合成氨和制备硝酸是两种重要的化工生产，重庆某化工厂将合成氨与制备硝酸进行连续生产。
（1）在某温度下体积为200 L的氨合成塔中，以分为单位的时间点上测得各物质的浓度(mol·L﹣1)如下表：
| |
0 min |
l min |
2 min |
3 min |
4 min |
| N2 |
1.500 |
1.400 |
1.200 |
c1 |
c1 |
| H2 |
4.500 |
4.200 |
3.600 |
c2 |
c2 |
| NH3 |
0 |
0.200 |
0.600 |
c3 |
c3 |
根据表中数据得知0 min～2 min内N2的平均反应速率是_______，若3 min末N2的转化率为a，则此时H2的转化率为_______ (用含a的代数式表示)。
（2）今对合成氨反应进行如下研究：在容积均为10 L的a、b、c三个相同密闭容器中分别充入1 mol N2和3 mol H2，三个容器的反应温度分别为T1、T2、T3，在其他条件相同情况下，实验测得反应均进行到5 min时，NH3的体积分数如图所示。则下列说法正确的是_______。
A．a、b、C三容器5 min时的正反应速率大小为：b>a>c
B．达到平衡时，a、b、c中N2转化率为a>b>c
C．5min时，a、b、c三容器中的反应均可能达到平衡状态。
D．将容器b中的平衡状态转变到容器c中的平衡状态，可采取的措施有升温或减压
（3）已知：N2(g)+O2(g)=2NO(g)： △H=+180.5kJ/mol
4NH3(g)+5O2(g)=4NO(g)+6H2O(g)；△H=﹣905 kJ/mol
2H2(g)+O2(g)=2H2O(g)； △H=﹣483.6 kJ/mol
则在该条件下，氨合成塔中所发生反应的热化学方程式为：____________________________；
（4）金属Cu单独与氨水或单独与双氧水都不反应，但可与二者的混合溶液反应生成深蓝色溶液，写出该反应的离子方程式：_________________________________________；
（5）取200 mL的硝酸恰好与32 g Cu2S完全反应，已知硝酸被还原成等物质的量的NO和NO2，另外还有CuSO4和Cu(NO3)2生成，则所得工业硝酸的浓度是_______mol·L﹣1。
亚氯酸钠（NaClO2）常用于水的消毒和砂糖、油脂的漂白与杀菌。以下是用过氧化氢法生产亚氯酸钠的工艺流程图：
已知：①NaClO2的溶解度随温度升高而增大，适当条件下可结晶析出NaClO2·3H2O ;
②Ksp(FeS)＝6．3×10-18 ； Ksp(CuS)＝6．3×10-36 ；Ksp(PbS)＝2．4×10-28
（1）吸收塔内发生反应的离子方程式为 。该工艺流程中的NaClO3、ClO2、NaClO2都是强氧化剂，它们都能和浓盐酸反应制取Cl2。若用二氧化氯和浓盐酸制取Cl2，当生成5 mol Cl2时，通过还原反应制得氯气的质量为 g。
（2）从滤液中得到NaClO2·3H2O晶体的所需操作依次是 （填写序号）。
a蒸馏；b灼烧；c过滤；d冷却结晶；e蒸发
（3）印染工业常用亚氯酸钠（NaClO2）漂白织物，漂白织物时真正起作用的是HClO2。
下表是 25℃时HClO2及几种常见弱酸的电离平衡常数：
| 弱酸 |
HClO2 |
HF |
HCN |
H2S |
| Ka/mol•L-1 |
1×10-2 |
6．3×10-4 |
4．9×10-10 |
K1＝9．1×10−8 K2＝1．1×10−12 |
①常温下，物质的量浓度相等的NaClO2、NaF、NaCN、Na2S四种溶液的pH由大到小的顺序为 （用化学式表示）；体积相等，物质的量浓度相同的NaF、NaCN两溶液中所含阴阳离子总数的大小关系为： （填“前者大”“相等”或“后者大”）。
②Na2S是常用的沉淀剂。某工业污水中含有等浓度的Cu2+、Fe2+、Pb2+离子，滴加Na2S溶液后首先析出的沉淀是 ；当最后一种离子沉淀完全时（该离子浓度为10-5mol·L-1）此时体系中的S2-的浓度为 。
硝酸铈铵[（NH4）2Ce（NO3）6]广泛应用于电子、催化工业，其合成路线如下：
