烟台市2022-2023学年高二下学期7月期末考试
化学
注意事项:
1.答卷前,考生务必将自己的姓名、考生号等填写在答题卡和试卷指定位置。
2.回答选择题时,选出每小题答案后,用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其他答案标号。回答非选择题时,将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。
3.考试结束后,将本试卷和答题卡一并交回。
可能用到的相对原子质量:H1 N14 O16 Na23 S32 V51
一、选择题:本题共10小题,每小题2分,共20分。每小题只有一个选项符合题目要求。
1. 化学与生活、生产息息相关。下列说法正确的是
A. 古陶瓷修复所用的熟石膏,其成分为Ca(OH)2
B. 青瓷是我国传统瓷器的一种,其色调主要与铁元素有关
C. 维生素C可用作水果罐头的抗氧化剂是由于其难以被氧化
D. SO2漂白草帽和O3漂白纸浆,二者的漂白原理相同
2. 实验室将粗盐提纯并配制的NaCl溶液。下列仪器中必须用到的有
①酒精灯②坩埚③温度计④分液漏斗⑤玻璃棒⑥胶头滴管⑦滴定管⑧天平
A. ①⑤⑥⑧ B. ③④⑥⑧ C. ①②③⑦ D. ④⑤⑥⑧
3. 下列说法错误的是
A. HClO是弱酸,但NaClO是强电解质
B. Fe(OH)3胶体遇氢碘酸先聚沉后溶解,并伴有氧化还原反应发生
C. Zn与浓硫酸和稀硫酸反应时,硫酸均体现酸性和氧化性
D. 由可知ClO2为酸性氧化物
4. 下列实验装置能达到实验目的的是
A. 甲:除去SO2中的HCl B. 乙:验证反应有CO2生成
C. 丙:进行钠的燃烧反应 D. 丁:制备Fe(OH)2
5. 下列离子方程式正确的是
A. Na2S溶液久置出现浑浊:
B. 向HClO溶液中滴加少量Na2CO3溶液:
C. 将足量CO2通入饱和氨盐水中制小苏打:
D. 向草酸溶液中滴入酸性KMnO4溶液:
6. NA为阿伏伽德罗常数的值,下列说法错误的是
A. 1LpH=1的H2SO4溶液中H+的数目为0.1NA
B. 常温常压下,1个CO2分子体积大于
C. 浓硝酸热分解生成NO2、N2O4共23g时,转移电子数为
D. 0.1molNH3溶于水得到的溶液中,NH3·H2O和的总数小于
7. 下列各组离子在给定溶液中能大量共存的是
A. pH=1的盐酸中:
B. 澄清透明的溶液中:
C. 弱碱性溶液中:
D. 的Na2CO3溶液中:
8. 实验室利用Na2O2和NO制备少量NaNO2的装置如图所示,已知:NaNO2易被空气氧化。下列说法错误的是
A. ②中盛放的试剂可以是稀硫酸
B. 若撤去③和⑤,会导致产品中混有NaOH杂质
C. 生成NaNO2的反应中Na2O2既作氧化剂又作还原剂
D. ⑥中FeSO4溶液的作用是吸收尾气
9. 从含有KI、KNO3等成分的工业废水中回收I2和KNO3,其流程如下:
下列说法错误的是
A. 流程中至少发生了5个氧化还原反应
B. 步骤1中应将无机相从分液漏斗下端放出
C. 步骤3需使用蒸馏烧瓶、温度计、冷凝管
D. 步骤4蒸发浓缩、降温结晶、过滤
10. 实验室分别进行如下实验:①向蓝色VOSO4溶液中滴加酸性KMnO4溶液,溶液由蓝色变为淡黄色();②向(VO2)2SO4溶液中滴加浓盐酸,产生黄绿色气体,溶液变蓝。下列说法正确的是
A. ①中还原剂与氧化剂物质的量之比为1∶5
B. ②中每生成标准状况下11.2L气体,转移1mol电子
C. 由①②可知,酸性条件下氧化性:
D. 向(VO2)2SO4溶液中滴加FeI2溶液发生反应
二、选择题:本题共5小题,每小题4分,共20分。每小题有一个或两个选项符合题目要求,全部选对得4分,选对但不全的得2分,有选错的得0分。
11. 根据下列实验操作和现象所得结论正确的是
选项 实验操作和现象 结论
A 取少许Na2SO3粉末加水溶解,加入硝酸酸化的BaCl2溶液,产生白色沉淀 Na2SO3已变质
B 向KI溶液中持续通入Cl2,发现溶液先由无色变为棕黄色,一段时间后褪色 Cl2有氧化性和漂白性
C 向某盐溶液中加入浓NaOH溶液,加热,产生能使湿润的红色石蕊试纸变蓝的气体 溶液中含有
D 常温下将铁片分别插入稀硝酸和浓硝酸中,前者产生无色气体,后者无明显现象 稀硝酸的氧化性比浓硝酸强
A. A B. B C. C D. D
12. 纳米铁粉具有较强的还原性和吸附性,能被水体中的O2氧化。利用纳米铁粉去除水体中Cr(Ⅵ)的反应机理如图所示。下列说法错误的是
A. Cr参与的反应一定有电子转移
B. 向水体中通入N2,可提高Cr的去除率
C. 处理的Cr(Ⅵ)与消耗的Fe的物质的量之比为2∶3
D. 铁粉处理成纳米铁粉有利于提高Cr的处理效率
13. 以铬铁矿(FeCr2O4,含Fe、Mg、Si氧化物等杂质)为主要原料制备红矾钠(Na2Cr2O7·2H2O)的工艺流程如下。下列说法错误的是
A. “浸取”时主要反应的离子方程式:
B. “酸化”的目的是将转化为
C. “蒸发结晶”得到的副产品为Na2SO4
D. 将母液导入“酸化”操作中可实现循环利用
14. 将1.95gNa2O2加入水中,反应后配成50mL溶液A,进行如下实验。下列说法错误的是
编号 ① ② ③ ④
操作
现象 溶液变红色,20秒后褪色 ⅰ.产生大量使带火星的木条复燃的气体 ⅱ.溶液变红色,10分钟后褪色 ⅰ.溶液变红色,10分钟后溶液褪色 ⅱ.溶液变红色 溶液变红色,2小时后无明显变化
A. 由实验可知,Na2O2与水反应有H2O2生成
B. ②、③溶液褪色与浓度较大有关
C. 若向①褪色后的溶液中滴加5滴盐酸,溶液将变红
