学进去

Ⅰ.某废水中可能大量含有下列离子中的若干种：Fe³⁺、Al³⁺、Fe²⁺、Cu²⁺、、、、、。现进行如下实验：
①取少量溶液，加入KSCN溶液，无明显变化
②另取溶液加入少量盐酸，有无色气体生成，该无色气体遇空气变成红棕色
③向②中所得溶液中加入BaCl₂溶液，有白色沉淀生成
④向②中所得溶液中加入过量浓氨水，仅有红褐色沉淀生成，过滤，在所得溶液中加入盐酸至酸性时，再加入氢氧化钠溶液，有蓝色沉淀生成
请回答下列问题：
(1)该废水一定含有的阳离子是_______；
(2)实验Ⅱ中无色气体遇空气变成红棕色的化学方程式是_______；
(3)过滤除去Ⅳ中的蓝色沉淀，调整溶液的pH为10.7左右时，加入铝粉，反应产生氨气和氮气的体积比为1：4，其离子方程式为(未配平)。若除去1mol，消耗铝_______g。
Ⅱ.某混合液中，可能大量含有的离子如下表：

阳离子
阴离子

为探究其成分，某同学将Na₂O₂逐渐加入到上述混合溶液中并微热，产生沉淀和气体的物质的量与加入的物质的量的关系分别如图所示：

(4)写出加入与水反应的离子方程式_______。
(5)该溶液中一定含有的阳离子是_______，其对应物质的量浓度之比为_______，溶液中可能大量存在的阴离子是_______。

研究的转化可实现碳的循环利用。在反应器内和在催化剂作用下可发生如下反应：
Ⅰ．       
Ⅱ．       
(1)反应I的历程如图1所示，其中吸附在催化剂表面上的物种用*标注。

下列说法不正确的是            。

A．该反应的，能低温自发

B．该历程中最小能垒(活化能)步骤的化学方程式为

C．催化剂可以降低反应活化能和反应热，但对反应物的转化率无影响

D．最后一步是(g)、(g)从催化剂表面的解吸过程，

(2)若反应Ⅱ的正、逆反应速率分别表示为，，、分别为正、逆反应速率常数，c为物质的量浓度。，如图2中有表示反应Ⅱ的正、逆反应速率常数随温度T变化的图像，若A、B、C、D点的纵坐标分别为、、、，则温度时反应Ⅱ的化学平衡常数K=____________。

(3)一定条件下使、混合气体通过反应器，同时发生反应Ⅰ、Ⅱ，检测反应器出口气体的成分及其含量，计算的转化率和的选择性以评价催化剂的性能。
①220℃时，测得反应器出口气体中全部含碳物质的物质的量之比，则该温度下转化率=____________。(结果保留1位小数)
②其它条件相同时，反应温度对的转化率和的选择性的影响如图所示：

由图可知，的转化率实验值低于其平衡值，而选择性的实验值却略高于其平衡值，请说明理由。__________。
(4)恒压下，和以物质的量比1：3投料合成甲醇(不考虑反应II)，在有分子筛膜时甲醇的产率随温度的变化如图所示，其中分子筛膜能选择性分离出。请在图中画出无分子筛膜时甲醇的平衡产率随温度的变化曲线_________。

一种白色结晶状粉末化合物X由4种短周期元素构成，为探究其性质。完成了以下实验；

回答下列问题：
(1)X的组成元素是____________，X的化学式是____________。
(2)溶液Y在酸性条件下能使淀粉、KI溶液变蓝色，写出离子方程式：__________________。
(3)固体X的水溶液能使酸性高锰酸钾溶液褪色，写出化学方程式：__________________。
(4)请设计一个实验方案检验红棕色混合气体的组成。_______________。

I是药品合成的中间产物，以乙烯为起始原料的合成路线如下：

请回答下列问题：
(1)C的官能团名称是________________。
(2)反应①-⑧中，属于消去反应的是________，属于还原反应的是________。
(3)反应④的化学方程式为________________。
(4)D的同分异构体中，开链结构不含“”“”“”“”结构的同分异构体有__种；核磁共振氢谱图上峰值为2∶1∶1，且能发生银镜反应的物质的结构简式为_____*。
(5)请设计由 和合成化合物的路线(无机试剂任选)：_________。

