氯气是一种重要的化工原料，在生活和生产中的应用十分广泛。请回答：（1）在工业上，“氯碱工业...

氯气是一种重要的化工原料，在生活和生产中的应用十分广泛。请回答：

（1）在工业上，“氯碱工业”是生产氯气的主要方法。请写出工业制备氯气的离子方程式____。

（2）实验室常用MnO2与浓盐酸反应制备Cl2，装置如图所示：

仪器a的名称为____。制备实验开始时，先检査装置气密性，接下来的操作依次是____(填序号)。

①往烧瓶中加入MnO2粉末 ②加热 ③往烧瓶中加入浓盐酸

（3）为证明Cl2与H2O反应为可逆反应，将生成的气体通入图所示装置：

①装置A中应加入的试剂是____。

②证明可逆反应，需验证在B中反应物和生成物同时存在，证明氯水中有Cl2存在的现象是____，仅使用一种试剂证明氯水中HCl和HClO均存在，合适的试剂是____。

A.AgNO3溶液　　 B.石蕊试液　　 C.NaOH溶液　　 D.品红溶液

③装置C中NaOH溶液的作用是____。

（4）制备反应会因盐酸浓度下降而停止，为测定反应残余液中盐酸的浓度(残余液体积已知)。甲同学提出下列具体方案。请你从下列实验方案中选择合理的实验方法____。

A.在残余液中加入足量AgNO3溶液，过滤，洗涤，干燥，称量沉淀的质量

B.在残余液中加入足量NaHCO3固体，将反应后的气体直接用碱石灰吸收，测定生成的气体的质量

C.在残余液中加入足量锌片，测量生成气体的体积，折算成标准状况下的体积

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氯气是工业生产中的重要原料，含氯消毒剂在生活中有着广泛的用途。

（1）工业生产通过电解饱和食盐水获取大量氯气，化学方程式为________。

（2）氯气可用于制取84消毒液（有效成分为NaClO），离子方程式为________。

（3）下列措施能增强84消毒液杀菌能力的是________。

A．加入适量醋酸  B．加入适量亚硫酸  C．加入少量NaOH粉末

（4）氯气与氢氧化钠溶液反应，若所得溶液恰好为中性，则溶液中离子浓度关系正确的是________。

A．c(Na^＋) + c(H^＋) = c(OH^－) + c(Cl^－)

B．c(Na^＋) = c(ClO^－) + c(Cl^－)

C．c(Na^＋) = 2c(ClO^－) + c(HClO)

（5）84消毒液不能用于消毒钢铁（含Fe、C）制品，易发生电化学腐蚀，钢铁制品表面生成红褐色沉淀。正极反应为________。

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氢氧化钠是一种用途十分广泛的重要化工原料。工业上主要通过电解氯化钠饱和溶液的方法获得氢氧化钠，我国的氯碱工业大多数采用离子交换膜电解槽。

(1)离子交换膜电解槽一般采用金属钛作阳极，其原因是

阴极一般用碳钢网制成。阳离子交换膜把电解槽隔成阴极室和阳极室，其作用是________________________________________________________________________。

(2)为使电解氯化钠的速率加快，下列措施可行的是________。

a．增大阴极碳钢网的面积

b．提高饱和氯化钠溶液的温度

c．加大阴极与阳极间的距离

d．提高电解时电源电压

(3)如果将某离子交换膜电解槽①电解时的电压增大到原来的2倍；②电解时的电流强度增大到原来的2倍；③电解时温度从30 ℃提高到60 ℃，则电解速率一定会达到原来2倍的是________。

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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+8O26SO2+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：_________。

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（14分）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)是生产硫酸和冶炼钢铁的重要原料。高温下可发生反应：

3FeS2＋8O26SO2＋Fe3O4，该过程中若有1.5mol FeS2参加反应，则反应过程中转移_____mol电子。

（2）氯化铁溶液显酸性，原因是___________________________(离子方程式解释)，用惰性电极电解氯化铁溶液之初，阳极电极反应式为：___________________________。

（3）K2FeO4可作为一种“绿色高效多功能”水处理剂。原因是　　　　　　　　 　 。目前，人们针对K2FeO4的稳定性进行了大量的探索，并取得了一定的进展。下列物质中有可能提高化合物K2FeO4水溶液稳定性的是