D. 若向④中继续滴加盐酸或溶液,溶液均可能褪色
15. 某小组进行如下实验,下列说法错误的是
反应原理: ①(慢反应) ②(慢反应) ③(快反应)
实验现象:开始无明显现象,一段时间后,溶液突然变蓝色
A 该实验条件下,还原性:
B. 向含有淀粉的KIO3溶液中滴加NaHSO3溶液,现象与上述实验相同
C. 溶液变蓝时,加入KIO3的总量一定大于0.01mol
D. 当溶液中时,溶液中的氧化产物为0.032mol
三、非选择题:本题共5小题,共60分。
16. 氯及其化合物广泛应用于杀菌、消毒及化工领域,回答下列问题:
(1)某品牌漂白粉的化学式为,用Cl2和石灰乳制备该漂白粉的化学方程式为_____。利用该漂白粉溶液脱除工厂烟气中的氮氧化物,吸收NO后溶液的碱性_____(填“增强”“减弱”或“不变”)。
(2)已知Cl2与碱反应放热且在较高温度下反应生成氯酸盐。实验室用图1装置(夹持仪器略)制取少量漂白粉,发现制得的产品有效成分含量偏低。该装置存在_____处缺陷。
(3)NaClO可将废水中的氨氮(等)氧化为N2除去。已知:HClO的氧化性比NaClO强:NH3比更易被氧化。
①某工厂产生的废水中氨氮浓度(以NH3计)及国家允许的排放标准如下表:
项目 废水水质 国家排放标准
氨氮() 1750 ≤50
现用NaClO处理50m3这种氨氮废水,理论上至少需要NaClO_____mol。
②用NaClO处理氨氮废水,pH对氨氮去除率的影响如图2.pH<8时,氨氮去除率随pH的减小而降低的原因是_____。
③将一定量的氨氮废水与不同量的NaClO混合,测得溶液中氨氮去除率、总氮(溶液中所有可溶性的含氮化合物中氮元素的总量)去除率与NaClO投入量(用x表示)的关系如图3所示。当x(NaClO)>x1时,水体中总氮去除率下降,可能的原因是_____。
17. 连二亚硫酸钠(Na2S2O4)易溶于水、不溶于甲醇,在空气中易被氧化。实验室制备Na2S2O4的装置及操作如下:
ⅰ.检查装置气密性并加入试剂;
ⅱ.打开K1通入N2,一段时间后关闭K1;
ⅲ.打开K2通入SO2,控温70℃,边搅拌边滴加NaOH溶液;
ⅳ.当有大量晶体析出时,关闭K2和K3并停止加热,打开K1通入N2;
ⅴ.将混合液冷却至40~50℃,过滤、洗涤、干燥,收集产品。
回答下列问题:
(1)仪器a的名称是_____;装置b可用下图_____(填标号)代替。
(2)用80%甲醇水溶液而不用蒸馏水作反应介质的原因是_____;步骤ⅱ和步骤ⅳ通N2的目的_____(填“相同”或“不同”)。
(3)步骤ⅲ生成Na2S2O4的同时产生CO2,反应的化学方程式为_____。
(4)产品中质量分数的测定:称取2.0g样品溶于去氧冷水中配成100mL溶液,取酸性KMnO4溶液30.00mL于锥形瓶中,加入过量KI溶液,充分反应后,用样品溶液滴定,达到终点时消耗样品溶液25.00mL。
已知:;。
Na2S2O4的纯度为_____(杂质不参与反应,不考虑空气的干扰)。若滴定过程中,锥形瓶内液体溅出,测得结果_____(填“偏大”“偏小”或“无影响”)。
18. 五氧化二钒在冶金、化工等领域有重要应用。实验室以含钒矿渣(主要成分为FeO·V2O3、V2O5,含少量SiO2杂质)为原料制备V2O5的主要流程如下:
已知:ⅰ.钒有多种价态,其中+5价最稳定。
ⅱ.
回答下列问题:
(1)“高温氧化”过程中消耗1molKClO3转移6mol电子,该反应的化学方程式为_____。滤渣的主要成分为_____。
(2)“除铁”时,萃取剂(HA)萃取的原理为:。的萃取率与pH的关系如图所示。,萃取率下降的原因是_____。
(3)“沉钒”过程中主要反应的离子方程式为_____。
(4)研究表明“焙烧”过程分为三步,每一步产生NH3和H2O(g)的物质的量之比分别为2∶1、3∶1、x。取70.20gNH4VO3固体进行热重分析,剩余固体质量与温度的关系如图所示。图中m=_____;分解过程最后一步产生的NH3和H2O(g)的物质的量之比x=_____。
19. 氨基钠(NaNH2)是重要的化学试剂,实验室用下图装置(夹持、搅拌、尾气处理装置已省略)制备,其中Fe(NO3)3·9H2O为反应的催化剂。已知:NaNH2几乎不溶于液氨,易与水、氧气等反应。回答下列问题:
(1)工业合成氨以粗氮(含CO2、CO、O2杂质)为原料制备。已知:醋酸二氨合亚铜溶液能吸收CO,但易被O2氧化,失去吸收CO的能力;连苯三酚碱性溶液能定量吸收O2.粗氮“净化”时,需要通过足量的下列试剂,试剂的先后顺序为_____(填序号)。
a.碱石灰 b.连苯三酚碱性溶液 c.醋酸二氨合亚铜溶液
(2)实验室制NH3的发生装置,可选择下列装置_____(填序号),其反应的化学方程式为_____。
(3)制得NaNH2的化学方程式为_____。若缺少装置B,可能引起的后果是_____。
(4)加钠粒前,需先用氨气排尽装置中的空气,判断空气已经排尽的方法为_____。
(5)为测定NaNH2的纯度,按如图装置进行实验(产品所含杂质与水反应不生成气体)。取mg产品,用注射器向试管中缓慢加水至恰好完全反应,G中液面从V1mL变为V2mL(已知V2>V1,数据已折合为标准状况),若忽略固体体积,则产品纯度为_____;若读取V2时,G中液面低于漏斗侧液面,则NaNH2纯度的测定值将_____(填“偏大”“偏小”或“不变”)。
20. FeCl3是高效廉价絮凝剂。某实验小组开展与FeCl3相关的系列实验。回答下列问题:
(1)FeCl3溶于水能产生胶体从而具有净水作用,产生胶体的离子方程式为_____。该胶体的胶粒结构如图所示,该胶体可以除去废水中的含砷微粒是_____(填或)。
