1选择题
我国古代炼丹术中，常用“青矾”（主要成分FeSO4·7H2O）作为原料。下列有关“青矾”及其相关物质分类的说法正确的是
- A. FeSO4·7H2O属于混合物
- B. FeSO4属于盐，也是硫酸盐
- C. Fe(OH)2胶体属于纯净物
- D. 稀硫酸是电解质
答案：B
解析：本题以古代炼丹术为情境，考查物质的分类。
A. FeSO4·7H2O是结晶水合物，有固定的化学式，属于纯净物，不是混合物。错误。
B. FeSO4由亚铁离子（Fe2+）和硫酸根离子（SO42-）构成，属于盐；其酸根为硫酸根，因此也是硫酸盐。正确。
C. 胶体是分散质粒子直径在1~100nm之间的分散系，属于混合物。Fe(OH)2胶体是Fe(OH)3分散在水中形成的混合物。错误。
D. 电解质是指在水溶液中或熔融状态下能导电的化合物。稀硫酸是H2SO4的水溶液，属于混合物，不是化合物，因此不是电解质（H2SO4是电解质）。错误。
故选B。
2选择题
《天工开物》记载：“凡石灰经火焚炼为用”。石灰石（主要成分CaCO₃）在高温下分解生成生石灰（CaO）和二氧化碳。下列有关说法正确的是
- A. 该反应属于离子反应
- B. CaCO₃、CaO均属于电解质
- C. 可用澄清石灰水检验生成的CO₂气体
- D. 将少量CaO加入酚酞溶液中，溶液先变红后褪色
答案：C
解析：本题以《天工开物》中石灰石煅烧为情境，综合考查离子反应概念、电解质判断、CO₂检验以及CaO与水反应的性质。
A. 错误。该反应CaCO₃ =高温= CaO + CO₂↑，反应物和生成物均无离子，且反应在高温固态下进行，不属于离子反应。
B. 错误。CaCO₃是盐，属于电解质；CaO是金属氧化物，在熔融状态下能导电，也属于电解质。但题干要求选“正确”的，此项表述本身正确，但需结合其他选项判断。
C. 正确。CO₂气体通入澄清石灰水（Ca(OH)₂溶液）中，会生成白色沉淀CaCO₃，反应方程式为：CO₂ + Ca(OH)₂ = CaCO₃↓ + H₂O，这是检验CO₂的常用方法。
D. 错误。CaO加入水中反应生成Ca(OH)₂，溶液显碱性，酚酞变红；但Ca(OH)₂没有漂白性，溶液不会褪色。
易错点：①对离子反应的定义理解不透，误认为有离子参与的反应就是离子反应；②对电解质概念掌握不牢，误认为金属氧化物不是电解质；③对CaO与水反应的性质不熟，误认为有漂白性。故选C。
3选择题
设 NA 为阿伏加德罗常数的值。我国古代炼丹家在《周易参同契》中记载：“金入于猛火，色不夺精光”。下列有关说法正确的是
- A. 常温下，56g 铁片投入足量浓硫酸中，转移电子数为 2NA
- B. 标准状况下，22.4L 乙醇中含有的分子数为 NA
- C. 1L 0.1mol/L Na2CO3 溶液中，阴离子总数大于 0.1NA
- D. 1mol Na2O2 与足量 CO2 反应，生成的 O2 分子数为 NA
答案：C
解析：A. 常温下，铁遇浓硫酸发生钝化，反应很快停止，转移电子数远小于 2NA，错误。
B. 标准状况下，乙醇为液体，不能使用气体摩尔体积计算其物质的量，错误。
C. Na2CO3 溶液中 CO3²⁻ 发生水解：CO3²⁻ + H2O ⇌ HCO3⁻ + OH⁻，1 个 CO3²⁻ 水解生成 2 个阴离子（HCO3⁻ 和 OH⁻），导致阴离子数目增多，故 1L 0.1mol/L Na2CO3 溶液中阴离子总数大于 0.1NA，正确。
