析】
【分析】
（1）B中无水硫酸铜检验分解产物中水蒸气的生成；
（2）实验中，观察到C中无明显现象，D中有白色沉淀生成说明过氧化氢氧化了二氧化硫生成硫酸，硫酸根离子结合钡离子出硫酸钡沉淀；若去掉C，产物中若生成三氧化硫也会出现白色沉淀现象；（3）根据Fe3+没有还原性、遇KSCN溶液变红，Fe2+有还原性、遇KSCN溶液不变红设计实验验证固体残留物仅为Fe2O3，而不含FeO；（4）若产物中有氮气生成，则失电子的元素是Fe、N，得到电子的元素为S，根据电子守恒得到关系式；（5）结合上述实验现象，反应产物有氧化铁、氮气、二氧化硫、水和氨气，结合电子守恒和原子守恒书写化学方程式。
【详解】
（1）B装置中无水硫酸铜遇到水变蓝色，装置B的作用是检验产物中是否有水生成；
（2）实验中，观察到C中盐酸酸化的氯化钡溶液中无明显现象，证明无三氧化硫生成，D中过氧化氢具有氧化性，能氧化二氧化硫生成硫酸，硫酸根离子结合钡离子生成硫酸钡白色沉淀，有白色沉淀生成，可确定产物中一定有SO2，反应的离子方程式是 SO2+H2O2+Ba2+=BaSO4↓+2H+；若去掉C，生成的SO3也有白色沉淀生成，不能否得出同样结论；（3）若验证固体残留物仅为Fe2O3，而不含FeO，可以取少量A中残留物于试管中，加入适量稀硫酸，充分振荡使其完全溶解；将溶液分成两份，分别滴加高锰酸钾溶液、KSCN溶液，若高锰酸钾溶液不褪色，加入KSCN溶液后变红，固体残留物仅为Fe2O3；（4）若产物中有氮气生成，则失电子的元素是Fe、N，得到电子的元素为S，E中收集到xmolN2，氮元素失电子6xmol，固体残留物Fe2O3的物质的量为ymol，亚铁离子被氧化失电子物质的量2ymol，D中沉淀物质的量为zmol，即生成二氧化硫物质的量为zmol，得到电子为2Zmol，电子守恒得到：
6x+2y=2z，则x、y和z应满足的关系为3x+y=z；（5）结合上述实验现象，硫酸亚铁铵在500℃时隔绝空气加热完全分解的化学方程式为2（NH4）2Fe（SO4）2
Fe2O3+2NH3↑+N2↑+4SO2↑+5H2O。
10.C、N、S的氧化物常会造成一些环境问题，科研工作者正在研究用各种化学方法来消除这些物质对环境的不利影响。
（1）已知：
2CO（g）＋O2（g）=2CO2（g）ΔH1=－566kJ/mol
S（l）＋O2（g）=SO2（g）ΔH2=－296kJ/mol
一定条件下，可以通过CO与SO2反应生成S
（1）和一种无毒的气体，实现燃煤烟气中硫的回收，写出该反应的热化学方程式_______________________________。
（2）在500℃下合成甲醇的反应原理为：
CO2（g）＋3H2（g）
CH3OH（g）＋H2O（g）在1L的密闭容器中，充入1molCO2和3molH2，压强为p0，测得CO2（g）和CH3OH（g）的浓度随时间变化如图所示。
（可逆反应的平衡常数可以用平衡浓度计算,也可以用平衡分压Kp代替平衡浓度,计算分压=总压×物质的量分数）
①反应进行到4min时，v（正）____（填“>”“<”或“=”）v（逆）。
0~4min，H2的平均反应速率v（H2）=____________mol·L－1·min－1。
②CO2平衡时的体积分数为_______________，该温度下Kp为__________（用含有p0的式子表示）。
③下列能说明该反应已达到平衡状态的是______________。
A．v正（CH3OH）=3v逆（H2）
B．CO2、H2、CH3OH和H2O浓度之比为1:
3:
1:
1
C．恒温恒压下，气体的体积不再变化
D．恒温恒容下，气体的密度不再变化
④500℃、在2个容积都是2L的密闭容器中，按不同方式投入反应物，保持恒温、恒容，测得反应达到平衡时的有关数据如下：
容器
容器甲
容器乙
反应物起始投入量
1molCO2，3molH2
0.5molCO2，1molH2
1molCH3OH，1molH2O
CH3OH的平衡浓度/mol·L－1
