(共14分)为研究铁质材料与热浓硫酸的反应，某学习小组用碳素

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更新 2022-09-03
科目化学
题型实验题
难度较难
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(共14分)为研究铁质材料与热浓硫酸的反应，某学习小组用碳素钢(即铁和碳的合金)进行了以下探究活动：
[探究一]
（1）将已去除表面氧化物的铁钉（碳素钢）放入冷浓硫酸中，10分钟后移入硫酸铜溶液中，片刻后取出观察，铁钉表面无明显变化，其原因是____________。
（2）称取碳素钢6.0g放入15.0mL浓硫酸中，加热，充分反应后得到溶液X并收集到混合气体Y。
①甲同学认为X中除Fe³⁺之外还可能含有Fe²⁺。若要确认其中的Fe²⁺，应选用       （选填序号）。
A．KSCN溶液和氯水    B．铁粉和KSCN溶液      C．浓氨水       D．酸性KMnO₄溶液
②乙同学取560mL(标准状况)气体Y通入足量溴水中，发生SO₂+Br₂+2H₂O===2HBr+H₂SO₄反应，然后加入足量BaCl₂溶液，经适当操作后得干燥固体4.66g。由此推知气体Y中SO₂的体积分数为        。
[探究二]
根据上述实验中SO₂体积分数的分析，丙同学认为气体Y中还可能含有Q₁和Q₂两种气体，其中Q₁气体，在标准状况下，密度为0.0893g·L^－¹。为此设计了下列探究实验装置（图中夹持仪器省略，假设有关气体完全反应）。

（3）装置B中试剂的作用是
（4）分析Y气体中的Q₂气体是如何生成的                          （用化学方程式表示）。
（5）为确认Q₂的存在，需在装置中添加洗气瓶M于              （选填序号）。
A．A之前             B．A－B间            C．B－C间                D．C－D间
（6）如果气体Y中含有Q₁，预计实验现象应是

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钾和碘的相关化合物在化工、医药、材料等领域有着广泛的应用．回答下列问题：

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A．	404.4
B．	553.5
C．	589.2
D．	670.8
E．	766.5

（2）基态K原子中，核外电子占据的最高能层的符号是________，占据该能层电子的电子云轮廓图形状为________．K和Cr属于同一周期，且核外最外层电子构型相同，但金属K的熔点、沸点等都比金属Cr低，原因是________．

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A．	氢硫酸不能与碳酸氢钠溶液反应，而亚硫酸可以
B．	氢硫酸的导电能力低于相同浓度的亚硫酸
C．	$0.10 m o l • L^{﹣ 1}$ 的氢硫酸和亚硫酸的pH分别为4.5和2.1
D．	氢硫酸的还原性强于亚硫酸

（2）下图是通过热化学循环在较低温度下由水或硫化氢分解制备氢气的反应系统原理．

通过计算，可知系统（Ⅰ）和系统（Ⅱ）制氢的热化学方程式分别为________、________，制得等量H ₂所需能量较少的是________．

（3） $H_{2} S$ 与 $C O_{2}$ 在高温下发反应：生 $H_{2} S （ g ） + C O_{2} （ g ） ⇌ C O S （ g ） + H_{2} O （ g ）$ ．在610k时，将 $0.10 m o l C O_{2}$ 与 $0.40 m o l H_{2} S$ 充入2.5L的空钢瓶中，反应平衡后水的物质的量分数为0.02．

① $H_{2} S$ 的平衡转化率 $a_{1}$ =________%，反应平衡常数K=________．

②在620K重复试验，平衡后水的物质的量分数为0.03， $H_{2} S$ 的转化率 $a_{2}$ ________ $a_{1}$ ，该反应的△H________0．（填"＞""＜"或"="）

③向反应器中再分别充入下列气体，能使 $H_{2} S$ 转化率增大的是________（填标号）

A．

$H_{2} S$

B．

$C O_{2}$

C．

COS

D．

$N_{2}$

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T i O_{2} • x H_{2} O

温度/℃	30	35	40	45	50
92	95	97	93	88

分析40℃时 $T i O_{2} • x H_{2} O$ 转化率最高的原因________．

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（3）单质铜及镍都是由________键形成的晶体；元素铜与镍的第二电离能分别为：I _Cu=1 958kJ•mol ^﹣ ¹、I _Ni=1 753kJ•mol ^﹣ ¹，I _Cu＞I _Ni的原因是________．

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1632386490(1).png

①晶胞中铜原子与镍原子的数量比为________．

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