【化学选修-化学与技术】(15分)将磷肥生产中形成的副产物石膏(CaSO4•2H2O)转化为硫酸钾肥料和氯化钙水合物储热材料,无论从经济效益、资源综合利用还是从环境保护角度看都具有重要意义.以下是石膏转化为硫酸钾和氯化钙的工艺流程示意图.
（1）本工艺中所用的原料除CaSO4•2H2O、KCl外,还需要___________________等原料.
（2）写出石膏悬浊液中加入碳酸铵溶液后发生反应的离子方程式_________________.
（3）过滤Ⅰ操作所得固体中,除CaCO3外还含有________(填化学式)等物质,该固体可用作生产水泥的原料.
（4）过滤Ⅰ操作所得滤液是(NH4)2SO4溶液.检验滤液中含有CO32﹣的方法是__________________.
（5）已知不同温度下K2SO4在100g水中达到饱和时溶解的量如下表：
| 温度(℃) |
0 |
20 |
60 |
| K2SO4溶解的量(g) |
7.4 |
11.1 |
18.2 |
60℃时K2SO4的饱和溶液591g冷却到0℃,可析出K2SO4晶体___________g.
（6）氯化钙结晶水合物(CaCl2•6H2O)是目前常用的无机储热材料,选择的依据是_______.
A．熔点较低(29℃熔化) b．能导电
c．能制冷 d．无毒
（7）上述工艺流程中体现绿色化学理念的是________________________________.
甲醇是一种很好的燃料，工业上用CH4和H2O为原料，通过反应Ⅰ和Ⅱ来制备甲醇。
⑴将1.0 mol CH4和2.0 mol H2O(g)通入反应室（容积为100L），在一定条件下发生反应：
CH4（g）+H2O（g）
CO（g）+3H2（g）……Ⅰ。CH4的转化率与温度、压强的关系如上图。
①已知100℃时达到平衡所需的时间为5min，则用H2表示的平均反应速率为 。
②图中的P1 P2（填“<”、“>”或“=”），100℃时平衡常数为 。
③该反应的△H 0（填“<”、“>”或“=”）。
⑵在压强为0.1 MPa条件下，将a mol CO与 3a mol H2的混合气体在催化剂作用下能自发反应生成甲醇：CO（g）+2H2（g）CH3OH（g）；△H<0……Ⅱ。
④若容器容积不变，下列措施可增加甲醇产率的是 。
A．升高温度 B．将CH3OH（g）从体系中分离
C．充入He，使体系总压强增大 D．再充入1mol CO和3mol H2
⑤为了寻找合成甲醇的温度和压强的适宜条件，某同学设计了三组实验，部分实验条件已经填在下面实验设计表中。
A．则上表中剩余的实验条件数据：a=________、b=_______。
B．根据反应Ⅱ的特点，右上图是在压强分别为0.1MPa和5MPa下CO的转化率随温度变化的曲线图，请指明图中的压强Px=_________MPa。
某校化学研究性学习小组查阅资料了解到以下内容：
乙二酸（HOOC-COOH，可简写为H2C2O4）俗称草酸，易溶于水，属于二元中强酸（为弱电解质），且酸性强于碳酸，其熔点为101.5℃，在157℃升华。为探究草酸的部分化学性质，进行了如下实验：
⑴向盛有1 mL饱和NaHCO3溶液的试管中加入足量乙二酸溶液，观察到有无色气泡产生。该反应的离子方程式为________________________________。
⑵向盛有乙二酸饱和溶液的试管中滴入几滴硫酸酸化的KMnO4溶液，振荡，发现其溶液的紫红色褪去，说明乙二酸具有_____________（填“氧化性”、“还原性”或“酸性”），请配平该反应的离子方程式：
____ MnO4– + ____ H2C2O4 + _____ H+ =" _____" Mn2+ + _____ CO2↑ + _____ H2O
⑶将一定量的乙二酸放于试管中，按下图所示装置进行实验（夹持装置未标出）：
实验发现：装置C、G中澄清石灰水变浑浊，B中CuSO4粉末变蓝，F中CuO粉末变红。据此回答：
上述装置中，D的作用是__________________。乙二酸分解的化学方程式为______________________。
⑷该小组同学将2.52 g草酸晶体（H2C2O4·2H2O）加入到100 mL 0.2 mol·L－1的NaOH溶液中充分反应，测得反应后溶液呈酸性，其原因是___________________________________（用文字简单表述）。
⑸以上溶液中各离子的浓度由大到小的顺序为：_____________________________（用离子符号表示）；
A、B、C、D是短周期元素形成的四种气体单质。E、F均为气体，且F为红棕色。有关的转化关系如下图所示（反应条件均已略去）。
请回答下列问题：
⑴D的化学式为 。
⑵反应③的离子方程式为 。
⑶Y和E在一定条件下可反应生成B和Z，这是一个具有实际意义的反应，可消除E对环境的污染，该反应的化学方程式为 。
⑷0.1 mol·L－1的X溶液和0.1 mol·L－1的Y溶液等体积混合，溶液呈________性（填“酸”、“碱”或“中”），原因是_______________________________________(用离子方程式说明）。
⑸常温下0.1 mol·L－1的Y溶液中c(H+)/c(OH-)=1×10－8，下列叙述正确的是（ ）
A．该溶液的pH=11
B．该溶液中的溶质电离出的阳离子浓度0.1 mol·L－1
C．该溶液中水电离出的c(H+)与c(OH-)乘积为1×10－22
D．pH=3的盐酸溶液V1 L与该0.1 mol·L－1的Y溶液V2 L混合，若混合溶液pH=7，则:V1>V2
E．将以上溶液加水稀释100倍后，pH为9
将2molA和2molB两种气体混合于2L密闭容器中，发生如下反应：
，2分钟末反应达到平衡状态，生成了0.8mol D，请填写下面空白：
(1)B的平衡浓度为____________。
(2)A的转化率为_____________。
(3)用D表示的平均反应速率为_________________。
(4)如果缩小容器容积（温度不变），则平衡体系中混合气体的密度、平均相对分子质量__________、__________。（两空均填“增大、“减少”或“不变” ）
(5)如果上述反应在相同条件下从逆反应开始进行，开始加C和D各4/3 mol，要使平衡时各物质的体积分数与原平衡相等，则还应加入____molB物质。
K分别代表有关反应的一种反应物或生成物，其中A、C、F、K是固体，且A是一种不含金属元素的盐，受热分解能得到三种物质的量相等的产物， A加热后生成的气体混合物若通过碱石灰，只剩余气体B（B为无色有刺激性气味的气体），若通过浓硫酸则只剩余气体D，回答列问题：
（1）写出C的电子式 。
（2）写出固体A的溶液与足量NaOH溶液反应的离子方程式
。
（3）写出实验室制取B的化学方程式
。
（4）写出N与K反应方程式
。
（5）火星探测车在火星大气中检测到了气体M。资料显示，M分子是三原子分子，其相对分子质量为60，在地球环境下M易分解。粉末状的KSCN与浓硫酸在一定条件下可得到气体M和两种硫酸氢盐，生成物的物质的量之比是1∶1∶1。则气体M的结构式是 。
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