（1）25℃时，0.1 mol/L的HA溶液中c(H+)/c(OH-)＝1010。请回答下列问题：
①HA是 (填“强电解质”或“弱电解质”)。
②在加水稀释HA溶液的过程中，随着水量的增加而增大的是 (填字母)。
A．c(H+)/c(HA) B．c(HA)/(A-) C．c(H＋)与c(OH－)的乘积 D．c(OH－)
（2）已知：①CH4(g)＋H2O(g)＝CO(g)＋3H2(g) △H＝+206.2kJ·mol－1
②CH4(g)＋CO2(g)＝2CO(g)＋2H2(g) △H＝-247.4 kJ·mol－1
CH4(g)与H2O(g)反应生成CO2(g)和H2(g)的热化学方程式为 。
（3）下图是利用甲烷燃料电池电解50 mL 2 mol/L的氯化铜溶液的装置示意图：
请回答：
① 甲烷燃料电池的负极反应式为 。
② 当线路中有0.6mol电子通过时，B中阳极产物的质量为 g。
高铁酸钾（K2FeO4）是一种高效多功能水处理剂，具有极强的氧化性。
（1）已知：4FeO42-+10H2O 
4Fe(OH) 3+8OH-+3O2↑。K2FeO4在处理水的过程中所起的作用有 。
同浓度的高铁酸钾在pH为4.74、7.00、11.50的水溶液中最稳定的是pH= 的溶液。
（2）高铁酸钾有以下几种常见制备方法：
| 干法 |
Fe2O3、KNO3、KOH混合加热共熔生成紫红色高铁酸盐和KNO2等产物 |
| 湿法 |
强碱性介质中，Fe（NO3）3与NaClO反应生成紫红色高铁酸盐溶液 |
| 电解法 |
制备中间产物Na2FeO4，再与KOH溶液反应 |
①干法制备K2FeO4的反应中，氧化剂与还原剂的物质的量之比为____ 。
②湿法制备中，若Fe（NO3）3加入过量，在碱性介质中K2FeO4与Fe3+发生氧化还原反应生成K3FeO4，此反应的离子方程式：____ ________________。
③制备中间产物Na2FeO4，可采用的装置如图所示，则阳极的电极反应
式为 。
（3）比亚迪双模电动汽车使用高铁电池供电，其总反应为：
3Zn+2K2FeO4+8H2O 
3Zn（OH）2+2Fe（OH）3+4KOH
放电时负极材料为____ ，正极反应为：____ 。
（4） 25℃时，CaFeO4的Ksp=4.54×l0-9，若要使1000 L含有2.0×l0－4 mol·L-l K2FeO4的废水中的c（FeO42－）有沉淀产生，理论上至少加入Ca（OH）2的物质的量为____ mol。
氯化铁是常见的水处理剂，利用废铁屑可制备无水氯化铁，实验室制备氯化铁的装置如下图：（已知：废铁屑中的杂质不与盐酸反应）
（1）实验制备操作步骤如下：
Ⅰ.打开弹簧夹 （填“K1”或“K2”），关闭弹簧夹 （填“K1”或“K2”），并打开活塞a，缓慢滴加盐酸。
Ⅱ.当 时，关闭弹簧夹K1，打开弹簧夹K2，当A中溶液完全进入烧杯后关闭活塞a。
Ⅲ.将烧杯中溶液经过 操作后得到FeCl3·6H2O晶体。
Ⅳ.最后将FeCl3·6H2O晶体制成无水氯化铁。
（2）当盐酸与A中废铁屑接触后发生的化学反应方程式是： 。
（3）写出H2O2溶液中发生的反应的离子反应方程式： 。
（4）铁制品易生锈，采用电化学防腐的方式可以防止铁制品生锈，请利用石墨为辅助电极材料，完成铁制品防腐示意图，并做相应标注。
( 9分）对工业废水和生活污水进行处理是防止水体污染、改善水质的主要措施。
（1）含乙酸钠和对氯酚(
)的废水可以通过构成微生物电池除去，其原理如下图所示。
①B是电池的 极(填“正”或“负”)；②A极的电极反应式为 。
（2）电渗析法处理厨房垃圾发酵液，同时得到乳酸的原理如下图所示（图中“HA ”表示乳酸分子，A－表示乳酸根离子）。
①阳极的电极反应式为 ；
②简述浓缩室中得到浓乳酸的原理 ；
③电解过程中，采取一定的措施可控制阳极室的pH约为6~8 ，此时进人浓缩室的OH－可忽略不计。400 mL10g/L 乳酸溶液通电一段时间后，浓度上升为 145g/L(溶液体积变化忽略不计)，则阴极上产生的H2在标准状况下的体积约为 L(乳酸的摩尔质量为90g/ mol ）。
工业上利用某工厂的废渣(主要含CuO70%、MgFe2O420%，还含有少量FeO、NiO等氧化物)制取精铜和颜料铁红。流程如图所示。
回答下列问题：
（1）净化Ⅰ操作分为两步：
第一步是将溶液中少量的Fe2＋氧化；
第二步是控制溶液pH，使Fe3＋转化为Fe(OH)3沉淀。
①写出酸性条件下用H2O2氧化Fe2＋反应的离子方程式： 。
