1选择题
下列关于化学基本概念的说法正确的是
- A. 1 mol H₂O中含有的共价键数目为2NA
- B. 标准状况下，22.4 L CCl₄含有的分子数为NA
- C. 将0.1 mol FeCl₃溶于沸水制成胶体，所得胶体粒子数小于0.1NA
- D. 1 L 0.1 mol/L Na₂CO₃溶液中，Na⁺的数目为0.2NA
答案：C
解析：A项，1个H₂O分子含2个O-H共价键，1 mol H₂O含2 mol共价键即2NA，正确。B项，标准状况下CCl₄为液态，不能使用气体摩尔体积计算。C项，FeCl₃水解生成的Fe(OH)₃胶体粒子是许多Fe(OH)₃分子的集合体，因此粒子数远小于0.1NA，正确。D项，Na₂CO₃溶液中CO₃²⁻会水解，但Na⁺不水解，其物质的量为0.2 mol，数目为0.2NA，正确。但A、C、D均正确，与单选题要求矛盾。重新审题，A项表述正确，但C项也正确。需重新设计题目。重新设计后：
下列关于化学基本概念的说法正确的是
A. 1 mol H₂O中含有的共价键数目为2NA
B. 标准状况下，22.4 L CCl₄含有的分子数为NA
C. 将0.1 mol FeCl₃溶于沸水制成胶体，所得胶体粒子数小于0.1NA
D. 1 L 0.1 mol/L Na₂CO₃溶液中，Na⁺的数目为0.2NA
分析：A项正确。B项错误，标准状况下CCl₄为液态。C项正确，胶体粒子是多个分子的集合体。D项正确，Na⁺不水解。本题为单选题，需只有一个正确选项。因此修改选项：将A项改为“1 mol H₂O中含有的共价键数目为NA”，则A错误。修改后：
A. 1 mol H₂O中含有的共价键数目为NA（错误，应为2NA）
B. 标准状况下，22.4 L CCl₄含有的分子数为NA（错误）
C. 将0.1 mol FeCl₃溶于沸水制成胶体，所得胶体粒子数小于0.1NA（正确）
D. 1 L 0.1 mol/L Na₂CO₃溶液中，Na⁺的数目为0.2NA（正确）
仍有C、D两个正确。再修改D项：
D. 1 L 0.1 mol/L Na₂CO₃溶液中，CO₃²⁻的数目为0.1NA（错误，CO₃²⁻水解，数目小于0.1NA）
最终确定选项。本题考查物质的量、NA、胶体等概念。易错点：胶体粒子与分子数的区别；气体摩尔体积的适用条件。故选C。
2选择题
实验室用MnO₂和浓盐酸制备Cl₂，并验证其性质，下列实验装置或操作能达到实验目的的是
- A. 用装置甲除去Cl₂中的HCl气体
- B. 用装置乙收集Cl₂
- C. 用装置丙验证Cl₂具有氧化性
- D. 用装置丁进行尾气处理
答案：C
解析：A项，除去Cl₂中的HCl应使用饱和食盐水，但装置甲中导气管应长进短出，图示操作错误。B项，收集Cl₂应使用向上排空气法，导气管应长进短出，图示操作错误。C项，Cl₂通入淀粉-KI溶液中，溶液变蓝，证明Cl₂将I⁻氧化为I₂，体现Cl₂的氧化性，正确。D项，尾气处理应用NaOH溶液吸收Cl₂，但导气管应插入液面以下，图示操作错误。本题结合校园实验室情境考查实验基本操作与Cl₂的性质。易错点：气体除杂、收集、尾气处理的装置细节。故选C。
3填空题
某校化学兴趣小组在实验室用废铁屑（含少量FeS）制备硫酸亚铁铵晶体[(NH₄)₂Fe(SO₄)₂·6H₂O]，流程如下：
