(16分)污染物的有效去除和资源的充分利用是化学造福人类的重要研究课题。某研究小组利用软锰矿(主要成分为MnO2，另含有少量铁、铝、铜、镍等金属化合物)作脱硫剂，通过如下简化流程既脱除燃煤尾气中的SO2，又制得电池材料MnO2(反应条件已省略)。
请回答下列问题：
（1）上述流程中多次涉及到过滤操作，实验室进行过滤操作时需要用到的硅酸盐仪器有玻璃棒、 、 ；其中玻璃棒的作用是 。
（2）用MnCO3能除去溶液中的Al3＋和Fe3＋，其原理是 。
（3）已知Ksp(CuS)＝8.4×10－45，Ksp(NiS)＝1.4×10－24；在除铜镍的过程中，当Ni2＋恰好完全沉淀(此时溶液中c(Ni2＋)＝1.0×10－5mol/L)，溶液中Cu2＋的浓度是 mol/L。
（4）工业上采用电解K2MnO4水溶液的方法来生产KMnO4，其中隋性电极作阳极，铁作阴极，请写出阳极的电极反应式 。
（5）下列各组试剂中，能准确测定一定体积燃煤尾气中SO2含量的是__________。(填编号)
a．NaOH溶液、酚酞试液 b．稀H2SO4酸化的KMnO4溶液
c．碘水、淀粉溶液 d．氨水、酚酞试液
（6）除杂后得到的MnSO4溶液可以通过 (填操作名称)制得硫酸锰晶体(MnSO4•H2O，相对分子质量为169)。已知废气中SO2浓度为8.4g/m3，软锰矿浆对SO2的吸收率可达90%，则处理1000m3燃煤尾气，可得到硫酸锰晶体质量为 kg(结果保留3位有效数字)。
(12分)研究氮、硫元素的化合物具有重要意义。
（1）t0℃，p0kpa时，向固定容积为2L的密闭容器中充入2.0 mol SO2和1.0molO2，5分钟后达到平衡，测得生成1.0mol SO3(g)，放出热量98.0kJ，则v(O2)=__________mol·L-1·min
，若继续通入2.0mol SO2和1.0mol O2，则平衡____________移动(填“向正反应方向”、“向逆反应方向”或“不”)，再次达到平衡后，__________mol<n(SO3)<__________mol。
已知t0℃，p0kpa时，N2和O2反应的能量变化如图所示：
则t0℃，P0kpa时，SO2与NO反应生成N2和SO3的热化学方程式为____________________。
（2）一定条件下，将NO2与SO2以体积比1：2置于密闭容器中发生反应NO2(g)+SO2(g) 
SO3(g)+NO(g)，下列能说明反应达到平衡状态的是________(填写代号)。
a．体系压强保持不变
b．混合气体颜色保持不变
c．NO2和SO2的体积比保持不变
d．每消耗1mol SO3的同时生成1molNO2
测得上述反应平衡时NO2与SO2体积比为1：4，则平衡常数K=_____________。
（3）一定温度下，向氨水中加水稀释的过程中，NH3·H2O的电离程度______________(填“增大”、“减小”或“不变”，下同)，
________________。
(12分)电解池、原电池对于金属冶炼、实验室研究具有十分重要的意义。
（1）电解方法精炼粗铜，电解液选用CuSO4溶液，精炼过程中电解质溶液的浓度______________(填写“增大”、“减小”或“不变”)。铜在潮湿空气中会被锈蚀，写出该反应的化学方程式______________，锈蚀过程中发生了原电池反应，该电池的正极反应式为______________。
（2）研究发现有机合成反应可形成原电池，既生产产品，又生产电能。例如烯烃生产卤代烃的反应就可制成原电池，若电池总反应表示为：
则该原电池的负极反应式为_________________________。
（3）如图为Mg-NaClO燃料电池结构示意图，已知电解质溶液为NaOH溶液，且两电极中一个为石墨电极，一个为镁电极。
Y电极材料为_____________，X电极发生的电极反应式为_____________，若该电池开始时加入1L0.2 mol
