铁及其化合物在生活、生产中有广泛应用。请回答下列问题：
（1）黄铁矿（主要成分为FeS2）是生产硫酸的冶炼钢铁的重要原料。高温下可发生反应：其中一个反应为：3FeS2+8O2
6SO2+Fe3O4，该过程若有1.5mol FeS2参加反应，则反应过程中转移_____ mol电子；
（2）氯化铝溶液显酸性，原因是_________________________（用离子方程式稀释）；
（3）人工肾脏可采用间接电化学方法除去代谢产物中的尿素（CO(NH2)2；它易被氧化），原理如下图所示。
①电源的负极为_________（填“A”或“B”）。
②阳极室中发生的反应依次为_________、_________。
③电解结束后，阴极室溶液的pH与电解前相比将_________；若阴极共收集到气体6.72L（标准状况），则除去的尿素为________ g（忽略气体的溶解）。
（4）为了减少CO对大气的污染，某研究性学习小组拟研究利用CO和H2O反应转化为绿色能源H2。已知：2CO（g）+O2（g）═2CO2（g）△H=-566.0kJ•moL-1
2H2（g）+O2（g）═2H2O（g）△H=-483.6kJ•moL-1
H2O（g）═H2O（l）△H=-44.0kJ•moL-1
写出CO和H2O（g）作用生成CO2和H2的热化学方程式：_________。
（1）在一定温度下，向1L体积固定的密闭容器中加入1molA（g），发生反应2A（g）
B（g）+C（g），B的物质的量随时间的变化如图所示。0—2min内的平均反应速率v(A)= . 相同温度下，若开始加入A（g）的物质的量是原来的2倍，则平衡时 是原来的2倍。
a.平衡常数 b.A的平衡浓度 c.达到平衡的时间
d.平衡时B的体积分数 e.平衡时混合气体的密度
f .平衡时混合气体的平均摩尔质量
（2）实验室用Zn和稀硫酸制取H2，反应时溶液中水的电离平衡 移动（填“向左”“向右”或“不”）；若加入少量下列试剂中的 ，产生H2的速率
将增大。
a.NaNO3 b.CuSO4 c.Na2SO4 d.NaHSO3 e. CH3COOH f.FeSO4
（3）用惰性电极电解Cu(NO3)2溶液一段时间后，加入a mol 的Cu(OH)2可使溶液恢复原状，则电解过程中转移的电子数目为_____________
（4）氯化铁溶液常作印刷电路铜板的腐蚀剂，得 到含有Cu2+等的废液，有人提出可以利用如右图的装置从得到的废液中提炼金属铜。该过程中甲池负极的电极反应式是 ，若乙池中装入废液500mL，当阴极增重3.2g时，停止通电，此时阳极产生气体的体积（标准状况）为 （假设气体全部逸出）。
电解原理在化学工业中有着广泛的应用。现将你设计的原电池通过导线与右图中电解池相连，其中，a为电解液，X和Y是两块电极板，则：
（1）若X、Y依次为铜和铁，a仍为CuSO4溶液，且反应过程中未生成Fe3+，则Y极的电极反应式为
（2）若用此装置电解精炼铜， 做阳极，电解液CuSO4的浓度 (填“增大”、“减小”或“不变”)。
（3）PbO2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。阳极发生反应的电极反应式为 ；若电解液中不加入Cu(NO3)2，阴极发生的电极反应式为 。
（4）如图：A、B、C三个烧杯中分别盛有相同物质的量浓度的稀硫酸。
比较A、B、C中铁被腐蚀的速率，由快到慢的顺序为 （填字母序号）。
如图，用惰性电极电解由四种都为元素周期表原子序数前10号元素组成的A溶液，在两电极区域分别得到B、C、D、E四种气体。它们之间在一定条件下反应流程如图所示。其中F、D中原子核外电子总数相等，E是常见的导致温室效应的气体。常温下，在F中先通足量E气体，再通足量D气体，生成一种与A元素组成相同的物质G。上述反应流程没有其他物质参与。
（1）写出G中的化学键类型 ，E的电子式 。
（2）写出上述反应流程中生成A的离子反应方程式 。
（3）写出D在纯净C中燃烧的化学反应方程式 。
（4）通常情况下，D极易溶于F中，其原因 。
（5）往G的饱和溶液中通入E也能制得A，写出该反应的化学方程式 。
（6）写出该题中电解A溶液反应的总离子方程式 。
I．X、Y、Z、M、N为短周期的五种主族元素，其中X、Z同主族，Y、Z同周期，M与X，Y既不同族，也不同周期。X原子最外层电子数是核外电子层数的三倍，Y的最高化合价与其最低化合价的代数和等于6。N是短周期主族元素中原子半径最大的非金属元素。
