(14分)亚磷酸（H3PO3）是二元酸，H3PO3溶液存在电离平衡：H3PO3
H++ H2PO3－。亚磷酸与足量NaOH溶液反应，生和Na2HPO3。
（1）①写出亚磷酸与少量NaOH溶液反应的离子方程式 。
②根据亚磷酸（H3PO3）的性质可推测Na2HPO3稀溶液的pH 7（填“>”、“<”或“=”）。
③某温度下，0.1000 mol·L－1的H3PO3溶液中c (H+)＝2.5×10－2mol·L－1，除OH—之外其他离子的浓度由大到小的顺序是 ，该温度下H3PO3电离平衡的平衡常数K= 。（H3PO3第二步电离忽略不计，结果保留两位有效数字）
（2）亚磷酸具有强还原性，可使碘水褪色，该反应的化学方程式 。
（3）电解Na2HPO3溶液也可得到亚磷酸，装置示意图如下：
说明：阳膜只允许阳离子通过，阴膜只允许阴离子通过。
①阴极的电极反应式为 。
②产品室中生成亚磷酸的离子方程式为 。
电渗析法是指在外加电场作用下，利用阴离子交换膜和阳离子交换膜的选择透过性，使部分离子透过离子交换膜而迁移到另一部分水中，从而使一部分水淡化而另一部分水浓缩的过程。下图是利用电渗析法从海水中获得淡水的原理图，已知海水中含Na＋、Cl－、Ca2＋、Mg2＋、SO等离子，电极为石墨电极。
下列有关描述错误的是
| A．阳离子交换膜是A，不是B |
| B．通电后阳极区的电极反应式：2Cl－－2e－=Cl2↑ |
| C．工业上阴极使用铁丝网代替石墨碳棒，增大反应接触面 |
| D．阴极区的现象是电极上产生无色气体，溶液中出现少量白色沉淀 |
开发氢能是实现社会可持续发展的需要。下图是以含H2S杂质的天然气为原料制取氢气的流程图。
回答下列问题：
（1）反应②的化学方程式为 。
（2）反应④的离子方程式为 。
（3）步骤③中制氢气的原理如下：
Ⅰ：CH4(g)＋H2O(g)
CO(g)＋3H2(g) ΔH＝＋206.4 kJ·mol－1
Ⅱ：CO(g)＋H2O(g) CO2(g)＋H2(g) ΔH＝－41.2 kJ·mol－1
①对于反应Ⅰ，一定可以提高平衡体系中H2的百分含量，又能加快反应速率的措施是 （填字母代号）。
a．升高温度 b．增大水蒸气浓度 c．加入催化剂 d．降低压强
②利用反应Ⅱ，将CO进一步转化，可提高H2的产量。若1.00 mol CO和H2的混合气体（CO的体积分数为20%）与H2O反应，得到1.18 mol CO、CO2和H2的混合气体，则CO的转化率为 。
③若该天然气中硫化氢的体积分数为5%，且甲烷与水蒸气反应转化成二氧化碳和氢气的总转化率为80%，则通过上述流程1.00 m3天然气理论上可制得氢气 m3（同温同压条件下）。
（4）一定条件下，如图所示装置可实现有机物的电化学储氢（生成的有机物为气体，忽略其他有机物）。
①生成目标产物的电极反应式为 。
②该储氢装置的电流效率为η＝ 。（η＝ 
×100%，计算结果保留小数点后1位）
(9分)下图是一套电解装置，两U型管中均盛有50.0 mL电解质溶液，a、b、c、d为 Pt电极。通电一段时间，d电极上析出金属Ag 2.16 g，没有气体产生。同时在b、c两极收集到标准状况下相同体积的气体。请回答：
（1）c为______极，写出c电极上的电极反应式：_______________，c极收集到的气体体积在标准状况下为___________L。
（2）b为______极，写出b电极上的电极反应式：开始时是____________、后来_______________。
（3）原CuCl2溶液中溶质的物质的量浓度为___________mol/L。
研究NO2、SO2、CO等大气污染气体的处理具有重要意义。
（1）已知：2SO2(g)+O2(g)
2SO3(g) ΔH= -196.6kJ·mol-1
2NO(g)+O2(g)2NO2(g) ΔH= -113.0kJ·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2∶1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1molSO3的同时生成1mol NO |
测得上述反应达平衡时NO2与SO2的体积比为5∶1，则平衡常数K= 。
（2）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图（2）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： 。
