2024年湖北省黃岡市高考化學(xué)試卷與參考答案

2024年湖北省黃岡市化學(xué)高考復(fù)習(xí)試卷(答案在后面)一、單項選擇題（本大題有16小題，每小題3分，共48分）1、下列物質(zhì)中，不屬于非金屬元素的是（

）A、氫（H）B、氮（N）C、鐵（Fe）D、碳（C）2、下列關(guān)于物質(zhì)結(jié)構(gòu)及性質(zhì)的敘述，正確的是（）A.氧化鋁（Al2O3）是兩性氧化物，既能與酸反應(yīng)生成鹽和水，又能與堿反應(yīng)生成鹽和水。B.氯化鈉（NaCl）在水中溶解時，由于離子鍵的斷裂，溶液呈中性。C.氫氧化鈉（NaOH）是強堿，其水溶液的pH值大于7。D.二氧化碳（CO2）是一種酸性氧化物，能使紫色石蕊試液變紅。3、下列化合物中，互為同分異構(gòu)體的是（）。A.CH?CH?CH?CH?和CH?CH(CH?)?B.CH?CH?OH和CH?OCH?C.CH?CH?CH?CH?OH和CH?CH?OCH?D.CH?CH?CH?COOH和CH?COOCH?CH?4、下列實驗操作中，正確的是：A.將濃硫酸加入水中，并不斷攪拌；B.將氫氧化鈉溶解在玻璃容器中；C.用酒精燈直接加熱試管中的液體；D.用冰水冷卻反應(yīng)后的溶液。5、下列物質(zhì)中，不屬于高分子化合物的是：A、聚乙烯B、淀粉C、水D、蛋白質(zhì)6、下列關(guān)于元素周期表的說法，哪一項是正確的？A、所有的金屬元素都位于周期表的左側(cè)。B、元素周期表中的主族元素都有完整的外層電子shell。C、過渡元素全部在周期表的d區(qū)和ds區(qū)。D、所有副族元素均為金屬，且具有不同的化學(xué)性質(zhì)。7、下列關(guān)于化學(xué)物質(zhì)的描述，正確的是：A.金的化學(xué)性質(zhì)不活潑，所以不能與氧氣反應(yīng)B.二氧化碳的分子式是CO2，因此它是氧的單質(zhì)C.氯化鈉晶體具有較高的熔沸點，說明它的分子間作用力較強D.金屬與酸反應(yīng)生成氫氣，且反應(yīng)過程中金屬的化合價升高8、在下列物質(zhì)中，屬于有機高分子化合物的是：A、H2O（水）B、CO2（二氧化碳）C、C6H12O6（葡萄糖）D、NaCl（氯化鈉）9、下列化合物中，既含有離子鍵又含有共價鍵的是（）。A、MgCl?B、K?OC、NaOHD、CO?10、下列關(guān)于化學(xué)物質(zhì)轉(zhuǎn)化的說法中，錯誤的是：A.氫氧化鈉固體溶于水時會放熱；B.鐵與硫酸反應(yīng)生成硫酸亞鐵和氫氣；C.稀釋濃硫酸時應(yīng)將水加入燒杯中，然后緩緩加入濃硫酸并不斷攪拌；D.乙醇在氧氣充足的條件下燃燒生成二氧化碳和水。11、下列關(guān)于化學(xué)實驗操作的描述中，正確的是（）A.稀釋濃硫酸時，應(yīng)將濃硫酸沿器壁緩緩加入水中，并不斷攪拌B.檢查裝置氣密性時，應(yīng)先關(guān)閉止水夾，然后從長頸漏斗加水C.分離乙醇和水時，應(yīng)使用分液漏斗D.提取碘水中的碘時，應(yīng)選用四氯化碳作為萃取劑12、下列關(guān)于化學(xué)鍵的說法中，正確的是（）。A.非金屬元素形成的化合物中一定不存在離子鍵B.含金屬元素的化合物一定是離子化合物C.非極性鍵只存在于單質(zhì)分子中D.