(2)向溶液中滴加几滴溶液,溶液变红;再加入过量Cu粉,红色褪去,不久有白色沉淀产生。已知:CuCl和CuSCN均为难溶于水的白色固体。
①为了探究白色沉淀的成分进行如下实验。
由实验可知,白色沉淀成分是_____。
②针对的产生原因有以下猜想:
猜想1:与过量的Cu粉反应生成;
猜想2:与SCN反应生成。
设计实验证明猜想2正确_____。
(3)将足量SO2通入FeCl3溶液中,溶液迅速变为血红色,停止通入气体,将血红色溶液密闭放置5小时后,溶液变为浅绿色。
查阅资料可知,溶液中主要有两种变化,反应ⅰ:能形成一种血红色配合物(X可能为或);反应ⅱ:与SO2发生氧化还原反应。
①综上所述,化学反应速率:vⅰ_____vⅱ(填“<”或“>”,下同),化学平衡常数:Kⅰ_____Kⅱ。
②为探究血红色物质产生的主要原因,进行如下实验:
向的FeCl3溶液中,加入浓度相同的Na2SO3溶液V1mL、NaHSO3溶液V2mL混合均匀,改变V1、V2的值并维持V1+V2=25进行实验,测得混合溶液的吸光度与V2的关系如图(已知吸光度越大,溶液颜色越深)。维持V1+V2=25的目的是_____;FeCl3溶液与SO2反应生成血红色物质的离子方程式为_____。
烟台市2022-2023学年高二下学期7月期末考试
化学 答案解析
注意事项:
1.答卷前,考生务必将自己的姓名、考生号等填写在答题卡和试卷指定位置。
2.回答选择题时,选出每小题答案后,用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其他答案标号。回答非选择题时,将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。
3.考试结束后,将本试卷和答题卡一并交回。
可能用到的相对原子质量:H1 N14 O16 Na23 S32 V51
一、选择题:本题共10小题,每小题2分,共20分。每小题只有一个选项符合题目要求。
1. 化学与生活、生产息息相关。下列说法正确的是
A. 古陶瓷修复所用的熟石膏,其成分为Ca(OH)2
B. 青瓷是我国传统瓷器的一种,其色调主要与铁元素有关
C. 维生素C可用作水果罐头的抗氧化剂是由于其难以被氧化
D. SO2漂白草帽和O3漂白纸浆,二者的漂白原理相同
【答案】A
【解析】
【详解】A.熟石膏的成分为CaSO4·H2O,故A错误;
B.青瓷的色调主要与铁元素有关,B正确;
C.维生素C可用作水果罐头的抗氧化剂是由于其容易被氧化,从而防止食品被氧气氧化变质,故C错误;
D.SO2漂白草帽的原理是与有色物质结合生成不稳定的无色物质,O3漂白纸浆的原理是其强氧化性将有色物质氧化为无色物质,二者的漂白原理不同,故D错误。
答案为:A。
2. 实验室将粗盐提纯并配制的NaCl溶液。下列仪器中必须用到的有
①酒精灯②坩埚③温度计④分液漏斗⑤玻璃棒⑥胶头滴管⑦滴定管⑧天平
A. ①⑤⑥⑧ B. ③④⑥⑧ C. ①②③⑦ D. ④⑤⑥⑧
【答案】A
【解析】
【详解】实验室将粗盐提纯时,需要将其溶于一定量的水中,然后将其中的硫酸根离子、钙离子、镁离子依次用稍过量的氯化钡溶液、碳酸钠溶液和氢氧化钠溶液除去,该过程中有过滤操作,需要用到烧杯、漏斗和玻璃棒;将所得滤液加适量盐酸酸化后蒸发结晶得到较纯的食盐,该过程要用到蒸发皿和酒精灯;用提纯后得到的精盐配制溶液的基本步骤有称量、溶解、转移、洗涤、定容、摇匀等操作,需要用到天平、容量瓶、烧杯、玻璃棒、胶头滴管等。综上所述,本实验必须用到的有①酒精灯、⑤玻璃棒、⑥胶头滴管、⑧天平,因此本题选A。
3. 下列说法错误是
A. HClO是弱酸,但NaClO是强电解质
B. Fe(OH)3胶体遇氢碘酸先聚沉后溶解,并伴有氧化还原反应发生
C. Zn与浓硫酸和稀硫酸反应时,硫酸均体现酸性和氧化性
D. 由可知ClO2为酸性氧化物
【答案】D
【解析】
【详解】A.HClO是常见的一元弱酸,在水中不能完全电离,但NaClO属于盐,它在水中或熔融状态下均可以完全电离,属于强电解质,A不符合题意;
B.Fe(OH)3胶体遇强电解质HI后先发生聚沉,由于HI为还原性酸,二者会发生氧化还原反应,方程式为:,B不符合题意;
C.Zn与稀硫酸反应可生成ZnSO4和H2,稀硫酸中氢元素化合价降为零价,体现了稀硫酸的氧化性,ZnSO4中硫元素的化合价不变,体现了稀硫酸的酸性;Zn与浓硫酸反应生成ZnSO4、SO2和H2O,浓硫酸中氢元素化合价不变,硫元素一部分化合价降低,一部分化合价不变,浓硫酸既体现氧化性又体现酸性,C不符合题意;
D.与碱反应生成盐和水的氧化物为酸性氧化物,反应过程中不涉及化合价变化,由于与反应生成了两种盐,且氯元素化合价发生了变化,ClO2不属于酸性氧化物,D符合题意;
故选D。
4. 下列实验装置能达到实验目的的是
A. 甲:除去SO2中的HCl B. 乙:验证反应有CO2生成
C. 丙:进行钠的燃烧反应 D. 丁:制备Fe(OH)2
【答案】D
【解析】
【详解】A.SO2在饱和溶液中溶解度低,且可发生反应NaHSO3+HCl=NaCl+H2O+SO2↑,所以饱和溶液可用于除去SO2中的HCl,不能用亚硫酸钠溶液,两者均和亚硫酸钠反应,选项A不能达到实验目的;
B.浓硫酸与碳在加热条件下生成二氧化硫和二氧化碳,二氧化硫通入石灰水中也会出现浑浊,选项B不能达到实验目的;
C.钠的燃烧在坩埚中进行,选项C不能达到实验目的;
D.首先稀硫酸和铁生成硫酸亚铁和氢气,氢气排净装置中空气,再通过止水夹使生成的硫酸亚铁进入氢氧化钠溶液,反应生成氢氧化亚铁沉淀,选项D能达到实验目的;
答案选D。
5. 下列离子方程式正确的是
