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10．高鐵酸鹽在能源、環(huán)保等方面有著廣泛的用途．
I．高鐵酸鉀（ K₂FeO₄）不僅是一種理想的水處理劑，而且高鐵電池的研制也在進(jìn)行中．如圖1是高鐵電池的模擬實(shí)驗(yàn)裝置：

（1）該電池放電時(shí)正極的電極反應(yīng)式為FeO₄^2-+4H₂O+3e^-=Fe（OH）₃↓+5OH^-；若維持電流強(qiáng)度為1A，電池工作10min，理論消耗Zn0.2g（已知F=96500C/mol）．
（2）鹽橋中盛有飽和KC1溶液，此鹽橋中氯離子向右移動（填“左”或“右”）；若用陽離子交換膜代替鹽橋，則鉀離子向左移動（填“左”或“右”）．
（3）圖2為高鐵電池和常用的高能堿性電池的放電曲線，由此可得出高鐵電池的優(yōu)點(diǎn)有使用時(shí)間長、工作電壓穩(wěn)定．
Ⅱ．工業(yè)上濕法制備K₂FeO₄的工藝流程如圖3．

（4）完成“氧化”過程中反應(yīng)的化學(xué)方程式：
2FeCl₃+10NaOH+3NaClO═2Na₂FeO₄+9NaCl+5H₂O，其中氧化劑是NaClO（填化學(xué)式）．
（5）加入飽和KOH溶液的目的是減小高鐵酸鉀的溶解，促進(jìn)高鐵酸鉀晶體析出
（6）已知25℃時(shí)Ksp[Fe（OH）₃]=4.0×10^-38，此溫度下若在實(shí)驗(yàn)室中配制5mol/Ll00mL FeCl₃溶液，為使配制過程中不出現(xiàn)渾濁現(xiàn)象，則至少需要加入2.5mL2mol/L的鹽酸（忽略加入鹽酸體積）．

9．半導(dǎo)體生產(chǎn)中常需要控制摻雜，以保證控制電阻率，三氯化磷（PCl₃）是一種重要的摻雜劑．實(shí)驗(yàn)室要用黃磷（即白磷）與干燥的Cl₂模擬工業(yè)生產(chǎn)制取PCl₃，裝置如圖所示：（部分夾持裝置略去）
已知：①黃磷與少量Cl₂反應(yīng)生成PCl₃，與過量Cl₂反應(yīng)生成PCl₅；
②PCl₃遇水會強(qiáng)烈水解生成 H₃PO₃和HC1；
③PCl₃遇O₂會生成POCl₃，POCl₃溶于PCl₃；
④PCl₃、POCl₃的熔沸點(diǎn)見下表：

物質(zhì)	熔點(diǎn)/℃	沸點(diǎn)/℃
PCl3	-112	75.5
POCl3	2	105.3

請回答下列問題：
（1）A裝置中制氯氣的離子方程式為MnO₂+4H⁺+2Cl^-$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$Mn²⁺+Cl₂↑+2H₂O；
（2）裝置F的名稱是球形干燥管，其中裝的堿石灰的作用是吸收多余的氯氣、防止空氣中的H₂O進(jìn)入燒瓶和PCl₃ 反應(yīng)；
（3）實(shí)驗(yàn)時(shí)，檢査裝置氣密性后，先打開K₃通入干燥的CO₂，再迅速加入黃磷．通干燥CO₂的作用是排盡裝置中的空氣，防止白磷自燃；
（4）粗產(chǎn)品中常含有POCl₃、PCl₅等．加入黃磷加熱除去PCl₅后，通過蒸餾（填實(shí)驗(yàn)操作名稱），即可得到較純凈的PCl₃；
（5）實(shí)驗(yàn)結(jié)束時(shí)，可以利用C中的試劑吸收多余的氯氣，C中反應(yīng)的離子方程式為Cl₂+2OH^-=Cl^-+ClO^-+2H₂O；
（6）通過下面方法可測定產(chǎn)品中PCl₃的質(zhì)量分?jǐn)?shù)
①迅速稱取1.00g產(chǎn)品，加水反應(yīng)后配成250mL溶液；
②取以上溶液25.00mL，向其中加入10.00mL 0.1000mol•L^-1碘水，充分反應(yīng)；
③向②所得溶液中加入幾滴淀粉溶液，用0.1000mol•L^-1的Na₂S₂O₃，溶液滴定；
③重復(fù)②、③操作，平均消耗Na₂S₂O₃溶液8.40ml．
已知：H₃PO₃+H₂O+I₂═H₃PO₄+2HI，I₂+2Na₂S₂O₃═2NaI+Na₂S₄O₆，假設(shè)測定過程中沒有其他反應(yīng)，根據(jù)上述數(shù)據(jù)，該產(chǎn)品中PCl₃的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為79.75%．

