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2022届高考化学一轮复习实验专题突破23__物质的含量测定实验探究含解析
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这是一份2022届高考化学一轮复习实验专题突破23__物质的含量测定实验探究含解析，共23页。试卷主要包含了请将答案正确填写在答题卡上等内容，欢迎下载使用。
物质的含量测定实验探究
注意事项：
1．答题前填写好自己的姓名、班级、考号等信息
2．请将答案正确填写在答题卡上
第I卷（选择题）
一、单选题（共15题）
1．某同学为测定Na2CO3固体（含少量NaCl）的纯度，设计如下装置（含试剂）进行实验。
下列说法不正确的是
A．必须在②③间添加吸收HCl的装置
B．④的作用是防止空气中的气体影响实验的精确度
C．通入空气的作用是保证②中产生的气体完全转移到③中
D．称取样品和③中产生的沉淀的质量即可求算Na2CO3固体的纯度
2．为探究铁和硫反应产物中铁的化合价，某同学设计了如下所示的实验过程：
已知：①铁和硫反应产物不溶于碱，能溶于硫酸
②硫可溶于热碱溶液，发生类似于 Cl2 和 NaOH 溶液的化学反应下列说法不正确的是
A．混合粉末应在 N2 氛围中进行加热，所用 H2SO4 溶液应先煮沸
B．取溶液 A，滴加 KSCN 溶液，未出现红色，可证明铁和硫反应只有＋2 价铁生成
C．滤渣用稀 H2SO4 溶解时应在通风橱中进行
D．硫溶于热碱溶液可能发生的离子反应是3S+6OH-2S2-+SO32-+3H2O
3．取某品牌加碘食盐（其包装袋上的部分说明如下）配成溶液，加入少量淀粉和稀盐酸后分成2份于试管中，分别进行下列实验。
配料
含碘量（以I 计）
食用方法
精制盐、碘酸钾、亚铁氰化钾（抗结剂）
（35＋15）mg/kg
待食品熟后加入碘盐
①加入FeCl2溶液，振荡，溶液由无色变蓝色。
②加入KI溶液，振荡，溶液由无色变蓝色。
下列分析合理的是
A．碘酸钾的化学式为KIO4，受热易分解
B．①或②都能说明食盐中含碘酸钾，其还原产物为I2
C．一袋（200 g）食盐中含 I 为5×10-5 mol 时，符合该包装说明
D．食盐中添加碘酸钾与亚铁氰化钾的目的均与反应速率有关
4．现有3.60gNaCl、NaHCO3和Na2CO3的混合固体，加热足够长时间后，固体质量剩余3.29g；将剩余固体溶于一定体积的盐酸中，产生0.448L气体(标准状况下)，并将所得溶液稀释至100mL，测得所得溶液pH=1。下列判断正确的是（ ）
A．混合固体中NaHCO3的质量为0.84g
B．混合固体中Na2CO3的质量为2.12g
C．所加盐酸中，HCl的物质的量为0.04mol
D．最终所得溶液中c(Cl-)=0.1mol·L-1
5．由于锌的性质与铝相似，也易溶于强碱溶液放出氢气，因此可采用碱溶气体法测定镀锌铁皮锌镀层的厚度，装置如图。下列关于该实验的判断不正确的是
A．发生的反应是：Zn + 2NaOH = Na2ZnO2 + H2↑
B．反应结束冷却后，要用针筒抽气直至储液瓶中导管内外液面相平
C．若镀锌铁皮的锌镀层中混有金属铝杂质，则会导致测定结果偏小
D．碱溶气体法测定铁皮锌镀层厚度容易判断反应终点，却不及酸溶重量法简便
6．碳酸钠在不同温度下可以失去部分或全部的结晶水，现有一种碳酸钠晶体（Na2CO3·nH2O）样品，可采用在不同温度下加热样品（温度逐渐升高）来测定其组成。某学生的实验流程如下，以下说法不正确的是（ ）
A．实验所用定量实验仪器为电子天平
B．灼烧在坩埚中进行
C．操作只在空气中进行冷却
D．流程中有恒重操作
7．现有硫酸铁、硫酸亚铁和硫酸混合溶液200mL，现将其分成两等份，往其中一份中滴加足量BaCl2溶液，产生25.63g白色沉淀，往另一份中投入足量铁片，放出1.12L气体(标准状况)。下列判断错误的是（ ）
A．原溶液中离子有3c(Fe3+)+c(H+)+2c(Fe2+)=2c(SO42-)+c(OH-)
B．原混合液中c(Fe3+)可能为0.1mol•L-1
C．原混合液中c(H+)=0.5mol•L-1
D．溶解的铁最多不超过3.92g
8．某同学设计如下实验测量m g铜银合金样品中铜的质量分数：
下列说法不正确的是
A．收集到的V L气体都是NO
B．过滤用到的玻璃仪器是：烧杯、漏斗、玻璃棒
C．操作Ⅱ应是洗涤
D．根据题中已知条件不能求出合金中铜的质量分数
9．通过测定混合气中含量可计算已变质的 含 纯度，实验装置如图为弹性良好的气囊。下列分析错误的是
A．干燥管b中装入碱石灰
B．Q气球中产生的气体主要成份、
C．测定气体总体积必须关闭、，打开
D．读完气体总体积后，关闭，缓缓打开；可观察到Q气球慢慢缩小
10．通过测定混合气中含量可计算已变质的含纯度，实验装置如图为弹性良好的气囊，下列分析错误的是
A．干燥管b中装入碱石灰
B．测定气体总体积必须关闭、，打开
C．测定总体积后，关闭，打开，可观察到Q气球慢慢缩小，并测出氧气体积
D．Q气球中产生的气体主要成份、
11．5.56gFeSO4·7H2O样品受热脱水过程的热重曲线（样品质量随温度变化的曲线）如图所示，下列说法不正确的是（ ）
A．温度为78℃时固体物质M的化学式为FeSO4·4H2O
B．取适量380℃时所得的样品P，隔绝空气加热至650℃，得到一种固体物质Q，同时有两种无色气体生成，Q的化学式为Fe2O3
C．在隔绝空气条件下，N得到P的化学方程式为FeSO4·H2OFeSO4＋H2O
D．温度为159℃时固体N的化学式为FeSO4·2H2O
12．甲、乙、丙是三种不含相同离子的可溶性电解质。且均不为NH3·H2O，他们所含的离子如表所示。取等质量的三种化合物配制相同体积的溶液，其物质的量浓度：c（丙）＜c（乙）＜c（甲），下列说法不正确的是（ ）
阳离子
NH4+ Na+ Mg2+
阴离子
OH- NO3- SO42-
A．甲中一定含有Na+ B．乙中一定含有NH4+
C．丙中一定含有Mg2+ D．丙中一定含有SO42-
13．实验室测定青蒿素（只含C、H、O元素）中氧元素质量分数的实验装置如图所示，下列实验操作或叙述正确的是
A．D装置的目的仅是氧化青蒿素分解的氢气，使之完全转化为水
B．E、F中分别加入的是碱石灰和P2O5
C．确定氧元素的质量分数，需要的数据是实验前后装置C、E、F的质量变化
D．该实验的不足之处仅仅是F之后没有接盛有碱石灰的干燥管
14．现有一块已知质量的铝镁合金，欲测定其中镁的质量分数，几位同学设计了以下三种不同的实验方案：
实验方案①：铝镁合金测定生成的气体在标准状况下的体积
实验方案②：铝镁合金测定生成的气体在标准状况下的体积
实验方案③：铝镁合金溶液过滤、洗涤、干燥后测定得到沉淀的质量
对能否测定出镁的质量分数的实验方案判断正确的是（ ）
A．都能 B．都不能 C．①不能，其它都能 D．②③不能，①能
15．葡萄酒中常加入亚硫酸盐作为食品添加剂，为检测某葡萄酒样品中亚硫酸盐的含量(通常以酒样中的SO2的量计)。某研究小组设计了如下实验：
已知：少量碘酸钾：3Na2SO3 + KIO3 = KI + 3Na2SO4
过量碘酸钾：5Na2SO3 + 2KIO3 + H2SO4 = I2 + 5Na2SO4 + K2SO4 + H2O
以下选项中有关该实验的说法错误的是
A．葡萄酒中添加亚硫酸盐的主要目的是防止氧化，利用了亚硫酸盐的还原性
B．边通氮气边煮沸的目的是降低SO2的溶解度，让其全部逸出被吸收液X吸收
C．若吸收液选择Cl2，则标准液Y可以选择NaOH标准溶液
D．若吸收液选择NaOH溶液，则滴定前，可先向溶液A中滴加稀硫酸调制微酸性，利用淀粉作 指示剂、KIO3作标准溶液Y进行滴定。
第II卷（非选择题）
二、填空题（共5题）
16.硫化锌(ZnS)是一种重要的化工原料，难溶于水，可由炼锌的废渣锌灰制取，其工艺流程如图所示。
1．为提高锌灰的浸取率，不宜采用的方法是___(填序号)。
①研磨 ②多次浸取 ③升高温度 ④加压 ⑤搅拌
2．步骤Ⅱ中ZnCO3的作用是___，所得滤渣的主要成分是___(写化学式)。
3．步骤Ⅲ中可得Cd单质，为避免引入新的杂质，试剂X应为__。
4．步骤Ⅳ还可以回收Na2SO4来制取Na2S。
①检验ZnS固体是否洗涤干净的方法是___。
②Na2S可由等物质的量的Na2SO4和CH4在高温、催化剂条件下制取，化学反应方程式为__。
5．若步骤Ⅱ加入的ZnCO3为b mol，步骤Ⅲ所得Cd为d mol，最后得到V L、c mol/L的Na2SO4溶液。则理论上所用锌灰中含有锌元素的质量为___。
17．硫酸铜品体，俗称蓝矾、胆矾、具有催吐、解毒作用，同时也是一种重要的化工原料，具有十分广泛的作用。其制备工艺流程如图。
回答下列问题：
(1)灼烧所需的硅酸盐仪器为___________(填序号)。
A．酒精灯
B．三脚架
C．泥三脚
D．陶瓷坩埚
(2)固体A可能是___________。若在加入稀硫酸的同时再加入某种液体可消除固体A，直接得到硫酸铜溶液，该液体可能是___________溶液。
(3)操作Ⅰ的名称是___________
(4)加3mol/L硫酸调节的目的是___________
(5)最后所得产品有点泛白，经分析只含有一种杂质，该杂质是___________，产生这种杂质的可能原因是___________(写出1点即可)。
