工业中利用废铜（含有锌、铝等）制取硫酸铜，将适量硝酸分多次加入到铜粉与稀硫酸的混合物中加热，使之反应完全，通过蒸发、结晶得到硫酸铜晶体。
下表列出了几种离子生成氢氧化物沉淀的pH（开始沉淀的pH按金属离子浓度为1.0 mol·L—1计算）。
| |
开始沉淀的pH |
沉淀完全的pH |
沉淀溶解的pH |
| Cu2+ |
4.4 |
6.4 |
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| Al3+ |
3.0 |
5.0 |
10 |
| Zn2+ |
5.9 |
8.9 |
11 |
（1）①为了节约原料，硫酸和硝酸的物质的量之比最佳为 ；该反应中产生尾气污染空气，请选择下图中合适的装置吸收尾气 。 
②由表可知Zn(OH)2能溶于NaOH溶液生成[Zn(OH)4]2—，请写出金属锌与氢氧化钠溶液反应的离子方程式
（2）为了符合绿色化学的要求，某研究性学习小组进行如下设计：
第一组：空气为氧化剂法
将空气或氧气直接通入到铜粉与稀硫酸的混合物中，发现在常温下几乎不反应。向反应液中加少量FeSO4，即发生反应，生成硫酸铜。反应完全后，加入物质甲调节pH，铁元素全部沉淀(一般认为铁离子的浓度下降到10-5 mol·L-1，就认为沉淀完全。已知：Ksp[Fe((OH)3]≈10-38，然后过滤、浓缩、结晶。
请回答下列问题：
①方案为了使铁离子全部沉淀，应调节pH至少为 。
②方案中甲物质可选用的是
A．CaO B．NaOH C．CuCO3 D．Cu2(OH) 2CO3 E．Fe2(SO4) 3
③方案中加入少量FeSO4可加速铜的氧化，用离子方程式解释其原因 。
第二组：过氧化氢为氧化剂法
将铜粉放到 1.5 mol·L-1的足量稀硫酸中，控温在50℃加入10%的足量H2O2反应0.5 h，升温到60℃，持续反应1 h后，过滤、蒸发浓缩、减压抽滤等，用少量95%的酒精淋洗后晾干，得CuSO4·5H2O 。
请回答下列问题：
④用过氧化氢为氧化剂法比流程中采用硝酸和硫酸溶解的优点是 。
⑤用少量95%的酒精淋洗的目的是 。
（3）废铜溶解后经过一系列操作得到硫酸铜溶液，补充完整由溶解液制备纯净硫酸铜溶液的实验步骤 。
运用化学反应原理研究部分单质及其化合物的反应有重要意义。
（1）氨是氮循环过程中的重要物质，是氮肥工业的重要原料。氨的合成目前普遍使用的人工固氮方法：N2(g)+3H2(g)
2NH3(g)。请回答：
①已知：H-H键能为436kJ/mol，N N键能为945kJ/mol，N一H键能为391kJ/mol．由键能计算消耗1molN2时的△H=_________。若在恒温、恒压条件下向上述平衡体系中通入氦气，平衡_______移动（填“向左”、“向右”或“不”）；
②如图中：当温度由T1变化到T2时，KA______KB（填“＞”、“＜”或“=”）。
（2）氨气溶于水得到氨水。NO2可用氨水吸收生成NH4NO3，25℃时，将amolNH4NO3溶于水，溶液显酸性，原因是___________（用离子方程式表示），向该溶液滴加bL氨水后溶液呈中性，则滴加氨水的过程中水的电离平衡将__________（填“正向”、“不”或“逆向”）移动，所滴加氨水的浓度为________mol/L（用含a、b的代数式表示），（NH3·H2O的电离平衡常数取Kb=2×10-5mol/L）
（3）硫酸生产中，SO2催化氧化生成SO3：SO2(g)+1/2O2(g)SO3(g)△H＜0，是工业上生产硫酸的关键步骤。
①在某温度时，该反应的平衡常数K=0.75，若在此温度下，向100L的恒容密闭容器中，充入3mol SO2、4mol O2和4mol SO3，则反应开始时正反应速率________逆反应速率（填“＜”、“＞”或“=”）。
②在①中的反应达到平衡后，改变下列条件，能使SO2(g)平衡浓度比原来减小的是________。
a．保持温度和容器体积不变，充入1.0mol SO3(g)
b．保持温度和容器内压强不变，充入2.0mol He
c．降低温度
d．在其他条件不变时，减小容器的容积
③由硫酸可制得硫酸盐．在一定温度下，向K2SO4溶液中滴加Na2CO3溶液和BaCl2溶液，当两种 沉淀共存时，
