(16分)最新研究发现，用隔膜电解法处理高浓度乙醛废水具有工艺流程简单、电耗较低等优点，其原理是使乙醛分别在阴、阳极发生反应，转化为乙醇和乙酸，
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总反应为：
2CH3CHO + H2O ="==" CH3CH2OH + CH3COOH。实验室中，以一定浓度的乙醛—Na2SO4溶液为电解质溶液，模拟乙醛废水的处理过程，其装置示意图如图所示。
（1）若以甲醇燃料电池为该电解的直流电源，燃料电池中的电解液是氢氧化钠溶液，则燃料电池中b极的电极反应式为 。电池工作一段时间后，氢氧化钠溶液物质的量浓度 （填变大，变小或不变）
（2）电解过程中，两极除分别生成乙酸和乙醇外，均产生无色气体。阳极电极反应如下：① 4OH－ - 4e－="=" O2↑+ 2H2O；②
（3）已知：乙醛、乙醇的沸点分别为20.8℃、78.4℃。从电解后阴极区的溶液中分离出乙醇粗品的方法是 。
（4）若直流电源使用新型的熔融碳酸盐燃料电池(MCFS)，该电池以一定比例Li2CO3和Na2CO3低熔混合物为电解质，操作温度为650 ℃，在此温度下以镍为催化剂，以煤气(CO、H2的体积比为1∶1)直接作燃料，其工作原理如图所示。
①B极发生______(填“氧化”或“还原”)反应，电极反应式 。
②以此电池电解足量的CuSO4溶液，当电池消耗1.12L(标准状况下)氧气时，则阴极产物的质量为_ _____ g。加入一定量的 可以让CuSO4溶液回复原状。
A、CuO B、Cu(OH)2 C、CuCO3 D、Cu
工业合成氨与制备硝酸一般可连续生产，流程如下：
（1）工业生产时，制取氢气的一个反应为：CO(g)+H2O(g)
CO2(g)+H2(g)。t℃时，往10L密闭容器中充入2mol CO和3mol水蒸气。反应建立平衡后，体系中c(H2)=0.12mol·L-1。则该温度下此反应的平衡常数K= （填计算结果）。
（2）合成塔中发生反应N2(g)+3H2(g)2NH3(g) △H<0。下表为不同温度下该反应的平衡常数。由此可推知，表中T1 300℃（填“>”、“<”或“=”）。
| T/℃ |
T1 |
300 |
T2 |
| K |
1.00×107 |
2.45×105 |
1.88×103 |
（3）氨气在纯氧中燃烧生成一种单质和水，科学家利用此原理，设计成“氨气-氧气”燃料电池，则通入氨气的电极是 （填“正极”或“负极”）；碱性条件下，该电极发生反应的电极反应式为 。
（4）用氨气氧化可以生产硝酸，但尾气中的NOx会污染空气。目前科学家探索利用燃料气体中的甲烷等将氮的氧化物还原为氮气和水，反应机理为：
CH4(g)+4NO2(g)＝4NO(g)+CO2(g)+2H2O(g) △H= －574kJ·mol－1
CH4(g)+4NO(g)＝2N2(g)+CO2(g)+2H2O(g) △H= －1160kJ·mol－1
则甲烷直接将NO2还原为N2的热化学方程式为 。
（5）某研究小组在实验室以“Ag-ZSM-5”为催化剂，测得将NO转化为N2的转化率随温度变化情况如图。据图分析，若不使用CO，温度超过775K，发现NO的转化率降低，其可能的原因为 ；在n(NO)/n(CO)=1的条件下，应控制的最佳温度在 左右。
有增长碳链是有机合成中非常重要的反应。例如：
反应①
用
通过以下路线可合成(Ⅱ)：
（1）（Ⅰ）的分子式为 ；1mol该物质完全燃烧需要消耗 mol O2.。
（2）（Ⅱ)与足量的热NaOH溶液反应的化学方程式为 。
（Ⅲ）的结构简式为 ；
在生成（Ⅲ）时，还能得到另一种副产物C6H8O4，该反应的化学方程式为 ，该反应的反应类型是 。
（4）对二氯苯
也能与有机物(Ⅰ) (过量)发生类似反应①的系列反应，其生成有机物的结构简式为 。
现有分子式为C10H10O2Br2的芳香族化合物X，X中苯环上有四个取代基，苯环上的一氯代物只有一种，其核磁共振氢谱图中有四个吸收峰，吸收峰的面积比为1:2:6:1，在一定条件下可发生下述一系列反应，其中C能发生银镜反应，E遇FeCl3溶液显色且能与浓溴水反应。