(6)纯度测定：称量干燥坩埚的质量为45.00g、加入上述制得样品后总质量为59.10g，将坩埚在马弗炉(最高加热温度：1200℃)充分灼烧后、置于干燥器中冷却至室温后称量，复上述操作至总质量恒定(49.32g)。
①已知胆矾在该温度下分解可得、及另外两种物质、请写出化学方式：___________
②样品的纯度是___________%(保留一位小数即可)。
18．某厂以工业粗盐(含Ca2+、 Mg2+、SO等杂质)为主要原料采用“侯氏制碱法”生产纯碱和化肥NH4Cl，其工艺流程如下图所示：
请回答下列问题：
(1)“除杂”步骤中需加入两种试剂，按加入顺序写出其名称____________。
(2)写出“反应a”的离子方程式___________；写出“反应b”的化学方程式___________。
(3)“过滤II”所得“溶液”中除NH和Cl-外，还存在的阳离子有___________，阴离子有___________；对该溶液进行的“系列操作”包括___________。
(4)上述工艺流程中可循环利用的物质有___________。
(5)工业纯碱的等级标准如下表所示：
等级
优等品
一等品
合格品
Na2CO3含量1%
≥99.2
≥98.8
≥98.0
称取某纯碱样品10.00g， 加入适量水溶解，再加入过量CaCl2溶液，充分反应后过滤、洗涤沉淀、干燥，称得沉淀质量为9.33g。请通过计算判断该纯碱样品的等级___________。
19．某工厂混合物浆液中含Na2CrO4和少量Al(OH)3、MnO2，考虑到胶体的吸附作用使Na2CrO4不易完全被水浸出，某研究小组利用电解分离装置(如下图)使浆液分离成固体混合物和含铬元素的溶液，并在工业生产中对它们进行广泛应用。
I.固体混合物的分离和利用(部分操作和反应条件未标明)。
(1)向溶液A中通过量的CO2生成B的离子方程式为_______。
(2)工业中可以利用碳酸钠溶液吸收反应②中产生的氯气，写出含1molNa2CO3的溶液恰好吸收1molCl2的离子方程式_______。(已知常温下H2CO3Ka1=4.30×10-7，Ka2=5.61×10-11；HClOKa=2.98×10-8)
II.含铬元素溶液的分离和利用。
(3)用惰性电极电解时，电解池阳极区的溶液中含铬的粒子有、，其中含有的原因是：_______。(结合离子方程式及文字叙述说明原因)
(4)利用电解后的溶液制备重铬酸钠晶体(Na2Cr2O7·2H2O)的流程如下。
已知：重铬酸钠晶体(Na2Cr2O7·2H2O)俗称红矾钠，桔红色晶体，略有吸湿性，易溶于水，不溶于乙醇；Na2Cr2O7·2H2O的式量为298。
①流程中分离操作包括_______、洗涤、干燥，其中洗涤时最好选用_______(填试剂名称)。
②准确称取上述流程中的产品3.1700g配成250mL溶液，取出25.00mL放于锥形瓶中，加入10mL2mol·L-1H2SO4溶液和足量碘化钾溶液，放于暗处5min；然后加入100mL水和2—3滴淀粉指示剂；最后根据I2+2=2I-+用0.1000mol·L-1Na2S2O3标准溶液滴定，判断达到滴定终点的依据是：_______。若实验中平均用去Na2S2O3标准溶液60.00mL，则所得产品中的重铬酸钠晶体的纯度为_______。
20．综合利用炼锌矿渣[主要含铁酸镓Ga2(Fe2O4)3、铁酸锌ZnFe2O4、FeTiO3]获得钛白(TiO2)和具有优异光电性能的氮化镓(GaN)，部分工艺流程如图：
已知：①酸浸时，钛元素以TiO2+形式存在，室温下TiO2+极易水解；
②常温下，浸出液中各金属元素的离子形成氢氧化物沉淀的pH见表1；
③金属离子在工艺条件下的萃取率(进入有机层中金属离子的百分数)见表2。
表1金属元素的离子形成氢氧化物沉淀的pH
金属元素的离子
Fe2+
TiO2+
Fe3+
Zn2+
Ga3+
开始沉淀pH
7.6
0.4
1.7
5.5
3.0
沉淀完全pH
9.6
1.1
3.2
8.0
4.9
表2金属离子的萃取率
金属离子
Fe2+
Fe3+
Zn2+
Ga3+
萃取率(％)
0
99
0
97～98.5
(1)Ga2(Fe2O4)3中Fe元素的化合价为_______，“浸出”时FeTiO3发生反应的离子方程式为_______。
(2)操作1用到的玻璃仪器有烧杯、玻璃棒、_______；滤饼的主要成分是_______；萃取前加入的固体X为_______(填序号)。
A．Fe B．Fe2O3 C．Zn D．FeSO4
(3)Ga与Al同主族，化学性质相似。电解反萃取液可制粗镓，则阴极得到金属镓的电极反应为_______。
(4)GaN可采用MOCVD技术制得：以合成的三甲基镓[Ga(CH3)3]为原料，在一定条件下与NH3发生反应，得到GaN和一种气态产物，该过程的化学方程式为_______。
(5)测定钛白中TiO2的含量可用滴定分析法：取wg样品充分溶于过量硫酸中，使TiO2转化为TiO2+，加入铝粉将TiO2+充分还原[TiO2++Al→Ti3++Al3+(未配平)]。过滤后，将滤液用稀硫酸稀释至100mL。取20mL于锥形瓶中，滴加2～3滴指示剂，用cmol/L的NH4Fe(SO4)2标准溶液进行滴定(Fe3+能将Ti3+氧化成四价钛的化合物)，重复上述滴定操作两次，平均消耗NH4Fe(SO4)2标准溶液VmL。
①上述滴定过程中使用的指示剂为_______。
②钛白中TiO2质量分数为_______(写出最简表达式即可)。
参考答案
1．A
【详解】
A项，氢氧化钡足量，挥发出的HCl先被吸收，不会影响BaCO3沉淀的生成和测定，无需单独添加吸收HCl的装置，故A项错误；
B项，碱石灰可与二氧化碳反应，吸收水分，可防止空气中的气体影响实验的精确度，故B项正确；
C项，根据③中沉淀的质量计算碳酸钠的纯度，故需要通入空气，保证②中产生的二氧化碳完全转移到③中，被充分吸收，减小实验误差，故C项正确；
D项，③中产生的沉淀为碳酸钡，③中根据碳酸钡的质量可计算生成二氧化碳的质量，②中根据生成二氧化碳的质量计算样品中的碳酸钠质量，根据称取样品的质量即可求算碳酸钠固体的纯度，故D项正确。
故答案选A。
2．B
【分析】
探究铁和硫反应产物实验流程：为防止Fe和S被氧气氧化，铁粉和硫粉在惰性气体环境中反应生成硫化亚铁，S粉必须要过量，保证铁粉完全反应，避免过量的铁粉与硫酸反应生成Fe2＋而干扰实验，在黑色固体中加入热的氢氧化钾溶液，发生反应：3S+6KOH2K2S+K2SO3+3H2O，除去混合物中过量的硫粉，将稀硫酸煮沸防止硫酸中溶解的O2将前面反应过程中可能生成的Fe2＋氧化而干扰实验。
【详解】
A．为防止Fe和S被氧气氧化，铁粉和硫粉在惰性气体环境中反应生成硫化亚铁，将稀硫酸煮沸防止硫酸中溶解的O2将前面反应过程中可能生成的Fe2＋氧化而干扰实验，故A正确；
B．题中末说明硫粉是否过量，可能发生Fe＋2Fe3＋=3Fe2＋，取溶液 A，滴加 KSCN 溶液，未出现红色，不能证明铁和硫反应只有＋2 价铁生成，故B错误；
C．滤渣FeS用稀 H2SO4 溶解时会产生H2S，有毒，应在通风橱中进行，故C正确；
D．硫溶于热碱溶液可能发生3S+6KOH2K2S+K2SO3+3H2O，离子反应是3S+6OH-2S2-+SO32-+3H2O，故D正确；
故选B。
【点睛】
本题考查了铁和硫反应产物的探究，侧重于离子的检验的考查，注意掌握铁、硫及其化合物的性质以及常见物质的检验方法，侧重于考查学生的实验探究能力和对基础知识的综合应用能力，易错点B，注意设计中硫要过量。
3．C
【详解】
A.碘酸钾化学式为KIO3，根据“待食品熟后加入碘盐”可知碘酸钾受热易分解，A错误；
B.加入FeCl2溶液、KI溶液，碘酸钾与二价铁离子、碘离子发生氧化还原反应，碘酸钾与FeCl2反应生成I-，B错误；
C.一袋（200 g）食盐中含 I 为5×10-5 mol 时，含碘的质量为127×5×10-5 =6.35mg，则1kg含碘的质量为31.75g，符合该包装说明，C正确；
D.向食盐中添加碘酸钾是为了防止碘缺乏，D错误；
答案选C。
4．A
【详解】
A．3.60 g NaCl、NaHCO3和Na2CO3的混合固体，加热足够长时间后，固体质量剩余3.29g，减少了3.60g−3.29g=0.31g，减少的0.31g为碳酸氢钠分解所致，则：
m==0.84g，故A正确；
B．标况下0.448L二氧化碳的物质的量为：=0.02mol，根据C原子守恒可知，剩余固体中含有Na2CO3的物质的量为0.02mol，0.84gNaHCO3的物质的量为：=0.01mol，结合C原子守恒可知，原混合物中Na2CO3的物质的量为0.01mol，质量为：106g/mol×0.01mol=1.06g，故B错误；
C．根据关系式Na2CO3∼2HCl可知，生成0.02mol二氧化碳消耗HCl的物质的量为：0.02mol×2=0.04mol，反应后HCl有剩余，则所加盐酸中HCl的物质的量大于0.04mol，故C错误；
D．所得溶液pH=1，c(HCl)=c(H+)=0.1mol/L，由于溶液中还存在NaCl，最终所得溶液中c(Cl−)大于0.1mol⋅L−1，故D错误；
答案选A。
5．C
【详解】
A．Fe与NaOH反应，而Al与NaOH溶液反应，则圆底烧瓶中发生Zn+2NaOH→Na2ZnO2+H2↑，故A正确；
B．反应结束冷却后，要用针筒抽气直至储液瓶中导管内外液面相平，保证内外压强相等，故B正确；
