2020届高三《新题速递·化学》1月第02期（考点11-13）

中科院大连化学物理研究所设计了一种新型Na-Fe3O4/HZSM-5多功能复合催化剂，成功实现了CO2直接加氢制取高辛烷值汽油，该研究成果被评价为“CO2催化转化领域的突破性进展”。

(1)已知：2H2(g)+O2(g)=2H2O(l)　 ΔH=－571.6kJ·mol-1

C8H18(l)+O2(g)=8CO2(g)+9H2O(l)　 ΔH=－5518kJ·mol-1

则8CO2(g)+25H2(g)=C8H18(l)+16H2O(l)　 ΔH=___kJ·mol-1。

(2)氨硼烷(NH3BH3)是储氢量最高的材料之一，氨硼烷还可作燃料电池，其工作原理如图1所示。氨硼烷电池工作时正极的电极反应式为__________。

(3)常见含硼的化合物有NaBH4、NaBO2，已知NaBH4溶于水生成NaBO2、H2，写出其化学方程式_______。为NaBH4反应的半衰期（反应一半所需要的时间，单位为min）。lgt1/2随pH和温度的变化如图2所示，则T1______T2（填“>”或“<”）。

(4)燃油汽车尾气含有大量的NO，在活化后的V2O5催化作用下，氨气将NO还原成N2的一种反应历程如图3所示。

根据图写出总反应的化学方程式_______________。

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研究氮氧化物的反应机理，对于消除环境污染有重要意义。

（1）升高温度绝大多数的化学反应速率增大，但是2NO(g)＋O2(g)2NO2(g)的速率却随温度的升高而减小，某化学小组为研究特殊现象的实质原因，查阅资料知：2NO(g)＋O2(g)2NO2(g)的反应历程分两步：

i：2NO(g)N2O2(g)(快),v1正＝k1正c2(NO)　v1逆＝k1逆c(N2O2)　ΔH1＜0

ii：N2O2(g)＋O2(g)2NO2(g)(慢),v2正＝k2正c(N2O2)c(O2)　v2逆＝k2逆c2(NO2)　ΔH2＜0

请回答下列问题：

①一定温度下，反应2NO(g)＋O2(g)2NO2(g)达到衡状态，请写出用k1正、k1逆、k2正、k2逆表示的平衡常数表达式K＝________

②由实验数据得到v2正～c(O2)的关系可用如图表示。当x点升高到某一温度时，反应重新达到平衡，则变为相应的点为___________(填字母)。

（2）100℃时，若将0.100 mol N2O4气体放入1 L密闭容器中，发生反应N2O4(g)2NO2(g) ΔH＝＋24.4 kJ·mol－1。c(N2O4)随时间的变化如表所示。回答下列问题：

①在0～40 s时段，化学反应速率v(NO2)为______ mol·L－1·s－1

②下列能说明该反应达到平衡状态的是________(填选项字母)。

A．2v(N2O4)＝v(NO2)　　　　　　　　 B．体系的颜色不再改变

C．混合气体的密度不再改变　　　　 D．混合气体的压强不再改变

③该反应达到平衡后，若只改变一个条件，达到新平衡时，下列能使NO2的体积分数增大的是_________(填选项字母)。

A．充入一定量的NO2　　　　　　　　 B．增大容器的容积

C．分离出一定量的NO2　　　　　　 D．充入一定量的N2

④100℃时，若将9.2 g NO2和N2O4气体放入1 L密闭容器中，发生反应N2O4(g)2NO2(g)。某时刻测得容器内气体的平均相对分子质量为50，则此时v正(N2O4)_______v逆(N2O4)(填“＞”“＝”或“＜”)。

⑤上述反应中，正反应速率v正＝k正·p(N2O4)，逆反应速率v逆＝k逆·p2(NO2)，其中k正、k逆为速率常数，若将一定量N2O4投入真空容器中恒温恒压分解（温度298 K、压强100 kPa），已知该条件下k正＝4.8×104 s－1，当N2O4分解10%时，v正＝________kPa·s－1。

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甲硅烷广泛用于电子工业、汽车领域，三氯氢硅（SiHCl3）是制备甲硅烷的重要原料。回答下列问题：

(1)工业上以硅粉和氯化氢气体为原料生产SiHCl3时伴随发生的反应有：

Si(s)＋4HCl(g)= SiCl4(g)＋2H2(g)　　 ∆H＝-241 kJ/mol

SiHCl3(g)＋HCl(g)=SiCl4(g)＋H2(g)　 ∆H＝-31 kJ/mol

以硅粉和氯化氢气体生产SiHCl3的热化学方程式是____________________________。

(2)工业上可用四氯化硅和氢化铝锂（LiAlH4）制甲硅烷，反应后得甲硅烷及两种盐。该反应的化学方程式为_________________。

(3)三氯氢硅歧化也可制得甲硅烷。反应2SiHCl3(g) SiH2Cl2(g)＋SiCl4(g)为歧化制甲硅烷过程的关键步骤，此反应采用一定量的PA100催化剂，在不同反应温度下测得SiHCl3的转化率随时间的变化关系如图所示。

