铁及其化合物在人类的生活生产中有着重要的作用，Fe2+、Fe3+是影响水质的一个重要因素。...

铁及其化合物在人类的生活生产中有着重要的作用，Fe2+、Fe3+是影响水质的一个重要因素。回答下列问题：

I：测量某河水样本中铁的含量

(1)水样中Fe2+的含量越大，溶解氧的含量就越低，用离子方程式解释原因___________。

(2)测定Fe2+取5mL c mo/L的KMnO4标准液，稀释至100mL。取10.00mL河水水样，加入稀硫酸后，用稀释后的KMnO4溶液进行滴定，用去KMnO4溶液V1mL。

①用___________(填滴定管的名称)盛放KMnO4标准液。

②滴定达到终点的标志是___________。

(3)测定Fe3+：取10.00mL水样，转移至盛有过量锌粒的烧杯中充分反应。加入过量稀硫酸，用表面皿盖住烧杯并加热10分钟。冷却后用(2)中稀释后的KMnO4溶液滴定，消耗KMnO4溶液V2mL。

①锌粒的作用是___________。

②河水中Fe3+的浓度是___________mol/L(用含字母的代数式表示)。

Ⅱ：氢氧化亚铁[Fe(OH)2]在常温常压下为白色固体。

(4)当溶液中的离子浓度<1×10－5mol·L－1时，可以认为该离子已沉淀完全。已知常温Fe(OH)2的Ksp为8.0×10－16。现调节含Fe2+的某河水样品pH=9，用简要计算过程说明Fe2+是否已经达到沉淀完全：___________。

(5)一种用Na2SO4溶液做电解液，电解制取Fe(OH)2的实验装置如图所示。通电后，溶液中产生白色沉淀，且较长时间不变色。

①必须使用铁电极的是___________(填“A"或“B”)极。

②B电极的电极反应式为___________。

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镍及其化合物在生产生活中有着极其重要的作用。现以低品位镍红土矿(主要成分为镍的氧化物、Fe2O3·H2O和SiO2等)为原料制备兰尼镍的工艺流程如图所示：

已知加压酸浸过程中的相关影响因素如下：

请回答：

(1)请根据图示，选择加压酸浸过程中硫酸的加入量和矿石粒径的最适宜条件为_______

A.260Kg/t矿；0.45mm　　　 B.320 Kg/t矿：0.25mm

C.350Kg/t矿；0.15mm　　　 D.380 Kg/t矿；0.05mm

(2)①已知镍红土矿煅烧后生成Ni2O3，而加压酸浸后浸出液中含有Ni2＋，写出加压酸浸过程中镍元素所涉及的化学反应方程式____________。

②甲同学取该浸出液，控制pH为2～3，经过－系列操作，制取少量NiSO4·7H2O晶体。其控制pH为2～3的目的为____________________________________________________。

③乙同学取该浸出液，经多次处理，得到一定浓度的NiSO4溶液，往其中加入适量的NaClO和NaOH混合液，制得碱性镍电池电极材料NiOOH，该反应的离子方程式为____________。

(3)向浸出液中通入H2S气体，该反应的离子方程式为__________。

(4)下列说法正确的是________________

A.在煅烧过程中，空气宜选择从下往上的通入方式，使镍红土矿燃烧更充分

B.加压酸浸中，为加快反应速率，可选用浓硫酸

C.加压酸浸中，在最适宜条件下，浸出渣中的主要成份为SiO2和Fe2O3·H2O

D.CO为无色无味的有毒气体，故从镍硫混合物到镍的过程中，需注意通风并及时检测操作过程中是否有CO泄露

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碳、氮、氧、铝都为重要的短周期元素，其单质及化合物在工农业生产生活中有着重要作用。请回答下列问题：

（1）在密闭容器内（反应过程保持体积不变），使1 mol N2和3 mol H2混合发生下列反应：N2(g)+3H2(g)2NH3(g)　 ΔH=−92.4 kJ·mol−1。当反应达到平衡时，N2和H2的浓度之比是__________；当升高平衡体系的温度，则混合气体的平均式量________（填“增大”“减小”或“不变”）；当达到平衡时，再向容器内充入1 mol N2，H2的转化率__________（填“提高”“降低”或“不变”）；当达到平衡时，将c(N2)、c(H2)、c(NH3)同时增大1倍，平衡__________移动（填“正向”“逆向”或“不”）。

（2）由题干所述元素中的三种组成的某种强酸弱碱盐的化学式为__________，其溶于水能________水的电离（填“促进”或“抑制”），且使溶液的pH________（填“升高”“降低”或“不变”），原因是____________________________（用离子方程式表示）。