（1）已知（NH4）2Ce（NO3）6受热易分解，某科研小组认为反应原理如下，请补充完整：（NH4）2Ce（NO3）6
CeO2·8OH + 8_____↑；CeO2·8OHCeO2+ 4H2O↑+2O2↑。
在空气中加热（NH4）2Ce（NO3）6，除固体颜色有变化外，还可观察到的现象是_________。
（2）步骤Ⅰ中，将Ce（NO3）3·6H2O配成溶液，保持pH到4~5，缓慢加入H2O2溶液搅拌混合均匀，再加入氨水调节溶液pH，得到Ce（OH）4沉淀。该过程中参加反应的氧化剂与还原剂物质的量之比为___________。
（3）298K时，Ksp[Ce（OH）4]＝1×10—29。Ce（OH）4的溶度积表达式为Ksp＝___________。
为了使溶液中Ce4＋沉淀完全，即残留在溶液中的c（Ce4+）小于1×10—5mol·L－1，需调节pH为______以上。
（4）为了研究步骤Ⅲ的工艺条件，科研小组测定了（NH4）2Ce（NO3）6在不同温度、不同浓度硝酸中的溶解度，结果如图。从图中可得出三条主要规律：
① （NH4）2Ce（NO3）6在硝酸中的溶解度随温度升高而增大；
② _____________________________________________；
③ _____________________________________________。
(13分)铁和铁的化合物在工业生产和日常生活中都有广泛的用途。
（1）在定向爆破中，常利用氧化铁与铝反应放出的热量来切割钢筋，该反应的化学方程式为＿＿。
（2）已知：2Fe2O3(s)＋3C(s)＝3CO2(g)＋4Fe(s) △H＝+468.2 kJ·mol-1
C(s)+O2(g)＝CO2(g) △H="-393.5" kJ·mol-1。
则Fe(s)与O2 (g)反应生成Fe2 O3 (s)的热化学方程式为＿_____________________。
（3）可用KMnO4溶液滴定Fe2+的浓度，反应的离子方程式如下：5Fe2＋＋MnO4－＋8H＋＝5Fe3＋＋Mn2＋＋4H2O
①KMnO4溶液应盛放在＿＿＿＿＿滴定管中；
②判断达到滴定终点的现象是＿＿＿＿＿；
③用硫酸酸化的0.020 00 mol·L-1。KMnO4溶液滴定某FeSO4溶液至终点，实验数据记录如下表：
请分析数据并计算，该FeSO4溶液的物质的量浓度为＿＿＿＿＿。
（4）新型纳米材料ZnFe2Ox，可用于除去工业废气中的某些氧化物。制取新材料和除去废气的转化关系如下图：
①已知ZnFe2O4与H2反应的物质的量之比为2:1，则ZnFe2Ox中x=＿＿＿＿＿；
②用ZnFe2Ox除去SO2的过程中，氧化剂是＿＿＿＿＿。
铜是生物必需的微量元素，也是人类最早使用的金属之一。铜的生产和使用对国计民生各个方面都产生了深远的影响。
（1）写出铜与稀硝酸反应的化学方程式____________________________________________________。
（2）为了保护环境和节约资源，通常先用H2O2和稀硫酸的混合溶液溶出废旧印刷电路板中的铜，最终实现铜的回收利用。写出溶出铜的离子方程式__________________________________________________。
（3）工业上以黄铜矿为原料，采用火法溶炼工艺生产铜。该工艺的中间过程会发生反应：2Cu2O+ Cu2S
6Cu+SO2,该反应的氧化剂是___________________；当生成19.2gCu时，反应中转移的电子为____________mol。
（4）铜在潮湿的空气中能发生吸氧腐蚀而生锈，铜诱的主要成分为Cu2(OH)2CO3(碱式碳酸铜）。试写出上述过程中负极的电极反应式__________________________。
（5）研究性学习小组用“间接碘量法”测定某试样中CuSO4·5H2O(不含能与I-反应的氧化性杂质）的含量。取ag试样配成100mL溶液，每次取25.00mL，滴加KI溶液后有白色碘化物沉淀生成。写出该反应的离子方程式________________________________________。继续滴加KI溶液至沉淀不再产生，溶液中的I2用硫代硫酸钠标准溶液滴定，发生反应的化学方程式为：I2+2Na2S2O3＝2NaI+Na2S4O6,平均消耗cmol/L的Na2S2O3溶液VmL。则试样中CuSO4·5H2O的质量分数为____________。