（1）请写出M的元素符号： ____________，Z的原子结构示意图： ____________。M与X两元素可形成两种液态化合物，其化学式分别为 。
（2）请写出N元素在周期表中的位置 ；与N同族的短周期元素L，其最高价氧化物的电子式为 。
（3）Y与Z相比，非金属性较强的元素是___，（填元素符号）可以证明该结论的实验事实是 。
II．下列转化关系中，X、Y是生活中用途广泛的两种金属单质，A、B是氧化物，A为红棕色固体，C、D、E是中学常见的三种化合物。分析转化关系回答问题。
（1）请写出反应①的化学方程式：________________________________。
（2）由D到E的离子方程式_________________________________。
（3）若试剂a是NaOH溶液，写出单质X与NaOH溶液反应的离子方程式 。
（4）若试剂b是H2SO4，工业上用E、H2SO4和NaNO2为原料制取高效净水剂Y(OH)SO4，已知还原产物为NO，则该反应的化学方程式是________________________________。
（5）工业上电解熔融的B制取X时，若阳极产生的气体在标准状况下的体积为33.6 L，则阴极产物的质量为______________。
（1）对工业合成氨条件的探索一直是化学工业的重要课题，在恒温恒容的甲容器、恒温恒压的乙容器中分别进行合成氨反应，如下图（图中所示数据均为初始物理量）。t分钟后反应均达到平衡，生成的NH3均为0.4mol（忽略水对压强的影响及氨气的溶解）。
T=a℃ V=2L T=a℃ V=2L 移动活塞
①判断甲容器中的反应达平衡的依据是 。（填写相应编号）
| A．压强不随时间改变 |
| B．气体的密度不随时间改变 |
| C．c(N2)不随时间改变 |
| D．单位时间内生成2 mol NH3的同时消耗1 mol N2 |
E．单位时间内断裂3 mol H-H键，同时断裂6 mol N-H键
②该条件下甲容器中反应的平衡常数K= ；平衡时，甲的压强P平= （用初始压强P0表示）。
（2）最近华南理工大提出利用电解法制H2O2并用产生的H2O2处理废氨水，装置如图所示。
①为了不影响H2O2的产量，需要向废氨水加入适量硝酸调节溶液的pH约为5，则所得废氨水溶液中c（NH4+）_________c（NO3-）（填“＞”、“＜”或“=”）。
②Ir-Ru惰性电极有吸附O2作用，该电极上的反应为 。
③理论上电路中每转移3 mol电子，最多可以处理NH3·H2O的物质的量为 。
用惰性电极电解200mL一定浓度的硫酸铜溶液，实验装置如图①所示，电解过程中的实验数据如图②所示，横坐标表示电解过程中转移电子的物质的量，纵坐标表示电解过程中产生气体的总体积(标准状况)。
（1）电解过程中，a电极表面的现象是___________________________________；
（2）a电极上发生的反应为________________________________________________；
（3）从P点到Q点时收集到的混合气体的平均摩尔质量为___________ g·mol－1；
（4）如果要使溶液恢复到电解前的状态，向溶液中加入0.8 g CuO即可，则电解后溶液的pH为______；
（5）如果向所得的溶液中加入0.1 mol Cu2(OH)2CO3后，使溶液恰好恢复到电解前的浓度和pH(不考虑CO2的溶解)，电解过程中转移的电子为______mol。
工业上利用锌焙砂(主要含ZnO、ZnFe2O4，还含有少量FeO、CuO等氧化物杂质）制取金属锌的流程如图所示。
（1）提高酸浸效率的措施为____________(任答一条即可)；酸浸时H+与难溶固体ZnFe2O4反应的离子方程式为____________________________。
（2）净化I中H2O2参与反应的离子方程式为_____________________；X可选择的试剂为___________(写化学式)，净化II中Y为__________(写化学式)；
（3）电解法制备锌的装置如图甲所示：
则电解槽中盛有的电解质溶液为__________(填字母)；
a．ZnCl2溶液 b．Zn(NO3)2溶液 c．ZnSO4溶液
（4）使用含有[Zn(OH)4]2-的强碱性电镀液进行镀锌防腐蚀，可得到细致的光滑镀层，电镀时阴极电极反应式_______________。以锌为负极，采用牺牲阳极法防止铁闸的腐蚀，图乙中锌块的固定位置最好应在_________处(填字母)。
短周期元素A、B、C、D在周期表中的位置如图所示：B、D最外层电子数之和为12。回答下列问题：