C．若镀锌铁皮的锌镀层中混有金属铝杂质，Al、Zn均与碱反应生成氢气，则气体的体积偏大，测定Zn的含量偏大，故C错误；
D．碱溶气体法测定铁皮锌镀层厚度容易判断反应终点，没有气体生成可判断；却不及酸溶重量法简便，是因测定镀锌铁皮锌镀层的厚度，将镀锌皮与足量盐酸反应，待产生的气泡明显减少时取出，洗涤，烘干，称重即可，不需要测定气体体积，故D正确；
故答案为C。
【点睛】
考查锌镀层厚度的测定的实验方案的评价，注意把握实验操作原理以及注意事项，明确测定原理及习题中的信息为解答的关键，Fe与NaOH反应，而Al与NaOH溶液反应，则圆底烧瓶中发生Zn+2NaOH→Na2ZnO2+H2↑，氢气不溶于水，利用排水法测定氢气的体积，为精确测定H2体积。
6．C
【分析】
碳酸钠晶体（Na2CO3·nH2O）经过灼烧后恢复室温，分阶段称量固体质量，当固体质量不变时，说明结晶水彻底被分解，计算此时晶体质量和初始质量的差值，可知道结晶水的比例。
【详解】
A. 实验所用定量实验仪器为电子天平，A正确；
B. 坩埚温度极高，可以将晶体中的结晶水分解出来，灼烧在坩埚中进行，B正确；
C.空气中含有水蒸气，干燥操作应放置在干燥器中进行，防止晶体吸收空气中的水，使结果偏小，C错误；
D. 流程中有恒重操作，D正确。
答案为C。
7．C
【分析】
现有硫酸铁、硫酸亚铁和硫酸混合溶液200mL，现将其分成两等份，往其中一份中滴加足量BaCl2溶液，产生25.63g白色沉淀，白色沉淀为硫酸钡，所以溶液当中硫酸根的物质的量为=0.11mol，说明每份溶液中含有0.11mol SO42-；往另一份中投入足量铁片，放出1.12L气体(标准状况下)，放出气体为氢气，其物质的量为=0.05mol，说明每份溶液中含有H+为0.1mol，由此分析判断。
【详解】
A. 根据电荷守恒可知溶液中离子有3c(Fe3+)+c(H+)+2c(Fe2+)=2c(SO42-)+c(OH-)，A项正确，不符合题意；
B. 假设溶液为硫酸铁和硫酸的混合溶液，根据电荷守恒列等式：3n(Fe3+)+c(H+)=2n(SO42-)+c(OH-)，强酸性溶液中氢氧根离子可忽略不计，得出3n(Fe3+)+0.1mol=0.1mol×2，n(Fe3+)=0.04mol，c(Fe3+)==0.4mol/L，所以0< c(Fe3+)<0.4mol/L，原混合液中c(Fe3+)可能为0.1mol/L成立，B项正确，不符合题意；
C. 原混合液中c(H+)==1mol/L，C项错误，符合题意；
D. 假设溶液为硫酸铁和硫酸的混合溶液消耗的铁最多，此时n(Fe3+)=0.04mol，根据Fe+2Fe3+=3Fe2+消耗0.02molFe，溶液中的H+的物质的量为0.1mol，Fe+2H+=Fe2++H2↑消耗铁0.05mol，可知消耗Fe的最大物质的量n(Fe)=0.02mol+0.05mol=0.07mol，即消耗铁的质量为0.07mol ×56g/mol=3.92g，D项正确，不符合题意。
故选C。
8．D
【解析】
【分析】
A、由流程图可知，实验排水法收集，二氧化氮能与水反应生成NO；
B、过滤用到的玻璃仪器是：烧杯、漏斗、玻璃棒；
C、由流程图可知，溶液中加入氯化钠，将银离子转化为氯化银沉淀，通过测定氯化银沉淀的质量，计算银的质量，进而计算铜的含量，操作Ⅱ是在过滤之后，烘干之前，由于过滤后的氯化银附着一些离子，应洗涤附着的物质，防止影响氯化银的质量测定；
D、由流程图可知，实验原理为，在反应后溶液中加入氯化钠，将银离子转化为氯化银沉淀，通过测定氯化银沉淀的质量，计算银的质量，进而计算铜的含量。
【详解】
A、由流程图可知，金属与硝酸反应生成的是NO或或NO与混合气体，实验排水法收集，二氧化氮能与水反应生成NO，最后收集的气体为NO，故A不符合题意；
B、过滤用到的玻璃仪器是：烧杯、漏斗、玻璃棒，故B不符合题意；
C、由流程图可知，溶液中加入氯化钠，将银离子转化为氯化银沉淀，通过测定氯化银沉淀的质量，计算银的质量，进而计算铜的含量，操作Ⅱ是在过滤之后，烘干之前，由于过滤后的氯化银附着一些离子，应洗涤附着的物质，防止影响氯化银的质量测定，故操作Ⅱ应是洗涤，故C不符合题意；
D、氯化银的质量为wg，所以合金中银的质量为，故合金中铜的质量分数为，故D符合题意；
故选D。
9．D
【分析】
变质的过氧化钠中含有碳酸钠，加入酸后Q内发生反应：；，反应产生的、使气球变大，将广口瓶中气体排出，水进入量筒Ⅰ中，所以量筒Ⅰ中水的体积即为产生的、的体积，反应停止，打开，再缓缓打开，广口瓶内外相通，气球Q慢慢缩小，混合气体通过碱石灰吸收，最后量筒Ⅱ中收集的是，据此分析选项。
【详解】
加入氯水与样品反应在Q气球中得到二氧化碳和氧气，用碱石灰吸收二氧化碳和水蒸气，在量筒Ⅱ中排水法测氧气的量，进而计算过氧化钠的量，故A正确；
B.加入酸后Q内发生反应：；，反应产生、气体，故B正确；
C.反应产生的、使气球变大，将广口瓶中气体排出，水进入量筒Ⅰ中，所以量筒Ⅰ中水的体积即为产生的、的体积，所以滴稀前必须关闭、打开，故C正确；
D.读取气体总体积后关闭缓缓打开还要打开，才能观察到Q气球慢慢缩小，原因是不打开体系是密闭的，气球体积无法减小，故D错误；
故选：D。
10．C
【分析】
本题考查混合物含量的测定，题目难度中等，本题要搞清量筒Ⅰ、Ⅱ的作用，根据反应的化学方程式计算即可解答。
【详解】
A.加入稀硫酸与样品反应，在Q气球中得到二氧化碳和氧气，用碱石灰吸收二氧化碳和水蒸气，在量筒Ⅱ中排水法测氧气的量，进而计算过氧化钠的量，故A正确；
B.反应产生的、使气球变大，将广口瓶中气体排出，水进入量筒Ⅰ中，所以量筒Ⅰ中水的体积即为产生的、的总体积，所以滴稀前必须关闭、打开，故B正确；
C.读取气体总体积后关闭缓缓打开还要打开，才能观察到Q气球慢慢缩小，原因是不打开体系是密闭的，气球体积无法减小，故C错误；
D.加入酸后Q内发生反应：；，反应产生、气体，故D正确。
故选C。
11．D
【分析】
5.56g样品物质的量为，其中水的质量 ，如晶体全部失去结晶水，固体的质量应为，则P的化学式为，可知在加热到373℃之前，晶体失去部分结晶水，结合质量的变化可确定在不同温度时加热后固体的化学式，加热至633℃时，固体的质量为1.60g，固体物质Q的化学式为。
【详解】
A. 5.56g样品物质的量为0.02mol，含有的n()=0.02mol×7=0.14mol，M处失去结晶水的物质的量为：=0.06mol，失去结晶水数目为3，则M处化学式为，故A正确；
B. 加热至633℃时，固体的质量为1.06g,其中，，固体中，，则，则固体物质Q的化学式为，故B正确；
C. 5.56g样品中含有3.04g，说明P处结晶水完全失去，N得到P的化学方程式为：，故C正确；
D. 温度为159℃时固体N的质量是3.4g，丢失结晶水的物质的量为：，5.56g样品物质的量为0.02mol，故丢失了6个结晶水，所以固体N为，故D错误；
答案选D。
12．D
【详解】
甲、乙、丙是三种不含相同离子的可溶性强电解质，OH－不与NH4＋、Mg2＋共存，因此三种电解质中必有NaOH，其摩尔质量为40g·mol－1，NH4＋与NO3－结合成NH4NO3，其摩尔质量为80g·mol－1，MgSO4的摩尔质量为120g·mol－1，因为取等质量的三种化合物，配制相同体积的溶液，其物质的量浓度：c(甲)>c(乙)>c(丙)，因此摩尔质量越小，浓度越大，即甲为NaOH，乙为NH4NO3，丙为MgSO4；如果NH4＋与SO42－组合，(NH4)2SO4摩尔质量为132g·mol－1，Mg(NO3)2摩尔质量为148g·mol－1，因此推出甲为NaOH，乙为(NH4)2SO4，丙为Mg(NO3)2，则推出D项符合题意，
答案选D。
13．C
【详解】
A.青蒿素燃烧可能不充分会产生一氧化碳，因此D装置的目的除了氧化青蒿素分解的氢气，使之完全转化为水外，还要氧化青蒿素不完全燃烧产生的一氧化碳，故A错误。
B. 二氧化碳和水要用不同装置分别吸收，所以E中加入的是吸收水的P2O5， F中加入的是吸收二氧化碳的碱石灰，故B错误；
C. 用C装置中青蒿素的总质量，减去E装置中吸收的氢元素的质量，再减去F装置中吸收的碳元素质量，则剩余质量为青蒿素中的氧元素质量，进一步计算氧元素的质量分数，故C正确；
D. 装置E、F的作用是吸收青蒿素燃烧产生的二氧化碳和水，根据C、H含量来计算含氧量，该实验的不足之处除了是F之后没有接盛有碱石灰的干燥管来防止空气中的二氧化碳和水进入装置干扰试验外，通入空气时，空气中也含有二氧化碳和水，未进行净化处理，会导致试验测得的碳氢含量偏大，导致实验测定不准确，故D错误；
答案选C。
14．A
【详解】
已知质量的铝镁合金，设计1、2中，利用金属的质量、氢气的量可计算出镁的质量，以此得到质量分数；设计3中，沉淀的质量为氢氧化镁，元素守恒可知镁的质量，以此得到质量分数，即三个实验方案中均可测定Mg的质量分数，A项正确，
答案选A。
15．C
【详解】
A. 葡萄酒中添加亚硫酸盐的主要目的是防止氧化，利用了亚硫酸盐的还原性，A正确；
B. 亚硫酸盐和硫酸反应产生二氧化硫，因此边通氮气边煮沸的目的是降低SO2的溶解度，让其全部逸出被吸收液X吸收，B正确；
C. 若吸收液选择Cl2，则溶液A中含有硫酸和盐酸，所以标准液Y不能选择NaOH标准溶液，C错误；
D. 若吸收液选择NaOH溶液，溶液A中含有亚硫酸钠以及过量的氢氧化钠，则滴定前，可先向溶液A中滴加稀硫酸调制微酸性，利用淀粉作指示剂、KIO3作标准溶液Y进行滴定，D正确；
答案选C。
16．
1.④