（3）空气是硝酸工业生产的重要原料，氨催化氧化是硝酸工业的基础，氨气在铁触媒作用下只发生主反应①和副反应②：

4NH3(g)+5O24NO(g)+6H2O(g)　 ΔH=−905 kJ·mol−1　　 ①

4NH3(g)+3O2(g)2N2(g)+6H2O(g)　 ΔH=−1268 kJ·mol−1　　 ②

①氮气与氧气反应生成NO的热化学方程式为__________________________。

②在氧化炉中催化氧化时，有关物质的产率与温度的关系如图。下列说法中正确的是____________。

A．工业上氨催化氧化生成NO时，最佳温度应控制在780～840 ℃之间

B．工业上采用物料比在1.7～2.0，主要是为了提高反应速率

C．加压可提高NH3生成NO的转化率

D．由图可知，温度高于900 ℃时，生成N2的副反应增多，故NO产率降低

（4）M是重要的有机化工原料，其分子与H2O2含有相同的电子数，将1 mol M在氧气中完全燃烧，只生成1 mol CO2和2 mol H2O，则M的化学式为__________。某种燃料电池采用铂作为电极催化剂，以KOH溶液为电解质，以M为燃料，以空气为氧化剂。若该电池工作时消耗1 mol M，则电路中通过__________mol电子。

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氮及其化合物在生产、生活中有着重要作用，减少氮氧化物的排放是环境保护的重要内容之一，请回答下列氮及其化合物的相关问题：

（1）N4的分子结构与白磷分子的正四面体结构相似。已知断裂1mol N－N键吸收167kJ热量，生成1mol N≡N键放出942kJ热量，请写出N4气体转变为N2反应的热化学方程式：　　　　　　　　　　　　　　 。

（2）NH3可直接用作车用燃料电池，产物无污染。写出碱性介质下该电池负极的电极反应式：　　　　　　　　　　　　　　　　　　 。

（3）在T1℃时，将5mol N2O5置于10L固定容积的密闭容器中发生下列反应：2N2O5(g) 4NO2(g)+O2(g)；△H＞0；反应至5分钟时各物质的浓度不再发生变化，测得NO2的体积分数为50%。

①T1℃时该反应的平衡常数K的计算式为　　　　　　　　　　 。

②用O2表示从0～5min内该反应的平均速率υ(O2) =　　　　　　　　　 。

③将上述平衡体系的温度降至T2℃，密闭容器内减小的物理量有　 。

A．压强　　　　 B．密度　　　　 C．反应速率　　　　 D．N2O5的浓度

（4）在恒温恒容的密闭容器中充入NO2，建立如下平衡：2NO2(g) N2O4(g)，平衡时N2O4与NO2的物质的量之比为a，其它条件不变的情况下，分别再充入NO2和再充入N2O4，平衡后引起的变化正确的是　　　　　　　　 。

A．都引起a减小

B．都引起a增大

C．充入NO2引起a减小，充入N2O4引起a增大

D．充入NO2引起a增大，充入N2O4引起a减小

（5）25℃时，NH3·H2O电离常数Kb=1.8×10－5，Mg(OH)2的溶度积常数Ksp=1.8×10－11，用pH计测得0.5 mol·L一1氨水溶液的pH约为　　　　　　　 。在某氯化镁溶液中加入一定量某浓度的氨水后，测得混合液pH =11.0，则此温度下残留在溶液中的c(Mg2+)=　　　　　 。(已知lg2≈0.3、lg3≈0.5)。

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氮是大气中含量丰富的一种元素，氮及其化合物在生产、生活中有着重要作用，减少氮氧化物的排放是环境保护的重要内容之一。请回答下列氮及其化合物的相关问题：

（1）据报道，意大利科学家获得了极具研究价值的N₄，其分子结构与白磷分子的正四面体结构相似。已知断裂1 mol N－N键吸收167 kJ热量，生成1 mol N≡N键放出942 kJ热量，请写出N₄气体转变为N₂反应的热化学方程式：______________________。

（2）据报道，NH₃可直接用作车用燃料电池，写出该电池的负极反应式：

__________________________________________________________________________。

（3）在T₁℃时，将5 mol N₂O₅置于10 L固定容积的密闭容器中发生下列反应：2N₂O₅(g)4NO₂(g)+O₂(g)；△H＞0。反应至5分钟时各物质的浓度不再发生变化，测得NO₂的体积分数为50%。

①上述平衡体系中O₂的体积分数为__________，N₂O₅的物质的量为__________mol。

②用O₂表示从0～5 min内该反应的平均速率υ(O₂)= __________。

③将上述平衡体系的温度降至T₂℃，密闭容器内减小的物理量有__________。

A．压强      B．密度       C．反应速率       D．N₂O₅的浓度

（4）在恒温恒容的密闭容器中充入NO₂，建立如下平衡：2NO₂(g)N₂O₄(g)，平衡时N₂O₄与NO₂的物质的量之比为a，其它条件不变的情况下，分别再充入NO₂和再充入N₂O₄，平衡后引起的变化正确的是__________。