A．亚硫酸钠　 　　 B．KOH　　 　　　 C．醋酸　 　　　 D．Fe(NO3)3

（4）K2FeO4与Zn组成新型二次电池高铁电池，电解液为碱溶液，其反应式为：

3Zn（OH）2+2Fe（OH）3+4KOH 3Zn+2K2FeO4+8H2O

放电时电池的负极反应式为_______；充电时电解液的pH________(填“增大”“减小”或“不变”之一)。

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(10分)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)是生产硫酸和冶炼钢铁的重要原料。高温下可发生反应：

3FeS2＋8O26SO2＋Fe3O4

该过程中若有1.5mol FeS2参加反应，则反应过程中转移_____mol电子。

（2）氯化铁溶液显酸性，原因是___________________(用适当的文字和离子方程式解释)，用惰性电极电解氯化铁溶液之初，阳极电极反应式为：____________________________________。

（3）高铁电池是一种新型二次电池，电解液为碱溶液，其反应式为：

放电时电池的负极反应式为____________________；充电时电解液的pH________(填“增大”“减小”或“不变”之一)。

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乙醇是一种重要的化工原料，在生活、生产中的应用广泛。

（1）工业上利用二甲醚合成乙醇

反应①：CH3OCH3(g) + CO(g) CH3COOCH3(g)　 △H1

反应②：CH3COOCH3(g) + 2H2(g) CH3OH(g) + C2H5OH(g)　 △H2

一定压强下，温度对二甲醚和乙酸甲酯平衡转化率影响如下图1所示，据图示判断，△H2________0（填“＞”或“＜”）。温度对平衡体系中乙酸甲酯的含量和乙醇含量的影响如下图2所示。在300K～600K范围内，乙酸甲酯的百分含量逐渐增加，而乙醇的百分含量逐渐减小的原因是_____________。

（2）乙醇加入汽油（平均分子式为C8H18）中能改善油品质量，减少对环境的影响。

①乙醇汽油可提高燃油的燃烧效率，减少CO等不完全燃烧产物的生成。相同条件下，等物质的量的乙醇与汽油完全燃烧消耗氧气之比为_____________。

②NOx的有效消除成为环保领域的重要课题。某研究小组在实验室以Ag−ZSM−5为催化剂，测得NO转化为N2的转化率随温度变化情况如上图所示。若不使用CO，温度超过775 K，发现NO的分解率降低，其可能的原因为_____________；在=1的条件下，应控制的最佳温度在_____________左右，写出此条件下发生反应的化学方程式_____________。

（3）某乙醇燃料电池采用碱性介质，该电池工作时负极的电极反应式为____________。

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乙醇是一种重要的化工原料，在生活、生产中的应用广泛。

（1）工业上利用二甲醚合成乙醇

反应①：CH3OCH3(g) + CO(g)CH3COOCH3(g)　 △H1

反应②：CH3COOCH3(g) + 2H2(g)CH3OH(g) + C2H5OH(g)　 △H2

一定压强下，温度对二甲醚和乙酸甲酯平衡转化率影响如图所示，则△H1

_____________0（填“＞”或“＜”，下同）、△H2_____________0。温度对平衡体系中乙酸甲酯的含量和乙醇含量的影响如图所示。在300 K～600 K范围内，乙酸甲酯的百分含量逐渐增加，乙醇的百分含量逐渐减小的原因是_____________。

（2）乙醇加入汽油（平均分子式为C8H18）中能改善油品质量，减少对环境的影响。

①乙醇汽油可提高燃油的燃烧效率，减少CO等不完全燃烧产物的生成。相同条件下，等物质的量的乙醇与汽油完全燃烧消耗氧气之比为_____________。

②NOx的有效消除成为环保领域的重要课题。某研究小组在实验室以Ag−ZSM−5为催化剂，测得NO转化为N2的转化率随温度变化情况如右图所示。若不使用CO，温度超过775 K，发现NO的分解率降低，其可能的原因为_____________；在=1的条件下，应控制的最佳温度在_____________左右。写出此条件下发生反应的化学方程式：_____________。

（3）某乙醇燃料电池采用质子（H+）溶剂，在200℃左右供电的电池总反应为C2H5OH+3O2 2CO2+3H2O。该电池负极的电极反应式为_____________。

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乙酸是重要的化工原料，在生活、生产中被广泛应用。

（1）写出乙酸在水溶液中的电离方程式_______________________。若某温度下，CH3COOH(aq)与NaOH(aq)反应的焓变△H= - 46.8kJ·mol-1 ，HCl(aq)与NaOH(aq)反应的焓变△H= - 55.6 kJ·mol-1，则CH3COOH在水中电离的焓变△H=_________kJ·mol-1。

