(8分) “低碳”既是时尚，也是环保要求。“低碳”在工业生产中意义重大，充分利用原材料，不排放或减少排放“三废”，不同工厂今后联合生产等都是很好的“低碳”生产方式。下面是几个工厂利用废气、废渣(液)联合生产化肥硫酸铵的工艺：
请回答下列问题：
（1）工艺操作②为：____________。
（2）工业合成氨的化学方程式为：____________________。
（3）副产品的化学式为_________。该联合生产工艺中可以循环使用的物质是_________________。
（4）在实验室中检验合成氨厂排出的废气中是否含有氨气的方法是______________________。
（5）写出生成“产品”的化学方程式：_______________________
催化剂是化工技术的核心，绝大多数的化工生产需采用催化工艺。
（1）接触法制硫酸中采用V2O5作催化剂：
4FeS2（s）＋11O2（g）=2Fe2O3（s） ＋8SO2（g） △H＝―3412 kJ·mol－1
2SO2（g）＋O2（g） 
2SO3（g） △H＝―196.6 kJ·mol－1
SO3（g）＋H2O（l）=H2SO4（l） △H＝―130.3 kJ·mol－1
以FeS2为原料，理论上生产2mol H2SO4（l）所释放出的热量为 kJ。
（2）电子工业中使用的一氧化碳常以甲醇为原料通过脱氢、分解两步反应得到。
第一步：2CH3OH（g）
HCOOCH3（g）＋2H2（g） △H>0
第二步：HCOOCH3（g）CH3OH（g）＋CO（g） △H>0
①第一步反应的机理可以用图1所示。图中中间产物X的结构简式为 。
（1）“酸浸”中硫酸要适当过量，目的是：①提高铁的浸出率，② 。
（2）“还原”是将Fe3＋转化为Fe2＋，同时FeS2被氧化为SO42－，该反应的离子方程式为 。
（3）为测定“酸浸”步骤后溶液中Fe3＋的量以控制加入FeS2的量。实验步骤为：
准确量取一定体积的酸浸后的溶液于锥形瓶中，加入HCl、稍过量SnCl2，再加HgCl2除去过量的SnCl2，以二苯胺磺酸钠为指示剂，用K2Cr2O7标准溶液滴定，有关反应方程式如下：
2Fe3＋＋Sn2＋＋6Cl－＝2Fe2＋＋SnCl62－，
Sn2＋＋4Cl－＋2HgCl2＝SnCl62－＋Hg2Cl2↓，
6Fe2＋＋Cr2O72－＋14H＋＝6Fe3＋＋2Cr3＋＋7H2O。
①若SnCl2不足量，则测定的Fe3＋量 （填“偏高”、“偏低”、“不变”，下同）。
②若不加HgCl2，则测定的Fe3＋量 。
（4）①可选用 （填试剂）检验滤液中含有Fe3+。产生Fe3+的原因是 （用离子反应方程式表示）。
②已知部分阳离子以氢氧化物形式沉淀时溶液的pH见下表：
| 沉淀物 |
Fe（OH）3 |
Al（OH）3 |
Fe（OH）2 |
Mg（OH）2 |
Mn（OH）2 |
| 开始沉淀 |
2.7 |
3.8 |
7.5 |
9.4 |
8.3 |
| 完全沉淀 |
3.2 |
5.2 |
9.7 |
12.4 |
9.8 |
实验可选用的试剂有：稀HNO3、Ba（NO3）2溶液、酸性KMnO4溶液、NaOH溶液，要求制备过程中不产生有毒气体。请完成由“过滤”后的溶液模拟制备氧化铁的实验步骤：
a．氧化： ；
b．沉淀： ；
c．分离，洗涤；
d．烘干，研磨。
世界环保联盟建议全面禁止使用氯气用于饮用水的消毒，而建议采用高效“绿色”消毒剂二氧化氯。二氧化氯是一种极易爆炸的强氧化性气体，易溶于水、不稳定、呈黄绿色，在生产和使用时必须尽量用稀有气体进行稀释，同时需要避免光照、震动或加热。实验室以电解法制备ClO2的流程如下：
已知：①NCl3是黄色黏稠状液体或斜方形晶体，极易爆炸，有类似氯气的刺激性气味，自然爆炸点为95℃，在热水中易分解，在空气中易挥发，不稳定。
②气体B能使湿润的红色石蕊试纸变蓝。
回答下列问题：
（1）电解时，发生反应的化学方程式为 。
实验室制备气体B的化学方程式为 ，为保证实验的安全，在电解时需注意的问题是：①控制好生成NCl3的浓度；② 。
（2）NCl3与NaClO2（亚氯酸钠）按物质的量之比为1∶6混合，在溶液中恰好反应生成ClO2，该反应的离子方程式为 。
（3）ClO2很不稳定，需随用随制，产物用水吸收得到ClO2溶液。为测定所得溶液中ClO2的含量，进行了下列实验：
步骤1：准确量取ClO2溶液10 mL，稀释成100 mL试样；
步骤2：量取V1 mL试样加入到锥形瓶中，调节试样的pH≤2.0，加入足量的KI晶体，摇匀，在暗处静置30 min。
步骤3：以淀粉溶液作指示剂，用c mol/L Na2S2O3溶液滴定至终点，消耗Na2S2O3溶液V2 mL。
（已知I2＋2S2O32－＝2I－＋S4O62－）
①上述步骤3中滴定终点的现象是 ；
②根据上述步骤可计算出原ClO2溶液的浓度为 g /L（用含字母的代数式表示）。