共價化合物中一定不含離子鍵13、下列關(guān)于化學(xué)物質(zhì)的結(jié)構(gòu)和性質(zhì)的描述，錯誤的是：A、碳酸鈣（CaCO3）在高溫下分解生成氧化鈣（CaO）和二氧化碳（CO2），反應(yīng)為：CaCO3→CaO+CO2↑。B、氫氧化鈉（NaOH）溶液中滴入酚酞，酚酞試液變紅，這是因為氫氧化鈉溶液呈堿性。C、金屬鈉（Na）與水反應(yīng)生成氫氧化鈉（NaOH）和氫氣（H2），反應(yīng)為：2Na+2H2O→2NaOH+H2↑。D、氨水（NH3·H2O）是一種弱堿，其水溶液中部分發(fā)生電離，生成OH-和NH4+離子。14、下列關(guān)于化學(xué)反應(yīng)速率的描述，正確的是（）A、反應(yīng)速率越快，反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化率越高B、反應(yīng)速率的快慢與反應(yīng)物的濃度無關(guān)C、催化劑可以降低反應(yīng)的活化能，從而加快反應(yīng)速率D、溫度越高，反應(yīng)速率越慢15、下列反應(yīng)的離子方程式正確的是（）A.銅粉與稀硝酸反應(yīng)：Cu+4H?+2NO??→Cu2?+2NO?↑+2H?OB.澄清石灰水與碳酸鈉溶液反應(yīng)：Ca(OH)?+CO?2?→CaCO?↓+2OH?C.鹽酸與碳酸鈣反應(yīng)：CaCO?+2H?→Ca2?+H?O+CO?↑D.氯氣與氯化亞鐵溶液反應(yīng)：Cl?+Fe2?→Fe3?+2Cl?16、在下列物質(zhì)中，屬于有機物的是：A.NaClB.H2OC.CO2D.CH4二、非選擇題（本大題有4小題，每小題13分，共52分）第一題題目：1.某化工廠在生產(chǎn)過程中產(chǎn)生了以下幾種廢物：A（含氫氧化鈉、碳酸鈉）、B（含硫酸銅）、C（含硫酸、硫酸鐵）、D（含硫酸亞鐵）。請根據(jù)以下信息回答問題：（1）A廢物中，氫氧化鈉和碳酸鈉的混合溶液與鹽酸反應(yīng)，先產(chǎn)生氣泡，后產(chǎn)生白色沉淀。寫出該反應(yīng)的化學(xué)方程式：____________________________。（2）B廢物中的硫酸銅可以用于制備硫酸銅晶體，其制備過程中，硫酸銅溶液在蒸發(fā)結(jié)晶時，應(yīng)加入少量的某種物質(zhì)以防止硫酸銅晶體表面被污染。請寫出這種物質(zhì)的化學(xué)式：____________________________。（3）C廢物和D廢物混合后，加入過量的鐵粉，發(fā)生置換反應(yīng)，生成單質(zhì)銅和鐵的硫酸鹽。請寫出該置換反應(yīng)的化學(xué)方程式：____________________________。（4）為了處理這些廢物，可以將它們進行綜合利用。請設(shè)計一個合理的處理方案，并簡要說明處理步驟及原理。第二題【題目】某研究小組為了探究銅與常用的25%硫酸溶液之間的反應(yīng)，設(shè)計了一個實驗，實驗中要求控制實驗條件并記錄生成的氣體，為了證明生成的氣體確實是氫氣。試完成以下實驗設(shè)計并解釋可能的現(xiàn)象?！疽蟆?.寫出反應(yīng)的化學(xué)方程式。2.設(shè)計實驗步驟及相應(yīng)的必要設(shè)備。3.