【化学】湖南省长沙市第一中学2018-2019学年高一上学期期末考试试题（解析版）

湖南省长沙市第一中学2018-2019学年高一上学期期末考试试题
可能用到的相对原子质量:H〜1 C〜12 N〜14 Na〜23 S〜32 Fe〜56 Cu〜64
一、选择题(本题包括16小题，每小题只有一个选项符合题意，每小题3分，共48分)
1.下列名词中，属于基本物理量的是( )
A. 速度 B. 千克
C. 摩尔 D. 时间
【答案】A
【详解】基本物理量有七个:质量、时间、长度、电流强度、物质的量、热力学温度、光强度，故A正确，B、C、D均为相应物理量的单位，错误，故选：A。
2.分类是一种重要的学习方法。氢化物是指只由两种元素组成且其中一种元素是氢元素的化合物。下列物质中不属于氢化物的是( )
A. H2SO4 B. H2O2
C. NaH D. NH3
【答案】A
【详解】A、由H、O、S三种元素组成的化合物，不属于氢化物，故A正确；
B、由H、O元素组成的化合物，其中一种元素为氢元素，属于氢化物，故B错误；
C、由H、Na元素组成的化合物，其中一种元素为氢元素，属于氢化物，故C错误；
D、由H、N元素组成的化合物，其中一种元素为氢元素，属于氢化物，故D错误；
故选：A．
3.“舌尖上的安全”成为2018年网络热搜词之一。下列做法符合食品安全要求的是( )
A. 用亚硝酸钠代替食盐烹调食物
B. 用碳酸氢钠作发酵粉
C. 用霉变油菜籽生成食用油
D. 工业酒精勾兑饮用白酒
【答案】B
【详解】A、亚硝酸钠对人体有害，食用亚硝酸钠烹饪的食品，会危害身体健康，该做法不符合食品安全要求，故A错误；
B、小苏打是碳酸氢钠的俗称，用小苏打制作糕点时，能使制作的糕点疏松多孔，不会危害身体健康，该做法符合食品安全要求，故B正确；
C、霉变油菜籽中含有霉菌毒素，霉菌毒素对人体有害，食用霉变油菜籽压榨的食用油，会危害身体健康，该做法不符合食品安全要求，故C错误；
D、工业酒精中含有甲醇，甲醇有毒，饮用工业酒精勾兑的白酒会使人双目失明，甚至使人死亡，该做法不符合食品安全要求，故D错误．
故选：B．
4.物质的量浓度是化学试剂浓度的常用表示方法。下列溶液中Cl-的物质的量浓度最小的是( )
A. 200 mL 2mol/ L MgCl2溶液
B. 250 mL 1mol/L AlCl3溶液
C. 300 mL 5mol/ LKCl 溶液
D. 1000 mL 2.5mol/ L NaCl 溶液
【答案】D
【详解】A、Cl－的物质的量浓度是2×2 mol/L =4mol/L；
B、Cl－的物质的量浓度是1×3 mol/L=3 mol/L；
C、Cl－的物质的量浓度是1×5mol/L=5mol/L；
D、Cl－的物质的量浓度是1×2.5mol/L=2.5mol/L。
故选：D
5.下列各组离子在水溶液中能大量共存的是( )
A. Cl-、SO32-、Fe2+、H+
B. K+、Fe3+、NO3-、SCN-
C. NH4+、Ba2+、Br、CO32-
D. K+、Na+、SO42-、MnO4-
【答案】D
【详解】A、SO32-、H+结合生成水和气体，不能大量共存，故A错误；
B、Fe3+、SCN-生成络合物，不能大量共存，故B错误；
C、Ba2+、CO32-结合生成沉淀，不能大量共存，故C错误；
D、该组离子之间不反应，可大量共存，故D正确。
故选：D
