某学习小组进行了如下课外活动，邀请你参与：
（1）研究水溶液中复分解型离子反应的发生条件，设计如下方案：
①写出II实验中发生反应的离子方式： 。
②根据实验发现只要有 等物质生成，水溶液中复分解型离子反应就可以发生。
③经过小组同学积极思考、讨论交流发现在生成三类物质后，导致一个共同的结果，于是得出结论：溶液中复分解型的离子反应总是向着某些____ 的方向进行（与溶液混合的瞬间相比）。
④小组同学进一步深入思考，发现上述问题其实质是化学反应进行的方向问题。请你结合化学反应原理的相关知识对③中的结论作出合理解释： 。
（2）如何研究H2SO4、KC1、NaHSO4、NaNO3、Na2C03、NH4C1、NaOH的性质？设计方案为：将它们按照酸、碱、盐分类，然后分别溶于水得到溶液，进行实验。具体如下：
①根据方案进行分类时，经实验测得KC1、NaNO，溶液的pH=7;H2SO4、NaHSO4、NH4Cl溶液的pH<7; Na2CO3、NaOH溶液的pH>7。由此有的同学按分类法思想把H2SO4、NaHSO4、NH4CI都划分为酸类，请你运用中学化学相关理论判断这样划分是否合理？并简要说明理由。____ 、____ 。
②向NaHSO4、NaNO3的混合溶液中，滴加Na2S溶液产生黄色沉淀和无色气体，写出反应的离子方程式：________________。反应中若生成标准状况下的无色气体1.12L，则被氧化的物质为 mol，转移电子的物质的量为 mol。
③某同学在用H2SO4鉴别NaNO3、Na2CO3、NaOH溶液时，Na2CO3很容易鉴别，但鉴别NaNO3和NaOH时却陷入了困境。限用上述另外六种物质，请你设计一个现象明显的实验方案帮忙解决这一难题.
铁及其化合物在日常生活、生产中应用广泛。研究铁及其化合物的应用意义重大。
I.水体的净化和污水的处理与铁及其化合物密切相关。
（1）自来水厂常用高铁酸钠（Na2FeO4）改善水质。简述高铁酸钠用于杀菌消毒同时又起到净水作用的原理_______________。
（2）碱式硫酸铁［Fe（OH）SO4］是一种用于污水处理的新型高效絮凝剂，在医药上也可用于治疗消化性溃疡出血。工业上利用废铁屑（含少量氧化铝、氧化铁等）生产碱式硫酸铁的工艺流程如下：
已知：部分阳离子以氢氧化物形式沉淀时溶液的pH见下表：
回答下列问题：
①写出反应I中发生的氧化还原反应的离子方程式___________。
②加入少量NaHCO3的目的是调节溶液pH，应控制pH的范围为____________。
③在实际生产中，反应II常同时通入O2以减少NaNO2的用量，若通入5.6L O2（标准状况），则相当于节约NaNO2的质量为____________g。
④碱式硫酸铁溶于水后产生的［Fe（OH）］2+离子，可部分水解生成［Fe2（OH）4］2+聚合离子。该水解反应的离子方程式为___________。
II铁的化合物也是制备高能锂电池的重要原料。已知磷酸亚铁锂电池总反应为：
FePO4+Li
LiFePO4，电池中的固体电解质可传导Li+。试写出该电池充电时的阳极反应式____________。常温下以该电池为电源电解200mL饱和食盐水，当消耗1.4g Li时，溶液的pH为____________。（忽略溶液的体积变化）。
下列离子方程式书写正确的是
①向明矾溶液中加入过量的氢氧化钡溶液：Al3++2SO42－+2Ba2++4OH－=AlO2－+2BaSO4↓+2H2O
②向氢氧化亚铁中加入足量的稀硝酸：Fe（OH）2+2H+=Fe2++2H2O
③向磷酸二氢铵溶液中加入足量的氢氧化钠溶液：NH4++OH－=NH3•H2O
④向CH2BrCOOH中加入足量的氢氧化钠溶液并加热：
CH2BrCOOH+OH－ CH2BrCOO－+H2O
⑤向含0．5mol溴化亚铁溶液中通入0．5mol氯气2Fe2++Cl2=2Fe3++2Cl-
⑥澄清石灰水中滴加少量碳酸氢钙溶液Ca2++OH-+HCO3-=H2O+CaCO3
⑦氯化铝溶液中加入过量的氨水Al3++4NH3•H2O=AlO2-+4NH4++2H2O
⑧小苏打与甲酸溶液混合H++CO32-+HCOOH=CO2↑+HCOO-+H2O
| A．②④ | B．①⑥ | C．③⑤⑥ | D．①③⑦ |
（1）已知常温常压下：
①2CH3OH（l）＋3O2（g）＝2CO2（g）＋4H2O（g）△H＝－1275．6kJ/mol