D. 2Na2O2 + 2CO2 = 2Na2CO3 + O2，2mol Na2O2 反应生成 1mol O2，则 1mol Na2O2 生成 0.5mol O2，分子数为 0.5NA，错误。
故选 C。
4选择题
《天工开物》记载：“凡石灰经火焚炼为用”。石灰石（主要成分 CaCO3）在工业上应用广泛。下列有关钙及其化合物的说法正确的是
- A. CaCO3、Ca(OH)2、CaO 都属于电解质，且都是离子化合物
- B. 将 CaO 投入滴有酚酞的水中，溶液变红，说明 CaO 是碱性氧化物
- C. 向 CaCl2 溶液中通入 CO2，会产生白色沉淀
- D. 工业上用电解熔融 CaCl2 的方法冶炼金属钙，说明 Ca 的还原性很强
答案：D
解析：A. CaCO3、Ca(OH)2、CaO 都属于离子化合物，在熔融状态或水溶液中能导电，都是电解质，正确。但本题问“正确的是”，需判断所有选项。
B. CaO 与水反应生成 Ca(OH)2，溶液呈碱性，使酚酞变红，这只能说明溶液呈碱性，不能直接证明 CaO 是碱性氧化物（碱性氧化物定义是与酸反应生成盐和水的氧化物），且 CaO 与水反应是其碱性氧化物性质的表现之一，但仅凭酚酞变红不能充分证明，表述不严谨。更准确的表述是 CaO 与水反应生成碱，是碱性氧化物。
C. CaCl2 溶液中通入 CO2，不反应，因为碳酸酸性弱于盐酸，不会生成 CaCO3 沉淀，错误。
D. 工业上冶炼活泼金属（如 Na、Mg、Ca）采用电解其熔融化合物的方法，是因为这些金属还原性很强，用其他还原剂难以将其从化合物中还原出来，正确。
故选 D。
5填空题
我国古代四大发明之一的黑火药，其爆炸反应的化学方程式为：S + 2KNO3 + 3C → K2S + N2↑ + 3CO2↑。
（1）该反应中，被还原的元素是________（填元素符号），还原产物是________（填化学式）。
（2）每生成1 mol N2，转移的电子数为________ mol。
（3）若反应中消耗了1.5 mol C，则生成的CO2在标准状况下的体积为________ L。
答案：（1）S、N；K2S、N2
（2）12
（3）33.6
【详细解答过程】
（1）分析化合价变化：S元素由0价（S）降低至-2价（K2S），N元素由+5价（KNO3）降低至0价（N2），均被还原。C元素由0价升高至+4价（CO2），被氧化。还原产物是化合价降低后得到的物质，即K2S和N2。
（2）根据方程式，生成1 mol N2时，有2 mol KNO3中的N元素参与反应（化合价从+5降至0），转移电子数为2 mol × 5 = 10 mol。同时，有1 mol S参与反应（化合价从0降至-2），转移电子数为1 mol × 2 = 2 mol。总转移电子数为10 + 2 = 12 mol。
（3）根据碳元素守恒，n(C) : n(CO2) = 3 : 3 = 1 : 1，故消耗1.5 mol C，生成1.5 mol CO2。标准状况下，V(CO2) = 1.5 mol × 22.4 L/mol = 33.6 L。
解析：本题以中国古代科技成就黑火药为情境，考查氧化还原反应的核心概念与计算。易错点：（1）对“还原产物”的理解不清，误认为只有N2是还原产物，忽略了S元素也被还原生成了K2S。（2）计算电子转移总数时，容易只考虑N元素或S元素单方面的变化，遗漏了另一种元素的电子转移，导致结果错误（如只算10或2）。正确方法是分别计算各变价元素转移的电子数再求和。（3）第（3）问是简单的物质的量计算，需注意利用化学计量数之比进行换算。本题强调解题步骤的完整性与运算准确性，体现了计算与推理优先的命题要求。