2.调节溶液的pH，使Fe3+水解Fe(OH)3而除去 Fe(OH)3、ZnCO3
3．Zn
4． 取最后的洗涤液少许于试管，滴加几滴BaCl2溶液，若出现浑浊则未洗净，反之则已洗净 Na2SO4+CH4Na2S+2H2O+CO2
5．65(cV-b-d)g
【分析】
锌灰与硫酸反应得含有镉离子、锌离子、铁离子、亚铁离子等的溶液，加入双氧水将Fe2+氧化为Fe3+，用碳酸锌调节平衡pH，使Fe3+形成Fe(OH)3沉淀，过滤后得到含有镉离子、锌离子的溶液Ⅰ和滤渣Fe(OH)3、ZnCO3；步骤Ⅲ中可得Cd单质，为避免引入新的杂质，试剂X应为锌，过滤后得溶液Ⅱ为硫酸锌溶液，硫酸锌溶液中加入硫化钠可得硫酸钠和硫化锌。
(1) 搅拌、适当升温、将废渣碾细成粉末、搅拌、多次浸取等都可提高锌灰的浸取率，加压对稀硫酸对锌灰的浸取率无影响，故合理选项是④；
(2) 根据上面的分析可知，用碳酸锌调节平衡pH使Fe(OH)3完全沉淀，反应的离子方程式为：ZnCO3+2H+=Zn2++CO2↑+H2O、Fe3++3H2O= Fe(OH)3↓+3H+，所以步骤Ⅱ所得滤渣为Fe(OH)3、ZnCO3；
(3)向含有镉离子、锌离子的溶液Ⅰ中加入锌，即可置换出Cd单质，又不引入新的杂质；
(4)①检验ZnS固体是否洗涤干净也就是检验最后一次洗涤液中是否含有硫酸根离子，具体操作方法为：取最后的洗涤液少许于试管，滴加几滴BaCl2溶液，若出现浑浊说明ZnS未洗净，反之则ZnS已洗涤干净；
②等物质的量的Na2SO4和CH4在高温、催化剂条件下生成Na2S，根据元素守恒可知，该化学反应方程式为：Na2SO4+CH4Na2S+2H2O+CO2；
步骤Ⅲ所得Cd为d mol，则用于置换镉的锌的物质的量为d mol，硫酸钠的物质的量为：n(Na2SO4)=cV=c mol/L×V L=cV mol，所以硫酸锌的物质的量为cV mol，根据锌元素守恒可知，样品中锌元素的物质的量为：cV mol –d mol-b mol，所以锌灰中含有锌元素的质量为：m(Zn)=(cV-d-b)mol×65 g/mol=65(cV-d-b)g。
17．D 末氧化的铜 H2O2 过滤 抑制铜离子水解 无水硫酸铜 蒸发结晶时温度过高或干燥时温度过高，硫酸铜品体 4CuSO4∙5H2O 2Cu2O+4SO2+3O2+20H2O 88.7
【分析】
纯铜粉灼烧后生成氧化铜，溶于稀硫酸生成硫酸铜，过滤除去末溶解的铜，滤液进行蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥得产品。
【详解】
(1)灼烧固体在坩埚中进行，所需的硅酸盐仪器为陶瓷坩埚。故答案为：D；
(2)固体A可能是末氧化的铜。在酸性条件下，双氧水能将铜氧化，若在加入稀硫酸的同时再加入某种液体可消除固体A，直接得到硫酸铜溶液，该液体可能是H2O2溶液。故答案为：末氧化的铜；H2O2；
(3)操作Ⅰ的名称是过滤，将末氧化的铜除去，故答案为：过滤；
(4)硫酸铜是强酸弱碱盐，加3mol/L硫酸调节的目的是抑制铜离子水解，故答案为：抑制铜离子水解；
(5)最后所得产品有点泛白，经分析只含有一种杂质，该杂质是无水硫酸铜，产生这种杂质的可能原因是蒸发结晶时温度过高或干燥时温度过高，硫酸铜品体(写出1点即可)。故答案为：无水硫酸铜；蒸发结晶时温度过高或干燥时温度过高，硫酸铜品体；
(6)①已知胆矾在该温度下分解可得、及另外两种物质，根据电子得失守恒、质量守恒，应是氧气和水，化学方式：4CuSO4∙5H2O 2Cu2O+4SO2+3O2+20H2O，故答案为：4CuSO4∙5H2O 2Cu2O+4SO2+3O2+20H2O；
②根据方程式4CuSO4∙5H2O 2Cu2O+4SO2+3O2+20H2O，若最后产品全为CuSO4∙5H2O，则质量为 =15g，现样品只有(59.10g-45.00g)=14.10g，失去结晶水15.00g-14.10g=0.90g，含无水CuSO4=1.6g，样品的纯度是 =88.7%(保留一位小数即可)。故答案为：88.7。
18．碳酸钡、氢氧化钠溶液 H+ + OH- = H2O NaCl(饱和) + NH3 + CO2 + H2O = NaHCO3↓ + NH4Cl Na+、H+ HCO、CO、OH- 蒸发浓缩、冷却结晶、过滤 CO2、母液 一等品
【详解】
设纯碱样品中Na2CO3的质量为 x，则
x = (106×9.33 g) ÷100 = 9.89 g
Na2CO3含量 = (9.89 g÷10.00 g)×100% = 98.9%
故可判断该纯碱样品为一等品
19．+CO2+2H2O=+Al(OH)3↓ Cl2++H2O=+Cl-+HClO 在直流电场作用下，通过阴离子交换膜向阳极室移动，阳极区水放电产生H+促进2+2H+⇌+H2O平衡向正反应方向移动；或答在阳极发生2+2H+⇌+H2O反应 过滤 乙醇 滴入最后一滴标准液，溶液由蓝色变为无色，且30s内不变色或者不恢复 94.01%或94%
【分析】
I．在Al(OH)3、MnO2固体混合物中加入NaOH时，Al(OH)3转化为NaAlO2，通入CO2转化为Al(OH)3沉淀，再加热分解为Al2O3，最后熔融电解生成Al；固体D为MnO2，与浓盐酸在加热条件下反应可制取氯气。
II．依据离子交换膜的性质和电解池的工作原理知，在直流电场的作用下，通过阴离子交换膜向阳极室移动，脱离浆液；在电解过程中，OH-在阳极室失去电子生成氧气，溶液的酸性增强，通过阴离子交换膜移向阳极室的有部分转化为，故分离后含铬的粒子有、。
【详解】
I．(1)根据以上分析，溶液A为NaAlO2溶液，向NaAlO2溶液中通过量的CO2生成Al(OH)3沉淀和碳酸氢钠，反应的离子方程式为+CO2+2H2O=+Al(OH)3↓，故答案为：+CO2+2H2O=+Al(OH)3↓；
(2)由电离常数可知，酸性：H2CO3>HClO> HC，根据强酸制弱酸反应规律，含1molNa2CO3的溶液恰好吸收1molCl2的离子方程式为：Cl2++H2O=+Cl-+HClO，故答案为：Cl2++H2O=+Cl-+HClO；
II．(3)根据以上分析，在直流电场作用下，通过阴离子交换膜向阳极室移动，阳极区水放电产生H+促进2+2H+⇌+H2O平衡向正反应方向移动，故答案为：在阳极发生2+2H+⇌+H2O反应；
(4)①由流程图可知，分离操作包括过滤、洗涤、干燥；重铬酸钠晶体易溶于水、不溶于乙醇，用水洗涤重铬酸钠晶体损失较多，可用乙醇洗涤，乙醇又易挥发，能得到大量的纯净的重铬酸钠晶体，故答案为：过滤；乙醇；
②滴加Na2S2O3标准溶液之前，碘与淀粉溶液变蓝，溶液为蓝色，达到滴定终点时，滴入最后一滴标准液，溶液由蓝色变为无色，且30s内不变色或者不恢复；由+6I-+14H+=2Cr3++3I2+7H2O、I2+2=2I-+可以知道，存在~6，n()=n()=0.1000mol/L0.060L=0.001mol，250mL溶液中含有的物质的量为0.001mol=0.01mol，所得产品中的重铬酸钠晶体的纯度=100%=94.01%，故答案为：滴入最后一滴标准液，溶液由蓝色变为无色，且30s内不变色或者不恢复；94.01%。
20．+3 FeTiO3+4H+=Fe2++TiO2++2H2O 漏斗 Ga(OH)3、Fe(OH)3 AC GaO+3e−+2H2O=Ga+4OH− Ga(CH3)3+NH33CH4+GaN KSCN溶液(或NH4SCN等硫氰化物) 或
【分析】
炼锌矿渣用稀硫酸酸浸后所得滤液中含有亚铁离子、铁离子、锌离子、Ga3+，加入双氧水氧化亚铁离子，调节pH=5.4，沉淀铁离子和Ga3+，滤液1中含有锌离子；得到的滤饼加入盐酸酸化得到氯化铁和氯化镓，加入固体铁把铁离子转化为亚铁离子，然后利用萃取剂萃取Ga3+，加入氢氧化钠溶液使Ga3+转化为NaGaO2，电解NaGaO2溶液生成单质Ga，GaN可采用MOCVD技术制得。
【详解】
(1)Ga元素为+3价，O为-2价，根据化合价代数和为0可知，设Fe的化合价为x，可得2×3+6×+12×(-2)=0，解得x=3，Ga2(Fe2O4)3中Fe元素的化合价为+3，“浸出”时FeTiO3发生反应的离子方程式为FeTiO3+4H+=Fe2++TiO2++2H2O。故答案为：+3；FeTiO3+4H+=Fe2++TiO2++2H2O；
(2)操作1为过滤，用到的玻璃仪器有烧杯、玻璃棒、漏斗；调节pH=5.4，沉淀铁离子和Ga3+，滤饼的主要成分是Ga(OH)3、Fe(OH)3；萃取前加入的固体X的目的是还原铁离子，且不能引进杂质，则X为Fe或Zn；故答案为：漏斗；Ga(OH)3、Fe(OH)3；AC；
(3)电解反萃取液可制粗镓，则阴极得电子发生还原反应得到金属镓，电极反应为GaO+3e−+2H2O=Ga+4OH−。故答案为：GaO+3e−+2H2O=Ga+4OH−；
(4)GaN可采用MOCVD技术制得：以合成的三甲基镓[Ga(CH3)3]为原料，在一定条件下与NH3发生反应，得到GaN和一种气态产物，根据原子守恒可知会生成甲烷，该过程的化学方程式为Ga(CH3)3+NH33CH4+GaN。故答案为：Ga(CH3)3+NH33CH4+GaN；
(5)①当达到滴定终点时，再加入NH4Fe(SO4)2，溶液中Fe3+过量，生成血红色的Fe(SCN)3，且半分钟不褪色；上述滴定过程中使用的指示剂为KSCN溶液(或NH4SCN等硫氰化物)。故答案为：KSCN溶液(或NH4SCN等硫氰化物)；