簡述能證明生成氫氣的實驗現(xiàn)象。4.解釋可能的化學(xué)反應(yīng)機理。第三題題目：實驗室里為了驗證以下化學(xué)反應(yīng)：2Al+6HCl=2AlCl3+3H2↑，需要進行以下實驗操作：1.稱取5.0克金屬鋁；2.準(zhǔn)備100毫升濃度為1.5mol/L的鹽酸溶液；3.用滴定管準(zhǔn)確量取10毫升鹽酸溶液加入燒杯中；4.將金屬鋁加入燒杯中，迅速蓋上蓋子，阻止氫氣的逸出；5.觀察現(xiàn)象，并記錄產(chǎn)生氫氣的速率。請回答以下問題：（1）實驗過程中，為什么需要迅速蓋上蓋子？（2）如何設(shè)計實驗來測定反應(yīng)生成氫氣的體積？（3）實驗結(jié)果如下表所示：鹽酸溶液用量（mL）生成氫氣體積（mL）101002015030200根據(jù)實驗結(jié)果，分析并計算：（a）計算實驗產(chǎn)生的平均氫氣體積；（b）判斷金屬鋁是否完全反應(yīng)？并給出依據(jù)。第四題題目：某有機化合物A，分子式為C8H10，推測A的可能結(jié)構(gòu)，并解釋以下實驗現(xiàn)象：1.A的蒸氣與氧氣混合，在火焰中燃燒，產(chǎn)生明亮的火焰和濃密的煙霧。2.A與溴水反應(yīng)，溴水顏色褪去，但反應(yīng)后溶液中無沉淀產(chǎn)生。3.A在酸性高錳酸鉀溶液中不發(fā)生褪色反應(yīng)。請根據(jù)以上信息，完成以下任務(wù)：（1）寫出A的可能結(jié)構(gòu)簡式。（2）解釋A燃燒時產(chǎn)生濃密煙霧的原因。（3）說明A為何不與酸性高錳酸鉀溶液發(fā)生褪色反應(yīng)。2024年湖北省黃岡市化學(xué)高考復(fù)習(xí)試卷與參考答案一、單項選擇題（本大題有16小題，每小題3分，共48分）1、下列物質(zhì)中，不屬于非金屬元素的是（

）A、氫（H）B、氮（N）C、鐵（Fe）D、碳（C）答案：C解析：氫、氮、碳均為非金屬元素，而鐵（Fe）為金屬元素，因此選項C為正確答案。2、下列關(guān)于物質(zhì)結(jié)構(gòu)及性質(zhì)的敘述，正確的是（）A.氧化鋁（Al2O3）是兩性氧化物，既能與酸反應(yīng)生成鹽和水，又能與堿反應(yīng)生成鹽和水。B.氯化鈉（NaCl）在水中溶解時，由于離子鍵的斷裂，溶液呈中性。C.氫氧化鈉（NaOH）是強堿，其水溶液的pH值大于7。D.二氧化碳（CO2）是一種酸性氧化物，能使紫色石蕊試液變紅。答案：C解析：A選項中，氧化鋁（Al2O3）是兩性氧化物，但題目要求選擇正確的敘述，因此A選項錯誤。B選項中，氯化鈉（NaCl）在水中溶解時，由于離子鍵的斷裂，溶液呈中性，這是因為Na+和Cl-離子在水中電離后，不會與水分子發(fā)生反應(yīng)，所以溶液的pH值為7，但題目要求選擇正確的敘述，因此B選項錯誤。D選項中，二氧化碳（CO2）是一種酸性氧化物，但它與水反應(yīng)生成碳酸（H2CO3），使溶液呈酸性，所以D選項錯誤。C選項中，氫氧化鈉（NaOH）是強堿，其水溶液的pH值大于7，符合題目要求，因此C選項是正確的。3、下列化合物中，互為同分異構(gòu)體的是（）。A.CH?CH?CH?CH?和CH?CH(CH?)?B.CH?CH?OH和CH?OCH?C.CH?CH?CH?CH?OH和CH?CH?OCH?D.CH?CH?CH?COOH和CH?COOCH?CH?