3．天然气、可燃冰、页岩气、沼气的主要成分都是甲烷，甲烷既是一种清洁能源，也是一种重要的化工原料。
（1）以甲烷为主要原料可生产合成气（CO和H2）。
已知：
①CH4（g）＋2O2（g）===CO2（g）＋2H2O（g）
ΔH＝－802.3kJ·mol－1
②CO（g）＋H2O（g）
CO2（g）＋H2（g）
ΔH＝－41.0kJ·mol－1
③2CO（g）＋O2（g）===2CO2（g）
ΔH＝－566.0kJ·mol－1
则反应CO2（g）＋CH4（g）
2CO（g）＋2H2（g）的ΔH＝____________________。
（2）以二氧化钛表面覆盖Cu2Al2O4为催化剂，可以将CO2和CH4直接转化成乙酸，反应方程式为CO2（g）＋CH4（g）
CH3COOH（g）。
①在不同温度下催化剂的催化效率与乙酸的生成速率如图1所示。
250～300℃时，温度升高而乙酸的生成速率降低的原因是________________________________________________________________________。
②为了提高该反应中CH4的转化率，可以采取的措施是______________________（写出一条即可）。
（3）甲烷燃料电池是一种新型电池。
如图2所示，装置Ⅰ为甲烷燃料电池（电解质溶液为KOH溶液），通过装置Ⅱ可实现铁棒上镀铜。
①电极b上的电极反应式是____________________________________________。
②电镀结束后，装置Ⅰ中溶液的pH________（填“变大”、“变小”或“不变”，下同），装置Ⅱ中Cu2＋的物质的量浓度______________。
③若完全反应后，装置Ⅱ中阴极质量增加12.8g，则装置Ⅰ中理论上消耗的氧气在标准状况下的体积为________L。
【答案】
（1）＋247.7kJ·mol－1
（2）①温度超过250℃时，催化剂的催化效率降低 ②缩小容器体积（增大压强）或增大CO2的浓度（答出一条即可）
（3）①O2＋2H2O＋4e－===4OH－ ②变小 不变 ③2.24
4．铁元素及其化合物与人类的生产生活息息相关，试回答下列问题：
（1）电子工业常用30%的FeCl3溶液腐蚀敷在绝缘板上的铜箔，制造印刷电路板，该反应的离子方程式为____________________________________________。
（2）以H2、O2、熔融Na2CO3组成燃料电池，采用电解法制备Fe（OH）2，装置如图所示，其中P端通入CO2。
①石墨Ⅰ电极上的电极反应式为_________________________________________________。
②通电一段时间后，右侧玻璃管中产生大量的白色沉淀，且较长时间不变色。
则下列说法中正确的是________（填序号）。
A．X、Y两端都必须用铁作电极
B．可以用NaOH溶液作电解液
C．阴极发生的反应是2H2O＋2e－===H2↑＋2OH－
D．白色沉淀只能在阳极上产生
③若将所得Fe（OH）2沉淀暴露在空气中，其颜色变化为______________________________，该反应的化学方程式为________________________________________________________________________。
【答案】
（1）2Fe3＋＋Cu===2Fe2＋＋Cu2＋
（2）①H2－2e－＋CO
===CO2＋H2O ②BC ③白色沉淀迅速变成灰绿色，最终变成红褐色 4Fe（OH）2＋O2＋2H2O===4Fe（OH）3
5．水是极弱的电解质，改变温度或加入某些电解质会影响水的电离。
请回答下列问题：
（1）纯水在100℃时，pH＝6，该温度下0.1mol·L－1的NaOH溶液的pH＝________。
（2）25℃时，向水中加入少量碳酸钠固体，得到pH为11的溶液，其水解的主要离子方程式为
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________，由水电离出的
c（OH－）＝________mol·L－1。
（3）体积均为100mL、pH均为2的一元酸HX、HY，加水稀释过程中pH与溶液体积的关系如图所示，则HX
是________（填“强酸”或“弱酸”），理由是______________________________________________
________________________________________________________________________。
（4）电离平衡常数是衡量弱电解质电离程度强弱的物理量。
已知：
化学式
电离平衡常数（25℃）
HCN
K＝4.9×10－10
CH3COOH
K＝1.8×10－5
H2CO3
K1＝4.3×10－7、K2＝5.6×10－11
①25℃时，等浓度的NaCN溶液、Na2CO3溶液和CH3COONa溶液，溶液的pH由大到小的顺序为______________________（填化学式）。
②25℃时，在0.5mol·L－1的醋酸溶液中由醋酸电离出的c（H＋）约是由水电离出的c（H＋）的________倍。
【答案】
（1）11
（2）CO
＋H2O
HCO
＋OH－ 10－3
（3）弱酸 稀释相同倍数，一元酸HX的pH变化量比HY的小，说明HX存在电离平衡，故HX为弱酸
（4）①Na2CO3>NaCN>CH3COONa ②9×108
6．含有弱酸HA及其钠盐NaA的混合溶液，在化学上可用作缓冲溶液。
向其中加入少量酸或碱时，溶液的酸碱性变化不大。
（1）现将0.04mol·L－1HA溶液和0.02mol·L－1NaOH溶液等体积混合，得到缓冲溶液。
①若HA为HCN，则该溶液显碱性，该溶液显碱性的原因是
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________，
溶液中c（Na＋）__________c（CN－）（填“<”、“＝”或“>”），你得出该结论的依据是
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
②若HA为CH3COOH，则该溶液显酸性。
溶液中所有的离子按浓度由大到小排列为
________________________________________________________________________。
（2）Na2HPO4/Na3PO4的混合溶液可以将体系的pH稳定在11.3～13.3之间，是一种常用的缓冲溶液。
下列有关
该缓冲溶液的说法或关系式错误的是__________。
A．加入少量强碱，发生反应：
HPO
＋OH－===PO
＋H2O
B．加入少量强酸，发生反应：
HPO
＋H＋===H2PO
C．c（Na＋）＋c（H＋）＝c（OH－）＋c（H2PO
）＋2c（HPO
）＋3c（PO
）
D.
