某研究小组想研究碳与浓硝酸的反应。其实验过程如下。
| 操作 |
现象 |
 a．用干燥洁净的烧杯取约10 mL浓硝酸，加热。 |
|
| b．把小块烧红的木炭迅速伸入热的浓硝酸中。 |
红热的木炭与热的浓硝酸接触发生剧烈反应，同时有大量红棕色气体产生，液面上木炭迅速燃烧，发出光亮。 |
（1）热的浓硝酸与红热的木炭接触会发生多个化学反应。
① 碳与浓硝酸的反应，说明浓硝酸具有 性。
② 反应产生的热量会使少量浓硝酸受热分解，产生红棕色气体、一种无色无味的单质气体X和水，气体X的化学式是 。
（2）实验现象中液面上木炭迅速燃烧，发出光亮。同学甲认为可能是木炭与气体X反应产生的现象；同学乙猜测NO2可能具有助燃性，木炭能在NO2中燃烧。他们设计了以下实验。
Ⅰ.制取NO2气体。
① 在虚线框内画出用铜与浓硝酸制取和收集NO2的装置简图(夹持仪器略)。
② NaOH溶液的作用是吸收多余的NO2，该反应生成两种物质的量相等的正盐，写出反应的化学方程式 。
Ⅱ.探究实验。
实验操作：在空气中引燃木炭，使其燃烧并带有火焰，将带火焰的木炭伸入盛有NO2气体的集气瓶中。
实验现象：木炭在NO2气体中持续燃烧，火焰迅速变亮，集气瓶中气体颜色变浅直至无色，产生的气体能使澄清石灰水变浑浊，且遇空气不变色。
① 根据实验现象写出碳与NO2气体反应的化学方程式 。
② 试分析是否需要增加带火焰的木炭与纯净的X气体反应的实验 。
③ 通过实验探究，你认为甲、乙同学的预测是否合理，请简述理由 。
【化学—选修2：化学与技术】(15分）空气吹出法工艺是目前“海水提溴”的最主要方法之一，其工艺流程如下：
（1）目前，从海水中提取的溴约占世界溴年产量的 。
（2）步骤①中用硫酸酸化可提高Cl2的利用率，其原因是 。
（3）步骤④的离子方程式为 。
（4）步骤⑥的蒸馏过程中,溴出口温度要控制在80〜90℃。温度过高或过低都不利于生产，理由是 。
（5）步骤⑧中溴蒸气冷凝后得到液溴与溴水的混合物，可利用它们的相对密度相差较大的特点进行分离。分离仪器的名称是 ，分离时液溴从分离器 （填“上口”或“下口"）排出。
（6）不直接用含溴的海水进行蒸馏得到液溴，而要经过“空气吹出、S02吸收、氯化”的原因是 。
（7）某同学测得苦卤中溴的含量为0.8g/L，已知步骤①〜⑥中溴共损失了25%，步骤⑦和步骤⑧又共损失了所得溴蒸气的10%，若处理10 m3这样的苦卤，可得到液溴 mol。
【改编】甲醇是一种可再生能源，又是一种重要的化工原料，具有开发和应用的广阔前景。
（1）已知：①2CH3OH(l) + 3O2(g)
2CO2(g) + 4H2O(g) △H=－1275.6 kJ•mol-1
②2CO(g) + O2(g)2CO2(g) △H=－566.0 kJ•mol-1
③H2O(l) = H2O(g) △H =" +" 44.0 kJ•mol-1
则甲醇不完全燃烧生成CO和液态水的热化学反应方程式为 。
（2）甲醇脱氢可制取甲醛CH3OH(g)
HCHO(g)+H2(g)，甲醇的平衡转化率随温度变化曲线如下图所示。回答下列问题：
①600K时，Y点甲醇的υ(逆) (正)（填“>”或“<”）
②从Y点到X点可采取的措施是______________________________________。
③有同学计算得到在t1K时，该反应的平衡常数为8.1mol·L－1。你认为正确吗？请说明理由 。
（3）纳米级Cu2O由于具有优良的催化性能而受到关注。在相同的密闭容器中，使用不同方法制得的Cu2O（Ⅰ）和（Ⅱ）分别进行催化CH3OH的脱氢实验：CH3OH(g)HCHO(g)+H2(g)
CH3OH的浓度（mol·L－1）随时间t (min)变化如下表：
| 序号 |
温度 |
0 |
10 |
20 |
30 |
40 |
50 |
| ① |
T1 |
0.050 |
0.0492 |
0.0486 |
0.0482 |
0.0480 |
0.0480 |
| ② |
T1 |
0.050 |
0.0488 |
0.0484 |
0.0480 |
0.0480 |
0.0480 |
| ③ |
T2 |
0.10 |
0.094 |
0.090 |
0.090 |
0.090 |
0.090 |
可以判断：实验①的前20 min的平均反应速率 ν(H2)＝ ；实验温度T1 T2（填“>”、“<”）；催化剂的催化效率：实验① 实验②（填“>”、“<”）。
【化学-选修2-化学与技术】(15分)印尼火山喷发不仅带来壮观的美景，还给附近的居民带来物质财富，有许多居民冒着生命危险在底部的火山口收集纯硫磺块来赚取丰厚收入。硫磺可用于生产化工原料硫酸。某工厂用下图所示的工艺流程生产硫酸：