（2）已知常温下CH3COOH的电离常数K＝1.6×10－5，该温度下，1 mol·L－1CH3COONa溶液pH约为________（已知lg2=0.3）。向pH＝2的CH3COOH溶液中加入pH＝2的稀硫酸溶液，保持溶液温度不变，溶液的pH将________________填“变大”或“变小”或“不变”)。

（3）常温下，向10 mL 0.1 mol·L－1的CH3COOH溶液中逐滴滴入0.1 mol·L－1的ROH溶液，所得溶液pH及导电性变化如图。下列分析正确的是_______。

b点导电能力最强，说明ROH为强碱

b点溶液pH＝5，此时酸碱恰好中和

C．c点溶液存在c(R＋)＞c(CH3COO－)、c(OH－)＞c(H＋)

D．b～c任意点溶液均有c(H＋)·c(OH－)＝KW＝1.0×10－14

（4）近年来用乙烯和乙酸为原料、杂多酸作催化剂合成乙酸乙酯的新工艺，具有明显经济优势。其合成的基本反应如下：

①在恒温恒容容器中投入一定量的乙烯和足量的乙酸，下列分析正确的是________。

A.当乙烯断开1mol碳碳双键的同时乙酸恰好消耗1mol，说明反应已达到化学平衡

B.当体系中乙烯的百分含量保持不变，说明反应已达到化学平衡

C.达到化学平衡后再通入少量乙烯，再次达到化学平衡时，乙烯的浓度与原平衡相等

D.该反应的平衡常数表达式为K＝

②乙烯与乙酸等物质的量投料条件下，某研究小组在不同压强下进行了在相同时间点乙酸　　 乙酯的产率随温度的变化的测定实验，实验结果如图所示。回答下列问题：

温度在60～80℃范围内，乙烯与乙酸反应速率由大到小的顺序是__________________[用(P1)、(P2)、(P3)分别表示不同压强下的反应速率]。在压强为P1MPa、温度超过80℃时，乙酸乙酯产率下降的原因可能是___________________________。根据测定实验结果分析，较适宜的生产条件是_________________（填出合适的压强和温度）。为提高乙酸乙酯的合成速率和产率，可以采取的措施有___________________（任写出一条）。

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（14分）甲醇是重要的化工原料，在工业生产上的应用十分广泛。

（1）利用太阳能或生物质能分解水制H2，然后可将H2与CO2转化为甲醇。已知：

光催化制氢：2H2O(l)===2H2(g)＋O2(g)　 ΔH＝＋571.5 kJ/mol　　 ①

H2与CO2耦合反应：3H2(g)＋CO2(g)===CH3OH(l)＋H2O(l)　 ΔH＝－137.8 kJ/mol　　 ②

则反应：2H2O(l)＋CO2(g) =　 CH3OH(l)＋3/2O2(g)的ΔH＝　　　　 kJ/mol。

你认为该方法需要解决的技术问题有　　　　 （填字母）。

a. 开发高效光催化剂

b. 将光催化制取的H2从反应体系中有效分离，并与CO2耦合催化转化

c. 二氧化碳及水资源的来源供应

（2）工业上由甲醇制取甲醛的两种方法如下（有关数据均为在298 K时测定）：

反应I：CH3OH(g)＝HCHO(g)＋H2(g)　 ΔH1＝＋92.09kJ/mol，K1＝3.92×10－11。

反应II：CH3OH(g)＋1/2O2(g)＝HCHO(g)＋H2O(g)　 ΔH2＝－149.73 kJ/mol，K2＝4.35×1029。

①从原子利用率看，反应　　　　 （填“I”或“II”。下同）制甲醛的原子利用率更高。从反应的焓变和平衡常数K值看，反应　　 制甲醛更有利。

②下图是甲醇制甲醛有关反应的lgK（平衡常数的对数值）随温度T的变化。图中曲线（1）表示的是反应　　　　 。

（3）污水中的含氮化合物，通常先用生物膜脱氮工艺进行处理，在硝化细菌的作用下将NH4＋氧化为NO3－（2NH4++3O2＝2HNO2+2H2O +2H+；2HNO2 +O2＝2HNO3）。然后加入甲醇，甲醇和NO3－反应转化为两种无毒气体。

①上述方法中，1 g铵态氮元素转化为硝态氮元素时需氧的质量为　　　　 g。

②写出加入甲醇后反应的离子方程式：　　　　 。

（4）甲醇燃料电池的工作原理如图所示，则该电池负极的电极反应式为　　 。

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