1、2021年山东省青岛二中自主招生化学试卷一、解答题（共6小题，满分0分）1路漫漫其修远兮，火星之旅累月经年。维持航天员生存环境的长期稳定是我们前往火星所必须解决的一个问题。1.项目组设计了将呼吸产生的CO2分解成碳和氧气的方案，如图甲所示：（1）步骤的反应类型是 。（2）铁酸镍是步骤的常用催化剂。制备铁酸镍的反应方程式如下，请在横线上写出铁酸镍的化学式。2NiSO4+4FeSO4+O2+12KOH2 +6K2SO4+6H2O（3）项目组以不同条件下的积碳量研究铁酸镍纳米晶体在不同条件下的催化效果，如图2，请根据图2分析铁酸镍在不同条件下的催化规律 。（任写2条）2过氧化钙（CaO2）可用于应急
2、供氧。实验室模仿工业生产过氧化钙的主要流程如图1所示：已知：氨气极易溶于水；双氧水受热易分解；CaO28H2O为白色晶体，微溶于水，不溶于乙醇等有机溶剂。（1）流程中可循环利用的物质的化学式为 。（2）溶解、混合、搅拌步骤需使用如图2所示的装置。装置B的作用是 。A中反应需在冰水浴中进行，除了便于析出晶体，另外的原因是 。A中反应的化学方程式为 。洗涤CaO28H2O的最佳试剂是 （填字母）。A.水B.无水乙醇C.CaCl2溶液3通过火星车传感器测定，该障碍物为软锰矿石。软锰矿可用于制备硫酸锰，硫酸锰是制备锰盐的原料和分析试剂，可应用于电解锰、染料、造纸以及陶瓷等工业生产中。（ 1）工业制备硫
3、酸锰软锰矿主要成分为MnO2，并含有少量Fe2O3、Al2O3、MgO、SiO2等杂质。工业上制备硫酸锰晶体（MnSO4nH2O）的流程如图所示：已知：SiO2不溶于水，也不溶于硫酸FeSO4容易被H2O2转化为Fe2（ SO4）3。3MnO2+2Fe+6H2SO43MnSO4+Fe（SO4）3+6H2O 不同金属离子沉淀的pH值物质Fe（OH）3Fe（OH）2Al（OH）3Mn（OH）2开始沉淀1.56.53.37.7沉淀完全3.79.75.29.8第一步充分反应后，所得浸出液中的主要金属阳离子有 。加碳酸钙的目的是通过调控溶液pH值以除去Fe3+、Al3+，则需要控制溶液的pH值范围是 。
4、用MnF2进行深度除杂过程中发生反应的化学方程式是 。从滤液中获得硫酸锰晶体的方法是 ，并趁热过滤。（2）实验室制备硫酸锰实验室可利用MnO2和SO2制备硫酸锰，反应装置如图所示：请写出装置中反应的化学方程式 。装置中用“多孔球泡”的作用是 。装置中MnO2和SO2反应的温度需控制在90100，适宜的加热方式为 。装置的作用是 。4基地建设和维持基地运转需要大量有机合成材料。铝氢化钠（NaAlH4）是有机合成的一种重要试剂，其制备路线如图1所示：已知：AlCl3的沸点为178，在潮湿的空气中易与水反应。NaH为白色晶体，难溶于有机溶剂。NaAlH4与水反应的化学方程式为：NaAlH4+2H2O
5、NaAlO2+4H2（1）项目组利用图2装置制备无水AlCl3装置A的作用是制备氯气，其中M仪器的名称为 ，检验装置A气密性的操作是 。装置F的作用是除去氯气中的HCl，请按气流方向连接各仪器接口，顺序为：a bc 。（填接口字母）点燃B处酒精灯之前需 。（2）AlCl3与NaH反应时，需先将AlCl3溶于有机溶剂，再将得到的有机溶液滴加到NaH粉末中，此反应中NaH的转化率较低，其原因可能是 。（3）为分析铝氢化钠样品的纯度，项目组设计如图3四种装置，通过测量样品与水反应生成氢气的体积来实现目的（假设杂质不参与反应）。从简约性、准确性考虑，最适宜的装置是 （填编号）。铝氢化钠与水完全反应，冷
