【答案】(1)负 4Al2Cl7＋3e===Al＋7AlCl4 H2 (2)3
(3)b、d 不能 Fe2O3＋6H===2Fe3＋3H2O、Fe＋2Fe3===3Fe2(或只写Fe＋2Fe3===3Fe2) 【解析】(1)电镀时，镀件应连接电源负极，作阴极；在阴极上发生还原反应，结合题中“电镀过程中不产生其他离子且有机阳离子不参与电极反应”可知阴极上的反应式是4Al2Cl7＋3e===Al＋7AlCl4；若改用AlCl3水溶液作电解液，则阴极反应是水电离出的H得电子还原为H2。(2)用NaOH溶解铝镀层时发生反应：2Al＋2NaOH＋2H2O===2NaAlO2＋3H2↑，H2是还原产物，当转移6 mol电子时，该反应可得到3 mol还原产物。(3)引发铝粉和Fe2O3粉末反应的助燃剂为KClO3，然后插入镁条，点燃镁条即可使铝热反应发生；混合物中即使含有Fe2O3，Fe2O3溶于酸后生成的Fe3与反应生成的Fe发生氧化还原反应生成Fe2，再加入KSCN溶液后溶液也不显红色，因此不能证明反应后固体不含Fe2O3。
31． (20分)[2014·山东卷] 工业上常利用含硫废水生产Na2S2O3·5H2O，实验室可用如下装置(略去部分夹持仪器)模拟生产过程。
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烧瓶C中发生反应如下：
Na2S(aq)＋H2O(l)＋SO2(g)===Na2SO3(aq)＋H2S(aq) (Ⅰ) 2H2S(aq)＋SO2(g)===3S(s)＋2H2O(l) (Ⅱ) S(s)＋Na2SO3(aq)=====Na2S2O3(aq) (Ⅲ)
(1)仪器组装完成后，关闭两端活塞，向装置B中的长颈漏斗内注入液体至形成一段液柱，若________________，则整个装置气密性良好。装置D的作用是__________。装置E中为________溶液。
(2)为提高产品纯度，应使烧瓶C中Na2S和Na2SO3恰好完全反应，则烧瓶C中Na2S和Na2SO3物质的量之比为________。
(3)装置B的作用之一是观察SO2的生成速率，其中的液体最好选择________。 a．蒸馏水 b．饱和Na2SO3溶液
c．饱和NaHSO3溶液 d．饱和NaHCO3溶液
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实验中，为使SO2缓慢进入烧瓶C，采用的操作是__________________________。已知反应(Ⅲ)相对较慢，则烧瓶C中反应达到终点的现象是__________________。反应后期可用酒精灯适当加热烧瓶A，实验室用酒精灯加热时必须使用石棉网的仪器还有________。
a．烧杯 b．蒸发皿 c．试管 d．锥形瓶
(4)反应终止后，烧瓶C中的溶液经蒸发浓缩、冷却结晶即可析出Na2S2O3·5H2O，其中可能含有Na2SO3、Na2SO4等杂质。利用所给试剂设计实验，检测产品中是否存在Na2SO4，简要说明实验操作、现象和结论：________________________________________。
已知Na2S2O3·5H2O遇酸易分解：S2O23＋2H===S↓＋SO2↑＋H2O 供选择的试剂：稀盐酸、稀硫酸、稀硝酸、BaCl2溶液、AgNO3溶液。 【答案】(1)液柱高度保持不变 防止倒吸 NaOH(合理答案均可)(2)2∶1 (3)c 控制滴加硫酸的速度(合理即可得分) 溶液变澄清(或浑浊消失) a、d
(4)取少量产品溶于足量稀盐酸，静置，取上层溶液(或过滤、取滤液)，滴加BaCl2溶液，若出现沉淀则说明含有Na2SO4杂质(合理答案均可)
【解析】(1)若装置气密性良好，则装置B中的长颈漏斗加入水，B瓶内压强变大，在长颈漏斗的颈中会形成一段液柱，且液柱高度保持不变；根据装置图可知装置D是安全瓶，可防止E中液体倒吸进入C中；装置E是用来吸收未反应完全的H2S或SO2的尾气处理装置，因此E中试剂需用碱溶液，如NaOH溶液。(2) 反应(Ⅰ)×2＋反应(Ⅱ)＋ 反应(Ⅲ)×3可得该转化过程的总反应：2Na2S＋Na2SO3＋
3SO2===3Na2S2O3，则C瓶中Na2S和Na2SO3的物质的量之比最好为2∶1。(3)为减少SO2的损失，装置B中液体最好是饱和亚硫酸氢钠溶液；可通过控制滴加浓硫酸的速率来减慢SO2的产生速率从而达到减慢SO2的进入烧瓶C的实验要求；烧瓶C中反应达到终点，溶液中的硫全部转化为Na2S2O3，溶液由浑浊变澄清；烧杯、锥形瓶加热时需垫石棉网，蒸发皿、试管可直接用酒精灯加热。(4)为检验产品中是否含有
