则有
n(Cu)+n(Mg)=0.05mol 64n(Cu)+24n(Mg)=3.7g-1.7g
解得：n(Cu)=0.02mol n(Mg)=0.03mol，故n(Cu):n(Mg)=2:3，C项正确。 18．（2015浙江省重点中学协作体期末）
（14分）工业以NaCl、NH3、CO2等为原料先制得NaHCO3，进而生产出纯碱。有关反应的化学方程式为：NH3＋CO2＋H2O = NH4HCO3 ; NH4HCO3＋NaCl NaHCO3↓＋NH4Cl ；2NaHCO3
Na2CO3＋CO2↑＋H2O
（1）碳酸氢铵与饱和食盐水反应，能析出碳酸氢钠晶体的原因是 （填字母标号）。 a．碳酸氢钠难溶于水 b．碳酸氢钠受热易分解 c．碳酸氢钠的溶解度相对较小，所以在溶液中首先结晶析出 d．碳酸氢钠的稳定性大于碳酸钠
（2）某活动小组根据上述制碱原理，进行碳酸氢钠的制备实验。
① 一位同学将二氧化碳气体通入含氨的饱和食盐水中制备碳酸氢钠，实验装置如下图所示（图中夹持、固定用的仪器未画出）。
试回答下列有关问题：
（Ⅰ）乙装置中的试剂是 ，其作用是 ； （Ⅱ）丁装置中稀硫酸的作用是 ；
（Ⅲ）实验结束后，分离出NaHCO3 晶体的操作是 （填分离操作的名称）,该操作所需要的玻璃仪器有 ② 另一位同学用图中戊装置（其它装置未画出）进行实验。
（Ⅰ）实验时，须先从a管通入_______气体，说明原因_________________________ （Ⅱ）有同学建议在戊装置的b管下端连接己装置，理由是 。
（3） 碳酸氢钠受热所得固体12.28g与足量的石灰水充分反应，所得沉淀经洗涤、干燥 质量为12.00g,则所得固体中碳酸钠的质量分数为 。
（4）请你再设计出一种实验室制取少量碳酸氢钠的方法： 。 【答案】（1）c（1分）
（2）①（Ⅰ）饱和碳酸氢钠溶液；（1分）除去CO2中的HCl气体（1分） （Ⅱ）吸收未反应完的NH3（1分）（答“防止倒吸”或“吸收CO2”不给分）； （Ⅲ）过滤（1分） 玻璃棒、漏斗、烧杯（3分）
②（Ⅰ）氨气极易溶解于水，能形成较大浓度的溶液，有利于二氧化碳吸收，生成更多的碳酸氢铵。（1分）
（Ⅱ）增大气体与溶液接触面积，提高CO2的吸收率。（1分） （3）83.6%（或0.863）（0.86也得分）（2分） （4）用碳酸氢铵与适量饱和食盐水反应。（或往烧碱溶液中通入过量CO2；往饱和Na2CO3
溶液中通入过量CO2等。其他合理方法均可；化学方程式也可。）（2分） 【解析】：（1）碳酸氢铵与饱和食盐水反应，能析出碳酸氢钠晶体的原因是碳酸氢钠的溶解度相对较小，所以在溶液中首先结晶析出，c正确；
（2）①（Ⅰ）乙装置用来除去二氧化碳中的氯化氢杂质，所盛试剂是饱和碳酸氢钠溶液；作用是：除去CO2中的HCl气体；
（Ⅱ）注意问题是丁装置中稀硫酸的作用，而不是丁中导管末端连接倒置漏斗的作用，其作用为：吸收未反应完的NH3；
（Ⅲ）实验结束后NaHCO3 晶体从溶液中析出，用过滤法分离；过滤用到三种玻璃仪器：玻璃棒、漏斗、烧杯；
②（Ⅰ）从图中看a管末端未伸到液面下，通的气体时氨气；实验时，须先从a管通入氨气，氨气极易溶解于水，能形成较大浓度的溶液，有利于二氧化碳吸收，生成更多的碳酸氢铵。 （Ⅱ）在戊装置的b管下端连接己装置，可增大气体与溶液接触面积，提高CO2的吸收率。 （3） 设碳酸氢钠受热所得固体中碳酸钠的物质的量是x，碳酸氢钠的物质的量是y，则：
?106x?84y?12.28?12?x?y??100?解得：x=0.1mol，y=0.02mol，所以碳酸钠的质量分数为106g/mol?0.1mol?100.28g=83.6%；
（4）用碳酸氢铵与适量饱和食盐水反应。（或往烧碱溶液中通入过量CO2；往饱和Na2CO3溶液中通入过量CO2等。其他合理方法均可。）
19．[2015河南省中原名校第一次摸底]（13分）溴单质具有广泛的工业价值，查阅资料知：Br2的沸点为59℃，微溶于水，有毒性．某化学小组模拟工业流程从浓缩的海水中提取液溴，主要实验装置（夹持装置略去）及操作步骤如图：