②根据得失电子守恒，有：1Ti3+～1Fe3+，故n(Fe3+)=n(Ti3+)=n(TiO2)=cV×10-3mol，钛白中TiO2质量分数为= == 或。故答案为：或。
物质的含量测定实验探究
注意事项：
1．答题前填写好自己的姓名、班级、考号等信息
2．请将答案正确填写在答题卡上
第I卷（选择题）
一、单选题（共15题）
1．某同学为测定Na2CO3固体（含少量NaCl）的纯度，设计如下装置（含试剂）进行实验。
下列说法不正确的是
A．必须在②③间添加吸收HCl的装置
B．④的作用是防止空气中的气体影响实验的精确度
C．通入空气的作用是保证②中产生的气体完全转移到③中
D．称取样品和③中产生的沉淀的质量即可求算Na2CO3固体的纯度
2．为探究铁和硫反应产物中铁的化合价，某同学设计了如下所示的实验过程：
已知：①铁和硫反应产物不溶于碱，能溶于硫酸
②硫可溶于热碱溶液，发生类似于 Cl2 和 NaOH 溶液的化学反应下列说法不正确的是
A．混合粉末应在 N2 氛围中进行加热，所用 H2SO4 溶液应先煮沸
B．取溶液 A，滴加 KSCN 溶液，未出现红色，可证明铁和硫反应只有＋2 价铁生成
C．滤渣用稀 H2SO4 溶解时应在通风橱中进行
D．硫溶于热碱溶液可能发生的离子反应是3S+6OH-2S2-+SO32-+3H2O
3．取某品牌加碘食盐（其包装袋上的部分说明如下）配成溶液，加入少量淀粉和稀盐酸后分成2份于试管中，分别进行下列实验。
配料
含碘量（以I 计）
食用方法
精制盐、碘酸钾、亚铁氰化钾（抗结剂）
（35＋15）mg/kg
待食品熟后加入碘盐
①加入FeCl2溶液，振荡，溶液由无色变蓝色。
②加入KI溶液，振荡，溶液由无色变蓝色。
下列分析合理的是
A．碘酸钾的化学式为KIO4，受热易分解
B．①或②都能说明食盐中含碘酸钾，其还原产物为I2
C．一袋（200 g）食盐中含 I 为5×10-5 mol 时，符合该包装说明
D．食盐中添加碘酸钾与亚铁氰化钾的目的均与反应速率有关
4．现有3.60gNaCl、NaHCO3和Na2CO3的混合固体，加热足够长时间后，固体质量剩余3.29g；将剩余固体溶于一定体积的盐酸中，产生0.448L气体(标准状况下)，并将所得溶液稀释至100mL，测得所得溶液pH=1。下列判断正确的是（ ）
A．混合固体中NaHCO3的质量为0.84g
B．混合固体中Na2CO3的质量为2.12g
C．所加盐酸中，HCl的物质的量为0.04mol
D．最终所得溶液中c(Cl-)=0.1mol·L-1
5．由于锌的性质与铝相似，也易溶于强碱溶液放出氢气，因此可采用碱溶气体法测定镀锌铁皮锌镀层的厚度，装置如图。下列关于该实验的判断不正确的是
A．发生的反应是：Zn + 2NaOH = Na2ZnO2 + H2↑
B．反应结束冷却后，要用针筒抽气直至储液瓶中导管内外液面相平
C．若镀锌铁皮的锌镀层中混有金属铝杂质，则会导致测定结果偏小
D．碱溶气体法测定铁皮锌镀层厚度容易判断反应终点，却不及酸溶重量法简便
6．碳酸钠在不同温度下可以失去部分或全部的结晶水，现有一种碳酸钠晶体（Na2CO3·nH2O）样品，可采用在不同温度下加热样品（温度逐渐升高）来测定其组成。某学生的实验流程如下，以下说法不正确的是（ ）
A．实验所用定量实验仪器为电子天平
B．灼烧在坩埚中进行
C．操作只在空气中进行冷却
D．流程中有恒重操作
7．现有硫酸铁、硫酸亚铁和硫酸混合溶液200mL，现将其分成两等份，往其中一份中滴加足量BaCl2溶液，产生25.63g白色沉淀，往另一份中投入足量铁片，放出1.12L气体(标准状况)。下列判断错误的是（ ）
A．原溶液中离子有3c(Fe3+)+c(H+)+2c(Fe2+)=2c(SO42-)+c(OH-)
B．原混合液中c(Fe3+)可能为0.1mol•L-1
C．原混合液中c(H+)=0.5mol•L-1
D．溶解的铁最多不超过3.92g
8．某同学设计如下实验测量m g铜银合金样品中铜的质量分数：
下列说法不正确的是
A．收集到的V L气体都是NO
B．过滤用到的玻璃仪器是：烧杯、漏斗、玻璃棒
C．操作Ⅱ应是洗涤
D．根据题中已知条件不能求出合金中铜的质量分数
9．通过测定混合气中含量可计算已变质的 含 纯度，实验装置如图为弹性良好的气囊。下列分析错误的是
A．干燥管b中装入碱石灰
B．Q气球中产生的气体主要成份、
C．测定气体总体积必须关闭、，打开
D．读完气体总体积后，关闭，缓缓打开；可观察到Q气球慢慢缩小
10．通过测定混合气中含量可计算已变质的含纯度，实验装置如图为弹性良好的气囊，下列分析错误的是
A．干燥管b中装入碱石灰
B．测定气体总体积必须关闭、，打开
C．测定总体积后，关闭，打开，可观察到Q气球慢慢缩小，并测出氧气体积
D．Q气球中产生的气体主要成份、
11．5.56gFeSO4·7H2O样品受热脱水过程的热重曲线（样品质量随温度变化的曲线）如图所示，下列说法不正确的是（ ）
A．温度为78℃时固体物质M的化学式为FeSO4·4H2O
B．取适量380℃时所得的样品P，隔绝空气加热至650℃，得到一种固体物质Q，同时有两种无色气体生成，Q的化学式为Fe2O3
C．在隔绝空气条件下，N得到P的化学方程式为FeSO4·H2OFeSO4＋H2O
D．温度为159℃时固体N的化学式为FeSO4·2H2O
12．甲、乙、丙是三种不含相同离子的可溶性电解质。且均不为NH3·H2O，他们所含的离子如表所示。取等质量的三种化合物配制相同体积的溶液，其物质的量浓度：c（丙）＜c（乙）＜c（甲），下列说法不正确的是（ ）
阳离子
NH4+ Na+ Mg2+
阴离子
OH- NO3- SO42-
A．甲中一定含有Na+ B．乙中一定含有NH4+
C．丙中一定含有Mg2+ D．丙中一定含有SO42-
13．实验室测定青蒿素（只含C、H、O元素）中氧元素质量分数的实验装置如图所示，下列实验操作或叙述正确的是
A．D装置的目的仅是氧化青蒿素分解的氢气，使之完全转化为水
B．E、F中分别加入的是碱石灰和P2O5
C．确定氧元素的质量分数，需要的数据是实验前后装置C、E、F的质量变化
D．该实验的不足之处仅仅是F之后没有接盛有碱石灰的干燥管
14．现有一块已知质量的铝镁合金，欲测定其中镁的质量分数，几位同学设计了以下三种不同的实验方案：
实验方案①：铝镁合金测定生成的气体在标准状况下的体积
实验方案②：铝镁合金测定生成的气体在标准状况下的体积
实验方案③：铝镁合金溶液过滤、洗涤、干燥后测定得到沉淀的质量
对能否测定出镁的质量分数的实验方案判断正确的是（ ）
A．都能 B．都不能 C．①不能，其它都能 D．②③不能，①能
15．葡萄酒中常加入亚硫酸盐作为食品添加剂，为检测某葡萄酒样品中亚硫酸盐的含量(通常以酒样中的SO2的量计)。某研究小组设计了如下实验：
已知：少量碘酸钾：3Na2SO3 + KIO3 = KI + 3Na2SO4
过量碘酸钾：5Na2SO3 + 2KIO3 + H2SO4 = I2 + 5Na2SO4 + K2SO4 + H2O
以下选项中有关该实验的说法错误的是
A．葡萄酒中添加亚硫酸盐的主要目的是防止氧化，利用了亚硫酸盐的还原性
B．边通氮气边煮沸的目的是降低SO2的溶解度，让其全部逸出被吸收液X吸收
C．若吸收液选择Cl2，则标准液Y可以选择NaOH标准溶液
D．若吸收液选择NaOH溶液，则滴定前，可先向溶液A中滴加稀硫酸调制微酸性，利用淀粉作 指示剂、KIO3作标准溶液Y进行滴定。
第II卷（非选择题）
二、填空题（共5题）
16.硫化锌(ZnS)是一种重要的化工原料，难溶于水，可由炼锌的废渣锌灰制取，其工艺流程如图所示。
1．为提高锌灰的浸取率，不宜采用的方法是___(填序号)。
①研磨 ②多次浸取 ③升高温度 ④加压 ⑤搅拌
2．步骤Ⅱ中ZnCO3的作用是___，所得滤渣的主要成分是___(写化学式)。
3．步骤Ⅲ中可得Cd单质，为避免引入新的杂质，试剂X应为__。
4．步骤Ⅳ还可以回收Na2SO4来制取Na2S。
①检验ZnS固体是否洗涤干净的方法是___。
②Na2S可由等物质的量的Na2SO4和CH4在高温、催化剂条件下制取，化学反应方程式为__。
5．若步骤Ⅱ加入的ZnCO3为b mol，步骤Ⅲ所得Cd为d mol，最后得到V L、c mol/L的Na2SO4溶液。则理论上所用锌灰中含有锌元素的质量为___。
17．硫酸铜品体，俗称蓝矾、胆矾、具有催吐、解毒作用，同时也是一种重要的化工原料，具有十分广泛的作用。其制备工艺流程如图。
回答下列问题：
(1)灼烧所需的硅酸盐仪器为___________(填序号)。
A．酒精灯
B．三脚架
C．泥三脚
D．陶瓷坩埚
(2)固体A可能是___________。若在加入稀硫酸的同时再加入某种液体可消除固体A，直接得到硫酸铜溶液，该液体可能是___________溶液。
(3)操作Ⅰ的名称是___________
(4)加3mol/L硫酸调节的目的是___________
(5)最后所得产品有点泛白，经分析只含有一种杂质，该杂质是___________，产生这种杂质的可能原因是___________(写出1点即可)。
(6)纯度测定：称量干燥坩埚的质量为45.00g、加入上述制得样品后总质量为59.10g，将坩埚在马弗炉(最高加热温度：1200℃)充分灼烧后、置于干燥器中冷却至室温后称量，复上述操作至总质量恒定(49.32g)。
①已知胆矾在该温度下分解可得、及另外两种物质、请写出化学方式：___________