8．TiO₂和TiCl₄都是鈦的重要化合物，某化學(xué)興趣小組在實(shí)驗(yàn)室對兩者的制備及性質(zhì)進(jìn)行探究．
Ⅰ．制備TiCl₄
實(shí)驗(yàn)室利用反應(yīng)TiO₂ （s）+CCl₄（g）$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$TiCl₄（g）+CO₂（g），在無水無氧條件下制備TiCl₄，裝置圖和有關(guān)信息如下：

物質(zhì)	熔點(diǎn)/℃	沸點(diǎn)/℃	其他
CCl4	-23	76	與TiCl4互溶
TiCl4	-25	136	遇潮濕空氣產(chǎn)生白霧

請回答下列問題：
（1）儀器A的名稱是球形干燥管．
（2）實(shí)驗(yàn)開始前后的操作包括：①檢查裝置氣密性，②組裝儀器，③通N₂一段時(shí)間，④加裝藥品，⑤點(diǎn)燃酒精燈⑥停止通N₂⑦停止加熱．正確的操作順序是②①④③⑤⑦⑥
實(shí)驗(yàn)結(jié)束后欲分離D中的液態(tài)混合物，所采用操作的名稱是蒸餾（或分餾）．
（3）裝置E能否不能（填“能”或“不能”）換成裝置A，理由是裝置A不能吸收空氣中的氧氣，不能保證反應(yīng)在無氧環(huán)境下進(jìn)行
（4）TiCl₄是制取航天航空工業(yè)材料--鈦合金的重要原料．某鈦合金的元素還有Al和Si等，已知在常溫下，鈦是一種耐強(qiáng)酸強(qiáng)堿的金屬，請?jiān)O(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)檢驗(yàn)其中的Si元素．
取少量合金樣品于試管中，滴加過量NaOH溶液，振蕩，靜置后取上層清液，再逐滴滴入稀鹽酸至過量，若有沉淀產(chǎn)生且最終沉淀不完全溶解，則證明樣品中有Si
Ⅱ．制備TiO₂及測定TiO₂的質(zhì)量分?jǐn)?shù)：
在TiCl₄中加水、加熱，水解得到沉淀TiO₂•xH₂O，經(jīng)過濾、水洗，再烘干、焙燒除去水分得到粉體TiO₂．
（5）寫出生成TiO₂•xH₂O的化學(xué)方程式TiCl₄+（x+2）H₂O$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$TiO₂•xH₂O↓+4HCl．
（6）檢驗(yàn)沉淀是否洗滌干凈的方法是取最后一次洗滌液于試管中加入硝酸酸化的AgNO3若沒有產(chǎn)生沉淀，則已洗干凈．
（7）一定條件下，將TiO₂溶解并還原為Ti³⁺，用NH₄Fe（SO₄）₂標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定Ti³⁺至全部生成Ti⁴⁺．滴定分析時(shí)，稱取上述TiO₂試樣0.2g，消耗0.1mol•L^-1 NH₄Fe（SO₄）₂標(biāo)準(zhǔn)溶液20mL
①配制NH₄Fe（SO₄）₂標(biāo)準(zhǔn)溶液時(shí)，加入一定量H₂SO₄的目的是：抑制NH₄Fe（SO₄）₂水解．
②該滴定操作所用到的指示劑是KSCN溶液．
③則TiO₂質(zhì)量分?jǐn)?shù)為80%．

