锰的化合物是优良的催化剂，可用于干电池原料生产等。
（1）锌锰干电池的反应为2MnO2 +Zn+2NH4Cl ="2" MnO(OH) +Zn(NH3)2Cl2，MnO(OH)中锰元素的化合价为____。
（2）向废电池还原后的废液（含有Mn2+、Fe2+、Zn2+等）中逐滴滴加Na2S溶液，最先生成的沉淀为 （填化学式）。[已知Ksp(MnS)=1.4×10-1 5，Ksp(ZnS)=2.9×10 -25，Ksp(FeS)=6．0×10-18]
（3） Mn2+催化H2O2分解：2H2O2(l)=2H2O(l)+O2(g) △H1，其反应机理如下：
①已知反应Ⅱ为MnO2(s)+H2O2（1） +2H+( aq)=Mn2+(aq) +O2(g)+2H2O（1） △H2。写出反应I的热化学方程式（焓变用△H1和△H2表示）： 。
②某温度时，向10 mL0.4 mol．L-1 H2O2液中滴入1滴MnSO4发生分解：2H2O2 =2H2O+O2，测得不同时刻生成O2的体积(已折算为标准状况下的体积)如下表：
0～2 min时反应速率比2～4 min时的快，其原因是_________；
0～6 min的平均反应速率v(H2O2)= （忽略溶液体积的变化）。
（4）锰基催化剂是合成甲醇、二甲醚的催化剂。已知：
①反应I的正反应是 （填“放热”或“吸热”）反应。
②反应Ⅱ的平衡常数表达式为 。
在工农业生产和科学研究中，许多重要的化学反应需要在水溶液中进行，试分析并回答以下问题：
（1）向体积均为20.00 mL、浓度均为0.1 mol·L-1盐酸和醋酸溶液中分别滴加0.1 mol·L-1 NaOH溶液。随加入的NaOH溶液体积的增加，溶液pH的变化如下图所示：
①用NaOH溶液滴定醋酸溶液的曲线是__________________（填“I”或“Ⅱ”）；
②实验前，上述三种溶液中由水电离出的c（H+）最大的是______________溶液（填化学式）；
③图中V1和V2大小的比较：V1_____V2（填“>”、“<”或“=”）；
④图I中M点对应的溶液中，各离子的物质的量浓度由大到小的顺序是：
______>______>______>________（用离子的物质的量浓度符号填空）。
（2）为了研究沉淀溶解平衡，某同学查阅资料并设计了如下实验（相关数据测定温度及实验环境均为25℃）：
资料：AgSCN是白色沉淀；Ksp（AgSCN）=1.0×10-12；Ksp（AgI）=8.5×10-17
①步骤2中溶液变红色，说明溶液中存在SCN-，该离子经过步骤1中的反应，在溶液中仍然存在，原因是：_____________（用必要的文字和方程式说明）；
②该同学根据步骤3中现象a推知，加入的AgNO3与步骤2所得溶液发生了反应，则现象a为________（至少答出两条明显现象）；
③写出步骤4中沉淀转化反应平衡常数的表达式：K=______________。
某学生探究AgCl、Ag2S沉淀转化的原因。
| 步 骤 |
现 象 |
| Ⅰ.将NaCl与AgNO3溶液混合 |
产生白色沉淀 |
| Ⅱ.向所得固液混合物中加Na2S溶液 |
沉淀变为黑色 |
| Ⅲ.滤出黑色沉淀，加入NaCl溶液 |
较长时间后，沉淀变为乳白色 |
（1）Ⅰ中的白色沉淀是 。
（2）Ⅱ中能说明沉淀变黑的的离子方程式是 ，沉淀转化的主要原因是 。
（3）滤出步骤Ⅲ中乳白色沉淀，推测含有AgCl。用浓HNO3溶解，产生红棕色气体，部分沉淀未溶解，过滤得到滤液X和白色沉淀Y。
ⅰ．向X中滴加Ba（NO3）2溶液，产生白色沉淀
ⅱ．向Y滴加KI溶液，产生黄色沉淀
①由ⅰ判断，滤液X中被检出的离子是 。
②由ⅰ、ⅱ可确认步骤Ⅲ中乳白色沉淀含有AgCl和另一种沉淀______。
