【化学选修2一化学与技术】下图是某企业设计的硫酸一磷肥一水泥联产、海水一淡水多用、盐一热一电联产的三大生态产业链流程图．
根据上述产业流程回答下列问题：
（1）该流程①、②、③、④、⑤为能量或物质的输送，请分别写出输送的主要物质的化学式或能量形式：① 、②____、③__ 、④ 、⑤
（2）沸腾炉发生反应的化学方程式： ,磷肥厂的主要产艄是普钙（磷酸二氢钙和硫酸钙），写出由磷矿石和硫酸反应制普钙的化学方程式 .
（3）用1吨硫铁矿（FeS2的质量分数为36%）接触法制硫酸，制硫酸的产率为65%，则最后能生产出质量分数为98%的硫酸____吨．
（4）热电厂的冷却水是____，该流程中浓缔盐水除提取盐以外还可提取的物质有 （写出一种即可）．
（5）根据现代化工厂设计理念请提出高炉炼铁厂废气和废渣的利用设想． （写出两点即可）．
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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