电子工业常用30%的FeCl3溶液腐蚀敷在绝缘板上的铜箔,制造印刷电路板。某工程师为了从废液中回收铜,重新获得FeCl3溶液,设计了下列实验步骤:
写出一个能证明还原性Fe比Cu强的离子方程式: 。
该反应在上图步骤 中发生。请根据上述反应设计一个原电池,在方框中画出简易装置图(标出电极名称、电极材料、电解质溶液)。
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上述过程回收的铜是粗铜,为了获得更纯的铜必须进行电解精炼。写出电解精炼时阳极材料及主要的电极反应式 。
氨气在工农业生产中有重要应用。
Ⅰ. （1）如下图所示，向NaOH固体上滴几滴浓氨水，迅速盖上盖，观察现象。
①浓盐酸液滴附近会出现白烟，发生反应的化学方程式为_____________________。
②FeSO4液滴中先出现灰绿色沉淀，过一段时间后变成红褐色，发生的反应包括Fe2＋＋2NH3·H2O＝Fe(OH)2↓＋2NH和________________________。
（2）已知氨气极易溶于水，而难溶于有机溶剂CCl4。下列装置中不适宜做氨气尾气吸收的是 。
Ⅱ．现代传感信息技术在化学实验中有广泛的应用。
某小组用传感技术测定喷泉实验中的压强变化来认识喷泉实验的原理（图1）。
（1）关闭a，将吸有2mL水的胶头滴管塞紧颈口c，打开b，完成喷泉实验，电脑绘制三颈瓶内气压变化曲线（图2）。图2中 点时喷泉最剧烈。
（2）从三颈瓶中量取25.00mL氨水至锥形瓶中，加入 做指示剂；用0.0500 mol•L-1HCl滴定。终点时溶液颜色由 色变为 色，用pH计采集数据、电脑绘制滴定曲线如下图。
（3）据图，计算氨水的浓度为 mol•L-1；比较当VHCI=17.50ml时溶液中离子浓度大小关系 。
（4）关于该滴定实验的说法中，正确的是 。
| A．锥形瓶中有少量蒸馏水导致测定结果偏低 |
| B．酸式滴定管在滴定前有气泡，滴定后气泡消失测得氨水的浓度偏高 |
| C．酸式滴定管未用盐酸润洗会导致测得氨水的浓度偏高 |
| D．滴定终点时俯视读数会导致测得氨水的浓度偏低 |
已知H2O2、KMnO4、NaClO、K2Cr2O7均具有强氧化性。从溶液中将Cu2+、Fe2+、Fe3+沉淀为氢氧化物所需pH分别为6.4，6.4，3.7。现有某氯化铜晶体中含有FeCl2杂质，为制取纯净的CuCl2·2H2O，首先将其制成水溶液，然后按如图所示步骤进行提纯。
回答下列问题：
（1）最适合本实验的氧化剂是_____________。（填序号）
a．K2Cr2O7 b．H2O2 c．NaClO d．KMnO4
加入氧化剂对应的离子方程式为：_____________________________。
（2）物质Y是______________（填名称）。
（3）本实验加碱沉淀法能不能达到目的？______________原因是_________________________。
（4）最后能否直接蒸发结晶?若不能，应如何操作? _________________。
（5）加氧化剂的目的是__________________________。
（6）除去Fe3+的有关离子方程式_______________________________。
雾霾天气多次肆虐我国中东部地区。其中，汽车尾气和燃煤尾气是造成空气污染的原因之一。
（1）汽车尾气净化的主要原理为2NO(g)＋2CO(g)
2CO2(g)＋N2(g)。在密闭容器中发生该反应时，c(CO2)随温度(T)、催化剂的表面积(S)和时间(t)的变化曲线，如下图所示。
据此判断：
①该反应的ΔH__________0(填“＞”或“＜”)，ΔS__________0(填“＞”或“＜”)
②在T1温度下，0～2 s内的平均反应速率v(N2)＝____________________。
③当固体催化剂的质量一定时，增大其表面积可提高化学反应速率。若增大催化剂的表面积，则CO转化率__________（填“增大”，“减少”或“不变”）
④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________________(填字母)。