① 353.15 K时，平衡转化率为_________，反应的平衡常数K＝________（保留3位小数）。该反应是________反应（填“放热”“吸热”）。

②323.15 K时，要缩短反应达到平衡的时间，可采取的措施有_________、__________。

③ 比较a、b处反应速率的大小：va_____vb （填“＞”“＜”或“＝”）。已知反应速率v正＝，v逆＝，k1、k2分别是正、逆反应的速率常数，与反应温度有关，x为物质的量分数，则在353.15 K时＝________（保留3位小数）。

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合成氨是人类科学技术发展史上的一项重大突破，研究表明液氨是一种良好的储氢物质。

（1）化学家Gethard Ertl证实了氢气与氮气在固体催化剂表面合成氨的过程，示意如下图：

下列说法正确的是____（选填字母）。

A．①表示N2、H2分子中均是单键

B．②→③需要吸收能量

C．该过程表示了化学变化中包含旧化学键的断裂和新化学键的生成

（2）氨气分解反应的热化学方程式如下：2NH3（g）N2（g）＋3H2（g）　△H，若N三N键、H一H键和N一H键的键能分别记作a、b和c（单位：kJ·mol－l），则上述反应的△H＝___kJ·mol一1。

（3）研究表明金属催化剂可加速氨气的分解。下表为某温度下等质量的不同金属分别催化等浓度氨气分解生成氢气的初始速率（m mol．min一1）。

①不同催化剂存在下，氨气分解反应活化能最大的是___（填写催化剂的化学式）。

②温度为T，在一体积固定的密闭容器中加入2 molNH3，此时压强为P0，用Ru催化氨气分解，若平衡时氨气分解的转化率为50％，则该温度下反应2NH3（g）N2（g）十3H2（g）用平衡分压代替平衡浓度表示的化学平衡常数Kp＝___。[己知：气体分压（p分）＝气体总压（p总）x体积分数]

（4）关于合成氨工艺的理解，下列正确的是___。

A．合成氨工业常采用的反应温度为500℃左右，可用勒夏特列原理解释

B．使用初始反应速率更快的催化剂Ru，不能提高平衡时NH3的产量

C．合成氨工业采用10 MPa一30 MPa，是因常压下N2和H2的转化率不高

D．采用冷水降温的方法可将合成后混合气体中的氨液化

（5）下图为合成氨反应在不同温度和压强、使用相同催化剂条件下，初始时氮气、氢气的体积比为1：3时，平衡混合物中氨的体积分数[（NH3）]。

①若分别用vA（NH3）和vB（NH3）表示从反应开始至达平衡状态A、B时的化学反应速率，则vA（NH3）____vB（NH3）（填“＞”、“＜”或“＝”）。

②在250℃、1.0×104kPa下，H2的转化率为______%（计算结果保留小数点后1位）。

（6）N2和H2在铁作催化剂作用下从145℃就开始反应，随着温度上升，单位时间内NH3产率增大，但温度高于900℃后，单位时间内NH3产率逐渐下降的原因________。

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随着科技进步和人类环保意识的增强，如何利用CO2已经成为世界各国特别关注的问题。

已知：CO2与CH4经催化重整制得合成气：CH4(g)＋CO2(g) 2CO(g)＋2H2(g)　 △H

（1）降低温度，该反应速率会_______________（填“增大”或“减小”）；一定压强下，由最稳定单质生1 mol化合物的焓变为该物质的摩尔生成焓。已知CO2（g）、CH4（g）、CO（g）的摩尔生成焓分别为-395 kJ/mol、-74.9 kJ/mol、-110.4 kJ/mol。则上述重整反应的ΔH=____________kJ/mol。

（2）T1℃时，在两个相同刚性密闭容器中充入CH4和CO2分压均为20 kPa，加入催化剂Ni/α-Al2O3并分别在T1℃和T2℃进行反应，测得CH4转化率随时间变化如图Ⅰ所示。

①A点处v正_______B点处（填“＜”、“＞”或“=”）

②研究表明CO的生成速率v生成（CO）=1.3×10-2·p（CH4）·p（CO2）mol·g-1·s-1，A点处v生成（CO）=__________mol·g-1·s-1。

（3）上述反应达到平衡后，若改变某一条件，下列变化能说明平衡一定正向移动的是________________（填代号）。

A.正反应速率增大　　　　　 B.生成物的百分含量增大　　 C.平衡常数K增大

（4）其他条件相同，在甲、乙两种不同催化剂作用下，相同时间内测得CH4转化率与温度变化关系如图Ⅱ，C点___________________（填“可能”、“一定”或“一定未”）达到平衡状态，理由是_____________；CH4的转化率b点高于a点的可能原因是_________________________________。

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氢气既是一种优质的能源，又是一种重要化工原料，高纯氢的制备是目前的研究热点。

