孔雀石主要含Cu2(OH)2CO3，还含少量Fe、Si的化合物。某工厂以孔雀石为主要原料制备 CuSO4·5H2O及纳米材料G，主要步骤如下：
已知该条件下，通过调节溶液的酸碱性而使Fe3+、Fe2+、Cu2 +生成沉淀的pH 分别如下：
| 物质 |
开始沉淀时的pH |
完全沉淀时的pH |
| Fe(OH)3 |
2.2 |
3.2 |
| Fe(OH)2 |
7.6 |
9.6 |
| Cu(OH)2 |
4.7 |
6.4 |
请回答下列问题：
（1）在相同温度时溶度积的相对大小：Ksp[Fe(OH)2]______(填“>”或“<”)Ksp[Cu(OH)2]。
（2）溶液A中的金属离子有Cu2+、Fe2+、Fe3+。试剂①是一种氧化剂，目的是氧化_____________（填离子符号）。该工厂选用试剂①最好为下列中的 （填代号）。
a. Na2O2 b. H2O2 c. Cl2 d. KSCN
（3）根据下图有关数据，你认为工业上氧化操作时应采取的措施是溶液温度控制在_______℃，pH控制在________，氧化时间为________小时左右。
（4）向溶液B中加入试剂②的化学式为_______，操作Ⅰ的名称是_________。
（5）欲测定溶液A中Fe2+的浓度，可用KMnO4标准溶液滴定，反应中MnO4-被还原为Mn2+，则该反应的离子方程式为_____________________________________________。取A溶液20.00 mL，用去0.0240 mol/L KMnO4溶液16.00 mL时恰好达到滴定终点，则A溶液中Fe2+浓度为 。
(12分)研究NO2、SO2、CO等大气污染气体的测量及处理具有重要意义。
（1）I2O5可使H2S、CO、HC1等氧化，常用于定量测定CO的含量。已知：
2I2(s) + 5O2(g)= 2I2O5(s) △H=－75.56 kJ·mol－1
2CO(g) + O2(g)= 2CO2(g) △H=－566.0 kJ·mol－1
写出CO(g)与I2O5(s)反应生成I2(s)和CO2(g)的热化学方程式： 。
（2）一定条件下，NO2与SO2反应生成SO3和NO两种气体。将体积比为1∶2的NO2、SO2气体置于密闭容器中发生上述反应，下列能说明反应达到平衡状态的是 。
a．体系压强保持不变
b．混合气体颜色保持不变
c．SO3和NO的体积比保持不变
d．每消耗1 mol SO2的同时生成1 molNO
（3）新型氨法烟气脱硫技术的化学原理是采用氨水吸收烟气中的SO2，再用一定量的磷酸与上述吸收产物反应。该技术的优点除了能回收利用SO2外，还能得到一种复合肥料，该复合肥料可能的化学式为 。（写出一种即可）。
（4）下图是一种碳酸盐燃料电池（MCFC），以水煤气（CO、H2）为燃料，一定比例Li2CO3和Na2CO3低熔混合物为电解质。写出B极电极反应式 。
（5）工业上常用Na2CO3溶液吸收法处理氮的氧化物（以NO和NO2的 混合物为例）。
已知：NO + NO2 + Na2CO3 = 2NaNO2 + CO2
2NO2 + Na2CO3 = NaNO2 + NaNO3 + CO2
NO不能与Na2CO3溶液反应。
①用足量的Na2CO3溶液完全吸收NO和NO2的混合物，每产生22.4L（标准状况）CO2（全部逸出）时，吸收液质量就增加44g，则混合气体中NO和NO2的体积比为 。
②你认为Na2CO3吸收法处理氮氧化物存在的缺点是 。
(10分)（1）将水蒸气通过红热的碳可产生水煤气：
C(s)+H2O(g)
CO(g)+H2(g) △H=+131.3kJ/mol,
达到平衡后，体积不变时，能提高H2O的平衡转化率的措施是 。
| A．升高温度 | B．增加碳的用量 |
| C．加入催化剂 | D．用CO吸收剂除去CO |
（2）将一定量的CO(g)和H2O(g)通过某恒容的密闭容器中，发生反应：CO(g)+H2O(g) CO2(g)+H2(g)
得到如下数据：
| 温度/℃ |
起始浓度mol/L |
平衡浓度mol/L |
|
| CO(g) |
H2O(g) |
H2(g) |
|
| 900 |
2.0 |
0.8 |
0.4 |
求该反应的平衡常数数值 。
（3）工业上把水煤气中的混合气体处理后，获得较纯的H2用于合成氨：N2(g)+3H2(g)
2NH3(g) △H= —92.4kJ/mol某同学在不同实验条件下模拟化工生产进行实验，N2浓度随时间变化如图：
①与实验I比较，实验II改变的条件为： 。
②实验III比实验I的温度要高，其它条件相同，请在下图画出实验I和实验III中NH3浓度随时间变化的示意图。
（4）下图中P是可自由平行滑动的活塞。在相同温度时，向A容器中充入4 mol SO3（g），关闭K，向B容器中充入2 mol SO3（g），两容器分别发生反应。
已知起始时容器A和B的体积均为aL。