7．對氯苯甲酸是合成非甾族消炎鎮(zhèn)痛藥的中間體，還能用于燃料和濃藥的合成，實(shí)驗(yàn)室中制備對氯苯甲酸的反應(yīng)、裝置圖如圖：
$→_{催化劑}^{KMnO_{4}}$+MnO₂

常溫條件下的有關(guān)數(shù)據(jù)如下表所示：

	熔點(diǎn)/℃	沸點(diǎn)/℃	密度/g•cm-3	顏色	水溶性
對氯甲苯	7.5	162	1.07	無色	難溶
對氯苯甲酸	243	275	1.54	白色	微溶
對氯苯甲酸鉀	具有鹽的通性，屬于可溶性鹽

實(shí)驗(yàn)步驟：在規(guī)格為250mL的裝置A中加入一定量的催化劑、適量KMnO₄、100mL水；安裝好裝置，在滴液漏斗中加入6.00mL對氯甲苯，在溫度為93℃左右時(shí)，逐滴滴入對氯甲苯；控制溫度在93℃左右，反應(yīng)2h，過濾，將濾渣用熱水洗滌，使洗滌液與濾液合并，加入稀硫酸酸化，加熱濃縮；然后過濾，將濾渣用冷水進(jìn)行洗滌，干燥后稱量其質(zhì)量為7.19g．
請回答下列問題：
（1）裝置B的名稱是冷凝管．
（2）量取6.00mL對氯甲苯應(yīng)選用的儀器是C．
A．10mL量筒    B．50mL容量瓶   C．50mL酸式滴定管  D．50mL堿式滴定管
（3）控制溫度為93℃左右的方法是水浴加熱．對氯甲苯的加入方法是逐滴加入而不是一次性加入，原因是減少對氯甲苯的揮發(fā)，提高原料利用率．
（4）第一次過濾的目的是除去MnO₂，濾液中加入稀硫酸酸化，可觀察到的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象是產(chǎn)生白色沉淀．
（5）第二次過濾所得濾渣要用冷水進(jìn)行洗滌，其原因是可除去對氯苯甲酸表面的可溶性雜質(zhì)且盡量減小對氯苯甲酸的損耗．
（6）本實(shí)驗(yàn)的產(chǎn)率是D（填標(biāo)號）．
A．60%        B．70%       C．80%         D．90%

6．（1）催化硝化法和電化學(xué)降解法可用于治理水中硝酸鹽的污染．
①催化硝化法中，用H₂將NO₃^-還原為N₂，一段時(shí)間后，溶液的堿性明顯增強(qiáng)．則該反應(yīng)離子方程式為
2NO₃^-+5H₂$\frac{\underline{\;催化劑\;}}{\;}$N₂+2OH^-+4H₂O．
②電化學(xué)降解NO₃^-的原理如圖1所示，電源正極為a（填“a”或“b”）；陰極反應(yīng)式為2NO₃^-+12H⁺+10e^-=N₂+6H₂O．．
（2）鉬酸鈉晶體（Na₂MoO₄•2H₂O）是無公害型冷卻水系統(tǒng)的金屬緩蝕劑，由鉬精礦（主要成分是MoS₂，含少量PbS等）制備鉬酸鈉晶體的部分流程如圖2所示：