A．都引起a减小      B．都引起a增大

C．充入NO₂引起a减小，充入N₂O₄引起a增大

D．充入NO₂引起a增大，充入N₂O₄引起a减小

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氮是大气中含量丰富的一种元素，氮及其化合物在生产、生活中有着重要作用，减少氮氧化物的排放是环境保护的重要内容之一。请回答下列氮及其化合物的相关问题：

(1)据报道，意大利科学家获得了极具研究价值的N₄，其分子结构与白磷分子的正四面体结构相似。已知断裂1 mol N－N键吸收167 kJ热量，生成1 mol N≡N键放出942 kJ热量，请写出N₄气体转变为N₂反应的热化学方程式：________。

(2)据报道，NH₃可直接用作车用燃料电池，写出该电池的负极反应式：________。

(3)在T₁℃时，将5 mol N₂O₅置于10L固定容积的密闭容器中发生下列反应：2N₂O₅(g)4NO₂(g)+O₂(g)；△H＞0。反应至5分钟时各物质的浓度不再发生变化，测得NO₂的体积分数为50%。

①求该反应的平衡常数K=________(数字代入式子即可)，上述平衡体系中O₂的体积分数为__________。

②用O₂表示从0～5 min内该反应的平均速率υ(O₂)=________。

③将上述平衡体系的温度降至T₂℃，密闭容器内减小的物理量有________。

A．压强            B．密度           C．反应速率           D．N₂O₅的浓度

(4)在恒温恒容的密闭容器中充入NO₂，建立如下平衡：2NO₂(g)N₂O₄(g)，平衡时N₂O₄与NO₂的物质的量之比为a，其它条件不变的情况下，分别再充入NO₂和再充入N₂O₄，平衡后引起的变化正确的是__________。

A．都引起a减小   B．都引起a增大   C．充入NO₂引起a减小，充入N₂O₄引起a增大

D．充入NO₂引起a增大，充入N₂O₄引起a减小

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（14分）碳及其化合物在工农业生产生活中有着重要作用。请按要求回答下列问题：

（1）已知：C(s)+O2(g) = CO2(g)　 △H = -393 kJ•mol-1；

2CO(g)+O2(g) = 2CO2(g) 　　 △H = -566 kJ•mol-1；

2H2(g)+O2(g) = 2H2O(g) 　　 △H = -484 kJ•mol-1

将水蒸气喷到灼热的炭上可实现炭的气化（制得CO、H2），该反应的热化学方程式为______________________________________________________________________。

（2）将一定量CO(g)和H2O(g)分别通入容积为2 L的恒容密闭容器中，一定条件下发生反应为CO(g)+H2O(g) CO2(g)+H2(g)，得到如下三组实验数据：

①该反应的正反应为　　　　　　　 (填“吸热”或“放热”)反应。

②实验1中，0～4 min时段内，以v(H2)表示的反应速率为　　　　　　　 。若在此温度下H2O(g)、CO(g)起始量分别为2 mol、4 mol，则此反应的平衡常数为___________。

③实验2达到平衡时CO的转化率为　　　　　　 。

④实验3与实验2相比，改变的条件是　　　　　　 ；

请在下图坐标中画出“实验2”与“实验3”中c(CO2)随时间变化的曲线，并作标注实验编号。

（3）CO与H2一定条件下反应生成甲醇（CH3OH），甲醇是一种燃料，可利用甲醇设计一个燃料电池，用KOH溶液作电解质溶液，多孔石墨做电极，该电池的负极反应式为____________________________________。

（4）一定条件下，下图装置可实现有机物的电化学储氢（忽略其它有机物），则阴极的电极反应式为

______________________________________。

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氮、硫及其化合物在工农业生产生活中有着重要作用。回答下列问题：

（1）有人设想利用CO还原SO2。已知S和CO的燃烧热分别是296.0 kJ·mol−1、283.0 kJ·mol−1，请写出CO还原SO2的生成CO2和S(s)热化学方程式___________________________________。

（2）某科研小组研究臭氧氧化−−碱吸收法同时脱除SO2和NO工艺，氧化过程反应原理及反应热、活化能数据如下：

反应Ⅰ：NO(g)+O3(g)NO2(g)+O2(g)　 △H1＝－200.9 kJ•mol−1 　 Ea1＝3.2 kJ•mol−1

反应Ⅱ：SO2(g)+O3(g)SO3(g)+O2(g)　 △H2＝－241.6 kJ•mol−1 Ea2＝58 kJ•mol−1

已知该体系中臭氧发生分解反应：2O3(g)3O2(g)。请回答：

其它条件不变，每次向容积为2 L的反应器中充入含2.0 mol NO、2.0 mol SO2的模拟烟气和4.0 mol O3，改变温度，反应相同时间t后体系中NO和SO2的转化率如图所示：