答案：A解析：同分異構(gòu)體是指分子式相同而結(jié)構(gòu)不同的化合物。在選項中，A項的結(jié)構(gòu)分別為正丁烷和異丁烷，它們的分子式都是C?H??，但結(jié)構(gòu)不同，因此是同分異構(gòu)體。B、C、D三項的結(jié)構(gòu)雖然看似相似，但分子式實際上并不相同，因此不是同分異構(gòu)體。選項A是正確答案。4、下列實驗操作中，正確的是：A.將濃硫酸加入水中，并不斷攪拌；B.將氫氧化鈉溶解在玻璃容器中；C.用酒精燈直接加熱試管中的液體；D.用冰水冷卻反應(yīng)后的溶液?！敬鸢浮緼【解析】A選項中，將濃硫酸加入水中是正確的轉(zhuǎn)移熱量方式，可以防止溶液過熱導(dǎo)致的飛濺或容器破裂。B選項中，氫氧化鈉應(yīng)溶解在玻璃或塑料容器中，因為其堿性會腐蝕某些材料。C選項中，加熱試管中的液體時應(yīng)該使用酒精燈的外焰，并確保液體量不超過試管體積的1/3，以免沸騰噴濺。D選項中，反應(yīng)后的溶液應(yīng)使用冷卻水或冰水浴進行冷卻，而不是直接用酒精燈加熱。5、下列物質(zhì)中，不屬于高分子化合物的是：A、聚乙烯B、淀粉C、水D、蛋白質(zhì)答案：C解析：高分子化合物是指相對分子質(zhì)量在10000以上的化合物。選項A的聚乙烯是由許多乙烯分子聚合而成的高分子化合物；選項B的淀粉是由許多葡萄糖分子聚合而成的高分子化合物；選項D的蛋白質(zhì)是由許多氨基酸分子通過肽鍵連接而成的高分子化合物。而選項C的水是由兩個氫原子和一個氧原子通過共價鍵連接而成的簡單分子，不屬于高分子化合物。因此，正確答案是C。6、下列關(guān)于元素周期表的說法，哪一項是正確的？A、所有的金屬元素都位于周期表的左側(cè)。B、元素周期表中的主族元素都有完整的外層電子shell。C、過渡元素全部在周期表的d區(qū)和ds區(qū)。D、所有副族元素均為金屬，且具有不同的化學(xué)性質(zhì)。答案：C解析：元素周期表的結(jié)構(gòu)中：A項錯誤，因為金屬不僅位于左側(cè)，還包括d區(qū)和ds區(qū)的部分元素。B項錯誤，因為主族元素在最外層電子殼層確實完整，但這也是一個絕對化的陳述，并非所有主族元素都如此。C項正確，過渡元素包括d區(qū)和ds區(qū)的元素，這些元素通常表現(xiàn)出不同的化學(xué)性質(zhì)。D項錯誤，雖然副族元素主要為金屬，但每種副族元素因其電子排布不同，化學(xué)性質(zhì)也不盡相同。7、下列關(guān)于化學(xué)物質(zhì)的描述，正確的是：A.金的化學(xué)性質(zhì)不活潑，所以不能與氧氣反應(yīng)B.二氧化碳的分子式是CO2，因此它是氧的單質(zhì)C.氯化鈉晶體具有較高的熔沸點，說明它的分子間作用力較強D.金屬與酸反應(yīng)生成氫氣，且反應(yīng)過程中金屬的化合價升高答案：D解析：選項A中，金雖然在一般條件下不與氧氣反應(yīng)，但在加熱條件下可以與氧氣反應(yīng)生成氧化物。選項B中，二氧化碳是氧和碳的化合物，不是氧的單質(zhì)。選項C中，氯化鈉晶體為離子晶體，具有較高的熔沸點，這是因為離子間作用力較強，而不是分子間作用力。選項D中，金屬與酸反應(yīng)時，金屬原子會失去電子，化合價升高，生成相應(yīng)的鹽和氫氣，因此選項D正確。