请回答下列问题：
（1）为充分利用反应放出的热量，接触室中应安装______________(填设备名称)。吸收塔中填充有许多瓷管，其作用是_____________________________________________。
（2）为使硫磺充分燃烧，经流量计1通入燃烧室的氧气过量50%，为提高SO2转化率，经流量计2的氧气量为接触室中二氧化硫完全氧化时理论需氧量的2.5倍，则生产过程中流经流量计1和流量计2的空气体积比应为________。假设接触室中SO2的转化率为95%，b管排出的尾气中二氧化硫的体积分数为__________(空气中氧气的体积分数按0.2计)，该尾气的处理方法是________。
（3）与以硫铁矿为原料的生产工艺相比，该工艺的特点是________(可多选)。
A．耗氧量减少 B．二氧化硫的转化率提高
C．产生的废渣减少 D．不需要使用催化剂
（4）硫酸的用途非常广，可应用于下列哪些方面__________________________。
A．橡胶的硫化 B．表面活性剂“烷基苯磺酸钠”的合成
C．铅蓄电池的生产 D．过磷酸钙的制备
（5）矿物燃料的燃烧是产生大气中SO2的主要原因之一。在燃煤中加入适量的石灰石，可有效减少煤燃烧时SO2的排放，请写出此脱硫过程中反应的化学方程式____________。
【改编】(16分)铁是地壳中含量第二的金属元素,其单质、合金及化合物在生产生活中的应用广泛。
（一）（1）氯化铁溶液常用作印刷电路铜板腐蚀剂，反应的离子方程式为 ；腐蚀废液回收得到金属铜还需要的试剂为 。
（2）与明矾相似，硫酸铁也可用作絮凝剂，在使用时发现硫酸铁并不能使酸性废水中的悬浮物沉降除去，其原因是 。
（3）下表中，对陈述I、II及其有无因果关系的判断，都正确的是_____（填字母）
| 选项 |
陈述I |
陈述II |
判断 |
| A |
铁是地壳中含量最高的金属元素 |
铁是人类最早使用的金属材料 |
I对；II对；有 |
| B |
常温下铁与稀硫酸反应生成氢气 |
高温下氢气能还原氧化铁生成铁 |
I对；II对；无 |
| C |
铁属于过渡金属元素 |
铁和铁的某些化合物可以用作催化剂 |
I错；II对；无 |
| D |
铁在空气中表面生成致密氧化膜 |
可用铁罐储存运输浓硫酸、浓硝酸 |
I对；II对；有 |
（二）氮化铁磁粉是一种磁记录材料，利用氨气在4000C以上分解得到的氮原子渗透到高纯铁粉中可制备氮化铁。制备高纯铁粉涉及的主要生产流程如下：
已知：①某赤铁矿石含60.0% Fe2O3、3.6% FeO,还含有A12O3、MnO2、CuO等。
②部分阳离子以氢氧化物形式完全沉淀时溶液的pH如下：
（4）步骤②中加双氧水的目的是 ，pH控制在3.4的作用是 。已知25°C时，
，该温度下反应：Cu2＋＋2H2O
Cu(OH)2＋2H＋的平衡常数K= 。
（5）如何判断步骤③中沉淀是否洗涤干净？___________________________
（6）制备氮化铁磁粉的反应：
（未配平），若整个过程中消耗氨气34.0 g，消耗赤铁矿石2 kg，设整个过程中无损耗，则氮化铁磁粉的化学式为 。
钨是我国丰产元素，也是熔点最高的金属，被誉为“光明使者”。用黑钨矿[FeWO4、MnWO4(W为+6价)]结合其它化工生产高纯钨的化工流程如下。已知H2WO4是不溶于水的弱酸，受热可分解生成氧化物。请回答下列有关问题：
（1）上述流程中通入空气的目的是 ；
（2）滤渣A与硫酸反应的离子方程式为 ；
（3）实验室用锌锰碱性电池作做电源模拟氯碱工业的装置如下图：
已知：锌锰碱性电池的总反应为Zn+2MnO2+2H2O=Zn(OH)2+2MnOOH，则锌锰碱性电池的锌电极应与装置中
电极 (填“A”或“B”)相接，气体Y为气体出口 （填“A”或“B”）出来的气体，为提高生产效率，电解开始时，从进料口B加入的物质为 ，写出锌锰碱性电池正极反应式 ；
（4）已知：单质碳也可与固体甲制得钨，用气体Y而不用单质碳的原因 ；
（5）将H2与CO2以4:1的体积比混合，在适当的条件下可制得CH4。已知：
CH4 (g) + 2O2(g) 
CO2(g)+ 2H2O（1） ΔH1＝－890.3 kJ/mol
H2(g) + 1/2O2(g) H2O（1） ΔH2＝－285.8 kJ/mol
则CO2(g)与H2(g)反应生成CH4(g)与液态水的热化学方程式是 。
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