硝酸盐被广泛用作肥料和氧化剂。有学者最新研究发现氮在ZnFe0.4Co1.6O4上直接电化...

硝酸盐被广泛用作肥料和氧化剂。有学者最新研究发现氮在ZnFe0.4Co1.6O4上直接电化学氧化可生成硝酸盐。回答下列问题：

(1)Fe、Co、Ni均位于元素周期表第_________族，其中基态Ni原子的核外电子排布式为_________；Zn与Co的第一电离能I1(Zn)__________(填“＜”或“＞”)I1(Co)。

(2)图1是一种钴(Co)金属催化剂的结构，其中六元环上的N原子的杂化方式为_________；NH3、PH3中沸点更高的是_________，原因是_____________________________________。

(3)一种由O、Na、C1元素构成的良好的离子导体，具有反钙钛矿晶体结构(如图2)，则其化学式为_______________________，设其晶胞边长为anm，NA为阿伏加德罗常数的值，1号Na原子的坐标为(1，0.5，0.5)，则沿y轴向原点投影至x－z平面，坐标为(0.5，0.5)的原子有_______个，该晶胞的密度为_________________g·cm－3。

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氨有着广泛的用途，可用于化肥、硝酸、合成纤维等工业生产。

（1）根据最新“人工固氮”的研究报道，在常温、常压、光照条件下，N₂在催化剂（掺有少量Fe₂O₃的TiO₂）表面与水发生反应可生成氨气：

该反应在固定体积的密闭容器中进行，有关说法正确的是_____________（填序号字母）。

A.反应处于平衡状态时，

B.反应达到平衡后，

C.体系的总压强不变，说明反应已达平衡

D.混合气体的密度保持不变，说明反应已达平衡

（2）液氨作为一种潜在的清洁汽车燃料已越来越被研究人员重视。它在安全性、价格等方面较化石燃料和氢燃料有着较大的优势。氨在燃烧试验机中相关的反应有：

    ①

  ②

    ③

请写出上述三个反应中、、三者之间关系的表达式，＝_________。

（3）工业制硝酸的主要反应是：  ＝

①升高温度，反应的K值减小，则Q______（填“>”、“<”或“＝”）0。

②若反应起始的物质的量相同，下列关系图错误的是________（填序号）。

③在容积固定的密闭容器中发生上述反应，容器内部分物质的浓度如下表：

反应在第2 min到第4 min时，O₂的平均反应速率为________。

反应在第2 min时改变了条件，改变的条件可能是______________________________。

该条件下，反应的平衡常数K＝________。

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重铬酸盐广泛用作氧化剂、皮革制作等。以铬矿石（主要成分是Cr₂O₃，含FeO、Al₂O₃、 SiO₂等杂质)为原料制取重铬酸钠的流程如下：

请回答下列问题：

（1）写出Cr₂O₃在高温焙烧时反应的化学方程式______________________

（2）写出硫酸酸化使Na_-2CrO₄转化为Na₂Cr₂O₇的离子方程式 ______________。

（3）某工厂采用石墨电极电解Na₂CrO₄溶液，实 现了 Na₂CrO₄到   Na₂Cr₂O₇的转化，其原理如图所示。

①钠离子交换膜的一种材料是聚丙烯酸钠()，聚丙烯酸钠单体的结构简式是________；

②写出阳极的电极反应式__________

（4） Na₂Cr₂O₇可用于测定废水的化学耗氧量（即COD，指每升水样中还原性物质被氧化 所需要O₂的质量）。现有某水样100．00 mL，酸化后加入C1 mol/L的Na₂Cr₂O₇溶液 V1 mL，使水中的还原性物质完全被氧化（Cr₂O₇^2-还原为Cr³⁺）；再用C2mol/L的FeSO4溶液滴定剩 余的Cr₂O₇^2-，结果消耗FeSO₄溶液V2 mL。

①该水样的COD为______________mg/L；

②假设上述反应后所得溶液中Fe³⁺和Cr³⁺的物质的量浓度均为0．1 mol/L，要使Fe^{3 +}沉 淀完全而Cr³⁺还未开始沉淀．则需调节溶液pH的范围是 _______．

(可能用到的数据：K_SPFe(OH)₃=4．0×10^-38, K_SPCr(OH)₃=6．0×10^-31，

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硝酸大量用于制造无机肥料，如硝酸铵、硝酸钙、硝酸磷肥，还广泛用于其他工业生产。硝酸工业生产流程图如下图所示：