②H2O（l）＝H2O（g）△H＝＋44．0kJ/mol
写出甲醇燃烧的热化学方程式________________________。
（2）甲醇是一种重要的化工原料，又是一种可再生能源，具有开发和应用的广阔前景。工业上用如下方法好处甲醇：
①方法一：该反应的△S__ ___0（填“＞”或“＜”）。图中曲线a到曲线b的措施是____ _____，恒温恒容时，下列说法能说明反应到达平衡状态的是___ _____。
| A．体系的平均摩尔质量不再改变 | B．V（CO）＝V（CH3OH） |
| C．H2的转化率达到了最大限度 | D．△H不再改变 |
②方法二：将CO2和H2按物质的量之比1：3充入体积为2．0L的恒容密闭容器中反应，如图两条曲线分别表示压强为0．1MPa和5．0MPa下CO2转化率随温度的变化关系，其中a点的平衡常数表达式为：___________；a，b两点化学反应速率别用Va、Vb表示，则Va__ ___Vb（填“大于”、“小于”或“等于”）。已知原子利用率＝期望产物的总质量与生成物的总质量之比，则方法二的原子利用率与方法一的原子利用率之比为__ _。
（3）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。写出除去甲醇的离子方程式____ _____。
海水中蕴藏着丰富的资源，海水综合利用的流程图如下：
（一）某化学研究小组用右图装置模拟步骤I电解食盐水（用铁和石墨做电极）。
（1）a电极材料是 （填铁、石墨），其电极反应式为 。
（2）当阴极产生11.2mL气体时（标准状况），该溶液的pH为 （忽略反应前后溶液体积的变化）。
（二）卤水中蕴含着丰富的镁资源，就MgCl2粗产品的提纯、镁的冶炼过程回答下列问题：已知MgCl2粗产品的溶液中含有Fe2+、Fe3+和Al3+。下表是生成氢氧化物沉淀的pH：
| 物质 |
Fe(OH)3 |
Fe(OH)2 |
Al(OH)3 |
Mg(OH)2 |
| 开始沉淀pH |
2.7 |
8.1 |
3.8 |
9.5 |
| 完全沉淀pH |
3.7 |
9.6 |
4.8 |
11.0 |
（3）把MgCl2粗产品的溶液中的Fe2+转化为Fe3+，可选用的物质是______________（填序号，下同），加入
调节溶液的pH，充分反应后过滤，可得MgCl2溶液。
a．KMnO4 b．H2O2 c．MgO d．NaOH
（4）步骤Ⅲ由MgCl2·H2O获得MgCl2的操作是： 。
（三）制取工业溴：
（5）步骤Ⅳ中已获得Br2，步骤Ⅴ中又将Br2还原为Br－，其目的是 。
（6）写出步骤Ⅴ用SO2水溶液吸收Br2的离子方程式： 。
(10分）碳酸铈[Ce2(CO3）3]为白色粉末，难溶于水，主要用作生产铈的中间化合物。它可由氟碳酸铈精矿经如下流程。
（1）氟碳酸铈的化学式为为CeFCO3，该化合物中，Ce的化合价为 。
（2）氧化焙烧生成的铈化合物为二氧化铈(CeO2），其在酸浸时发生反应的离子方程式为 。
（3）试剂X是 。
（4）若试剂X改为氢氧化钠溶液，则反应生成难溶物—一氢氧化铈(Ⅲ），其暴露于空气中时变成紫色，最终变成黄色的氢氧化高铈(Ⅳ）。氢氧化铈在空气中被氧化成氢氧化高铈的化学方程式为 。
（5）取(4）中得到的Ce(OH）4产品（质量分数为97%）1.00 g，加硫酸溶解后，用0.1000mol·L-1的FeSO4溶液滴定至终点（铈被还原成Ce3+），则需要滴加标准溶液的体积为 mL。
SO2和NOx都是大气污染物。
（1）直接排放含SO2的烟气会形成酸雨，危害环境。用化学方程式表示SO2形成硫酸型酸雨的过程 。
（2）右表是某小组同学测得的不同天气情况下的某县城空气中SO2的平均含量。请你分析雨后或风速较大时SO2平均含量较低的原因：
①雨后：_________________；
②风速较大时：____________________。
（3）洗涤含SO2的烟气。以下物质不能作为洗涤剂的是________（填字母序号）。
a．熟石灰 b．纯碱 c．CaCl2 d．NaHSO3
（4）煤燃烧前需进行脱硫处理，某种脱硫技术的基本原理如下：
①该技术的第一步反应的离子方程式为 。
②处理1 kg含80% FeS2的黄铁矿，第二步消耗O2（标况）的体积为 L（保留一位小数）。