（3）依据燃烧的反应原理，合成的甲醇可以设计如图（3）所示的原电池装置。
①该电池工作时，OH-向 极移动（填“正”或“负”）。
②该电池正极的电极反应式为 。
铅蓄电池是常用的化学电源，其电极材料分别是Pb和PbO2，电解液为稀硫酸。放电时，该电池总反应式为：Pb＋PbO2＋2H2SO4
2PbSO4＋2H2O。请根据上述情况判断：
（1）该蓄电池的负极材料是_________，放电时发生_________（填“氧化”或“还原”）反应。
（2）该蓄电池放电时，电解质溶液的酸性_________（填“增大”、“减小”或“不变”），电解质溶液中阴离子移向_________（填“正”或“负”）极。
（3）已知硫酸铅为不溶于水的白色固体，生成时附着在电极上。试写出该电池放电时，正极的电极反应_______________________________________（用离子方程式表示）。
（4）氢氧燃料电池具有启动快、效率高等优点，其能量密度高于铅蓄电池。若电解质为KOH溶液，则氢氧燃料电池的负极反应式为____________________。该电池工作时，外电路每流过1×103 mol e－，消耗标况下氧气_________m3。
合成氨反应是化学上最重要的反应：
（1）合成氨原料气中的氢气可利用天然气(主要成分为CH4)在高温、催化剂作用下与水蒸气反应制得，反应中每生成2 mol CO2吸收316kJ热量，该反应的热化学方程式是_______________________，该方法制得的原料气中主要杂质是CO2，若用K2CO3溶液吸收，该反应的离子方程式是________________。
（2）已知N2(g)＋3H2(g)
2NH3(g) ΔH<0。下图是当反应器中按n(N2)∶n(H2)＝1∶3投料后，在200 ℃、400 ℃、600 ℃下，反应达到平衡时，混合物中NH3的物质的量分数随压强的变化曲线。
①曲线a对应的温度是________。
②关于工业合成氨的反应，下列叙述正确的是________(填序号)
| A．上图中M、N、Q点平衡常数K的大小关系为K(M)＝K(Q) ＞K(N) |
| B．加催化剂能加快反应速率但H2的平衡转化率不变 |
| C．相同压强下，投料相同，达到平衡消耗时间关系为c>b>a |
| D．由曲线a可知，当压强增加到100 MPa以上，NH3的物质的量分数可达到100% |
③N点时c(NH3)＝0.2 mol·L－1，N点的化学平衡常数K＝_________________(精确到小数点后两位)。
（3）合成氨工业中含氨废水的处理方法之一是电化学氧化法，将含氨的碱性废水通入电解系统后，在阳极上氨被氧化成氮气而脱除，阳极的电极反应式为______________________。
（4）NH3可以处理NO2的污染，方程式如下： NO2＋ NH3
N2＋ H2O（未配平）当转移0.6 mol电子时，消耗的NO2在标准状况下是 L。
I.下图为相互串联的三个装置，试回答：
（1）若利用乙池在铁片上镀银，则B是_________（填电极材料），电极反应式是_________；应选用的电解质溶液是_____________。
（2）若利用乙池进行粗铜的电解精炼，则________极（填“A”或“B”）是粗铜，若粗铜中还含有Au、Ag、Fe，它们在电解槽中的存在形式和位置为_____________________。
（3）丙池滴入少量酚酞试液，电解一段时间___________（填“C”或“Fe”）极附近呈红色。
（4）写出甲池负极的电极反应式：________________________________。若甲池消耗3.2gCH3OH气体，则丙池中阳极上放出的气体物质的量为______________。
II.（5）请利用反应Fe +2Fe3+= 3Fe2+设计原电池。
设计要求：①该装置尽可能提高化学能转化为电能的效率；
②材料及电解质溶液自选，在图中做必要标注；
③画出电子的转移方向。
如下图所示：
（1）a电极是_________（填“阴极”或“阳极”），b电极是_________（填“阴极”或“阳极”）。
（2）当电解NaCl溶液时：
①a电极的电极反应为________________，该反应是_______(填“氧化”或“还原”)反应；
②b电极的电极反应为______________，该反应是_________(填“氧化”或“还原”)反应。