（1）甲烷水蒸气催化重整是制备高纯氢的方法之一，甲烷和水蒸气反应的热化学方程式是：

CH2(g)＋2H2O(g)CO2(g)＋4H2(g)　 △H＝+165.0kJ·mol－1

已知反应器中存在如下反应过程：

I.CH4(g)＋H2O(g)CO(g)＋3H2(g)　　　 △H1＝+206.4kJ·mol－1

II.CO(g)＋H2O(g)CO2(g)＋H2(g)　　 △H2

根据上述信息计算：a＝___、△H2＝___。

（2）某温度下，4molH2O和lmolCH4在体积为2L的刚性容器内同时发生I、II反应，达平衡时，体系中n(CO)＝bmol、n(CO2)＝dmol，则该温度下反应I的平衡常数K值为___(用字母表示)。

（3）欲增大CH4转化为H2的平衡转化率，可采取的措施有___(填标号)。

A.适当增大反应物投料比武n(H2O)：n(CH4)

B.提高压强

C.分离出CO2

（4）H2用于工业合成氨：N2＋3H22NH3。将n(N2)：n(H2)＝1：3的混合气体，匀速通过装有催化剂的反应器反应，反应器温度变化与从反应器排出气体中NH3的体积分数φ(NH3)关系如图，反应器温度升高NH3的体积分数φ(NH3)先增大后减小的原因是___。

某温度下，n(N2)：n(H2)＝1：3的混合气体在刚性容器内发生反应，起始气体总压为2×l07Pa，平衡时总压为开始的90%，则H2的转化率为___，气体分压(p分)＝气体总压(p总)×体积分数，用某物质的平衡分压代替物质的量浓度也可以表示化学平衡常数(记作Kp)，此温度下，该反应的化学平衡常数Kp＝___(分压列计算式、不化简)。

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CCuS是一种二氧化碳的捕获、利用与封存的技术，这种技术可将CO2资源化， 产生经济效益。CO2经催化加氢可以生成低碳有机物，主要有以下反应：

反应I：CO2(g)＋3H2(g) CH3OH(g)＋H2O(g)　 △H1=－49.8kJ·mol－1

反应II：CH3OCH3(g)＋H2O(g) 2CH3OH(g)　　 △H2=＋23.4kJ·mol－1

反应III：2CO2(g)＋6H2(g) CH3OCH3(g)＋3H2O(g)　 △H3

（1）△H3=_____________kJ·mol－1

（2）恒温恒容条件下，在密闭容器中通人等物质的量的CO2和H2，发生反应I。下列描述能说明反应I达到平衡状态的是_______(填序号）。

A.容器内的混合气体的密度保持不变B.反应体系总压强保持不变

C.CH3OH和CO2的浓度之比保持不变D.断裂3NA个H-O键同时断裂2NA个C=O键

（3）反应II在某温度下的平衡常数为0.25,此温度下，在密闭容器中加人等物质的量的 CH3OCH3(g)和H2O(g)，反应到某时刻测得各组分浓度如下：

此时 ___（填“>”、“<”或“=”），当反应达到平衡状态时，混合气体中CH3OH 体积分数 V(CH3OH)%= _____%。

（4）在某压强下，反应III在不同温度、不同投料比时，CO2的平衡转化率如图所示。T1温度下，将6 mol CO2和12 mol H2充入3 L的密闭容器中，10 min后反应达到平衡状态，则0-10 min内的平均反应速率V(CH3OCH3)=____。

（5）恒压下将CO2和氏按体积比1 ：3混合，在 不同催化剂作用下发生反应I和反应III，在相同的时间段内CH3OH的选择性和产率随温度的变化如下图。

其中：CH3OH的选择性=×100%

①温度高于230℃，CH3OH产率随温度升高而下降的原因是________。

②在上述条件下合成甲醇的工业条件是_________。

A. 230℃　　 B. 210℃　　 C.催化剂 CZT　　 D.催化剂 CZ(Zr-1)T

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“绿色”和“生态文明”是未来的发展主题，而CO2的有效利用可以缓解温室效应，解决能源短缺问题。

(1)CO2与CH4经催化重整，制得合成气：CH4(g)+CO2(g)2CO(g)+2H2(g)　　 △H

已知：反应1　 CH4(g)═C(s)+2H2(g)　　 △H1= +75kJ/mol

反应2　 2CO(g)═C(s)+CO2(g)　 △H2=－172kJ/mol

则该催化重整反应的△H=___kJ•mol-1。

(2)有科学家提出可利用FeO吸收CO2：6FeO(s)+CO2(g)2Fe3O4(s)+C(s)，对该反应的描述正确的是__。

A.增大FeO的投入量，利于平衡正向移动

B.压缩容器体积，可增大CO2的转化率，c(CO2)减小

C.恒温恒容下，气体的密度不变可作为平衡的标志

D.恒温恒压下，气体摩尔质量不变可作为平衡的标志

E.若该反应的△H﹤0，则达到化学平衡后升高温度，CO2的物质的量会增加

(3)为研究CO2与CO之间的转化，让一定量的CO2与足量碳在体积可变的密闭容器中反应：C(s)+CO2(g)2CO(g)　 ∆H，测得压强、温度对CO的体积分数[φ(CO)%]的影响如图所示，回答下列问题：

①图中p1、p2、p3的大小关系是______，图中a、b、c三点对应的平衡常数Ka、Kb、Kc的大小关系是______。

②900℃、1.013MPa时，1molCO2与足量碳反应达平衡后容器的体积为VL，CO2的转化率为___（保留一位小数），该反应的平衡常数K＝___。

③将②中平衡体系温度降至640℃，压强降至0.1013MPa，重新达到平衡后CO2的体积分数为50%。条件改变时，正反应速率______逆反应速率(填“>”、“<”或“=”)。

