【化学一选修2：化学与技术】(15分)三氧化二镍(Ni2O3)是一种重要的蓄电池材料。工业上利用镍废料(镍、铁、钙、镁合金为主)制取草酸镍晶体(NiC2O4-2H2O)，再高温煅烧草酸镍晶体制取三氧化二镍。已知草酸的钙、镁、镍盐均难溶于水。下列工艺流程示意图如下；
回答下列问题
（1）为提高酸溶操作中镍废料的转化率，可采取的措施有答出三条 。
（2）加入H2O2发生的主要反应的离子方程式为 。
（3）加入NH4F后除掉的杂质是____
（5）工业上还可用电解法制取Ni2O3。用NaOH溶液调节NiCl2溶液的pH至7.5，加入适量Na2S04后采用惰性电极电解。电解过程中产生的Cl2有80%在弱碱性条件下生成ClO—，再把二价镍氧化为三价镍。当amol二价镍全部转化为三价镍时，外电路中通过电子的物质的量为____。电解法制取Ni203的实际过程中，先获得一种结晶水合物，己知含1 mol Ni的诙结晶水合物中含有0．5 mol结晶水。取该化合物20．2 g进行充分加热，获得Ni203固体和0.2 mol水，则该结晶水合物的化学式为 .
甲醇可作为燃料电池的原料。以CH4和H2O为原料，通过下列反应来制备甲醇。
I：CH4(g)+H2O(g)＝CO(g) + 3H2(g) △H ＝+206.0 kJ·mol－1
II：CO(g)+2H2(g)＝CH3OH (g) △H＝－129.0 kJ·mol－1
（1）CH4(g)与H2O(g)反应生成CH3OH (g)和H2(g)的热化学方程式为 。
（2）将1.0 mol CH4和2.0 mol H2O ( g )通入容积为10 L的反应室，在一定条件下发生反应I，测得在一定的压强下CH4的转化率与温度的关系如图。
①假设100 ℃时达到平衡所需的时间为5 min，则用H2表示该反应的平均反应速率为 。
②100℃时反应I的平衡常数为 。
（3）在压强为0.1 MPa、温度为300℃条件下，将a mol CO与3a mol H2的混合气体在催化剂作用下发生反应II生成甲醇，平衡后将容器的容积压缩到原来的l/2，其他条件不变，对平衡体系产生的影响是 (填字母序号)。
| A．c ( H2 )减少 |
| B．正反应速率加快，逆反应速率减慢 |
| C．CH3OH 的物质的量增加 |
| D．重新平衡c ( H2 )/ c (CH3OH )减小 E．平衡常数K增大 |
（4）甲醇对水质会造成一定的污染，有一种电化学法可消除这种污染，其原理是：通电后，将Co2+氧化成Co3+，然后以Co3+ 做氧化剂把水中的甲醇氧化成CO2而净化。实验室用图装置模拟上述过程
①写出阳极电极反应式 。
②请写出除去甲醇的离子方程式 。
H2O2是一种常用绿色氧化剂，在化学研究中应用广泛。
（1）空气阴极法电解制备H2O2的装置如下图所示，主要原理是在碱性电解质溶液中，通过利用空气中氧气在阴极还原得到H2O2和稀碱的混合物。试回答：
①直流电源的a极名称是 。
②阴极电极反应式为 。
③1979年，科学家们用CO、O2和水在三苯膦钯的催化下室温制得了H2O2。相对于电解法，该方法具有的优点是安全、 。
（2）Fe3+对H2O2的分解具有催化作用。利用图(a)和(b)中的信息，按图(c)装置（连通的A、B瓶中已充有NO2气体）进行实验。可观察到B瓶中气体颜色比A瓶中的 （填“深”或“浅”），其原因是 。
（3）用H2O2和H2SO4的混合溶液可溶解印刷电路板金属粉末中的铜。反应的离子方程式是 ，控制其它条件相同，印刷电路板的金属粉末用10%H2O2 和3.0mol·L－1H2SO4溶液处理，测得不同温度下铜的平均溶解速率（见下表）
| 温度（℃） |
20 |
30 |
40 |
50 |
60 |
70 |
80 |
| Cu的平均溶解速率 （×10－3mol·min－1） |
7.34 |
8.01 |
9.25 |
7.98 |
7.24 |
6.73 |
5.76 |
当温度高于40℃时，铜的平均溶解速率随着反应温度的升高而下降，其主要原因是 。
向含有0.8 mol的稀硝酸中慢慢加入22.4 g的铁粉，假设反应分为两个阶段。
第一阶段为：Fe＋HNO3(稀)→Fe(NO3)3＋NO↑＋H2O
（1）写出这两个阶段发生反应的离子方程式：
第一阶段： 。
第二阶段： 。
（2）在图中画出溶液中Fe2＋、Fe3＋、NO3－的物质的量随加入铁粉的物质的量变化的关系图象(横坐标为加入铁粉的物质的量，纵坐标是溶液中离子的物质的量)。
在一密闭容器中发生反应N2+3H2
2NH3。达到平衡后，只改变某一个条件时，反应速率与反应进程的关系如图所示：
回答下列问题：
（1）t1、t2、t3时刻分别改变的一个条件，t1时刻 t3时刻 t4时刻 。
（2）氨的百分含量最高的时间段是 。
（3）如果在t6对刻，从反应体系中分离出部分氨，t7时刻反应达到平衡状态，请在图中画出反应速率的变化情况；
（4）实验室模拟化工生产，在恒容密闭容器中充入一定量N2和H2后，分别在不同实验条件下反应，N2浓度随时间变化如图1。
在实验Ⅲ中改变条件为采用比实验Ⅰ更高的温度，请在图2中画出实验Ⅰ和实验Ⅲ中NH3浓度随时间变化的示意图。
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