铁及其化合物之间的相互转化可用下式表示：
回答下列有关问题：
（1）铁元素位于元素周期表的第四周期第Ⅷ族，原子序数是26，最外层有2个电子。元素铁的原子结构示意图是 。
（2）检验硫酸铁溶液中是否存在Fe2+的方法是
（3）
（4）高铁酸钠(Na2FeO4)是水处理过程中使用的一种新型净水剂，它的氧化性比高锰酸钾强，其本身在反应中被还原为Fe3+。Na2FeO4之所以能净水，除了能消毒杀菌外，另一个原因是(结合离子方程式说明) 。
X、Y和W为原子序数依次递增的短周期元素，X和Y同主族，Y和W的气态氢化物具有相同的电子数，X的单质只有氧化性．
（1）写出实验室制取W2反应的离子方程式 ．
（2）某小组设计如图所示的装置图（图中夹持和加热装置略去），分别研究YX2和W2的性质．
①分别通入YX2和W2，在装置A中观察到的现象是否相同（填“相同”或“不相同”） ；若装置D中装的是铁粉，当通入W2时D中观察到的现象为 ；若装置D中装的是五氧化二钒，当通入YX2时，打开K通入适量X2，化学反应方程式为 ；
②若装置B中装有5.0mL 1.0×10-3mol/L的碘水，当通入足量W2完全反应后，转移了5.0×10-5mol电子，则该反应的化学方程式为 ．
（3）某同学将足量的YX2通入一支装有氯化钡溶液的试管，未见沉淀生成，向该试管中加入过量（填字母） ，可以看到白色沉淀生成，其原因为 ______________________（写出其中一种即可）．
| A．氨水 | B．稀盐酸 | C．稀硝酸 | D．氯化钙 |
（4）若由元素Y和X组成—2价酸根Z，Z中Y和X的质量比为Y：X=4：3，当W2与含Z的溶液完全反应后，有浅黄色沉淀产生，取上层清液加入氯化钡溶液，有白色沉淀产生．写出W2与Z的溶液完全反应产生浅黄色沉淀的离子方程式 ．
（1）在某一恒温体积可变的密闭容器中发生如下反应：A(g)+B(g)
2C(g) ΔH < 0。t1时刻达到平衡后，在t2时刻改变某一条件，其反应过程如图。下列说法正确的是 （填序号字母）
a．0～t1时，v正>v逆 ，t2时，v逆>v正
b．混合气体的密度不再改变时，Ⅰ、Ⅱ两过程达到平衡
c．t2时刻改变的条件可以是向密闭容器中加C
d．Ⅰ、Ⅱ两过程达到平衡时，平衡常数Ⅰ<Ⅱ
（2）工业上常用CO2和NH3通过如下反应合成尿素[CO(NH2)2]。
t℃时，向容积恒定为2L的密闭容器中加入0.10 molCO2和0. 40 molNH3，70 min开始达到平衡。反应中CO2 ( g)的物质的量随时间变化如下表所示:
| 时间／min |
0 |
20 |
70 |
80 |
100 |
| n(CO2) ／mol |
0.10 |
0.060 |
0.020 |
0.020 |
0.020 |
①20 min时，平均反应速率υ (CO2 )= mol/L·min。
②在100 min时，保持其它条件不变，再向容器中充入0. 050 mo1CO2和0. 20 molNH3，重新建立平衡后CO2的转化率与原平衡相比将 (填“增大”、“不变”或“减小”)。
③上述可逆反应的平衡常数为_ (保留一位小数)。
④下图所示装置(阴、阳极均为惰性电极)可用于电解尿素〔CO(NH2)2〕的碱性溶液制取氢气。该装置中阳极的电极反应式为 ，
（3）CH4燃料电池，装置示意如图（A、B为多孔性碳棒）。持续通入甲烷，在标准状况下，消耗甲烷体积VL。当 V="44.8" L时，电池总反应方程式为 ；用该电池为电源，以石墨作电极，电解上述实验分离出的溶液，两极均产生气泡。持续电解，在阴极附近的溶液中还可观察到的现象是________________。
I．将一定量NO2和N2O4的混合气体通入体积为1L的恒温密闭容器中，各物质浓度随时间变化的关系如图1所示。
请回答：
（1）下列选项中不能说明该反应已达到平衡状态的是 （填选项字母）。
| A．容器内混合气体的压强不随时间变化而改变 |
| B．容器内混合气体的密度不随时间变化而改变 |
| C．容器内混合气体的颜色不随时间变化而改变 |
| D．容器内混合气体的平均相对分子质量不随时间变化而改变 |
（2）反应进行到10 min时，共吸收热量11．38 kJ，则该反应的热化学方程式为 ；