(4)在NaOH溶液中通入一定量的CO2气体，所得溶液中c(HCO3-)：c(CO32-)=4：1，此时溶液pH=______。（已知：室温下，H2CO3的k1=4×10-7，k2=5×10-11。lg2=0.3）

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汽车内燃机燃烧时，在高温引发氮气和氧气反应会产生 NOx 气体，NOx 的消除是科研人员研究的重要课题。

(1)通过资料查得 N2(g)+O2(g)⇌2NO(g)△H反应温度不平衡常数的关系如下表：

则△H___________________0(填“<”“>”戒“=”)

(2)在 800℃时，测得 2NO(g)+O2(g) ⇌ 2NO2(g)的反应速率不反应物浓度的关系如下表所示

已知反应速率公式为 V 正＝K 正×c m(NO)・cn(O2)，则 m＝___________________， K 正=___________________L2・mol-2・s-1

(3)在某温度下(恒温)，向体积可变的容器中充人 NO2 气体，发生反应 2NO2(g) ⇌N2O4(g)，气体分压随时间的变化关系如图 1 如示。

①该反应的压力平衡常数 KP＝___________________。

②4s 时压缩活塞(活塞质量忽略不计)使容器体积变为原体积的 1/2，6s 时重新达到平衡，则P(N2O4)=___________________kPa。

(4)某学习小组利用图 2 装置探究向汽车尾气中喷入尿素溶液处理氮的氧化物。则该装置工作时，NO2 在 b 电极上的电极反应式为___________________。

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高铁酸盐是优良的多功能水处理剂。K2FeO4为紫色固体，可溶于水，微溶于浓KOH溶液，难溶于有机物；在0～5℃、强碱性溶液中比较稳定，在酸性、中性溶液中易分解放出O2。某实验小组制备高铁酸钾（K2FeO4）并测定产品纯度。回答下列问题：

Ⅰ.制备K2FeO4

装置如下图所示，夹持、加热等装置略。

(1)仪器a的名称是____________，装置B中除杂质所用试剂是__________，装置D的作用是________________。

(2)A中发生反应的化学方程式为___________________________________。

(3)C中反应为放热反应，而反应温度须控制在0～5℃，采用的控温方法为______，反应中KOH必须过量的原因是_____________________。

(4)写出C中总反应的离子方程式：__________________。C中混合物经重结晶、有机物洗涤纯化、真空干燥，得到高铁酸钾晶体。

Ⅱ.K2FeO4产品纯度的测定

准确称取1.00g制得的晶体，配成250mL溶液，准确量取25.00mL K2FeO4溶液放入锥形瓶，加入足量CrCl3和NaOH溶液，振荡，再加入稀硫酸酸化后得Fe3+和Cr2O，滴入几滴二苯胺磺酸钠作指示剂，用0.0500mol/L (NH4)2Fe(SO4)2标准溶液滴定至终点（溶液显浅紫红色），平行测定三次，平均消耗 (NH4)2Fe(SO4)2标准溶液28.00mL。

(5)根据以上数据，样品中K2FeO4的质量分数为__________。若(NH4)2Fe(SO4)2标准溶液部分变质，会使测定结果_______（填“偏高”“偏低”或“无影响”）。

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CuCl用于石油工业脱硫与脱色，是一种不溶于水和乙醇的白色粉末，在潮湿空气中可被迅速氧化。实验室用CuSO4-NaCl混合液与Na2SO3溶液反应制取CuCl。

回答以下问题：

(1)图中仪器1的名称是________；制备过程中Na2SO3过量会发生副反应生成[Cu(SO3)2]3-，为提高产率，仪器2中所加试剂应为_________(填“A”或“B”)。

A.CuSO4-NaCl混合液　 B.Na2SO3溶液

(2)如图是体系pH随时间变化关系图：

写出制备CuCl的离子方程式_______________；

(3)如图是产率随pH变化关系图，实验过程中往往用CuSO4- Na2CO3混合溶液代替Na2SO3溶液，其中Na2CO3的作用是__________________并维持pH在____________左右以保证较高产率。

(4)反应完成后经抽滤、洗涤、干燥获得产品。抽滤所采用装置如图所示，其中抽气泵的作用是使吸滤瓶与安全瓶中的压强减小，跟常规过滤相比，采用抽滤的优点是_________________(写一条)；洗涤时，用“去氧水”作洗涤剂洗涤产品，作用是__________________________。

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无水三氯化铬（CrCl3）为紫色晶体，在工业上主要用作媒染剂和催化剂，某化学小组用Cr2O3和CCl4在高温下制备无水三氯化铬，部分实验装置如图所示。

已知：①CrCl3熔点为83℃，易潮解，易升华，易溶于水但不易水解，高温下易被氧气氧化；②Cr2O3和CCl4在高温下反应的产物为CrCl3和光气（COCl2 ）。请回答下列问题：