试回答：
①反应达到平衡时容器B的体积为1．2a L，容器B中SO3转化率为 。
②若打开K，一段时间后重新达到平衡，容器B的体积为 __ L（连通管中气体体积忽略不计，且不考虑温度的影响）。
(11分）铬是一种银白色的坚硬金属，铬的工业用途很广，主要有金属加工、电镀、制革行业，这些行业排放的废水和废气是环境中的主要污染源，请回答下列问题。
（1）工业上冶炼铬的主要步骤如图所示：
①已知步骤II的反应方程式为：8Na2CrO4 +6Na2S +23H2O = 8Cr(OH)3↓+3Na2S2O3 +22NaOH
该反应中氧化剂是_____(填化学式），生成lmolCr(OH)3时转移电子的物质的量为____ mol
②步骤IV冶炼制铬的化学方程式为____________________________。
（2）某工厂采用电解法处理含铬废水，耐酸电解槽用铁板作阴、阳极，槽中盛放含铬废水，原理示意如下图，A为电源的_____(填“正极”“负极”）,阳极区溶液中发生的氧化还原反应为______________。
（3）化学需氧量（COD）可量度水体受有机物污染的程度。它是在强酸并加热条件下，用K2Cr2O7作强氧化剂处理水样时所消耗的K2Cr2O7的量，换算成相当于O2的含量（以mg/L计）。某研究性学习小组测定某水样的化学需氧量，过程如下：
I．取Va mL水样于锥形瓶，加入l0.00mL0.2500mol/L K2Cr2O7溶液；
II．加碎瓷片少许，然后慢慢加入少量硫酸，混合均匀，加热；
III．反应完毕后，冷却，加指示剂，用cmol/L的硫酸亚铁铵(NH4)2Fe(SO4)2溶液滴定.终点时消耗硫酸亚铁铵溶液Vb mL(此步操作的目的是用Fe2+把多余的Cr2O72-反应成Cr3+）
①I中，量取K2Cr2O7溶液的仪器是__________________。
②II中，碎瓷片的作用是____________________。
③该水样的化学需氧量(COD)= ______________________(用含c、Va、Vb的表达式表示）.
(13分)A、B、C均为中学化学中的常见物质，它们含有一种相同的元素。请根据题中信息回答问题。
（1）A、B、C三种物质都由短周期元素组成，D是空气的主要成分之一，它们存在如下反应转化关系：
①若A是非金属单质，常温下为固态，A与C在一定条件下能发生反应，则C为_________；A所形成的一种晶体具有高硬度、高熔点特性，它的晶体类型属于__________
②若A是金属单质，则A在元素周期表的位置是_________；已知mgA与足量
反应，生成固体的质量为（m+3.55）g，则等质量的A与D反应完全，生成固体的质量至少为________g
③若常温时C为红棕色气体，则A可能是__________或 ；工业上用A与D反应制取B的化学方程式为：______________ _。
（2）已知A、B、C、D存在如图所示的反应转化关系：
①若D为生活中常见的金属单质，图中反应均为氧化还原反应，请设计一个检验B中阳离子的方案：________________________________。
②若D为强碱，A为常见正盐，A、B、C含有共同元素是生活中常见金属元素，图中反应均为非氧化还原反应，则B是 ；除去B中混有的少量Mg（OH）2的操作步骤是：_ _。（有关答案填写化学式）
已知A、B、C、D、E、F都是周期表中前四周期的元素，它们的原子序数依次增大。其中A、C原子的L层有2个未成对电子。D与E同主族，D的二价阳离子与C的阴离子具有相同的电子层结构。F3+离子M层3d轨道电子为半满状态。请根据以上情况，回答下列问题：（答题时，用所对应的元素符号表示）
（1）F元素的电子排布式为 ，A、B、C的第一电离能由小到大的顺序为 。
（2）A的氢化物的分子空间构型是 ，其中心原子采取 杂化，
属于 （填“极性分子”和“非极性分子”）。
（3）F和M（质子数为25）两元素的部分电离能数据列于下表：
| 元 素 |
M |
F |
|
| 电离能 （kJ·mol－1） |
I1 |
717 |
759 |
| I2 |
1509 |
1561 |
|
| I3 |
3248 |
2957 |
比较两元素的I2、I3可知，气态M2＋再失去一个电子比气态F2＋再失去一个电子难。对此，你的解释 ；
（4）晶体熔点：DC EC（填“<、=、>”），原因是 。
（5）H2S和C元素的氢化物(分子式为H2C2)的主要物理性质比较如下：
| |
熔点／K |
沸点／K |
标准状况时在水中的溶解度 |
| H2S |
187 |
202 |
2.6 |
| H2C2 |
272 |
423 |
以任意比互溶 |
H2S和H2C2的相对分子质量基本相同，造成上述物理性质差异的主要原因 。
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