8、在下列物質(zhì)中，屬于有機高分子化合物的是：A、H2O（水）B、CO2（二氧化碳）C、C6H12O6（葡萄糖）D、NaCl（氯化鈉）答案：C解析：有機高分子化合物通常是指由碳、氫、氧、氮等元素組成的大分子化合物。在這四個選項中，A項的水是無機化合物，B項的二氧化碳也是無機化合物，D項的氯化鈉是無機鹽。而C項的葡萄糖是一種含有碳、氫、氧的有機化合物，并且其分子量較大，屬于有機高分子化合物。因此，正確答案是C。9、下列化合物中，既含有離子鍵又含有共價鍵的是（）。A、MgCl?B、K?OC、NaOHD、CO?答案：C解析：選項A中的MgCl?是典型的離子化合物，只含有離子鍵；選項B中的K?O也是典型的離子化合物，只含有離子鍵；選項C中的NaOH是離子化合物，含有Na?-O?離子鍵，以及OH?中的氧原子和氫原子之間的共價鍵；選項D中的CO?是典型的共價化合物，分子內(nèi)只有C-O共價鍵。因此，含有離子鍵和共價鍵的是選項C（NaOH）。10、下列關(guān)于化學(xué)物質(zhì)轉(zhuǎn)化的說法中，錯誤的是：A.氫氧化鈉固體溶于水時會放熱；B.鐵與硫酸反應(yīng)生成硫酸亞鐵和氫氣；C.稀釋濃硫酸時應(yīng)將水加入燒杯中，然后緩緩加入濃硫酸并不斷攪拌；D.乙醇在氧氣充足的條件下燃燒生成二氧化碳和水。答案：C解析：選項A正確，氫氧化鈉固體溶于水時是一個放熱反應(yīng)；選項B正確，鐵能與硫酸反應(yīng)生成硫酸亞鐵和氫氣；選項C錯誤，正確的方法是應(yīng)將濃硫酸緩緩加入水中，并不斷攪拌，以防止放熱反應(yīng)導(dǎo)致溶液飛濺；選項D正確，乙醇在氧氣充足的條件下燃燒會生成二氧化碳和水。因此，選項C是錯誤的。11、下列關(guān)于化學(xué)實驗操作的描述中，正確的是（）A.稀釋濃硫酸時，應(yīng)將濃硫酸沿器壁緩緩加入水中，并不斷攪拌B.檢查裝置氣密性時，應(yīng)先關(guān)閉止水夾，然后從長頸漏斗加水C.分離乙醇和水時，應(yīng)使用分液漏斗D.提取碘水中的碘時，應(yīng)選用四氯化碳作為萃取劑答案：A解析：選項A中，稀釋濃硫酸時應(yīng)將濃硫酸沿器壁緩緩加入水中，并不斷攪拌，這是為了防止產(chǎn)生大量的熱量導(dǎo)致溶液飛濺。選項B中，檢查裝置氣密性時，應(yīng)從長頸漏斗加水，關(guān)閉止水夾，這是錯誤的操作。選項C中，乙醇和水是互溶的，應(yīng)使用蒸餾法分離，而不是分液漏斗。選項D中，提取碘水中的碘時，應(yīng)選用四氯化碳作為萃取劑，因為碘在四氯化碳中的溶解度大于在水中的溶解度。因此，正確答案是A。12、下列關(guān)于化學(xué)鍵的說法中，正確的是（）。A.非金屬元素形成的化合物中一定不存在離子鍵B.含金屬元素的化合物一定是離子化合物C.非極性鍵只存在于單質(zhì)分子中D.共價化合物中一定不含離子鍵答案：D解析：非金屬元素形成的化合物中也可能存在離子鍵，如銨鹽（NH4Cl），A項錯誤；含金屬元素的化合物不一定是離子化合物，如由金屬和非金屬元素形成的共價化合物（如CaC2），B項錯誤；非極性鍵也存在于某些化合物中，如O2中的O=O鍵，C項錯誤；共價化合物中一定不含離子鍵，D項正確。