C1
C2
则乙容器中反应起始向________方向进行；c1_________（填“>”“<”或“=”）c2。
【答案】
（1）.2CO（g）＋SO2（g）=S（l）＋2CO2（g）ΔH=－270kJ/mol
（2）.>（3）.0.375（4）.10%（5）.256/3p02（6）.C（7）.逆反应（8）.<
【解析】
【分析】
（1）CO与SO2反应生成S
（1）和无毒的气体二氧化碳，根据盖斯定律写热化学方程式；
（2）①根据图示，反应进行到4min时，甲醇的物质的量继续增大，说明反应正向进行；v（H2）=
；②根据图示，15min时达到平衡状态，利用“三段式”计算平衡时各物质的量；根据压强比等于气体物质的量比计算平衡时的总压强；③根据平衡标志分析；④根据Q与K的关系分析乙容器的反应方向；根据等效平衡原理，容器乙中相当于投料为1.5molCO2，4molH2。
【详解】
（1）①2CO（g）＋O2（g）=2CO2（g）ΔH1=－566kJ/mol；②S（l）＋O2（g）=SO2（g）ΔH2=－296kJ/mol；根据盖斯定律①-②得2CO（g）＋SO2（g）=S（l）＋2CO2（g）ΔH=－270kJ/mol；
（2）①根据图示，反应进行到4min时，甲醇的物质的量继续增大，反应正向进行，v（正）>v（逆）；0~4min，H2的浓度变化为1.5mol/L，v（H2）=
=
0.375mol·L－1·min－1；②根据图示，15min时达到平衡状态，CO的平衡浓度为0.25mol/L，则
CO2（g）＋3H2（g）
CH3OH（g）＋H2O（g）
开始1300
转化0.752.250.750.75
平衡0.250.750.750.75
CO2平衡时的体积分数为
10%；根据压强比等于气体物质的量比，平衡时的总压强为
，Kp=
256/3p02；③A．平衡时正逆反应速率比等于系数比，所以v正（CH3OH）=3v逆（H2）不平衡，故不选A；
B．CO2、H2、CH3OH和H2O浓度之比为1:
3:
1:
1时，浓度不一定不变，所以CO2、H2、CH3OH和H2O浓度之比为1:
3:
1:
1时，不一定平衡，不选B；
C．该反应气体体积是变量，恒温恒压下，气体的体积不再变化一定平衡，故选C；
D．在恒温恒容下，该反应的密度是恒量，气体的密度不再变化，不一定平衡，故不选D。
④500℃的平衡常数K=
，Q=
，Q>K，反应逆向进行；根据等效平衡原理，容器乙中相当于投料为1.5molCO2，4molH2，与容器甲比增加了投料，所以甲醇的浓度c111.X、Y、Z、W、Q为原子序数依次增大的前四周期元素，X核外未成对电子数有2个，与其他元素均能形成二元化合物；Y是地壳中含量最多的金属元素；Z是遗传物质的组成元素之一；W内层电子数是最外层电子数的9倍；Q基态原子价层电子排布中成对电子数和未成对电子数相同，且成对电子数为最外层电子数的2倍。
据此回答下列问题:
（1）Q的基态原子的价层电子排布式为___________________________。
（2）X、Y、Z、W四种元素中，电负性最大的是_________（填元素符号,下同）；同周期元素中，第一电高能介于Y 和Z之间的有__________________。
（3）Y 和W的氯化物熔点高的是______（填化学式），原因是_____________________；与Z的低价氯化物互为等电子体的离子是_______（填离子符号）。
（4）咖啡因对中枢神经有兴奋作用，其结构简式如图所示。
常温下，咖啡因在水中的溶解度为2g，加适量水杨酸钠[C6H4（OH）（COONa）]可使其溶解度增大，其原因可能是___________，分子中氮原子的杂化类型有___________________。
（5）已知WX的密度为3.25 g/cm3，单元晶胞边长481pm，经计算可确定该
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