1Na₂MoO₄•2H₂O中鉬元素的化合價(jià)為+6；
②焙燒時(shí)為了使鉬精礦充分反應(yīng)，可采取的措施是將礦石粉碎（或增加空氣的進(jìn)入量或采用逆流原理等）（答出一條即可）；
③焙燒過程中鉬精礦發(fā)生的主要反應(yīng)的化學(xué)方程式為MoS₂+O₂$\stackrel{△}{→}$MoO₃+SO₂（未配平），該反應(yīng)中氧化產(chǎn)物是MoO₃、SO₂；7（填化學(xué)式）；當(dāng)生成1molSO₂時(shí)，該反應(yīng)轉(zhuǎn)移的電子的物質(zhì)的量為7mol；
④堿浸時(shí)，MoO₃與Na₂CO₃溶液反應(yīng)的離子方程式為MoO₃+CO₃^2-=MoO₄^2-+CO₂↑；
⑤過濾后的堿浸液結(jié)晶前需加入Ba（OH）₂固體以除去SO₄^2-，當(dāng)BaMoO₄開始沉淀時(shí)，
SO₄^2-的去除率為97.5%，已知堿浸液中c（MoO₄^2-）=0.40mol•L^-1，c（SO₄^2-）=0.040mol•L^-1，K_sp（BaSO₄）=1.0×10^-10、則K_sp（BaMoO₄）=4.0×10^-8[加入Ba（OH）₂固體引起的溶液體積變化可忽略]．

5．砷（As）是第四周期第VA族元素，它在自然界中的含量不高，但人類認(rèn)識它、研究它的歷史卻很長．
（1）已知H₃AsO₃是兩性偏酸性的化合物，則H₃AsO₃中As的化合價(jià)為+3．它與硫酸反應(yīng)時(shí)生成鹽的化學(xué)式為As₂（SO₄）₃．NaHAsO₃溶液呈堿性，原因是HAsO₃^2-+H₂O?H₂AsO₃^-+OH^-（用離子方程式表示），該溶液中c（H₂AsO₃^-）＞C（AsO₃^3-）（填“＞”、“＜”或“=”）．
（2）砷在自然界中主要以硫化物形式（如雄黃As₄S₄、雌黃As₂S₃等）存在．
①工業(yè)上以雄黃為原料制備砷的過程是先在空氣中煅燒使其轉(zhuǎn)化為砒霜（As₂S₃），然后用焦炭還原，寫出煅燒時(shí)發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式：As₄S₄+7O₂$\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$2As₂O₃+4SO₂．砒霜有劇毒，衛(wèi)生防疫分析中鑒定砷的方法是先將試樣與鋅、硫酸混合在一起反應(yīng)，將生成的氣體（AsH₃）導(dǎo)入到熱玻璃管中，根據(jù)玻璃管產(chǎn)生的現(xiàn)象判斷試樣中是否含有砷的化合物，寫出砒霜轉(zhuǎn)化為AsH₃的化學(xué)方程式：As₂O₃+6Zn+6H₂SO₄=2AsH₃↑+6ZnSO₄+3H₂O．
②雌黃可被濃硝酸氧化為H₃AsO₄與S，硝酸被還原為NO₂，反應(yīng)中還原劑與氧化劑物質(zhì)的量之比為1：10．
（3）已知砷酸（H₃AsO₄）是三元酸，有較強(qiáng)的氧化性．
①常溫下砷酸的K₁=6×10^-3、K₂=1×10^-7，則0.6mol/L的砷酸溶液中c（H⁺）約為0.06mol/L．
②某原電池裝置如圖所示，電池總反應(yīng)為AsO₄^3-+2I^-+H₂O═AsO₃^3-+I₂+2OH^-．當(dāng)P池中溶液由無色變成藍(lán)色時(shí)，正極上的電極反應(yīng)式為AsO₄^3-+H₂O+2e^-=AsO₃^3-+2OH^-．當(dāng)電流計(jì)指針歸中后向Q池中加入一定量的NaOH，則電子由Q（填“P”或“Q”）池中的電流流出．