（3）当电解精炼铜时：
①a电极是__________（填“粗铜”或“纯铜”），其电极反应为__________________________；
②b电极是__________（填“粗铜”或“纯铜”），其电极反应为__________________________。
H2O2是一种常用绿色氧化剂，在化学研究中应用广泛。
（1）空气阴极法电解制备H2O2的装置如下图所示，主要原理是在碱性电解质溶液中，通过利用空气中氧气在阴极还原得到H2O2和稀碱的混合物。试回答：
①直流电源的a极名称是 。
②阴极电极反应式为 。
③1979年，科学家们用CO、O2和水在三苯膦钯的催化下室温制得了H2O2。相对于电解法，该方法具有的优点是安全、 。
（2）Fe3+对H2O2的分解具有催化作用。利用图(a)和(b)中的信息，按图(c)装置（连通的A、B瓶中已充有NO2气体）进行实验。可观察到B瓶中气体颜色比A瓶中的 （填“深”或“浅”），其原因是 。
（3）用H2O2和H2SO4的混合溶液可溶解印刷电路板金属粉末中的铜。反应的离子方程式是 ，控制其它条件相同，印刷电路板的金属粉末用10%H2O2 和3.0mol·L－1H2SO4溶液处理，测得不同温度下铜的平均溶解速率（见下表）
| 温度（℃） |
20 |
30 |
40 |
50 |
60 |
70 |
80 |
| Cu的平均溶解速率 （×10－3mol·min－1） |
7.34 |
8.01 |
9.25 |
7.98 |
7.24 |
6.73 |
5.76 |
当温度高于40℃时，铜的平均溶解速率随着反应温度的升高而下降，其主要原因是 。
铜、铁及其化合物在工业、农业、科技和日常生活中有广泛应用。
（1）工业上利用辉铜矿（主要成分是Cu2S）冶炼铜。为了测定辉铜矿样品的纯度，用酸性高锰酸钾溶液反应(已知1 molCu2S失去10mol的电子)，写出该反应的离子方程式 。
（2）工业上利用废铜屑、废酸（含硝酸、硫酸）为主要原料制备硫酸铜晶体。某含有c(HNO3)="2" mol·L—1，c(H2SO4)="4" mol·L—1的废酸混合液100 mL（不含其它酸或氧化剂），最多能制备硫酸铜晶体（CuSO4·5H2O）的质量为 。
（3）现有一块含有铜绿的铜片（假设不含其它杂质）在空气中灼烧至完全反应，经测定，反应前后固体的质量相同。（已知：金属生锈率=
）
①上述铜片中铜的生锈率为 （结果保留2位有效数字）
②固态铜与适量氧气反应，能量变化如下图所示，写出固态铜与氧气反应生成1 mol固态氧化亚铜的热化学方程式 。
（4）高铁酸盐在能源环保等领域有广泛用途，如高铁酸钾(K2FeO4) 因有强氧化性，能杀菌消毒，产生Fe(OH)3有吸附性，是一种新型净水剂，用如下图所示的装置可以制取少量的高铁酸钾。
（已知爱迪生蓄电池的反应式为：
）
①爱迪生蓄电池的负极材料是
②写出制取高铁酸钾阳极的电极反应式
③当生成19.8g的K2FeO4时，隔膜两侧电解液的质量变化差(△m右一△m左)为_ g。
工业电解饱和食盐水模拟装置的结构如图所示：
（1）写出电解饱和食盐水的化学方程式 ，该工业称为 工业
（2）实际生产中使用的盐往往含有一些杂质，在电解食盐水之前，需要提纯食盐水。为了除去粗盐中的Ca2+、Mg2+、SO42－及泥沙，可将粗盐溶于水，然后进行下列五项操作，正确的操作顺序是
①过滤 ②加过量的NaOH溶液 ③加适量的盐酸 ④加过量的Na2CO3溶液 ⑤加过量的BaCl2溶液
| A．①④②⑤③ | B．④①②⑤③ | C．②⑤④①③ | D．⑤②④③① |
（3）在该装置中写出装NaOH溶液试管中所发生的化学反应方程式（并用双线桥表示电子的转移的方向和数目） 。
(12分)某化学研究性小组采用如下装置(夹持和加热仪器已略去)电解饱和食盐水一段时间，并通过实验测定产物的量来判断饱和食盐水的电解率。饱和食盐水的电解率=（电解的氯化钠质量/总的氯化钠质量)×100%
甲方案：利用甲、乙装置测定饱和食盐水的电解率
（1）若饱和食盐水中滴有酚酞，则电解过程中甲装置中的实验现象： 。
（2）若洗气瓶a中盛放的为足量的氢氧化钠溶液，通过测定洗气瓶a在电解前后的质量变化来计算饱和食盐水的电解率，则正确的连接顺序为 连________（填A、B、C、D、E等导管口），则洗气瓶a中发生反应的离子方程式为 。
乙方案：利用甲、丙装置测定饱和食盐水的电解率
（3）对于乙方案，有同学提出有两种方法都可测得饱和食盐水的电解率
