酸性锌锰干电池是一种一次电池，外壳为金属锌，中间是碳棒，其周围是有碳粉，二氧化锰，氯化锌和氯化铵等组成的填充物，该电池在放电过程产生MnOOH，回收处理该废电池可以得到多种化工原料，有关数据下图所示：
溶解度/(g/100g水)
 温度/℃化合物 |
0 |
20 |
40 |
60 |
80 |
100 |
| NH4Cl |
29.3 |
37.2 |
45.8 |
55.3 |
65.6 |
77.3 |
| ZnCl2 |
343 |
395 |
452 |
488 |
541 |
614 |
| 化合物 |
Zn(OH)2 |
Fe(OH)2 |
Fe(OH)3 |
| Ksp近似值 |
10-17 |
10-17 |
10-39 |
回答下列问题：
（1）该电池的正极反应式为 ，电池反应的离子方程式为：
（2）维持电流强度为0.5A，电池工作五分钟，理论消耗Zn g。（已经F=96500C/mol）
（3）废电池糊状填充物加水处理后，过滤，滤液中主要有氯化锌和氯化铵，两者可以通过____分离回收，滤渣的主要成分是二氧化锰、______和 ，欲从中得到较纯的二氧化锰，最简便的方法是 ，其原理是 。
（4）用废电池的锌皮制作七水合硫酸锌，需去除少量杂质铁，其方法是：加入新硫酸和双氧水，溶解，铁变为 加碱调节PH为 ，铁刚好完全沉淀（离子浓度小于1×10-5mol/L时，即可认为该离子沉淀完全）。继续加碱调节PH为 ，锌开始沉淀（假定Zn2＋浓度为0.1mol/L）。若上述过程不加双氧水的后果是 ，原因是 。
下表是元素周期表的一部分，针对表中的①～⑩中10种元素用元素符号或化学式填空回答以下问题：
Ⅰ．填写下列空白：
（1）非金属性最强的元素是 （填元素符号），其离子结构示意图为 。
（2）写出②的氢化物的电子式： ，该氢化物的水溶液显______（填“酸性”、“碱性”或“中性”），该溶液与少量AlCl3溶液反应的离子方程式： 。
（3）最高价氧化物对应的水化物中碱性最强的是 ，写出该物质与⑦的最高价氧化物对应的水化物反应的离子方程式为： 。
（4）写出由③⑤⑩三种元素组成、且暴露空气中易变质的化合物化学式： ；该化合物含有化学键类型有： ；
写出该物质暴露空气中变质的化学方程式： 。
Ⅱ．由上述部分元素组成的物质间，在一定条件下，可以发生下图中的变化，其中A是一种淡黄色固体，可作供氧剂。X是一种氢化物,常温下为液体。则：
（1）写出A的晶体中存在的作用力有： ；
（2）气体Y是一种大气污染物，无色、有刺激性气味的，直接排放会形成酸雨。写出气体C与气体Y反应的化学方程式： ；
（3）在100 mL 18 mol/L的F浓溶液中加入过量铜片，加热使之充分反应，产生气体的体积为11.2 L（标况下），则反应过程中转移的电子数为 。
X、Y、Z、M、W是原子序数依次增大的前四周期元素，X元素原子核外有三个能级，各能级电子数相等，Y的单质在空气中燃烧生成一种淡黄色的固体；Z元素原子的最外层电子数比次外层电子数少2，M原子外围电子排布式为3dn4sn；W的内层电子已全充满，最外层只有2个电子。请回答：
（1）X元素在周期表中的位置是 ；
W2＋离子的外围电子排布式为 。
（2）X 能与氢、氮、氧三种元素构成化合物 XO(NH2)2，其中X原子和N原子的杂化方式为分别为 、 ，该化合物分子中的
键与
键的个数之比是 ；该物质易溶于水的主要原因是 。
（3）已知Be和Al元素处于周期表中对角线位置，化学性质相似，请写出Y元素与Be的最高价氧化物的水化物相互反应的化学方程式
（4）M晶体的原子堆积方式为六方堆积（如图所示），则晶体中M原子配位数是 。某M配合物化学式是[M(H2O)5Cl]Cl2·H2O，1 mol该配合物中含配位键的数目是 。
（5）X 的某种晶体为层状结构，可与熔融金属钾作用。钾原子填充在各层之间，形成间隙化合物，其常见结构的平面投影如图①所示，则其化学式可表示为 。
（6）Y离子和Z离子比较，半径较大的是＿＿＿（写离子符号），元素Y与元素Z形成的晶体的晶胞结构是如图②所示的正方体，设晶胞中最近的两个Z离子的距离为a cm ，该化合物的摩尔质量为bg/ mol ，则该晶胞密度的计算式为 。(只要求列算式,不必计算出数值,阿伏伽德罗常数用NA表示)。
(14分)甲醇是一种重要的化工原料，在生产中有着重要的应用。工业上用天然气为原料，分为两阶段制备甲醇：
（i）制备合成气：CH4(g)+H2O(g)
CO(g)+3H2(g) △H1＝＋206.0kJ/mol
（ii）合成甲醇：CO(g)+2H2(g)CH3OH(g) △H2
请回答下列问题：