4．蛇紋石可用于生產(chǎn)氫氧化鎂，簡要工藝流程如下：
Ⅰ．制取粗硫酸鎂：用酸液浸泡蛇紋石礦粉，過濾；并在常溫常壓下結(jié)晶，制得粗硫酸鎂（其中常含有少量
Fe³⁺、Al³⁺、Fe²⁺等雜質(zhì)離子）．
Ⅱ．提純粗硫酸鎂：將粗硫酸鎂在酸性條件下溶解，加入適量的0.1 mol/L H₂O₂溶液，再調(diào)節(jié)溶液pH至7～8，并分離提純．
Ⅲ．制取氫氧化鎂：向步驟Ⅱ所得溶液中加入過量氨水．
已知：金屬離子氫氧化物沉淀所需pH如下表所示：

	Fe3+	Al3+	Fe2+	Mg2+
開始沉淀時(shí)	1.5	3.3	6.5	9.4
沉淀完全時(shí)	3.7	5.2	9.7	12.4

（1）步驟Ⅱ中，可用于調(diào)節(jié)溶液pH至7～8的最佳試劑是A（填字母序號）．
A．MgO　　B．Na₂CO₃　　C．蒸餾水
（2）工業(yè)上，常通過測定使鐵氰化鉀（K₃[Fe（CN）₆]）溶液不變色所需H₂O₂溶液的量來確定
粗硫酸鎂中Fe²⁺的含量．已知，測定123 g粗硫酸鎂樣品所消耗的0.1 mol/L H₂O₂溶液的體積如下表所示：

	平行測定數(shù)據(jù)	平均值
實(shí)驗(yàn)編號	1	2	3	4
消耗H2O2溶液的體積/mL	0.32	0.30	0.30	0.32	0.31

（3）工業(yè)上常以Mg²⁺的轉(zhuǎn)化率為考察指標(biāo)，確定步驟Ⅲ制備氫氧化鎂工藝過程的適宜條件．其中，反應(yīng)溫度與Mg²⁺轉(zhuǎn)化率的關(guān)系如圖所示．
①步驟Ⅲ中制備氫氧化鎂反應(yīng)的離子方程式為Mg²⁺+2NH₃•H₂O═Mg（OH）₂↓+2NH₄⁺．
②根據(jù)圖中所示50℃前溫度與Mg²⁺轉(zhuǎn)化率之間的關(guān)系，可判斷此反應(yīng)是吸熱（填“吸熱”或“放熱”）反應(yīng)．
③圖中，溫度升高至50℃以上Mg²⁺轉(zhuǎn)化率下降的可能原因是溫度過高時(shí)，氨水受熱分解，濃度降低，Mg²⁺轉(zhuǎn)化率下降．
④K_sp表示沉淀溶解平衡的平衡常數(shù)．已知：
Mg（OH）₂（s）?Mg²⁺（aq）+2OH^-（aq）　K_sp=c（Mg²⁺）•c²（OH^-）=5.6×10^-12
Ca（OH）₂（s）?Ca²⁺（aq）+2OH^-（aq）　K_sp=c（Ca²⁺）•c²（OH^-）=4.7×10^-6
若用石灰乳替代氨水，能（填“能”或“不能”）制得氫氧化鎂，理由是Mg（OH）₂的溶解度小于Ca（OH）₂，可發(fā)生沉淀的轉(zhuǎn)化．

3．鎢（₇₄W）是我國豐產(chǎn)元素，是熔點(diǎn)最高的金屬，廣泛用于拉制燈泡的燈絲，在自然界主要以鎢（+6價(jià)）酸鹽的形式存在．黑鎢礦是冶煉鎢的主要礦石之一．它的主要成分是鐵和錳的鎢酸鹽（FeWO₄和MnWO₄）．
黑鎢礦傳統(tǒng)冶煉工藝的第一階段是堿熔法（工業(yè)流程如圖所示）：

