【化学——选修2：化学与技术】丙酮和苯酚都是重要的化工原料，工业上可用异丙苯氧化法生产苯酚和丙酮，其反应和工艺流程示意图如下：
相关化合物的物理常数
| 物质 |
相对分子质量 |
密度（g/cm﹣3） |
沸点/℃ |
| 苯酚 |
94 |
1.0722 |
182 |
| 丙酮 |
58 |
0.7898 |
56.5 |
| 异丙苯 |
120 |
0.8640 |
153 |
回答下列问题：
（1）反应①和②分别在装置 和 中进行（填装置符号）．
（2）反应②为 （填“放热”或“吸热”）反应．反应温度控制在50﹣60℃，温度过高的安全隐患是 ．
（3）在反应器A中通入的X是 ．
（4）在分解釜C中加入的Y为少量浓硫酸，其作用是 ，优点是用量少，缺点是 ．
（5）中和釜D中加入的Z最适宜的是 （填编号．已知苯酚是一种弱酸）
a．NaOH b．CaCO3 c．NaHCO3 d．CaO
（6）蒸馏塔F中的馏出物T和P分别为 和 ，判断的依据是 ．
（7）用该方法合成苯酚和丙酮的优点是 ．
（本题共12分）氰酸（化学式：HOCN）是一种有挥发性和腐蚀性的液体，在水中立刻发生如下反应形成盐X（俗名碳铵）：HOCN + 2H2O → X。
23.在上述反应所涉及的各元素中，半径最大的元素原子核外电子共占据_______个轨道。
24.能说明氮元素的非金属性比碳元素强的事实是_________（选填编号）。
A.共用电子对偏向：H-N＞H-C B.氧化性：NO2＞CO2
C.酸性：HNO3＞H2CO3 D.沸点：NH3＞CH4
25.据测定，氰酸有两种结构，一种分子内含有叁键，称为正氰酸，另一种分子内不含叁键，称为异氰酸，且两种结构中所有原子最外层均已达到稳定结构，分子中也不含环状结构。请分别写出正氰酸和异氰酸的结构式：_______________、______________。
26．下面是工业上冶炼Cr时会涉及到的反应：
CrO42－+ S+ H2O → Cr(OH)3↓+ S2O32－+
（1）请将方程式补充完整并配平。
（2）上述反应中，若转移了3mol电子，得到的还原产物是 mol。
27．铁和镍(Ni)位于周期表的同一周期同一族，铁和镍在 周期 族。
28．镍粉在CO中低温加热，生成无色挥发性液态Ni(CO)4，呈四面体构型。150℃时，Ni(CO)4分解为Ni和CO。Ni(CO)4是 晶体，Ni(CO)4易溶于下列 （填序号）。
A．水 B．四氯化碳 C．苯 D．硫酸镍溶液
（10+2分）硫铁矿烧渣（主要成分为 Fe2O3、Fe3O4、FeO、SiO2等）是生产硫酸的工业废渣，其综合利用对环境保护具有现实意义。利用硫铁矿烧渣制备铁红等产品的实验流程如下：
已知几种盐的溶解度随温度变化的曲线如图所示：
回答下列问题：
（1）酸浸、过滤后滤液中的金属阳离子是________________。
（2）煅烧FeCO3生成产品Ⅰ的化学反应方程式为 ；实验室进行煅烧操作所需仪器除了酒精喷灯、泥三角、三脚架、玻璃棒外，还有 。
（3）为了获得产品Ⅱ，向（NH4）2SO4溶液中加入KCl溶液后，还需要进行的操作是 ，洗涤干燥。
（4）检验产品II中是否含有氯化物杂质的实验操作是：取少量产品Ⅱ于试管中配成溶液， 。
(16+2分)目前低碳经济已成为科学家研究的主要课题之一,如何降低大气中CO2的含量及有效地开发利用CO2，引起全世界的关注：
（1）用电弧法合成的储氢材料常伴有大量的碳纳米颗粒（杂质），这些杂质颗粒通常用硫酸酸化的锰酸钾氧化除去，在反应中，杂质碳被氧化为无污染气体而除去，Mn元素转变为Mn2+，请写出对应的化学方程式并配平： ；
（2）将不同量的CO(g)和H2O(g)分别通入到体积为2 L的恒容密闭容器中，进行反应CO(g)＋H2O(g)
CO2(g)＋H2(g)，得到如下两组数据：
| 实验组 |
温度/℃ |
起始量/mol |
平衡量/mol |
达到平衡所 需时间/min |
||
| H2O |
CO |
H2 |
CO |
|||
| 1 |
650 |
2 |
4 |
1.6 |
2.4 |
5 |
| 2 |
900 |
1 |
2 |
0.4 |
1.6 |
3 |
①实验2条件下的H2O 体积分数为 ；
②下列方法中可以证明上述已达平衡状态的是 ；
a.单位时间内生成n mol H2的同时生成n mol CO
b.容器内压强不再变化
c.混合气体密度不再变化
