化学实验室通常用粗锌和稀硫酸反应制氢气，因此在制氢废液中含有大量的硫酸锌。同时，由于粗锌中还含有铁等杂质，使得溶液中混有一定量的硫酸亚铁，为了充分利用制氢废液，常用其制备皓矾（ZnSO4·7H2O）。某校化学兴趣小组的同学以制氢气的废液为原料来制取皓矾并探究其性质。 
(l）制备皓矾的实验流程如下图所示。
已知：下列氢氧化物开始生成沉淀到沉淀完全的pH范围分别为：
| |
开始沉淀 |
沉淀完全 |
| Fe(OH)3 |
2.7 |
3.7 |
| Fe(OH)2 |
7.6 |
9.6 |
| Zn(OH)2 |
5.7 |
8.0 |
回答下列问题：
可供选择使用的有：氯水、20％的H2O2、氨水、NaOH溶液、Zn(OH)2、ZnO
① 加入的试剂①，应选用 ，作用： 。
② 加入的试剂②调节pH，可选用 或 ，用离子方程式表示其原理
。
③有同学提出，应将晶体1加入稀硫酸中溶解，原因是 。
④在得到皓矾时，向晶体中加入少量酒精洗涤而不用水的原因是 。
(2）检验皓矾中是否含有Fe元素的操作（试剂自选） 。
铁及其化合物与生产、生活关系密切。
Ⅰ.为防止远洋轮船的钢铁船体在海水中发生电化学腐蚀，通常把船体与浸在海水里的Zn块相连，或与蓄电池这样的直流电源的 极（填“正”或“负”）相连。
II．为了探究原电池和电解池的工作原理，某研究性学习小组分别用下图所示的装置进行实验。据图回答问题。
用图甲所示装置进行第一组实验时：
（1）在保证电极反应不变的情况下，不能替代Cu作电极的是 （填序号）。
| A．石墨 | B．镁 | C．银 | D．铂 |
（2）实验过程中，SO42− （填“从左向右”“从右向左”或“不”）移动
（3）滤纸上发生的化学方程式为： 。
III．该小组同学用图乙所示装置进行第二组实验时发现，两极均有气体产生，且Y极溶液逐渐变成紫红色：停止实验观察到铁电极明显变细，电解液仍然澄清。查阅资料知，高铁酸根（FeO42-）在溶液中呈紫红色。请根据实验现象及所查信息，回答下列问题：
（4）电解过程中，X极溶液的pH （填“增大”“减小”或“不变”）。
（5）电解过程中，Y极发生的电极反应为4OH−－4e−=2H2O+O2↑和 。
（6）电解进行一段时间后，若在X极收集到672mL气体，Y电极（铁电极）质量减小0．28g，则在Y极收集到气体为 mL（均已折算为标准状况时气体体积）。
全国各地都遭遇“十面霾伏”。其中，机动车尾气和燃煤产生的烟气对空气质量恶化贡献较大。
Ⅰ.（1）汽车尾气净化的主要原理为：2NO(g) + 2CO(g)
2CO2(g)+ N2(g) △H＜0
若该反应在绝热、恒容的密闭体系中进行，下列示意图正确且能说明反应在进行到t1时刻达到平衡状态的是 （填代号）。（下图中υ正、K、n、w分别表示正反应速率、平衡常数、物质的量、质量分数）
（2）机动车尾气和煤燃烧产生的烟气含氮的氧化物，用CH4催化还原NOX可以消除氮氧化物的污染。已知：CH4(g)+2NO2(g)＝N2(g)＋CO2(g)+2H2O(g) △H＝－867 kJ/mol
2NO2(g)
N2O4(g) △H＝－56.9 kJ/mol
H2O(g) ＝ H2O(l) ΔH ＝ －44.0 kJ／mol
写出CH4催化还原N2O4(g)生成N2和H2O(l)的热化学方程式： 。
Ⅱ.SO2和NOx都是大气污染物。
（3）空气中的NO2可形成硝酸型酸雨，该反应的化学方程式是
（4）利用氨水可以将SO2和NO2吸收，原理如下图所示：
NO2被吸收的离子方程式是 。
（5）利用下图所示装置（电极均为惰性电极）也可吸收SO2，并用阴极排出的溶液吸收NO2。
①a为电源的 （填“正极”或“负极”），阳极的电极反应式为 。
②在碱性条件下，用阴极排出的溶液吸收NO2，使其转化为无害气体，同时有SO32－生成。该反应中氧化剂与还原剂的物质的量之比为 。
（6）工业制硫酸的过程中利用反应2SO2（g）＋O2（g）
2SO3（g）；△H<0，一定条件下，向一带活塞的密闭容器中充入2molSO2和1molO2，则下列说法正确的是 。
| A．若反应速率v(SO2)=v(SO3)，则可以说明该可逆反应已达到平衡状态 |
| B．保持温度和容器体积不变，充入2 mol N2，化学反应速率加快 |
| C．平衡后仅增大反应物浓度，则平衡一定右移，各反应物的转化率一定都增大 |
| D．平衡后移动活塞压缩气体，平衡时SO2、O2的百分含量减小，SO3的百分含量增大 |
