【化学——选修2：化学与技术】(15分)将海水淡化与浓海水资源化结合起来是综合利用海水的重要途径之一。一般是先将海水淡化获得淡水，再从剩余的浓海水中通过一系列工艺流程提取其他产品。
回答下列问题：
（1）下列改进和优化海水综合利用工艺的设想和做法可行的是________(填序号)。
①用混凝法获取淡水 ②提高部分产品的质量
③优化提取产品的品种 ④改进钾、溴、镁等的提取工艺
（2）采用“空气吹出法”从浓海水吹出Br2，并用纯碱吸收。溴歧化为Br－和BrO3-并没有产生CO2则反应的离子反应方程式为 。
（3）海水提镁的一段工艺流程如下图：
浓海水的主要成分如下：
| 离子 |
Na＋ |
Mg2＋ |
Cl－ |
SO42－ |
| 浓度/(g·L－1) |
63.7 |
28.8 |
144.6 |
46.4 |
该工艺过程中，脱硫阶段主要反应的阳离子_______，获得产品2的离子反应方程式为 ，浓海水的利用率为90％，则1 L浓海水最多可得到产品2的质量为________g。
（4）由MgCl2·6H2O制备MgCl2时，往往在HCl的气体氛围中加热。其目的是 。
I．Li-Al／FeS电池是一种正在开发的车载电池，该电池中正极的电极反应式为
，则该电池的总反应式为_____________________。
Ⅱ．锂一黄铁矿高容量电池，由于其污染小、成本低、电容量大、黄铁矿储备丰富而有望取代目前市场的碱性电池。制取高纯度黄铁矿的工艺流程如下：
（1）已知：
，为得到较纯的FeS沉淀，最好在FeCl2溶液中加入的试剂为_________（填序号）
A.(NH4）2S B.CuS C.H2S D.Na2S
（2）关于白铁矿与黄铁矿下列判断错误的是_____________（填序号）
A.属于同素异形体
B．因为晶体结构不同而导致性质有差别
C．黄铁矿比白铁矿更稳定
（3）反应Ⅲ制取 S22－时，溶液必须保持为碱性，除了S2－ 与酸反应外，还有更重要的原因是（用离子方程式表示）___________________________.
（4）室温下，Li/FeS2二次电池所用的电解质是非水液体电解质，放电行为与温度有关。
①该电池电解质为非水液体电解质，原因是____________________________________.
②温度低时，锂与FeS2反应只生成A物质，产生第一次放电行为；温度升高，锂与A继续反应（产物之一为Fe），产生第二次放电行为。若二次行为均进行完全且放电量恰好相等。请写出化学反应方程式：
第一次放电：__________________；第二次放电：__________________________。
（5）制取高纯度黄铁矿的另一种方法是：以LiCl- KC1低共熔点混合物为电解质，FeS为阳极，Al为阴极，在适当的电压下电解。写出阳极反应式___________________________。
研究和深度开发CO、CO2的应用对构建生态文明社会具有重要的意义。
（1）CO可用于炼铁，已知：
则CO还原Fe2O3(s）的热化学方程式为_________。
（2）分离高炉煤气得到的CO与空气可设计成燃料电池（以KOH溶液为电解液）。写出该电池的负极反应式：_________ 。
（3）CO2和H2充人一定体积的密闭容器中，在两种温度下发生反应：
测得CH3OH的物质的量随时间的变化见图1。
①曲线I、Ⅱ对应的平衡常数大小关系为
（填“>”或“=”或“<”）。
②一定温度下，在容积相同且固定的两个密闭容器中，按如下方式加入反应物，一段时间后达到平衡。
若甲中平衡后气体的压强为开始的0.8倍，要使平衡后乙与甲中相同组分的体积分数相等，且起始时维持化学反应向逆反应方向进行，则c的取值范围为_________。
（4）利用光能和光催化剂，可将CO2和H2O(g）转化为CH4和O2。紫外光照射时，在不同催化剂（工、Ⅱ，Ⅲ）作用下，CH4产量随光照时间的变化见图2。在O～15小时内，CH4的平均生成速率工、Ⅱ和Ⅲ从大到小的顺序为_________（填序号）。
（5）以
为催化剂，可以将CO2和CH4直接转化成乙酸。在不同温度下催化剂的催化效率与乙酸的生成速率的关系见图3。
①乙酸的生成速率主要取决于温度影响的范围是__________________________________.
②Cu2Al2O4可溶于稀硝酸，写出有关的离子方程式：________________________________。
【化学选修2-化学与技术】(15分)以硼镁矿(2Mg·B2O3·H2O·SiO2 )及少量Fe3O4、CaCO3、Al2O3 )为原料生产硼酸的工艺流程如下：
（1）由于矿粉中含CaCO3，“浸取”时容易产生大量泡沫使物料从反应器中溢出，应采取的措施为_____。
（2）“浸出液”显酸性，含有H3BO3、Mg2＋和SO42－，还含有Fe2＋、Fe3＋、Ca2＋、Al3＋等杂质。“除杂”时，向浸出液中依次加入适量目H2O2和MgO，可以除去的杂质离子为_________，H2O2的作用为_________(用离子方程式表示)。
（3）“浸取”后，采用“热过滤”的目的为_______。
（4）“母液”可用于回收硫酸镁，已知硫酸镁的溶解度随温度变化的曲线如图所示，且溶液的沸点随压强增大而升高。为了从“母液”中充分回收 MgSO4．H2O，应采取的措施是将“母液”蒸发浓缩，____。
（5）已知25 ℃时，硼酸( H3BO3)溶液中存在如下平衡：
H3BO3(aq)＋H2O(l)
[B(OH)4]－(aq)＋H＋(aq) K=5.7×10－10；
25 ℃时，0.7 mol·L－1硼酸溶液中c(H＋)≈ mol·L－1.