将1.52 g铜镁合金完全溶解于50 mL密度为、质量分数为63%的浓硝酸中，得到和的混合气体0.05 mol，向反应后的溶液中加入溶液，当金属离子全部沉淀时，得到2.54 g沉淀。下列说法不正确的是

A．该合金中铜与镁的物质的量之比是2：1

B．该浓硝酸中的物质的量浓度是

C．和的混合气体中，的体积分数是20%

D．得到2.54 g沉淀时，加入NaOH溶液的体积是660 mL

化学让生活更美好，各类水处理剂能让水质得到提升达到饮用水的标准。生活中较常见的水处理剂有：氯气、次氯酸钠、漂白粉(主要成分为次氯酸钙)、二氧化氯、明矾、硫酸铁、高铁酸钠等等。
(1)氯气常用于自来水的消毒，请写出舍勒研究软锰矿时发现氯气的化学方程式：___________。
(2)氯气能用于制备易于保存、使用方便的漂白液，但若温度过高会发生副反应生成NaCl、NaClO₃。请写出在加热时，当NaOH与Cl₂反应生成的n(NaClO)：n(NaClO₃)=5：1时，NaOH与Cl₂反应的化学方程式：___________。
(3)下列有关水资源及水质净化的说法，不正确的是___________(填序号)。

A．将自来水煮沸烧开后再饮用更健康、因为能除去残留的Cl2及溶于其中的Cl﹣

B．自来水用于洗涤后得到的含磷污水是很好的肥料，可灌溉庄稼，能直接排放到自然界水体中

C．煤、石油的燃烧和汽车排放的尾气都会引起大气污染，且会出现酸雨等环境问题

D．纳米铁粉可以高效地去除被污染水体中的Pb2+、Cu2+、Cd2+、Hg2+等重金属离子，其本质是纳米铁粉对重金属离子有较强的物理吸附

(4)近年来有科学家提出，氯气消毒时，会与水中的有机物发生反应，生成的有机氯化物可能对人体有害。因此，人们已开始研究并试用新的自来水消毒剂，如二氧化氯(ClO₂)、臭氧等。ClO₂被世界卫生组织(WHO)列为A级高效、安全灭菌消毒剂，将逐渐取代Cl₂成为自来水的消毒剂。ClO₂气体具有强氧化性，其还原产物ClO、Cl^﹣的转化率与pH关系如图所示。ClO₂对污水中S^2﹣、CN^﹣等也有明显的去除效果，请写出pH≤2时，ClO₂与S^2﹣反应的离子方程式：___________。某工厂污水中含CN^﹣amg/L，现用ClO₂将CN^﹣氧化，生成了两种无毒无害的气体，处理50m³这种污水，至少需要ClO₂___________mol。
(5)高铁酸钠(Na₂FeO₄)在水中既能消毒杀菌，其产物Fe(OH)₃胶体又能净水除去悬浮杂质，是一种理想的水处理剂。如果以单位质量的氧化剂所得到的电子数来表示消毒效率，那么，Cl₂、ClO₂(pH≤2时)、Na₂FeO₄三种消毒杀菌剂的消毒效率由大到小的顺序是___________。

将一定量的CO₂气体通入2L的NaOH溶液中，在所得溶液中逐滴加入稀盐酸至过量，并将溶液加热，产生的气体与消耗的HCl物质的量关系如图所示（忽略气体的溶解和HCl的挥发）。下列说法不正确的是（       ）

A．通入CO2气体的体积在标准状况下为22.4 L

B．O到a点发生反应的离子方程式：H++OH—=H2O、CO32—+H+=HCO3—

C．O点溶液中所含溶质的化学式为NaOH、Na2CO3

D．NaOH溶液的物质的量浓度为2.5 mol•L—1

常温下，在20.00 mL 0.100 0 mol·L^－1NH₃·H₂O溶液中逐滴滴加0.100 0 mol·L^－1HCl溶液，溶液pH随滴入HCl溶液体积的变化曲线如图所示。下列说法正确的是(　　)