Ⅰ．通过测定硬质玻璃管中氧化铜固体前后质量差来计算饱和食盐水的电解率
Ⅱ．通过测定丙装置中除硬质玻璃管外的某装置前后质量差来计算饱和食盐水的电解率
①一同学认为可以在乙方案方法Ⅱ中的装置中添加一干燥装置防止外界空气中的水蒸气的干扰，则该干燥装置应与 口连接
a．A b．B c．D d．E
②另一同学认为乙方案的方法Ⅰ、Ⅱ测得的实验结论都不正确，你是否同意？请说明理由 。
丙方案：只利用甲装置测定饱和食盐水的电解率。
（4）若电解150mL饱和食盐水一段时间，测得溶液的为pH为14，求饱和食盐水的电解率 （假设电解前后溶液体积不变，饱和食盐水密度约为1．33 g/mL，溶解度为33．0g）。
（5）若往该电解后所得溶液中通入二氧化碳气体2．24L(标准状况)，则所得溶液中各离子浓度大小关系为： 。
铬是用途广泛的金属元素，但在生产过程中易产生有害的含铬工业废水。
（1）还原沉淀法是处理含Cr2O72—和CrO42—工业废水的一种常用方法，其工艺流程为：
其中第I步存在平衡：2CrO42—(黄色)+2H+
Cr2O72— (橙色)+H2O
①若平衡体系的pH=2，该溶液显 色。
②根据2CrO42—+2H+Cr2O72— +H2O，设计下图装置（均为惰性电极）电解Na2CrO4溶液制取Na2Cr2O7。Na2Cr2O7中铬元素的化合价为 ，图中右侧电极连接电源的 极，其电极反应式为 。
③第Ⅱ步反应的离子方程式： ，向Ⅱ反应后的溶液加一定量NaOH，若溶液中c(Fe3+)=2.0×10—12mol·L—1，则溶液中c(Cr3+)= mol·L—1。（已知Ksp[Fe(OH)3]=4.0×10—38，Ksp[Cr(OH)3]=6.0x10—31）。
（2）CrO3具有强氧化性，遇到有机物（如酒精）时，猛烈反应以至着火。若该过程中乙醇被氧化成乙酸，CrO3被还原成绿色的Cr2(SO4)3。完成该反应的化学方程式：
（3）CrO3的热稳定性较差，加热时逐步分解，其固体残留率随温度的变化如图所示。B点时剩余固体的成分是 （填化学式）。
(15分)目前，“低碳经济”备受关注，CO2的产生及有效开发利用成为科学家研究的重要课题。
（1）向浓CaCl2溶液中通入NH3和CO2,可以制得纳米级碳酸钙(粒子直径在1〜10nm之间)。
①向浓CaCl2溶液中通入NH3和CO2气体制纳米级碳酸钙时，应先通入NH3，后通 入CO2。制备纳米级碳酸钙的离子方程式为______________
②判断产品中是否含有纳米级碳酸钙的实验方法为_____________。
（2）—定条件下，C(s)和H2O(g)反应，能生成CO2(g)和H2(g)。将C(s)和H2O(g)分别加入甲、乙两个密闭容器中，发生反应：C(s)+2H2O(g)
CO2(g)+2H2(g)，其相关数据如下表所示：
①T10C时，该反应的平衡常数K=_______
②乙容器中，当反应进行到1．5min时，H20(g)的物质的量浓度_______ (填选项字母）。
A．=0．8 mol/L B．-1．4 mol/L
C．<1．4 mol/L D．>1．4 mol/L
③丙容器的容积为1L，t20C时，起始充入a mol C02和bmol H2(g)，反应达到平衡时，测得CO2的转化率大于H2的转化率，则
的值需满足的条件为______________;
④丁容器的容积为1L，T10C时，按下列配比充入C(s)、H2O(g)、CO2(g)和H2(g)，达到平衡时各气体的体积分数与甲容器完全相同的是_______(填选项字母）。
A．0.6 mol、1.0 mol、0.5 mol、1.0 mol
B．0.6 mol、2.0 mol、O mol、O mol
C．1.0 mol、2.0 mol、1.0 mol、2.0 mol
D．0.25 mol、0.5 mol、0.75 mol、1.5 mol
（3）CO2在一定条件下可转化为甲醚(CH3OCH3)。用甲醚燃料电池做电源，用惰性电极电解饱和K2SO4溶液可制取H2SO4和KOH，实验装置如下图所示：
①甲醚燃料电池的负极反应式为________
②A口导出的物质为_____________________(填化学式)。
③若燃料电池通入CH3OCH3(g)的速率为0．1mol/min-1 ,2 min时，理论上C口收集到标准状况下气体的体积为______________
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