6.磁流体是电子材料的新秀，它既具有固体的磁性，又具有液体的流动性。制备时将含等物质的量的FeSO4 和Fe2(SO4)3的溶液混合再滴入稍过量的NaOH溶液，随后加入油酸钠溶液，即可生成黑色的、分散质粒子 的直径为5.5〜36 nm的磁流体。下列说法中正确的是( )
A. 该磁流体可以通过过滤的方法分离
B. 用一束光照射该磁流体时，可以观察到一条光亮的“通路”
C. 将该磁流体接入直流电源形成闭合回路，可以观察到有一极黑色加深，说明该磁流体带电
D. 该磁流体与氯化钠溶液为同种分散系
【答案】B
【详解】A、该磁流体中分散质粒子的直径为5.5〜36 nm，属于胶体，具有胶体性质，胶体中分散质能够透过滤纸，不能用过滤的方法分离，故A错误；
B、该磁流体属于胶体，具有丁达尔效应，故B正确；
C、胶体不带电，是胶体中的粒子带电，故C错误；
D、该磁流体是胶体，与氯化钠溶液不是同种分散系，故D错误；
故选：B
7.下列离子方程式正确的是( )
A. 氢氧化钡跟硫酸铜溶液反应：Ba2++ SO42-= BaSO4↓
B. 将SO2通入澄清的石灰水：SO2+2OH- =SO32-+ H2O
C. 在AlCl3溶液中加入过量氨水：Al3++3OH- =Al(OH)3↓
D. 在NaOH 溶液中通入 Cl2:Cl2+2OH-=Cl-+ ClO-+H2O
【答案】D
【详解】A、还有氢氧化铜生成，离子方程式为Ba2++Cu2++2OH-+SO42-═BaSO4↓+Cu（OH）2↓，故A错误；
B、将SO2通入澄清的石灰水：Ca2+ + 2OH- + SO2 = CaSO3↓ + H2O，故B错误；
C、弱电解质写化学式，离子方程式为：Al3++3NH3·H2O═Al（OH）3↓+3NH4+，故C错误；
D、在NaOH 溶液中通入 Cl2：Cl2+2OH-=Cl-+ ClO-+H2O，故D正确
故选：D。
8.用NA表示阿伏加德罗常数的值。下列叙述正确的是( )
A. 标准状况下，22.4 LCCl4含有的分子数为NA
B. 标准状况下，aL氧气和氮气的混合气体含有的分子数约为
C. 46g NO2和N2O4的混合气体中含有的原子数为6NA
D. 56gFe与足量的盐酸反应，转移的电子数为3NA
【答案】B
【详解】A、标准状况下，CCl4为非气态，所以22.4LCCl4含有的分子数为大于NA，故A错误；
B、标准状况下，aL氧气和氮气的混合物含有的分子数=物质的量×阿伏加德罗常数（NA）=个，故B正确；
C、因为NO2和N2O4中N和O原子数量之比都是1：2，二者无论比例如何，混合气体中，N和O原子数量之比也总是1：2，所以原子总数是3NA，故C错误；
D、56gFe的物质的量为1 mol，与足量的盐酸反应生成1 mol亚铁离子，失去2mol电子，转移的电子数为2NA，故D错误
故选：B
9.纯铁的熔点为1535℃，而高炉炼铁时生铁(含碳量较高的铁合金)在1200℃左右就熔化了，这是因为( )
A. 铁的纯度越高熔点越低
B. 生铁是铁碳合金，熔点比纯铁低
C. 合金的熔点比其各成分金属的熔点高
D. 生铁在高炉中熔化时发生了化学反应
【答案】B
【详解】A、纯铁的熔点为1535℃，生铁(含碳量较高的铁合金) 熔点为1200℃左右，说明铁的纯度越高熔点越高，故A错误；
B、合金的熔点低于其成分物质的熔点，生铁的熔点低是因为Fe和C形成了合金，故B正确；
C、合金的熔点低于其成分物质的熔点，故C错误；
