学进去

碘及其化合物在合成杀菌剂、药物等方面具有广泛用途。回答下列问题：
(1)大量的碘富集在海藻中，用水浸取后浓缩，再向浓缩液中加MnO₂和H₂SO₄，即可得到I₂，该反应的还原产物为_______。
(2)上述浓缩液中含有I^-、Cl^-等离子，取一定量的浓缩液，向其中滴加AgNO₃溶液，当AgCl开始沉淀时，溶液中为：_______，已知K_sp(AgCl)=1.8×10^-10，K_sp(AgI)=8.5×10^-17。
(3)已知反应2HI(g) =H₂(g) + I₂(g)的ΔH= +11kJ·mol^-1，1mol H₂(g)、1mol I₂(g)分子中化学键断裂时分别需要吸收436kJ、151kJ的能量，则1molHI(g)分子中化学键断裂时需吸收的能量为_______kJ。
(4)Bodensteins研究了下列反应：2HI(g)⇌H₂(g) + I₂(g)
在716K时，气体混合物中碘化氢的物质的量分数x(HI)与反应时间t的关系如下表：

t/min	0	20	40	60	80	120
x(HI)	1	0.91	0.85	0.815	0.795	0.784
x(HI)	0	0.60	0.73	0.773	0.780	0.784

①根据上述实验结果，该反应的平衡常数K的计算式为：_______。
②上述反应中，正反应速率为v_正= k_正·x²(HI)，逆反应速率为v_逆=k_逆·x(H₂)·x(I₂)，其中k_正、k_逆为速率常数，则k_逆为_______(以K和k_正表示)。若k_正 = 0.0027min^-1，在t=40min时，v_正=_______min^-1
③由上述实验数据计算得到v_正~x(HI)和v_逆~x(H₂)的关系可用下图表示。当升高到某一温度时，反应重新达到平衡，相应的点分别为_______(填字母)

碳、硅是第ⅣA族相邻元素，其性质既有相似性又有不同。回答下列问题。
(1)下列是碳原子基态电子排布式的是______；是碳原子激发态电子排布式且能量较高的是______。
A.1s²2s²2p¹3s¹        B.1s²2s²2p²          C.1s²2s²2p¹3d¹          D.1s²2s²3p¹
(2)碳和硅都是非金属元素，由下列键能数据回答：

化学键	C=O	Si－O	C－C	Si－Si
键能/kJ•mol-1	799	452	346	222

①金刚石和晶体硅的硬度：金刚石_____晶体硅(填“＞、＜、=”)；原因是______。
②二氧化碳和二氧化硅的熔点：二氧化碳______二氧化硅(填“＞、＜、=”)；原因是______。
(3)CO₂中C的杂化方式______；C、O形成的σ共价键是_____(填标号)。
A.s－s共价键            B.s－p共价键          C.sp－s共价键        D.sp－p共价键
(4)如图，壳核结构的纳米金属及其氧化物材料做催化剂，在有H₂O存在的条件下，利用光能，CO₂逐步氢化为甲烷。写出此反应的化学反应方程式______(图中“－”表示电子；“＋”表示失去电子后带正电荷的空穴。)

(5)SiO₂有多种晶体，最常见的低温水晶(α－石英)，它具有由硅氧四面体[SiO₄]通过共用顶角氧原子形成的螺旋链状结构。如图为硅氧四面体一维连接图，写出12个Si一维连接的化学式_______。

稀有气体的性质与应用
稀有气体在大功率激光、特殊的光学玻璃等领域具有重大应用前景。Xe的氟化物中XeF₂是最有前途的氟化剂，其与氟磺酸(FSO₃H)反应产生游离基A(反应一)，A双聚成含有非极性键的极性分子B；XeF₂水溶液作为强氧化剂可以用来测定I^-的含量，在弱酸性介质中氧化I^-为IO(反应二)；计算表明，Xe的电离能(12.13eV)比O₂的电离能(12.2eV)更低，据此，研究者试图通过O₂BF₄与Xe反应来制备XeBF₄，然而得到的白色固体C中氟含量为28.63%，低于目标产物中氟含量(反应三)；XeOBF₄同路易斯酸SbF₅以1∶2反应生成离子化合物D(反应四)。
(1)写出反应一、二、三的方程式_____、_____、_____。
(2)画出B的立体结构_____。
(3)画出C的立体结构，在结构中标出中心原子的杂化方式_____。
(4)画出D的立体结构_____。