①由图1可知相同温度下NO的转化率远高于SO2，结合题中数据分析其可能原因_______。

②下列说法正确的是________。

A．Q点一定为平衡状态点

B．温度高于200℃后，NO和SO2的转化率随温度升高显著下降、最后几乎为零

C．其它条件不变，若扩大反应器的容积可提高NO和SO2的转化率

D．臭氧氧化过程不能有效地脱除SO2，但后续步骤碱吸收可以有效脱硫

③假设100℃时P、Q均为平衡点，此时反应时间为5min，发生分解反应的臭氧占充入臭氧总量的10%，则体系中剩余O3的物质的量是________mol；SO2的平均反应速率为________；反应Ⅰ在此时的平衡常数为_______________。

（3）以连二硫酸根(S2O42－)为媒介，使用间接电化学法也可处理燃煤烟气中的NO，装置如图所示：

①ab是_______离子交换膜（填“阳”或“阴”）。阴极区的电极反应式为_____________。

②若NO吸收转化后的产物为NH4+，通电过程中吸收4.48LNO（标况下），则阳极可以产生____mol气体。

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氮、硫及其化合物在工农业生产生活中有着重要作用。回答下列问题：

（1）有人设想利用CO还原SO2。已知S和CO的燃烧热分别是296.0 kJ·mol−1、283.0 kJ·mol−1，请写出CO还原SO2的生成CO2和S(s)热化学方程式___________________________________。

（2）某科研小组研究臭氧氧化−−碱吸收法同时脱除SO2和NO工艺，氧化过程反应原理及反应热、活化能数据如下：

反应Ⅰ：NO(g)+O3(g)NO2(g)+O2(g)　 △H1＝－200.9 kJ•mol−1 　 Ea1＝3.2 kJ•mol−1

反应Ⅱ：SO2(g)+O3(g)SO3(g)+O2(g)　 △H2＝－241.6 kJ•mol−1 Ea2＝58 kJ•mol−1

已知该体系中臭氧发生分解反应：2O3(g)3O2(g)。请回答：

其它条件不变，每次向容积为2 L的反应器中充入含2.0 mol NO、2.0 mol SO2的模拟烟气和4.0 mol O3，改变温度，反应相同时间t后体系中NO和SO2的转化率如图所示：

①由图1可知相同温度下NO的转化率远高于SO2，结合题中数据分析其可能原因_______。

②下列说法正确的是________。

A．Q点一定为平衡状态点

B．温度高于200℃后，NO和SO2的转化率随温度升高显著下降、最后几乎为零

C．其它条件不变，若扩大反应器的容积可提高NO和SO2的转化率

D．臭氧氧化过程不能有效地脱除SO2，但后续步骤碱吸收可以有效脱硫

③假设100℃时P、Q均为平衡点，此时反应时间为5min，发生分解反应的臭氧占充入臭氧总量的10%，则体系中剩余O3的物质的量是________mol；SO2的平均反应速率为________；反应Ⅰ在此时的平衡常数为_______________。

（3）以连二硫酸根(S2O42－)为媒介，使用间接电化学法也可处理燃煤烟气中的NO，装置如图所示：

①ab是_______离子交换膜（填“阳”或“阴”）。阴极区的电极反应式为_____________。

②若NO吸收转化后的产物为NH4+，通电过程中吸收4.48LNO（标况下），则阳极可以产生____mol气体。

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氮及其化合物在工农业生产、生活中有着重要作用。请回答下列问题：

（1）右图是N₂和H₂反应生成2molNH₃过程中能量变化示意图，每生成1molNH₃放出热量为 ；

（2）在体积为2L的密闭容器中，进行如下化学反应：

N₂（g）＋3H₂（g）2NH₃（g）   △H＜0，得到如下数据：

请回答下列问题：

① K₁的相对大小，K₁_______4.1×10⁶（填写“＞”“＝”或“＜”）；

②实验1中以υ(H₂) 表示的反应速率为  ；

③下列各项能作为判断该反应达到化学平衡状态的依据的是________（填序号字母）；

A.容器内N₂、H₂、NH₃的物质的量浓度之比为1∶3∶2

B.υ（N₂）（正） ＝3υ（H₂）（逆）

C.容器内压强保持不变

D.混合气体的密度保持不变

(3)在一定条件下合成氨反应达平衡后，在恒容条件下充入氦气，正反应速率________（填“增大”“减小”“不变”，在恒压条件下，充入氦气，平衡________移动（“正向”“逆向”“不”）

（4） NH₄Cl溶液呈酸性，这是由于NH₄^＋水解的缘故。则NH₄Cl在重水（D₂O）中水解的离子方程式是 。

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