c（Na＋）>c（PO
）＋c（HPO
）＋c（H2PO
）＋c（H3PO4）>
c（Na＋）
（3）一定浓度的NaHCO3和Na2CO3的混合溶液也是一种缓冲溶液，写出在这种溶液中加入少量NaOH或盐酸时发生反应的离子方程式：
_____________________________________________
________________________________________________________________________。
【解析】
（1）①0.04mol·L－1HCN溶液和0.02mol·L－1NaOH溶液等体积混合后，得到等物质的量浓度的NaCN和HCN的混合溶液，溶液显碱性，说明NaCN的水解能力大于HCN的电离能力。
②0.04mol·L－1CH3COOH溶液和0.02mol·L－1NaOH溶液等体积混合后，得到等物质的量浓度的CH3COONa和CH3COOH的混合溶液，溶液显酸性，说明CH3COONa的水解能力小于CH3COOH的电离能力。
（2）加入少量强酸，发生反应：
PO
＋H＋===HPO
，B错；C项是电荷守恒式，正确；D项结合极限思维分析可知正确。
（3）因为加入的盐酸是少量的，Na2CO3转化为NaHCO3。
【答案】
（1）①HCN的酸性很弱，NaCN的水解能力大于HCN的电离能力 > 溶液中存在电荷守恒，c（Na＋）＋c（H＋）＝c（CN－）＋c（OH－），溶液显碱性，c（H＋）c（CN－） ②c（CH3COO－）>c（Na＋）>c（H＋）>c（OH－）
（2）B （3）加少量NaOH时，HCO
＋OH－===H2O＋CO
；加少量盐酸时，CO
＋H＋===HCO
7．常温下，如果取0.1mol·L－1HA溶液与0.1mol·L－1NaOH溶液等体积混合（忽略混合后溶液体积的变化），测得混合溶液的pH＝8，试回答以下问题：
（1）混合溶液的pH＝8的原因是（用离子方程式表示）
________________________________________________________________________。
（2）混合溶液中由水电离出的c（OH－）______0.1mol·L－1NaOH溶液中由水电离出的c（OH－）（填“>”、“<”或“＝”）。
（3）求出混合溶液中下列算式的精确计算结果（填具体数字）：
c（Na＋）－c（A－）＝________________mol·L－1，
c（OH－）－c（HA）＝________________mol·L－1。
（4）已知NH4A溶液为中性，又知HA溶液加到Na2CO3溶液中有气体放出，试推断（NH4）2CO3溶液的pH______7（填“>”、“<”或“＝”）；同温度下等浓度的下列四种盐溶液，按pH由大到小的顺序排列是__________________（填序号）。
A．NH4HCO3B．NH4A
C．（NH4）2SO4D．NH4Cl
【答案】
（1）A－＋H2O
HA＋OH－
（2）>
（3）9.9×10－7 10－8 （4）> A>B>D>C
8．Ⅰ.现有①0.2mol·L－1NaOH溶液和②0.2mol·L－1HX溶液，两溶液等体积混合后，测得溶液中c（Na＋）>c（X－）。
则：
（1）①中由水电离出的c（OH－）__________②中由水电离出的c（H＋）（填“>”、“＝”或“<”）。
（2）上述混合液中共存在__________种粒子。
其中：
c（HX）＋c（X－）__________0.1mol·L－1（忽略混合前后溶液体积变化；填“>”、“＝”或“<”）。
请根据电荷守恒写出一个用离子浓度表示的等式：
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
（3）上述混合液显__________性（填“酸”、“碱”或“中”），其原因用离子方程式表示为
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
Ⅱ.海水中含有大量的元素，常量元素（如氯）、微量元素（如碘）在海水中均以化合态存在。
在25℃时，向
0.1mol·L－1的NaCl溶液中逐滴加入适量的0.1mol·L－1硝酸银溶液，有白色沉淀生成，向反应后的浊液中，继续加入0.1mol·L－1的NaI溶液，看到的现象是________________________________________________，
产生该现象的原因是（用离子方程式表
示）________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
已知25℃时Ksp（AgCl）＝1.0×10－10、Ksp（AgI）＝1.5×10－16]
【答案】Ⅰ.