（4）该学生通过如下对照实验确认了步骤Ⅲ中乳白色沉淀产生的原因：在NaCl存在下，氧气将Ⅲ中黑色沉淀氧化。
| 现 象 |
B：一段时间后，出现乳白色沉淀 |
| C：一段时间后，无明显变化 |
①A中产生的气体是_________。
②C中盛放的物质W是_________。
③该同学认为B中产生沉淀的反应如下（请补充完整）：
2Ag2S + 
+ + 2H2O 
4AgCl + + 4NaOH
④B中NaCl的作用是_______。
（1） 氨催化氧化法是工业制硝酸的主要方法，可进行连续生产。
已知：N2(g）+O2(g）=2NO(g） △H=+180.5kJ/mol
N2(g）+3H2(g）
2NH3(g） △H=－92.4kJ/mol
2H2(g）+O2(g）=2H2O(g） △H=－483.6kJ/mol
写出氨气经催化氧化生成一氧化氮气体和水蒸气的热化学方程式_____________________________。
（2） 恒容密闭容器中进行的合成氨反应，其化学平衡常数K与温度t的关系如下表：
| t/K |
298 |
398 |
498 |
… |
| K |
4.1×106 |
K1 |
K2 |
… |
①写出合成氨反应N2(g）+3H2(g）2NH3(g）的平衡常数表达式：__________________________
②上表中K1_______K2（填“>”、“=”或“<”）。
（3） 如果向氨合成塔中充入10molN2和40molH2进行氨的合成，图A和图B为一定温度下平衡混合物中氨气的体积分数与压强(p）的关系图。
①下列说法正确的是__________（填序号）。
A．图中曲线表明增大体系压强(p），有利于提高氨气在混合气体中体积分数
B．如果图B中T=500℃，则温度为450℃时对应的曲线是b
C．工业上采用500℃温度可有效提高反应速率和氮气的转化率
D．当 2v正(H2） =3v逆(NH3）时，反应达到平衡状态
E．容器内混合气体密度保持不变时，反应达到平衡状态
②图A中氨气的体积分数为15％时，N2的转化率为 。
（4）在1998年希腊亚里斯多德大学的Marmellos和Stoukides采用高质子导电性的SCY陶瓷（能传递H+），实现了高温常压下高转化率的电化学合成氨，其实验装置如图C，则正极的电极反应式 。
（5）25 ℃时，Ksp[Mg(OH）2]＝5.61×10－12，Ksp[MgF2]＝7.42×10－11。下列说法正确的是( ）。
A．25 ℃时，饱和Mg(OH）2溶液中c(OH—）大于饱和MgF2溶液中c(F—）
B．25 ℃时，某饱和Mg(OH）2溶液中c(Mg2＋）＝0.056 1 mol·L－1，则溶液的pH＝9
C．25 ℃时，在Mg(OH）2的悬浊液中加入少量的NH4Cl固体，溶液变澄清，Ksp[Mg(OH）2]增大
D．25 ℃时，在Mg(OH）2悬浊液中加入NaF溶液后，Mg(OH）2可能转化为MgF2
水是重要的自然资源，与人类的发展密切相关。
（1）25℃时，水能按下列方式电离：
H2O＋H2O
H3O＋＋OH－ K1＝1.0×10－14
OH－＋H2OH3O＋＋O2－ K2＝1.0×10－36
水中c(O2－) ＝ mol·L－1（填数值）。
（2）水广泛应用于化学反应。将干燥的碘粉与铝粉混合未见反应，滴加一滴水后升起紫色的碘蒸气，最后得到白色固体。有关该实验的解释合理的是 。
| A．加水使碘和铝粉形成溶液 | B．水作氧化剂 |
| C．碘粉与铝粉反应是放热反应 | D．水作催化剂 |
（3）铁酸铜（CuFe2O4）是很有前景的热化学循环分解水制氢的材料。
ⅰ.某课外小组制备铁酸铜（CuFe2O4）的流程如下：
搅拌Ⅰ所得溶液中Fe(NO3)3、Cu(NO3)2的物质的量浓度分别为2.6 mol·L－1、 1.3 mol·L－1。