某化合物X由前四周期的四种元素组成，探究其组成的实验过程如图。

已知：无水硫酸铜遇气体G能变蓝色。白色沉淀E可溶于强酸或强碱溶液；沉淀A是由砖红色氧化物M和白色沉淀E组成的混合物。
请回答：
(1)化合物X的化学式为______。气体F的电子式为______。
(2)深蓝色溶液D中所含的主要阳离子有(写离子符号)______。
(3)砖红色固体与稀硝酸反应的离子方程式为______。
(4)在深蓝色溶液D中滴加稀硫酸至pH为3～4，再加入过量KI固体，有白色沉淀(2种元素组成，个数比为1：1)生成，溶液由蓝色变为褐色。写出该反应过程的离子方程式：______。
(5)设计实验方案，鉴定蓝色溶液B中所含的阴离子成分______。

软锰矿的主要成分为MnO₂，还含有Fe₂O₃、MgO、Al₂O₃、CaO、SiO₂等杂质，工业上用软锰矿制取MnSO₄·H₂O的流程如下：

已知：①部分金属阳离子完全沉淀时的pH如下表

金属阳离子	Fe3+	Al3+	Mn2+	Mg2+
完全沉淀时的pH	3.2	5.2	10.4	12.4

②温度高于27℃时，MnSO₄晶体的溶解度随温度的升高而逐渐降低。
(1)“浸出”过程中MnO₂转化为Mn²⁺的离子方程式为___________。
(2)第1步除杂中加入H₂O₂的目的是___________。
(3)第1步除杂中形成滤渣1的主要成分为___________(填化学式)，调pH至5～6所加的试剂，可选择___________(填以下试剂的序号字母)。
a．CaO            b．MnCO₃ c．Al₂O₃ d．氨水
(4)第2步除杂，主要是将Ca²⁺、Mg²⁺转化为相应氟化物沉淀除去，写出MnF₂除去Mg²⁺的离子反应方程式：___________。(已知：MnF₂的K_sp=5.3×10^-3；CaF₂的K_sp=1.5×10^-10；MgF₂的K_sp=7.4×10^-11)
(5)取少量MnSO₄·H₂O溶于水，配成溶液，测其pH发现该溶液显酸性，原因是___________(用离子方程式表示)。
(6)工艺流程中矿渣的预处理通常有酸浸、碱浸、焙烧等方式。黄铁矿渣焙烧的过程中采用如图所示的“多层逆流焙烧”，“多层逆流焙烧”的优点是___________(任答两点)。

化合物X由3种短周期元素组成，某兴趣小组按如下流程进行实验。溶液D焰色反应为紫红色，气体B能使湿润的红色石蕊试纸变蓝。

请回答：
(1)组成X的3种元素是_______(填元素符号)，其中非金属元素形成的所有单核离子半径由大到小的顺序为_______。
(2)将足量气体B通入硫酸铜溶液，得到深蓝色溶液，写出该反应的离子方程式_______，溶液E中溶质的成分为_______(用化学式表示)。
(3)写出A→D的化学方程式是_______。
(4)在X的3种元素中，由相对分子质量最小的元素组成的单质与一定量的金属钠反应，请设计实验方案，验证反应结束后固体的成分_______。

取A、B两份物质的量浓度相等的NaOH溶液，体积均为50mL，分别向其中通入一定量的CO₂后，再分别稀释到100 mL，在稀释后的溶液中分别滴加0.1mol/L的盐酸，产生的CO₂体积(标准状况)与所加盐酸的体积关系如图，下列说法正确的是

A．原NaOH溶液的物质的量浓度0.075mol·L-1

B．A曲线表明原溶液通入CO2后，所得溶质为NaOH和Na2CO3且物质的量之比为1:3

C．B曲线表明原溶液通入CO2后，所得溶质为Na2CO3和NaHCO3且物质的量之比为1:1

D．B曲线表明原溶液通入CO2后，所得溶质与盐酸反应产生气体的最大体积为33.6 mL(标准状况)

下列热化学方程式中，正确的是

A．甲烷的燃烧热为890.3kJ·mol-1，则甲烷燃烧的热化学方程式可表示为CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(g) ΔH=-890.3 kJ·mol-1

B．在101kPa时，2g H2完全燃烧生成液态水，放出285.8kJ热量，氢气燃烧的热化学方程式表示为2H2(g)+O2(g)=2H2O(l) ΔH= -571.6 kJ·mol-1[

C．HCl和NaOH反应的中和热ΔH= -57.3kJ·mol-1，则CH3COOH(aq)+NaOH(aq)=CH3COONa(aq)+H2O(l) ΔH=-57.3kJ·mol-1