②25 ℃时，pH=3的溶液中，c(Fe3＋)=___________mol·L－1（已知25 ℃，Ksp[Fe( OH)3]=4.0×10－38）。
③净化Ⅰ中第二步可选用CuO实现转化，用化学平衡移动原理说明其原因：
。
（2）用净化II所得的金属为电极进行电解得精铜，请写出阴极所发生的电极反应式：______________________________。
（3）为准确测定酸浸液中Fe2＋的物质的量浓度以确定H2O2的用量，测定步骤如下：
①取出25.00mL酸浸液，配制成250.0mL溶液。
②滴定：准确量取25.00mL所配溶液于锥形瓶中，将0.2000mol/LKMnO4溶液装入
（填仪器名称），进行滴定，记录数据，重复滴定3次，平均消耗KMnO4溶液V mL。(反应离子方程式：5Fe2++MnO
+10H+=5Fe3++Mn2++5H2O)
③计算酸浸液中Fe2+的物质的量浓度= mol/L （只列出算式，不做运算）。
I．将一定量NO2和N2O4的混合气体通入体积为1L的恒温密闭容器中，各物质浓度随时间变化的关系如图1所示。
请回答：
（1）下列选项中不能说明该反应已达到平衡状态的是 (填选项字母)。
| A．容器内混合气体的压强不随时间变化而改变 |
| B．容器内混合气体的密度不随时间变化而改变 |
| C．容器内混合气体的颜色不随时间变化而改变 |
| D．容器内混合气体的平均相对分子质量不随时间变化而改变 |
（2）反应进行到10 min时，共吸收热量11.38 kJ，则该反应的热化学方程式为
；
（3）计算该反应的平衡常数K= 。
（4）反应进行到20 min时，再向容器内充入一定量NO2，10min后达到新的平衡，此
时测得c(NO2)="0.9" mol／L。
第一次平衡时混合气体中NO2的体积分数为w1，达到新平衡后混合气体中NO2的体积分数为w2，则w1 w2 (填“>”、“=”或“<”)；
请在图2中画出20 min后各物质的浓度随时间变化的曲线(曲线上必须标出“X”和
“Y”)。
II．（1）海水中锂元素储量非常丰富，从海水中提取锂的研究极具潜力。锂是制造化学
电源的重要原料。如LiFePO4电池中某电极的工作原理如下图所示：
该电池的电解质为能传导Li+的固体材料。放电时该电极是电池的 极（填“正”或“负”），该电极反应式为 。
（2）用此电池电解含有0.1 mol/L CuSO4和0.1 mol/L NaCl的混合溶液100 mL，假如电路中转移了0.02 mol e－，且电解池的电极均为惰性电极，阳极产生的气体在标准状况下的体积是__________L.
工业上利用CO和水蒸气在一定条件下发生反应制取氢气：
①CO(g)＋H2O(g) 
CO2(g)＋H2(g) △H＝－41 kJ/mol
某小组研究在相同温度下该反应过程中的能量变化。他们分别在体积均为V L的两个恒温恒容密闭容器中加入一定量的反应物，使其在相同温度下发生反应。相关数据如下：
| 容器编号 |
起始时各物质物质的量/mol |
达到平衡的时间/min |
达平衡时体系能量的变化/kJ |
||||
| CO |
H2O |
CO2 |
H2 |
||||
| ① |
1 |
4 |
0 |
0 |
t1 |
放出热量：32.8 kJ |
|
| ② |
2 |
8 |
0 |
0 |
t2 |
放出热量：Q |
|
（1）该反应过程中，反应物分子化学键断裂时所吸收的总能量 （填“大于”、“小于”或“等于”）生成物分子化学键形成时所释放的总能量。
（2）容器①中反应达平衡时，CO的转化率为 %。
（3）计算容器②中反应的平衡常数K= 。
（4）下列叙述正确的是 （填字母序号）。
A．平衡时，两容器中H2的体积分数相等
B．容器②中反应达平衡状态时，Q > 65.6 kJ
C．反应开始时，两容器中反应的化学反应速率相等
D．容器①中，化学反应速率为：
（5）已知：②2H2 (g) + O2 (g) = 2H2O (g) ΔH＝－484 kJ/mol，写出CO完全燃烧生成CO2的热化学方程式： 。
（6）容器①中反应进行到t min时，测得混合气体中CO2的物质的量为0.6 mol。若用200 mL 5 mol/L的NaOH溶液将其完全吸收，反应的离子方程式为（用一个离子方程式表示） 。
（7）研究发现，可以用石墨作阳极、钛网作阴极、熔融CaF2-CaO作电解质，利用图中所示装置获得金属钙，并以钙为还原剂，还原二氧化钛制备金属钛。
①写出阳极所发生反应的电极反应式： 。
②在制备金属钛前后，CaO的总量不变，其原因是（请结合反应式解释） 。