（1）装置A是氮气制备装置，氮气的作用是____________。

（2）装置B的作用为________。装置C和装置E的水槽中应分别盛有__________、____________。

（3）装置D中生成CrCl3和光气（COCl2 ）的化学方程式为_________。

（4）该实验装置有设计不合理的地方，请写出改进方法：_________（写一点即可）

（5）产品中CrCl3质量分数的测定：

（i）称取0.3000 g得到的CrCl3样品溶于水并于250mL容量瓶中定容。

（ii）取25.00mL样品溶液于带塞的锥形瓶中，加热至沸腾后加入稍过量的Na2O2,稀释并加热煮沸，再加入过量的H2SO4酸化，将Cr3+氧化为Cr2O72-；再加入过量的KI固体，加塞摇匀，使铬完全以Cr3+形式存在

（iii）加入1mL指示剂，用0.0250 mol·L－1标准Na2S2O3溶液滴定至终点，平行测定三次，平均消耗标准Na2S2O3溶液21.00mL（已知2Na2S2O3+I2= Na2S4O6+2NaI）

①ii中加入稍过量的Na2O2后要加热煮沸，其主要原因是____________；加入KI发生反应的离子方程式为________________

②滴定实验可选用的指示剂为____________产品中CrCl3质量分数为_______%（结果保留两位有效数字）

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马日夫盐[Mn(H2PO4)2·2H2O]主要用作磷化剂；以软锰矿(主要成分为MnO2及少量的FeO、Al2O3和SiO2)为原料制备马日夫盐的主要工艺流程如图：

（1）按照无机物命名规律，马日夫盐[Mn(H2PO4)2·2H2O的化学名称为___。

（2）步骤一中，MnO2被SO2和___还原。若SO2气体中混有空气，测得反应液中Mn2+、SO42－的浓度随反应时间t变化如图，科研人员认为Mn2+对O2与H2SO3反应起催化作用，其理由是__。

（3）滤渣X主要成分为___；步骤三调节pH时，最适宜加入的物质是__。

A．过量稀盐酸　　　　 B．适量Na2CO3溶液

C．适量磷酸溶液　　 D．过量CaCO3

（4）在沉锰过程中，应将Na2CO3溶液逐量加入锰盐溶液中，如果颠倒试剂混合顺序会有Mn(OH)2生成，其原因是Na2CO3溶液具有较强__性；步骤五产生马日夫盐晶体的化学反应方程式为__。

（5）Fe3+的萃取率与溶液的pH和接触时间之间的关系如图，据此分析，萃取的最佳条件为____。

（6）马日夫盐作防锈磷化剂的原因是利用其较强的酸性以及在防锈处理过程中生成了具有保护作用的FeHPO4，马日夫盐显酸性的主要原因是__(用相关化学用语回答)。

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硫酸镍是一种重要的化工中间体，是镍行业研究的热点。一种以石油化工中废镍催化剂(主要成分为NiCO3和SiO2，含少量Fe2O3、Cr2O3)为原料制备硫酸镍的工业流程如图：

已知：①NiS、Ni(OH)2、Cr(OH)3均难溶于水，Cr(OH)3是两性氢氧化物。

②Fe(OH)3不溶于NH4Cl-氨水的混合液，Ni(OH)2溶于NH4Cl-氨水的混合液生成[Ni(NH3)6]2+。

请回答下列问题：

(1)“酸溶”时为了提高浸取率，可采取的措施有________(任写出一条)。

(2)“滤渣I”的主要成分是_________。

(3)“一次碱析”时，加入的NaOH溶液需过量，则含铬微粒发生反应的离子方程式为__________。

(4)“氨解”的目的为___，“净化”时加入的H2S的目的是将镍元素转化为____沉淀。

(5)“氧化”时发生反应的离子方程为________。

(6)“二次碱析”时，若使溶液中的Ni2+沉淀完全(离子浓度≤10-5mol·L-1时，离子沉淀完全)，则需维持c(OH-)不低于_______(已知Ni(OH)2的Ksp=2×10-15，≈1.4)。

(7)以Fe、Ni为电极制取Na2FeO4的原理如图所示。通电后，在铁电极附近生成紫红色的FeO42-。电解时阳极的电极反应式为________，离子交换膜(b)为__________(填“阴”或“阳”)离子交换膜。

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重铬酸钾(K2Cr2O7)为用途极广的铬化合物，供制铬矾。火柴、铬颜料、并供鞣革、电镀、有机合成等用。铬铁矿的主要成分可表示为FeO·Cr2O3，还含有SiO2、Al2O3等杂质，以铬铁矿为原料制备K2Cr2O7晶体的过程如图所示：

根据题意回答下列问题：

（1）锻烧时，铬铁矿发生复杂反应生成Na2CrO4和NaFeO2，同时杂质SiO2、Al2O3与Na2CO3发生反应，其中Al2O3发生反应的化学方程式是___。

（2）NaFeO2遇水强烈水解生成滤渣l的反应离子方程式是___。

（3）滤液1和滤液2均需调节溶液pH，滤液1调节pH为7－8目的是___，滤液2调节pH约为5目的是___。

（4）向Na2Cr2O7溶液中加入KCl固体，析出K2Cr2O7晶体。此法能够制得K2Cr2O7晶体的原因是：___；为了从溶液中得到较多K2Cr2O7晶体的操作过程是：___、过滤、洗涤、干燥。将得到的K2Cr2O7晶体进一步纯化操作是：___。

