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)。
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： 。
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___________________。
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。
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）。
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 。
（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____ _____。
(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。
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 。
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____________________________ ____________________ |
(14分)研究含Cl、N、S等元素的化合物对净化水质、防治污染有重要意义。
（1）二氧化氯(ClO2)是国内外公认的高效、广谱、快速、安全无毒的杀菌消毒剂，被称为“第4代消毒剂”。工业上可采用氯酸钠(NaClO3)或亚氯酸钠(NaClO2)为原料制备ClO2。亚氯酸钠也是一种性能优良的漂白剂，但在强酸性溶液中会发生歧化反应，产生ClO2气体，离子方程式为____________。
向亚氯酸钠溶液中加入盐酸，反应剧烈。若将盐酸改为相同pH的硫酸，开始时反应缓慢，稍后一段时间产生气体速率迅速加快。产生气体速率迅速加快的原因是：_________________。
（2）电解法是目前研究最为热门的生产ClO2的方法之一。下图所示为直接电解氯酸钠、自动催化循环制备高纯ClO2的实验。
①电源负极为_______极(填A或B)：
②写出阴极室发生反应依次为：______________________、______________________；
（3）已知：
2SO2(g)+ O2 (g)
2SO3 (g) △H =－196.6kJ·mol－1
2NO(g)+ O2 (g) 2NO2 (g) △H =－113.0kJ·mol－1
则反应NO2(g)+ SO2 (g) SO3 (g) +NO(g)的△H = kJ·mol－1
一定条件下，将体积比为1：2的NO2(g)、 SO2 (g)置于密闭容器中发生上述反应，测得上述反应平衡时的NO2与SO2体积比为1:6，则平衡常数K=______。
A、B、C、D、E、F六种物质的转化关系如图所示(反应条件和部分产物未标出)。
（1）若A为短周期金属单质，D为短周期非金属单质，且所含元素的原子序数A是D的2倍，所含元素的原子最外层电子数D是A的2倍，F的浓溶液与A、D反应都有红棕色气体生成，则A的原子结构示意图为________，反应①的化学方程式为__________________，反应④的化学方程式为________________。
（2）若A是常见的变价金属的单质，D、F是气态单质，且反应①在水溶液中进行。反应②也在水溶液中进行，反应②的离子方程式是_____________________________________.
（3）若A、D、F都是短周期非金属元素单质，且A、D所含元素同主族，A、F所含元素同周期，则反应①的化学方程式为___________________________________。
现有8种元素的性质、数据如下表所列，它们属于第二或第三周期。
回答下列问题：
（1）③的元素符号是 ，⑧的元素名称是 。①在元素周期表中的位置是（周期、族） 。
（2）在最高价氧化物的水化物中，酸性最强的化合物的分子式是 ；名称是 ；碱性最强的化合物是： ；
（3）比较④和⑦的氢化物的稳定性（用化学式表示） 。
（4）写出实验室制取⑦的氢化物的化学方程式 。
（5）写出⑦的氢化物与①的常见单质在Pt催化下反应的化学方程式： 。
（6）写出②最高价氧化物对应水化物跟⑤的氢化物水溶液反应的离子方程式： 。
合理应用和处理氮的化合物，在生产生活中有重要意义。
（1）尿素[CO(NH2)2]是一种高效化肥，也是一种化工原料。
①以尿素为原料在一定条件下发生反应：CO(NH2)2 (s) + H2O(l) ＝＝2 NH3(g)+CO2(g) △H =" +133.6" kJ/mol。该反应的化学平衡常数的表达式K= 。关于该反应的下列说法正确的是 （填序号）。
a．从反应开始到平衡时容器中混合气体的平均相对分子质量保持不变
b．在平衡体系中增加水的用量可使该反应的平衡常数增大
c．降低温度使尿素的转化率增大
②尿素在一定条件下可将氮的氧化物还原为氮气。
结合①中信息，尿素还原NO(g)的热化学方程式是 。
②密闭容器中以等物质的量的NH3和CO2为原料，在120℃、催化剂作用下反应生成尿素：CO2(g) +2NH3(g)＝＝CO (NH2)2 (s) +H2O(g)，混合气体中NH3的物质的量百分含量[(NH3)]随时间变化关系如图所示。则a点的正反应速率V（正）（CO2） b点的逆反应速率V（逆）（CO2）（填“>”、“=”或“<”）；氨气的平衡转化率是 。
（2）NO2会污染环境，可用Na2CO3溶液吸收NO2并生成CO2。已知9.2 g NO2和Na2CO3溶液完全反应时转移电子0.1 mol，此反应的离子方程式是 ；恰好反应后，使溶液中的CO2完全逸出，所得溶液呈弱碱性，则溶液中离子浓度大小关系是c(Na+)>______。
氮化铝(AlN)广泛应用于集成电路，其制备原理是将氧化铝与碳粉混合均匀，在持续流动的氮气流中加热至1750℃，发生如下反应：
（1）断开N2分子内的共价键要 热量（填“吸收”或“放出”）
（2）分析反应②对①、③平衡移动的影响 。
（3）Al2O3、C、N2合成AlN的平衡常数表达式K＝ 。
（4）用蒸馏法测定产品中AlN的含量，装置如下（加热及夹持装置略）：
①AlN与NaOH溶液反应产生NH3的化学方程式是 。
②锥形瓶内吸收NH3的离子方程式是 。
③检验NH3是否完全蒸出的方法是：另取少量蒸馏出的溶液， （将检验过程补充完整）。
④NH3完全吸收后，向锥形瓶中加入指示剂，用浓度为c(（N aOH）mol/L的NaOH标准溶液滴定过量的H2SO4，终点时用去标准溶液的体积为
。下面有关计算正确的是 。
A．样品中AlN的质量：
B．AlN的质量分数：
C．锥形瓶吸收NH3的物质的量：
粤公网安备 44130202000953号