NaOH溶液，然后从下口充入1L 0.1molNaClO溶液(忽略整个过程的体积变化)，当NaClO完全放电时溶液的pH=_______________。
(13分)实验室以含有少量铁的粗铜粉和硫酸与硝酸的混合溶液为原料制备CuSO4·5H2O(胆矾)晶体。设计的工艺流程图如下：
请回答下列问题：
（1）根据反应原理，操作①所需的混酸溶液中硝酸和硫酸的理论配比(物质的量之比)为________。操作②中需要把NO与_____气体混合通入水中，混入该气体的目的是__________________________(用化学方程式表示)。
（2）溶液I中存在一定浓度的Fe3+、Cu2+，在该浓度时生成氢氧化物沉淀的pH如下表。操作③中某学生设计物质X为H2O，若加水调整溶液pH，则Fe(OH)3开始沉淀的pH_______1.9(填“<”、“＞”或“=”)；而实际操作中一般不用此法调节溶液pH，其主要原因是___________________。
（3）操作④中物质Y为_______。查阅资料知CuSO4·5H2O的溶解度曲线如图所示，则操作⑤应采取的措施是蒸发浓缩、______________、过滤、洗涤、干燥等。
（4）为测定胆矾中结晶水的数目，称取25.0g胆矾品体在坩埚中加热，固体质量随温度升高而变化的曲线如图。
当固体质量为8.0g时，观察到固体完全呈黑色。请列式计算开始称取的胆矾中结晶水的数目。
(13分)SO2是主要大气污染物之一。工业上烟气脱硫的方法如下：
请回答下列问题：
（1）石灰—石膏法的流程如图：
。
该法原料便宜，产物有利用价值。写出氧化室中发生反应的化学方程式_______________。
（2）碱法的流程如图：
。该法吸收快，效率高。若在操作中持续通入含SO2的烟气，则最终产物X为________。操作过程中测得吸收塔内溶液pH=7，则溶液中含硫微粒的浓度由大到小的顺序为_______________。(已知：
)。
（3）工业上在石灰—石膏法和碱法的基础上，结合两种方法的优点，设计出新的脱硫方案如下：
其中物质Y的化学式为_______，转化塔中反应的化学方程式是__________。
（4）最近利用碱法得到产物X的溶液电解制硫酸的工艺己被某些工厂采用。其装置如图所示(电极为惰性电极)。阴极的电极反应式是__________，透过阴离子交换膜的离子主要为_________。该装置使X转化为硫酸的转化率不会超过________。
(13分)天然气的主要成分是甲烷，它是一种重要的燃料和基础化工原料。
（1）以甲烷和水为原料可制取甲醇。
①CH4(g)＋H2O(g)
CO(g)＋3H2(g) △H=+206.0kJ/mol
②CO(g)＋2H2(g)CH3OH(g) △H＝—129.0kJ/mol
则CH4(g)＋H2O(g)CH3OH(g)＋H2(g)的△H＝__________kJ/mol。
（2）用甲烷催化还原NOx为N2可消除氮氧化物的污染，写出反应的化学方程式_______。
（3）一定条件下，反应CH4(g)＋H2O(g)CO(g)＋3H2(g)可以制取合成氨的原料气H2。将1.0mol CH4和2.0 mol H2O(g)通入容积为100L的反应室，CH4的平衡转化率与温度的关系如图。已知100℃时达到平衡所需的时间是5min，则用H2表示的反应速率v(H2)=___________；该温度时的平衡常数K=__________，该反应的△H_______0(填“<”、“>”或“=”)。
（4）某化学小组设计如图装置进行饱和NaCl溶液电解实验。
请回答下列问题：
已知每个甲烷燃料电池中盛有1.0L2.0 mol/L的KOH溶液。标准状况下，当每个燃料电池的负极通入甲烷的体积均为33.6L，且反应完全，则理论上电池溶液中c(K2CO3)_______c(KHCO3)(填“<”、“>”或“=”)：最多能产生标准状况氯气的体积为________L。
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