已知：①鎢酸（H₂WO₄）酸性很弱，難溶于水．②在冶煉過程中鎢元素的化合價(jià)保持不變．
（1）₇₄W在周期表的位置是第六周期．
（2）操作①中MnWO₄轉(zhuǎn)化為MnO₂的化學(xué)方程式2MnWO₄+4NaOH+O₂$\frac{\underline{\;熔融\;}}{\;}$2Na₂WO₄+2MnO₂+2H₂O．
（3）實(shí)驗(yàn)室檢驗(yàn)濾渣中含有Fe₂O₃的方法是取少量濾渣于試管中，加適量稀鹽酸溶解．取少量上層清液，滴加硫氰化鉀溶液，若溶液變紅即含有Fe₂O₃．
（4）上述流程中B、C都是鎢的化合物，則B為H₂WO₄，B→C的反應(yīng)類型是分解反應(yīng)．
（5）鎢冶煉工藝的第二階段是用氫氣、鋁等還原劑把產(chǎn)品C還原為金屬鎢．對鎢的純度要求不高時(shí)，可用鋁作還原劑．寫出用鋁還原產(chǎn)品C制取金屬鎢的化學(xué)方程式WO₃+2Al$\frac{\underline{\;通電\;}}{\;}$W+Al₂O₃；實(shí)驗(yàn)室引發(fā)該反應(yīng)的操作方法是在混合物上面加少量氯酸鉀固體，中間插一根用砂紙打磨過的鎂帶，用燃著的小木條點(diǎn)燃鎂帶．
（6）常溫下，黑鎢礦中FeWO₄和MnWO₄的溶度積常數(shù)分別為K_sp（FeWO₄）=2.5×10^-12；K_sp（MnWO₄）=7.5×10^-16；欲將體積為 1 L含MnWO₄物質(zhì)的量為0.6 mol懸濁液全部轉(zhuǎn)化為FeWO₄懸濁液，理論上可往MnWO₄懸濁液加入等體積一定濃度的FeCl₂溶液完成上述轉(zhuǎn)化；請計(jì)算所加入FeCl₂溶液濃度為2000mol/L，所以實(shí)際生產(chǎn)過程不能（填“能”或“不能”）通過加入FeCl₂溶液的方法實(shí)現(xiàn)上述轉(zhuǎn)化．（注：混合后溶液體積變化可忽略）

2．下列離子方程式正確的是（　　）

	A．	Fe（NO3）3溶液中加入過量的HI溶液：2Fe3++2I-═2Fe2++I2
	B．	往硝酸銀溶液中滴加少量氨水：Ag++2NH3═[Ag（NH3）2]+
	C．	NaHCO3溶液中加入過量的Ba（OH）2溶液：2HCO3-+Ba2++2OH-═BaCO3↓+2H2O+CO32-
	D．	石灰石溶于醋酸：CaCO3+2CH3COOH═2CH3COO-+Ca2++CO2↑+H2O

1．在一定溫度下，將0.20mol 的四氧化二氮?dú)怏w充入1L的固定的密閉容器中，每隔一段時(shí)間對該容器內(nèi)的物質(zhì)進(jìn)行一次分析，得到如下數(shù)據(jù)：

時(shí)間 （s）濃度 mol•L-1	0	20	40	60	80	100
C（N2O4）	0.20	C1	0.10	C3	C4	C5
C（NO2）	0.00	0.12	C2	0.22	0.22	0.22

根據(jù)表格提供數(shù)據(jù)，請回答下列各小題：
（1）該反應(yīng)的化學(xué)方程式為：N₂O_4^?2NO₂，表示C₂＞C₃=C₄ （填＜，＞或=）
（2）20s時(shí)，四氧化二氮的濃度C₁=0.14mol/L，在0～20s內(nèi)四氧化二氮的平均反應(yīng)速度為0.003mol/（L•s）．