A．①溶液：c(Cl－)>c(NH4+)>c(OH－)>c(H＋)

B．②溶液：c(NH4+)＝c(Cl－)>c(OH－)＝c(H＋)

C．①、②、③三点所示的溶液中水的电离程度②>③>①

D．滴定过程中不可能出现：c(NH3·H2O)>c(NH4+)>c(OH－)>c(Cl－)>c(H＋)

NH₃及其盐都是重要的化工原料。
(1)用NH₄Cl和Ca(OH)₂制备NH₃，反应发生、气体收集和尾气处理装置依次为________、________、_______(填字母)。

(2)恒定温度下在特制的密闭真空容器中充入2molNH₃、1molCO₂，发生反应制备氨基甲酸铵 2NH₃(g)＋CO₂(g) NH₂COONH₄(s)(假设固体试样体积忽略不计)。若容器体积不变，可以判断该反应已经达到化学平衡的是________(填字母)。
A.υ(NH₃)= 2υ(CO₂) B.密闭容器中总压强不变      C. 密闭容器中混合气体的密度不变
上述反应达到平衡后，若在恒温下压缩容器体积，重新达平衡后混合气体中NH₃的体积分数____________(填“增加”、“减小”或“不变”)。
(3)铵盐在水溶液中建立如下水解平衡：NH₄Cl+H₂ONH₃·H₂O+HCl，研究表明，浓度、温度、pH均对铵盐水解程度(即上述反应中中NH₄Cl的转化率)产生影响。某兴趣小组探究某一种因素对溶液中NH₄Cl水解程度的影响。
试剂与仪器：固体NH₄Cl、蒸馏水、100mL容量瓶、烧杯、胶头滴管、玻璃棒、药匙、天平、pH计、温度计、恒温水浴槽(可控制温度)。
设计实验方案，pH为拟测定的数据，表中V(溶液)表示所配制NH₄Cl溶液的体积。

物理量 实验序号	V(溶液)/mL	NH4Cl /g	温度/℃	pH	…
1	100	m	T1		…
2	100	m	T2		…
3	100	2m	T2		…

请分析，实验1、2的目的是探究______________对溶液中NH₄Cl水解程度的影响，实验2、3的目的是探究_____________对溶液中NH₄Cl水解程度的影响。

用零价铁（Fe）去除水体中的硝酸盐（NO₃^-）已成为环境修复研究的热点之一。
（1）Fe还原水体中NO₃^-的反应原理如图所示。

①作负极的物质是________。
②正极的电极反应式是_________。
（2）将足量铁粉投入水体中，经24小时测定NO₃^—的去除率和pH，结果如下：

初始pH	pH=2.5	pH=4.5
NO3—的去除率	接近100%	＜50%
24小时pH	接近中性	接近中性
铁的最终物质形态

pH=4.5时，NO₃^-的去除率低。其原因是________。
（3）实验发现：在初始pH=4.5的水体中投入足量铁粉的同时，补充一定量的Fe²⁺可以明显提高NO₃^-的去除率。对Fe²⁺的作用提出两种假设：
Ⅰ. Fe²⁺直接还原NO₃^-；
Ⅱ. Fe²⁺破坏FeO（OH）氧化层。
①做对比实验，结果如右图所示，可得到的结论是_______。
②同位素示踪法证实Fe²⁺能与FeO（OH）反应生成Fe₃O₄。结合该反应的离子方程式，解释加入Fe²⁺提高NO₃^-去除率的原因：______。

pH =4.5（其他条件相同）
（4）其他条件与（2）相同，经1小时测定NO₃^-的去除率和pH，结果如下：

初始pH	pH=2.5	pH=4.5
NO3—的去除率	约10%	约3%
1小时pH	接近中性	接近中性

与（2）中数据对比，解释（2）中初始pH不同时，NO₃^—去除率和铁的最终物质形态不同的原因：__________。