化学在环境保护中起着十分重要的作用。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，H2能将NO
还原为N2。25℃时，反应进行10 min，溶液的pH由7变为12（常温下）。
【 已知：pH=-lgc(H+),常温下，水溶液中c(H+)×c(OH-)=10-14 】
①N2的结构式为________。
②请补充离子方程式，并进行配平：上述反应离子方程式为(配平为1不省略)
（ ）NO＋（ ）H2催化剂 （ ）N2＋（ ）H2O＋（ ）__________，
其平均反应速率v(NO)= mol·L－1·min－1。
（2）电化学降解NO的原理如图所示。
①电源正极为________(填“A”或“B”)，
阴极反应式为 。
②若电解过程中转移了2 mol电子，则膜两侧电解液的质量变化差(Δm左－Δm右)为________g。
某同学模拟工业“折点加氯法”处理氨氮废水的原理，进行如下研究。
| 装置（气密性良好，试剂已添加） |
操作 |
现象 |
 |
打开分液漏斗活塞，逐滴加入浓氨水 |
ⅰ．C中气体颜色变浅 ⅱ．稍后，C中出现白烟并逐渐增多 |
（1）浓氨水分解可以制氨气，写出A中反应的化学方程式是 。从平衡移动 的角度分析NaOH固体在氨水分解中的作用 。
（2）现象ⅰ，C中发生的反应为：2NH3(g)＋3Cl2(g)＝ N2(g)＋6HCl(g) H=—456 kJ·mol-1
已知：
①NH3的电子式是 。
②断开1mol H－N键与断开1molH－Cl键所需能量相差约为 ，
（3）现象ⅱ中产生白烟的化学方程式是 。
（4）为避免生成白烟，该学生设计了下图装置以完成Cl2和NH3的反应。
若该装置能实现设计目标，则①石墨b电极上发生的是 反应（填“氧化”或“还原”）
②写出石墨a电极的电极反应式： 。
以食盐为原料进行生产并综合利用的某些过程如下图所示。
除去粗盐中的
、
和
离子，加入下列沉淀剂的顺序是（填序号）_____________ 。
A． 
B． 
C． 
（2）将滤液的
调至酸性除去的离子有___________________。
（3）人们习惯上把电解饱和食盐水的工业叫做氯碱工业。下图表示电解饱和NaCl溶液的装置，X、Y是石墨棒。实验开始时，在两边同时各滴入几滴酚酞溶液，请回答以下问题：X极上的电极反应式是_____，在X极附近观察到的现象是________________；Y电极上的电极反应式是______，检验该电极反应产物的方法是_______________ 。电解
溶液的离子方程式是_____________________。
（4）若向分离出
晶体后的母液中加入过量生石灰，则可获得一种可以循环使用的气体，其化学式是 _____________________ 。
（5）某同学设计一个燃料电池（如下图所示），目的是探究氯碱工业原理和粗铜的精炼原理，其中乙装置中X为阳离子交换膜。
根据要求回答相关问题：
①通入氢气的电极为 （填“正极”或“负极”），负极的电极反应式为 。
②石墨电极为 （填“阳极”或“阴极”），反应一段时间后，在乙装置中滴入酚酞溶液，_ 区（填“铁极”或“石墨极”）的溶液先变红。
③如果粗铜中含有锌、银等杂质，丙装置中反应一段时间，硫酸铜溶液浓度将 ，填“增大”“减 小”或“不变”）。精铜电极上的电极反应式为______________。
④若在标准状况下，有224m L氧气参加反应，则乙装置中铁电极上生成的气体在标况下体积为 ；丙装置中阴极析出铜的质量为 。
如图所示3套实验装置，分别回答下列问题。
（1）装置1中的Cu是 极（填“正”或“负”），该装置发生的总反应的离子方程式为 。
（2）装置2中甲烧杯盛放100 mL 0.2 mol/L的NaCl溶液，乙烧杯盛放100 mL 0.5 mol/L的CuSO4溶液。反应一段时间后，停止通电。向甲烧杯中滴入几滴酚酞，观察到右边石墨电极附近首先变红，左边石墨电极附近无明显现象。
① 电源的M端为 极
② 乙烧杯中电解反应的离子方程式 。
（3）可用阳离子交换膜法电解饱和食盐水制NaOH，其工作原理装置3所示。
①请写出A、B两处物质的名称：A___________________B____________________
②请写出电解食盐水的离子方程式__________________________________________
（6分)ZnMnO2干电池应用广泛，其电解质溶液是ZnCl2NH4Cl混合溶液。
（1）该电池的负极材料是________。电池工作时，电子流向________(填“正极”或 负 )。
