【化学——选修3：物质结构与性质】
金属铝、铁、铜与人类生产、生活息息相关。
（1）聚合硫酸铁（简称PFS）的化学式为[Fe（OH）n（SO4）（3-n）/2]m是常用的水处理剂，与PFS中铁元素价态相同的铁离子的电子排布式为
（2）下列关于[Cu（NH3）4]SO4、K4[Fe（CN）6]、Na3A1F6的说法中正确的有__________（填正确答案标号）；
a．三种物质中含有的化学键类型均有离子键和配位键
b．[Cu（NH3）4]SO4中含有NH3分子，其水溶液中也含有大量NH3分子
c．三种物质的组成元素中第一电离能最大的是氮元素
d．K4[Fe（CN）6]与Na3AIF6的中心离子具有相同的配位数
（3）已知NF3与NH3的空间构型相同，但NF3不易与Cu2+形成配离子，其原因_____________，
（4）氯和钾与不同价态的铜可生成两种化合物，其阴离子均为无限长链结构（如图所示），a位置上的Cl原子的杂化轨道类型为 _________________。已知其中一种化合物的化学式为KCuCl3，则另一种化合物的化学式为________________；
（5）用晶体的X射线衍射法可以测得阿伏加德罗常数的值。对金属铜的测定得到以下结果：铜晶胞为面心立方最密堆积，边长为361pm。又知铜的密度为9.0g·cm－3，则铜原子的直径约为 pm，阿伏加德罗常数的值为 （列式计算，结果保留三位有效数字）。
工业上通过电解饱和氯化钠溶液的方法获得氢氧化钠和氯气，图为某实验小组自制的电解饱和食盐水的简易装置，
（1）写出电解饱和氯化钠溶液时，总离子反应方程式： _____ __。
（2）下列有关说法正确的是
| A．电解一段时间后，往蛋壳内溶液中滴加几滴紫色石蕊试液，先变红后又褪色 |
| B．蛋壳表面缠绕铁丝发生氧化反应 |
| C．为增强导电性，可将石墨棒换成铜电极 |
| D．蛋壳可阻止生成的氯气与氢气、氢氧化钠溶液接触 |
（3）电解200 mL 0.5 mol/L的NaCl溶液，在标准状况下，阴极收集到2.24 L气体时，阳极产生的气体为 L，常温下，若将电解后的溶液稀释至1 L，则溶液的pH约为 ；若将阳极生成的气体通入电解后的溶液中，反应的离子方程式为 ，充分反应后，则所得溶液中阴离子的浓度由大到小依次是__________________。
（4）若将电解后阳极所产生的气体全部通入1 mol/L 500 mL Na2SO3的溶液中，使之充分反应（假设溶液的体积变化忽略不计），则所得溶液中SO42-的物质的量浓度最多为________ mol/L。
美国Bay等工厂使用石油热裂解的副产物甲烷来制取氢气，其生产流程如
下图：
（1）此流程的第II步反应为：CO（g）+H2O（g）
H2（g）+CO2（g），该反应的化学平衡常数表达式为K= ；反应的平衡常数随温度的变化如表一，
| 温度/℃ |
400 |
500 |
830 |
1000 |
| 平衡常数K |
10 |
9 |
1 |
0.6 |
从上表可以推断：此反应是_______________ （填“吸”、“放”）热反应。在830℃下，若开始时向恒容密闭容器中充入CO与HzO均为1 mo1，则达到平衡后CO的转化率为_____。
（2）此流程的第II步反应CO（g）+H2O（g）
H2（g）+CO2（g），在830℃，以表二的物质的量（单位为mol）投入恒容反应器发生上述反应，其中反应开始时，向正反应方向进行的有 （填实验编号）；
| 实验编号 |
N（CO） |
N（H2O） |
n（H2） |
N（CO2） |
| A |
1 |
5 |
2 |
3 |
| B |
2 |
2 |
1 |
1 |
| C |
0.5 |
2 |
1 |
1 |
（3）在一个不传热的固定容积的容器中，判断此流程的第II步反应达到平衡的标志是
①体系的压强不再发生变化 ②混合气体的密度不变 ③混合气体的平均相对分子质量不变 ④各组分的物质的量浓度不再改变 ⑤体系的温度不再发生变化 ⑥ v（CO2正）＝ v（H2O逆）
（4）图表示该反应此流程的第II步反应在时刻t
达到平衡、在时刻t
分别因改变某个条件而发生变化的情况：图中时刻t发生改变的条件是_________。（写出两种）