（5）K2Cr2O7性质：往K2Cr2O7溶液中加入AgNO3溶液，生成一种砖红色沉淀、溶液的pH减小，反应离子方程式是___。

（6）K2Cr2O7产品含量测定：准确称取试样2.5g配成250mL溶液，用移液管吸取25.00mL溶液放入碘量瓶，加入10mL2mol/L硫酸、2gKI于暗处5min，另加100mL水，用0.2000mol/L Na2S2O3标准液滴定至溶液黄绿色，再加3mL淀粉溶液继续滴定至蓝色褪去并呈亮绿色。平行三次实验，平均消耗Na2S2O3标准液的体积25.00mL。K2Cr2O7产品的纯度为___。

有关反应如下：K2Cr2O7＋6KI＋7H2SO4=Cr2(SO4)3＋4K2SO4＋3I2＋7H2O

2Na2S2O3＋I2=Na2S4O6＋2NaI

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以某含镍废料（主要成分为NiO，还含有少量FeO、Fe2O3、CoO、SiO2）为原料制备NixOy和碳酸钴的工艺流程如下：

（1）“酸溶”时需将含镍废料粉碎，目的是_________________________________；“滤渣Ⅰ”主要成分为____________________（填化学式）。

（2）“氧化”中添加NaClO3的作用是_______________________，为证明添加NaClO3已足量，可用_______________（写化学式）溶液进行检验。

（3）“调pH”过程中生成黄钠铁钒沉淀，其离子方程式为__________________。

（4）“沉钴”过程的离子方程式________________________。若“沉钴”开始时c（Co2+）=0.10 mol/L，则控制pH≤_____________时不会产生Co(OH)2沉淀。（已知Ksp[Co(OH)2]=4.0×10-15，lg2=0.3）

（5）从NiSO4溶液获得NiSO4·6H2O晶体的操作依次是：加热浓缩溶液至有晶膜出现，______________，过滤，洗涤，干燥。“煅烧”时剩余固体质量与温度变化曲线如图，该曲线中B段所表示氧化物的化学式为__________________。

难度: 困难查看答案及解析

某厂用闪锌矿制备锌及颜料 A(红棕色固体)的工艺流程如下图所示。（闪锌矿的主要成分为 ZnS，同时含有 10％的 FeS 及少量 CuS)

已知:①闪锌矿在焙烧时会生成副产物 ZnFeO4，ZnFeO4 不溶于水及硫酸。Fe(HSO3)2 难溶于水。②Ksp[Fe(OH)3]＝1×10-39。

完成下列问题

(1)闪锌矿粉碎的目的是_______________________________________________________。

(2)“滤液 1”中选用足量的 H2O2，理由是_____________________。假设“②调节 pH＂前，滤液 1 中 c(Fe3+)＝1mol・L-1 ，则 Fe3+ 完全沉淀时的 pH 至少为____________________。(离子浓度≤ 10-6mol·L-1 规为完全除去)。

(3)“滤渣 3”的成分为__________________________________ (写化学式)。

(4)设计一种检验“颜料 A”中是否含有 Fe2+的实验方案_______________________________________________________。

(5)“气体 A”与“浸渣 1”反应的化学方程式为_______________________________________________________。

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某酸性废液含有H+、Fe3+、Ni2+、NO3—、F-和Cr2O72-等。下图是该废液的综合利用工艺流程：（假设： F—与金属离子的络合反应不影响其它反应和计算）

已知：金属离子开始沉淀和沉淀完全时的pH：

Ni2+与足量氨水的反应为：Ni2+＋6NH3 [Ni(NH3)6]2+（[Ni(NH3)6]2+为难电离的络合离子）

（1）滤渣1的主要成分为：____________。

（2）试剂X可以是足量氨水，还可以是：____________ 。（填序号）

A．Ni(OH)2 B．Cr2O3 　　　　　 C．Fe2O3 D．NaOH

（3）若试剂X是足量氨水，“沉镍”的离子方程式为：____________。

（4）经检测，最后的残液中c(Ca2+)＝1.0×10─5 mol•L-1，则残液中F－浓度____________（填 “符合”或“不符合”）排放标准[已知Ksp(CaF2)=4×10-11，国家排放标准要求氟离子浓度小于10 mg•L─1]。

（5）镍(Ni)及其化合物广泛应用于生产电池、电镀和催化剂等领域。

①某蓄电池反应为NiO2＋Fe＋2H2OFe(OH)2＋Ni(OH)2,放电时若外电路中转移0.6mol电子则正极增重____g。

②图为双膜三室电解法处理含镍废水回收金属镍的原理示意图，阳极的电极反应式为____；电解过程中，需要控制溶液pH值为4左右，原因是_______。

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NiCl2是化工合成中最重要的镍源，在实验室中模拟工业上以金属镍废料(含Fe、Al等杂质)为原料生产NiCl2的工艺流程如下：