D、生铁在高炉中熔化时没有发生化学反应，只发生了物理变化，故D错误；
故选：B
10.下列有关电解质的叙述正确的是( )
A. 液态HCl不导电，所以HCl是非电解质
B. NH3的水溶液能够导电，所以NH3是电解质
C. 液态Cl2不导电，所以Cl2是非电解质
D. 熔融NaCl可以导电，所以NaCl是电解质
【答案】D
【详解】A 、虽然液态HCl不导电，但是HCl溶于水能导电，所以HCl是电解质，故A错误；
B、NH3的水溶液能够导电是因为氨气和水反应生成了一水合氨，一水和氨是电解质，NH3是非电解质，故B错误；
C、Cl2是单质，不属于非电解质，故C错误；
D、熔融NaCl可以导电，所以NaCl是电解质，故D正确
故选：D
11.实验室用下图所示装置收集并干燥的气体是( )

A. SO2 B. NH3 C. H2 D. NO
【答案】C
【详解】A、SO2气体密度比空气大，不能用向下排空气法收集，故A错误；
B、NH3为碱性气体，不能用浓硫酸干燥，故B错误；
C、H2可用浓硫酸来干燥，密度小于空气，可以用向下排空气法收集，故C正确；
D、NO与O2接触，迅速反应生成红棕色的NO2，所以只能用排水法，故D错误；
故选：C
12.物质的性质不同，其存放的方法也不同。下列物质的存放方法正确的是( )
A. 浓硫酸可敞口保存在细口瓶中
B. 液溴存放在加有少量水的棕色试剂瓶中
C. 氢氟酸密封保存在细口玻璃瓶中
D. 金属钠密封保存在装有水的试剂瓶中
【答案】B
【详解】A、浓硫酸有吸水性，因此它敞口放置在空气中一段时间后质量变大，故A错误；
B、液溴易挥发，存放在加有少量水的棕色试剂瓶中，可形成一层饱和溴水,和液溴分为两层,饱和溴水比液溴轻,在液溴的上面，溴水的挥发性比液溴低的多,可有效降低液溴的挥发,起到液封的作用，故B正确；
C、氢氟酸与玻璃中的SiO2反应而腐蚀玻璃瓶，应保存在塑料瓶中，故C错误；
D、金属钠易与空气中的氧气反应、易与水反应，不能保存在装有水的试剂瓶中，应保存在煤油中，故D错误；
故选：B
13.下列离子检验的方法正确的是( )
A. 检验CO32-:取样后加入盐酸，产生使澄清石灰水变浑浊的气体
B. 检验SO42-:取样后加入氯化钡溶液，生成白色沉淀，再加入盐酸沉淀不溶解
C. 检验Cu2+:取样后加入氢氧化钠溶液，生成蓝色絮状沉淀
D. 检验NH4+:取样后加入氢氧化钠溶液，产生使红色石蕊试纸变蓝色的气体
【答案】C
【详解】A 、能使澄清石灰水变浑浊的不只是CO2,还有SO2，其次,与盐酸反应生成CO2的不只是CO32-，还有HCO3-，所以,溶液中可能存在的离子有CO32-、HCO3-、SO32-等，故A错误；
B、先加入氯化钡溶液，生成白色沉淀，再加入足量盐酸，沉淀不溶解，原溶液中可能含有硫酸根离子或银离子，故B错误；
C、铜离子与氢氧根离子发生反应，生成难溶的氢氧化铜蓝色沉淀，故C正确；
D、加入NaOH溶液，加热后产生气体使湿润的红色石蕊试纸变蓝，说明生成的气体一定为氨气，故D错误；
故选：C
14.已知K2Cr2O7在酸性溶液中易被还原成Cr3+。PbO2、K2Cr2O7、Cl2、FeCl3、Cu2+的氧化性依次减弱。下列反应在水溶液中不可能发生的是( )
A. Cu+2Fe3+= Cu2++2Fe2+
B. PbO2+ 2Cl-+4H+= Pb2++ Cl2↑+2H2O
C. 6C1-+ K2Cr2O7+14H+=2Cr3++3Cl2↑+7H2O