①搅拌Ⅰ所得溶液中Fe元素的存在形式有Fe3＋和 （填化学式）。
②搅拌Ⅱ要跟踪操作过程的pH变化。在滴加KOH溶液至pH＝4的过程中（假设溶液体积不变），小组同学绘制溶液中c(Fe3＋)、c(Cu2＋)随pH变化的曲线如下图，其中正确的是 （用“A”、“B”填空）。
（已知：Ksp[Fe(OH)3]＝2.6×10－39、Ksp[Cu(OH)2]＝2.2×10－20）
③操作Ⅲ为 、 。
ⅱ.在热化学循环分解水制氢的过程中，铁酸铜（CuFe2O4）先要煅烧成氧缺位体（CuFe2O4－a），氧缺位值（a）越大，活性越高，制氢越容易。
④氧缺位体与水反应制氢的化学方程式为 。
⑤课外小组将铁酸铜样品在N2的气氛中充分煅烧，得氧缺位体的质量为原质量的96.6%，则氧缺位值（a）＝ 。
铁及其化合物在日常生活、生产中应用广泛。
（1）某温度下，Ksp（FeS）＝8.1×10－17，FeS饱和溶液中c（H＋）与c（S2－）之间存在关系：
c2（H＋）·c（S2－）＝1.0×10－22，为了使溶液里c（Fe2＋）达到1 mol·L－1，现将适量FeS投入其饱和溶液中，应调节溶液中的pH约为________（填字母）。
A．2 B．3 C．4 D．5
（2）氧化铁红颜料跟某些油料混合，可以制成防锈油漆。以黄铁矿为原料制硫酸产生的硫酸渣中含Fe2O3、SiO2、Al2O3、MgO等，用硫酸渣制备铁红（Fe2O3）的过程如下：
①酸溶过程中Fe2O3发生反应的离子方程式为_____________；“滤渣A”主要成分的化学式为_______________。
②还原过程中加入FeS2的目的是将溶液中的Fe3＋还原为Fe2＋，而本身被氧化为H2SO4，请完成该反应的离子方程式： FeS2＋____Fe3＋＋______===______Fe2＋＋____SO42－＋______
③氧化过程中，O2、NaOH与Fe2＋反应的离子方程式为________________________。
④为了确保铁红的质量和纯度，氧化过程需要调节溶液的pH的范围是3.2～3.8。
| 沉淀物 |
Fe（OH）3 |
Al（OH）3 |
Fe（OH）2 |
Mg（OH）2 |
| 开始沉淀pH |
2.7 |
3.8 |
7.6 |
9.4 |
| 完全沉淀pH |
3.2 |
5.2 |
9.7 |
12.4 |
如果pH过大，可能引起的后果是____________________（几种离子沉淀的pH见上表）。
⑤滤液B可以回收的物质有________（填序号）。
A．Na2SO4 B．Al2（SO4）3 C．Na2SiO3 D．MgSO4
25℃时，用Na2S沉淀Cu2+、Zn2+两种金属离子（M2+），所需S2﹣最低浓度的对数值lgc（S2﹣）与lgc（M2+）的关系如图所示，下列说法不正确的是（ ）
| A．25℃时K（CuS）约为1×10﹣35 |
| B．向100mLZn2+、Cu2+浓度均为10﹣5mol•L﹣1的混合溶液 中逐滴加入10﹣4mol•L﹣1的Na2S溶液，Cu2+先沉淀 |
| C．Na2S溶液中：c（S2﹣）+c（HS﹣）+c（H2S）═2c（Na+） |
| D．向Cu2+浓度为10﹣5mol•L﹣1的工业废水中加入ZnS粉末，会有CuS沉淀析出 |
以天然气为原料合成氨是当下主流合成氨方式，其过程简示如下：
（1）甲烷脱硫的主要目的是 。
（2）甲烷一次转化发生反应：CH4(g)+H2O(g) 
CO(g)+3H2(g) 
。
在20L的密闭容器中充入CH4(g)、H2O(g)各1mol,CH4的平衡转化率与温度、压强的关系如图。压强P1 （选填＞、＜、=）P2；若3min后在150℃、压强为P2时达到平衡，平均反应速率v(H2)= 。
