由钛铁矿（主要成分是TiO2、少量FeO和Fe2O3）制备TiCl4、绿矾等产品的一种综合工艺流程图如下：
【提示】TiO2+的水解平衡TiO2++（n+1）H2O
TiO2．n H2O+2H+
回答下列问题：
（1）硫酸与二氧化钛反应的离子方程式是 。
（2）已知：TiO2（s）+2Cl2(g）=TiCl4(l）+O2(g） ΔH =+140 kJ·mol－1
2C(s）+O2(g）=2CO(g） ΔH =-221kJ·mol－1
写出④中TiO2和焦炭、氯气反应生成液态TiCl4和CO气体的热化学方程式： 。
（3）往①中加入铁屑至浸出液显紫色，此时溶液仍呈强酸性。该过程中有如下反应发生。
A：2Fe3++Fe=3Fe2+
B：2 TiO2+(无色） +Fe+4H+＝2Ti3+(紫色）+ Fe2++2H2O
C：Ti3+(紫色）+ Fe3++H2O＝TiO2+(无色） +Fe2++2H+
I．结合信息判断Fe3+、TiO2+、 H+氧化性强弱： > >
II．加入铁屑的作用是 。
（4）往②中不断通入高温水蒸气，维持溶液沸腾一段时间，析出水合二氧化钛沉淀。
请用化学平衡理论分析通入高温水蒸气的作用： 。
（5）依据绿色化学理念，该工艺流程中存在的不足之处是 （只要求写出一项）。
（6）绿矾（摩尔质量为278g/mol）可用于生产红色颜料（Fe2O3），556akg绿矾，理论上可生产红色颜料___mol。
选做(12分)《化学——化学与技术】氯碱工业是最基本的化学工业之一，它的产品应用广泛。请回答下列问题：
（1）氯碱工业是利用电解食盐水生产 为基础的工业体系。
（2）电解前，为除去食盐水中的Mg2+、Ca2+、SO42-等杂质离子，加入下列试剂的顺序合理的是 (填下列各项中序号)。
a、碳酸钠、氢氧化钠、氯化钡
b、碳酸钠、氯化钡、氢氧化钠
c、氢氧化钠、碳酸钠、氯化钡
d、氯化钡、氢氧化钠、碳酸钠
（3）“盐泥”是电解食盐水过程中形成的工业“废料”。某工厂的盐泥组成如下：
| 成分 |
NaCl |
Mg(OH)2 |
CaCO3 |
BaSO4 |
其他不溶物 |
| 质量分数(％) |
15～20 |
15～20 |
5～10 |
30～40 |
10～15 |
利用盐泥生产MgSO4·7H2O晶体的工艺流程如下图所示。
回答下列问题：
①酸洗过程中加入的酸为 ，加入的酸应适当过量，控制pH为5左右，反应温度在50℃左右。持续搅拌使之充分反应，以使Mg(OH)2充分溶解并转化为MgSO4，在此过程中同时生成CaSO4。其中碳酸钙可以转化为硫酸钙的原因是 。
②过滤所得滤渣的主要成分为 。
③根据下图分析，蒸发结晶过滤所得晶体A主要成分为 。
④真空干燥MgSO4·7H2O晶体的原因是 。
(16分)碳、氮、硫、氯是四种重要的非金属元素。
（1）CH4(g)在O2(g)中燃烧生成CO(g)和H2O(g)的△H难以直接测量，原因是 。
已知：a．2CO(g)+ O2(g)==2CO2(g) △H =-566．0 kJ·mol-1
b．CH4(g)+2O2(g)==CO2(g)+2H2O(g) △H =-890．0 kJ·mol-1
则CH4(g)在O2(g)中燃烧生成CO(g)和H2O(g)的热化学方程式为 。
（2）工业上合成氨气的反应为：N2(g)+3H2(g)
2NH3(g) △H<0。现将10 mol N2和26 mol H2置于容积可变的密闭容器中，N2的平衡转化率(
)与体系总压强(P)、温度(T)的关系如图所示。回答下列问题：
①反应达到平衡状态B时，容器的容积10 L，则T1时，合成氨反应的平衡常数K= L2·mol-1。
②平衡状态由A变到C时，对应的平衡常数K(A) K(C)(填“>”、“<”或“=”)。
（3）在25℃时，HSCN、HClO、H2CO3的电离常数如下表：
| HClO |
HSCN |
H2CO3 |
| K=3.2×10-8 |
K=0.13 |
Kl=4.2×10-7[来源 K2=5.6×10-11 |
①1 mol·L-1的KSCN溶液中，所有离子的浓度由大到小的顺序为 > > > 。
②向Na2CO3溶液中加入过量HClO溶液，反应的化学方程式为 。
③25℃时，为证明HClO为弱酸，某学习小组的同学没计了以下三种实验方案。下列三种方案中，你认为能够达到实验目的的是 (填下列各项中序号)。