D．500℃、30MPa下，将0.5mol N2(g)和1.5mol H2(g)置于密闭容器中充分反应生成NH3(g)放热19.3kJ，其热化学方程式为N2(g)+3H2(g)2NH3(g) ΔH= -38.6 kJ·mol-1

已知FeCl₃溶液与KI溶液的反应为可逆反应，某小组同学对该反应进行实验探究。
(1)甲同学首先进行了实验1

实验1	实验步骤	实验现象
	ⅰ．取2 mL 1 mol•L-1 KI溶液，滴加0.1 mol•L-1 FeCl3溶液3滴(1滴约为0.05 mL，下同)	ⅰ．溶液呈棕黄色.
	ⅱ．向其中滴加2滴0.1 mol•L-1 KSCN溶液.	ⅱ．溶液不显红色.

①写出FeCl₃溶液与KI溶液反应的离子方程式_____。
②加入KSCN溶液的目的是_____。
③甲同学认为溶液不显红色的原因是反应体系中c(Fe³⁺)太低，故改进实验方案，进行了实验2。

实验2	实验步骤	实验现象
	ⅰ．取2 mL 0.1 mol•L-1 KI溶液，滴加0.1 mol•L-1 FeCl3溶液3滴。	ⅰ．溶液呈棕黄色。
	ⅱ．向其中滴加2滴0.1 mol•L-1 KSCN溶液。	ⅱ．溶液显红色。
	ⅲ．继续加入2 mL CCl4，充分振荡、静置。	ⅲ．液体分层，上层红色消失，变为棕黄色，下层呈紫红色。

本实验改用0.1 mol•L^-1 KI溶液的目的是______。
用化学平衡原理解释实验2中加入CCl₄后上层溶液红色消失的原因：______。
(2)甲同学认为“用CCl₄萃取后上层溶液仍为棕黄色”的原因是I₂未被充分萃取，但乙同学查阅资料得到信息：I₂、I在水中均呈棕黄色，两者有如下关系：I₂+I^-⇌I。于是提出假设：萃取后的溶液呈棕黄色的主要原因是存在I。
①为验证假设，乙同学设计并完成了实验3。

实验3	实验步骤	实验现象
	ⅰ．取1 mL实验2中棕黄色的上层清液，再加入2 mL CCl4，振荡、静置。	ⅰ．液体分层，上层呈黄色，下层呈紫红色。
	ⅱ．取1 mL饱和碘水，加入2 mL CCl4，振荡静置。	ⅱ．液体分层，上层为无色，下层呈紫红色。

实验3的结论是_____。
②甲同学依据乙同学的实验设计思路，选用实验2中的试剂，运用控制变量的方法设计了更加严谨的实验，证明了平衡I₂+I^-⇌I的存在。请你补充完整他设计的实验步骤：将实验2中下层紫红色溶液平均分成两份，分装于两支试管中，向试管1中加入1 mL水，振荡、静置；向试管2中____，振荡、静置，对比观察现象。

空气中有丰富的氮气，科学家展开了向空气要氨气的系列研究。
(1)已知：2H₂(g)＋O₂(g)=2H₂O(l) ΔH=a kJ·mol^-1
N₂(g)＋O₂(g)=2NO(g) ΔH=b kJ·mol^-1
4NH₃(g)＋5O₂(g)=4NO(g)＋6H₂O(l) ΔH=c kJ·mol^-1
工业上合成氨反应N₂(g)＋3H₂(g)⇌2NH₃(g) ΔH=_______kJ·mol^-1
(2)以悬浮的纳米Fe₂O₃作催化剂，H₂O和N₂为原料直接常压电化学合成氨方面取得了突破性进展。其工作原理如图所示：

①Ni电极处发生的总反应为：N₂＋6e^-＋6H₂O=2NH₃＋6OH^-。已知该反应分为两步，其中第二步的反应为2Fe＋3H₂O＋N₂=2NH₃＋Fe₂O₃，则第一步反应为_______。
②蒙乃尔筛网处发生的电极反应为：_______。
(3)NH₃可以合成尿素，反应为2NH₃(g)＋CO₂(g)⇌CO(NH₂)₂(g)＋H₂O(g)。向一体积可变的恒压容器中充入一定量的NH₃和CO₂，保持容器的温度不变，NH₃和CO₂的转化率随时间的变化如图所示。

①起始时NH₃和CO₂的物质的量之比为_______。
②维持容器的温度和压强不变，向上述平衡后的容器中充入NH₃(g)、CO(NH₂)₂(g)和H₂O(g)各1 mol，则达到新平衡时NH₃的体积分数为_______。