废铁屑 →（稀H₂SO₄）→ 溶液A →（操作I）→ 溶液B →（加入(NH₄)₂SO₄固体，蒸发浓缩、冷却结晶）→ 硫酸亚铁铵晶体
(1) 溶液A中的溶质主要有FeSO₄、H₂SO₄和______（填化学式）。
(2) 操作I的目的是除去溶液中的Fe³⁺，需加入的试剂是______，判断Fe³⁺除尽的实验方法是______。
(3) 写出生成硫酸亚铁铵晶体的化学方程式：______。
(4) 该实验中检验废铁屑中FeS的方法是：取少量废铁屑于试管中，加入______，将生成的气体通入______溶液中，若观察到______，则证明含有FeS。
答案：(1) Fe₂(SO₄)₃
(2) 铁粉；取少量溶液B，滴加KSCN溶液，若溶液不变红色，则证明Fe³⁺已除尽
(3) FeSO₄ + (NH₄)₂SO₄ + 6H₂O = (NH₄)₂Fe(SO₄)₂·6H₂O
(4) 稀盐酸（或稀硫酸）；CuSO₄（或醋酸铅试纸）；产生黑色沉淀（或试纸变黑）
解析：本题以校园化学兴趣小组的实验活动为情境，考查元素化合物性质、离子检验、化学方程式书写及实验方案设计。(1) 废铁屑中的FeS与稀H₂SO₄反应生成H₂S和FeSO₄，同时Fe与稀H₂SO₄反应生成FeSO₄和H₂，Fe还会与Fe₂(SO₄)₃反应生成FeSO₄，但反应初期可能生成Fe₂(SO₄)₃。易错点：忽略FeS的反应产物。(2) 除Fe³⁺常用还原剂铁粉，将Fe³⁺还原为Fe²⁺。检验Fe³⁺用KSCN溶液，现象是溶液变红色，若不变红则证明Fe³⁺被除尽。(3) 硫酸亚铁铵晶体是复盐，由FeSO₄和(NH₄)₂SO₄按1:1结合结晶水得到。(4) FeS与稀盐酸反应生成H₂S气体，H₂S气体通入CuSO₄溶液中生成黑色CuS沉淀，或使醋酸铅试纸变黑。易错点：检验H₂S气体的方法。
4填空题
某学习小组在探究氧化还原反应时，设计了如下实验：
实验I：向盛有少量KI溶液的试管中滴加几滴淀粉溶液，溶液不变色；再滴加少量新制氯水，溶液变为蓝色。
实验II：向盛有少量FeCl₃溶液的试管中滴加KSCN溶液，溶液变为红色；再加入少量铁粉，红色褪去。
(1) 实验I中，氯水将I⁻氧化为I₂，该反应的离子方程式为______。
(2) 实验II中，铁粉与Fe³⁺反应的离子方程式为______，该反应中还原剂是______。
(3) 从上述实验中，可得出Cl₂、I₂、Fe³⁺、Fe²⁺的氧化性由强到弱的顺序是______。
(4) 小组同学进一步提出：向实验II褪色后的溶液中继续滴加KSCN溶液，溶液是否会再次变红？你的预测是______（填“会”或“不会”），理由是______。
答案：(1) Cl₂ + 2I⁻ = 2Cl⁻ + I₂
(2) 2Fe³⁺ + Fe = 3Fe²⁺；铁粉（或Fe）
(3) Cl₂ > Fe³⁺ > I₂ > Fe²⁺
(4) 不会；因为铁粉足量（或过量），将Fe³⁺完全还原为Fe²⁺，溶液中无Fe³⁺，滴加KSCN溶液不会变红。
解析：本题以课堂小组探究实验为情境，重点考查氧化还原反应的离子方程式书写、氧化性强弱比较及实验现象预测。(1) 氯水中的Cl₂将I⁻氧化为I₂，自身被还原为Cl⁻，离子方程式需配平。易错点：离子方程式的拆写与配平。(2) 铁粉将Fe³⁺还原为Fe²⁺，自身被氧化为Fe²⁺，还原剂是铁粉。易错点：离子方程式中Fe³⁺与Fe的化学计量数。(3) 由实验I知氧化性Cl₂ > I₂，由实验II知氧化性Fe³⁺ > Fe²⁺，且铁粉能将Fe³⁺还原，但铁粉不能直接还原I₂（否则实验I现象不同），综合可得顺序。易错点：比较氧化性强弱的逻辑。(4) 铁粉过量，Fe³⁺已全部反应，故不会变红。易错点：忽略铁粉过量的情况。
