黄铁矿（主要成分为FeS2）是工业制取硫酸的重要原料，其煅烧产物为SO2和Fe3O4。
（1）将0.5molSO2(g)和0.48molO2(g)放入容积为1L的密闭容器中，反应： 2SO2(g)+O2(g)
2SO3(g)在一定条件下达到平衡，测得c(SO3)=0.48mol/L。则该条件下SO2的平衡转化率为 。
（2）若锻烧12gFeS2产生的SO2全部转化为SO3气体时放出19.66kJ热量，产生的SO3与水全部化合生成H2SO4，放出26.06kJ热量，写出SO3气体转化为H2SO4的热化学方程式： 。
（3）将黄铁矿的煅烧产物Fe3O4溶于稀H2SO4后，加入铁粉，可制备FeSO4。酸溶过程中需保持溶液足够酸性，其目的是 。
（4）从吸收塔排出的尾气中SO2先用足量氨水吸收，再用浓硫酸处理，得到较高浓度的SO2和铵盐，写出有关反应的化学方程式： 、 。
SO2既可作为生产硫酸的原料循环再利用，也可用于海水提溴过程中吸收潮湿空气中的Br2，则SO2吸收Br2的离子方程式是 。
（16分)氮及其化合物在化学实验中有广泛应用：
（1）请写出实验室用Cu和稀硝酸反应制备NO的离子方程式： ；
（2）请设计实验，检验某可溶性固体物质中含有NH4+的操作、现象、结论： ；
（3）实验室可用(NH4)2Cr2O7受热分解产生N2、Cr2O3和H2O来制备N2，请写出该分解反应的化学方程式： ；
（4）有人发现重铬酸铵分解产物不仅含N2、Cr2O3和H2O，还含有NH3和O2，并指出伴随有显著的副反应发生：2(NH4)2Cr2O7
2Cr2O3+4NH3↑+2H2O+3O2↑；设计如下图所示实验装置，并通过实验方法验证了NH3和O2的存在(忽略空气中O2的干扰)。
限选试剂：Na2S溶液、Na2SO3溶液、FeSO4溶液；
限选仪器：试管、玻璃导管、漏斗、烧杯、胶头滴管
①图中试管口玻璃纤维的作用是 ；
②根据实验目的，选择一种试剂和最佳的仪器补全该实验装置（在方框中画图并标注所选试剂）；
③写出该法验证NH3和O2存在的实验原理的化学方程式： 。
下表为元素周期表中的一部分，列出10种元素在元素周期表中的位置。试用元素符号、离子符号或化学式回答下列问题。
| |
ⅠA |
ⅡA |
ⅢA |
ⅣA |
ⅤA |
ⅥA |
ⅦA |
0 |
| 2 |
|
|
|
⑥ |
|
⑦ |
|
|
| 3 |
① |
③ |
⑤ |
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⑧ |
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⑨ |
⑩ |
| 4 |
② |
④ |
|
|
|
|
|
|
（1）10种元素中，化学性质最不活泼的是___________；（填元素符号）
（2）①③⑤三种元素最高价氧化物对应水化物中，碱性最强的是__________；（填化学式）
（3）元素⑦的氢化物（10电子分子）的化学式为___________；该氢化物常温下和元素①的单质反应的化学方程式_____________________________；
（4）元素⑧的最高价氧化物对应水化物的化学式为________；元素⑨的最高正化合价为__________，氢化物的化学式为_____________；
（5）元素①和⑤的最高价氧化物对应的水化物相互反应的离子方程式为________________。
（Ⅰ）硫在地壳中主要以硫化物、硫酸盐等形式存在，其单质和化合物在工农业生产中有着重要的应用。
（1）已知：重晶石（BaSO4）高温煅烧可发生一系列反应，其中部分反应如下：
①BaSO4(s)+4C(s)＝BaS(s)+4CO(g) △H＝+ 571.2 kJ・mol—1
②BaS(s)＝Ba(s)+S(s) △H＝+460 kJ・mol—1
已知：③2C(s)+O2(g)＝2CO(g) △H=" -221" kJ・mol—1
则：Ba(s)+S(s)+2O2(g)＝BaSO4(s) △H＝ 。
（Ⅱ）污染与环境保护已经成为现在我国最热门的一个课题，污染分为空气污染，水污染，土壤污染等。
（1）为了减少空气中SO2的排放，常采取的措施就洗涤含SO2的烟气。以下物质可作洗涤剂的是 （选填序号）。
a．Ca(OH)2 b．CaCl2 c．Na2CO3 d．NaHSO3