研究NO2、SO2 、CO等大气污染气体的处理具有重要意义。
（1）NO2可用水吸收，相应的化学反应方程式为 。利用反应6NO2＋ 8NH3
7N2＋12 H2O也可处理NO2。当转移1.2 mol电子时，消耗的NO2在标准状况下是 L。
（2）已知：2SO2（g）+O2（g）
2SO3（g） ΔH="-196.6" kJ·mol-1
2NO（g）+O2（g）2NO2（g） ΔH="-113.0" kJ·mol-1
则反应NO2（g）+SO2（g）SO3（g）+NO（g）的ΔH= kJ·mol-1。
一定条件下，将NO2与SO2以体积比1:2置于密闭容器中发生上述反应，下列能说明反应达到平衡状态的是 。
a．体系压强保持不变
b．混合气体颜色保持不变
c．SO3和NO的体积比保持不变
d．每消耗1 mol SO3的同时生成1 molNO2
测得上述反应平衡时NO2与SO2体积比为1:6，则平衡常数K＝ 。
（3）CO可用于合成甲醇，反应方程式为CO（g）+2H2（g）CH3OH（g）。CO在不同温度下的平衡转化率与压强的关系如下图所示。该反应ΔH 0（填“>”或“ <”）。实际生产条件控制在250℃、1.3×104kPa左右，选择此压强的理由是 。
磷是地壳中含量较为丰富的非金属元素，主要以难溶于水的磷酸盐如Ca3(PO4)2等形式存在。它的单质和化合物在工农业生产中有着重要的应用。
(1)白磷(P4)可由Ca3(PO4)2、焦炭和SiO2在一定条件下反应获得。相关热化学方程式如下：
2Ca3(PO4)2(s)＋10C(s)=6CaO(s)＋P4(s)＋10CO(g) ΔH1＝＋3359.26 kJ·mol－1
CaO(s)＋SiO2(s)=CaSiO3(s) ΔH1＝－89.61 kJ·mol－1
2Ca3(PO4)2(s)＋6SiO2(s)＋10C(s)=6CaSiO3(s)＋P4(s)＋10CO(g) ΔH3
则ΔH3＝________kJ·mol－1。
(2)白磷中毒后可用CuSO4溶液解毒，解毒原理可用下列化学方程式表示：
11P4＋60CuSO4＋96H2O=20Cu3P＋24H3PO4＋60H2SO4
60 mol CuSO4能氧化白磷的物质的量是________。
(3)磷的重要化合物NaH2PO4、Na2HPO4和Na3PO4可通过H3PO4与NaOH溶液反应获得，含磷各物种的分布分数(平衡时某物种的浓度占各物种浓度之和的分数)与pH的关系如下图所示。
①为获得尽可能纯的NaH2PO4，pH应控制在________；pH＝8时，溶液中主要含磷物种浓度大小关系为________。
②Na2HPO4溶液显碱性，若向溶液中加入足量的CaCl2溶液，溶液则显酸性，其原因是________(用离子方程式表示)。
（4）磷的化合物三氯氧磷（
）与季戊四醇（
）以物质的量之比2:1反应时，可获得一种新型阻燃剂中间体X，并释放出一种酸性气体。季戊四醇与X的核磁共振氢蛮如下图所示：
①酸性气体是______________________(填化学式)。
②X的结构简式为__________________。
Ⅰ.铁盐、亚铁盐是实验室常用的药品。
请根据题意，完成下列填空：
(1)向酸化的FeCl3溶液中逐滴加入KI溶液，溶液变成棕褐色。该反应的离子方程式为________________。
(2)向酸化的FeSO4溶液中加几滴硫氰化钾溶液，没有什么明显变化，再滴加双氧水，溶液变血红色。继续滴加双氧水，血红色逐渐褪去，且有气泡产生。
写出上述变化中，有关反应的离子方程式：
①____________________________________；
②Fe3＋＋3SCN－=Fe(SCN)3；
③11H2O2＋2SCN－=2SO42—＋2CO2↑＋N2↑＋10H2O＋2H＋
若生成1 mol N2，H2O2和SCN－的反应中转移电子的物质的量是________ mol。
(3)根据以上实验，推断Fe2＋、I－和SCN－的还原性由强到弱的顺序为________。
Ⅱ.某课题组利用Fe粉和KNO3溶液反应，模拟地下水脱氮过程，探究脱氮原理。