①连接A与B，关闭活塞b、d，打开活塞a、c，向A中缓慢通入Cl2至反应结束； ②关闭a、c，打开b、d，向A中鼓入足量热空气； ③进行步骤②的同时，向B中通入足量SO2；
④关闭b，打开a，再通过A向B中缓慢通入足量Cl2； ⑤将B中所得液体进行蒸馏，收集液溴． 请回答：
（1）判断步骤①中反应已经结束的最简单方法为 ．
（2）步骤②中鼓入热空气的作用为 ；步骤③B中发生的主要反应的离子方程式为 ．
（3）综合分析步骤①、②、③和④，这四步操作的最终目的为 ．
（4）此实验中尾气可用 （填选项字母）吸收处理．
a、水 b、浓硫酸 c、NaOH溶液 d、饱和NaCl溶液 （5）步骤⑤中，蒸馏用到的玻璃仪器除酒精灯、温度计、尾接管、锥形瓶外，还有 和 ；要达到提纯溴的目的，操作中应控制的关键条件为 ．
（6）若直接连接A与C，进行步骤①和②，充分反应后，向锥形瓶中滴加稀硫酸，再经步骤⑤，也能制得液溴．滴加稀硫酸之前，C中反应生成了NaBr、NaBrO3等，该反应的化学方程式为 ．
（7）与B装置相比，采用C装置的优点为 ． 【答案】（1）A中液面上方出现黄绿色气体；（2）使A中生成的Br2随空气流进入B中
Br2+SO2+2H2O═4H++2Br﹣+SO42﹣ （3）富集溴（4）c （5）冷凝管（或冷凝器） 蒸馏烧瓶 控制温度计温度，并收集59℃时的馏分（6）3Br2+3Na2CO3=5NaBr+NaBrO3+3CO2↑ （7）操作简单，污染小 【解析】（1）氯气为黄绿色气体，反应完毕应剩余氯气。
（2）溴易挥发，升高温度促进其挥发，所以通入热空气的目的是吹出Br2；二氧化硫具有还原性，把单质溴还原为溴离子，反应的方程式为Br2+SO2+2H2O═4H++2Br﹣+SO42﹣。 （3）步骤①制取溴，步骤②使溴挥发，步骤③吸收溴成溴离子，步骤④生成溴，故这四步操作的最终目的为富集溴。
（4）氯气不可能完全反应，氯气和溴离子反应生成溴单质，未反应的二氧化硫、氯气和溴都有毒，不能直接排空，且这几种物质都能和碱反应，所以用碱液吸收。
（5）蒸馏需要蒸馏烧瓶、冷凝管、酒精灯、温度计、牛角管和锥形瓶等；达到提纯溴的目的，操作中应控制的关键条件是把温度控制在溴的沸点59°C，并收集该温度下的馏分。 （6）根据题给信息，溴和碳酸钠反应生成了溴化钠和溴酸钠，据此写出反应方程式为：Br2+Na2CO3→NaBr+NaBrO3，根据化合价升降总数相等配平为：3Br2+3Na2CO3→5NaBr+NaBrO3，根据原子守恒，还有产物二氧化碳，故反应方程式为：3Br2+3Na2CO3=5NaBr+NaBrO3+3CO2↑，
（7）采用C装置，步骤少，减少了二氧化硫的污染． 20．【2015安徽省江淮名校第二次联考】（14分）高温焙烧含硫废渣会产生SO2废气，为了回收利用SO2，研究人员研制了利用低品位软锰矿浆（主要成分是MnO2）吸收SO2，并制备硫酸锰晶体的生产流程，其流程示意图如下：
已知，浸出液的pH <2，其中的金属离子主要是Mn2+，还含有少量的Fe2+、Al3+等其他金
属离子。有关金属离子形成氢氧化物沉淀时的pH见下表：
请回答下列问题： （1）高温焙烧：在实验室宜选择的主要仪器是 。 （2）写出氧化过程中主要反应的离子方程式： 。 （3）在氧化后的液体中加入石灰浆，并调节溶液pH，pH应调节的范围是 。 （4）滤渣的主要成分有__________ 。
（5）工业生产中为了确定需要向浸出液中加入多少MnO2粉，可准确量取10．00 mL浸出液用0．02mol/L酸性KMnO4溶液滴定，判断滴定终点的方法是____ ；若达滴定终点共消耗10．00 mL酸性KMnO4溶液，请计算浸出液中Fe2+浓度是 。 （6）操作a的具体过程________ 。
