(14分) 在25℃时，向100 mL含氯化氢14.6 g的盐酸溶液里放入5.60 g纯铁粉（不考虑反应前后溶液体积的变化），反应开始至2 min末，收集到1.12 L（标准状况）氢气。在此之后，又经过4 min，铁粉完全溶解。则：
①在前2 min内用FeCl2表示的平均反应速率是 。
②在后4 min内用HCl表示的平均反应速率是 。
③ 前2 min与后4 min相比，反应速率较快的是 ，其原因是 。
(2)已知有一组数据：破坏1mol氢气中的化学键需要吸收436kJ能量；破坏0.5mol氧气中的O=O键需要吸收249kJ的能量；形成水分子中1 molH—O键能够释放463kJ能量。下图表示氢气和氧气反应过程中能量的变化，请将图中①、②、③的能量变化的数值，填在下边的横线上。
① kJ ② kJ ③ kJ
盖斯定律在生产和科学研究中有很重要的意义。有些反应的反应热虽然无法直接测得，但可通过间接的方法测定。现已知火箭发射时可用肼（N2H4）为燃料，以NO2作氧化剂，反应生成N2(g)和气态的水，据下列的2个热化学反应方程式：
N2(g)+2O2(g)= 2NO2(g) △H= +67.7kJ／mol
N2H4(g)+O2(g)=N2(g)+ 2H2O(g) △H= -534kJ／mol
试写出气态肼（N2H4）与NO2反应生成N2(g)和气
态水的热化学反应方程式：
针对苏教版化学I第75页上“铁与氧化性较弱的氧化剂（如盐酸、硫酸铜溶液等）反应转化为+2价铁的化合物，如果与氧化性较强的氧化剂（如氯气、双氧水等）反应则转化为+3价的化合物”的叙述，化学研究性学习小组拟通过以下实验探究“新制的还原性铁粉和盐酸的反应（铁过量）”。请你参与探究并回答有关问题：
（1）通过简单的化学实验检验反应后混合物中的二价铁的实验方法和现象是 
；但在实验中往往又看到血红色迅速褪去，同时溶液呈黄色，其可能的原因是： ；学生在做实验时往往滴加双氧水的浓度过大，或者过量，还看到迅速产生大量气泡，写出产生该现象的化学方程式： 。
（2）有资料介绍“取少量反应液（含二价铁）先滴加少量新制饱和氯水，然后滴加KSCN溶液，呈现血红色。若再滴加过量新制氯水，却发现血红色褪去。同学对血红色褪去的原因提出各自的假设。某同学的假设是：溶液中的+3价铁被氧化为更高的价态。”如果+3价铁被氧化为FeO42-，试写出该反应的离子方程式 。
（3）探究高铁酸钾的某种性质。
【实验1】将适量K2FeO4固体分别溶解于pH 为 4.74、7.00、11.50 的水溶液中，配得FeO42－浓度为 1.0 mmol·L-1（1 mmol·L—1 =10—3 mol·L—1）的试样，静置，考察不同初始 pH的水溶液对K2FeO4某种性质的影响，结果见图1（注：800 min后，三种溶液中高铁酸钾的浓度不再改变）。
【实验2】将适量K2FeO4溶
解于pH＝4.74 的水溶液中，配制成FeO42－浓度为1.0 mmol·L-1的试样，将试样分别置于 20℃、30℃、40℃和60℃的恒温水浴中，考察不同温度对K2FeO4某种性质的影响，结果见图2。则
①实验1的目的是 ；
②实验2可得出的结论是 ；
③高铁酸钾在水中的反应为4 FeO42-＋10 H2O
4 Fe(OH)3＋8OH-＋3 O2↑。由图1可知，800 min时，pH=11.50的溶液中高铁酸钾最终浓度比pH＝4.74的溶液中高，主要原因是 。
现有A、B、C、D、E五种可溶强电解质，它们在水中可电离产生下列离子（各种离子不重复）。
| 阳离子 |
H+、Na+、Al3+、Ag+、Ba2+ |
| 阴离子 |
OH-、Cl-、CO32-、NO3-、SO42- |
已知：
①A、B两溶液呈碱性；C、D、E溶液呈酸性。
②向E溶液中逐滴滴加B溶液至过量，沉淀量先增加后减少但不消失。
③D溶液与另外四种溶液反应都能产生沉淀。
试回答下列问题：
（1）A溶液呈碱性的原因是 （用离子方程式表示）。
（2）写出E溶液与过量的B溶液反应的离子方程式 。
（3）已知：NaOH（aq）+HNO3（aq）=NaNO3（aq）+H2O（1）；△H="-a" kJ·mol-1。
请写出相同条件下B与C的稀溶液反应的热化学方程式 。
（4）若25°时C、E溶液pH=4，则E溶液中水电离出的氢离子浓度是C溶液中水电离出的氢离子浓度 
倍。
（5）将C溶液逐滴加入等体积、等物质的量的浓度的A溶液中，反应后溶液中一价离子（+1或—1）浓度由大到小的顺序为： 。
有一含NaCl、Na2CO3•10H2O和NaHCO3的混合物，某同学设计如下实验，通过测量反应
前后C、D装置质量的变化，测定该混合物中各组分的质量分数。
（1）加热前通入空气的目的是 ____________，操作方法为___________________。
（2）装置A、C、D中盛放的试剂分别为A___________，C__________，D__________。
（3）若将A装置换成盛放NaOH溶液的洗气瓶，则测得的NaCl含量将__________（填“偏高”、“偏低”或“无影响”，下同）；若B中反应管右侧有水蒸气冷凝，则测定结果中测定结果中NaHCO3的含量将___________；若撤去E装置，则测得Na2CO3•10H2O的含量 。
（4）若样品质量为 w g，反应后C、D增加的质量分别为 m1 g、m2 g，由此可知混合物中NaHCO3质量分数为_____________________（用含w、m1、m2的代数式表示）。
无铁硫酸铝是制造高档纸张和高级织物的重要原材料，制取无铁硫酸铝的工艺流程如下图所示。铝土矿酸溶后得到含铁（Fe2+和Fe3+）的硫酸铝溶液，再经过后续加工，最终得到成品无铁硫酸铝（溶液中各种金属离子开始沉淀和沉淀完全时的pH见表）。
（1） 试剂X可以用下列试剂中的__________（填编号）
a．铝土矿粉 b．氢氧化钠 c．氧化钙
| |
开始 |
完全 |
| Fe2+ |
7.6 |
9.7 |
| Fe3+ |
2.7 |
3.7 |
| Al3+ |
3.3 |
5.0 |
| Mn2+ |
8.3 |
9.8 |
（2）生产中控制pH为3而不大于3的原因是_________________ ；
（3）除铁时，必须先加入高锰酸钾溶液，目的是_____________________；高锰酸钾溶液和硫酸锰溶液反应生成活性二氧化锰，写出反应的化学方程式____________________ ；
（4）滤渣的含铁成分是__________；
（5）活性二氧化锰能和Fe(OH)3发生吸附共沉作用，用化学平衡理论解释活性二氧化锰的作用____________ 。
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