（2）直接排放煤燃烧产生的烟气会引起严重的环境问题。
①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。
例如：CH4(g)＋2NO2(g)＝N2(g)＋CO2(g)＋2H2O(g)ΔH＝－867.0 kJ·mol－1
2NO2(g)
N2O4(g)ΔH＝－56.9 kJ·mol－1
写出CH4催化还原N2O4(g)生成N2和H2O(g)的热化学方程式_________________。
②将燃煤产生的二氧化碳回收利用，可达到低碳排放的目的。下图是通过人工光合作用，以CO2和H2O为原料制备HCOOH和O2的原理示意图。电极a、b表面发生的电极反应式分别为
a：_________________________________________；
b：_________________________________________。
【化学选修2—化学与技术】电镀厂曾采用有氰电镀工艺，由于排放的废水中含有的剧毒CN－离子，而逐渐被无氰电镀工艺替代。处理有氰电镀的废水时，可在催化剂TiO2作用下，先用NaClO将CN－离子氧化成CNO－，再在酸性条件下继续被NaClO氧化成N2和CO2。环保工作人员在密闭系统中用下图装置进行实验，以证明处理方法的有效性，并测定CN－被处理的百分率。将浓缩后含CN－离子的污水与过量NaClO溶液的混合液共200mL（其中CN－的浓度为0.05mol·L－1）倒入甲中，塞上橡皮塞，一段时间后，打开橡皮塞和活塞，使溶液全部放入乙中，关闭活塞。
回答下列问题：
（1）乙中反应的离子方程式为 ，氧化产物是 ；
（2）乙中生成的气体除N2和CO2外，还有HCl及副产物Cl2等，上述实验是通过测定二氧化碳的量来确定对CN－的处理效果。则丙中加入的除杂试剂是 （填字母），原因是 ；
a．饱和食盐水 b．饱和NaHCO3溶液 c．浓NaOH溶液 d．浓硫酸
（3）丁在实验中的作用是 ，原理是 ；
（4）干燥管中装有物质是 ，作用是 ；
（5）戊中盛有含Ca(OH)20.02mol的石灰水，若实验中戊中共生成0.82 g沉淀，则该实验中测得CN－被处理的百分率等于 ，请说明该测得值与实际处理的百分率相比偏高还是偏低 ；
（6）请提出两个能提高准确度的建议（要有可操作性，不宜使操作变得过于复杂） ， 。
甲醇是一种可再生能源，具有广泛的开发和应用前景。工业上一般采用下列反应合成甲醇CO(g)＋2H2(g)
CH3OH(g) ΔH
（1）下表所列数据是反应在不同温度下的化学平衡常数(K)。
| 温度 |
250 ℃ |
300 ℃ |
350 ℃ |
| K |
3.041 |
1.000 |
0.120 |
由表中数据判断ΔH________0 (填“＞”、“＝”或“＜”)，化学平衡常数表达式K= ；
（2）300 ℃时，在体积为2.0 L的密闭容器中通入2 mol CO和4 mol H2 ，经过20 s 达到平衡状态，
①计算20 s内CO的反应速率为 ，此时容器中甲醇的体积分数为 ；
②若向上述平衡体系中同时加入1mol CO，2mol H2 和1mol CH3OH气体，平衡移动情况是__________(填“向右”、“向左”或“不移动”)，原因是 ；
（3）已知在常温常压下：
①2CH3OH(l)＋3O2(g) = 2CO2(g)＋4H2O(g) ΔH1＝－1277.0 kJ/mol
②2CO(g)+O2(g) = 2CO2(g)ΔH2＝－566.0kJ/mol
③H2O(g) = H2O(l)ΔH3＝－44 kJ/mol写出甲醇不完全燃烧生成一氧化碳和液态水的热化学方程式： ；
（4）甲醇，氧气可制作燃料电池，写出以氢氧化钾为电解质甲醇燃料电池负极反应式 ；如图，电解KI溶液制碘，在粗试管中加入饱和的KI溶液，然后再加入苯，插入一根石墨电极和一根铁电极，使用该燃料电池做电源，铁电极与 极（填正或负）相连接，通电一段时间后，断开电源，振荡试管，上层溶液为 色，当有1.27g 碘单质生成时,需要 g CH3OH。
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