（5）某研究性学习小组为模拟光化学烟雾的形成，用紫外线照射装在密闭容器内的被污染空气样品，所得物质的浓度随时间的变化如图所示。由图可知，光化学烟雾是指等污染物气体和颗粒物所形成的烟雾。
（6）氧化—还原法消除NOx的转化如下：
①反应Ⅰ为NO＋O3＝NO2＋O2，生成11.2 L O2（标况）时，转移电子的物质的量是 mol。
②反应Ⅱ中，反应的化学方程式是 。
（7）利用氨水可以将SO2和NO2吸收，原理如下图所示：
NO2被吸收的离子方程式是 。
利用LiOH和钴氧化物可制备锂离子电池正极材料．LiOH可由电解法制备，钴氧化物可通过处理钴渣获得．
（1）利用如图装置电解制备LiOH，两电极区电解液分别为LiOH和LiCl溶液．B极区电解液为 溶液（填化学式），阳极电极反应式为 ，电解过程中Li+向 电极迁移（填“A”或“B”）．
（2）利用钴渣[含Co（OH）3、Fe（OH）3等]制备钴氧化物的工艺流程如下：
Co（OH）3溶解还原反应的离子方程式为 ，铁渣中铁元素的化合价为 ，在空气中煅烧CoC2O4生成钴氧化物和CO2，测得充分煅烧后固体质量为2.41g，CO2的体积为1.344L（标准状况），则钴氧化物的化学式为 。
某强酸性溶液X，可能含有Al3＋、Ba2＋、NH4＋ 、Fe2＋、Fe3＋、CO32-、SO42-、SiO32-、NO3-中的一种或几种离子，取该溶液进行实验，其现象及转化如下图。反应过程中有一种气体是红棕色。请回答下列问题：
（1）由强酸性条件即可判断溶液X中一定不存在的离子有 。
（2）溶液X中，关于N03-的判断一定正确的是 。
a．一定有 b．一定没有 c．可能有
（3）产生气体A的离子方程式为 。
（4）转化⑥发生反应的现象为 。
（5）转化④中产生H的离子方程式为 。
（6）若转化③中，D、H20、02三种物质恰好发生化合反应生成E，则反应中D与02的物质的量之比为____________。
（7）对不能确定是否存在的离子，可以另取X溶液，加入下列溶液中的一种，根据现象即可判断，该试剂最好是 。
①NaOH溶液，②KSCN溶液，③石蕊试剂，④pH试纸，⑤KMn04溶液，⑥氯水和KSCN的混合溶液
根据信息作答：
（1）在精制饱和食盐水中加入碳酸氢铵可制备小苏打（NaHCO3），并提取氯化铵作为肥料或进一步提纯为工业氯化铵。
①写出上述制备小苏打的化学方程式：__________________________________。
②滤出小苏打后，母液提取氯化铵有两种方法：Ⅰ.通入氨，冷却、加食盐，过滤；Ⅱ.不通氨，冷却、加食盐，过滤。其中方法Ⅰ析出的氯化铵的纯度更高，其原因是___________。而方法Ⅱ的优点是其滤液可以_______________。
（2）铅及其化合物可用于蓄电池，耐酸设备及X射线防护材料等。PbO2可由PbO与次氯酸钠溶液反应制得，反应的离子方程式为_____________________：PbO2也可以通过石墨为电极，Pb(NO3)2和Cu(NO3)2的混合溶液为电解液电解制取。阳极发生的电极反应式_________________，电解液中加入Cu(NO3)2的原因是___________________。
Ⅰ．甲学生对Cl2与FeCl2和KSCN混合溶液的反应进行实验探究。向A中通入氯气至过量，观察A中，发现溶液先呈红色，然后变为黄色。
（1）B中反应的离子方程式是 ．
（2）为了探究A中溶液由红色变为黄色的原因，甲同学进行如下实验．取A中黄色溶液于试管中，加入NaOH溶液，有红褐色沉淀生成，则溶液中一定存在________ ．
（3）资料显示：SCN -的电子式为 
．甲同学猜想SCN﹣可能被Cl2氧化了，他进行了如下研究．
①取A中黄色溶液于试管中，加入用盐酸酸化的BaCl2溶液， 产生白色沉淀，由此证明SCN﹣中被氧化的元素是 ．
②甲同学通过实验证明了SCN﹣中氮元素转化为NO3﹣，已知SCN﹣中碳元素没有被氧化，若SCN﹣与Cl2反应生成1mol CO2，则转移电子的物质的量是 mol．
Ⅱ．8．12天津港特大爆炸事故现场有700吨左右氰化钠，氰化钠剧毒。有少量因爆炸冲击发生泄漏。这些泄露的氰化钠可通过喷洒氧化剂双氧水的方式来处理，以减轻污染。
（1）写出NaCN的电子式__________,偏碱性条件下，氰化钠溶液的CN﹣被双氧水氧化为HCO3﹣，同时放出NH3，该反应的离子方程式：_______ 。