5解答题
某化学社团为测定实验室一瓶标签模糊的Na₂SO₃固体的纯度（杂质不参与反应），设计了如下实验方案：
方案一：取m₁ g样品，加入足量稀硫酸，将生成的气体全部通入足量BaCl₂溶液中，过滤、洗涤、干燥，称得沉淀质量为m₂ g。
方案二：取m₂ g样品，加入足量稀硫酸，用0.1000 mol/L的酸性KMnO₄标准溶液滴定生成的气体，消耗KMnO₄溶液体积为V mL。
(1) 方案一中，生成的气体是______（填化学式），该气体与BaCl₂溶液反应生成沉淀的化学方程式为______。
(2) 方案二中，滴定终点的现象是______。计算该样品的纯度（写出计算过程）。
(3) 从实验操作简便性和结果准确性角度，评价方案一和方案二的优缺点。
答案：(1) SO₂；2SO₂ + O₂ + 2BaCl₂ + 2H₂O = 2BaSO₄↓ + 4HCl（或SO₂ + H₂O₂ + BaCl₂ = BaSO₄↓ + 2HCl，合理即可）
(2) 当滴入最后半滴酸性KMnO₄标准溶液时，溶液变为浅紫红色，且半分钟内不褪色。
计算过程：
根据反应：2MnO₄⁻ + 5SO₂ + 2H₂O = 2Mn²⁺ + 5SO₄²⁻ + 4H⁺
n(KMnO₄) = 0.1000 mol/L × V × 10⁻³ L = 1.000V × 10⁻⁴ mol
n(SO₂) = 2.5 × n(KMnO₄) = 2.5 × 1.000V × 10⁻⁴ mol = 2.500V × 10⁻⁴ mol
n(Na₂SO₃) = n(SO₂) = 2.500V × 10⁻⁴ mol
m(Na₂SO₃) = 2.500V × 10⁻⁴ mol × 126 g/mol = 0.0315V g
样品纯度 = (0.0315V g / m₂ g) × 100% = (3.15V / m₂) %
(3) 方案一：操作简便，但生成的SO₂可能部分溶于水或被氧化，导致BaSO₄质量偏小，纯度测定结果偏低；且过滤、洗涤、干燥操作较繁琐，引入误差。
方案二：操作相对简便，滴定终点颜色变化明显，结果准确；但需控制酸性KMnO₄溶液浓度和滴定速度，避免副反应。总体方案二更优。
解析：本题以化学社团测定药品纯度为情境，综合考查气体性质、滴定分析、化学计算及实验方案评价。(1) 方案一中，SO₂通入BaCl₂溶液，由于H₂SO₃是弱酸，不能直接与BaCl₂反应生成BaSO₃沉淀，需要在酸性条件下氧化为SO₄²⁻才能生成BaSO₄沉淀。因此需加入氧化剂（如H₂O₂）或利用空气中O₂氧化。易错点：误以为SO₂与BaCl₂直接反应。(2) 滴定终点现象需准确描述，计算需根据化学方程式进行，注意化学计量数关系。易错点：计算过程中单位换算和化学计量数错误。(3) 方案一的主要误差来源是SO₂的损失和氧化不完全，方案二的主要误差来源是滴定操作和副反应。需从操作简便性和结果准确性两方面评价。
6解答题
某校化学实验室有一瓶长期放置的FeSO₄溶液，溶液呈淡黄色。为探究其成分，同学们进行了如下实验：
实验1：取少量溶液，滴加KSCN溶液，溶液变为红色。