6解答题
在化学发展史上，我国古代典籍《天工开物》记载了“火法炼锌”的工艺。其原理是将炉甘石（主要成分ZnCO3）与煤炭（主要成分C）混合后置于密闭容器中高温煅烧，可得到锌和一种气体。已知反应中锌的化合价降低。（1）写出该反应的化学方程式，并指出氧化剂和还原剂。（2）若要制得13.0g锌，理论上需要消耗多少克碳？（相对原子质量：Zn-65，C-12，O-16）
答案：（1）化学方程式：ZnCO3 + 2C → Zn + 3CO↑
氧化剂：ZnCO3（或答“碳酸锌”），还原剂：C（或答“碳”）。
（2）解：设需要消耗碳的质量为x。
由化学方程式可知：ZnCO3 + 2C → Zn + 3CO↑
关系式：2C ~ Zn
24 65
x 13.0g
列比例：24/x = 65/13.0g
解得：x = (24 × 13.0g) / 65 = 4.8g
答：理论上需要消耗4.8克碳。
解析：本题以古代“火法炼锌”工艺为情境，考查氧化还原反应的分析与化学方程式的相关计算。
（1）易错点：① 未能根据“锌的化合价降低”判断出碳是还原剂，错误地认为只有碳参与氧化还原；② 化学方程式配平错误，未遵循质量守恒和得失电子守恒。正确思路是，ZnCO3中Zn为+2价，反应后变为0价，化合价降低，是氧化剂；碳从0价升高为+2价（CO中），是还原剂。根据得失电子守恒（Zn得2e-，C失2e-），ZnCO3与C的化学计量数之比为1:2，再结合原子守恒配平。
（2）易错点：① 列比例关系错误，未正确找到C与Zn的物质的量关系（2:1）；② 计算过程中单位不统一或计算失误。正确解法是利用化学方程式中各物质的化学计量数之比等于其物质的量之比，建立质量关系进行计算。
7解答题
我国古代炼丹术著作《抱朴子·内篇》记载：“丹砂（HgS）烧之成水银，积变又还成丹砂。”该过程涉及重要的化学反应。
（1）写出“丹砂烧之成水银”的化学方程式，并标出电子转移的方向与数目。
（2）在现代工业上，处理含汞（Hg²⁺）的酸性废水，常用硫化钠（Na₂S）进行沉淀法处理。请写出该反应的离子方程式，并简述选择Na₂S的原因。
（3）若某废水中Hg²⁺的浓度为0.002 mol/L，现需将10 L该废水中的Hg²⁺完全沉淀，理论上至少需要加入0.1 mol/L的Na₂S溶液多少毫升？（假设溶液体积变化忽略不计）
答案：（1）HgS + O₂ = Hg + SO₂ （条件：加热）
电子转移：HgS中Hg由+2价降低到0价，得到2e⁻；S由-2价升高到+4价，失去6e⁻。用双线桥法表示如下：
HgS + O₂ → Hg + SO₂
得2e⁻
↑
──
↓
失6e⁻
配平后：2HgS + 3O₂ = 2Hg + 2SO₂
电子转移总数：6e⁻。
（2）离子方程式：Hg²⁺ + S²⁻ = HgS↓
选择Na₂S的原因：HgS是极难溶的沉淀（Ksp极小），能将Hg²⁺沉淀完全，且S²⁻与Hg²⁺结合力强，处理效果好。
（3）n(Hg²⁺) = 0.002 mol/L × 10 L = 0.02 mol
根据离子方程式，n(S²⁻) = n(Hg²⁺) = 0.02 mol
V(Na₂S) = n(S²⁻) / c(Na₂S) = 0.02 mol / 0.1 mol/L = 0.2 L = 200 mL
答：至少需要加入200 mL 0.1 mol/L的Na₂S溶液。
解析：本题以我国古代炼丹术为情境，综合考查氧化还原反应（电子转移）、离子方程式书写以及物质的量浓度计算。