（2）为了减少空气中的CO2，目前捕碳技术在降低温室气体排放中具有重要的作用，捕碳剂常用(NH4)2CO3，反应为：(NH4)2CO3(aq)＋H2O(l)＋CO2(g)＝2NH4HCO3 (aq) ΔH3为研究温度对(NH4)2CO3捕获CO2效率的影响，在某温度T1下，将一定量的(NH4)2CO3溶液置于密闭容器中，并充入一定量的CO2气体（用氮气作为稀释剂），在t时刻，测得容器中CO2气体的浓度。然后分别在温度为T2、T3、T4、T5下，保持其他初始实验条件不变，重复上述实验，经过相同时间测得CO2气体浓度，其关系如图
则：
①△H3 0(填“＞”、“＝”或“＜”)。
②在T4～T5这个温度区间，容器内CO2气体浓度变化趋势的原因是： 。
（3）催化反硝化法和电化学降解法可用于治理水中硝酸盐的污染。
①催化反硝化法中，用H2将NO3-还原为N2，一段时间后，溶液的碱性明显增强。则反应离子方程式为： 。
②电化学降解NO3-的原理如图，阴极反应式为： 。
(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___________________________________。
(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。
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： 。
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： 。
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）。
(10分)电子级钴的氧化物用于半导体工业和电子陶瓷等领域，是一种纯度很高的氧化物。其工业制取流程如下：
（1）滤渣A的成分除过量的Co3(PO4)2和Fe(OH)3外还有 (填化学式)。
（2）加入Co3(PO4)2的目的是__________________。
（3）Co与稀硝酸反应生成Co2＋的离子方程式为 。
（4）滤渣B经过反复洗涤、干燥后，进行灼烧，其热重分析图如下：
写出B点物质的化学式：__________，C点物质的化学式：________________。
（本题共12分）石油脱硫废气中含有较多的硫化氢，如何对其进行综合利用回收硫是研究的热点。完成下列填空：
35．实验室用启普发生器制备硫化氢气体，原料可选用__________（选填编号）。
| A．稀盐酸与硫化铜 | B．稀硫酸与硫化亚铁 |
| C．稀硝酸与硫化锌 | D．浓盐酸与硫化钠 |
若要得到一瓶干燥纯净的硫化氢，除启普发生器外，还应选用的装置依次是____（填编号）。
36．如图，将充满相同体积（同温同压）的二氧化硫与硫化氢气体的集气瓶对口放置，抽去毛玻璃片充分反应。观察到的现象是_______________________。检验最终剩余气体的方法是______________。
37．一种回收硫的方法称为克劳斯法，其主要流程是先将部分H2S氧化为SO2，再与剩余H2S作用。若废气中含67.2 m3 H2S，为充分回收硫，需要消耗空气_____m3（设空气中O2的体积分数为0.20）。
38．工业上常用吸收-电解法回收硫。主要过程分两步：
第一步，用FeCl3溶液吸收H2S。此过程中溶液pH_____（填“增大”、“减小”或“不变”）。
第二步，过滤后对滤液进行电解，发生反应的离子方程式为：2Fe2++ 2H+ 
2Fe3+ + H2↑吸收-电解法的优势是：① H2S的吸收率高；②____________。有人提出，第二步可以改为向所得溶液中通入O2，也能实现同样的目的，此时发生反应的化学方程式为__________________________。
39．请再设计一种从硫化氢中回收硫的方法（用化学方程式表示）。_________________
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+)>______。
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 。
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___________________。
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