（2）若ZnCl2NH4Cl混合溶液中含有杂质Cu2＋，会加速某电极的腐蚀，其主要原因是____________。
欲除去Cu2＋，最好选用下列试剂中的________(填代号)。
| A．NaOH | B．Zn | C．Fe | D．NH3·H2O |
（3）MnO2的生产方法之一是以石墨为电极，电解酸化的MnSO4溶液。阴极的电极反应式是________________。若电解电路中通过2 mol电子，MnO2的理论产量为________g。
下图是某研究性学习小组设计的对一种废旧合金的各成分（含有Cu、Fe、Si 三种成分）进行分离、回收再利用的工业流程，通过该流程将各成分转化为常用的单质及化合物。
已知：298K时，Ksp[Cu(OH)2]=2.2×10-20， Ksp[Fe(OH)3]=4.0×10-38，Ksp[Mn(OH)2] =1.9×10-13。
根据上面流程回答有关问题：
（1）操作Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ指的是 。
（2）过量的还原剂应是 。
（3）①向溶液b中加入酸性KMnO4溶液发生反应的离子方程式为
。
②若用X mol/L KMnO4溶液处理溶液b，当恰好将溶液中的阳离子完全氧化时消耗KMnO4溶液YmL，则最后所得红棕色固体C的质量为 g（用含X、Y的代数式表示）。
（4）常温下,若溶液c中所含的金属阳离子浓度相等，向溶液c中逐滴加入KOH溶液，则三种金属阳离子沉淀的先后顺序为： ﹥ ﹥ 。(填金属阳离子)
（5）最后一步电解若用惰性电极电解一段时间后，析出固体B的质量为Z g，同时测得阴阳两极收集到的气体体积相等，则标况下阳极生成的最后一种气体体积为 L（用含Z的代数式表示）；阳极产生的最后一种气体的反应式为 。
(10分)电解原理和原电池原理是电化学的两个重要内容。某兴趣小组做如下探究实验：
Ⅰ．（1）如图为某实验小组依据氧化还原反应：(用离子方程式表示)_______________________________设计的原电池装置，反应前，电极质量相等，一段时间后，两电极质量相差12 g，导线中通过________mol电子。
（2）其他条件不变，若将CuCl2溶液换为NH4Cl溶液，石墨电极反应式为________________________，这是由于NH4Cl溶液显________(填“酸性”“碱性”或“中性”)，用离子方程式表示溶液显此性的原因____________________________________________。
（3）如图其他条件不变，若将盐桥换成弯铜导线与石墨相连成n型，则乙装置中石墨（1）为________极(填正、负、阴、阳)，乙装置中与铜线相连石墨电极上发生的反应式为_________________________________。
Ⅱ．如右图所示装置，通电5 min后，第③极增重2．16 g，同时在A池中收集到标准状况下的气体224 mL。
请完成下列问题：
①第②极上生成的物质为________mol。
②写出第①极上发生反应的电极反应式_________________________。
③设A池中原混合液的体积为200 mL，则通电前A池原混合液中Cu2＋的浓度为________ mol/L。
二氧化氯（ClO2）为一种黄绿色气体，是国际上公认的高效、广谱、快速、安全的杀菌消毒剂。
（1）工业上制备ClO2的反应原理常采用：2NaClO3+4HCl＝2ClO2↑+Cl2↑+2H2O+2NaCl。
①浓盐酸在反应中显示出来的性质是_____（填序号）。
| A．只有还原性 | B．还原性和酸性 | C．只有氧化性 | D．氧化性和酸性 |
②若上述反应中产生0.1mol ClO2，则转移电子的物质的量为_________0.1
mol。
（2）目前已开发出用电解法制取ClO2的新工艺。
①右图示意用石墨做电极，在一定条件下电解饱和食盐水制取ClO2。写出阳极产生ClO2的电极反应式 。
②电解一段时间，当阴极产生的气体体积为112 mL(标准状况)时，停止电解。通过阳离子交换膜的阳离子的物质的量为_________mol；用平衡移动原理解释阴极区pH增大的原因________________。
（3）ClO2对污水中Fe2+、Mn2+、S2–和CN–等有明显的去除效果。某工厂污水中含CN– a mg/L，现用ClO2将CN–氧化，只生成两种气体，其离子反应方程式为 ；处理100 m3这种污水，至少需要ClO2 _______ mol。
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