(4)实验前：①先用0.1 mol·L－1 H2SO4洗涤Fe粉，其目的是__________，然后用蒸馏水洗涤至中性；②将KNO3溶液的pH调至2.5；③为防止空气中的O2对脱氮的影响，应向KNO3溶液通入________(写化学式)。
(5)如图表示足量Fe粉还原上述KNO3溶液过程中，测出的溶液中相关离子浓度、pH随时间的变化关系(部分副反应产物曲线略去)。请根据图中信息写出t1时刻前该反应生成的阳离子分别是________、________。t1时刻后，该反应仍在进行，溶液中NH4+的浓度在增大，Fe2＋的浓度却没有增大，可能的原因是__________________。
硫酸工厂尾气处理时用NaOH溶液吸收SO2生成NaHSO3，再用NaIO3按下列反应（配平）来制取单质I2。NaIO3来源于自然界的矿物。
① NaIO3 + NaHSO3— NaI + Na2SO4 + H2SO4 ② IO3－＋I－＋H＋—I2＋H2O
（1）配平上述反应
（2）在含5molNaHSO3的溶液中逐滴加入NaIO3溶液。请计算开始产生单质I2及产生单质I2最大值时所滴入的NaIO3的物质的量各是多少？
（3）25℃时，H2SO3
HSO3- + H+的电离常数Ka= 1×10-2 mol/L，则该温度下NaHSO3的水解平衡常数Kh= mol/L，若向NaHSO3溶液中加入少量的I2，则溶液中
将 （填“增大”“减小”或“不变”，下同）； 加入少量NaOH溶液，
的值 ；加入少量水，水的电离程度将 。
闪锌矿(主要成份为ZnS)是含锌主要矿物之一，高温加热闪锌矿生成ZnO和SO2。ZnO用于冶炼金属锌，SO2可制亚硫酸盐或硫酸。计算回答下列问题(保留2位小数)
（1）取1.56 g闪锌矿样品，在空气中高温加热(杂质不反应)，充分反应后，冷却，得到残留固体的质量为1.32 g，样品中含硫化锌的质量分数是_________。
（2）取1.95 g锌加入到12.00 mL 18.4 mol/L的浓硫酸中(假设生成的气体中无氢气，浓硫酸产生单一的还原产物)，充分反应后，小心地将溶液稀释到1000 mL，取出15.00 mL，以酚酞为指示剂，用0.25 mol/L的NaOH溶液滴定，耗用NaOH溶液的体积为21.70 mL。通过计算确定浓硫酸被还原的产物是________。
（3）若将ZnS溶于强酸可产生硫化氢气体。在120 oC、1 atm下，将100 mL硫化氢和氧气的混合气体点燃，恢复到原来状态，测得剩余气体为70 mL，求原混合气体中硫化氢的体积分数。（不考虑硫化氢气体自身受热分解）
（4）将标况下4.48 L SO2气体慢慢通入200 mL一定浓度NaOH溶液中，SO2气体全部被吸收，将反应后的溶液在空气中小心蒸干（不考虑酸式盐的分解），得到不超过两种物质的无水晶体26.8g。通过计算确定所得晶体的成分与物质的量。
氯酸镁[Mg(ClO3)2]常用作催熟剂、除草剂等，实验室制备少量Mg(ClO3)2•6H2O的流程如下：
已知：
①卤块主要成分为MgCl2•6H2O，含有MgSO4、FeCl2等杂质。
②四种化合物的溶解度（S）随温度（T）变化曲线如下图所示。
（1）“调节pH=4”可选用的试剂是 （填编号）。
①MgO ②CuO ③MgCO3 ④Mg
（2）加入BaCl2的目的是除去杂质离子，检验杂质离子已沉淀完全的方法是 。
（3）“滤渣”的主要成分为 。
（4）加入NaClO3饱和溶液发生反应为：MgCl2+2NaClO3═===Mg(ClO3)2+2NaCl，再进一步制取Mg(ClO3)2•6H2O的实验步骤依次为：①蒸发、浓缩、结晶；② ；③ ；④过滤、洗涤、干燥。
（5）将产品先用水洗涤，再用无水乙醇清洗。无水乙醇的作用是 。
（6）产品中Mg(ClO3)2•6H2O含量的测定：
步骤1：准确称量3.00g产品配成100mL溶液。
步骤2：取10mL于锥形瓶中，加入10mL稀硫酸和20mL 1.000mol•L-1的FeSO4溶液，微热。
步骤3：冷却至室温，用0.100mol•L-1 K2Cr2O7溶液滴定至终点，此过程中反应的离子方程式为：Cr2O72-+6Fe2++14H+===2Cr3++6Fe3++7H2O。