下表列出了相关金属离子生成氢氧化物沉淀的pH

(1)为了提高镍元素的浸出率，在“酸浸”时可采取的措施有__________(写一条即可)。

(2)加入H2O2时发生主要反应的离子方程式为__________。

(3)“调pH”时，控制溶液pH的范围为__________。

(4)“沉镍”过程中，若滤液A中c(Ni2＋)=1.0mol/L，欲使100mL该滤液中的Ni2＋沉淀完全［即溶液中c(Ni2＋)≤1.0×10-5］，则需用托盘天平称取Na2CO3固体的质量至少为_____g。(已知Ksp(NiCO3)=6.5×10-6，忽略溶液体积的变化)

(5)流程中由溶液得到NiCl2·6H2O的实验操作步骤依次为______、过滤、洗涤、干燥。

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用含锂废渣（主要金属元素的含量：Li 3.50% Ni 6.55% Ca 6.41% Mg 13.24%)制备Li2CO3,并用其制备锂电池的正极材料LiFePO4。部分工艺流程如下：

资料：i滤液1、滤液2中部分例子浓度（g·L－1）

ii．EDTA能和某些二价金属离子形成稳定的水溶性络合物

iii．某些物质的溶解度（S）

I.制备Li2CO3粗品

（1）上述流程中为加快化学反应速率而采取的措施是____。

（2）滤渣2的主要成分有____。

（3）向滤液2中先加入EDTA,再加入饱和Na2C03溶液,90℃充分反应后，分离出固体 Li2CO3粗品的操作是_______。

（4）处理lkg含锂3.50%的废渣，锂的浸出率为a，Li+转化为Li2CO3的转化率为b，则粗品中含Li2CO3的质量是________g。（摩尔质量:Li2CO3 74 g.mol4)

II.纯化Li2CO3粗品　　

（5）将Li2CO3转化为LiHCO3后，用隔膜法电解LiHCO31溶液制备高纯度的LiOH,再转化得电池级Li2CO3。电解原理如图所示，阳极的电极反应式是____,该池使用了_________(填“阳”或“阴”）离子交换膜。

Ⅲ.制备 LiFePO4

（6）将电池级Li2CO3和C、FePO4高温下反应，生成LiFePO4和一种可燃性气体,该反应的化学方程式是_________。

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工业上常用CuCl作O2、CO的吸收剂，某同学利用如图所示装置模拟工业上测定高炉煤气中CO、CO2、N2和O2的含量。

已知：Na2S2O4和KOH的混合溶液也能吸收氧气。

(1)装置的连接顺序应为_______→D

(2)用D装置测N2含量，读数时应注意______________________。

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吊白块( NaHSO2·HCHO·2H2O，M=154.0g/mol)在工业中有广泛应用；吊白块在酸性环境下、100℃即发生分解释放出HCHO。实验室制备吊白块的方案如下：

NaHSO3的制备：

如图，在广口瓶中加入一定量Na2SO3和水，振荡溶解，缓慢通入SO2，至广口瓶中溶液pH约为4，制得NaHSO3溶液。

（1）装置Ⅰ中产生气体的化学反应方程式为__；Ⅱ中多孔球泡的作用是__。

（2）实验室检测NaHSO3晶体在空气中是否发生氧化变质的实验方案是__。

吊白块的制备：

如图，向仪器A中加入上述NaHSO3溶液、稍过量的锌粉和一定量甲醛，在80~90℃C下，反应约3h，冷却过滤。

（3）仪器A的名称为___；用恒压漏斗代替普通滴液漏斗滴加甲醛的优点是__。

（4）将仪器A中的反应温度恒定在80~90℃的目的是__。

吊白块纯度的测定：

将0.5000g吊白块样品置于蒸馏烧瓶中，加入10%磷酸10mL，立即通入100℃水蒸气；吊白块分解并释放出甲醛，用含36.00mL0.1000mol·L－1酸性KMnO4吸收甲醛(不考虑SO2影响，4MnO4－+5HCHO+12H+=4Mn2++5CO2↑+11H2O)，再用0.1000mol·L－1的草酸标准溶液滴定酸性KMnO4，再重复实验2次，平均消耗草酸溶液的体积为30.00mL。

（5）滴定终点的判断方法是__；吊白块样品的纯度为__%(保留四位有效数字)；若KMnO4标准溶液久置释放出O2而变质，会导致测量结果__(填“偏高”、“偏低”或“无影响”)

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FeCl3在工业生产中应用广泛，某化学研究性学习小组模拟工业流程制备无水FeCl3。经查阅资料得知：无水FeCl3在空气中易潮解，加热易升华。他们设计了制备无水FeCl3的实验方案，装置示意图及操作步骤如下：

请回答下列问题：

（1）装置A中g管的作用是___；装置B中的试剂是___；E处左方选用较粗玻璃管的原因是___；装置F中盛碱石灰干燥管的作用是___。

（2）检验装置的气密性；点燃A处的酒精灯。写出装置A中发生反应的离子方程式___。

当h中充满黄绿色气体时点燃D处铁屑下方的酒精灯。反应结束，将收集器h密封。

（3）检验收集器h收集到的是FeCl3而木是FeCl2步骤是：①取收集器中的少量样品溶于少量浓盐酸，加水稀释，将溶液分为两份；②一份溶液检验出三价铁离子；③另一份溶液不能检验出二价铁离子。