D. 3Pb2++Cr2O72-+2H+= 3PbO2+2Cr3++H2O
【答案】D
【详解】A、该反应中，Cu被Fe3+氧化成Cu2+，故氧化剂为Fe3+，氧化产物为Cu2+，故氧化性Fe3+强于Cu2+，与题干所给氧化性强弱相符，反应可以发生，故A不符合题意；
B、该反应中，PbO2被Cl-氧化成Pb2+，故氧化剂为Cl-，氧化产物为Pb2+，故氧化性Cl-强于Cu2+，与题干所给氧化性强弱相符，反应可以发生，故B不符合题意；
C、该反应中，C1-被Cr2O72-氧化成Cl2，故氧化剂为Cr2O72-，氧化产物为Cl2，故氧化性Cr2O72-强于Cl2，与题干所给氧化性强弱相符，反应可以发生，故C不符合题意；
D、该反应中，Pb2+被Cr2O72-氧化成PbO2，故氧化剂为Cr2O72-，氧化产物为PbO2，故氧化性Cr2O72-强于PbO2，与题干所给氧化性强弱不符，反应不可以发生，故D符合题意；
故选：D
15.甲、乙、丙、丁四种易溶于水的物质，分别由NH4+、Ba2+、Mg2+、H+、OH-、Cl-、SO42-、HCO3-中的不同阳离 子和阴离子各一种构成，将甲溶液分别与其他三种物质的溶液混合，均有白色沉淀生成，则甲为( )
A. Ba(HCO3)2 B. Ba(OH)2
C. Mg(HCO3)2 D. MgSO4
【答案】B
【详解】八种离子NH4+、Ba2+、Mg2+、H+、OH-、Cl-、SO42-、HCO3-中能够形成白色沉淀只有BaSO4、BaCO3、Mg(OH)2，而甲溶液分别与其他三种物质的溶液混合均有沉淀生成，所以甲中一定含有Ba2+、OH-，即甲为Ba(OH)2
故选：B
16.用CuSO4溶液和“某种物质”在40〜50℃时反应可产生CuH。CuH是一种不稳定物质，能在氯气中燃烧， 也能与酸反应产生气体。下列有关叙述错误的是( )
A. 材料中的“某种物质”具有强还原性
B. CuH与盐酸反应，可能产生Cl2
C. CuH与足量的稀硝酸反应：CuH+3H++NO3-=Cu2++NO↑+2H2O
D. CuH在氯气中燃烧：2CuH+3Cl22CuCl2+ 2HCl
【答案】B
【详解】A、因在该反应中，铜的化合价降低，则“某物质”中元素的化合价必升高，体现了还原性，故A正确；
B、因CuH中-1价的H可以与盐酸中+1价氢发生归中反应，CuH+HCl=CuCl+H2↑，故B错误；
C、因CuH具有还原性，与硝酸发生氧化还原反应：CuH+3H++NO3-=Cu2++NO↑+2H2O，故C正确；
D、因氯气具有强氧化性，能将+1价的铜氧化成+2价：2CuH+3Cl22CuCl2+ 2HCl，故D错误；
故选：B
二、非选择题(本题包括4小题，共52分)
17.请按要求回答问题。
(1)标准状况下，112mL的H2和N2的混合气体，所含原子个数为_____________________。
(2)将1000mL0.1mol • L-1BaCl2溶液和 100mL 0.8mol • L-1AgNO3溶液充分混合后又加入 1000mL0.06mol • L-1ZnSO4溶液，最后溶液中浓度最大的离子是__________________________。
(3)将过量CO2通入氨水的离子方程式 为__________________________。
①请配平以下化学方程式： _______________________________________________.

