钛被誉为“21世纪的金属”，在工农业生产、医疗、国防、科技等方面中有着极其广泛而重要的用途...

钛被誉为“21世纪的金属”，在工农业生产、医疗、国防、科技等方面中有着极其广泛而重要的用途。四氯化钛是工业上制备金属钛的重要原料。在常温下，它是一种极易水解的无色液体，沸点为136.4℃。工业制备TiCl4的反应原理为：TiO2+2C+2Cl2=TiCl4+2CO。

下图是实验室模拟工业生产制备四氯化钛的反应装置，其主要操作步骤有（顺序己打乱）:

①连接好整套装置，并检査装置的气密性；

②当锥形瓶中的TiCl4的量不再增加时，停止加热，改通CO2气体直至电炉中的瓷管冷却为止；

③将Ti02、炭粉混合均匀后，装入管式电炉中；

④将电炉升温至800℃，一段时间后改通Cl2，同时在冷凝管中通冷凝水；

⑤通入干燥的CO2气体并持续一段时间。　　

试回答：

（1）仪器F的名称是_______________，装罝A所用的试剂名称是_______________。

（2）正确的操作程序是（填写操作步骤的序号）______________________________。

（3）操作⑤的目的是______________________________。

（4）装置中冷凝管进水口的位置是（填a或b）_______________，装置E的作用_______________。

（5）将少量TiCl4露置于空气中，可能看到的现象是______________________________。

（6）利用化合物TiCl4可制备TiO2，请结合化学用语解释该过程：_______________。

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氨气在工农业生产和国防科技中有着重要应用，科研工作者对其进行着广泛研究。请回答:

(1)某课题组实现了在常温常压下，以氮气和液态水为原料制备氨气，同时有氧气生成。

已知，在一定温度和压强下，由最稳定的单质生成1mol纯物质的热效应，称为该物质的生成热(△H)。常温常压下、相关物质的生成热如下表所示：

上述合成氨反应的热化学方程式为______________________________________。

(2)利用生物电池，以H2、N2为原料合成氨的装置如下图所示。

Q、R均为能化剂，据图示判断，负极反应的催化剂为______(填“Q”或“R”)；正极的电极反应式为_________________________________________。

(3)氨气是工业制硝酸的主要原料之一，催化氧化步骤中发生的主要反应如下：

I. 4NH3（g）+5O2（g）4NO（g）+6H2O（g）△H=-906kJ/mol

II.4NH3（g）+3O2（g）2N2（g）+6H2O（g）△H=-1266kJ/mol

将固定比例NH3和O2 的混合气体以一定流速通过填充有催化剂的反应器，反应产率与温度的关系如图1所示。

①催化氧化步骤中，最适宜的温度为_________________(填“T1”或“T2”)。

②低于T1℃时，NO的产率较低的原因为_____________________________________。

③高于T2℃时，NO的产率降低的可能原因为______________(填选项字母)

A.催化剂活性降低　　 B.平衡常数减小

C.反应活化能增大　　 D.氨气溶于水

④T2℃(T1>T2)时，向20L恒容密闭容器中充人2molNH3和2.75molO2，发生反应

I.反应过程中各物质的物质的量的随时间(t)变化关系如图2所示。

T2℃时，该反应的平衡常数K=________________；5min时，改变了某一外界条件，所改变的条件可能为_________________________________________。

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氨气在工农业生产和国防科技中有着重要应用，科研工作者对其进行者广泛研究。回答：

(1)某课题组实现了在常湿常压下,以氮气和液态水为原料制备氨气同时有氧气生成。

已知，在一定温度和压强下，由最稳定的单质生成1mol纯物质的热效应，称为该物质的生成热(△H)。常温常压下、相关物质的生成热如下表所示:

上述合成氨反应的热化学方程式为______________________。

(2)利用生物电池，以H2、N2为原料合成氨的装置如下图所示。

Q、R均为催化剂，据到示判断，负极反应的催化剂为___(填“Q”或“R”)；正极的电极反应式为_______________。

(3)氨气是工业制硝酸的主要原料之一，催化氧化步骤中发生的主要反应如下：

I.4NH3(g)+5O2(g)4NO(g)+6H2O(g)△H=-906kJ/mol

II.4NH3(g)+3O2(g)2N2(g)+ 6H2O(g)△H=-126kJ/mol

将固定比例NH3和O2的混合气体以一定流速通过填充有催化剂的反应器，反应产率与温度的关系如图1所示。

①催化氧化步骤中，最适宜的温度为____(填“T1”或“T2”)。

②低于T1℃时，NO的产率较低的原因为_____。

③高于T2℃时，NO的产率降低的可能原因为_____(填选项字母)

A.催化剂活性降低　 B.平衡常数减小　 C.反应活化能增大　 D.氨气溶于水

④T2℃(T1>T2)时，向20L恒容密闭容器中充入2molNH3和2.75mo1O2，发生反应I.反应过程中各物质的物质的量的随时间(t)变化关系如图2所示。T2℃时，该反应的平衡常数K=_____；5min时，改变了某一外界条件，所改变的条件可能为__________。

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K、Fe、Ni均为重要的合金材料，在工业生产、科技、国防领域有着广泛的用途，请回答下列问题：

(1)K元素处于元素周期表的_____ 区，其基态原子中，核外电子占据的电子云轮廓图为球形的能级有______个。

(2)KCl 和NaCl 均为重要的化学试剂，KCl 的熔点低于NaCl的原因为___________。

(3)从原子结构角度分析，Fe3+比Fe2+更稳定的原因是__________。

(4)NiSO4 溶于氨水形成[Ni (NH3)6]SO4。

①写出一种与[Ni(NH3)6]SO4中的阴离子互为等电子体的分子的分子式_________。

②1mol[Ni(NH3)6]SO4中含有σ键的数目为___________。

③NH3 的VSEPR模型为_____ ；中心原子的杂化形式为_____，其杂化轨道的作用为__________。

(5)K、Ni、F三种元素组成的一种晶体的长方体晶胞结构如图所示。若NA为阿伏加德罗常数的值，该晶体的密度ρ=______g/cm3(用代数式表示)。

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碲(52Te)被誉为“国防与尖端技术的维生素”；锡酸钠可用于制造陶瓷电容器的基体，陶瓷电容器在宇航、导弹、航海等方面有着重要的用途。以锡碲渣（主要含Na2SnO3和Na2TeO3)为原料，制备锡酸钠和碲的流程图如图：

已知：锡酸钠(Na2SnO3)和亚碲酸钠(Na2TeO3)均易溶于碱。

（1）在生产过程中，要将锡碲渣粉碎，其目的是___。

（2）“碱浸”过程中，锡碲浸出率与溶液中碱的质量浓度关系如图所示，最理想的碱的质量浓度为100g/L，其理由是___。

（3）“氧化”时，反应的离子方程式为___；“氧化”的温度控制在60℃～70℃之间，其原因是___。

（4）“还原”反应的化学方程式为___。

（5）以石墨为电极电解Na2TeO3溶液可获得Te，电解过程中阴极上的电极反应为___。

（6）常温下，向lmol•L-1Na2TeO3溶液中滴加盐酸，当溶液中c(TeO32-)：c(H2TeO3)=0.2时，pH=___。（已知：H2TeO3的电离平衡常数Ka1=1.0×10-3，Ka2=2.0×10-8)

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铁盐、亚铁盐在工农业生产、生活、污水处理等方面有着极其广泛的应用。