②样品的纯度是___________%(保留一位小数即可)。
18．某厂以工业粗盐(含Ca2+、 Mg2+、SO等杂质)为主要原料采用“侯氏制碱法”生产纯碱和化肥NH4Cl，其工艺流程如下图所示：
请回答下列问题：
(1)“除杂”步骤中需加入两种试剂，按加入顺序写出其名称____________。
(2)写出“反应a”的离子方程式___________；写出“反应b”的化学方程式___________。
(3)“过滤II”所得“溶液”中除NH和Cl-外，还存在的阳离子有___________，阴离子有___________；对该溶液进行的“系列操作”包括___________。
(4)上述工艺流程中可循环利用的物质有___________。
(5)工业纯碱的等级标准如下表所示：
等级
优等品
一等品
合格品
Na2CO3含量1%
≥99.2
≥98.8
≥98.0
称取某纯碱样品10.00g， 加入适量水溶解，再加入过量CaCl2溶液，充分反应后过滤、洗涤沉淀、干燥，称得沉淀质量为9.33g。请通过计算判断该纯碱样品的等级___________。
19．某工厂混合物浆液中含Na2CrO4和少量Al(OH)3、MnO2，考虑到胶体的吸附作用使Na2CrO4不易完全被水浸出，某研究小组利用电解分离装置(如下图)使浆液分离成固体混合物和含铬元素的溶液，并在工业生产中对它们进行广泛应用。
I.固体混合物的分离和利用(部分操作和反应条件未标明)。
(1)向溶液A中通过量的CO2生成B的离子方程式为_______。
(2)工业中可以利用碳酸钠溶液吸收反应②中产生的氯气，写出含1molNa2CO3的溶液恰好吸收1molCl2的离子方程式_______。(已知常温下H2CO3Ka1=4.30×10-7，Ka2=5.61×10-11；HClOKa=2.98×10-8)
II.含铬元素溶液的分离和利用。
(3)用惰性电极电解时，电解池阳极区的溶液中含铬的粒子有、，其中含有的原因是：_______。(结合离子方程式及文字叙述说明原因)
(4)利用电解后的溶液制备重铬酸钠晶体(Na2Cr2O7·2H2O)的流程如下。
已知：重铬酸钠晶体(Na2Cr2O7·2H2O)俗称红矾钠，桔红色晶体，略有吸湿性，易溶于水，不溶于乙醇；Na2Cr2O7·2H2O的式量为298。
①流程中分离操作包括_______、洗涤、干燥，其中洗涤时最好选用_______(填试剂名称)。
②准确称取上述流程中的产品3.1700g配成250mL溶液，取出25.00mL放于锥形瓶中，加入10mL2mol·L-1H2SO4溶液和足量碘化钾溶液，放于暗处5min；然后加入100mL水和2—3滴淀粉指示剂；最后根据I2+2=2I-+用0.1000mol·L-1Na2S2O3标准溶液滴定，判断达到滴定终点的依据是：_______。若实验中平均用去Na2S2O3标准溶液60.00mL，则所得产品中的重铬酸钠晶体的纯度为_______。
20．综合利用炼锌矿渣[主要含铁酸镓Ga2(Fe2O4)3、铁酸锌ZnFe2O4、FeTiO3]获得钛白(TiO2)和具有优异光电性能的氮化镓(GaN)，部分工艺流程如图：
已知：①酸浸时，钛元素以TiO2+形式存在，室温下TiO2+极易水解；
②常温下，浸出液中各金属元素的离子形成氢氧化物沉淀的pH见表1；
③金属离子在工艺条件下的萃取率(进入有机层中金属离子的百分数)见表2。
表1金属元素的离子形成氢氧化物沉淀的pH
金属元素的离子
Fe2+
TiO2+
Fe3+
Zn2+
Ga3+
开始沉淀pH
7.6
0.4
1.7
5.5
3.0
沉淀完全pH
9.6
1.1
3.2
8.0
4.9
表2金属离子的萃取率
金属离子
Fe2+
Fe3+
Zn2+
Ga3+
萃取率(％)
0
99
0
97～98.5
(1)Ga2(Fe2O4)3中Fe元素的化合价为_______，“浸出”时FeTiO3发生反应的离子方程式为_______。
(2)操作1用到的玻璃仪器有烧杯、玻璃棒、_______；滤饼的主要成分是_______；萃取前加入的固体X为_______(填序号)。
A．Fe B．Fe2O3 C．Zn D．FeSO4
(3)Ga与Al同主族，化学性质相似。电解反萃取液可制粗镓，则阴极得到金属镓的电极反应为_______。
(4)GaN可采用MOCVD技术制得：以合成的三甲基镓[Ga(CH3)3]为原料，在一定条件下与NH3发生反应，得到GaN和一种气态产物，该过程的化学方程式为_______。
(5)测定钛白中TiO2的含量可用滴定分析法：取wg样品充分溶于过量硫酸中，使TiO2转化为TiO2+，加入铝粉将TiO2+充分还原[TiO2++Al→Ti3++Al3+(未配平)]。过滤后，将滤液用稀硫酸稀释至100mL。取20mL于锥形瓶中，滴加2～3滴指示剂，用cmol/L的NH4Fe(SO4)2标准溶液进行滴定(Fe3+能将Ti3+氧化成四价钛的化合物)，重复上述滴定操作两次，平均消耗NH4Fe(SO4)2标准溶液VmL。
①上述滴定过程中使用的指示剂为_______。
②钛白中TiO2质量分数为_______(写出最简表达式即可)。
参考答案
1．A
【详解】
A项，氢氧化钡足量，挥发出的HCl先被吸收，不会影响BaCO3沉淀的生成和测定，无需单独添加吸收HCl的装置，故A项错误；
B项，碱石灰可与二氧化碳反应，吸收水分，可防止空气中的气体影响实验的精确度，故B项正确；
C项，根据③中沉淀的质量计算碳酸钠的纯度，故需要通入空气，保证②中产生的二氧化碳完全转移到③中，被充分吸收，减小实验误差，故C项正确；
D项，③中产生的沉淀为碳酸钡，③中根据碳酸钡的质量可计算生成二氧化碳的质量，②中根据生成二氧化碳的质量计算样品中的碳酸钠质量，根据称取样品的质量即可求算碳酸钠固体的纯度，故D项正确。
故答案选A。
2．B
【分析】
探究铁和硫反应产物实验流程：为防止Fe和S被氧气氧化，铁粉和硫粉在惰性气体环境中反应生成硫化亚铁，S粉必须要过量，保证铁粉完全反应，避免过量的铁粉与硫酸反应生成Fe2＋而干扰实验，在黑色固体中加入热的氢氧化钾溶液，发生反应：3S+6KOH2K2S+K2SO3+3H2O，除去混合物中过量的硫粉，将稀硫酸煮沸防止硫酸中溶解的O2将前面反应过程中可能生成的Fe2＋氧化而干扰实验。
【详解】
A．为防止Fe和S被氧气氧化，铁粉和硫粉在惰性气体环境中反应生成硫化亚铁，将稀硫酸煮沸防止硫酸中溶解的O2将前面反应过程中可能生成的Fe2＋氧化而干扰实验，故A正确；
B．题中末说明硫粉是否过量，可能发生Fe＋2Fe3＋=3Fe2＋，取溶液 A，滴加 KSCN 溶液，未出现红色，不能证明铁和硫反应只有＋2 价铁生成，故B错误；
C．滤渣FeS用稀 H2SO4 溶解时会产生H2S，有毒，应在通风橱中进行，故C正确；
D．硫溶于热碱溶液可能发生3S+6KOH2K2S+K2SO3+3H2O，离子反应是3S+6OH-2S2-+SO32-+3H2O，故D正确；
故选B。
【点睛】
本题考查了铁和硫反应产物的探究，侧重于离子的检验的考查，注意掌握铁、硫及其化合物的性质以及常见物质的检验方法，侧重于考查学生的实验探究能力和对基础知识的综合应用能力，易错点B，注意设计中硫要过量。
3．C
【详解】
A.碘酸钾化学式为KIO3，根据“待食品熟后加入碘盐”可知碘酸钾受热易分解，A错误；
B.加入FeCl2溶液、KI溶液，碘酸钾与二价铁离子、碘离子发生氧化还原反应，碘酸钾与FeCl2反应生成I-，B错误；
C.一袋（200 g）食盐中含 I 为5×10-5 mol 时，含碘的质量为127×5×10-5 =6.35mg，则1kg含碘的质量为31.75g，符合该包装说明，C正确；
D.向食盐中添加碘酸钾是为了防止碘缺乏，D错误；
答案选C。
4．A
【详解】
A．3.60 g NaCl、NaHCO3和Na2CO3的混合固体，加热足够长时间后，固体质量剩余3.29g，减少了3.60g−3.29g=0.31g，减少的0.31g为碳酸氢钠分解所致，则：
m==0.84g，故A正确；
B．标况下0.448L二氧化碳的物质的量为：=0.02mol，根据C原子守恒可知，剩余固体中含有Na2CO3的物质的量为0.02mol，0.84gNaHCO3的物质的量为：=0.01mol，结合C原子守恒可知，原混合物中Na2CO3的物质的量为0.01mol，质量为：106g/mol×0.01mol=1.06g，故B错误；
C．根据关系式Na2CO3∼2HCl可知，生成0.02mol二氧化碳消耗HCl的物质的量为：0.02mol×2=0.04mol，反应后HCl有剩余，则所加盐酸中HCl的物质的量大于0.04mol，故C错误；
D．所得溶液pH=1，c(HCl)=c(H+)=0.1mol/L，由于溶液中还存在NaCl，最终所得溶液中c(Cl−)大于0.1mol⋅L−1，故D错误；
答案选A。
5．C
【详解】
A．Fe与NaOH反应，而Al与NaOH溶液反应，则圆底烧瓶中发生Zn+2NaOH→Na2ZnO2+H2↑，故A正确；
B．反应结束冷却后，要用针筒抽气直至储液瓶中导管内外液面相平，保证内外压强相等，故B正确；
C．若镀锌铁皮的锌镀层中混有金属铝杂质，Al、Zn均与碱反应生成氢气，则气体的体积偏大，测定Zn的含量偏大，故C错误；
D．碱溶气体法测定铁皮锌镀层厚度容易判断反应终点，没有气体生成可判断；却不及酸溶重量法简便，是因测定镀锌铁皮锌镀层的厚度，将镀锌皮与足量盐酸反应，待产生的气泡明显减少时取出，洗涤，烘干，称重即可，不需要测定气体体积，故D正确；