13、下列關(guān)于化學(xué)物質(zhì)的結(jié)構(gòu)和性質(zhì)的描述，錯誤的是：A、碳酸鈣（CaCO3）在高溫下分解生成氧化鈣（CaO）和二氧化碳（CO2），反應(yīng)為：CaCO3→CaO+CO2↑。B、氫氧化鈉（NaOH）溶液中滴入酚酞，酚酞試液變紅，這是因為氫氧化鈉溶液呈堿性。C、金屬鈉（Na）與水反應(yīng)生成氫氧化鈉（NaOH）和氫氣（H2），反應(yīng)為：2Na+2H2O→2NaOH+H2↑。D、氨水（NH3·H2O）是一種弱堿，其水溶液中部分發(fā)生電離，生成OH-和NH4+離子。答案：D解析：A選項描述了碳酸鈣在高溫下的分解反應(yīng)，正確；B選項描述了氫氧化鈉溶液的酸堿性以及酚酞試液變紅的原因，正確；C選項描述了金屬鈉與水反應(yīng)的產(chǎn)物，正確；D選項描述了氨水的性質(zhì)，但氨水是一種弱堿，并非全部電離，故描述錯誤。14、下列關(guān)于化學(xué)反應(yīng)速率的描述，正確的是（）A、反應(yīng)速率越快，反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化率越高B、反應(yīng)速率的快慢與反應(yīng)物的濃度無關(guān)C、催化劑可以降低反應(yīng)的活化能，從而加快反應(yīng)速率D、溫度越高，反應(yīng)速率越慢答案：C解析：選項A錯誤，反應(yīng)速率快慢與轉(zhuǎn)化率無直接關(guān)系，轉(zhuǎn)化率取決于反應(yīng)的平衡狀態(tài)；選項B錯誤，反應(yīng)速率與反應(yīng)物的濃度有關(guān)，濃度越高，反應(yīng)速率通常越快；選項C正確，催化劑通過降低反應(yīng)的活化能，從而加快反應(yīng)速率；選項D錯誤，溫度越高，分子運動越劇烈，反應(yīng)速率通常越快。15、下列反應(yīng)的離子方程式正確的是（）A.銅粉與稀硝酸反應(yīng)：Cu+4H?+2NO??→Cu2?+2NO?↑+2H?OB.澄清石灰水與碳酸鈉溶液反應(yīng)：Ca(OH)?+CO?2?→CaCO?↓+2OH?C.鹽酸與碳酸鈣反應(yīng)：CaCO?+2H?→Ca2?+H?O+CO?↑D.氯氣與氯化亞鐵溶液反應(yīng)：Cl?+Fe2?→Fe3?+2Cl?答案：C解析：A項中銅與稀硝酸反應(yīng)生成的是一氧化氮而不是二氧化氮，因此正確的離子方程式應(yīng)為：3Cu+8H?+2NO??→3Cu2?+2NO↑+4H?O；B項反應(yīng)應(yīng)為不溶物質(zhì)沉淀，離子方程式應(yīng)表明二氧化碳和水的形成，正確的離子方程式為：Ca2?+2OH?+CO?2?→CaCO?↓+2H?O；D項氯氣與氯化亞鐵溶液反應(yīng)應(yīng)體現(xiàn)氯氣氧化亞鐵離子形成鐵離子的過程，正確的離子方程式為：2Fe2?+Cl?→2Fe3?+2Cl?。僅C項正確。16、在下列物質(zhì)中，屬于有機物的是：A.NaClB.H2OC.CO2D.CH4答案：D解析：有機物是指含有碳元素的化合物，但不包括碳的氧化物（如CO2）、碳酸鹽和碳酸。選項D中的CH4（甲烷）是典型的有機物，因此正確答案是D。選項A的NaCl是無機物，選項B的H2O是水，無機物，選項C的CO2是二氧化碳，也是無機物。