6、却至室温的标志是： 。5在火星开展探索过程中，项目组意外地发现了某含铜矿物，处理后得到了硫酸铜溶液。通过分析溶液中硫酸铜的浓度可以获取有关该矿物的数据，为此项目组设计了如下方案。1.实验原理：CuSO4+2NaOHCu（OH）2+Na2SO4实验步骤：（1）判断Cu2+沉淀完全的操作为 。（2）步骤灼烧时盛装样品的仪器名称为 。（3）若步骤从烧杯中转移沉淀时未洗涤烧杯，则测得CuSO4的质量分数 （填“偏高”、“偏低”或“无影响”）。2.制备Cu（OH）2沉淀时，实验员为了缩短实验时间，将反应容器放在沸水浴中进行反应，反应出现了如下两种不同的实验现象操作现象实验一向NaOH溶液中滴加CuSO4
7、溶液黑色沉淀实验二向CuSO4溶液中滴加NaOH溶液蓝色沉淀（4）实验员甲认为实验一中产生的黑色沉淀是 （填化学式）。为验证推测结是否正确、甲将黑色沉淀过滤、洗涤、干燥后称得质量为ag，并按照如图2所示装置进行实验，实验前后称得干燥管E的质量分别为bg和cg。为确保实验的准确性，甲认为应在装置A反应一段时间后再接上装置E，点燃D中的酒精灯，其理由是 。实验员乙认为甲的装置仍有不足，应在E的末端连接一个气囊，气囊的作用是： 。甲改进实验装置后完成实验，则a、b、c满足关系式： ，则证明甲对黑色沉淀的推测是对的。（5）经查阅，乙认为实验二中生成的蓝色沉淀不是Cu（OH）2，而是碱式硫酸铜Cu2（O
8、H）2SO4。已知碱式硫酸铜难溶于水，可溶于酸。请设计实验验证该蓝色沉淀含有SO42： （可能用到的原子量：H1 O16 Na23 Mg24 Al27 S32 Fe56 Cu64 Ag108）6火星古称荧惑，因其表面存在大量的赤铁矿（Fe2O3）而呈红色，荧荧似火。对人类文明来说铁是最重要的金属材料，火星表面的铁矿为我们在火星建立基地提供了物质基础。1.赤铁矿是钢铁冶炼最常见的原料（1）赤铁矿炼铁的基本原理（以方程式表示）： 。（2）赤铁矿中含有MgO、Al2O3等杂质。取赤铁矿样品20g，加入过量的质量分数为9.8%的稀硫酸500g，使Fe2O3、MgO、Al2O3充分反应（假设其它杂质不反
9、应），过滤，然后在滤液中缓慢加入NaOH溶液直至沉淀量达到最大，共消耗NaOH溶液200g，则该 NaOH溶液的质量分数为 。（3）为探究炼得的铁的性质，向一定量AgNO3和 Fe（NO3）3的混合溶液中不断加入铁粉，充分反应后，所得溶液的质量与加入铁粉的质量关系如图甲所示。b点对应溶液中溶质为 ，b点到c点的过程中发生反应的化学方程式为： 。2.项目组计划将处理过的炼铁废水用作生活用水，必须检测水中各污染物的含量，其中铁元素的总含量不能超过0.3mg/L。在特定pH范围内，Fe2+可与邻二氮菲形成稳定的橙红色物质而不受其它离子的干扰，该橙红色物质对某种光有很强的吸收，因此铁元素总含量可使用分
10、光光度法检测。分光光度法的原理是溶液中的某些物质对特定光的吸收程度与该物质的浓度存在定量关系，可用以下函数表示：ykx（k为常数）（4）废水中的铁元素以Fe2+和 Fe3+的形式存在，而Fe3+不能以上述原理测定。为用上述原理测定废水样品中的铁元素含量，以下哪些处理是错误的？ （填字母）A.将Fe3+转化为Fe2+B.将Fe3+转化为无色物质（不改变价态）C.调节并稳定溶液的pH值D.将Fe3+转化为沉淀（5）分光光度法的简要操作步骤如下：绘制标准曲线配制编号为0、1、2、3、4、5的六份100mLFe2+标准样品，其中的Fe2+浓度分别为0、0.2、0.4、0.6、0.8、1.0mg/L，同时在配制的过程中分别加入了等量处理试剂。0号标准样品的作用是空白对照，以消除测定试样时加入的预处理试剂对吸光度的干扰。在分光光度计中测得标准样品对同一种光的吸光度如表所示：编号012345Fe2+浓度（mg/L）00.20.40.60.81.0吸光度0.0070.0460.0870.1220.1660.203请在图乙作图区描点画出吸光度浓度曲线，并写出吸光度y与Fe2+浓度的关系式： 。检测试样取50mL待测废水样品，经同样的处理后配成100mL的溶液，用同样的方法测得吸光度为0.050（已消去其它物质的吸光干扰），则该样品铁含量为 mg/L。