步骤4：将步骤2、3重复两次，平均消耗K2Cr2O7溶液15.00mL。
①写出步骤2中发生反应的离子方程式： 。
②产品中Mg(ClO3)2•6H2O的质量分数为 。
(16分) 研究发现铜具有独特的杀菌功能, 能较好地抑制病菌的生长。现有工业上由辉铜矿石(主要成分Cu2S)的冶炼铜两种方案：
Ⅰ 火法炼铜在1200℃发生的主要反应为:
①2Cu2S+3O2＝2Cu2O+2SO2 ②2Cu2O+Cu2S＝ 6Cu+SO2↑
此方案的尾气可以用表中方法处理
| 方法1 |
用生物质热解气(主要成分CO、CH4、H2)将SO2在高温下还原成单质硫,其部分热化学方程式为： 2CO(g)+SO2(g)= S(g)+2CO2(g) ΔH="+8." 0 kJ·mol-1 2H2(g)+SO2(g)= S(g)+2H2O(g) ΔH="+90." 4 kJ·mol-1 |
| 方法2 |
用Na2SO3溶液充分吸收SO2得NaHSO3溶液，然后电解该溶液可制得硫酸 |
Ⅱ“细菌冶金”是利用某些细菌的特殊代谢功能开采金属矿石，例如溶液中亚铁硫杆菌能利用空气中的氧气将黄铁矿(主要成分FeS2)氧化为Fe2(SO4)3，并使溶液酸性增强；利用Fe2(SO4)3作氧化剂溶解辉铜矿石，溶液酸性又进一步增强，过滤未溶解完的辉铜矿石，在滤液中加入足量的铁屑，待反应完全后过滤出铜和剩余的铁屑，得溶液Xml（设整个过程中其它杂质不参与反应，不考虑溶液离子水解）。其流程如图：
（1）Ⅱ相对于Ⅰ的优点是______________________________。(说一点即可)
（2）Ⅰ中反应2Cu2O+Cu2S＝ 6Cu+SO2↑氧化剂是________
（3）已知CO的燃烧热283. 0 kJ·mol-1，写出S(g)与O2(g)反应生成SO2(g)的热化学方程式___________。
（4）若用Ⅰ中方法2吸收尾气，则开始时阳极的电极反应式为________________。
（5）写出Ⅱ中黄铁矿氧化过程的化学反应方程式______________________________
（6）假设Ⅱ中每一步都完全反应，消耗掉标况下空气5×22.4VL（氧气体积分数为20%），则所得c(Fe2+)=________________（可以写表达式）。
将一定质量的铁、氧化铁、氧化铜的混合物粉末放入100mL 4.40 mol/L盐酸中，充分反应后产生896 mL H2（标准状况），残留固体1.28g。过滤，滤液中无Cu2＋。将滤液加水稀释到200mL，测得其中c（H＋）为0.400mol/L。则原混合物中单质铁的质量是
| A．2.24g | B．3.36g | C．5.60g | D．10.08g |
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____________________________ ____________________ |
高铁酸钾（K2FeO4）是一种新型、高效、多功能水处理剂。如图是以铁屑为原料制备K2FeO4的工艺流程图：
请回答下列问题：
（1）氯气与铁屑反应生成FeCl3的条件是 ，其生成物氯化铁也可作净水剂，其净水原理为 。
（2）流程图中的吸收剂X 为 （选填字母代号）。
a．NaOH 溶液 b．Fe 粉
c．FeSO4溶液 d．FeCl2溶液
（3）氯气与NaOH 溶液反应生成氧化剂Y 的离子方程式为 。
（4）反应④的化学方程式为 ，该反应中氧化剂与还原剂的物质的量之比为 。
（5）K2FeO4的净水原理是
，该反应生成具有吸附性的Fe（OH）3。用上述方法制备的粗K2FeO4需要提纯，可采用重结晶、洗涤、低温烘干的方法，洗涤剂可选用稀KOH 溶液，原因是 。
（6）测定制备的粗K2FeO4的纯度可用滴定法，滴定时有关反应的离子方程式为：
现称取1．98 g 粗K2FeO4样品溶于适量KOH 溶液中，加入稍过量的KCrO2，充分反应后过滤，滤液在250 mL 容量瓶中定容。每次取25．00 mL 加入稀硫酸酸化，用0．100 0 mol·L-1的（NH4）2Fe（SO4）2标准溶液滴定，三次滴定消耗标准溶液的平均体积为18．93 mL。则上述样品中K2FeO4的质量分数为 。
粤公网安备 44130202000953号