（1）易错点：①化学方程式配平错误，尤其是O₂的系数；②电子转移方向或数目标错，未理解HgS中S元素化合价升高（-2→+4），Hg元素化合价降低（+2→0）。
（2）易错点：①离子方程式未配平或写成化学方程式；②对选择Na₂S的原因解释不透彻，仅答“生成沉淀”，未强调HgS的难溶性。
（3）易错点：①计算时忘记将废水体积10 L代入；②单位换算错误（L与mL）。本题要求计算步骤完整，体现“计算与推理优先”的命题侧重。
8解答题
《天工开物》记载：“凡石灰经火焚炼为用”。石灰石（主要成分CaCO3）在工业上可用于制备生石灰（CaO）和熟石灰[Ca(OH)2]。
（1）写出石灰石在高温下分解的化学方程式，并用双线桥法标明电子转移的方向和数目。
（2）某工厂用含CaCO3 80%的石灰石100 t来制备生石灰，假设杂质在高温下不分解。理论上可制得生石灰的质量是多少？
（3）将上述制得的生石灰全部转化为熟石灰，需要水的物质的量是多少？若将所得熟石灰配制成1 L 0.1 mol/L的澄清石灰水，需要称取多少克熟石灰？（假设转化过程中无损耗）
答案：（1）CaCO3 → (高温) CaO + CO2↑
双线桥法：
失去 2e⁻ (化合价升高)
CaCO3 → CaO + CO2↑
得到 2e⁻ (化合价降低)
（具体表示：在CaCO3上方，C元素从+4价降至CO2中的+4价？更正：此反应中各元素化合价均未变化，不是氧化还原反应。更正为：该反应为非氧化还原反应，无电子转移。）
（2）56 t
（3）2×10⁴ mol；7.4 g
【详细解答过程】
（1）石灰石分解：CaCO3 → (高温) CaO + CO2↑。该反应中，Ca、C、O元素的化合价均未发生变化，因此不属于氧化还原反应，没有电子转移。双线桥法不适用，此处说明即可。
（2）石灰石中CaCO3的质量：100 t × 80% = 80 t。
设理论上可制得CaO的质量为x。
CaCO3 → (高温) CaO + CO2↑
100 56
80 t x
100 / 56 = 80 t / x
解得 x = (80 t × 56) / 100 = 44.8 t？更正：56 * 80 / 100 = 44.8 t。更正答案：44.8 t。更正解析：根据化学计量关系计算，答案应为44.8 t。
（3）生石灰与水反应：CaO + H2O = Ca(OH)2。
由（2）知，生石灰质量为44.8 t，物质的量 n(CaO) = 44.8×10⁶ g / 56 g/mol = 8×10⁵ mol。
根据反应，n(H2O) = n(CaO) = 8×10⁵ mol。
所需熟石灰的质量：n[Ca(OH)2] = n(CaO) = 8×10⁵ mol。
配制1 L 0.1 mol/L澄清石灰水，需要溶质Ca(OH)2的物质的量为：0.1 mol/L × 1 L = 0.1 mol，其质量为：0.1 mol × 74 g/mol = 7.4 g。
注意：问题（3）中“需要称取多少克熟石灰”是指配制溶液所需，与（2）（3）前半部分的大规模生产无关。
解析：本题以古代科技文献《天工开物》为情境，综合考查化学方程式书写、氧化还原反应判断、物质的量计算及溶液配制。易错点：（1）误将石灰石分解判断为氧化还原反应，错误地进行双线桥分析。实际上该反应中所有元素化合价不变，需明确非氧化还原反应的概念。（2）在计算生石灰质量时，可能因化学计量数关系或单位换算出错。（3）第（3）问涉及两个不同情境下的计算：大规模生产的物质的量与实验室配制溶液的质量，需审题清晰，避免混淆。本题难度梯度明显，从基础方程式书写到综合计算，体现了计算与推理优先、步骤完整性的要求。