（1）与元素B、D处于同一主族的第2-5周期元素单质分别与H2反应生成1 mol气态氢化物对应的热量变化如下，其中能表示该主族第4周期元素的单质生成1 mol气态氢化物所对应的热量变化是_______（选填字母编号）。
a．吸收99.7kJ b．吸收29.7kJ c．放出20.6kJ d．放出241.8 kJ
（2）DB2通过下列工艺流程可制化工业原料H2DB4和清洁能源H2。
①查得：
| 化学键 |
H－H |
Br－Br |
H－Br |
| 键能(kJ/mol) |
436 |
194 |
362 |
试写出通常条件下电解槽中发生总反应的热化学方程式： 。
②根据资料：
| 化学式 |
Ag2SO4 |
AgBr |
| 溶解度（g） |
0.796 |
8.4×10-6 |
为检验分离器的分离效果，取分离后的H2DB4溶液于试管，向其中逐滴加入AgNO3溶液至充分反应，若观察到 ，证明分离效果较好。
③在原电池中，负极发生的反应式为 。
④在电解过程中，电解槽阴极附近溶液pH （填“变大”、“变小”或“不变”）。
⑤将该工艺流程用总反应的化学方程式表示为： 。该生产工艺的优点有 （答一点即可）。
（3）溴及其化合物广泛应用于医药、农药、纤维、塑料阻燃剂等，回答下列问题：海水提溴过程中，向浓缩的海水中通入________，将其中的Br－氧化，再用空气吹出溴；然后用碳酸钠溶液吸收溴，溴歧化为Br－和BrO3－，其离子方程式为________________ 。
I．X、Y是相邻周期、相邻主族的短周期元素，且原子序数X＞Y．填写下列空白：
（1）若X为金属元素，Y为非金属元素，Y2H4是一种重要有机化工原料。
①X单质与Fe2O3反应时，每消耗13.5g X放热213kJ，该反应的热化学方程式是 ；
②写出实验室制备Y2H4的化学方程式 ；
（2）若X、Y元素的最高价氧化物的水化物都是强酸。
为防止YO2污染空气，科学家寻求合适的化合物G和催化剂，以实现反应：
YO2+G
Y2+H2O+n Z（未配平，n可以为0）
①上述反应式中的G不可能是 （填标号）。
A．NH3 B．CO C．CH3CH2OH
②25℃时，往a mol•L﹣1的YH3的水溶液（甲）中滴加0.01mol•L﹣1H2XO4溶液（乙），当甲与乙等体积混合时，溶液呈中性（设温度不变），甲中溶质的电离常数Kb= （用含a的代数式表示）。
Ⅱ．离子液体是一种室温熔融盐，为非水体系，由有机阳离子、Al2Cl7﹣和AlCl4﹣组成的离子液体作电解液时，可在钢制品上电镀铝。钢制品应接电源的 极，已知电镀过程中不产生其他离子且有机阳离子不参与电极反应，阴极电极反应式为 。若改用AlCl3水溶液作电解液，则阴极产物为 。
Ⅲ．甲醇汽油是一种新能源清洁燃料，可以作为汽油的替代物．工业上可用CO和H2制取甲醇，化学方程式为：CO（g）+2H2（g）═CH3OH（g） △H="b" kJ/mol，为研究平衡时CO的转化率与反应物投料比（
）及温度的关系，研究小组在10L的密闭容器中进行模拟反应，并绘出如图所示：
（1）反应热b 0 （填“＞”或“＜”）。
（2）若Ⅱ反应的n（CO）起始=10mol、投料比为0.5，A点的平衡常数KA= ，B点的平衡常数KB KA（填“＞”或“＜”或“=”）。
（3）为提高CO转化率可采取的措施是 、 （答出两条即可）。
（1）已知：
① 2H2（g）+O2（g）=2H2O（l） △H1=" -a" kJ•mol-1
② 2CO（g）+O2（g）=2CO2（g） △H2 =" -b" kJ•mol-1
③ CO（g）+2H2（g）
CH3OH（g） △H3 =" -c" kJ•mol-1
计算甲醇蒸气的标准燃烧热
＝
（2）利用LiOH和钴氧化物可制备锂离子电池正极材料。LiOH可由电解法制备，钴氧化物可通过处理钴渣获得。
①利用如图装置电解制备LiOH,两电极区电解液分别为LiOH和LiCl溶液。B极区电解液为 溶液（填化学式），阳极电极反应式为 ，电解过程中Li+向 电极迁移（填“A”或“B”）。
②利用钴渣[含Co（OH）3、Fe（OH）3等]制备钴氧化物的工艺流程如下:
Co（OH）3溶解还原反应的离子方程式为 。
下图所示的四个容器中分别盛有不同的溶液，除a、b外，其余电极均为石墨电极。甲为铅蓄电池，其工作原理为：Pb+PbO2+2H2SO4
2PbSO4+2H2O，其两个电极的电极材料分别为PbO2和Pb。闭合K，发现g电极附近的溶液先变红，20min后，将K断开，此时c、d两极上产生的气体体积相同；据此回答：