（1）<
（2）6 ＝ c（Na＋）＋c（H＋）＝c（X－）＋c（OH－）
（3）碱 X－＋H2O
HX＋OH－
Ⅱ.白色沉淀转化为黄色沉淀 AgCl（s）＋I－（aq）
AgI（s）＋Cl－（aq）
9．锌焙砂主要含ZnO、ZnFe2O4，还含有少量CaO、FeO、CuO、NiO等氧化物。
下图是工业上利用锌焙砂制取金属锌的流程图。
（1）酸浸时ZnFe2O4会生成两种盐，该反应的化学方程式为
________________________________________________________________________。
（2）净化Ⅰ操作分为两步：
第一步是将溶液中少量的Fe2＋氧化；第二步是控制溶液pH，使Fe3＋转化为Fe（OH）3沉淀。
①写出酸性条件下H2O2与Fe2＋反应的离子方程式：
________________________________________________________________________。
②25℃时，pH＝3的溶液中，c（Fe3＋）＝________mol·L－1（已知25℃，KspFe（OH）3]＝4.0×10－38）。
③净化Ⅰ生成的沉淀中还含有溶液中的悬浮杂质，溶液中的悬浮杂质被共同沉淀的原因是________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
（3）本流程中可以循环利用的物质除硫酸锌外还有__________________。
（4）若没有净化Ⅱ操作，则对锌的制备带来的影响是____________________________________________。
【答案】
（1）ZnFe2O4＋4H2SO4===ZnSO4＋Fe2（SO4）3＋4H2O
（2）①H2O2＋2Fe2＋＋2H＋===2Fe3＋＋2H2O ②4.0×10－5 ③Fe（OH）3胶体具有吸附性
（3）H2SO4、Zn （4）制取的锌含铜、镍等杂质
10．工业上利用软锰矿浆烟气脱硫吸收液制取电解锰，并利用阳极液制备高纯碳酸锰、回收硫酸铵的工艺流程如下（软锰矿的主要成分是MnO2，还含有硅、铁、铝的氧化物和少量重金属化合物等杂质）：
（1）一定温度下，“脱硫浸锰”主要产物为MnSO4，该反应的化学方程式为______________________________。
（2）“滤渣2”中主要成分的化学式为______________。
（3）“除重金属”时使用（NH4）2S而不使用Na2S的原因是______________________________________________。
（4）“电解”时用惰性电极，阳极的电极反应式为_____________________________________________
________________________。
（5）“50℃碳化”得到高纯碳酸锰，反应的离子方程式为____________________________。
“50℃碳化”时加入过量NH4HCO3，可能的原因：
使MnSO4充分转化为MnCO3；________________；________________。
【答案】
（1）MnO2＋SO2===MnSO4（或H2O＋SO2
H2SO3、MnO2＋H2SO3===MnSO4＋H2O）
（2）Fe（OH）3、Al（OH）3
（3）Na2S会增大回收的（NH4）2SO4中Na＋含量
（4）4OH－－4e－===O2↑＋2H2O
（5）Mn2＋＋2HCO
MnCO3↓＋CO2↑＋H2O 使NH4HCO3与H＋反应，防止MnCO3沉淀溶解损失 NH4HCO3受热可分解
11．铁及其化合物在生产和生活中有着广泛的应用。
（1）氧化铁是重要工业颜料，用废铁屑制备它的流程如下：
回答下列问题：
①操作Ⅰ、Ⅱ的名称分别是________、________。
②写出在空气中煅烧FeCO3的化学方程式：
__________________________________________
________________________________________________________________________。
③煅烧如果不充分，产品中将有Fe2＋存在，试设计实验检验产品中有无Fe2＋：
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
（2）有些同学认为KMnO4溶液滴定也能进行铁元素含量的测定。
a．称取2.850g绿矾（FeSO4·7H2O）产品，配成250mL溶液；
b．量取25.00mL待测溶液于锥形瓶中；
c．用硫酸酸化的0.01000mol·L－1KMnO4溶液滴定至终点，消耗KMnO4溶液体积的平均值为20.00mL。
①写出酸性KMnO4溶液与FeSO4溶液反应的离子方程式：
___________________________________
________________________________________________________________________。
②计算上述样品中FeSO4·7H2O的质量分数为________________已知M（FeSO4·7H2O）＝278g·mol－1]。
③滴定达到终点时锥形瓶中溶液颜色变化为_________________________________________
________________________________________________________________________。
④下列操作会导致样品中FeSO4·7H2O的质量分数的测定结果偏高的有__
升级会员 