实验2：另取少量溶液，滴加酸性KMnO₄溶液，紫色褪去。
实验3：取实验1中红色溶液少许，加入足量铁粉，充分反应后过滤，向滤液中滴加NaOH溶液，生成白色沉淀，迅速变为灰绿色，最后变为红褐色。
(1) 根据实验1，说明溶液中存在______离子（填离子符号）。
(2) 实验2中，酸性KMnO₄溶液褪色，说明溶液中存在还原性离子，该离子可能是______（填离子符号）。
(3) 实验3中，白色沉淀变为红褐色的化学方程式为______。
(4) 综合以上实验，推测长期放置的FeSO₄溶液变质的原因，并写出FeSO₄溶液在空气中变质的化学方程式。
(5) 为防止FeSO₄溶液变质，在配制和保存时应注意哪些问题？（至少答两点）
答案：(1) Fe³⁺
(2) Fe²⁺
(3) 4Fe(OH)₂ + O₂ + 2H₂O = 4Fe(OH)₃
(4) 原因：FeSO₄溶液中的Fe²⁺被空气中的氧气氧化为Fe³⁺。
化学方程式：12FeSO₄ + 3O₂ + 6H₂O = 4Fe₂(SO₄)₃ + 4Fe(OH)₃（或写为2FeSO₄ + 1/2 O₂ + H₂O = Fe₂(SO₄)₃ + 2Fe(OH)₃，配平即可）
(5) ①配制时加入稀硫酸，抑制Fe²⁺水解；②保存时加入少量铁粉，防止Fe²⁺被氧化；③保存于棕色试剂瓶中，避免光照；④尽量减少与空气接触。（答出两点即可）
解析：本题以实验室长期放置的溶液变质为情境，考查Fe²⁺、Fe³⁺的性质与检验、氧化还原反应及实验方案设计。(1) KSCN溶液遇Fe³⁺变红。(2) 酸性KMnO₄溶液褪色，说明溶液中有还原性离子，可能是Fe²⁺。(3) Fe(OH)₂在空气中被氧化为Fe(OH)₃，颜色由白色变为灰绿色最终变为红褐色。(4) Fe²⁺被氧气氧化为Fe³⁺，同时生成Fe(OH)₃沉淀。易错点：变质反应方程式的配平，需满足电子守恒和原子守恒。(5) 防止变质的措施主要从抑制水解和防止氧化两方面考虑。易错点：措施不全面或原理不清。
7解答题
某化工厂排放的废水中含有一定量的Cr₂O₇²⁻和CrO₄²⁻，需处理达标后排放。处理方法如下：
步骤一：调节废水pH至2~3，加入适量Na₂S₂O₃溶液，将Cr₂O₇²⁻还原为Cr³⁺。
步骤二：继续加入NaOH溶液调节pH至8~9，使Cr³⁺转化为Cr(OH)₃沉淀。
(1) 步骤一中，Na₂S₂O₃中硫元素的化合价为______，该反应中氧化剂是______。
(2) 写出步骤一中Cr₂O₇²⁻与S₂O₃²⁻反应的离子方程式（Cr₂O₇²⁻被还原为Cr³⁺，S₂O₃²⁻被氧化为SO₄²⁻）。
(3) 步骤二中，生成Cr(OH)₃沉淀的离子方程式为______。
(4) 若处理1 L含Cr₂O₇²⁻浓度为0.02 mol/L的废水，理论上需要Na₂S₂O₃的物质的量是多少？（写出计算过程）
答案：(1) +2；Cr₂O₇²⁻
(2) 3S₂O₃²⁻ + 4Cr₂O₇²⁻ + 26H⁺ = 6SO₄²⁻ + 8Cr³⁺ + 13H₂O
(3) Cr³⁺ + 3OH⁻ = Cr(OH)₃↓
(4) 计算过程：
根据离子方程式：4Cr₂O₇²⁻ + 3S₂O₃²⁻ + 26H⁺ → 8Cr³⁺ + 6SO₄²⁻ + 13H₂O
n(Cr₂O₇²⁻) = 0.02 mol/L × 1 L = 0.02 mol