A. Na2S溶液久置出现浑浊:
B. 向HClO溶液中滴加少量Na2CO3溶液:
C. 将足量CO2通入饱和氨盐水中制小苏打:
D. 向草酸溶液中滴入酸性KMnO4溶液:
【答案】A
【解析】
【详解】A.Na2S溶液久置出现浑浊的原因是溶液中的S2-被空气中的氧气氧化成了硫单质,A正确;
B.由于酸性: > >,与反应只能生成和,不然会违背“以强酸制弱酸”规律,B错误;
C.将足量CO2通入饱和氨盐水,生成的小苏打因溶解度小而析出,正确的离子方程式应为:,C错误;
D.草酸是弱电解质,书写离子方程式时不能拆成离子;生成的二氧化碳是气体,应标气体符号,D错误;
故选A。
6. NA为阿伏伽德罗常数的值,下列说法错误的是
A. 1LpH=1的H2SO4溶液中H+的数目为0.1NA
B. 常温常压下,1个CO2分子的体积大于
C. 浓硝酸热分解生成NO2、N2O4共23g时,转移电子数为
D. 0.1molNH3溶于水得到的溶液中,NH3·H2O和的总数小于
【答案】B
【解析】
【详解】A.1LpH=1的H2SO4溶液中,n(H+)=,则H+的数目为0.1NA,故A正确;
B.标况下,1mol CO2分子的体积为22.4L,1molCO2分子有个 CO2分子,由于分子与分子之间有间隙,因此1个CO2分子的体积小于,温度升高,分子间距离增大,但单个分子的体积基本不变,故B错误;
C.NO2、N2O4的混合物通式可表示为(NO2)n,NO2、N2O4的化合价都为+4价,浓硝酸热分解生成NO2、N2O4共23g时,转移电子数为,故C正确;
D.0.1molNH3溶于水得到的溶液中,根据元素守恒,n(NH3)+n(NH3·H2O)+n()=0.1mol,故NH3·H2O和的总数小于,故D正确。
答案为:B。
7. 下列各组离子在给定溶液中能大量共存的是
A. pH=1的盐酸中:
B. 澄清透明的溶液中:
C. 弱碱性溶液中:
D. 的Na2CO3溶液中:
【答案】C
【解析】
【详解】A.pH=1的盐酸溶液中,ClO-和氢离子不能大量共存,A错误;
B.澄清透明的溶液中,Fe3+与SCN-反应生成络合物Fe(SCN)3,两者不能大量共存,B错误;
C.弱碱性溶液中,选项中的四种离子相互之间不反应,能大量共存,C正确;
D.0.1mol/L的碳酸钠溶液中,碳酸根离子和铝离子能发生双水解反应而不能大量共存,D错误;
故答案选C。
8. 实验室利用Na2O2和NO制备少量NaNO2的装置如图所示,已知:NaNO2易被空气氧化。下列说法错误的是
A. ②中盛放的试剂可以是稀硫酸
B. 若撤去③和⑤,会导致产品中混有NaOH杂质
C. 生成NaNO2的反应中Na2O2既作氧化剂又作还原剂
D. ⑥中FeSO4溶液的作用是吸收尾气
【答案】C
【解析】
【分析】铜和浓硝酸在三颈烧瓶中反应生成NO2,NO2进入②中与盛放的水溶液反应后生成NO,NO气体经③干燥后进入④中与Na2O2反应生成NaNO2,最后用FeSO4溶液吸收多余的NO,防止污染大气。
【详解】A.②的目的是将铜和浓硝酸反应生成的NO2转化成NO,发生的反应为:3NO2+H2O= 2HNO3+NO,由于稀硫酸中含有水且不会与铜发生反应,②中可以盛放稀硫酸,A不符合题意;
B.③和⑤均为干燥装置,防止水蒸气进入④中和Na2O2反应生成NaOH杂质,B不符合题意;
C.④中发生的反应为:Na2O2 + 2NO=2NaNO2,由于Na2O2中负一价的氧元素全被还原为负二价,Na2O2只作氧化剂,C符合题意;
D.NO和FeSO4溶液可反应生成Fe(NO)SO4,可用FeSO4溶液吸收NO尾气,D不符合题意;
故选C。
9. 从含有KI、KNO3等成分的工业废水中回收I2和KNO3,其流程如下:
下列说法错误的是
A. 流程中至少发生了5个氧化还原反应
B. 步骤1中应将无机相从分液漏斗下端放出
C. 步骤3需使用蒸馏烧瓶、温度计、冷凝管
D. 步骤4为蒸发浓缩、降温结晶、过滤
【答案】A
【解析】
【分析】向废水中加入过量的氯气、苯,氯气将碘离子氧化为碘单质,苯将碘单质萃取进入有机相中,分液得到有机相和无机相,向有机相中加入浓氢氧化钠溶液,碘单质与氢氧化钠反应生成碘化钠和次碘酸钠,分液后,向含碘盐中加入45%硫酸,酸性条件下,碘离子和次碘酸根离子发生归中反应生成碘单质;无机相为硝酸钾和氯化钾的混合溶液,通过蒸发浓缩、冷却结晶、洗涤、干燥得到硝酸钾晶体。
【详解】A.结合以上分析,流程中至少发生了3个氧化还原反应,故A错误;
B.苯的密度小于水的密度,有机相在上层,步骤1中应将无机相从分液漏斗下端放出,故B正确;
C.步骤3为蒸馏操作,需使用蒸馏烧瓶、温度计、冷凝管,故C正确;
D.硝酸钾的溶解度随温变变化较大,氯化钾溶解度对温度变化不大,采用降温结晶方式获得硝酸钾,步骤4为蒸发浓缩、降温结晶、过滤,故D正确。
答案为:A。
10. 实验室分别进行如下实验:①向蓝色的VOSO4溶液中滴加酸性KMnO4溶液,溶液由蓝色变为淡黄色();②向(VO2)2SO4溶液中滴加浓盐酸,产生黄绿色气体,溶液变蓝。下列说法正确的是
A. ①中还原剂与氧化剂物质的量之比为1∶5
B. ②中每生成标准状况下11.2L气体,转移1mol电子
C. 由①②可知,酸性条件下氧化性:
D. 向(VO2)2SO4溶液中滴加FeI2溶液发生反应
【答案】B
【解析】
【详解】A.向VOSO4溶液中滴加酸性KMnO4溶液,溶液由蓝色变为淡黄色,说明酸性环境下高锰酸根将VO2+氧化为,高锰酸根被还原成Mn2+,由电子守恒可知存在KMnO4 ~ 5VOSO4 ~ 5e-,则①中氧化剂与还原剂物质的量之比为1:5,A项错误;