【答案】(1）坩埚（1分） （2）2Fe2＋＋MnO2＋4H＋＝2Fe3＋＋Mn2＋＋2H2O（2分） （3）4.7 ≤ pH＜ 8.3（2分） （4）氢氧化铁、氢氧化铝、硫酸钙（3分） （5）当滴入最后一滴酸性KMnO4溶液，溶液变紫红色，且半分钟内不褪色（1分） 0.1 mol/L（2分）
（6）蒸发浓缩、冷却结晶、过滤洗涤（3分） 【解析】：（1）高温焙烧时在实验室宜选择的主要仪器是坩埚；
（2）杂质离子中只有Fe2+具有还原性，可以被酸性MnO2氧化成Fe3+，反应的离子方程式为2Fe2++MnO2+4H+=2Fe3++Mn2++2H2O；
（3）杂质中含有Fe3+、Al3+阳离子，从图可表以看出，大于4.7可以将Fe3+和Al3+除去，小于8.3是防止Mn2+沉淀，所以只要调节pH值在4.7～8.3间即可；
（4）Fe3+、Al3+阳离子通过调pH值，转化为氢氧化铁、氢氧化铝沉淀，同时生成微溶的硫酸钙，所以滤渣主要有氢氧化铁、氢氧化铝、硫酸钙。
（6）操作a是从溶液中得到固体，故所需要的操作为蒸发浓缩、冷却结晶、过滤洗涤。 21．（2015湖南省株洲市一模） 雾霾天气严重影响人们的生活质量，其中氮氧化物和硫氧化物是造成雾霾天气的主要原因之一．
Ⅰ．将PM2.5样本用蒸馏水处理制成待测试样．
若测得该试样所含水溶性无机离子的化学组分及其平均浓度如下表： 离子 K+ Na+ NH4+ SO42﹣ NO3﹣ Cl﹣ 浓度/mol?L﹣1
3×10﹣6
7×10﹣6
3×10﹣5
3×10﹣5×10﹣2×10﹣
5 5 5
根据表中数据判断该试样的pH= ．
Ⅱ．消除氮氧化物和硫氧化物有多种方法．
（1）方法一：工业上变“废”为宝，吸收工业中SO2和NO，可获得Na2S2O4和NH4NO3产品的流程图如下（Ce为铈元素）：
①装置Ⅰ中的主要反应的离子方程式为 ． ②装置Ⅲ还可以使Ce4+再生，若用甲烷燃料电池电解该装置中的溶液，当消耗1mol甲烷时，理论上可再生 molCe4+．
（2）方法二：NH3催化还原氮氧化物（SCR）技术是目前应用最广泛的烟气氮氧化物脱除技术．反应原理如图1所示：
①图2是不同催化剂Mn和Cr在不同温度下对应的脱氢率，由图综合考虑可知最佳的催化剂和相应的温度分别为： （填序号）．
a．Mn，200℃左右 b．Cr，450℃左右 c．Mn和Cr混合，300℃左右
②用Fe做催化剂时，在氨气足量的情况下，若=1：1对应的脱氢率最佳，已知
每生成11.2LN2（标）反应放出的热量为QkJ，此时对应的脱氢反应的热化学方程式为 ． 【答案】Ⅰ．4 Ⅱ．（1）①SO2+OH﹣=HSO3﹣ ②8 （2）①a
②2NH3（g）+NO（g）+NO2（g）?2N2（g）+3H2O（g）△H=﹣4QkJ/mol
【解析】Ⅰ、根据电荷守恒：c（K+）+c（NH4+）+c（Na+）+c（H+）=2c（SO42﹣）+c（NO3﹣）+c（Cl﹣）+c（OH﹣），c（OH﹣）可忽略，即：3×10﹣6+7×10﹣6+3×10﹣5+c（H+）=2×3×10﹣5+5×10﹣5+2×10﹣5，解c（H+）=10﹣4mol?L﹣1，pH值为4； Ⅱ、（1）①二氧化硫是酸性氧化物，足量的SO2 和氢氧化钠发生反应：SO2+OH﹣=HSO3﹣，NO和氢氧化钠之间不会反应；
②甲烷燃料电池中，在碱性溶液中，甲烷燃料电池的负极反应式为CH4﹣8e﹣+10OH﹣═CO32﹣+7H2O，故每有1mol甲烷反应，转移电子数为8mol，每生成1molCe4+，提供电子为1mol，所以理论上可再生8molCe4+；
（2）①根据图象知，脱氢率越高越好，但Cr作催化剂时温度高于Mn，温度越高，对设备要求越高，增大生产成本，且脱氢率增大较小，所以使用Mn作催化剂较好；根据图象知，在温度为200﹣250℃或范围内间任意温度，脱氢率较高，故答案为：a；
②生成0.5mol氮气放出QkJ热量，则生成2mol氮气放出4QkJ热量，则其热化学反应方程式为
2NH3（g）+NO（g）+NO2（g）?2N2（g）+3H2O（g）△H=﹣4QkJ/mol.
2020高考化学专题分类练习 专题10 常见的非金属及其化合物 附答案