二、非選擇題（本大題有4小題，每小題13分，共52分）第一題題目：1.某化工廠在生產(chǎn)過程中產(chǎn)生了以下幾種廢物：A（含氫氧化鈉、碳酸鈉）、B（含硫酸銅）、C（含硫酸、硫酸鐵）、D（含硫酸亞鐵）。請根據(jù)以下信息回答問題：（1）A廢物中，氫氧化鈉和碳酸鈉的混合溶液與鹽酸反應(yīng)，先產(chǎn)生氣泡，后產(chǎn)生白色沉淀。寫出該反應(yīng)的化學(xué)方程式：____________________________。（2）B廢物中的硫酸銅可以用于制備硫酸銅晶體，其制備過程中，硫酸銅溶液在蒸發(fā)結(jié)晶時，應(yīng)加入少量的某種物質(zhì)以防止硫酸銅晶體表面被污染。請寫出這種物質(zhì)的化學(xué)式：____________________________。（3）C廢物和D廢物混合后，加入過量的鐵粉，發(fā)生置換反應(yīng)，生成單質(zhì)銅和鐵的硫酸鹽。請寫出該置換反應(yīng)的化學(xué)方程式：____________________________。（4）為了處理這些廢物，可以將它們進行綜合利用。請設(shè)計一個合理的處理方案，并簡要說明處理步驟及原理。答案：（1）NaOH+HCl→NaCl+H2ONa2CO3+2HCl→2NaCl+H2O+CO2↑（2）CuSO4·5H2O（3）Fe+CuSO4→FeSO4+Cu（4）處理方案：步驟一：將A廢物中的氫氧化鈉和碳酸鈉與B廢物中的硫酸銅反應(yīng)，生成氫氧化銅沉淀和硫酸鈉，反應(yīng)方程式為：2NaOH+CuSO4→Cu(OH)2↓+Na2SO4。步驟二：將C廢物中的硫酸與鐵粉反應(yīng)，生成硫酸亞鐵，反應(yīng)方程式為：Fe+H2SO4→FeSO4+H2↑。步驟三：將D廢物中的硫酸亞鐵與過量的鐵粉混合，通過置換反應(yīng)生成單質(zhì)銅和更多的硫酸亞鐵，反應(yīng)方程式為：Fe+FeSO4→2FeSO4。步驟四：收集反應(yīng)產(chǎn)生的銅，將其進行回收利用。原理：通過一系列化學(xué)反應(yīng)，將廢物中的有害物質(zhì)轉(zhuǎn)化為無害或低害物質(zhì)，并回收有價值的物質(zhì)。解析：（1）氫氧化鈉與鹽酸反應(yīng)生成氯化鈉和水，碳酸鈉與鹽酸反應(yīng)生成氯化鈉、水和二氧化碳?xì)怏w，同時產(chǎn)生白色沉淀，即碳酸鈣。（2）硫酸銅晶體在蒸發(fā)結(jié)晶時，加入的化學(xué)物質(zhì)應(yīng)能防止硫酸銅表面被污染，通常使用的是少量的硫酸，因為硫酸能與銅離子反應(yīng)生成硫酸銅晶體。（3）鐵粉與硫酸銅反應(yīng)生成硫酸亞鐵和銅，這是一種典型的置換反應(yīng)。（4）處理方案中，首先利用氫氧化鈉和碳酸鈉與硫酸銅反應(yīng)，生成氫氧化銅沉淀和硫酸鈉，然后利用硫酸與鐵粉反應(yīng)生成硫酸亞鐵，最后通過鐵與硫酸亞鐵的反應(yīng)回收銅。這樣的處理方案既能減少廢物的排放，又能回收有價值的金屬。第二題【題目】某研究小組為了探究銅與常用的25%硫酸溶液之間的反應(yīng)，設(shè)計了一個實驗，實驗中要求控制實驗條件并記錄生成的氣體，為了證明生成的氣體確實是氫氣。試完成以下實驗設(shè)計并解釋可能的現(xiàn)象。【要求】1.寫出反應(yīng)的化學(xué)方程式。