故答案为C。
【点睛】
考查锌镀层厚度的测定的实验方案的评价，注意把握实验操作原理以及注意事项，明确测定原理及习题中的信息为解答的关键，Fe与NaOH反应，而Al与NaOH溶液反应，则圆底烧瓶中发生Zn+2NaOH→Na2ZnO2+H2↑，氢气不溶于水，利用排水法测定氢气的体积，为精确测定H2体积。
6．C
【分析】
碳酸钠晶体（Na2CO3·nH2O）经过灼烧后恢复室温，分阶段称量固体质量，当固体质量不变时，说明结晶水彻底被分解，计算此时晶体质量和初始质量的差值，可知道结晶水的比例。
【详解】
A. 实验所用定量实验仪器为电子天平，A正确；
B. 坩埚温度极高，可以将晶体中的结晶水分解出来，灼烧在坩埚中进行，B正确；
C.空气中含有水蒸气，干燥操作应放置在干燥器中进行，防止晶体吸收空气中的水，使结果偏小，C错误；
D. 流程中有恒重操作，D正确。
答案为C。
7．C
【分析】
现有硫酸铁、硫酸亚铁和硫酸混合溶液200mL，现将其分成两等份，往其中一份中滴加足量BaCl2溶液，产生25.63g白色沉淀，白色沉淀为硫酸钡，所以溶液当中硫酸根的物质的量为=0.11mol，说明每份溶液中含有0.11mol SO42-；往另一份中投入足量铁片，放出1.12L气体(标准状况下)，放出气体为氢气，其物质的量为=0.05mol，说明每份溶液中含有H+为0.1mol，由此分析判断。
【详解】
A. 根据电荷守恒可知溶液中离子有3c(Fe3+)+c(H+)+2c(Fe2+)=2c(SO42-)+c(OH-)，A项正确，不符合题意；
B. 假设溶液为硫酸铁和硫酸的混合溶液，根据电荷守恒列等式：3n(Fe3+)+c(H+)=2n(SO42-)+c(OH-)，强酸性溶液中氢氧根离子可忽略不计，得出3n(Fe3+)+0.1mol=0.1mol×2，n(Fe3+)=0.04mol，c(Fe3+)==0.4mol/L，所以0< c(Fe3+)<0.4mol/L，原混合液中c(Fe3+)可能为0.1mol/L成立，B项正确，不符合题意；
C. 原混合液中c(H+)==1mol/L，C项错误，符合题意；
D. 假设溶液为硫酸铁和硫酸的混合溶液消耗的铁最多，此时n(Fe3+)=0.04mol，根据Fe+2Fe3+=3Fe2+消耗0.02molFe，溶液中的H+的物质的量为0.1mol，Fe+2H+=Fe2++H2↑消耗铁0.05mol，可知消耗Fe的最大物质的量n(Fe)=0.02mol+0.05mol=0.07mol，即消耗铁的质量为0.07mol ×56g/mol=3.92g，D项正确，不符合题意。
故选C。
8．D
【解析】
【分析】
A、由流程图可知，实验排水法收集，二氧化氮能与水反应生成NO；
B、过滤用到的玻璃仪器是：烧杯、漏斗、玻璃棒；
C、由流程图可知，溶液中加入氯化钠，将银离子转化为氯化银沉淀，通过测定氯化银沉淀的质量，计算银的质量，进而计算铜的含量，操作Ⅱ是在过滤之后，烘干之前，由于过滤后的氯化银附着一些离子，应洗涤附着的物质，防止影响氯化银的质量测定；
D、由流程图可知，实验原理为，在反应后溶液中加入氯化钠，将银离子转化为氯化银沉淀，通过测定氯化银沉淀的质量，计算银的质量，进而计算铜的含量。
【详解】
A、由流程图可知，金属与硝酸反应生成的是NO或或NO与混合气体，实验排水法收集，二氧化氮能与水反应生成NO，最后收集的气体为NO，故A不符合题意；
B、过滤用到的玻璃仪器是：烧杯、漏斗、玻璃棒，故B不符合题意；
C、由流程图可知，溶液中加入氯化钠，将银离子转化为氯化银沉淀，通过测定氯化银沉淀的质量，计算银的质量，进而计算铜的含量，操作Ⅱ是在过滤之后，烘干之前，由于过滤后的氯化银附着一些离子，应洗涤附着的物质，防止影响氯化银的质量测定，故操作Ⅱ应是洗涤，故C不符合题意；
D、氯化银的质量为wg，所以合金中银的质量为，故合金中铜的质量分数为，故D符合题意；
故选D。
9．D
【分析】
变质的过氧化钠中含有碳酸钠，加入酸后Q内发生反应：；，反应产生的、使气球变大，将广口瓶中气体排出，水进入量筒Ⅰ中，所以量筒Ⅰ中水的体积即为产生的、的体积，反应停止，打开，再缓缓打开，广口瓶内外相通，气球Q慢慢缩小，混合气体通过碱石灰吸收，最后量筒Ⅱ中收集的是，据此分析选项。
【详解】
加入氯水与样品反应在Q气球中得到二氧化碳和氧气，用碱石灰吸收二氧化碳和水蒸气，在量筒Ⅱ中排水法测氧气的量，进而计算过氧化钠的量，故A正确；
B.加入酸后Q内发生反应：；，反应产生、气体，故B正确；
C.反应产生的、使气球变大，将广口瓶中气体排出，水进入量筒Ⅰ中，所以量筒Ⅰ中水的体积即为产生的、的体积，所以滴稀前必须关闭、打开，故C正确；
D.读取气体总体积后关闭缓缓打开还要打开，才能观察到Q气球慢慢缩小，原因是不打开体系是密闭的，气球体积无法减小，故D错误；
故选：D。
10．C
【分析】
本题考查混合物含量的测定，题目难度中等，本题要搞清量筒Ⅰ、Ⅱ的作用，根据反应的化学方程式计算即可解答。
【详解】
A.加入稀硫酸与样品反应，在Q气球中得到二氧化碳和氧气，用碱石灰吸收二氧化碳和水蒸气，在量筒Ⅱ中排水法测氧气的量，进而计算过氧化钠的量，故A正确；
B.反应产生的、使气球变大，将广口瓶中气体排出，水进入量筒Ⅰ中，所以量筒Ⅰ中水的体积即为产生的、的总体积，所以滴稀前必须关闭、打开，故B正确；
C.读取气体总体积后关闭缓缓打开还要打开，才能观察到Q气球慢慢缩小，原因是不打开体系是密闭的，气球体积无法减小，故C错误；
D.加入酸后Q内发生反应：；，反应产生、气体，故D正确。
故选C。
11．D
【分析】
5.56g样品物质的量为，其中水的质量 ，如晶体全部失去结晶水，固体的质量应为，则P的化学式为，可知在加热到373℃之前，晶体失去部分结晶水，结合质量的变化可确定在不同温度时加热后固体的化学式，加热至633℃时，固体的质量为1.60g，固体物质Q的化学式为。
【详解】
A. 5.56g样品物质的量为0.02mol，含有的n()=0.02mol×7=0.14mol，M处失去结晶水的物质的量为：=0.06mol，失去结晶水数目为3，则M处化学式为，故A正确；
B. 加热至633℃时，固体的质量为1.06g,其中，，固体中，，则，则固体物质Q的化学式为，故B正确；
C. 5.56g样品中含有3.04g，说明P处结晶水完全失去，N得到P的化学方程式为：，故C正确；
D. 温度为159℃时固体N的质量是3.4g，丢失结晶水的物质的量为：，5.56g样品物质的量为0.02mol，故丢失了6个结晶水，所以固体N为，故D错误；
答案选D。
12．D
【详解】
甲、乙、丙是三种不含相同离子的可溶性强电解质，OH－不与NH4＋、Mg2＋共存，因此三种电解质中必有NaOH，其摩尔质量为40g·mol－1，NH4＋与NO3－结合成NH4NO3，其摩尔质量为80g·mol－1，MgSO4的摩尔质量为120g·mol－1，因为取等质量的三种化合物，配制相同体积的溶液，其物质的量浓度：c(甲)>c(乙)>c(丙)，因此摩尔质量越小，浓度越大，即甲为NaOH，乙为NH4NO3，丙为MgSO4；如果NH4＋与SO42－组合，(NH4)2SO4摩尔质量为132g·mol－1，Mg(NO3)2摩尔质量为148g·mol－1，因此推出甲为NaOH，乙为(NH4)2SO4，丙为Mg(NO3)2，则推出D项符合题意，
答案选D。
13．C
【详解】
A.青蒿素燃烧可能不充分会产生一氧化碳，因此D装置的目的除了氧化青蒿素分解的氢气，使之完全转化为水外，还要氧化青蒿素不完全燃烧产生的一氧化碳，故A错误。
B. 二氧化碳和水要用不同装置分别吸收，所以E中加入的是吸收水的P2O5， F中加入的是吸收二氧化碳的碱石灰，故B错误；
C. 用C装置中青蒿素的总质量，减去E装置中吸收的氢元素的质量，再减去F装置中吸收的碳元素质量，则剩余质量为青蒿素中的氧元素质量，进一步计算氧元素的质量分数，故C正确；
D. 装置E、F的作用是吸收青蒿素燃烧产生的二氧化碳和水，根据C、H含量来计算含氧量，该实验的不足之处除了是F之后没有接盛有碱石灰的干燥管来防止空气中的二氧化碳和水进入装置干扰试验外，通入空气时，空气中也含有二氧化碳和水，未进行净化处理，会导致试验测得的碳氢含量偏大，导致实验测定不准确，故D错误；
答案选C。
14．A
【详解】
已知质量的铝镁合金，设计1、2中，利用金属的质量、氢气的量可计算出镁的质量，以此得到质量分数；设计3中，沉淀的质量为氢氧化镁，元素守恒可知镁的质量，以此得到质量分数，即三个实验方案中均可测定Mg的质量分数，A项正确，
答案选A。
15．C
【详解】
A. 葡萄酒中添加亚硫酸盐的主要目的是防止氧化，利用了亚硫酸盐的还原性，A正确；
B. 亚硫酸盐和硫酸反应产生二氧化硫，因此边通氮气边煮沸的目的是降低SO2的溶解度，让其全部逸出被吸收液X吸收，B正确；
C. 若吸收液选择Cl2，则溶液A中含有硫酸和盐酸，所以标准液Y不能选择NaOH标准溶液，C错误；
D. 若吸收液选择NaOH溶液，溶液A中含有亚硫酸钠以及过量的氢氧化钠，则滴定前，可先向溶液A中滴加稀硫酸调制微酸性，利用淀粉作指示剂、KIO3作标准溶液Y进行滴定，D正确；
答案选C。
16．
1.④
2.调节溶液的pH，使Fe3+水解Fe(OH)3而除去 Fe(OH)3、ZnCO3
3．Zn
4． 取最后的洗涤液少许于试管，滴加几滴BaCl2溶液，若出现浑浊则未洗净，反之则已洗净 Na2SO4+CH4Na2S+2H2O+CO2
5．65(cV-b-d)g
【分析】
