活性Fe3O4为黑色固体，有磁性，其不溶于水、碱和酒精、乙醚等有机溶剂中， Fe3O4在潮湿的空气中或高温下易被O2氧化。工业上利用锈蚀废铁为原料，利用共沉淀法制备活性Fe3O4（或写为FeO·Fe2O3）的流程如下：
（1）在制备过程中将块状固体原料粉碎磨成粉末，作用是 。
（2）设计合理的实验方案证明Fe3O4与盐酸反应的产物中含有Fe2+、Fe3+，简述实验操作步骤和实验现象 。
（可供选择的试剂：KSCN溶液、还原铁粉、氯水、酸性高锰酸钾溶液）
（3）假如在反应池中几乎没有气体产生，在合成池里所有铁元素转化为Fe3O4，则根据相关反应可知，配料中心很可能使混合物中的Fe2O3与Fe物质的量之比接近于 。
（4）在一次制备Fe3O4的实验中，由于配料中心反应物比例控制不当，获得了另一种产品FexOy。取一定量该产品溶于足量盐酸中，还需通入标准状况下224 mLCl2才能把溶液中的Fe2+全部氧化为Fe3+，然后把所得溶液滴加足量NaOH溶液，将沉淀过滤、洗涤、蒸干，灼烧至恒重，得8 g固体。计算该产品的化学式。(请写出计算过程)
【化学——选修3：物质结构与性质】
磷元素在生产和生活中有广泛的应用。
（1）P原子价电子排布图为__________________________。
（2）四（三苯基膦）钯分子结构如下图：
P原子以正四面体的形态围绕在钯原子中心上，钯原子的杂化轨道类型为___________；判断该物质在水中溶解度并加以解释_______________________。该物质可用于右上图所示物质A的合成：物质A中碳原子杂化轨道类型为__________________；一个A分子中手性碳原子数目为__________________。
（3）在图示中表示出四（三苯基膦）钯分子中配位键：
（4）PCl5是一种白色晶体，在恒容密闭容器中加热可在148 ℃液化，形成一种能导电的熔体，测得其中含有一种正四面体形阳离子和一种正六面体形阴离子，熔体中P－Cl的键长只有198 nm和206 nm两种，这两种离子的化学式为 ；正四面体形阳离子中键角小于PCl3的键角原因为__________________；该晶体的晶胞如右图所示，立方体的晶胞边长为a pm，NA为阿伏伽德罗常数的值，则该晶体的密度为_________g/cm3。
（5）PBr5气态分子的结构与PCl5相似，它的熔体也能导电，经测定知其中只存在一种P－Br键长，试用电离方程式解释PBr5熔体能导电的原因 。
工业生产硝酸铵的流程如下图所示：
（1）硝酸铵的水溶液呈 (填“酸性”、“中性”或“碱性”)；其水溶液中各离子的浓度大小顺序为 。
（2）已知N2(g)+3H2(g)
2NH3(g) △H < 0，当反应器中按n(N2)：n(H2)=1：3投料，分别在200℃、400℃、600℃下达到平衡时，混合物中NH3的物质的量分数随压强的变化曲线如下图。
①曲线a对应的温度是 。
②关于工业合成氨的反应，下列叙述正确的是 。
| A．及时分离出NH3可以提高H2的平衡转化率 |
| B．P点原料气的平衡转化率接近100%，是当前工业生产工艺中采用的温度、压强条件 |
| C．上图中M、N、Q点平衡常数K的大小关系是K(M)=K(Q)＞K(N) |
| D．M点比N点的反应速率快 |
E．如果N点时c(NH3)＝0.2 mol·L－1，N点的化学平衡常数K ≈ 0.93 L2/mol2
（3）尿素[ CO(NH2)2 ]是一种非常重要的高效氮肥，工业上以NH3、CO2为原料生产尿素，该反应实际为两步反应：
第一步：2NH3(g)＋CO2(g)===H2NCOONH4(s) ΔH=－272 kJ·mol－1
第二步：H2NCOONH4(s)===CO(NH2)2(s)＋H2O(g) ΔH=＋138 kJ·mol－1
写出工业上以NH3、CO2为原料合成尿素的热化学方程式： 。
（4）某实验小组模拟工业上合成尿素的条件，在一体积为0.5 L密闭容器中投入4 mol氨和1mol二氧化碳，实验测得反应中各组分的物质的量随时间的变化如下左图所示：
①已知总反应的快慢由慢的一步决定，则合成尿素总反应的快慢由第_________步反应决定，总反应进行到_________min时到达平衡。
②在上右图中画出第二步反应的平衡常数K随温度的变化的示意图。
（5）电解尿素[ CO(NH2)2 ]的碱性溶液制纯净氢气的过程中同时产生氮气。电解时，阳极的电极反应式为______________________。
