随着能源与环境问题越来越被人们关注，碳一化学（C1化学）成为研究的热点。“碳一化学”即以单质碳及CO、
、
、
等含一个碳原子的物质为原料合成工业产品的化学与工艺。
（1）将转化成有机物可有效实现碳循环。转化成有机物的例子很多，如：
a．
b．
c．
d．
在以上属于人工转化的反应中，原子利用率最高的是 （填序号）。
（2）CO可用于合成甲醇。在压强0.1MPa条件下，在体积为bL的密闭容器中充入
和
，在催化剂作用下合成甲醇：
。平衡时CO的转化率与温度、压强的关系如图。
①该反应属于 反应（填“吸热”或“放热”）。若一个可逆反应的平衡常数
值很大，对此反应的说法正确的是 （填序号）。
a．反应使用催化剂意义不大
b．该反应发生将在很短时间内完成
c．该反应达到平衡时至少有一种反应物百分含量很小
d．该反应一定是放热反应
②
时，该反应的平衡常数
(用
的代数式表示)。
（3）二甲醚（
）被称为21世纪的新型燃料，也可替代氟利昂作制冷剂等，对臭氧层无破坏作用。工业上可利用煤的气化产物（水煤气）合成二甲醚。
①工业上利用水煤气合成二甲醚的三步反应如下：
a．
b．
c．
总反应：
的
。
②对于反应b，在温度和容积不变的条件下，能说明该反应已达到平衡状态的是 （填字母）。
a．
b．容器内压强保持不变
c．
的浓度保持不变
d．的消耗速率与的消耗速率之比为
（4）以KOH溶液为电解质，用二甲醚-空气组成燃料，其中负极的电极反应式为 。
（5）C1化合物在治理汽车尾气方面也大有可为，如CO、等在一定条件下均可以与氮氧化物生成无污染的物质。写出CO与氮氧化物（NO
）在有催化剂的条件下反应的化学方程式
。
元素单质及其化合物有广泛用途，请根据周期表中第三周期元素相关知识回答下列问题：
（1）按原子序数递增的顺序（稀有气体除外），以下说法正确的是 。
a．原子序数和离子半径均减小
b．金属性减弱，非金属性增强
c．氧化物对应的水合物碱性减弱，酸性增强
d．单质的熔点降低
（2）原子最外层电子数与次外层电子数相同的元素名称为 ，氧化性最弱的简单阳离子是 。
（3）已知：
| 化合物 |
MgO |
Al2O3 |
MgCl2 |
AlCl3 |
| 类型 |
离子化合物 |
离子化合物 |
离子化合物 |
共价化合物 |
| 熔点/℃ |
2800 |
2050 |
714 |
191 |
工业制镁时，电解MgCl2而不电解MgO的原因是 ；制铝时，电解Al2O3而不电解AlCl3的原因是 。
（4）晶体硅（熔点1410℃）是良好的半导体材料。由粗硅制纯硅过程如下：
写出SiCl4的电子式： ；在上述由SiCl4制纯硅的反应中，测得每生成1.12kg纯硅需吸收akJ热量，写出该反应的热化学方程式： 。
（5）P2O5是非氧化性干燥剂，下列气体不能用浓硫酸干燥，可用P2O5干燥的是 。
a．NH3 b．HI c．SO2 d．CO2
（6）KClO3可用于实验室制O2，若不加催化剂，400℃时分解只生成两种盐，其中一种是无氧酸盐，另一种盐的阴阳离子个数比为1:1。写出该反应的化学方程式： 。
已知铁生锈的过程为：Fe → Fe(OH)2 → Fe(OH)3 → Fe2O3·xH2O。又知草酸（H2C2O4）分解的化学方程式为H2C2O4
CO↑ + CO2↑ + H2O。某化学小组为测定两种不同生锈铁片的组成（设只含有铁和Fe2O3·xH2O），进行了以下探究，请你参与并完成对有关问题的解答。
（1）甲同学利用草酸分解产生的混合气体和下图所示装置测定其中一种锈铁的组成。
主要操作为：取锈铁样品12.6 g置于装置C的硬质玻璃管中，加热完全反应后得到固体的质量为8.4 g，装置D增重8.4 g。
①钢铁在潮湿空气中发生电化学腐蚀时，其负极的电极反应式为 。
②装置A的作用是 。装置B的作用是 。
③根据以上数据能否测定出锈铁的组成？答： （填“能”或“不能”）。
④该装置还存在的一个明显的缺陷是 。
（2）乙同学在甲同学装置的基础上将装置D换成装浓硫酸的洗气瓶（装置E，此装置图略），经改进后，重新按甲同学的操作和样品取用量进行实验，若完全反应后得到固体的质量仍为8.4 g，而装置E增重1.8 g，则x = ；m(Fe)︰m (Fe2O3·xH2O) = 。
