以色列科学家达尼埃尔·谢赫特曼因发现“准晶体”而独享2011年诺贝尔化学奖。1982年谢赫特曼首次观察到一种“准晶体”现象，“准晶体”原子结构打破了传统晶体内原

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以色列科学家达尼埃尔·谢赫特曼因发现“准晶体”而独享2011年诺贝尔化学奖。1982年谢赫特曼首次观察到一种“准晶体”现象，“准晶体”原子结构打破了传统晶体内原子结构必须具有重复性这一黄金法则，在当时引起极大争议，并被迫离开当时的研究小组。但随后，科学家们在实验室中制造出了越来越多的各种准晶体，并于2009年首次发现了纯天然准晶体。下列认识错误的是

A．科学家开创性的发现是决定科学发展的唯一途径

B．实验是科学发现的重要手段，科学发现往往需要建立在实验事实的基础之上

C．人类对物质结构的探索是无止境的，对物质世界的认识也是不断深入的

D．最伟大的科学家也会陷于传统藩篱的桎梏中，保持开放的头脑、敢于质疑现有认知是科学家最重要的品质

答案

解析

科学家开创性的发现是仅仅是科学发展的一条途径。

举一反三

（5分）工业上常用法冶炼铝。铝粉和氧化铁粉末的混合物在高温下的反应被称为反应，设计一个简单实验方案证明上述反应所得的块状融熔物中含有金属铝，该实验所用的试剂是，反应的离子方程式为：。

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（14分）
某实验小组用工业上废弃固体（主要成分Cu₂S和Fe₂O₃）混合物制取粗铜和Fe₂(SO₄)₃晶体，设计的操作流程如下：

（1）除酒精灯和铁架台或三脚架外，①中所需的容器和夹持仪器分别为        、
        ，①和⑥中都用到的仪器为        ；
（2）试剂x的化学式为           ；x与溶液B反应的离子方程式为        ；
（3）某同学取少量的溶液B向其中加入过量的某种强氧化剂，再滴加KSCN溶液，发现溶液变红色，放置一段时间后，溶液褪色，该同学猜测溶液褪色的原因是溶液中的SCN^－被过量的氧化剂氧化所致。
现给出以下试剂：1.0 mol·L^－1硫酸、1.0 mol·L^－1 NaOH溶液、0.1 mol·L^－1 Fe₂(SO₄)₃溶液、20%KSCN溶液、蒸馏水。请你设计合理实验验证乙同学的猜测是否合理。简要说明实验步骤和现象            ；
（4）某同学用实验制得的Fe₂(SO₄)₃晶体配制0.1 mol·L^－1的Fe₂(SO₄)₃溶液，在称量出Fe₂(SO₄)₃晶体后，溶解该晶体的具体操作为                 。

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（8分）【化学—化学与技术】
碘酸钾是一种白色结晶，无臭无味，酸性条件下碘酸钾是一种较强的氧化剂，与氢碘酸、二氧化硫等还原性物质作用，被还原为单质碘；在碱性介质中，碘酸钾能被氯气、次氯酸盐等氧化为高碘酸钾。碘酸钾在常温下稳定，加热至560 ℃开始分解。工业生产碘酸钾的流程如下，在反应器中发生反应的化学方程式为：6I₂+11KClO₃+3H₂O＝6KH(IO₃)₂+ 5KCl + 3Cl₂

试回答下列问题：
（1）步骤①反应器发生的反应中，转移电子总数为___________；
（2）步骤②中，用硝酸而不用HI，其原因可能是______________________；
（3）步骤③要保持溶液微沸1小时以完全排出氯气，排出氯气的原因为________；
（4）步骤⑧用氢氧化钾调节溶液的pH，反应的化学方程式为：________；

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【化学——选修2：化学与技术】（15分）
自来水生产的流程示意图见下：

（1）混凝剂除去悬浮物质的过程              （填写序号）
①只是物理变化        ②只是化学变化     ③是物理和化学变化
FeSO₄·7H₂O是常用的混凝剂，它在水中最终生成              沉淀。
（2）若要除去Ca²⁺、Mg²⁺可以往水中加入石灰和纯碱，试剂填加时先加    后加    ，原因是                                                          。
（3）氯气消毒，是因为它与水反应生成了HClO，次氯酸的强氧化性能***死水中的病菌（不能直接用次氯酸为自来水消毒是因为次氯酸易分解，且毒性较大）。
Cl₂+H₂O

HCl+HClO     K=4.5×10^-4
使用氯气为自来水消毒可以有效地控制次氯酸的浓度，请结合平衡常数解释原因：
                                                             。
下列物质中，              可以作为氯气的代用品（填写序号）。
① 臭氧     ②NH₃（液）     ③K₂FeO₄     ④SO₂
（4）有些地区的天然水中含有较多的钙、镁离子。用离子交换树脂软化硬水时，先后把水通过分别装有      离子交换树脂和      离子交换树脂的离子交换柱（填“阴”或“阳”，阳离子交换树脂为HR型，阴离子交换树脂为R’OH型）。
（5）测定水中的溶解氧：量取40mL水样，迅速加入MnSO₄和KOH混合溶液，再加入KI溶液，立即塞好塞子，振荡使完全反应。打开塞子，迅速加入适量硫酸溶液，此时有碘单质生成。用0.010mol/LNa₂S₂O₃溶液滴定生成的碘，消耗了6.00mL Na₂S₂O₃溶液。已知在碱性溶液中，氧气能迅速氧化Mn²⁺，生成物在酸性条件下可以将碘离子氧化为碘单质，本身重新还原为Mn²⁺。
上述过程发生的反应可表示为：2Mn²⁺+4OH^－+O₂=2MnO(OH)₂
MnO(OH)₂+2I^－+4H⁺=I₂+Mn²⁺+3H₂O     I₂+2S₂O₃²^－ =2I^－+S₄O₆²^－
则水中的溶解氧量为         ｍg·Ｌ^－１。

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（17分） FeSO₄?7H₂O广泛用于医药和工业领域。
以下是FeSO₄?7H₂O的实验室制备流程图。

根据题意完成下列填空：
（1）碳酸钠溶液能除去酯类油污，是因为                         （用离子方程式表示），反应Ⅰ需要加热数分钟，其原因是                         。
（2）废铁屑中含氧化铁，无需在制备前除去，理由是
（用离子方程式回答）               ，                      。
（3）判断反应Ⅱ完成的现象是：                                    。
以下是测定某补血剂（FeSO₄?7H₂O）中铁元素含量的流程图。根据题意完成下列填空：

（4）步骤Ⅲ需要100mL1mol/L的稀硫酸，用98.3%，ρ=1.84g/cm³的浓硫酸配制，所用的仪器有量筒、烧杯、玻璃棒、胶头滴管及      。写出步骤Ⅳ的离子方程式：           。
（5）步骤Ⅴ一系列操作依次是：①过滤②洗涤③     ④冷却⑤称量⑥恒重操作。操作⑥的目的是                                   。
（6）假设实验无损耗，则每片补血剂含铁元素的质量         g（用含a的代数式表示）。

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