锌灰与硫酸反应得含有镉离子、锌离子、铁离子、亚铁离子等的溶液，加入双氧水将Fe2+氧化为Fe3+，用碳酸锌调节平衡pH，使Fe3+形成Fe(OH)3沉淀，过滤后得到含有镉离子、锌离子的溶液Ⅰ和滤渣Fe(OH)3、ZnCO3；步骤Ⅲ中可得Cd单质，为避免引入新的杂质，试剂X应为锌，过滤后得溶液Ⅱ为硫酸锌溶液，硫酸锌溶液中加入硫化钠可得硫酸钠和硫化锌。
(1) 搅拌、适当升温、将废渣碾细成粉末、搅拌、多次浸取等都可提高锌灰的浸取率，加压对稀硫酸对锌灰的浸取率无影响，故合理选项是④；
(2) 根据上面的分析可知，用碳酸锌调节平衡pH使Fe(OH)3完全沉淀，反应的离子方程式为：ZnCO3+2H+=Zn2++CO2↑+H2O、Fe3++3H2O= Fe(OH)3↓+3H+，所以步骤Ⅱ所得滤渣为Fe(OH)3、ZnCO3；
(3)向含有镉离子、锌离子的溶液Ⅰ中加入锌，即可置换出Cd单质，又不引入新的杂质；
(4)①检验ZnS固体是否洗涤干净也就是检验最后一次洗涤液中是否含有硫酸根离子，具体操作方法为：取最后的洗涤液少许于试管，滴加几滴BaCl2溶液，若出现浑浊说明ZnS未洗净，反之则ZnS已洗涤干净；
②等物质的量的Na2SO4和CH4在高温、催化剂条件下生成Na2S，根据元素守恒可知，该化学反应方程式为：Na2SO4+CH4Na2S+2H2O+CO2；
步骤Ⅲ所得Cd为d mol，则用于置换镉的锌的物质的量为d mol，硫酸钠的物质的量为：n(Na2SO4)=cV=c mol/L×V L=cV mol，所以硫酸锌的物质的量为cV mol，根据锌元素守恒可知，样品中锌元素的物质的量为：cV mol –d mol-b mol，所以锌灰中含有锌元素的质量为：m(Zn)=(cV-d-b)mol×65 g/mol=65(cV-d-b)g。
17．D 末氧化的铜 H2O2 过滤 抑制铜离子水解 无水硫酸铜 蒸发结晶时温度过高或干燥时温度过高，硫酸铜品体 4CuSO4∙5H2O 2Cu2O+4SO2+3O2+20H2O 88.7
【分析】
纯铜粉灼烧后生成氧化铜，溶于稀硫酸生成硫酸铜，过滤除去末溶解的铜，滤液进行蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥得产品。
【详解】
(1)灼烧固体在坩埚中进行，所需的硅酸盐仪器为陶瓷坩埚。故答案为：D；
(2)固体A可能是末氧化的铜。在酸性条件下，双氧水能将铜氧化，若在加入稀硫酸的同时再加入某种液体可消除固体A，直接得到硫酸铜溶液，该液体可能是H2O2溶液。故答案为：末氧化的铜；H2O2；
(3)操作Ⅰ的名称是过滤，将末氧化的铜除去，故答案为：过滤；
(4)硫酸铜是强酸弱碱盐，加3mol/L硫酸调节的目的是抑制铜离子水解，故答案为：抑制铜离子水解；
(5)最后所得产品有点泛白，经分析只含有一种杂质，该杂质是无水硫酸铜，产生这种杂质的可能原因是蒸发结晶时温度过高或干燥时温度过高，硫酸铜品体(写出1点即可)。故答案为：无水硫酸铜；蒸发结晶时温度过高或干燥时温度过高，硫酸铜品体；
(6)①已知胆矾在该温度下分解可得、及另外两种物质，根据电子得失守恒、质量守恒，应是氧气和水，化学方式：4CuSO4∙5H2O 2Cu2O+4SO2+3O2+20H2O，故答案为：4CuSO4∙5H2O 2Cu2O+4SO2+3O2+20H2O；
②根据方程式4CuSO4∙5H2O 2Cu2O+4SO2+3O2+20H2O，若最后产品全为CuSO4∙5H2O，则质量为 =15g，现样品只有(59.10g-45.00g)=14.10g，失去结晶水15.00g-14.10g=0.90g，含无水CuSO4=1.6g，样品的纯度是 =88.7%(保留一位小数即可)。故答案为：88.7。
18．碳酸钡、氢氧化钠溶液 H+ + OH- = H2O NaCl(饱和) + NH3 + CO2 + H2O = NaHCO3↓ + NH4Cl Na+、H+ HCO、CO、OH- 蒸发浓缩、冷却结晶、过滤 CO2、母液 一等品
【详解】
设纯碱样品中Na2CO3的质量为 x，则
x = (106×9.33 g) ÷100 = 9.89 g
Na2CO3含量 = (9.89 g÷10.00 g)×100% = 98.9%
故可判断该纯碱样品为一等品
19．+CO2+2H2O=+Al(OH)3↓ Cl2++H2O=+Cl-+HClO 在直流电场作用下，通过阴离子交换膜向阳极室移动，阳极区水放电产生H+促进2+2H+⇌+H2O平衡向正反应方向移动；或答在阳极发生2+2H+⇌+H2O反应 过滤 乙醇 滴入最后一滴标准液，溶液由蓝色变为无色，且30s内不变色或者不恢复 94.01%或94%
【分析】
I．在Al(OH)3、MnO2固体混合物中加入NaOH时，Al(OH)3转化为NaAlO2，通入CO2转化为Al(OH)3沉淀，再加热分解为Al2O3，最后熔融电解生成Al；固体D为MnO2，与浓盐酸在加热条件下反应可制取氯气。
II．依据离子交换膜的性质和电解池的工作原理知，在直流电场的作用下，通过阴离子交换膜向阳极室移动，脱离浆液；在电解过程中，OH-在阳极室失去电子生成氧气，溶液的酸性增强，通过阴离子交换膜移向阳极室的有部分转化为，故分离后含铬的粒子有、。
【详解】
I．(1)根据以上分析，溶液A为NaAlO2溶液，向NaAlO2溶液中通过量的CO2生成Al(OH)3沉淀和碳酸氢钠，反应的离子方程式为+CO2+2H2O=+Al(OH)3↓，故答案为：+CO2+2H2O=+Al(OH)3↓；
(2)由电离常数可知，酸性：H2CO3>HClO> HC，根据强酸制弱酸反应规律，含1molNa2CO3的溶液恰好吸收1molCl2的离子方程式为：Cl2++H2O=+Cl-+HClO，故答案为：Cl2++H2O=+Cl-+HClO；
II．(3)根据以上分析，在直流电场作用下，通过阴离子交换膜向阳极室移动，阳极区水放电产生H+促进2+2H+⇌+H2O平衡向正反应方向移动，故答案为：在阳极发生2+2H+⇌+H2O反应；
(4)①由流程图可知，分离操作包括过滤、洗涤、干燥；重铬酸钠晶体易溶于水、不溶于乙醇，用水洗涤重铬酸钠晶体损失较多，可用乙醇洗涤，乙醇又易挥发，能得到大量的纯净的重铬酸钠晶体，故答案为：过滤；乙醇；
②滴加Na2S2O3标准溶液之前，碘与淀粉溶液变蓝，溶液为蓝色，达到滴定终点时，滴入最后一滴标准液，溶液由蓝色变为无色，且30s内不变色或者不恢复；由+6I-+14H+=2Cr3++3I2+7H2O、I2+2=2I-+可以知道，存在~6，n()=n()=0.1000mol/L0.060L=0.001mol，250mL溶液中含有的物质的量为0.001mol=0.01mol，所得产品中的重铬酸钠晶体的纯度=100%=94.01%，故答案为：滴入最后一滴标准液，溶液由蓝色变为无色，且30s内不变色或者不恢复；94.01%。
20．+3 FeTiO3+4H+=Fe2++TiO2++2H2O 漏斗 Ga(OH)3、Fe(OH)3 AC GaO+3e−+2H2O=Ga+4OH− Ga(CH3)3+NH33CH4+GaN KSCN溶液(或NH4SCN等硫氰化物) 或
【分析】
炼锌矿渣用稀硫酸酸浸后所得滤液中含有亚铁离子、铁离子、锌离子、Ga3+，加入双氧水氧化亚铁离子，调节pH=5.4，沉淀铁离子和Ga3+，滤液1中含有锌离子；得到的滤饼加入盐酸酸化得到氯化铁和氯化镓，加入固体铁把铁离子转化为亚铁离子，然后利用萃取剂萃取Ga3+，加入氢氧化钠溶液使Ga3+转化为NaGaO2，电解NaGaO2溶液生成单质Ga，GaN可采用MOCVD技术制得。
【详解】
(1)Ga元素为+3价，O为-2价，根据化合价代数和为0可知，设Fe的化合价为x，可得2×3+6×+12×(-2)=0，解得x=3，Ga2(Fe2O4)3中Fe元素的化合价为+3，“浸出”时FeTiO3发生反应的离子方程式为FeTiO3+4H+=Fe2++TiO2++2H2O。故答案为：+3；FeTiO3+4H+=Fe2++TiO2++2H2O；
(2)操作1为过滤，用到的玻璃仪器有烧杯、玻璃棒、漏斗；调节pH=5.4，沉淀铁离子和Ga3+，滤饼的主要成分是Ga(OH)3、Fe(OH)3；萃取前加入的固体X的目的是还原铁离子，且不能引进杂质，则X为Fe或Zn；故答案为：漏斗；Ga(OH)3、Fe(OH)3；AC；
(3)电解反萃取液可制粗镓，则阴极得电子发生还原反应得到金属镓，电极反应为GaO+3e−+2H2O=Ga+4OH−。故答案为：GaO+3e−+2H2O=Ga+4OH−；
(4)GaN可采用MOCVD技术制得：以合成的三甲基镓[Ga(CH3)3]为原料，在一定条件下与NH3发生反应，得到GaN和一种气态产物，根据原子守恒可知会生成甲烷，该过程的化学方程式为Ga(CH3)3+NH33CH4+GaN。故答案为：Ga(CH3)3+NH33CH4+GaN；
(5)①当达到滴定终点时，再加入NH4Fe(SO4)2，溶液中Fe3+过量，生成血红色的Fe(SCN)3，且半分钟不褪色；上述滴定过程中使用的指示剂为KSCN溶液(或NH4SCN等硫氰化物)。故答案为：KSCN溶液(或NH4SCN等硫氰化物)；
②根据得失电子守恒，有：1Ti3+～1Fe3+，故n(Fe3+)=n(Ti3+)=n(TiO2)=cV×10-3mol，钛白中TiO2质量分数为= == 或。故答案为：或。
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