B.向(VO2)2SO4溶液中滴加浓盐酸,产生黄绿色气体,溶液变蓝,说明浓盐酸能把还原为VO2+,Cl-失去电子生成氯气,由电子、电荷及原子守恒可知离子方程式为:2+4H++2Cl-= 2VO2++Cl2↑+2H2O,标准状况下11.2L气体为0.5mol,故转移1mol电子,B项正确;
C.氧化剂的氧化性大于氧化产物的氧化性,则由①可知,氧化性: MnO>, 由②可知,氧化性:> Cl2,所以酸性条件下氧化性MnO>>Cl2,C项错误;
D.具有较强的氧化性,(VO2)2SO4溶液中滴加FeI2会发生氧化还原反应,则被还原为VO2+,Fe2+被氧化为Fe3+,I-被氧化为I2,D项错误;
故答案选B。
二、选择题:本题共5小题,每小题4分,共20分。每小题有一个或两个选项符合题目要求,全部选对得4分,选对但不全的得2分,有选错的得0分。
11. 根据下列实验操作和现象所得结论正确的是
选项 实验操作和现象 结论
A 取少许Na2SO3粉末加水溶解,加入硝酸酸化的BaCl2溶液,产生白色沉淀 Na2SO3已变质
B 向KI溶液中持续通入Cl2,发现溶液先由无色变为棕黄色,一段时间后褪色 Cl2有氧化性和漂白性
C 向某盐溶液中加入浓NaOH溶液,加热,产生能使湿润的红色石蕊试纸变蓝的气体 溶液中含有
D 常温下将铁片分别插入稀硝酸和浓硝酸中,前者产生无色气体,后者无明显现象 稀硝酸的氧化性比浓硝酸强
A. A B. B C. C D. D
【答案】C
【解析】
【详解】A.硝酸会直接将亚硫酸钠氧化成硫酸钠,不能证明其已变质,应该用盐酸酸化的氯化钡溶液,A错误;
B.由无色变为棕黄色是因为氯气将KI氧化成碘单质,一段时间后褪色的原因是氯气又将I2氧化成HIO3,与漂白性无关,更何况漂白是针对有机色素而言的,B错误;
C.向某盐溶液中加入浓NaOH溶液,加热,产生能使湿润的红色石蕊试纸变蓝的气体,说明此气体是氨气,能证明溶液中含有,C正确;
D.铁片插入浓硝酸中无现象的原因是铁片和浓硝酸发生了钝化,表面生成致密的氧化物保护膜,阻止反应进一步发生,不能证明稀硝酸的氧化性比浓硝酸强,D错误;
故选C。
12. 纳米铁粉具有较强的还原性和吸附性,能被水体中的O2氧化。利用纳米铁粉去除水体中Cr(Ⅵ)的反应机理如图所示。下列说法错误的是
A. Cr参与的反应一定有电子转移
B. 向水体中通入N2,可提高Cr的去除率
C. 处理的Cr(Ⅵ)与消耗的Fe的物质的量之比为2∶3
D. 铁粉处理成纳米铁粉有利于提高Cr的处理效率
【答案】A
【解析】
【详解】A.结合题干物质转化图,Cr3+与OH-结合生成Cr(OH)3时,没有电子转移,故A错误;
B.向水体中通入N2,可减少水体中的氧气含量,减少纳米铁粉被氧化,提高Cr的去除率,故B正确;
C.根据转化信息,Cr(Ⅵ)被还原为+3价,Fe被氧化为+3价,故处理的Cr(Ⅵ)与消耗的Fe的物质的量之比为2∶3,故C正确;
D.铁粉处理成纳米铁粉,纳米铁粉的吸附性更强,反应速率更快,有利于提高Cr的处理效率,故D正确。
答案为:A。
13. 以铬铁矿(FeCr2O4,含Fe、Mg、Si氧化物等杂质)为主要原料制备红矾钠(Na2Cr2O7·2H2O)工艺流程如下。下列说法错误的是
A. “浸取”时主要反应的离子方程式:
B. “酸化”的目的是将转化为
C. “蒸发结晶”得到的副产品为Na2SO4
D. 将母液导入“酸化”操作中可实现循环利用
【答案】A
【解析】
【分析】“浸取”时,FeCr2O4被氧化为,杂质Fe、Mg的氧化物及Fe(OH)3出现在滤渣1中,Si的氧化物转化成,然后加入硫酸进行中和,转化为,形成H2SiO3沉淀出现在滤渣2中,经酸化后得到的溶液中有H2SO4、Na2SO4、,“蒸发结晶”得到副产品Na2SO4,最后冷却结晶得到产品红矾钠。
【详解】A.“浸取”时发生氧化还原反应,过氧化氢将铬铁矿中正二价的铁元素氧化为,将铬元素由正三价氧化为正六价,由于浸取液为碱性,最终被转化为Fe(OH)3沉淀,A符合题意;
B.由流程图知,“酸化”前铬元素以形式存在,“酸化”后铬元素的存在形式为,故“酸化”的目的是将转化为,B不符合题意;
C.“酸化”后的溶液中有H2SO4、Na2SO4、,“蒸发结晶”可得到副产品Na2SO4,C不符合题意;
D.母液中含有硫酸和少量,可导入“酸化”操作中实现循环利用,D不符合题意;
故选A。
14. 将1.95gNa2O2加入水中,反应后配成50mL溶液A,进行如下实验。下列说法错误的是
编号 ① ② ③ ④
操作
现象 溶液变红色,20秒后褪色 ⅰ.产生大量使带火星的木条复燃的气体 ⅱ.溶液变红色,10分钟后褪色 ⅰ.溶液变红色,10分钟后溶液褪色 ⅱ.溶液变红色 溶液变红色,2小时后无明显变化
A. 由实验可知,Na2O2与水反应有H2O2生成
B. ②、③溶液褪色与浓度较大有关
C. 若向①褪色后的溶液中滴加5滴盐酸,溶液将变红
D. 若向④中继续滴加盐酸或溶液,溶液均可能褪色
【答案】C
【解析】
【详解】A.由实验可知,滴加酚酞后溶液变红,说明有碱生成,后褪色,说明有漂白性物质生成,同时结合实验②,加入二氧化锰产生使带火星木条复燃的氧气,说明Na2O2与水反应有H2O2生成,故A正确;
B.对比②、③、④,可知溶液褪色与浓度较大有关,故B正确;
C.①中溶液褪色的主要原因为生成强氧化性的过氧化氢,将有色物质氧化为无色物质,向溶液中滴加5滴盐酸,溶液不会变红,故C错误;
D.由③、④可知,在碱溶液中酚酞变红色与OH-的浓度有关,1mol/L的氢氧化钠溶液中滴加酚酞变红,10分钟后溶液褪色,再滴加盐酸后,OH-浓度减小,溶液再次变红,对比④,可知,氢氧化钠浓度较大时,滴加酚酞先变红后褪色,若向④中继续滴加溶液,溶液可能褪色,若继续滴加盐酸,氢氧化钠浓度不断减小,当溶液呈酸性,则溶液也会褪色,故D正确。