②氧化产物为________________。
③生成1 molN2转移电子________________mol。
【答案】(1). 0.01NA (2). Cl- (3). CO2+ NH3• H2O = NH4++HCO3- (4). 10Al+ 6NaNO3+4NaOH =10NaAlO2+3N2↑+2H2O (5). NaAlO2 (6). 10
【详解】(1)、标准状况下，112mL气体为0.005mol，无论是N2还是H2，0.005mol都含有0.01mol的原子，因此112mL N2与H2以任意比例混合的时候都含有原子0.01NA个，故本题答案：0.01NA；
(2)、1000mL 0.1mol • L-1BaCl2溶液中n(Ba2+)=0.1 mol, n(Cl-)=0.2 mol；100mL 0.8mol • L-1AgNO3溶液中n(Ag+)=0.08 mol，n(NO3-)=0.08 mol；BaCl2溶液和AgNO3溶液混合，首先发生反应: Ag++ Cl-=AgCl↓，氯离子有剩余，反应后溶液中n(Cl-)=0.2 mol -0.08 mol=0.12 mol，n(Ba2+)=0.1 mol，n(NO3-)=0.08 mol；充分混合后又加入 1000mL0.06mol • L-1ZnSO4溶液，n(Zn2+)=0.06 mol, n(SO42-)=0.06 mol；发生反应：Ba2++ SO42-=BaSO4↓，Ba2+有剩余，故溶液中n(Ba2+)=0.1 mol -0.06mol=0.04mol，n(Zn2+)=0.06 mol，n(NO3-)=0.08 mol，n(Cl-)=0.12 mol，故溶液中Cl-浓度最大。故本题答案：Cl-
(3) 将过量CO2通入氨水的离子方程式为：CO2+ NH3• H2O = NH4++HCO3-，故本题答案：CO2+ NH3• H2O = NH4++HCO3-；
①根据得失电子守恒和原子守恒，配平得10Al+ 6NaNO3+4NaOH =10NaAlO2+3N2↑+2H2O，故本题答案：10Al+ 6NaNO3+4NaOH =10NaAlO2+3N2↑+2H2O；
②Al为还原剂，则氧化产物为：NaAlO2；
③N元素化合价从+5价降低到0价，则生成1 molN2转移电子：10mol。
18.某化学兴趣小组为探究Fe2+、Fe3+的性质进行了一系列试验。请回答下列问题：
(1)分别取一定量氯化铁、氯化亚铁固体，均配制成0.1mol·L-1的溶液。在FeCl2溶液中需加入少量铁屑， 其目的是________________。
(2)甲组同学取2mLFeCl2溶液，加入几滴氯水，再加入1滴KSCN溶液，溶液变红，说明氯水可将Fe2+氧 化。FeCl2溶液与氯水反应的离子方程式为________________________________。
(3)乙组同学认为甲组同学的实验不够严谨，请你改进一下，并简述实验方案：(可选用药品：01mol• L-1 FeCl2溶液、氯水、KSCN溶液、煤油)______________________________________________________________。
(4)丙组同学向盛有H2O2溶液的试管中加入几滴酸化的FeCl2溶液，溶液变成棕黄色，发生反应的离子方程式为________________________________。
(5)丁组同学取10mL 0.1mol• L-1 KI溶液，加入6mL0.1mol• L-1 FeCl3溶液，充分反应。取1mL反应后溶液加入1mLCCl4充分振荡、静置，观察到的现象是________________________________。
(6)四个小组的同学通过实验探究，得出结论：Fe2+有____________性；Fe3+、Cl2、I2的氧化性由大到小的顺序是________________________。