（2）Cu2+可作为双氧水氧化CN﹣中的催化剂。某兴趣小组要探究Cu2+对双氧水氧化CN﹣是否起催化作用，请你完成下实验方案。填写实验步骤、实验现象和结论（己知：CN﹣浓度可用离子色谱仪测定）
| 步骤:分别取等体积、等浓度的含氰废水于甲、乙两支试管中,________________________________ ___________________________________________ ___________________________________________ __________________________________________ |
现象与结论： 若____________________________ _______________________________ 若____________________________ ____________________ |
分高铁酸钾（K2FeO4）是一种集氧化、吸附、絮凝于一体的新型多功能水处理剂。其生产工艺如下：
（1）反应①应在温度较低的情况下进行。因在温度较高时KOH 与Cl2反应生成的是KClO3。写出在温度较高时KOH 与Cl2反应的化学方程式 ，当反应中转移5 mol电子时，消耗的氯气是 mol。
（2）在反应液I中加入KOH固体的目的是 （填编号）。
| A．与反应液I中过量的Cl2继续反应，生成更多的KClO |
| B．KOH固体溶解时会放出较多的热量，有利于提高反应速率 |
| C．为下一步反应提供碱性的环境 |
| D．使KClO3转化为 KClO |
（3）从溶液II中分离出K2FeO4后，还会有副产品KNO3、KCl，则反应③中发生的离子反应方程式为 。
（4）如何判断K2FeO4晶体已经洗涤干净 。
（5）高铁酸钾(K2FeO4)作为水处理剂的一个优点是能与水反应生成胶体吸附杂质，其离子反应是： FeO42¯ + H2O = Fe(OH)3(胶体) + O2↑ + ，完成并配平上述反应的离子方程式。
下列离子方程式中书写正确的一组是（ ）
① 向明矾溶液中加入Ba(OH)2溶液至A13+ 刚好完全沉淀：
Al3+＋ SO42－＋3OH－＋Ba2+= BaSO4↓＋Al (OH)3↓
② 氟气和水反应：2F2＋2H2O = 4H+＋4F－＋O2
③ 向澄清石灰水中加入少量小苏打溶液：
Ca2+＋OH－＋HCO3－ = CaCO3↓＋H2O
④ 铜片投入稀HNO3溶液：Cu+NO3－+4H+ = NO↑＋2H2O＋Cu2+
⑤ 钠与水反应：Na +2 H2O = Na+ +OH— + H2↑
⑥ 碳酸钙放入盐酸中： CO32- + 2H+ = CO2↑ +H2O
⑦ 向沸水中滴加FeCl3溶液制备Fe(OH)3胶体：Fe3+＋3H2O
Fe(OH)3(胶体)＋3H+
⑧ 过量氯水与FeI2溶液作用： 2Fe2+ + 2I—+ 2Cl2 =" 2" Fe3+ + I2 + 4Cl—
| A．①②③④ | B．③⑦ | C．①③④⑤ | D．①④⑥⑦⑧ |
已知：硼镁矿主要成分为Mg2B2O5·H2O，硼砂的化学式为Na2B4O7·10H2O。利用硼镁矿制取金属镁及粗硼的工艺流程为：
回答下列有关问题：
（1）硼砂中B的化合价为 ，将硼砂溶于热水后，常用稀H2SO4调pH＝2～3制取H3BO3，该反应的离子方程式为 。
（2）MgCl2·7H2O需要在HCl氛围中加热，其目的是 。若用惰性电极电解MgCl2溶液，其阴极反应式为 。
（3）镁－H2O2酸性燃料电池的反应原理为 Mg＋H2O2＋2H＋===Mg2＋＋2H2O， 则正极反应式为 。常温下，若起始电解质溶液pH＝1，则pH＝2时，溶液中Mg2＋浓度为______。当溶液pH＝6时， (填“有”或“没有”)Mg(OH)2沉淀析出(已知Ksp[Mg(OH)2]＝5．6×10－12)。
（4）制得的粗硼在一定条件下生成BI3，BI3加热分解可以得到纯净的单质硼。现将0．020 g粗硼制成的BI3完全分解，生成的I2用0．30 mol·L－1Na2S2O3溶液滴定至终点，消耗Na2S2O3溶液18．00 mL。该粗硼样品的纯度为____(提示：I2＋2S2O===2I－＋S4O)(结果保留一位小数)。
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