（1）第—步是氨的接触氧化，在一定温度下以铂铑网作为催化剂，写出该反应的化学方程式________。

（2）在吸收塔中用水循环吸收NO₂得到硝酸，写出发生该反应的化学方程式________，该过程是放热的，为了使吸收效果更好，在吸收过程中需要控制在________条件下。

（3）尾气中含有氮的氧化物，直接排放到空气中会危害环境，写出一项氮的氧化物可能引起的环境问题________。工业上常用纯碱溶液吸收NO₂，生成亚硝酸盐、硝酸盐和其他物质，写出该反应的化学方程式________。

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重铬酸盐广泛用作氧化剂、皮革制作等。以铬矿石（主要成分是Cr2O3，含FeO、Al2O3、 SiO2等杂质)为原料制取重铬酸钠的流程如下：

请回答下列问题：

(1) 固体残渣主要是含________元素的氧化物。

(2)写出Cr2O3与纯碱在高温焙烧时反应的化学方程式_______________________。

(3)高温焙烧后粉碎的目的是_____________________________，调节pH时形成的沉淀的成分是_______________________________________________。

(4)写出硫酸酸化使Na2CrO4转化为Na2Cr2O7的离子方程式 ______________________。

(5)某工厂采用石墨电极电解Na2CrO4溶液，实 现了 Na2CrO4到Na2Cr2O7的转化，其原理如图所示。写出阳极的电极反应式____________________。

(6)Na2Cr2O7可用于测定废水的化学耗氧量（即COD，指每升水样中还原性物质被氧化 所需要O2的质量）。现有某水样100．00 mL，酸化后加入C1 mol/L的Na2Cr2O7溶液 V1 mL，使水中的还原性物质完全被氧化（Cr2O72－还原为Cr3+）；再用C2mol/L的FeSO4溶液滴定剩余的Cr2O72－，结果消耗FeSO4溶液V2 mL。

①该水样的COD为________________mg/L；

②假设上述反应后所得溶液中Fe3+和Cr3+的物质的量浓度均为0．1 mol/L，要使Fe3 +沉 淀完全而Cr3+还未开始沉淀．则需调节溶液pH的范围是______________。(可能用到的数据：KSPFe(OH)3=4．0×10-38, KSPCr(OH)3=6．0×10-31，，，，)

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过氧化物和高铁酸盐是工业常用漂白剂，也是重要的工业原料。回答下列问题

（1）过氧作钙不溶于水，但易溶于稀酸。广泛用作胃药，治疗胃酸过多。试写出过氧化盖与胃酸

反应的离子方程式：　　　　　　　　　　　　　 。

高温下，过氧化钠在隔绝空气环境中可以将铁单质氧化成FeO42—高铁酸盐和钠的另一种氧化物，该反应的化学方程式为　　　　　　　　　　　　　　　　　 。常温下，Na2FeO4具有净水功能，反应可生成红褐色难溶物和助燃气体，请写出离子方程式：　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 。

（2）某小组同学对Na2FeO4作净水剂时，所得到还原产物进行探究并提出假设：

假设①为Fe2+；假设②为Fe3+；假设③为　　　　　　　　　　　　 ；

若假设③成立，请设计实验验证（限选试剂：NaOH溶液、KSCN溶液、H2O2溶液、KMnO4溶液、HNO3溶液、H2SO4溶液；仪器任选）

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重铬酸盐广泛用作氧化剂、皮革制作等。以铬矿石(主要成分是Cr2O3，含FeO、Al2O3、SiO2等杂质)为原料制取重铬酸钠的流程如下：

请回答下列问题：

（1）写出：Cr2O3与纯碱在高温焙烧时反应的化学方程式　　　　　　　　 　 ，Na2CrO4用硫酸酸化时反应的离子方程式 　　　　　　　　　　　　　　 ；

（2）Na2Cr2O7可用于测定废水的化学耗氧量(即COD，指每升水样中还原性物质被氧化所需要O2的质量)。现有某水样100.00 mL，酸化后加入C1 mol/L的Na2Cr2O7溶液 V1 mL，使水中的还原性物质完全被氧化(Cr2O72-还原为Cr3+)；再用C2mol/L的FeSO4溶液滴定剩余的Cr2O72-，结果消耗FeSO4溶液V2 mL。

①该水样的COD为　　　　 　　 mg/L；

②假设上述反应后所得溶液中Fe3+和Cr3+的物质的量浓度均为0.1 mol/L，要使Fe3 +沉淀完全而Cr3+还未开始沉淀．则需调节溶液pH的范围是_　　　　　　　　 ，(可能用到的数据：KSPFe(OH)3=4.0×10-38， KSPCr(OH)3=6.0×10-31，=-0.1，=0.2，=0.3，=0.6)