（5）若400℃时，第Ⅱ步反应生成l mol氢气的热量数值为 33.2（单位为kJ），第Ⅰ步反应的热化学方程式为： CH4（g）+H2O（g）=3H2（g）+CO（g）△H="-103.3" kJ·mol-1。则400℃时，甲烷和水蒸气反应生成二氧化碳和氢气的热化学方程式为 。
德国克莱斯公司成功研制了利用甲醇车载制氢氧燃料电池工艺，其原理如右图所示，请观察此图回答：
（1）甲醇质子交换膜燃料电池中将甲醇蒸气转化为氢气的两种反应原理是
①CH3OH（g）+H2O（g）=CO2（g）+3H2（g）；△H=" +" 49．0 kJ·mol－1
②2CH3OH（g）+O2（g）=2CO2（g）+4H2（g）；△H=－385.8kJ·mol－1
下列说法正确的是
| A．反应①中反应物的总能量高于生成物的总能量 |
| B．反应①中拆开CH3OH（g）和H2O（g）中的化学键所需能量大于形成CO2（g）和3H2（g）中的化学键所释放的能量 |
| C．CH3OH蒸气的燃烧热为大于192．9 kJ·mol－1 |
| D．根据②推知反应：2CH3OH（l）+ O2（g）=2CO2（g）+4H2（g）的△H＞－385．8kJ·mol－1 |
（2）最近科学家提出“绿色自由”构想：把空气吹入碳酸钾溶液，然后再把CO2从溶液中提取出来，经化学反应后使空气中的CO2转变为可再生燃料甲醇。若有2.2kg CO2与足量H2恰好完全反应，生成气态的水和甲醇，可放出2473.5 kJ的热量，试写出合成塔中发生反应的热化学方程式 。
（3）可给笔记本电脑供电的甲醇燃料电池已经面世，其结构示意图如右图。甲醇在催化剂作用下提供质子（H＋）和电子，电子经外电路、质子经内电路到达另一电极后与氧气反应，电池总反应为：2CH3OH＋3O2=2CO2＋4H2O。b处通入的物质是 ，负极反应为： 。
现有一瓶浓度为0.2 mol/L的某酸溶液，可能为醋酸、盐酸、硫酸中的一种。为了确定该酸溶液的组成进行实验：取25.00 mL0.1 mol/L的氢氧化钠溶液，逐滴加入该酸溶液，恰好反应完全时所需该酸溶液体积为12.50 mL。请回答：
（1）该酸不可能是 ；
（2）用pH试纸测得反应后所得溶液呈碱性，根据此现象说明该酸溶液为 ，用离子方程式说明溶液呈碱性的原因 ；
（3）实验中滴定曲线如右图，在B点，a 12.5（填大于、小于或等于）在C点各离子浓度由大到小排序 。
有机化学知识在生活中应用广泛。
（1）糖类、油脂和蛋白质是动物性和植物性食物中的基本营养物质。
①下列有关说法中，正确的是 ；
A．棉、麻、木材、蚕丝的主要成分都是纤维素
B．油脂是产生能量最高的营养物质
C．蛋白质在人体内发生水解最终生成氨基酸
D．糖类都是有甜味的物质
E．淀粉、纤维素、蛋白质都是天然高分子化合物
F．硫酸铵或乙酸铅溶液加入到蛋白质溶液中，蛋白质都能从溶液中析出
②葡萄糖是最重要、最简单的单糖，除了是一种营养物质，还能用在制镜等工业上。写出
葡萄糖发生银镜反应的化学方程式： 。
（2）苹果酸常用作汽水、糖果的添加剂，其结构简式为 ，该分子中官能团的名称为 ，可以和醇类物质发生 反应，还可以发生分子内脱水生成马来酸，马来酸能使溴水褪色，则马来酸的结构简式为 。
（3）实验室合成乙酸乙酯的步骤如下：在圆底烧瓶内加入乙醇、浓硫酸和乙酸，瓶口竖直安装通有冷却水的冷凝管（使反应混合物的蒸气冷凝为液体流回烧瓶内），加热回流一段时间后换成蒸馏装置进行蒸馏（如下图所示），得到含有乙醇、乙酸和水的乙酸乙酯粗产品。请回答下列问题：（已知：乙醇、乙酸、乙酸乙酯的沸点依次是78.4℃、118℃、77.1℃）
①在烧瓶中除了加入乙醇、浓硫酸和乙酸外，还应放入几块碎瓷片，其目的是 ；
②生成乙酸乙酯的反应是可逆反应，反应物不能完全变成生成物，反应一段时间后，就达到了该反应的限度，即达到化学平衡状态。下列描述能说明该反应已达到化学平衡状态的有（填序号） ；
A．单位时间里，生成1mol乙酸乙酯，同时生成1mol水
B．单位时间里，生成1mol乙酸乙酯，同时生成1mol乙酸
C．单位时间里，消耗1mol乙醇，同时消耗1mol乙酸
D．正反应的速率与逆反应的速率相等
E．混合物中各物质的浓度不再变化
③现拟分离含乙酸、乙醇和水的乙酸乙酯粗产品，下图是分离操作步骤流程图。
试剂a是 ，分离方法①是 ；分离方法②是 ，试剂b是 ；
④写出C → D 反应的化学方程式 。
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