①中盐酸的作用是___；②中检验出三价铁离子的离子方程式___。③检验无二价铁离子的方法是___。

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汽车用汽油的抗爆剂约含 17％的 1，2一二溴乙烷。某学习小组用下图所示装置制备少量 1，2 一二溴乙烷，具体流秳如下:

已知：1，2 一二溴乙烷的沸点为131℃，熔点为9.3℃。Ⅰ1，2 一二溴乙烷的制备步聚①、②的实验装置为：

实验步骤：

(ⅰ)在冰水冷却下，将 24mL 浓硫酸慢慢注入12mL乙醇中混合均匀。

(ⅱ)向 D 装置的试管中加入3.0mL 液溴(0.10mol)，然后加入适量水液封，幵向烧杯中加入冷却剂。

(ⅲ)连接仪器并检验气密性。向三口烧瓶中加入碎瓷片，通过滴液漏斗滴入一部分浓硫酸与乙醇的混合物，一部分留在滴液漏斗中。

(ⅳ)先切断瓶C与瓶D的连接处，加热三口瓶，待温度上升到约120℃，连接瓶 C与瓶D，待温度升高到180～200℃，通过滴液漏斗慢慢滴入混合液。

(V)继续加热三口烧瓶，待D装置中试管内的颜色完全褪去，切断瓶C与瓶D的连接处，再停止加热。回答下列问题:

(1)图中 B 装置玻璃管的作用为__________________________________________。

(2)(ⅳ)中“先切断瓶C与瓶D的连接处，再加热三口瓶”的原因是__________________________________________。

(3)装置D的烧杯中需加入冷却剂，下列冷却剂合适的为__________________________________________。

a.冰水混合物　　　　 b.5℃的水　　　　　 c.10℃的水

Ⅱ1，2 一二溴乙烷的纯化

步骤③：冷却后，把装置 D 试管中的产物转移至分液漏斗中，用 1％的氢氧化钠水溶液洗涤。

步骤④：用水洗至中性。

步骤⑤：“向所得的有机层中加入适量无水氯化钙，过滤，转移至蒸馏烧瓶中蒸馏，收集

130～132℃的馏分，得到产品5.64g。

(4)步骤③中加入 1％的氢氧化钠水溶液时，发生反应的离子方程式为__________________________________________。

(5)步骤⑤中加入无水氯化钙的作用为_________________________。该实验所得产品的产率为__________________________________________。

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亚硝酰氯(NOCl，熔点：-64.5℃，沸点：-5.5℃)是一种黄色气体，遇水易反应，生成一种氯化物和两种常见的氮氧化物，其中一种呈红棕色。可用于合成清洁剂、触媒剂及中间体等。实验室可由氯气与一氧化氮在常温常压下合成。

(1)甲组的同学拟制备原料气NO和Cl2，制备装置如图所示：为制备纯净干燥的气体，下表中缺少的药品是：

(2)乙组同学利用甲组制得的NO和Cl2制备NOCl，装置如图所示：

①装置连接顺序为a→____（按气流自左向右方向，用小写字母表示）。

②为了使气体充分反应，实验中先通入Cl2，待装置Ⅴ中充满黄绿色气体时，再将NO缓缓通入，此操作的目的是______(回答一条即可)。

③装置Ⅴ生成NOCl的化学方程式是________。

④装置Ⅵ的作用为___，若无该装置，Ⅷ中NOCl可能发生反应的化学方程式为__。

(3)丁组同学用以下方法测定亚硝酰氯(NOCl)纯度：

取Ⅷ中所得液体m克溶于水，配制成250mL溶液，取出25.00mL，以K2CrO4溶液为指示剂，用cmol/LAgNO3标准溶液滴定至终点，消耗标准溶液的体积为bmL。亚硝酰氯(NOCl)的质量分数为______(用代数式表示即可)。

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无水四氯化锡(SnCl4)常用作有机合成的氯化催化剂。实验室可用溢流法连续制备无水四氯化锡，实验装置图如图：

查阅资料可知：

①Sn(s)+2Cl2(g)=SnCl4(l)　　 ΔH=-511kJ/mol

②SnCl4易挥发，极易发生水解。

③相关物质的物理性质如下：

回答下列问题：

(1)a管的作用是__________。

(2)A中反应的离子方程式是__________。

(3)D中冷却水的作用是________________。

(4)尾气处理时，可选用的装置是__________(填序号)。

(5)锡粒中含铜杂质致D中产生CuCl2，但不影响E中产品的纯度，原因是________。

(6)制得的SnCl4产品中常含有SnCl2，可用如下方法测定产品纯度：先准确称量7.60g产品于锥形瓶中，再加过量的FeCl3溶液，发生反应：SnCl2+2FeCl3=SnCl4+2FeCl2，再用0.1000mol/LK2Cr2O7标准溶液滴定生成的Fe2+，此时还原产物为Cr3+，消耗标准溶液20.00mL，则SnCl4产品的纯度为__________。

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