由化学计量数比：n(S₂O₃²⁻) : n(Cr₂O₇²⁻) = 3 : 4
n(S₂O₃²⁻) = (3/4) × 0.02 mol = 0.015 mol
理论上需要Na₂S₂O₃的物质的量为0.015 mol。
解析：本题以工业废水处理为情境，综合考查氧化还原反应、离子方程式书写及化学计算。(1) Na₂S₂O₃中Na为+1价，O为-2价，设S为x，则2(+1)+2x+3(-2)=0，解得x=+2。反应中Cr₂O₇²⁻中Cr从+6价降为+3价，作氧化剂。(2) 配平离子方程式需满足电子守恒：1 mol Cr₂O₇²⁻得6 mol e⁻，1 mol S₂O₄²⁻失8 mol e⁻（S从+2升至+6，每个S失4e⁻，两个S共失8e⁻），最小公倍数为24，故Cr₂O₇²⁻系数为4，S₂O₃²⁻系数为3，再根据电荷守恒和原子守恒配平H⁺和H₂O。易错点：电子转移数计算错误，配平错误。(3) 简单离子方程式。(4) 根据化学计量关系计算。易错点：比例关系错误。
8解答题
某研究性学习小组对“影响化学反应速率的因素”进行了如下探究：
实验方案：用相同浓度的Na₂S₂O₃溶液和H₂SO₄溶液反应，通过记录出现浑浊的时间来比较反应速率。
反应原理：Na₂S₂O₃ + H₂SO₄ = Na₂SO₄ + S↓ + SO₂↑ + H₂O
实验记录如下表：
实验编号 温度/℃ Na₂S₂O₃溶液体积/mL H₂SO₄溶液体积/mL 出现浑浊时间/s
-------- ------ ------------------ ---------------- --------------
① 25 5 5 40
② 35 5 5 20
③ 25 5 3 60
④ 25 3 5 66
(1) 实验①和②探究的是______对反应速率的影响。
(2) 实验①和③探究的是______对反应速率的影响。
(3) 根据实验数据，能否得出“反应物浓度越大，反应速率越快”的结论？请结合实验①、③、④的数据说明理由。
(4) 若要进一步探究催化剂对该反应速率的影响，应如何设计实验？（简要写出实验方案）
答案：(1) 温度
(2) H₂SO₄浓度（或反应物浓度）
(3) 不能。实验①和③中，Na₂S₂O₃浓度相同，H₂SO₄浓度减小，出现浑浊时间变长，说明反应速率减慢，符合结论。但实验①和④中，Na₂S₂O₃浓度减小，H₂SO₄浓度增大，出现浑浊时间（66 s）比实验①（40 s）长，反应速率反而减慢，与结论矛盾。这是因为两种反应物浓度同时改变，且Na₂S₂O₃浓度减小对速率的影响可能大于H₂SO₄浓度增大的影响，导致总体速率减慢。因此不能简单得出结论。
(4) 控制其他条件（温度、Na₂S₂O₃和H₂SO₄的浓度和体积）相同，一组加入少量MnSO₄（或其他合适的催化剂）溶液，另一组不加，记录并比较出现浑浊的时间。
解析：本题以探究实验为情境，考查控制变量法、数据分析和实验设计能力。(1) 对比实验①和②，只有温度不同，探究温度对速率的影响。(2) 对比实验①和③，只有H₂SO₄溶液的体积不同，即H₂SO₄浓度不同，探究浓度对速率的影响。(3) 分析数据时需注意控制变量。实验①和④中，Na₂S₂O₃和H₂SO₄的浓度都发生了改变，不能单一归因于浓度变化。易错点：忽略多变量同时改变的影响。(4) 设计对比实验，注意控制单一变量。易错点：未说明控制其他条件相同。