海水是取之不尽用之不竭的化学资源,从海水中可提取多种化工原料,下图是某化工厂对海水资源综合利用的示意图。
（1）请写出电解食盐水的化学方程式
（2）母液中含有K+、Na+ 、Mg2+等阳离子，从图中可看出对母液进行一系列的加工可制得金属镁。
①石灰乳是生石灰与水作用形成的化合物，从充分利用当地海洋化学资源，提高生产与经济效益的角度考虑，生产生石灰的主要原料是
②电解熔融氯化镁的化学方程式是
③电解无水氯化镁所得的镁蒸气在特定的环境里冷却后可得固态的金属镁，下列物质中可以用作镁蒸气的冷却剂的是（填写代号）
A． H2 B． CO2 C．空气 D． Ar
（3）在该化工厂中，海水提取氯化钠后的母液经过提取氯化镁后又形成了新的母液，向新母液中加入氯气，又制取了重要的化工原料溴单质
①生成溴单质的化学反应的离子方程式是 ，其中氧化剂是
工业生产中将溴单质从混合物中分离出来应采用 （填实验方法）
②以下是对生产溴单质所用的氯气寻找货源的设想，其中合理的是 （填写代号）
A．从外地购买 B．在当地新建生产厂
C．从本厂生产烧碱处循环 D．从本厂生产镁单质处循环
甲醇是重要的化工原料，在工业生产上的应用十分广泛，二氧化碳被认为是加剧温室效应的主要来源，如何有效地开发利用CO2引起了全世界的普遍重视。为减小和消除CO2对环境的影响，一方面世界各国都在限制其排放量，另一方面科学家加强了对CO2创新利用的研究。
（1）将CO2转化成甲醇燃料是减排、环保的一种科学方法。
已知：2H2(g)+O2(g) =2H2O(g)；△H=－483. 6kJ·mol-1 ①
2CO2(g)+4H2O(g) 
2CH3OH(g)＋3O2(g)；ΔH＝＋1352.8kJ·mol-1②
则反应：CO2(g)＋3H2(g) CH3OH(g)＋H2O(g)的ΔH＝ 。
（2）500 ℃时，在体积为1 L 的固定容积的密闭容器中充入1mol CO2、3mol H2，测得CO2浓度与CH3OH 浓度随时间的变化如图所示，回答下列问题：
①计算从反应开始到10min时，H2的反应速率及该温度下反应的平衡常数。
（写出具体的计算过程）
②下列措施不能使CO2的转化率增大的是______（双选）。
| A．在原容器中再充入lmol CO2 |
| B．在原容器中再充入1mol H2 |
| C．将反应体系温度降低 |
| D．使用更有效的催化剂 |
③升高温度，800℃时，在体积为1 L 的固定容积的密闭容器中充入1mol CO2、3mol H2，在上图中画出CH3OH 浓度随时间变化的曲线（不需要定量计算）。
有四种短周期元素，它们的结构、性质等信息如下表所述：
| 元素 |
结构、性质等信息 |
| X |
构成有机物的核心元素，该元素的一种氧化物和气态氢化物都是典型的温室气体 |
| Y |
短周期中（除稀有气体外）原子半径最大的元素，该单质液态时可用作核反应堆的传热介质 |
| Z |
与Y同周期，其最高价氧化物的水化物呈两性 |
| M |
海水中除氢、氧元素外含量最多的元素，其单质或化合物也是自来水生产过程中常用的消毒杀菌剂 |
请根据表中信息填写：
（1）X元素在周期表中的位置是______________，其相对分子质量最小的气态氢化物的化学式是______________。
（2）Y离子半径比Z离子的半径______（填“大”或“小”），Y元素的最高价氧化物的水化物和Z元素的最高价氧化物相互反应的离子方程式是：_____________________。
（3）X与M两元素的气态氢化物的稳定性更强的是______________（填化学式），请再举出一个实例比较M与X两元素的非金属性强弱（用化学方程式表示）______________。
工业制硫酸生产流程如下图：
（1）实验室常用过量的氢氧化钠溶液吸收SO2尾气，该反应的离子方程式为 。