答案为:C。
15. 某小组进行如下实验,下列说法错误的是
反应原理: ①(慢反应) ②(慢反应) ③(快反应)
实验现象:开始无明显现象,一段时间后,溶液突然变蓝色
A. 该实验条件下,还原性:
B. 向含有淀粉的KIO3溶液中滴加NaHSO3溶液,现象与上述实验相同
C. 溶液变蓝时,加入KIO3的总量一定大于0.01mol
D. 当溶液中时,溶液中的氧化产物为0.032mol
【答案】BD
【解析】
【详解】A.由反应原理中①方程式知,为还原剂,为还原产物,还原性:;由②方程式知,为还原剂,为还原产物,还原性:,故还原性:,A不符合题意;
B.向含有淀粉的KIO3溶液中滴加NaHSO3溶液,被氧化成,由于KIO3过量,且氧化性:,将转化成而非,所以反应开始时溶液就变蓝,B符合题意;
C.锥形瓶中n()=0.03mol,当加入的KIO3的量小于或等于0.01mol时,只发生反应①,没有I2生成,故当加入的KIO3的量大于0.01mol时,溶液才可能变蓝,C不符合题意;
D.有I2,说明已反应完,当溶液中时,可根据氧化还原理论写出KIO3与NaHSO3反应的离子总方程式:,参与反应的n()=0.03mol,则氧化产物n()=0.03mol,D符合题意;
故选BD。
三、非选择题:本题共5小题,共60分。
16. 氯及其化合物广泛应用于杀菌、消毒及化工领域,回答下列问题:
(1)某品牌漂白粉的化学式为,用Cl2和石灰乳制备该漂白粉的化学方程式为_____。利用该漂白粉溶液脱除工厂烟气中的氮氧化物,吸收NO后溶液的碱性_____(填“增强”“减弱”或“不变”)。
(2)已知Cl2与碱反应放热且在较高温度下反应生成氯酸盐。实验室用图1装置(夹持仪器略)制取少量漂白粉,发现制得产品有效成分含量偏低。该装置存在_____处缺陷。
(3)NaClO可将废水中的氨氮(等)氧化为N2除去。已知:HClO的氧化性比NaClO强:NH3比更易被氧化。
①某工厂产生的废水中氨氮浓度(以NH3计)及国家允许的排放标准如下表:
项目 废水水质 国家排放标准
氨氮() 1750 ≤50
现用NaClO处理50m3这种氨氮废水,理论上至少需要NaClO_____mol。
②用NaClO处理氨氮废水,pH对氨氮去除率的影响如图2.pH<8时,氨氮去除率随pH的减小而降低的原因是_____。
③将一定量的氨氮废水与不同量的NaClO混合,测得溶液中氨氮去除率、总氮(溶液中所有可溶性的含氮化合物中氮元素的总量)去除率与NaClO投入量(用x表示)的关系如图3所示。当x(NaClO)>x1时,水体中总氮去除率下降,可能的原因是_____。
【答案】(1) ①. 3Cl2+4Ca(OH)2+H2O=Ca(OH)2·3CaCl(ClO)·4H2O ②. 减弱
(2)2 (3) ①. 7500 ②. pH较小,NH3转化为较难除去 ③. 有部分氨氮被氧化为等可溶性离子留在废水中
【解析】
【分析】利用氯气与石灰乳反应制漂白粉;浓盐酸与氯酸钾反应制备氯气,利用多孔球泡通入氯气增大接触面积,与石灰浆作用,在搅拌下反应制漂白粉,利用氢氧化钠溶液吸收未反应的氯气,以免污染空气;
【小问1详解】
某品牌漂白粉的化学式为,用Cl2和石灰乳制备该漂白粉的化学方程式为3Cl2+4Ca(OH)2+H2O=Ca(OH)2·3CaCl(ClO)·4H2O;
利用该漂白粉溶液脱除工厂烟气中的氮氧化物,吸收NO后,发生氧化还原反应产生的酸性物质中和了氢氧化钙,溶液的碱性减弱;
【小问2详解】
该装置存在2处缺陷:①浓盐酸易挥发,制得的氯气没有除去氯化氢,与石灰乳反应,产品有效成分含量偏低;②尾气处理没有连接倒扣的漏斗,氯气与氢氧化钠溶液反应时可能会引起倒吸;
【小问3详解】
NaClO可将废水中的氨氮(等)氧化为N2除去,以NH3为例,反应为3NaClO+ 2NH3=3NaCl+ N2+3H2O,根据表中数据可知,现用NaClO处理50m3这种氨氮废水,需要处理的氨氮化物的质量为(1750-50)g/L50L=8.5g,至少需要NaClO的物质的量为=7500mol;
②用NaClO处理氨氮废水,pH对氨氮去除率的影响如图2.pH<8时,氨氮去除率随pH的减小而降低的原因是pH较小,NH3转化为较难除去;
③当x(NaClO)>x1时,水体中总氮去除率下降,可能原因是有部分氨氮被氧化为等可溶性离子留在废水中。
17. 连二亚硫酸钠(Na2S2O4)易溶于水、不溶于甲醇,在空气中易被氧化。实验室制备Na2S2O4的装置及操作如下:
ⅰ.检查装置气密性并加入试剂;
ⅱ.打开K1通入N2,一段时间后关闭K1;
ⅲ.打开K2通入SO2,控温70℃,边搅拌边滴加NaOH溶液;
ⅳ.当有大量晶体析出时,关闭K2和K3并停止加热,打开K1通入N2;
ⅴ.将混合液冷却至40~50℃,过滤、洗涤、干燥,收集产品。
回答下列问题:
(1)仪器a的名称是_____;装置b可用下图_____(填标号)代替。
(2)用80%甲醇水溶液而不用蒸馏水作反应介质的原因是_____;步骤ⅱ和步骤ⅳ通N2的目的_____(填“相同”或“不同”)。
(3)步骤ⅲ生成Na2S2O4的同时产生CO2,反应的化学方程式为_____。
(4)产品中质量分数的测定:称取2.0g样品溶于去氧冷水中配成100mL溶液,取酸性KMnO4溶液30.00mL于锥形瓶中,加入过量KI溶液,充分反应后,用样品溶液滴定,达到终点时消耗样品溶液25.00mL。
已知:;。
Na2S2O4的纯度为_____(杂质不参与反应,不考虑空气的干扰)。若滴定过程中,锥形瓶内液体溅出,测得结果_____(填“偏大”“偏小”或“无影响”)。