（1）a电极的电极材料是 （填“PbO2”或“Pb”）。
（2）丙装置中发生电解的总反应方程式为 。
（3）电解20min时，停止电解，此时要使乙中溶液恢复到原来的状态，需要加入的物质及其物质的量是 。
（4）20min后将乙装置与其他装置断开，然后在c、d两极间连接上灵敏电流计，发现电流计指针偏转，则此时c电极为 极，d电极上发生反应的电极反应式为 。
（5）电解后取a mL丁装置中的溶液，向其中逐滴加入等物质的量浓度的CH3COOH溶液，当加入b mL CH3COOH溶液时，混合溶液的pH恰好等于7（体积变化忽略不计）。已知CH3COOH的电离平衡常数为1.75×10-5，则a/b = 。
（1）已知Zn+CuSO4=Cu+ZnSO4，设计成原电池，构造如图所示，试问CuSO4溶液放在 （填“甲”或“乙”）烧杯，盐桥中的Cl-移向 （填“甲”或“乙”）烧杯；
（2）已知①C(s)+ O2(g ) = CO2(g) ΔH＝－393.5kJ/mol
②CO(g)+ 
O2(g) = CO2(g) ΔH＝－283.0kJ/mol
请写出C转化为CO的热化学方程式： 。
（3）电解饱和食盐水是重要的化工产业，它被称为“氯碱工业”。在教材《化学1》、《化学2》、《化学反应原理》中均有提及，请写出电解饱和食盐水的化学反应方程式 ，其中右图是《化学反应原理》中电解饱和食盐水工业中所采用的离子交换膜电解槽示意图，部分图标文字已被除去，请根据图中残留的信息（通电以后Na+的移动方向）判断电极2的名称是 ，并写出电极1的电极反应式 。
工业常用燃料与水蒸气反应制各H2和CO，再用H2和CO合成甲醇。
（1）制取H2和CO通常采用：C(s)+H2O(g) 
CO(g)+H2(g) △H=＋131.4kJ·mol-1，下列判断正确的是_______。
A．该反应的反应物总能量小于生成物总能量
B．标准状况下，上述反应生成IL H2气体时吸收131.4kJ的热量
C．若CO(g)+H2(g) C(s)+H2O(l) △H=-QkJ·mol-1，则Q<131.4
D．若C(s)+CO2(g) 2CO(g) △H1；CO(g)+H2O(g) H2(g)+CO2(g) △H2则：△H1+△H2="+131.4" kJ·mol-1
（2）甲烷与水蒸气反应也可以生成H2和CO．该反应为：CH4(g)+H2O(g)CO(g)+3H2(g)
己知在某温度下2L的密闭绝热容器中充入2.00mol甲烷和1.00mol水蒸气，测得的数据如下表：
| |
不同时间各物质的物质的量/mol |
|||
| 0min |
2min |
4min |
6min |
|
| CH4 |
2.00 |
1.76 |
1.60 |
n2 |
| H2 |
0.00 |
0.72 |
n1 |
1.20 |
根据表中数据计算：
①0min～2min内H2的平均反应速率为_______。
②达平衡时，CH4的转化率为________。在上述平衡体系中再充入2.00mol甲烷和1.00mol水蒸气，达到新平衡时H2的体积分数与原平衡相比______(填“变大”、“变小”或“不变”)，可判断该反应达到新平衡状态的标志有______(填字母)
A．CO的含量保持不变
B．容器中c(CH4)与c(CO)相等
C．容器中混合气体的密度保持不变
D．3v正(CH4)=v逆(H2)
( 3 ）合成甲醇工厂的酸性废水中含有甲醇(CH3OH)，常用向废液中加入硫酸钴，再用微生物电池电解，电解时Co2+被氧化成Co3+，Co3+把水中的甲醇氧化成CO2，达到除去甲醇的目的。工作原理如下图(c为隔膜，甲醇不能通过，其它离子和水可以自由通过)。
①a电极的名称为________。
②写出除去甲醇的离子方程式____________
氧化还原反应与电化学及金属的防护知识密切相关。请回答下列问题：
（1）依据反应：
设计的原电池如图所示。
则电解质溶液Y是________________ (填化学式)，X的电极反应式___________________，盐桥中的Cl－移向_______________溶液(填化学式)。若将盐桥换成铜丝，则X电极名称是____________。
（2） 利用下图的装置可以模拟铁的电化学防护：
若Z为碳棒，为延缓铁腐蚀，K应置于____处，总反应的离子方程式为__________________ ；若Z为锌，开关K置于M处，该电化学防护法称为____________________。
粤公网安备 44130202000953号