(9分) (1)下列反应能设计成化学能转化为电能的装置是
A Zn＋CuSO4＝ZnSO4＋Cu B NaOH+HCl=NaCl+H2O
(2)若将(1)中的反应设计成原电池，请画出原电池的装置图，标出正、负极和电解质溶液，并写出电极反应式：
正极反应 负极反应 .
(3)某烷烃的蒸气质量是相同条件下氢气质量的36倍，该烃的分子式为____________，请写出该烃同分异构体中有4种不同沸点的一氯代物的该烃的结构简式，并命名：
、
锌钡白是一种白色颜料。工业上是由ZnSO4与BaS溶液混合而成：BaS＋ZnSO4＝ZnS↓＋BaSO4↓。请根据以下工业生产流程回答有关问题。
Ⅰ、ZnSO4溶液的制备与提纯：
有关资料：a．菱锌矿的主要成分是ZnCO3，含少量SiO2、FeCO3、Cu2(OH)2CO3等；
b．Zn(OH)2与Al(OH)3相似，能溶于过量的NaOH溶液生成Na2ZnO2。
（1）②中使用的氧化剂最好是下列的 （选填字母代号）。
| A．Cl2 | B．浓HNO3 | C．KMnO4 | D．H2O2 |
（2）为了达到综合利用、节能减排的目的，上述流程步骤④中的CO2可以来自于步骤
（选填①、②、③、⑤）。
（3）写出步骤④后产生滤渣3的化学式 。
（4）与Al相似，Zn也能溶于NaOH溶液。写出将Zn片和Cu片放入NaOH溶液中形成原电池的负极电极反应式 。
Ⅱ、BaS溶液的制备：
有关数据：Ba(s)＋S(s)＋2O2(g)＝BaSO4(s) ΔH1＝－1473.2 kJ·mol-1
C(s)＋
O2(g)＝CO(g) ΔH2＝－110.5 kJ·mol-1
Ba(s)＋S(s)＝BaS(s) ΔH3＝－460 kJ·mol-1
（5）若煅烧还原的产物仅为BaS和CO，则其反应的热化学方程式为____________。
Ⅲ、制取锌钡白：
（6）如果生产流程步骤⑤硫酸过量，则ZnSO4与BaS溶液混合制取锌钡白产生的后果是_______________________。
已知A、D、E、G、L、M是核电荷数依次增大的6种短周期主族元素，其中A的原子序数与周期序数相等，D、G、L、M基态原子的最外能层均有2个未成对电子。R＋核外有28个电子。请回答下列问题（用所对应的元素符号表示）。
（1）R在基态时价层电子排布式为 。
（2）写出R单质与A2G2及M最高价氧化物对应水合物反应的离子方程式 。
（3）PM2.5富含大量的有毒、有害物质，易引发二次光化学烟雾污染，光化学烟雾中含有NGX、G3、等二次污染物。测定大气中PM2.5的浓度方法之一是β-射线吸收法，β-射线放射源可用85Kr，已知Kr晶体的晶胞结构如下图所示，设晶体中与每个Kr原子相紧邻的Kr原子有m个，晶胞中含Kr原子为n个，则m/n＝________（填数字）。
（4）1 mol晶体L中含有σ键的数目为________。
（5）G与M可形成MG3与MG2，MG3分子的空间构型是___________，MG2中M原子的杂化方式_________。
（6）在（EA4）2R（MG4）2中存在的化学键除极性键外，还有________（填字母）。
a．离子键 b．氢键 c．配位键 d．金属键
［物质结构与性质］
I.氮族元素包括N、P、As、Sb和Bi五种元素。
（1）下列关于氮族元素的说法正确的是 。
a．N2可用于填充霓虹灯，其发光原理是电子从能量较低的轨道跃迁到能量较高的轨道时以光的形式释放能量
b．P、Na、S三种元素的第一电离能由大到小的顺序是：P>S>Na
c．基态As原子中，电子占据的最高能级为4d
d．Bi原子中最外层有5个能量相同的电子
（2）NH3在水中的溶解度比PH3大得多，其原因是 。
向硫酸铜溶液中先加过量氨水，后加适量乙醇，溶液中析出深蓝色的[Cu(NH3)4]SO4晶体，
该晶体中不含有的化学键是 。
A 极性键 B 非极性键 C 离子键 D 配位键 E 氢键
Ⅱ. 第四周期金属与人类的生产生活息息相关。
（3）目前市售的发光二极管，其材质以砷化镓(GaAs) 为主。已知镓是与铝同族，镓的基态原子的电子排布式是 。GaAs中Ga的化合价为 。