【答案】(1) ①. 分液漏斗 ②. B
(2) ①. 降低Na2S2O4的溶解度,利于Na2S2O4晶体的析出 ②. 不同
(3)2SO2+NaOH+HCOONa= Na2S2O4+ CO2+H2O
(4) ①. 87% ②. 偏低
【解析】
【小问1详解】
仪器a的名称是分液漏斗;装置b的作用是吸收多余的二氧化硫,同时防倒吸,B图可以达成相同目的。
答案为:分液漏斗;B。
【小问2详解】
结合题干信息,Na2S2O4不溶于甲醇,用80%甲醇水溶液,可以降低Na2S2O4在溶液中的溶解度,利于Na2S2O4晶体的析出;步骤ⅱ通氮气是排除装置中的氧气,防止氧气将Na2S2O4氧化,使产率降低,步骤ⅳ通N2是将装置中残余的二氧化硫赶入装置b中全部被吸收,故目的不同。
答案为:降低Na2S2O4在溶液中的溶解度,利于Na2S2O4晶体的析出;不同。
【小问3详解】
步骤ⅲ生成Na2S2O4的同时产生CO2,反应的化学方程式为:2SO2+NaOH+HCOONa= Na2S2O4+ CO2+H2O。
答案为:2SO2+NaOH+HCOONa= Na2S2O4+ CO2+H2O。
【小问4详解】
利用间接滴定法进行测定,根据反应原理,样品与高锰酸钾间的关系式为:,n()=,则n()=,则Na2S2O4的纯度=;若滴定过程中,锥形瓶内液体溅出,n()减少,n()测得结果偏低。
答案为:87%;偏低。
18. 五氧化二钒在冶金、化工等领域有重要应用。实验室以含钒矿渣(主要成分为FeO·V2O3、V2O5,含少量SiO2杂质)为原料制备V2O5的主要流程如下:
已知:ⅰ.钒有多种价态,其中+5价最稳定。
ⅱ.
回答下列问题:
(1)“高温氧化”过程中消耗1molKClO3转移6mol电子,该反应的化学方程式为_____。滤渣的主要成分为_____。
(2)“除铁”时,萃取剂(HA)萃取的原理为:。的萃取率与pH的关系如图所示。,萃取率下降的原因是_____。
(3)“沉钒”过程中主要反应的离子方程式为_____。
(4)研究表明“焙烧”过程分为三步,每一步产生NH3和H2O(g)的物质的量之比分别为2∶1、3∶1、x。取70.20gNH4VO3固体进行热重分析,剩余固体质量与温度的关系如图所示。图中m=_____;分解过程最后一步产生的NH3和H2O(g)的物质的量之比x=_____。
【答案】(1) ①. ②. SiO2
(2)后,溶液中氢离子浓度减小,使平衡正向移动,的萃取率下降
(3)
(4) ①. 54.6 ②. 3∶2
【解析】
【分析】含钒矿渣中加入KClO3经高温氧化后得到KCl、V2O5和Fe2O3,加硫酸浸取可得到含和的溶液,SiO2杂质因与KClO3不反应也不溶于硫酸而出现在滤渣中,再向溶液中加萃取剂将从溶液中分离出来,之后加氨水将溶液中的转化为固体,最后焙烧固体即可制备得到五氧化二钒。
【小问1详解】
由题意知,“高温氧化”过程中KClO3与FeO·V2O3发生氧化还原反应,自身被还原为KCl,化学方程式为:,SiO2杂质因与KClO3不反应也不溶于硫酸,出现在滤渣中;
【小问2详解】
后,溶液酸性减弱,碱性增强,由于氢离子浓度减小,平衡正向移动,的萃取率下降;
【小问3详解】
由流程图知,沉钒是加入氨水将溶液中的转化为沉淀,对应的化学方程式为:;
【小问4详解】
70.20gNH4VO3固体为,灼烧最终得到V2O5固体,其质量应为;0.6mol的NH4VO3可视为0.3mol的,即含0.3molV2O5、0.6molNH3、0.3molH2O,从开始焙烧到150℃,设失去2xmolNH3、xmolH2O,则17×2x+18x=70.20-62.40,解得x=0.15,即失去NH3 0.3mol、H2O 0.15mol,从150℃到180℃,设失去3ymolNH3、ymolH2O,则17×3y+18y=62.40-58.95,解得y=0.05,即失去NH3 0.15mol、H2O 0.05mol,那么从180℃到380℃,失去的n(NH3)=0.6-0.3-0.15=0.15mol,失去n(H2O)=0.3-0.15-0.05=0.10mol,物质的量之比为0.15∶0.10=3∶2。
19. 氨基钠(NaNH2)是重要的化学试剂,实验室用下图装置(夹持、搅拌、尾气处理装置已省略)制备,其中Fe(NO3)3·9H2O为反应的催化剂。已知:NaNH2几乎不溶于液氨,易与水、氧气等反应。回答下列问题:
(1)工业合成氨以粗氮(含CO2、CO、O2杂质)为原料制备。已知:醋酸二氨合亚铜溶液能吸收CO,但易被O2氧化,失去吸收CO的能力;连苯三酚碱性溶液能定量吸收O2.粗氮“净化”时,需要通过足量的下列试剂,试剂的先后顺序为_____(填序号)。
a.碱石灰 b.连苯三酚碱性溶液 c.醋酸二氨合亚铜溶液
(2)实验室制NH3的发生装置,可选择下列装置_____(填序号),其反应的化学方程式为_____。
(3)制得NaNH2的化学方程式为_____。若缺少装置B,可能引起的后果是_____。
(4)加钠粒前,需先用氨气排尽装置中的空气,判断空气已经排尽的方法为_____。
(5)为测定NaNH2的纯度,按如图装置进行实验(产品所含杂质与水反应不生成气体)。取mg产品,用注射器向试管中缓慢加水至恰好完全反应,G中液面从V1mL变为V2mL(已知V2>V1,数据已折合为标准状况),若忽略固体体积,则产品纯度为_____;若读取V2时,G中液面低于漏斗侧液面,则NaNH2纯度的测定值将_____(填“偏大”“偏小”或“不变”)。
【答案】(1)bca (2) ①. B ②.