＝_________。
[已知该温度时，Ksp(BaSO4)=1.3×10-10，Ksp(BaCO3)=5.2×10-9]
某研究性学习小组为了测定某品牌合金中铝的含量，现设计了如下实验：
已知：（1）该铝合金的主要成分为铝、镁、铜、硅。
（2）常温下，硅能和NaOH发生反应：Si+2NaOH+H2O===Na2SiO3+2H2↑。
（3）硅酸不溶于水
（4）固体C为Al2O3
请回答下列问题：
（1）固体A在潮湿的空气中久置可能会发生一个明显的变化，这个变化是 ；发生反应的化学方程式为 ；
（2）步骤③中洗涤沉淀的实验操作为 ；
（3）该样品中铝的质量分数是 （用a、b表示）；
（4）下列因操作不当，会使测定结果偏大的是 ；
A．第③步中沉淀未用蒸馏水洗涤
B．第①步中加入NaOH溶液不足
C．第④步对沉淀灼烧不充分
钠、铝和铁是三种重要的金属。请回答：
（1）三种金属中， （填名称）既能与盐酸又能与氢氧化钠溶液反应，写出该物质与氢氧化钠溶液反应的离子方程式 。该反应中，氧化剂是 ，氧化产物是 ，每生成1mol氧化产物，转移电子的数目约为 。
（2）三种金属在一定条件下均能与水发生反应。其中，铁与水蒸气反应的化学方程式为_______________________。钠与水反应时一定可观察到的实验现象有__________（填序号）。
a. 钠沉入水底 b.溶液变为红色 c. 钠四处游动 d. 钠熔成小球
在实验室中，通常将金属钠保存在 中；钠与水反应的化学方程式为 。
实验室可以用高锰酸钾和浓盐酸反应制取氯气（Cl2），反应的化学方程式如下：
2KMnO4+16HCl(浓)="=2KCl" + 2MnCl2 + 5Cl2↑ +8H2O
（1）用单线桥法标出电子转移的方向和数目。
（2）该反应中的氧化剂与还原剂物质的量之比是 。
（3）KMnO4的氧化性比Cl2的氧化性 （选填“强”或“弱”）。
（4）如反应中转移了2mol电子，则产生的Cl2在标准状况下体积为 。
（5）某同学欲用KMnO4固体配制90 mL0.5mol/L的溶液。回答下列问题：
①配制KMnO4溶液时需用的主要仪器有托盘天平、药匙、烧杯、玻璃棒、量筒、 、 。
②应用托盘天平称取KMnO4固体 g。
③不规范的实验操作会导致实验结果的误差。下列操作会导致所配溶液浓度偏低的是 。
| A．加水定容时俯视刻度线 |
| B．容量瓶内壁附有水珠而未干燥处理 |
| C．颠倒摇匀后发现凹液面低于刻度线又加水补上 |
| D．在溶解过程中有少量液体溅出烧杯外 |
随着人类对温室效应和资源短缺等问题的重视，如何降低大气中CO2的含量及有效地开发利用CO2，引起了各国的普遍重视。目前工业上有一种方法是用CO2来生产燃料甲醇。为探究反应原理，现进行如下实验，在485℃时，在体积为1 L的密闭容器中，充入1mol CO2和3mol H2，一定条件下发生反应合成甲醇：
（1）请完成CO2和3mol H2反应合成甲醇的热化学方程式：
CO2(g)＋3H2(g) 
CH3OH(g)＋______( )，△H＝－49.0kJ/mol
（2）测得CO2和CH3OH(g)的浓度随时间变化如图所示。
①从反应开始到平衡，氢气的平均反应速率v(H2)＝ ___________mol/(L·min)。
②该反应的平衡常数表达式为__________________。
③据图中提供的数据计算在该温度下的K值。要有计算过程。（保留三位有效数字）
（3）能判断该反应是否达到化学平衡状态的依据是___________（多选扣分）
A．容器中压强不变的状态 B．混合气体中c（CO2）不变的状态
C．V逆(H2O)="3" V正(H2) D．混合气体的密度保持不变的状态
E．用CO2、H2、CH3OH的物质的量浓度变化表示的反应速率的比为1：3：1的状态
F．混合气体的平均相对分子质量不再改变的状态
（4）下列措施中能使n(CH3OH)/n(CO2)增大的是___________。
A．升高温度 B．充入He(g)，使体系压强增大
C．将H2O(g)从体系中分离 D．再充入1mol CO2和3mol H2
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