（2）已知SO2和O2生成SO 3的反应过程放热。在催化反应室中，下列措施有利于提高SO2平衡转化率的有 。（填写编号）
A．减少压强 B．升高温度 C．不断补充空气 D．及时分离出SO3
（3）在工业制硫酸生产中，为提高催化剂效率采取的措施有 （答出2点）。
（4）在450℃、常压和钒催化条件下，在容积为2L的恒容容器中加入2molSO2和1molO2 。
①下列选项中不能作为判断该反应是否达平衡状态的标志的是 。（填写编号）
A．混合气密度不变化
B．SO2百分含量保持不变
C．容器中气体的压强不变
D．SO3的生成速率与SO2的消耗速率相等
E.气体总物质的量不变
②达平衡后,测得平衡常数为K，若此时O2的转化率为x，则K和x的关系满足K＝ 。
（5）SO2和O2的反应在恒容密闭容器中发生，图1、2表示在时刻t1达到平衡、在时刻t2因改变某个条件而发生变化的情况，根据图1、图2相关信息，判断t2发生改变的条件是 。
某同学使用石墨电极，在不同电压(x)下电解pH＝1的0.1 mol·L－1 FeCl2溶液，实验记录如下(a、b、c代表电压值)：
| 序号 |
电压/V |
阳极现象 |
检验阳极产物 |
| Ⅰ |
x≥a |
电极附近出现黄色，有气泡产生 |
有Fe3＋、有Cl2 |
| Ⅱ |
a＞x≥b |
电极附近出现黄色，无气泡产生 |
有Fe3＋、无Cl2 |
| Ⅲ |
b＞x＞0 |
无明显变化 |
无Fe3＋、无Cl2 |
（1）用KSCN溶液检验出溶液中含Fe3＋，看到的现象是_____。
（2）Ⅰ中，Fe3＋产生的原因可能是Cl－在阳极放电，生成的Cl2将Fe2＋氧化。写出Cl2氧化Fe2＋的离子方程式：______________________________________。
（3）由Ⅱ推测，Fe3＋产生的原因还可能是Fe2＋在阳极放电。原因是Fe2＋具有____性。
（4）Ⅱ中虽未检验出Cl2，但Cl－在阳极是否放电仍需进一步验证。控制变量，做对照实验继续探究：电解pH＝1的NaCl溶液，记录如下：
| 序号 |
电压/V |
阳极现象 |
检验阳极产物 |
| Ⅳ |
a＞x≥c |
无明显变化 |
有Cl2 |
| Ⅴ |
c＞x≥b |
无明显变化 |
无Cl2 |
①NaCl溶液的浓度应是______mol·L－1。
②Ⅳ中检验Cl2的实验方法：________________________________。
③与Ⅱ对比，得出的结论：通过控制电压，证实了产生Fe3＋的两种原因都成立；通过控制电压，验证了放电顺序是：Fe2＋___________Cl－（填“＞”或“＜”）
(14分)对金属制品进行抗腐蚀处理，可延长其使用寿命。
（1）以下为铝材表面处理的一种方法：
①碱洗的目的是除去铝材表面的自然氧化膜。碱洗时常有气泡冒出，该气体的名称为 。
②为将碱洗槽液中的铝元素以沉淀形式回收，最好向槽液中加入下列试剂中的 。
A．NH3 B．CO2 C．NaOH D．HNO3
③以铝材为阳极，在H2SO4溶液中电解，铝材表面形成氧化膜，阳极电极反应式为 。
（2）镀铜可防止铁制品腐蚀，电镀时用铜而不用石墨作阳极的原因是 。
（3）下列关于金属腐蚀的事实中，与电化学腐蚀有关的是
A．埋在潮湿土壤里的铁管比埋在干燥土壤里的铁管更易被腐蚀
B．为保护海轮的船壳，常在船壳上镶入锌块
C．在空气中，金属银的表面生成一层黑色物质
D．镀银的铁制品，镀层部分受损后，露出的铁表面易被腐蚀
（4）利用下图装置，可以模拟铁的电化学防护。
①若X为碳棒，为减缓铁的腐蚀，开关K应置于 处。
②若X为锌，开关K应置于 处。
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