Ni元素化合物在生活中有非常重要的应用。纳米NiO可以制备超级电容器，NiOOH是制作二次电池的重要材料。现以NiSO4为原料生产纳米NiO和NiOOH流程如下：
（1）制备NiOOH过程中，NiSO4溶液配制方法__________________；过滤、洗涤后，得到Ni(OH)2固体，如何证明Ni(OH)2已经完全洗净______________；NaClO氧化Ni(OH)2的离子方程式为_________________。
（2） 已知Ksp[Ni(OH)2] ＝ 2×10－15。室温下，欲加入一定量 NaOH固体使1L 含有0.001 mol·L－1的NiSO4和0.0001 mol·L－1的H2SO4溶液中残留c(Ni2＋)≤2×10－7 mol·L－1，并恢复至室温，所加入的NaOH的固体质量至少为________g。
（3）NH3·H2O的浓度对纳米NiO的产率产生很大影响。右图为NiSO4的物质的量一定时，不同的反应物配比对纳米氧化镍收率的影响。请解释反应物NH4HCO3 和NiSO4的物质的量比在2.5至4.0时，收率升高的原因__________________。
（4）制备纳米 NiO 时，加入一些可溶于水的有机物（如：吐温—80）能制得更优质的纳米材料，原因是__________________。
（5）沉降体积是超细粉体的一个重要参数，若颗粒在液相中分散性好，则沉降体积较小；若颗粒分散性较差，则易引起絮凝沉降体积较大。右图是吐温—80 的加入量与前体在液体石蜡中沉降体积的关系曲线。
通过右图分析，吐温—80的最佳加入量为__________mL。
（6）NiOOH是制备镍镉电池的原料，某镍镉电池的总反应为
Cd＋2NiOOH + 2H2O
Cd(OH)2+ 2Ni(OH)2
该电池放电时正极电极反应式为______________________________。
【选修3：物质结构与性质】
金属钛性能优越，被誉为继Fe、Al后应用广泛的“第三金属”。
（1）Ti基态原子的电子排布式为____________________________。
（2）钛能与B、C、N、O等非金属元素形成稳定的化合物。电负性：C________(填“＞”或“＜”，下同)B；第一电离能：N________O，原因是_________________________。
（3）月球岩石——玄武岩的主要成分为钛酸亚铁(FeTiO3)。FeTiO3与80%的硫酸反应可生成TiOSO4。SO42－的空间构型为_________________形，其中硫原子采用______________杂化，写出SO42－的一种等电子体的化学式：______________________。
（4）Ti的氧化物和CaO相互作用能形成钛酸盐CaTiO3，CaTiO3的晶体结构如图所示(Ti4＋位于立方体的顶点)。该晶体中，Ti4＋和周围___________个O2－相紧邻。
（5）Fe能形成多种氧化物，其中FeO晶胞结构为NaCl型。晶体中实际上存在空位、错位、杂质原子等缺陷，晶体缺陷对晶体的性质会产生重大影响。由于晶体缺陷，在晶体中Fe和O的个数比发生了变化，变为FexO(x＜1)，若测得某FexO晶体密度为5.71 g·cm－3，晶胞边长为4.28×10－10 m，则FexO中x＝__________(用代数式表示，不要求算出具体结果)。
【选修2：化学与技术】锌是一种应用广泛的金属，目前工业上主要采用“湿法”工艺冶炼锌。某含锌矿的主要成分为ZnS(还含少量FeS等其他成分)，以其为原料冶炼锌的工艺流程如图所示：
回答下列问题：
（1）硫化锌精矿的焙烧在氧气气氛的沸腾炉中进行，所产生焙砂的主要成分的化学式为___________。
（2）焙烧过程中产生的含尘烟气可净化制酸，该酸可用于后续的____________________操作。
（3）浸出液“净化”过程中加入的主要物质为___________ ，其作用是__________________。
（4）电解沉积过程中的阴极采用铝板，阳极采用Pb－Ag合金惰性电极，阳极逸出的气体是________。
（5）改进的锌冶炼工艺，采用了“氧压酸浸”的全湿法流程，既省略了易导致空气污染的焙烧过程，又可获得一种有工业价值的非金属单质。“氧压酸浸”中发生的主要反应的离子方程式为___________。
粤公网安备 44130202000953号