下图是各种不同密度的硝酸与铁反应(相同温度)时主要还原产物的分布图。请认真读图分析，回答有关问题。
（1）下列叙述中正确的是(填序号) 。
| A．图中横坐标是硝酸的密度，硝酸的密度越大，其浓度越小。 |
| B．当还原剂和温度相同时，不同浓度的硝酸被还原的产物不是单一的，只是在某浓度时，以某种产物为主而已。 |
| C．硝酸的浓度越大，还原产物中N元素低化合价产物越少。 |
| D．当硝酸密度大于1.3 g·cm-3时，还原产物主要为NO、NO2 |
（2）当硝酸溶液的密度为1.36 g·cm-3时，Fe与过量硝酸反应的化学方程式是_________________。
（3）限用下列仪器、药品验证由铁和过量1.36 g·cm-3硝酸反应产生的气体中含有NO(不考虑N2O4)。设计一个合理而简单的实验方案（仪器可选择使用，N2的用量可自由控制，加热装置和固定装置省略）。
第1步：反应并收集生成的气体：
①实验中气体发生装置应选择 (填装置序号)，理由是 。
②装置的连接顺序是(填各装置接口的序号)：[ ]→[ ] [ ]→[8] [9]→[ ]。
③检查装置气密性后，开始反应。待E中充满红棕色气体，停止实验。
第2步：验证E中有NO。
④取下试管E，倒立在F中，轻轻摇动试管。
确认生成的气体中有NO的现象是 。
（4）某工厂生产硝酸的流程简要表示如下：
①氧化炉中反应的化学方程式为_____________________________________________________。
②工业上通常用质量分数为15%的Na2CO3水溶液(密度1.16 g·mL－1)作为NOx吸收剂，它的物质的量浓度为_____________ mol·L－1(保留2位小数)。
硫酸亚锡（SnSO4）是一种重要的硫酸盐，广泛应用于镀锡工业。某研究小组设计SnSO4制备路线如下：
查阅资料：
Ⅰ．酸性条件下，锡在水溶液中有Sn2+、Sn4+两种主要存在形式，Sn2+易被氧化。
Ⅱ．SnCl2易水解生成碱式氯化亚锡, Sn相对原子质量为119
回答下列问题：
（1）锡原子的核电荷数为50，锡元素在周期表中的位置是 。
（2）操作Ⅰ是 。
（3）SnCl2粉末需加浓盐酸进行溶解，请用平衡移动原理解释原因 。
（4）加入Sn粉的作用有两个：①调节溶液pH ② 。
（5）反应Ⅰ得到沉淀是SnO，得到该沉淀的离子反应方程式是 。
（6）酸性条件下，SnSO4还可以用作双氧水去除剂，发生反应的离子方程式是 。
（7）该小组通过下列方法测定所用锡粉的纯度（杂质不参与反应）：
①将试样溶于盐酸中，发生的反应为：Sn + 2HCl===SnCl2 + H2↑；
②加入过量的FeCl3；
③用已知浓度的K2Cr2O7滴定生成的Fe2+，发生的反应为：
6FeCl2 + K2Cr2O7 + 14HCl ===6FeCl3 + 2KCl + 2CrCl3 +7H2O
取1.226 g锡粉，经上述各步反应后，共用去0.100 mol/L K2Cr2O7溶液32.0ml。锡粉中锡的质量分数是 。
在含有弱电解质的溶液中，往往有多个化学平衡共存。
（1）一定温度下，向1 L 0.1 mol·L－1CH3COOH溶液中加入0.1 mol CH3COONa固体，溶液中
(填“增大”、“减小”或“不变”)；写出表示该混合溶液中所有离子浓度之间的一个等式 。
（2）土壤的pH一般在4～9之间。土壤中Na2CO3含量较高时，pH可以高达10.5，试用离子方程式解释土壤呈碱性的原因 。加入石膏(CaSO4·2H2O)可以使土壤碱性降低，有关反应的化学方程式为 。
（3）常温下向20 mL 0.1 mol·L－1Na2CO3溶液中逐滴加入0.1 mol·L－1HCl溶液40 mL，溶液中含碳元素的各种微粒(CO2因逸出未画出)物质的量分数随溶液pH变化的情况如下：
回答下列问题：
①在同一溶液中，H2CO3、HCO3－、CO32- (填“能”或“不能”)大量共存；
②当pH=7时，溶液中含碳元素的主要微粒有 、 ，溶液中含量最多的三种微粒的物质的量浓度的大小关系为 ；
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