a．用pH计测量0．1 mol·L-1NaClO溶液的pH，若测得pH>7，可证明HClO为弱酸
b．用pH试纸测量0．01 mol·L-1HClO溶液的pH，若测得pH>2，可证明HClO为弱酸
c．用仪器测量浓度均为0．1 mol·L-1的HClO溶液和盐酸的导电性，若测得HClO溶液的导电性弱于盐酸，可证睨HClO为弱酸
湿式吸收一电解再生法，是采用氧化一电解的双反应器对含硫化氢的废气进行脱硫制氢。实验表明，双反应器法可以在较宽的范围内实现对硫化氢的有效吸收，并可同时制取氢气和硫磺，该法基本流程见图l，其中氧化吸收器中为FeCl3溶液，电解反应器可实现FeCl3溶液的恢复及H2的制备。
（1）氧化反应器中发生的主要反应的离子有程式为________
（2）电解反应器中，阳极反应式是________
（3）某研究小组在实验室中模拟上述过程，研究FeCl3溶液吸收H2S气体的效率，实验时要先向FeCl3溶液中通人N2，其目的是 ________。对影响吸收效率的因素提出如下假设，请你完成假设二和假设三：
假设一：H2S气体的通入速率；
假设二： ；
假设三： .
请你设计实验就假设一进行验证，将实验步骤及结论补充完整（注：可用pH计测量溶液中的H+浓度）
（4）将FeCl3溶液吸收H2S气体后的溶液过滤后，取少量向其中加入BaCl2溶液，发现有白色沉淀生成（注：BaS溶于盐酸）。则白色沉淀可能是_______你的判断理由是_______
废弃物的综合利用既有利于节约资源，又有利于保护环境。实验室利用废旧黄铜(Cu、Zn合金，含少量杂质Fe)制备胆矾晶体(CuSO4·5H2O)及副产物ZnO。制备流程图如下：
已知：Zn及化合物的性质与Al及化合物的性质相似，pH＞11时Zn(OH)2能溶于NaOH溶液生成[Zn(OH)4]2-。下表列出了几种离子生成氢氧化物沉淀的pH(开始沉淀的pH按金属离子浓度为1.0mol/L计算)。
| |
Fe3＋ |
Fe2＋ |
Zn2＋ |
| 开始沉淀的pH |
1.1 |
5.8 |
5.9 |
| 沉淀完全的pH |
3.0 |
8.8 |
8.9 |
请回答下列问题：
（1）加入ZnO调节pH＝a的目的是___________________,a的范围是 。
（2）由不溶物E生成溶液D的化学方程式为______________________________。
（3）滤液A中加入H2O2反应的离子方程式为 。
（4）由溶液D制胆矾晶体包含的主要操作步骤是 。
（5）下列试剂可作为Y试剂的是______。
A．ZnO B．NaOH C．Na2CO3 D．ZnSO4
若在滤液C中逐滴加入盐酸直到过量，则产生的现象是___________________。
“霾”是当今世界环境热点话题。目前宁夏境内空气质量恶化原因之一是机动车尾气和燃煤产生的烟气。NO和CO气体均为汽车尾气的成分，这两种气体在催化转换器中发生如下反应：
2NO（g）+ 2CO（g）
2CO2（g）+ N2（g） △H＝﹣a kJ•mol-1（a＞0）
（1）在一定温度下，将2.0mol NO、2.4mol CO气体通入到固定容积为2L的密闭容器中，反应过程中部分物质的浓度变化如图所示：
①0～15min N2的平均速率v（N2）＝ ；NO的转化率为 。
②20min时，若改变反应条件，导致CO浓度减小，则改变的条件可能是 （选填序号）。
a．缩小容器体积
b．增加CO的量
c．降低温度
d．扩大容器体积
③若保持反应体系的温度不变，20min时再向容器中充入NO、N2各0.4mol，化学平衡将 移动（选填“向左”、“向右”或“不”），重新达到平衡后，该反应的化学平衡常数为 。
（2）已知：2NO（g）+ O2（g）＝2NO2（g） △H＝﹣b kJ•mol-1（b＞0）
CO的燃烧热△H＝﹣c kJ•mol-1 （c＞0）
则在消除汽车尾气中NO2的污染时，NO2与CO发生反应
的热化学反应方程式为： 。
（3）工业废气中含有的NO2还可用电解法消除。制备方法之一是先将NO2转化为N2O4，然后采用电解法制备N2O5，装置如图所示。Pt乙为 极，电解池中生成N2O5的电极反应式是 。
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