研究碳及其化合物的综合利用对促进低碳社会的构建具有重要的意义。请运用相关知识研究碳及其化合物的性质。
（1）近年来，我国用电弧法合成的碳纳米管中常伴有大量碳纳米颗粒（杂质），这种碳纳米颗粒可用氧化气化法提纯，其反应的化学方程式为：
C+ K2Cr2O7+ — CO2↑+ K2SO4 + Cr2(SO4)3+ H2O
①完成并配平上述化学方程式。
②在上述方程式上用单线桥标出该反应电子转移的方向与数目。
（2）高温时，用CO还原MgSO4可制备高纯MgO。
①750℃时，测得气体中含等物质的量SO2和SO3，此时反应的化学方程式是 。
②由MgO可制成“镁－次氯酸盐”电池，其装置示意图如图1，该电池反应的离子方程式为 。 
图1 图2 图3
（3）二氧化碳合成甲醇是碳减排的新方向，将CO2转化为甲醇的热化学方程式为：CO2(g) +3H2(g)
CH3OH(g) +H2O(g) △H
①该反应的平衡常数表达式为K＝ 。
②取五份等体积CO2和H2的混合气体(物质的量之比均为1∶3)，分别加入温度不同、容积相同的恒容密闭容器中，发生上述反应，反应相同时间后，测得甲醇的体积分数φ(CH3OH)与反应温度T的关系曲线如图2所示，则上述CO2转化为甲醇反应的△H 0(填“>”“<”或“＝”)。
③在两种不同条件下发生反应，测得CH3OH的物质的量随时间变化如图3所示，曲线I、II对应的平衡常数大小关系为KⅠ KII(填“＞” “＜”或“＝”)。
（1）①3 2 8 H2SO4 3 2 2 8 （2分）
②
（1分）
（2）①2MgSO4 + CO
2MgO + SO2 + CO2 + SO3（3分）
②Mg + ClO- + H2O＝Cl- + Mg(OH)2（3分）
（3）①K＝
（2分） ②＜ （2分） ③＞ （2分）
解析试题分析：（1）①根据反应式可知，反应中碳元素的化合价从0价升高到＋4价，失去4个电子，碳是还原剂。Cr元素的化合价从＋6价降低到＋3价，得到3个电子，K2Cr2O7是氧化剂。根据电子得失守恒可知，还原剂碳与氧化剂K2Cr2O7的物质的量之比是3:2。根据原子守恒可知，反应前还有硫酸参加，因此配平后的方程式为3C+2K2Cr2O7+8H2SO4＝3CO2↑+2K2SO4 +2Cr2(SO4)3+8H2O。
②根据①可知，用单线桥标出该反应电子转移的方向与数目为
。
（2）①用CO还原MgSO4，在750℃时，测得气体中含等物质的量SO2和SO3，其中S元素的化合价从＋6价降低到＋4价，得到2个电子，所以根据电子得失守恒可知，CO的氧化产物是CO2，且与SO2的物质的量相等，因此此时反应的化学方程式是2MgSO4 + CO2MgO + SO2 + CO2 + SO3。
②根据图1可知，镁是负极失去电子转化为氢氧化镁。次氯酸盐在正极得到电子，被还原为氯离子，所以该电池的总反应离子方程式为Mg + ClO- + H2O＝Cl- + Mg(OH)2。
（3）①化学平衡常数是在一定条件下，当可逆反应达到平衡状态时，生成物浓度的幂之积和反应物浓度的幂之积的比值，所以根据方程式可知该反应的平衡常数表达式为K＝。
②根据图2可知，在甲醇的含量达到最大值后，如果升高温度，甲醇的含量反而降低，这说明升高温度平衡向逆反应方向移动，因此正方应是放热反应，即△H＜0。
③根据图3可知，曲线Ⅱ首先达到平衡状态，这说明曲线Ⅱ的反应速率快。但曲线Ⅱ对应的甲醇物质的量小于曲线I对应的甲醇的物质的量。由于该反应是体积减小的放热的可逆反应，所以反应条件应该是升高温度，促使平衡向逆反应方向移动，因此平衡常数减小，即KⅠ＞KII。
考点：考查氧化还原反应配平、表示；原电池判断；平衡常数以及外界条件对平衡状态的影响
天天向上一本好卷系列答案
小学生10分钟应用题系列答案科目：高中化学 来源： 题型：填空题
利用海水可以提取溴和镁，提取过程如下。
(1)提取溴的过程中，经过两次Br－→Br2转化的目的是________，吸收塔中发生反应的离子方程式是__________。用平衡移动原理解释通空气的主要目的是_______。
(2)从MgCl2溶液中得到MgCl2·6H2O晶体的主要操作是________________、过滤、洗涤、干燥。
(3)依据上述流程，若将10 m3海水中的溴元素转化为工业溴，至少需要标准状况下Cl2的体积为________L(忽略Cl2的溶解)。
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科目：高中化学 来源： 题型：填空题
铜是生物体必需的微量元素，也是人类最早使用的金属之一。铜的生产和使用对国计民生各个方面都产生了深远的影响。