E．保持温度和容器体积不变，平衡后再充入2molSO3，再次平衡时各组分浓度均比原平衡时的浓度大
F．平衡后升高温度，平衡常数K增大
甲醇是重要的化学工业基础原料和清洁液体燃料。工业上可利用CO或CO2来生产燃料甲醇。已知甲醇制备的有关化学反应以及在不同温度下的化学反应平衡常数如下表所示：
| 化学反应 |
平衡 常数 |
温度℃ |
|
| 500 |
800 |
||
①2H2（g）+CO（g） CH3OH（g） |
K1 |
2.5 |
0.15 |
| ②H2（g）+CO2（g）H2O （g）+CO（g） |
K2 |
1.0 |
2.50 |
| ③3H2（g）+CO2（g）CH3OH（g）+H2O （g） |
K3 |
|
|
（1）反应②是 （填“吸热”或“放热”）反应。
（2）某温度下反应①中H2的平衡转化率（a）与体系总压强(P)的关系，如图所示。
则平衡状态由A变到B时，平衡常数K(A) K(B)（填“＞”、“＜”或“＝”）。据反应①与②可推导出K1、K2与K3之间的关系，则K3= （用K1、K2表示）。
（3）在3 L容积可变的密闭容器中发生反应②，已知c(CO)与反应时间t变化曲线Ⅰ如图所示，
若在t0时刻分别改变一个条件，曲线Ⅰ变为曲线Ⅱ和曲线Ⅲ。当曲线Ⅰ变为曲线Ⅱ时，改变的条件是 。当曲线Ⅰ变为曲线Ⅲ时，改变的条件是 。
某化学小组模拟“侯氏制碱法”，以NaCl、NH3、CO2和H2O等为原料制取NaHCO3，然后再将NaHCO3灼烧制成Na2CO3。若灼烧的时间较短，NaHCO3分解不完全，该小组对一份加热了t1 min的NaHCO3 样品的组成进行了以下探究：取加热了t1 min的NaHCO3样品29.6 g完全溶于水制成溶液，然后向此溶液中缓慢地滴加稀盐酸，并不断搅拌。随着盐酸的加入，溶液中有关离子的物质的量的变化如图所示。
（1）则曲线d对应的溶液中的离子是 （填离子符号下同）；曲线b对应的溶液中的离子是 ；该样品中NaHCO3和Na2CO3的物质的量之比是 ；
（2）若取42.0 g NaHCO3 固体，加热了t2 min后，剩余固体的质量为29.6g。如果把剩余固体全部加入到400 mL 2mol·L—1的盐酸中，则充分反应后溶液中H+ 的物质的量浓度为 （设溶液体积变化忽略不计）
CO2作为未来碳源，既可弥补因石油、天然气等大量消耗引起的“碳源危机”，又可有效地解决温室效应。目前，人们利用光能和催化剂，可将CO2和H2O(g)转化为CH4和O2。请回答下列问题：
（1）将所得CH4与H2O(g)通入聚焦太阳能反应器，发生反应CH4(g)+H2O(g)
CO(g)+3H2(g) △H =" +206" kJ·mol-1。将等物质的量的CH4和H2O(g)充入l L恒容密闭容器，某温度下反应5 min后达到平衡，此时测得CO的物质的量为0.10 mol，则5 min内CH4的平均反应速率为 。平衡后可以采取下列 的措施能使n（CO）：n（CH4）增大。
A．加热升高温度
B．恒温恒容下充入氦气
C．恒温下增大容器体积
D．恒温恒容下再充入等物质的量的CH4和H2O
（2）工业上可以利用CO为原料制取CH3OH。
已知: CO2(g) +3H2(g)CH3OH(g) +H2O(g) △H="-49.5" kJ·mol－1
CO2（g）+H2（g）CO（g）+H2O（g） △H=" +" 41.3 kJ·mol－1
①试写出由CO和H2制取甲醇的热化学方程式 。
②该反应的△S 0(填“>”或“<”或“=”)，在 情况下有利于该反应自发进行。
（3）某科研人员为研究H2和CO合成CH3OH的最佳起始组成比n(H2) ： n(CO)，在l L恒容密闭容器中通入H2与CO的混合气（CO的投入量均为1 mol），分别在230°C、250°C和270°C进行实验，测得结果如下图，则230℃时的实验结果所对应的曲线是 (填字母)；理由是 。列式计算270℃时该反应的平衡常数K： 。
（4）以燃料电池为工作原理测定CO的浓度，其装置如图所示，
该电池中电解质为氧化钇－氧化钠，其中O2-可以在固体介质NASICON中自由移动。则负极的反应式 。
关于该电池的下列说法，正确的是 。
A．工作时电极b作正极，O2- 通过固体介质NASICON由电极b流向电极a
B．工作时电流由电极a通过传感器流向电极b
C．传感器中通过的电流越大，尾气中CO的含量越高
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