22Na2SO4，可取少量产品溶于足量盐酸，以排除溶液中SO23(包含S2O3与盐酸反应生成的SO3)，然后取上
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层清液，滴加BaCl2溶液，看是否有白色沉淀，得出上层清液中是否含有SO24的结论，进而做出产品中有无Na2SO4杂质的判断。
32． [2014·山东卷] [化学—化学与技术]工业上用重铬酸钠(Na2Cr2O7)给晶后的母液(含少量杂质Fe3
生产重铬酸钾(K2Cr2O7)。工艺流程及相关物质溶解度曲线如图所示：
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(1)由Na2Cr2O7生产K2Cr2O7的化学方程式为_____________________________________。通过冷却结晶析出大量K2Cr2O2的原因是___________________________________________。
(2)向Na2Cr2O7母液中加碱液调pH的目的是____________________________________。 (3)固体A主要为________(填化学式)。固体B主要为________(填化学式)。
(4)用热水洗涤固体A，回收的洗涤液转移到母液______(填“Ⅰ”“Ⅱ”或“Ⅲ”)中，既能提高产率又可使能耗最低。
【答案】(1)Na2Cr2O7＋2KCl===K2Cr2O7＋2NaCl 低温下K2Cr2O7溶解度远小于其他组分，随温度的降低，K2Cr2O7溶解度明显减小(合理即可)
(2)除去Fe3
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(3)NaCl K2Cr2O7 (4)Ⅱ
【解析】(1)利用流程图知向母液Ⅰ(溶质为Na2Cr2O7)中加入KCl(s)固体后得到K2Cr2O7，由此可知由Na2Cr2O7生成K2Cr2O7的反应的方程式为Na2Cr2O7＋2KCl===K2Cr2O7＋2NaCl；再结合溶解度曲线图可知该反应发生的原因是K2Cr2O7的溶解度受温度影响变化大，并且低温时溶解度远比其他组分小，将反应后的热溶液降温可使K2Cr2O7结晶析出。(2)pH＝4时，Fe3可完全转化为Fe(OH)3沉淀，通过过滤可进行固液分离，因此向Na2Cr2O7母液中加碱调节pH＝4的目的是除去Fe3。(3)利用(1)中反应方程式和溶解度曲线知，母液Ⅱ中主要含有NaCl和少量K2Cr2O7，再结合K2Cr2O7在高温时溶解度大可知将母液Ⅱ蒸发浓缩得到固体A应是析出NaCl固体，母液Ⅲ为高温下不饱和的K2Cr2O7溶液，再冷却结晶得到固体B应是K2Cr2O7。(4)洗涤固体A(NaCl)的洗涤液中含有K2Cr2O7，因此将回收液转移到母液Ⅱ中可提高K2Cr2O7的产率，同时降低能耗。
33． [2014·山东卷] [化学—物质结构与性质]石墨烯[如图(a)所示]是一种由单层碳原子构成的平面结构新型碳材料，石墨烯中部分碳原子被氧化后，其平面结构会发生改变，转化为氧化石墨烯[如图(b)所示]。
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(a)石墨烯结构 (b)氧化石墨烯结构
(1)图(a)中，1号C与相邻C形成σ键的个数为________。
(2)图(b)中，1号C的杂化方式是________，该C与相邻C形成的键角________(填“>”“<”或“＝”)图(a)中1号C与相邻C形成的键角。
(3)若将图(b)所示的氧化石墨烯分散在H2O中，则氧化石墨烯中可与H2O形成氢键的原子有________(填元素符号)。
(4)石墨烯可转化为富勒烯(C60)，某金属M与C60可制备一种低温超导材料，晶胞如图所示，M原子位于晶胞的棱上与内部。该晶胞中M原子的个数为________，该材料的化学式为________。
【答案】(1)3 (2)sp3 < (3)O、H (4)12 M3C60
【解析】(1)由图(a)可知，1号C与另外3个碳原子形成3个σ键。(2)图(b)中1号C与3个碳原子、1个氧原子共形成4个σ键，其价层电子对数为4，C的杂化方式为sp3；该C与相邻C的键角约为109°28′，