（3）传统的化学脱碳法是用热碳酸钾溶液洗气，用什么方法可以使洗气后的碳酸钾溶液再生以循环使用？ 。
铜洗能较彻底脱碳脱硫。醋酸亚铜溶于过量氨水形成的铜洗液，可吸收H2S、O2、CO、CO2等，该铜洗液吸收CO2的化学方程式： 。
（4）n(N2) ：n(H2)="1" : 3原料气进入合成塔，控制反应条件之外采取什么措施提高原料气利用率？ 。
（5）NaCl、NaBr、NaI混合溶液中滴入AgNO3溶液至c(Ag+)="0.07" mol·L-1，溶液中浓度比
c(Cl-)：c(Br-)：c(I-) = ： ：1。
| |
AgCl |
AgBr |
AgI |
| Ksp |
2×10-10 |
5×10-13 |
1×10-16 |
实验室用铜制取硫酸铜，将适量硝酸分多次加入到铜粉与稀硫酸的混合物中，加热使之反应完全，通过蒸发、结晶得到硫酸铜晶体。
(1)为了节约原料，硫酸和硝酸的最佳物质的量之比为________ ；为了吸收该反应中产生的尾气，可选择的最佳装置是________(填序号)。
(2)为符合绿色化学的要求，某研究性学习小组进行如下设计。
方案1：以空气为氧化剂。将铜粉在仪器N中反复灼烧，使铜与空气充分反应生成氧化铜，再使氧化铜与稀硫酸反应。
方案2：将空气或氧气直接通入到铜粉与烯硫酸的混合物中，发现在常温下几乎不反应。向反应液中加少量FeSO4，再通入空气或氧气，即发生反应，生成硫酸铜。反应完全后，加入物质甲调节pH，铁元素全部转化为Fe(OH)3沉淀(一般当铁离子的浓度下降到10－5mol·L－1时，就认为沉淀完全)，然后过滤、浓缩、结晶。
(已知：常温下，Ksp[Cu(OH)2]＝10－22，Ksp[Fe(OH)3]＝10－38)
请回答下列问题：
①方案1中仪器N的名称是________。
②方案2中为了使铁元素全部沉淀，应调节pH至少为________。
③方案2中甲物质可选用________(填序号)。
| A．CaO | B．NaOH | C．CuCO3 | D．Cu2(OH)2CO3 E．Fe2(SO4)3 |
④方案2反应中加入少量FeSO4可加速铜的氧化，用离子方程式解释其原因：___________________________________________。
工业上以软锰矿为原料，利用硫酸亚铁制备高纯二氧化锰的流程如下：
某软锰矿的主要成分为MnO2，还含有Si（16．27%）、Fe（5．86%）、Al（3．42%）、Zn（2．68%）和Cu（0．86%）等元素的化合物。部分阳离子以氢氧化物或硫化物的形式完全沉淀时溶液的pH见下表。
回答下列问题：
（1）硫酸亚铁在酸性条件下将MnO2还原为MnSO4，酸浸时发生的主要反应的离子方程式为 。
（2）调节pH时不用氢氧化钠原因是： ，理论上，调节pH的最小值为 ，滤渣B的主要成分是 。
（3）加入MnS的目的是除去 杂质。
（4）碱性锌锰电池中，MnO2参与的电极反应方程式为 。回收废旧碱性锰电池中的锰，可向含锰混合物中加入一定量的稀硫酸、稀草酸，并不断搅拌至无气泡为止，其主要反应为：2MnO（OH）+MnO2 +2H2C2O4 +3H2SO4=3MnSO4 +4CO2 ↑+6H2O，该方法的优点是 。
(14分，每空2分))镍电池广泛应用于混合动力汽车系统，电极材料由Ni(OH)2､碳粉､氧化铁等涂覆在铝箔上制成。由于电池使用后电极材料对环境有危害，某兴趣小组对该电池电极材料进行资源回收研究，设计实验流程如下：
已知：①NiCl2易溶于水，Fe3+不能氧化Ni2+。
②已知实验温度时的溶解度：NiC2O4> NiC2O4·H2O > NiC2O4·2H2O
③Ksp[Ni(OH)2]=5．0×10-16， Ksp（NiC2O4）=5．0×10-10；