2.設(shè)計實驗步驟及相應(yīng)的必要設(shè)備。3.簡述能證明生成氫氣的實驗現(xiàn)象。4.解釋可能的化學(xué)反應(yīng)機理。【答案與解析】1.化學(xué)方程式C該反應(yīng)的方程揭示了銅（Cu）在酸性環(huán)境中被還原成銅離子Cu?2+，同時產(chǎn)生氫氣H2.實驗步驟及必要設(shè)備步驟：1.準(zhǔn)備25%的硫酸溶液和一定質(zhì)量的銅片；2.取一個裝有硫酸溶液的反應(yīng)容器（如燒杯），將銅片放入溶液中；3.用導(dǎo)管將生成的氣體引導(dǎo)至燃燒的蠟燭火焰附近，觀察火焰變化；4.若火焰增強，說明生成的氣體可能是氫氣。必要設(shè)備：燒杯、銅片、25%硫酸溶液、導(dǎo)管、火焰反應(yīng)燃燒的試樣（例如沾有少量乙醇的棉簽或線頭）。3.實驗現(xiàn)象實驗中可以通過點燃沾有乙醇的棉簽或線頭，靠近導(dǎo)出產(chǎn)生的氣體，如果棉簽被迅速點燃或燃燒更旺，表明生成的氣體是氫氣。4.轉(zhuǎn)化機理具體機理上，銅（Cu）與酸中的氫離子（H?+）發(fā)生反應(yīng)，銅被氧化成銅離子（Cu?2+解析在實驗設(shè)計中，通過觀察火焰的效果，可以有效驗證氫氣的存在，原因是氫氣是一種可燃性氣體，當(dāng)它與火焰相遇時，會立刻燃燒，造成火焰更加明亮。這一現(xiàn)象是氫氣的一個典型特征，可用于檢驗氫氣的存在。注意：實驗過程中務(wù)必遵守實驗室安全規(guī)范。由于涉及可燃性氣體，操作過程中應(yīng)確保通風(fēng)良好，并在全程有成人監(jiān)督的情況下進行。第三題題目：實驗室里為了驗證以下化學(xué)反應(yīng)：2Al+6HCl=2AlCl3+3H2↑，需要進行以下實驗操作：1.稱取5.0克金屬鋁；2.準(zhǔn)備100毫升濃度為1.5mol/L的鹽酸溶液；3.用滴定管準(zhǔn)確量取10毫升鹽酸溶液加入燒杯中；4.將金屬鋁加入燒杯中，迅速蓋上蓋子，阻止氫氣的逸出；5.觀察現(xiàn)象，并記錄產(chǎn)生氫氣的速率。請回答以下問題：（1）實驗過程中，為什么需要迅速蓋上蓋子？（2）如何設(shè)計實驗來測定反應(yīng)生成氫氣的體積？（3）實驗結(jié)果如下表所示：鹽酸溶液用量（mL）生成氫氣體積（mL）101002015030200根據(jù)實驗結(jié)果，分析并計算：（a）計算實驗產(chǎn)生的平均氫氣體積；（b）判斷金屬鋁是否完全反應(yīng)？并給出依據(jù)。答案：（1）迅速蓋上蓋子的目的是為了保持反應(yīng)體系的氣體環(huán)境恒定，防止氫氣在反應(yīng)過程中逸出，導(dǎo)致難以準(zhǔn)確測量生成的氫氣體積。（2）為了測定反應(yīng)生成氫氣的體積，可以進行以下設(shè)計：將產(chǎn)生的氫氣收集在事先稱重并密封好且與外界隔絕的氣體收集瓶中；當(dāng)金屬鋁完全反應(yīng)后，將收集瓶的總質(zhì)量與反應(yīng)前氣體收集瓶的質(zhì)量差，乘以放大比例系數(shù)，即為生成的氫氣體積。（3）(a)計算平均氫氣體積：(|100|+|150|+|200|)/3=150mL平均氫氣體積為150mL。判斷金屬鋁是否完全反應(yīng)：根據(jù)化學(xué)方程