（6）已知25 ℃时：
| 化学式 |
H2CO3 |
CH3COOH |
| 电离常数 |
K1=4.4×10－7 K2=4.7×10－11 |
K=1.75×10－5 |
下列说法正确的是_____________(填选项字母)。
A．碳酸钠溶液滴入硼酸溶液中能观察到有气泡产生
B．碳酸钠溶液滴入醋酸溶液中能观察到有气泡产生
C．等浓度碳酸溶液和硼酸溶液的pH:前者＞后者
D．等浓度碳酸钠溶液和醋酸钠溶液的pH:前者＞后者
(15分)高铁酸钾(K2FeO4)是一种绿色氧化剂，在许多领域展现出广阔的应用前景。
（1）湿法制备K2FeO4:在KOH溶液中，用KC10直接氧化Fe(NO3)3即可制得K2FeO4。该反应的离子方程式为_________________________________。
（2）测定K2FeO4:样品纯度：i．称取样品mg，加入到盛有过量碱性亚铬酸钠[NaCr(OH)4]溶液的锥形瓶中充分反应；ii．将所得铬酸钠(Na2CrO4)溶液酸化；iii．在所得Na2Cr2O7溶液中加入8—9滴二苯胺磺酸钠溶液作指示剂，用c mol·L－1(NH4)2Fe(SO4)2溶液滴定至终点，消耗溶液体积为V mL。整个过程中发生的反应如下：
i． Cr(OH)4－ ＋ FeO42－＋ 
= Fe(OH)3 (H2O)3↓＋ CrO42－＋
ii．2CrO42－＋2H＋=Cr2O72－＋H2O；
iii．Cr2O72－＋6Fe2＋＋14H＋=2Cr3＋＋6Fe3＋＋7H2O
①配平方程式i；
②利用上述数据计算该样品的纯度为________________(用含字母的代数式表示)。
（3）高铁酸盐在水溶液中有四种含铁形体。25 ℃时，它们的物质的量分数随pH的变化如图所示：
i．pH=2．2时，溶液中主要含铁形体浓度的大小关系为________；为获得尽可能纯净的高铁酸盐，pH应控制在______________。
ii.已知H3FeO4＋ 的电离常数分别为：K1=2.51×10－2，K2=4.16×10－4，K3=5.01×10－8，当pH=4时，溶液中
= 。
iii．向pH=6的高铁酸盐溶液中加入KOH溶液，发生反应的离子方程式为______________。
（4）某新型电池以金属锂为负极，K2FeO4为正极，溶有LiPF6的有机溶剂为电解质。工作时Li＋通过电解质迁移人K2FeO4晶体中，生成K2Li2FeO4。该电池的正极反应式为______________．
（15分)用NH3催化还原NxOy可以消除氮氧化物的污染。
已知：反应I：4NH3（g)+6NO（g) 
5N2（g)＋6H2O（l) △H1
反应II：2NO（g)+O2（g) 
2NO2（g) △H2（且|△H1| ＝2|△H2|）
反应III：4NH3（g)+6NO2（g) 5N2（g)＋3O2（g)＋6H2O（l) △H3
反应I和反应II在不同温度时的平衡常数及其大小关系如下表
| 温度/K |
反应I |
反应II |
已知： K2＞K1＞K2′＞K1′ |
| 298 |
K1 |
K2 |
|
| 398 |
K1′ |
K2′ |
（1）推测反应III是 反应（填“吸热”或“放热”）
（2）相同条件下，反应I在2L密闭容器内，选用不同的催化剂，反应产生N2的量随时间变化如图所示。
①计算0～4分钟在A催化剂作用下，反应速率v（NO）= 。
②下列说法正确的是 。
A．该反应的活化能大小顺序是：Ea（A)>Ea（B)>Ea（C)
B．增大压强能使反应速率加快，是因为增加了活化分子百分数
C．单位时间内H-O键与N-H键断裂的数目相等时，说明反应已经达到平衡
D．若在恒容绝热的密闭容器中发生反应，当K值不变时，说明反应已经达到平衡
（3）一定条件下，反应II达到平衡时体系中n（NO) ∶n（O2)∶n（NO2)＝2∶1∶2。在其它条件不变时，再充入NO2气体，分析NO2体积分数——φ（NO2)的变化情况：（填“变大”、“变小”或“不变”）恒温恒压容器，φ（NO2) ；恒温恒容容器，φ（NO2) 。
（4）一定温度下，反应III在容积可变的密闭容器中达到平衡，此时容积为3 L，c（N2)与反应时间t变化曲线X如下图所示，若在t1时刻改变一个条件，曲线X变为曲线Y或曲线Z。则：
①变为曲线Y改变的条件是 。变为曲线Z改变的条件是 。
②若t2降低温度，t3达到平衡，请在上图中画出曲线X在t2- t4内c（N2)的变化曲线。
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