（1）写出铜与稀硝酸反应的化学方程式：________________________________________________________________________________________________________________________________________________。
（2）为了保护环境和节约资源，通常先用H2O2和稀硫酸的混合溶液溶出废旧印刷电路板中的铜，最终实现铜的回收利用。写出溶出铜的离子方程式：________________________________________________________________________________________________________________________________________________。
（3）工业上以黄铜矿为原料，采用火法熔炼工艺生产铜。该工艺的中间过程会发生反应：2Cu2O＋Cu2S
6Cu＋SO2↑，该反应的氧化剂是______________；当生成19.2 g Cu时，反应中转移的电子为__________mol。
（4）铜在潮湿的空气中能发生吸氧腐蚀而生锈，铜锈的主要成分为Cu2（OH）2CO3（碱式碳酸铜）。试写出上述过程中负极的电极反应式：________________________________________________________________________________________________________________________________________________。
（5）研究性学习小组用“间接碘量法”测定某试样CuSO4·5H2O（不含能与I－反应的氧化性杂质）的含量。取a g试样配成100 mL溶液，每次取25.00 mL，滴加KI溶液后有白色碘化物沉淀生成。写出该反应的离子方程式：___________________________。继续滴加KI溶液至沉淀不再产生，溶液中的I2用硫代硫酸钠标准溶液滴定，发生反应的化学方程式为I2＋2Na2S2O3=2NaI＋Na2S4O6，平均消耗c mol/L的Na2S2O3溶液V mL。则试样中CuSO4·5H2O的质量分数为______________。
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科目：高中化学 来源： 题型：填空题
中国气象局的数据显示，2013年全国平均雾霾天数为52年来之最。形成雾霾的主要成份为：生产生活中排放的废气、汽车尾气及扬尘等。
（1）用CH4可以消除汽车尾气中氮氧化物的污染。
已知：CH4(g)+2NO2(g)＝N2(g)＋CO2(g)+2H2O(l) △H＝－955 kJ/mol
2NO2(g)＝N2O4(g) △H＝－56.9 kJ/mol
写出CH4催化还原N2O4(g)生成N2和H2O(l)的热化学方程式 。
（2）已知：CO(g)＋H2O(g)
CO2(g)＋H2(g) △H＝－41kJ/mol，某温度下，向容积为2L的密闭容器中充入2.0molCO(g)和2.0molH2O(g)，在tmin时达到平衡，测得放出了32.8kJ热量，则tmin内用H2表示的平均反应速率为 ，由此可知在该温度下反应CO2(g)＋H2(g)CO(g)＋H2O(g)的化学平衡常数为 。相同条件下，向同一密闭容器中充入1.0molCO2和1.0molH2反应达到平衡后，吸收的热量为 kJ。
（3）碱式硫酸铝法烟气脱硫工艺主要有以下三步
①向Al2(SO4)3溶液中投入粉末状石灰石，生成碱式硫酸铝[Al2(SO4)3·Al2O3]溶液。
②碱式硫酸铝吸收SO2，Al2(SO4)3·Al2O3+3SO2＝Al2(SO4)3·Al2(SO3)3，请写出Al2(SO4)3·Al2O3与过量烧碱溶液反应的化学方程式 。
③将Al2(SO4)3·Al2 (SO3)3氧化成Al2(SO4)3，可选用氧化剂为 （填代号）
| A．浓硫酸 | B．KMnO4溶液 | C．5%的H2O2溶液 | D．空气 |
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科目：高中化学 来源： 题型：填空题
H2O2在工业、农业、医药上都有广泛的用途。
（1）H2O2是二元弱酸，写出第一步的电离方程式 ，第二步的电离平衡常数表达式Ka2＝ 。
（2）许多物质都可以做H2O2分解的催化剂。一种观点认为：在反应过程中催化剂先被H2O2氧化（或还原），后又被H2O2还原（或氧化）。下列物质都可做H2O2分解的催化剂，在反应过程中先被氧化，后被还原的是 。
①I－ ②Fe3＋ ③Cu2＋ ④Fe2＋