已知：①在稀碱溶液中，连在苯环上的溴原子不易发生水解
②两个羟基同时连在同一碳原子上的结构是不稳定的，它将自动发生脱水反应：
CH3CH(OH）2→CH3CHO +H2O
回答下列问题：
（1）C的结构简式为 ；F→H的反应类型是 。
（2）E不具有的化学性质 （选填序号）
a、取代反应 b、消去反应
c、氧化反应 d、1molE最多能与2mol NaHCO3反应
（3）写出下列反应的化学方程式：
① X与足量稀NaOH溶液共热的化学方程式： ；
② A→B的化学方程式： ；
（4）同时符合下列条件的E的同分异构体共有 种，
a、苯环上的一氯代物有两种 b、不能发生水解反应 c、遇FeCl3溶液不显色
d、1molE最多能分别与1molNaOH和2molNa反应
其中核磁共振氢谱为六组峰，且峰面积比为3:2:2:1:1:1的一种结构简式为 。
硫酸铅广泛应用于制造蓄电池。利用锌冶炼过程中的铅浮渣生产硫酸铅的流程如下：
已知铅浮渣的主要成分是PbO、Pb，还含有少量Ag、Zn、CaO和其他不溶于硝酸的杂质。25℃时，Ksp(CaSO4)＝4.9×10－5，Ksp(PbSO4)＝1.6×10－8。
（1）已知步骤Ⅰ有NO产生，浸出液中含量最多的阳离子是Pb2+。分别写出PbO、Pb参加反应的离子方程式 、 。
（2）步骤Ⅰ需控制硝酸的用量并使Pb稍有剩余，目的是 。
（3）母液可循环利用于步骤Ⅰ，其溶质主要是 (填一种物质化学式)，若母液中残留的SO42－过多，循环利用时可能出现的问题是 。
（4）产品PbSO4还需用Pb(NO3)2溶液多次洗涤，目的是除去 。
（5）铅蓄电池的电解液是硫酸，充电后两个电极上沉积的PbSO4分别转化为PbO2和Pb，充电时阴极的电极反应式为 。
火力发电厂释放出大量氮氧化物（NOx）、SO2和CO2等气体会造成环境问题。对燃煤废气进行脱硝、脱硫和脱碳等处理，可实现绿色环保、节能减排、废物利用等目的。
（1）脱硝。利用甲烷催化还原NOx：
CH4(g）＋ 4NO2(g）＝4NO(g）＋ CO2(g）＋ 2H2O(g） △H1＝－574 kJ·mol－1 ①
CH4(g）＋ 4NO(g）＝2N2(g）＋ CO2(g）＋ 2H2O(g） △H2＝－1160 kJ·mol－1 ②
甲烷直接将NO2还原为N2的热化学方程式为 。
（2）脱碳。将CO2转化为甲醇：CO2(g)＋3H2(g)
CH3OH(g)＋H2O(g） △H3
①在一恒温恒容密闭容器中充入1 mol CO2和3 mol H2进行上述反应。测得CO2和CH3OH(g)浓度随时间变化如图1所示。回答：0～10 min内，氢气的平均反应速率为 mol/(L·min)；第10 min后，保持温度不变，向该密闭容器中再充入1 mol CO2(g)和1 mol H2O(g)，则平衡 （填“正向”、“逆向”或“不”）移动。
②如图2，25℃时以甲醇燃料电池（电解质溶液为稀硫酸）为电源来电解300mL 某NaCl溶液，正极反应式为 。在电解一段时间后，NaCl溶液的pH值变为13（假设NaCl溶液的体积不变），则理论上消耗甲醇的物质的量为 mol。
③取五份等体积的CO2和H2的混合气体（物质的量之比均为1∶3），分别加入温度不同、容积相同的恒容密闭容器中，发生上述反应，反应相同时间后，测得甲醇的体积分数φ（CH3OH）与反应温度T的关系曲线如图3所示，则上述CO2转化为甲醇的反应的△H3 0（填“＞”、“＜”或“＝”）。
（3）脱硫。燃煤废气经脱硝、脱碳后，与一定量氨气、空气反应，生成硫酸铵。硫酸铵水溶液呈酸性的原因是 (用离子方程式表示)；室温时，向(NH4)2SO4,溶液中滴人NaOH溶液至溶液呈中性，则所得溶液中微粒浓度大小关系c(Na＋） c(NH3·H2O)。（填“＞”、“＜”或“＝”）
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