（1）制备合成气：将1.0mol CH4和2.0mol H2O(g)通入反应室（容积为100L），在一定条件下发生反应（i）；CH4的平衡转化率与温度、压强的关系如图所示。
①已知100℃时达到平衡的时间为5min，则从反应开始到平衡，用氢气表示的平均反应速率为：v(H2) ＝ 。
②图中p1 p2（填“＜”、”“＞”或“＝”）。
③为解决合成气中H2过量而CO不足的问题，原料气中需添加CO2，发生反应如下：
CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g)，为了使合成气配比最佳，理论上原料气中甲烷与二氧化碳体积比为 。
（2）合成甲醇：在Cu2O/ZnO作催化剂的条件下，向2L的密闭容器中通入1mol CO(g)和2mol H2(g)，发生反应(ii)，反应过程中，CH3OH的物质的量（n）与时间（t）及温度的关系如图所示。
①应（ii）需在 （填“高温”或“低温”）才能自发进行。
②据研究，反应过程中起催化作用的为Cu2O，反应体系中含少量的CO2 有利于维持Cu2O的量不变，
原因是 （用化学方程式表示）。
③在500℃恒压条件下，请在上图中画出反应体系中n(CH3OH)随时间t变化的总趋势图。
（3）工业上可通过甲醇羰基化法制取甲酸甲酯，其反应的热化学方程式为：
CH3OH(g)+CO(g)HCOOCH3(g) 
，科研人员对该反应进行了研究，部分研究结果如下：
①从反应压强对甲醇转化率的影响“效率”看，工业制取甲酸甲酯应选择的压强是 。 (填“3.5×106Pa”、“4.0×106Pa”或“5.0×106Pa”)。
②实际工业生产中采用的温度是80℃，其理由是 。
（15 分）二甲醚是一种重要的化工原料，利用水煤气（CO、H2）合成二甲醚是工业上的常用方法，该方法由以下几步组成：
2H2(g) +CO(g) 
CH3OH(g) ΔH=" —90.0" kJ· mol-1 ①
2CH3OH(g) CH3OCH3(g) + H2O(g) ΔH="—24.5" kJ· mol-1 ②
CO(g) + H2O(g)CO2(g) + H2(g) ΔH="—41.1" kJ· mol -1 ③
（1）反应①的 ΔS 0（填“＞”、“＜”或“＝”）。在 （填“较高”或“较低”）温度下该反应自发进行。
（2）在 250℃的恒容密闭容器中，下列事实可以作为反应③已达平衡的是_______（填选项字母）
| A．容器内气体密度保持不变 |
| B．CO 与 CO2的物质的量之比保持不变 |
| C．H2O 与 CO2的生成速率之比为 1∶1 |
| D．该反应的平衡常数保持不变 |
（3）已知一些共价键的键能如下：
运用反应①计算一氧化碳中碳氧共价键的键能 kJ· mol-1。
（4）当合成气中 CO 与 H2的物质的量之比恒定时，温度、压强对 CO 转化率的影响如图 1 所示。图 1 中 A 点的 v(逆) B 点的 v(正)（填“＞”、“＜”或“＝”），说明理由 。实际工业生产中该合成反应的条件为 500℃、4MPa 请回答采用 500℃的可能原因 。
（5）一定温度下，密闭容器中发生反应③，水蒸气的转化率与 n（H2O）∕n（CO）的关系如图2所示。计算该温度下反应③的平衡常数 K= 。
在图 2 中作出一氧化碳的转化率与 n（H2O）∕n（CO）的曲线。
［化学—选修2：化学与技术］化学镀是指使用合适的还原剂，使镀液中的金属离子还原成金属而沉积在镀件表面上的一种镀覆工艺。化学镀广泛用作金属、塑料、玻璃、陶瓷等许多材料的装饰和防护。在ABS工程塑料表面进行化学镀镍的流程如下：
回答下列问题：
（1）化学镀与电镀比较，优点之一是_________。
（2）镀件表面用热碱液清洗的作用是_________，镀件表面粗化的目的是增强亲水性及_________。
（3）镀件浸入AgNO3溶液后，镀件表面吸附的SnCl2将AgNO3还原生成有催化活性的金属银，反应的化学方程式是_________。
（4）镀镍时，镀液中的Ni2+与H2PO2-在催化表面上反应沉积镍，同时生成中强酸H3PO3及与金属镍物质的量相等的氢气，该反应的离子方程式是_________。
（5）化学镀某种金属时，反应时间与镀层厚度的实验数据记录如下表所示：
由此推断，镀层厚度y与反应时间t的关系式为_________；欲使镀层厚度为6anm，需要的反应时间为_________。
（6）化学镀镍废液中含有Ni2+等污染物，需转化为沉淀除去。已知25℃，Ksp[Ni(OH)2]=2.0×10-15。若加入碱后使废液的pH=10，则处理后的废液中镍元素的含量为_________mg·L-1。
粤公网安备 44130202000953号