回答下列问题：
（1）酸溶后所留残渣的主要成分为 (填物质名称)。
（2）用NiO调节溶液的pH，析出沉淀的成分为 (填化学式)。
（3）写出加入Na2C2O4溶液后反应的化学方程式： 。
（4）写出加入NaOH溶液所发生反应的离子方程式： 。
（5）电解过程中阴极反应式 ，沉淀Ⅲ可被电解所得产物之一氧化，写出氧化反应的离子方程式 。
（6）铁镍蓄电池，放电时总反应为：
Fe+Ni2O3+3H2O=Fe(OH)2+2Ni(OH)2，下列有关该电池的说法不正确的是
| A．电池的电解液为碱性溶液，正极为Ni2O3､负极为Fe |
| B．电池放电时，负极反应为Fe+2OH--2e-=Fe(OH)2 |
| C．电池充电过程中，阴极附近溶液的pH降低 |
| D．电池充电时，阳极反应为2Ni(OH)2+2OH--2e-=Ni2O3+3H2O |
重铬酸钾（K2Cr2O7）俗称红矾钾，是工业生产和实验室的重要氧化剂。已知K2Cr2O7溶液中存在平衡Cr2O72-+H2O
2CrO42-+2H+。回答下列问题（残留在溶液中的离子浓度小于1×10-5 mol·L-1时，该离子视为沉淀完全）：
（1）重铬酸钾试剂标签上应标注 。（填字母编号）
（2）加热时，重铬酸钾与浓盐酸反应，使氯离子氧化逸出，请写出该反应的离子方程式： 。
（3）已知AgCl、Ag2CrO4（砖红色）的Ksp分别为2×10-10和1．12×10-12。分析化学中，测定含氯的中性溶液中Cl-的含量，以K2CrO4作指示剂，用AgNO3溶液滴定。滴定过程中首先析出沉淀 ，达到滴定终点的实验现象为： 。该沉淀滴定需要注意两个问题：①指示剂的用量，滴定终点时，溶液中的CrO42-浓度为 mol·L-1时合适；②控制溶液的酸度，pH在6．5-10．5之间，请结合反应方程式分析，为什么pH<6．5实验结果将不准确： 。
（4）人体内铬元素的含量过高，会引起急性中毒，甚至致癌。工业上可采用铁作阳极电解含Cr2O72-的酸性废水，随着电解的进行，在阴极附近溶液pH升高，产生Fe（OH）3和Cr（OH）3沉淀，从而使废水中铬含量低于排放标准。下表是常温下金属氢氧化物的Ksp和金属离子在某浓度下开始沉淀所需的pH（表中浓度为相应pH时溶液中有关金属离子产生沉淀的最小浓度）[Cr（OH）3是一种两性氢氧化物]。
| 金属离子 |
Ksp |
pH（10-1 mol·L-1） |
pH（10-5 mol·L-1） |
| Fe3+ |
4．0×10-38 |
2．7 |
3．7 |
| Cr3+ |
6．0×10-31 |
4．3 |
5．6 |
①阴极的电极反应式为 ；Cr2O72-转化为Cr3 +的离子方程式为 ，电路中每转移6 mol电子，最多有 mol Cr2O72-被还原。
②pH对废水中Cr2O72-去除效率的影响情况如图所示。电解过程中对降低废水中的铬含量最有利的pH范围为 。
工业制硝酸经以下一系列反应：
请回答：
（1）写出反应④的化学方程式 ，实验室收集NO的方法是 。
（2）对于氮的化合物，下列说法不正确的是（选填序号字母） 。
a．氨可用作制冷剂
b．铵态氮肥一般不能与碱性化肥共同使用
c．硝酸可用于制化肥、农药、炸药、染料、盐类等
d．某浓硝酸中含有溶质2mol，标准状况下，该浓硝酸与足量的铜完全反应能生成1mol NO2
（3）已知：H2（g）＋1/2 O2（g）＝H2O（g） △H1＝-241．8kJ/mol
N2（g）＋ 3H2（g）＝2NH3（g） △H2＝-92．0kJ/mol
则34g氨气与氧气反应生成N2（g）与H2O（g）时，△H＝ kJ/mol。
（4）氨气在微生物的作用下与氧气反应生成HNO2，写出该反应的化学方程式 。
（5）氨气是氮肥工业的重要原料，某化肥厂生产铵态氮肥（NH4）2SO4的部分工艺流程如下：