(3) ①. ②. 空气中氧气、水会进入装置A中,NaNH2会与氧气、水反应
(4)试管中加满水倒扣在水槽中,M处通入氨气,将N处排出的气体导入试管内,如试管底部出现气泡,则空气尚未排尽,如未出现气泡,则说明空气已排尽
(5) ①. ②. 偏小
【解析】
【分析】实验室常用氯化铵和氢氧化钙固体加热反应或固体氧化钙和浓氨水反应制取氨气,钠和氨气反应生成NaNH2和氢气,为了防止空气中的氧气进入到A装置,需要在B装置中加入Hg。
【小问1详解】
粗氮(含CO2、CO、O2杂质),醋酸二氨合亚铜溶液能吸收CO,但易被O2氧化,失去吸收CO的能力,故氧气在CO之前吸收,碱石灰可以吸收二氧化碳同时干燥气体,放在最后,试剂的先后顺序为:连苯三酚碱性溶液醋酸二氨合亚铜溶液碱石灰。
答案为:bca。
【小问2详解】
可选择B装置制NH3,A氯化铵受热分解成氨气和氯化氢,试管口温度降低,氨气与氯化氢可能再次生成氯化铵,堵塞导管口;B装置中,浓氨水中存在平衡:,利用生石灰与浓氨水中的水反应,释放大量的热,均利用平衡正向移动,释放出氨气,总反应为:;C反应生成的氨气极易溶于水。
答案为:B;。
【小问3详解】
氨基钠(NaNH2)是钠加入到氨气中反应得到,因此制得NaNH2的化学方程式为。NaNH2易与氧气反应,装置B主要是隔绝空气,防止空气进入到装置A中,因此若缺少装置B,可能引起的后果是空气中氧气会进入装置A中,NaNH2会与氧气反应。
答案为:;空气中氧气会进入装置A中,NaNH2会与氧气反应。
【小问4详解】
加钠粒前,需先用氨气排尽装置中的空气,利用试管中加满水倒扣在水槽中,M处通入氨气,将N处排出的气体导入试管内,如试管底部出现气泡,则空气尚未排尽,如未出现气泡,则说明空气已排尽。
答案为:试管中加满水倒扣在水槽中,M处通入氨气,将N处排出的气体导入试管内,如试管底部出现气泡,则空气尚未排尽,如未出现气泡,则说明空气已排尽。
【小问5详解】
根据题意得到关系式NaNH2~H2,G中液面从V1mL变为V2mL(已知V2>V1,数据已折合为标准状况),若忽略固体体积,则产品纯度为;若读取V2时,G中液面低于漏斗侧液面,则压缩了气体体积,导致气体体积数字偏小,则NaNH2纯度的测定值将偏小。
答案:;偏小。
20. FeCl3是高效廉价絮凝剂。某实验小组开展与FeCl3相关的系列实验。回答下列问题:
(1)FeCl3溶于水能产生胶体从而具有净水作用,产生胶体的离子方程式为_____。该胶体的胶粒结构如图所示,该胶体可以除去废水中的含砷微粒是_____(填或)。
(2)向溶液中滴加几滴溶液,溶液变红;再加入过量Cu粉,红色褪去,不久有白色沉淀产生。已知:CuCl和CuSCN均为难溶于水的白色固体。
①为了探究白色沉淀的成分进行如下实验。
由实验可知,白色沉淀的成分是_____。
②针对的产生原因有以下猜想:
猜想1:与过量的Cu粉反应生成;
猜想2:与SCN反应生成。
设计实验证明猜想2正确_____。
(3)将足量SO2通入FeCl3溶液中,溶液迅速变为血红色,停止通入气体,将血红色溶液密闭放置5小时后,溶液变为浅绿色。
查阅资料可知,溶液中主要有两种变化,反应ⅰ:能形成一种血红色配合物(X可能为或);反应ⅱ:与SO2发生氧化还原反应。
①综上所述,化学反应速率:vⅰ_____vⅱ(填“<”或“>”,下同),化学平衡常数:Kⅰ_____Kⅱ。
②为探究血红色物质产生的主要原因,进行如下实验:
向的FeCl3溶液中,加入浓度相同的Na2SO3溶液V1mL、NaHSO3溶液V2mL混合均匀,改变V1、V2的值并维持V1+V2=25进行实验,测得混合溶液的吸光度与V2的关系如图(已知吸光度越大,溶液颜色越深)。维持V1+V2=25的目的是_____;FeCl3溶液与SO2反应生成血红色物质的离子方程式为_____。
【答案】(1) ①. ②.
(2) ①. CuCl、CuSCN ②. 向4 mL0.05 mol L-1CuCl2溶液中滴加几滴0.2mol L-1KSCN溶液,若有白色沉淀产生,说明猜想2正确
(3) ①. > ②. < ③. 使Fe3+的浓度保持不变 ④.
【解析】
【小问1详解】
FeCl3溶于水后发生水解反应而产生胶体,产生胶体的离子方程式为;Fe(OH)3胶团如图所示,由于氢氧化铁胶体粒带正电,在静电吸附作用下,胶团可以除去废水中阴离子,则含+3价的砷微粒是,故答案为:;;
【小问2详解】
①蓝色溶液中加入硝酸银和氯化钡都产生沉淀,说明溶液中存在氯离子和硫酸根离子,则白色沉淀的成分是CuCl、CuSCN,故答案为:CuCl、CuSCN;
②为证明与SCN-反应生成,可向4 mL0.05 mol L-1CuCl2溶液中滴加几滴0.2mol L-1KSCN溶液,若有白色沉淀产生,说明猜想2正确,故答案为:向4 mL0.05 mol L-1CuCl2溶液中滴加几滴0.2mol L-1KSCN溶液,若有白色沉淀产生,说明猜想2正确;
【小问3详解】
①将足量SO2通入FeCl3溶液中,溶液迅速变为血红色,说明反应i进行较快,停止通入气体,将血红色溶液密闭放置5小时后,溶液变为浅绿色说明反应ii进行较慢,故vi>vii;由溶液变为血红色后还可以发生反应ii可知,反应i为可逆反应,放置5小时后,溶液变为浅绿色说明反应ii进行完全,平衡常数越大,反应进行程度越大,所以Ki
②由变量唯一化原则可知,探究亚硫酸氢根或亚硫酸根浓度对血红色产生的影响时,应保持溶液总体积不变达到溶液中铁离子浓度不变的目的;由图像可知,加入亚硫酸氢钠溶液越大,吸光度越小,说明血红色物质是,所以FeCl3溶液与SO2反应生成血红色物质的离子方程式为,故答案为:使Fe3+的浓度保持不变;。