（1）用铁屑与稀硫酸反应制备FeSO₄

①制备原理用离子方程式表示为________。若要提高FeSO₄生成速率，采取下列措施中正确的是________。

A．使用浓硫酸与铁屑反应

B．使用磨细的铁粉反应

C．控制温度在50～70℃

D．控制温度在80～100℃

②在上述反应过程中，常会伴随发生反应：4Fe²⁺+O₂+4H⁺ 4Fe³⁺+2H₂O

若要减少产品FeSO₄中Fe³⁺的含量，采取下列措施中正确的是________。

A．控制稀硫酸的浓度不能太高

B．用去O₂蒸馏水注入浓硫酸配制反应所需的稀硫酸

C．反应中保持n(Fe)/n(H₂SO₄) >1

D．反应中应经常添加Fe₂（SO₄）₃搅拌

③反应结束后，将溶液进行________、冷却、过滤、洗涤即得FeSO₄·7H₂O晶体。

（2）工业上用含有少量Cu、Al的废铁屑制备Fe₂（SO₄）₃

其反应及操作流程如下：

①加入NaHCO₃并搅拌，将混合液pH调控至________范围内，使杂质沉淀过滤除去。

②反应Ⅱ中反应的离子方程式是：________。

③生产中，将反应Ⅱ产生的NO配比一种气体X，混合后重新通入反应Ⅱ中，该设计的目的是________，气体X与NO配比的比例是________。

（3）用Fe₂（SO₄）₃处理含S^2-污水时，有黑色沉淀及淡黄色悬浮物产生，其反应的离子方程式是________。

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I.氮和氮的化合物在国防、工农业生产和生活中都有极其广泛的用途。请回答下列问题：

（1）亚硝酰氯（结构式为）是有机合成中的重要试剂，它可由和在常温常压条件下反应制得，反应方程式为：。已知几种化学键的键能数据如表所示：

则　　 ________。

（2）在一个恒容密闭容器中充入和发生（1）中的反应，在温度分别为℃、℃时测得的物质的量（单位：mol）与时间的关系如下表所示：

①________（填“”“”或“”）。

②温度为时，起始时容器内的压强为，则该反应的平衡常数________（用平衡分压代替平衡浓度计算，分压总压物质的量分数）（化为最简式）。

（3）近年来，地下水中的氮污染已成为世界性的环境问题。在金属、和依（）的催化作用下，可高效转化酸性溶液中的硝态氮（），其工作原理如图所示。

①表面发生反应的化学方程式为：________。

②若导电基体上的颗粒增多，造成的后果是________。

Ⅱ.利用电化学原理，将、和熔融制成燃料电池，模拟工业电解法精炼银，装置如下图所示。

（4）①甲池工作时，转变成绿色硝化剂，可循环使用，则石墨Ⅱ附近发生的电极反应方程式为________。

②若用10A的电流电解50min后，乙中阴极得到，则该电解池的电解效率为________%。（保留小数点后一位。通过一定电量时阴极上实际沉积的金属质量与通过相同电量时理论上应沉积的金属质量之比叫电解效率。法拉第常数为）

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I.氮和氮的化合物在国防建设、工农业生产和生活中都有极其广泛的用途。请回答下列与氮元素有关的问题:

(1)亚硝酸氯(结构式为Cl-N=O)是有机合成中的重要试剂。它可由Cl2和NO在通常条件下反应制得，反应方程式为2NO(g)+Cl2(g)2ClNO(g)。已知几种化学的键能数据如下表所示:

当Cl2与NO反应生成ClNO的过程中转移了5mol电子，理论上放出的热量为____kJ.

(2)在一个恒容密闭容器中究入2molNO(g)和1 mol Cl2(g)发生(1)中反应，在温度分别为T1、T2时测得NO的物质的量(单位:mol)与时间的关系如下表所示

①T1________T2(填“>“”＜”或”＝”)。

②温度为T2℃时，起始时容器内的强为p0，则该反应的平衡常数Kp=______(用平衡分压代替平衡浓度计算，分压＝总压×物质的量分数)。

(3)近年来，地下水中的氮污染已成为一个世界性的环境问题。在金属Pt、Cu和铱(Ir)的催化作用下，密闭容器中的H2可高效转化酸性溶液中的硝态氮(NO3-)，其工作原理如图所示

①Ir表面发生反应的方程式为_____________。

②若导电基体上的Pt颗粒增多，造成的后果是______________。

II:利用电化学原理，将NO2、O2和熔融KNO3制成燃料电池，模拟工业电解法来精炼银，装置如图所示

请回答下列问题:

(4)①甲池工作时，NO2转变成绿色硝化剂Y，Y是N2O5，可循环使用，则石墨Ⅱ附近发生的电极反应式为________。

②若用10A的电流电解60min后，乙中阴极得到32.4gAg，则该电解池的电解效率为____％。(保留小数点后一位。通过一定电量时阴极上实际沉积的金属质量与通过相同电量时理论上应沉积的金属质量之比叫电解效率。法拉第常数为96500C/mol)

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I.氮和氮的化合物在国防建设、工农业生产和生活中都有极其广泛的用途。请回答下列与氮元素有关的问题:

(1)亚硝酸氯(结构式为Cl-N=O)是有机合成中的重要试剂。它可由Cl2和NO在通常条件下反应制得，反应方程式为2NO(g)+Cl2(g)2ClNO(g)。已知几种化学的键能数据如下表所示:

当Cl2与NO反应生成ClNO的过程中转移了5mol电子，理论上放出的热量为____kJ.

(2)在一个恒容密闭容器中充入2molNO(g)和1 mol Cl2(g)发生(1)中反应，在温度分别为T1、T2时测得NO的物质的量(单位:mol)与时间的关系如下表所示

①T1________T2(填“>“”＜”或”＝”)。

②温度为T2℃时，起始时容器内的强为p0，则该反应的平衡常数Kp=______(用平衡分压代替平衡浓度计算，分压＝总压×物质的量分数)。

(3)近年来，地下水中的氮污染已成为一个世界性的环境问题。在金属Pt、Cu和铱(Ir)的催化作用下，密闭容器中的H2可高效转化酸性溶液中的硝态氮(NO3-)，其工作原理如图所示

①Ir表面发生反应的方程式为_____________。

②若导电基体上的Pt颗粒增多，造成的后果是______________。

II:利用电化学原理，将NO2、O2和熔融KNO3制成燃料电池，模拟工业电解法来精炼银，装置如图所示

请回答下列问题:

(4)①甲池工作时，NO2转变成绿色硝化剂Y，Y是N2O5，可循环使用，则石墨Ⅱ附近发生的电极反应式为________。

②若用10A的电流电解60min后，乙中阴极得到32.4gAg，则该电解池的电解效率为____％。(保留小数点后一位。通过一定电量时阴极上实际沉积的金属质量与通过相同电量时理论上应沉积的金属质量之比叫电解效率。法拉第常数为96500C/mol)

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锰是一种银白色的脆性金属，强度不如铁，但把锰加到钢铁中，竟然能使钢铁的强度提高4~8倍，而且还提高了钢的耐磨性,所以锰钢在工农业生产及国防建设中有着广泛的用途。

用阴离子膜电解法的新技术从含有MnCO3、MnO2、FeCO3、SiO2、Al2O3等成分的锰矿石中提取金属锰，其工艺流程如下：

已知FeCO3、MnCO3难溶于水。

（1）设备1中反应后，滤液1里锰元素只以Mn2+的形式存在，且滤渣1中也无MnO2。则滤渣1的主要成分是　　　　　 （填化学式）。

（2）设备1中发生氧化还原反应的离子方程式是　　　　　　　　　　　　 　 。

（3）设备2中加足量双氧水的作用是　 　　　　　　　　　　　　　　　　　　 。

设计实验方案检验滤液2中是否存在Fe2+：　　　　　　　　　　　　　　　　 。

（4）设备4中加入过量氢氧化钠溶液，沉淀部分溶解。用化学平衡移动原理解释原因：　　　　　　　　　　　　 。

（5）设备3中用阴离子膜法提取金属锰的电解装置如图：

① 电解装置中箭头表示溶液中阴离子移动的方向，则A电极是直流电源的　　　　　 极。实际生产中，阳极以稀硫酸为电解液，其电极反应式为　　　　　　　　　　　　 。

② 该工艺之所以采用阴离子交换膜，是为了防止Mn2+进入阳极区发生副反应生成MnO2造成资源浪费，写出该副反应的电极反应式　　　　　　　　　　　　　 。

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