（3）计算该反应的平衡常数K= 。
（4）反应进行到20 min时，再向容器内充入一定量NO2，10min后达到新的平衡，此时测得c（NO2）=0．9 mol／L。
①第一次平衡时混合气体中NO2的体积分数为w1，达到新平衡后混合气体中NO2的体积分数为w2，则w1 w2 （填“>”、“=”或“<”）；
②请在图2中画出20 min后各物质的浓度随时间变化的曲线（曲线上必须标出“X”和“Y”）。
II．（1）海水中锂元素储量非常丰富，从海水中提取锂的研究极具潜力。锂是制造化学电源的重要原料。如LiFePO4电池中某电极的工作原理如下图所示：
该电池的电解质为能传导Li+的固体材料。放电时该电极是电池的 极（填“正”或“负”），该电极反应式为 。
（2）用此电池电解含有0．1 mol/L CuSO4和0．1 mol/L NaCl的混合溶液100 mL，假如电路中转移了0．02 mol e－，且电解池的电极均为惰性电极，阳极产生的气体在标准状况下的体积是__________L。
(17分)运用化学反应原理研究碳、氮、硫元素及其化合物有重要意义。
（1）已知一定量的C单质能在O2(g)中燃烧，其可能的产物及能量关系如图所示：
写出CO2(g)与C(s)反应生成CO(g)的热化学方程式_______________________。
（2）汽车尾气净化过程中发生反应2NO(g)+2CO(g)
N2+2CO2(g) △H<0。一定条件下，向某密闭恒容容器中按体积比1：l充入44.8L(标准状况)NO和CO混合气体，发生上述反应，某同学根据反应过程中的有关数据绘制了如图所示曲线。
①下列关于上述反应过程的叙述正确的是 ________(填写字母代号)。
| A．其它条件不变，加入催化剂，△H的值不变 |
| B．及时除去二氧化碳，反应的正反应速率加快 |
| C．NO、CO、N2、CO2浓度均不再变化，说明平衡未发生移动 |
| D．混合气体的平均相对分子质量不再改变，证明反应达到化学平衡状态 |
②前10min内CO的平均反应速率为______，达平衡时NO的转化率为_____，能使上述平衡体系中
增大的措施有__________(任写一条)。
（3）已知弱电解质在水中的电离平衡常数(25℃)如下表(单位省略)：
| 弱电解质 |
H2CO3 |
H2SO3 |
NH3·H2O |
| 电离平衡常数 |
Ka1=4.2×10－7 Ka2=5.6×10－11 |
Ka1=1.54×10－2 Ka2=1.02×10－7 |
Kb=1.7×10－5 |
①室温条件下。用敞口容器加热氨水一段时间，恢复至室温后，溶液中水的电离程度比加热前_______(填写“增大”、“减小”或“不变”)了．
②常温下，0.1 mo1·L-1(NH4)2SO4溶液呈_____(填“酸”、“中”、“碱”)性。
③常温下，测得某碳酸饮料的pH=6，则该饮料
________。
【化学——化学与技术】(15分)将海水淡化和与浓海水资源化结合起来是综合利用海水的重要途径之一。一般是先将海水淡化获得淡水，再从剩余的浓海水中通过一系列工艺提取其他产品。
回答下列问题：
（1）下列改进和优化海水综合利用工艺的设想和做法可行的是 (填序号)。
①用混凝法获取淡水 ②提高部分产品的质量
③优化提取产品的品种 ④改进钾、溴、镁等的提取工艺
（2）采用“空气吹出法”从浓海水中吹出Br2，并用纯碱吸收。碱吸收溴的主要反应是：Br2＋Na2CO3＋H2O 
NaBr＋NaBrO3＋NaHCO3，吸收1 mol Br2时转移的电子为__ mol。
（3）海水提取镁的一段工艺流程如下图：
浓海水的主要成分如下：
| 离子 |
Na＋ |
Mg2＋ |
Cl－ |
SO42－ |
| 浓度(g•L－1) |
63.7 |
28.8 |
144.6 |
46.4 |
该工艺过程中，脱硫阶段主要反应的离子方程式为 ，产品2的化学式为 ，1 L浓海水最多可得到产品2的质量为 ______g。
（4）采用石墨阳极，不锈钢阴极电解熔融的氯化镁，发生反应的化学方程式为 ；电解时，若有少量水存在会造成产品镁的消耗，写出有关反应的化学方程式 。
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