氨气常用作致冷剂及制取铵盐和氮肥，是一种用途广泛的化工原料。（1）下表是当反应器中按n（N2）:n（H2）=1:3投料后，在200℃、400℃、600℃下，反应达到平衡时，混合物中NH3的物质的量分数随压强的变化曲线。
①曲线a对应的温度是 。
②关于工业合成氨的反应，下列叙述正确的是 （填字母）。
A．及时分离出NH3可以提高H2的平衡转化率
B．加催化剂能加快反应速率且提高H2的平衡转化率
C．上图中M、N、Q点平衡常数K的大小关系是K（M）= K（Q） >K（N）
③M点对应的H2转化率是 。
（2）工业制硫酸的尾气中含较多的SO2，为防止污染空气，回收利用SO2，工业上常用氨水吸收法处理尾气。
①当氨水中所含氨的物质的量3mol，吸收标准状况下44.8 L SO2时，溶液中的溶质为 。
②NH4HSO3溶液显酸性。用氨水吸收SO2，当吸收液显中性时，溶液中离子浓度关系正确的是 （填字母）。
a．c（NH4＋） = 2c（SO32－） ＋ c（HSO3－）
b．c（NH4＋）> c（SO32-）> c（H+）= c（OH-）
c．c（NH4＋）+ c（H+）= c（SO32-）+c（HSO3-）+c（OH-）
（3）氨气是一种富氢燃料，可以直接用于燃料电池，下图是供氨水式燃料电池工作原理：
①氨气燃料电池的电解质溶液最好选择 （填“酸性”、“碱性”或“中性”）溶液。
②空气在进入电池装置前需要通过过滤器除去的气体是 。
③氨气燃料电池的反应是氨气与氧气生成一种常见的无毒气体和水，该电池正极的电极反应方程式是 。
[化学——选修2]化学与技术：(15分)硫酸是重要的工业原料．工业上生产硫酸主要分为造气、催化氧化、吸收三个阶段，其生产流程图如下：
（1）操作I的内容是 ，此操作目的是 ．物质B是 ．a= 。
（2）工业上既可用硫黄也可用硫铁矿(FeS2)造气，若使用硫铁矿造气．另一产物是一种常见的红棕色固体．写出用硫铁矿造气时反应的化学方程式 。
（3）催化反应室中的反应是一个气体体积缩小的反应．增大压强有利于反应向右进行．但实际生产却是在常压下进行的．原因是 。
（4）工业生产中常用氨一硫酸法进行尾气脱硫，以达到消除污染、废物利用的目的．用两个化学方程式表示其反应原理 。
（5）若用等质量的硫黄、FeS2生产硫酸．假设原料的总利用率均为90％．则二者得到硫酸的质量比为 。
(13分)硫、碳、氮等元素及其化合物与人类的生产生活密切相关，其中．硫酸、氨气、硝酸都是重要的化工原料．而SO2、NO、NO2、CO等相应氧化物又是主要的环境污染物：
（1）过度排放CO2会造成“温室效应”，而煤的气化是高效、清洁利用煤炭的重要途径。煤综合利用的一种途径如图所示。
已知：C(s)+H2O(g)=CO(g)+H2(g) AH1= +131．3 kJ·mol-
C(s)十2H2O(g)=CO2(g)+2H2(g) AH2=" +90" kJ·mol-
则一氧化碳与水蒸气反应生成二氧化碳和氢气的热化学方程式是 。
（2）298 K时．将氨气放入体积固定的密闭容器中使其发生分解反应。当反应达到平衡状态后．改变其中一个条件X，Y随X的变化符合图中曲线的是 (填字号)：
a．当X表示温度时，Y表示氨气的物质的量
b．当X表示压强时．Y表示氨气的转化率
c．当X表示反应时间时．Y表示混合气体的密度
d．当x表示氨气的物质的量时．Y表示某一生成物的物质的量
（3）燃煤产生的烟气中的氮氧化物NOx(主要为NO、NO2)易形成污染．必须经脱除达标后才能排放：能作脱除剂的物质很多．下列说法正确的是 (填序号)：
a．用H2O作脱除剂，不利于吸收含氮烟气中的NO
b．用Na2SO3作脱除剂，O2会降低Na2SO3的利用率
c．用CO作脱除剂，会使烟气中NO2的浓度增加
d．用尿素[CO(NH2)2]作脱除剂．在一定条件下能有效将NOx氧化为N2
（4）在压强为O．1 MPa条件下，容积为V L的密闭容器中，amol CO与2amol H2在催化剂作用下反应生成甲醇。反应的化学方程式为CO(g)+2H2(g) 
CH3OH(g)，CO的平衡转比率与温度、压强的关系如图所示，则：
①P1 P2(填“>”“<”或“=”)。
②在其他条件不变的情况下，向容器中增加a molCO与2amol H2．达到新平衡时．CO的转化率 (填“增大””减小”或“不变”．下同)，平衡常数 .
③在P1下、100℃时，CH3OH(g) 
CO(g)十2H2(g)的平衡常数为 (用含a、V的代数式表示)。
（5）①常温下．若将2 mol NH3(g)和l mol CO2(g)通入1 L水中．可得pH=10的溶液，则该溶液中浓度最大的阴离子是 ；
②常温下，将0．01 mol·L- NaOH溶液和0.01 mol·L-(NH4)2SO4溶液等体积混合．所得溶液pH为10，那么该混合液中c(Na+)+c(NH4+)= mol·L一(填准确代数式．不能估算)。
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