【答案】(1). 防止FeCl2被氧化 (2). 2Fe2++ Cl2= 2Fe3++2Cl- (3). 取2mL 01mol• L-1 FeCl2溶液，先加入几滴煤油，再于液面下依次加入几滴氯水和1滴KSCN溶液 (4). 2Fe2++ H2O2+2H+=2Fe3++2H2O (5). 溶液分层，上层溶液呈浅绿色，下层CC14层呈紫红色 (6). 还原性 (7). Cl2＞Fe3+＞I2
【详解】（1）、铁和氯化铁反应生成氯化亚铁，在FeCl2溶液中需加入少量铁屑，其目的是防止氯化亚铁被氧化，
故本题答案为：防止氯化亚铁被氧化；
（2）、氯气具有氧化性能氧化氯化亚铁为氯化铁，反应的离子方程式为Cl2+2Fe2+=2Fe3++2Cl-，故本题答案为：Cl2+2Fe2+=2Fe3++2Cl-；
（3）、因为煤油不溶于水，密度比水小，分层后可以隔离溶液与空气接触，排除氧气对实验的影响，所以取2mL 01mol• L-1 FeCl2溶液，先加入几滴煤油，再于液面下依次加入几滴氯水和1滴KSCN溶液，故本题答案为：取2mL 01mol• L-1 FeCl2溶液，先加入几滴煤油，再于液面下依次加入几滴氯水和1滴KSCN溶液；
（4）、向盛有H2O2溶液的试管中加入几滴酸化的FeCl2溶液，溶液变成棕黄色，说明过氧化氢氧化亚铁离子为铁离子，反应的离子方程式为：2Fe2++H2O2+2H+=2Fe3++2H2O，
故本题答案为：2Fe2++ H2O2+2H+=2Fe3++2H2O；
（5）、铁离子可以将碘离子氧化成单质碘，加入1mL CCl4充分振荡、静置，溶液分层，上层溶液呈浅绿色，下层CC14层呈紫红色。
故本题答案：溶液分层，上层溶液呈浅绿色，下层CC14层呈紫红色；
（6）、四个小组的同学通过实验探究，得出结论：Fe2+有还原性；Fe3+、Cl2、I2的氧化性由大到小的顺序是Cl2＞Fe3+＞I2故本题答案：还原性；Cl2＞Fe3+＞I2
19.如图所示为常见仪器的部分结构。

(1)仪器A的名称为____________；仪器B的名称为____________。
(2)现用 98%的浓 H2SO4(密度为 1.84g/cm3)来配制 480mL0.2 mol/L的稀 H2SO4。
①应用量筒量取的浓硫酸体积是____________mL。
②实验中所用的玻璃仪器除烧杯、玻璃棒、量筒、胶头滴管外，还有____________。
(3)将所配制的稀H2SO4进行测定，发现其实际浓度大于0.2mol/L。请你分析下列哪些操作会引起所配浓度偏大____________(填字母代号)。
A.用量筒量取浓硫酸时仰视量筒的刻度
B.容量瓶未干燥即用来配制溶液
C.浓硫酸在烧杯中稀释后，未冷却就立即转移到容量瓶中，进行定容
D.往容量瓶转移时，有少量液体溅出
E.烧杯未进行洗涤
F.在容量瓶中定容时俯视容量瓶刻度线
G.定容后塞上瓶塞反复摇匀，静置后，液面不到刻度线，再加水至刻度线
(4)取配好的稀硫酸100 mL，加入块状固体FeS，产生一种无色、有臭鸡蛋气味的气体。
①写出产生该气体的离子反应方程式：________________________________________________。
②这个反应中稀硫酸能否用浓硫酸代替?试判断并说明理由________________________。
【答案】(1). 量筒 (2). 容量瓶 (3). 5.4mL (4). 500mL容量瓶 (5). ACF (6). FeS+2H+=Fe2++ H2S↑ (7). 不能用浓硫酸替代，因为浓硫酸就有强氧化性，能将硫化氢氧化
【解析】
【分析】（1）根据c=1000ρω/M计算该浓硫酸的浓度；稀释过程中溶质的物质的量不变，所以根据稀释定律c1V1=c2V2计算需要浓硫酸的体积；
（2）根据配制一定物质的量浓度的溶液需要量取、溶解、移液、洗涤、定容、摇匀等操作选择合适仪器，注意量筒、容量瓶规格的选择；
（3）依据浓硫酸稀释的正确操作方法解答；
（4）根据c=n/V，通过判断不当操作对溶质的物质的量n和溶液体积V的影响来分析误差．
【详解】(1)仪器A的名称为量筒；仪器B的名称为容量瓶。故本题答案：量筒；容量瓶；