向装有CaSO4悬浊液的沉淀池中先通氨气，再通CO2的原因（请从溶解度和溶解平衡角度分析） 。
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。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：
| 沉淀物 |
Fe（OH）3 |
Fe（OH）2 |
Al（OH）3 |
| 开始沉淀 |
2．3 |
7．5 |
3．4 |
| 完全沉淀 |
3．2 |
9．7 |
4．4 |
回答下列问题：
（1）如何加快废铁屑的溶解，写出两种办法_____________________。
（2）加入少量NaHCO3的目的是调节pH在_________________范围内。
（3）反应Ⅱ中加入NaNO2的目的是__________________。
（4）碱式硫酸铁溶于水后生成的Fe（OH）2+离子可部分水解生成Fe2（OH）42+聚合离子，该水解反应的离子方程式为_________________。
（5）在医药上常用硫酸亚铁与硫酸、硝酸的混合液反应制备碱式硫酸铁。根据我国质量标准，产品中不得含有Fe2+及NO3－。为检验所得产品中是否含有Fe2+，应使用的试剂为_______________。
A．氯水 B．KSCN溶液 C．酸性KMnO4溶液 D．NaOH溶液
（6）为测定含Fe2+和Fe3+溶液中铁元素的总含量，实验操作如下：准确量取20．00mL溶液于带塞锥形瓶中，加入足量H2O2，调节pH＜2，加热除去过量H2O2；加入过量KI充分反应后，再用 0．1000mol/L Na2S2O3标准溶液滴定至终点，消耗标准溶液20．00mL。
已知：2Fe3++2I-═2Fe2++I2 I2+2S2O32－═2I-+S4O62-
则溶液中铁元素总含量为g/L。若滴定前溶液中H2O2没除尽，所测定的铁元素的含量将会____________（填“偏高”“偏低”“不变”）。
以下是25℃时几种难溶电解质的溶解度：
| 难溶电解质 |
Mg(OH)2 |
Cu(OH)2 |
Fe(OH)2 |
Fe(OH)3 |
| 溶解度/g |
9×10－4 |
1.7×10－6 |
1.5×10－4 |
3.0×10－9 |
在无机化合物的提纯中，常利用难溶电解质的溶解平衡原理除去某些杂质离子。例如：
①为了除去氯化铵中的杂质Fe3＋，先将混合物溶于水，再加入一定量的试剂反应，过滤结晶即可；
②为了除去氯化镁晶体中的杂质Fe3＋，先将混合物溶于水，加入足量的氢氧化镁，充分反应，过滤结晶即可；
③为了除去硫酸铜晶体中的杂质Fe2＋，先将混合物溶于水，加入一定量的H2O2，将Fe2＋氧化成Fe3＋，调节溶液的pH＝4，过滤结晶即可。
请回答下列问题：
（1）上述三种除杂方案都能够达到很好的效果，Fe2＋、Fe3＋都被转化为_______（填化学式）而除去。
（2）①中加入的试剂应该选择_________为宜，其原因是_____________。
（3）②中除去Fe3＋所发生的离子方程式为__________________________。
（4）下列与方案③相关的叙述中，正确的是__________________（填字母，多选不得分，少选得1分）。
A．H2O2是绿色氧化剂，在氧化过程中不引进杂质、不产生污染
B．将Fe2＋氧化为Fe3＋的主要原因是Fe(OH)2沉淀比Fe(OH)3沉淀较难过滤
C．调节溶液pH＝4可选择的试剂是氢氧化铜或碱式碳酸铜
D．Cu2+可以大量存在于pH＝4的溶液中
E．在pH>4的溶液中Fe3＋一定不能大量存在
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