（3）在Na2Cr2O7溶液中加入固体KC1进行复分解反应即可制得橙色的K2Cr2O7，请分析此反应能发生的原因　　　　　　　　 　　　　　　 。

（4）酸性的K2Cr2O7溶液常用于酒驾的检验，写出反应的离子方程式　　　　　　　　 ，反应时可观察到的现象是　　　　　　　　　　　　　　 　 。

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(1)铁及其化合物在生产生活中应用最广泛，炼铁技术和含铁新材料的应用倍受关注。利用铁的氧化物循环裂解水制氢气的过程如下图所示。整个过程与温度密切相关，当温度低于570℃时，反应Fe3O4(s)+4CO(g)3Fe(s)+4CO2(g)，阻碍循环反应的进行。

已知：i. Fe3O4(s)+CO(g)3FeO(s)+CO2(g);△H1=+19.3 kJ·mol－1

ii. 3FeO(s)+H2O(g) Fe3O4(s)+H2(g);△H2=－57.2 kJ·mol－1

iii. C(s)+CO2(g)2CO(g);△H3=+172.4 k]·mol－1

铁氧化物循环裂解水制氢气总反应的热化学方程式是___________。

(2)T1℃时，向某恒温密闭容器中加入一定量的Fe2O3和炭粉，发生反应Fe2O3(s)+3C(s)2Fe(s)+3CO(g)，反应达到平衡后，在t1时刻，改变某条件，V(逆)随时间(t)的变化关系如图所示，则t1时刻改变的条件可能是___________(填写字母)。

a.保持温度不变，压缩容器　　　 b.保持体积不变，升高温度

c.保持体积不变，加少量碳粉　　 d.保持体积不变，增大CO浓度

(3)在一定温度下，向某体积可变的恒压密闭容器(p总)加入1molCO2与足量的碳，发生反应，平衡时体系中气体体积分数与温度的关系如图所示

①650℃时，该反应达平衡后吸收的热量是___________。

②T℃时，若向平衡体系中再充入一定量按V(CO2)︰V(CO)=5︰4的混合气体，平衡___________(填“正向”、“逆向”或“不”)移动。

③925℃时，用平衡分压代替平衡浓度表示的化学平衡常数Kp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]

(4)用原电池原理可以除去酸性废水中的三氯乙烯、AsO3－，其原理如下图所示(导电壳内部为纳米零价铁)

在除污过程中，纳米零价铁中的Fe为原电池的___________极(填“正”或“负”)，写出C2HCl3在其表面转化为乙烷的电极反应式为___________。

(5)已知25℃时，Ksp[Fe(OH)3]=4.0×10－38，此温度下若在实验室中配制100mL5mol·L－1FeCl3溶液，为使配制过程中不出现浑浊现象，则至少需要加入2mol·L－1的盐酸_________mL(忽略加入盐酸体积)。

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N2O俗名为“笑气”，也是一种温室气体。结合所学知识，回答下列问题：

(1)锌与极稀硝酸反应可生成N2O，该反应的化学方程式为___________，其中作氧化剂的硝酸与参与反应的硝酸的物质的量之比为___________。

(2)已知几种物质的相对能量如下：

①N2O(g)和CO(g)反应生成N2(g)和CO2(g)的热化学方程式为____________。

②若其他条件不变，加入高效催化剂，该反应的焓变将_______(填“增大”、“减小”或“不变”)。

(3)碘蒸气能催化N2O的分解，反应历程(步骤)如下：

i.I2(g)⇌2I(g)

ii.I(g)＋N2O(g)＝N2(g)＋IO(g)

iii.2IO(g)＋2N2O(g)＝2N2(g)＋2O2(g)＋I2(g)

实验表明，在反应过程c(I)始终大于c(IO)，由此推测，反应速率ii_________iii(填“>”、“<”或“＝”)。

(4)一定温度下，向恒容密闭容器中充入2 mol N2O(g)和3 mol NO(g)，发生反应：N2O(g)＋NO(g)⇌N2(g)＋NO2(g)　 △H。测得N2体积分数与温度、时间的关系如图所示。

①△H___________0(填“>”、“<”或“＝”)。

②下列情况表明该反应达到平衡状态的是___________(填字母)。

A.混合气体的密度不再改变　　　　 B.相对分子质量不再改变

C.NO和NO2的消耗速率相等　　　 D.N2O的体积分数不再改变

③T1时，该反应的平衡常数K＝___________。

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