(2) ①98%的浓H2SO4（密度为1.84g/cm3）物质的量浓度c=(1000×1.84×98%/98)mol/L=18.4mol/L，设需要浓硫酸体积为V，则依据溶液稀释规律得：18.4mol/L×V=500mL×0.2mol/L，解得V=5.4mL；故本题答案为：5.4；
②实验中所用的玻璃仪器除烧杯、玻璃棒、量筒、胶头滴管外，还有500mL容量瓶，
故本题答案：500mL容量瓶；
(3)、A．用量筒量取浓硫酸时，仰视量筒的刻度，导致量取的浓硫酸体积偏大，溶质的物质的量偏大，溶液浓度偏大，故选；
B．容量瓶未干燥即用来配制溶液，对溶液体积、溶质的物质的量都不产生影响，溶液浓度不变，故不选；
C．浓硫酸在烧杯中稀释后，未冷却就立刻转移的容量瓶中，并进行定容，冷却后，液面下降，溶液体积偏小，溶液浓度偏大，故选；
D．往容量瓶转移时，有少量液体溅出，导致溶质损耗，溶质的物质的量偏小，溶液浓度偏小，故不选；
E．烧杯未进行洗涤，导致部分溶质损耗，溶质的物质的量偏小，溶液浓度偏小，故不选；
F．在容量瓶中定容时俯视容量瓶刻度线，导致溶液体积偏小，溶液浓度偏大，故选；
故本题答案：ACF；
(4)、①在酸性条件下，加入FeS固体，产生一种无色、有臭鸡蛋气味的气体，说明有H2S气体产生，离子反应方程式FeS+2H+=Fe2++ H2S↑，
故本题答案：FeS+2H+=Fe2++ H2S↑；
②这个反应中稀硫酸不能用浓硫酸替代，因为浓硫酸具有强氧化性，能将硫化氢氧化。
20.某工厂的工业度水中含有大量的Al2(SO4)3、较多的Cu2+和少量的Na+。从工业废水中回收金属铝和金属铜的工艺流程如下图所示(试剂X、Y、Z均过量)。

(1)试剂X为___________，试剂 Z为___________。
(2)操作①〜⑤，相同的操作有____________(填序号①②③④⑤)。
(3)溶液2中含有的溶质有___________(填化学式)。
(4)写出操作⑤的化学反应方程式__________。
(5)金属铜可溶于浓硝酸，产生的红棕色气体为___________(填化学式)。
【答案】(1). Al (2). NH3·H2O (3). ①②③ (4). Al2(SO4)3、H2SO4 (5). 2Al2O34Al+ 3O2↑ (6). NO2
【解析】
【分析】工业废水中含大量硫酸铝、Cu2+和少量的Na+，从该废水中回收金属铝和金属铜，结合流程可知，加入铝粉，可置换出铜，同时生成硫酸铝，操作①为过滤，溶液1中主要含硫酸铝，不溶性物质中含Cu、Al，加入Y为H2SO4，操作②为过滤，金属为Cu，溶液2主要含硫酸铝，加入试剂Z为氨水，得到氢氧化铝，加热生成氧化铝，电解得金属铝。
【详解】(1)、工业废水中含有大量的Al2(SO4)3、较多的Cu2+和少量的Na+，在不引入新的杂质条件下，金属性顺序表中铝排在铜之前，硫酸铜也溶于水，符合反应发生的条件，所以能发生置换反应。反应的化学方程式为： 2Al+ 3CuSO4 = Al2(SO4)3 + 3Cu 所以试剂X为Al，操作①为过滤，不溶物质为过量的试剂X为Al和置换出来的单质Cu，溶液2中含有Al2(SO4)3和过量的H2SO4，操作③这一步需要除去H2SO4，且使Al3+转为沉淀，所以过量试剂 Z为碱，这里选NH3·H2O，本题答案： Al；NH3·H2O；
(2)、①将废水分为不溶性物质和溶液，为过滤操作；②分离得到固体Cu和溶液，这是过滤操作；③操作将Al3+转为沉淀，过滤得到固体；④操作将Al (OH)3加热分解为Al2O3；⑤电解Al2O3制得Al。
本题答案：①②③；
(3)、溶液2中含有Al2(SO4)3和过量的H2SO4，操作③这一步需要除去H2SO4，所以试剂 Z为碱，这里选氨水，因生成的氢氧化铝不溶于氨水，本题答案：Al2(SO4)3、H2SO4；
(4)、要使Al2O3得到单质铝，操作⑤的化学反应方程式：2Al2O34Al+ 3O2↑，操作⑤为通电。故本题答案：2Al2O34Al+ 3O2↑；
(5)、金属铜可溶于浓硝酸，产生的红棕色气体为NO2，故本题答案：NO2。