（4）金属钛坚硬、强度大、耐热、密度小，被称为高技术金属。TiCl4在常温下是无色液体，在水或潮湿空气中易水解而冒白烟， 则TiCl4属于 (填“原子”“分子”或“离子”)晶体。
(5) 钴(Co)可形成分子式均为Co(NH3)5BrSO4的两种配合物，其中一种的化学式为[Co(NH3)5Br]SO4，往其溶液中加BaCl2溶液时，产生白色沉淀； 往另一种配合物的溶液中加入BaCl2溶液时，无明显现象，若加入AgNO3溶液时， 产生淡黄色沉淀，则第二种配合物的化学式为 。
纳米级Cu2O由于具有优良的催化性能而受到关注，下表为制取Cu2O的三种方法：
| 方法Ⅰ |
用炭粉在高温条件下还原CuO |
| 方法Ⅱ |
电解法：2Cu＋H2O电解Cu2O＋H2↑ |
| 方法Ⅲ |
用肼（N2H4）还原新制Cu(OH)2 |
（1）工业上常用方法Ⅱ和方法Ⅲ制取Cu2O而很少用方法Ⅰ，其原因是反应条件不易控制，若控温不当易生成 而使Cu2O产率降低。
（2）方法Ⅰ制备过程会产生有毒气体，每生成1 g该有毒气体，能量变化a kJ，写出制备反应的热化学方程式 。
（3）方法Ⅱ采用离子交换膜控制电解液中OH－的浓度而制备纳米Cu2O，装置如下图所示，该电池的阳极生成Cu2O反应式为 。
（4）方法Ⅲ为加热条件下用液态肼（N2H4）还原新制Cu(OH)2来制备纳米
级Cu2O，同时放出N2。该制法的化学方程式为 。
（5）方法Ⅲ可以用甲醛稀溶液替代肼，但因反应温度较高而使部分产品颗粒过大， （填操作名称）可分离出颗粒过大的Cu2O。
（6）在相同的密闭容器中，用方法Ⅱ和方法Ⅲ制得的Cu2O分别进行催化分解水的实验：
2H2O(g)
2H2(g)＋O2(g) ⊿H＞0
水蒸气的浓度（mol·L－1）随时间t (min)变化如下表：
| 序号 |
温度 |
0 |
10 |
20 |
30 |
40 |
50 |
| ① |
T1 |
0.050 |
0.0492 |
0.0486 |
0.0482 |
0.0480 |
0.0480 |
| ② |
T1 |
0.050 |
0.0488 |
0.0484 |
0.0480 |
0.0480 |
0.0480 |
| ③ |
T2 |
0.10 |
0.094 |
0.090 |
0.090 |
0.090 |
0.090 |
可以判断：实验①的前20 min的平均反应速率ν(O2)＝ ；实验温度T1 T2（填“＞”、“＜”）；催化剂的催化效率：实验① 实验②（填“＞”、“＜”）。
金属钛被称为铁和铝之后崛起的“第三金属”,常见化合价为+4。它是空间技术、航海、化工、医疗上不可缺少的材料。
Ⅰ．工业上用钛铁矿(主要成分FeTiO3)制备金属钛的一种工艺流程如下图(部分产物略去)。
（1）步骤①反应的化学方程式为：2FeTiO3 + 6C + 7Cl2高温2FeCl3 + 2TiCl4 + 6CO,还原剂是 。
（2）步骤②分离出TiCl4的方法,利用了TiCl4与FeCl3 的不同。
（3）步骤④反应的化学方程式为____________,该反应在氩气中进行的理由是____ ______。
（4）绿色化学提倡物料循环。以上流程中,可用于循环的物质除Cl2、Mg外,还有__________。
II． 工业上也可用TiO2通过下述两种方法制备金属钛：
方法一：先将TiO2氯化为TiCl4,再还原得到Ti。
（5）氯化反应TiO2 (s) +2Cl2 (g)
TiCl4(l) + O2 (g)无法自发正向进行,在反应器中加入碳,则在高温条件下反应可顺利进行。试从化学平衡角度解释,往氯化反应器中加碳的原因： 。
方法二：以熔融盐为电解液电解TiO2获得Ti。其中碳块为阳极,电极反应式为：2O2—- 4eˉ＝O2↑；TiO2作阴极，被还原。
（6）阴极的电极反应式为 。
（7）电解过程中需定期向电解槽中加入碳块的原因是 。
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