d.混合气体的平均相对分子质量不再变化
e.CO2的质量分数不再变化
③已知碳的气化反应在不同温度下平衡常数的对数值（lgK）如下表:
| 气化反应式 |
lgK |
||
| 700K |
900K |
1200K |
|
| C（s）+H2O（g）＝CO（g）+H2（g） |
-2.64 |
-0.39 |
1.58 |
| C（s）+2H2O（g）＝CO2（g）+2H2（g） |
-1.67 |
-0.03 |
1.44 |
则反应CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g)在900K时，该反应平衡常数的对数值（lgK）＝ _。
（3）在高温下一氧化碳可将二氧化硫还原为单质硫。已知：
C(s)＋O2(g)＝CO2(g) △ H 1＝－393.5kJ·mol－1
CO2(g)＋C(s) ＝2CO(g) △ H 2＝＋172.5kJ·mol－1
S(s)＋O2(g) ＝SO2(g) △ H 3＝－296.0kJ·mol－1
请写出CO除SO2的热化学方程式 。
（4）25℃时，在20 mL0.1 mol/L醋酸中加入V mL0.1 mol/LNaOH溶液，测得混合溶液的pH变化曲线如图所示，
下列说法正确的是________。
A．pH＝3的CH3COOH溶液和pH＝11的CH3COONa溶液中，由水电离出的c(OH—)相等
B．①点时pH＝6，此时溶液中，c(CH3COO—)－c(Na+)＝9.9×10-7mol/L
C．②点时，溶液中的c(CH3COO—)＝c(Na+)
D．③点时V＝20mL，此时溶液中c(CH3COO—)< c(Na+)＝0.1mol/L
（5）下图是一种新型燃料电池,它以CO为燃料，一定比例的Li2CO3和Na2CO3熔融混合物为电解质，图2是粗铜精炼的装置图，现用燃料电池为电源进行粗铜的精炼实验。回答下列问题：
①写出A极发生的电极反应式 ；
②要用燃料电池为电源进行粗铜的精炼实验，则B极应该与 极（填“C”或“D”）相连。
（14+2分）已知元素X、Y、Z、W、Q均为短周期元素，原子序数依次增大。X基态原子的核外电子分布在3个能级，且各能级电子数相等，Z是地壳中含量最多的元素，W是电负性最大的元素，元素Q的核电荷数等于Y、W原子的最外层电子数之和。另有R元素位于元素周期表第4周期第Ⅷ族，外围电子层有2个未成对电子。请回答下列问题。
（1）微粒
的中心原子杂化类型为 ，化合物YW3的空间构型为 。
（2）R基态原子的电子排布式为 。
（3）一种新型超导晶体的晶胞如图所示，则该晶体的化学式为 ，
其中一个Q原子紧邻 个R原子。
（4）R的氢氧化物能溶于含XY－离子的溶液生成一种配离子[R(XY)4]2-，该反应的离子方程式是 。弱酸HXY分子中存在的σ键与π键的数目之比为 。
过氧化钙可以用于改善地表水质，处理含重金属粒子废水和治理赤潮，也可用于应急供氧等。工业上生产过氧化钙的主要流程如下：
已知：CaO2·8H2O是一种白色固体，微溶于水，加热至350 ℃左右开始分解放出氧气。
（1）完成用上述方法制取CaO2·8H2O的化学方程式是：CaCl2＋H2O2＋2NH3＋8H2O==CaO2·8H2O↓＋________；
（2）检验“水洗”是否合格的操作方法是_________________________________________；
（3）沉淀时常用冰水控制温度在0 ℃左右，其可能原因是(写出两种)：
① ; ②____________________________。
（4）测定产品中CaO2的含量的实验步骤：【已知：I2＋2S2O32-＝2I－＋S4O62-】
第一步：准确称取a g产品于有塞锥形瓶中，加入适量蒸馏水和过量的b g KI晶体，再滴入少量2 mol·L-1的H2SO4溶液，充分反应。
第二步：向上述锥形瓶中加入几滴淀粉溶液。
第三步：逐滴加入浓度为c mol·L-1的Na2S2O3溶液至反应完全，消耗Na2S2O3溶液V mL。
①CaO2的质量分数为____________(用字母表示)；
②某同学第一步和第二步的操作都很规范，第三步滴速太慢，这样测得的CaO2的质量分数可能________(填“不受影响”、“偏低”或“偏高”)，原因是___________________。
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