（3）用碱性氢氧燃料电池合成H2O2，具有效率高，无污染等特点。电池总反应为：
H2 + O2 + OH－ ＝ H2O + HO2－。写出正极反应式： 。
（4）H2O2是一种环境友好的强氧化剂。电镀废水（主要含Cu2＋、Ni2＋，还含少量Fe3＋、Fe2＋、Cr3＋ 等）制备硫酸镍的一种流程如下：
①第（ⅰ）步，加入H2O2反应的离子方程式 。
②第（ⅱ）步，滤渣中的主要成分在医疗上的用途是 。
③为测定NiSO4·n H2O的组成，进行如下实验：称取2.627g样品，配制成250.00 mL溶液。准确量取配制的溶液25.00 mL，用0.04000 mol·L－1的EDTA（Na2H2Y）标准溶液滴定Ni2+（离子方程式为Ni2＋+ H2Y2－＝NiY2－+ 2H＋），消耗EDTA标准溶液25.00 mL。则硫酸镍晶体的化学式为 。
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科目：高中化学 来源： 题型：填空题
某体系中存在如下反应：
①
②
(1)反应①中H2S作_______剂，反应②属于_______反应。(填“氧化”或“还原”)
(2)若在反应①中失去0.2 mol电子，则反应②中可生成_______g碘。
(3)写出并配平碘酸钾与硫化氢反应的化学方程式，同时标出电子转移的方向和数目：______。
(4)由上述反应可推知_______。
a．氧化性：K2SO4＞KIO3 b．酸性：HIO3＞H2SO4
c．还原性：H2S＞I2 d．反应过程中溶液的酸性逐渐减弱
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科目：高中化学 来源： 题型：填空题
研究NO2、SO2、CO等大气污染气体的处理具有重要意义。
（1）利用反应：6NO2＋8NH3
7N2＋12H2O可处理NO2。当转移1.2mol电子时，消耗的NO2在标准状况下的体积是 L。
（2）①已知：2SO2(g)+O2(g)
2SO3(g) ΔH＝?196.6 kJ·mol–1
2NO(g)+O2(g)2NO2(g) ΔH＝?113.0 kJ·mol–1
请写出NO2与SO2反应生成SO3(g)和NO的热化学方程式 。
②一定条件下，将NO2与SO2以体积比1:2置于密闭容器中发生上述反应，下列能说明反应达到平衡状态的是 。
a．体系压强保持不变 b．混合气体颜色保持不变
c．SO3和NO的体积比保持不变 d．每消耗1 mol SO2的同时生成1 molNO2
③测得上述反应平衡时NO2与SO2体积比为1:6，则该反应的平衡常数K＝ 。
（3）汽车尾气中的一氧化碳可通过如下反应降低其浓度：CO(g)+1/2O2(g)CO2(g)。已知某温度下，在两个恒容密闭容器中进行该反应，容器中各物质的起始浓度及正、逆反应速率关系如下表所示。请用“＞”或“＜”或“＝”填写表中的空格。
| 容器编号 | c(CO)／mol·L–1 | c(O2)／mol·L–1 | c(CO2)／mol·L–1 | υ(正)和υ(逆) 大小比较 |
| ① | 2.0×10–4 | 4.0×10–4 | 4.0×10–4 | υ(正)＝υ(逆) |
| ② | 1.0×10–3 | 4.0×10–4 | 5.0×10–4 | υ(正) υ(逆) |
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科目：高中化学 来源： 题型：填空题
高铁酸盐在能源、环保等方面有着广泛的用途。湿法、干法制备高铁酸盐的原理如下表所示。
（1）工业上用湿法制备高铁酸钾（K2FeO4）的流程如下图所示：
|
①洗涤粗品时选用异丙醇而不用水的理由是： 。| 湿法 | 强碱性介质中，Fe(NO3)3与NaClO反应生成紫红色高铁酸盐溶液 |
| 干法 | Fe2O3、KNO3、KOH混合加热共熔生成紫红色高铁酸盐和KNO2等产物 |
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科目：高中化学 来源： 题型：填空题
（1）配平该反应并标出电子转移的方向和数目：KMnO4＋HCl = MnCl2＋ KCl＋ Cl2↑＋ H2O
（2）氧化剂是________________，氧化产物是__________________(填化学式)。
（3）若生成71 g Cl2消耗的HCl是___________________，被氧化的HCl是_______________。
（4）CS2（液体）能在O2中完全燃烧，生成CO2和SO2，若将0.1 mol CS2在1 mol O2中完全燃烧，所得混合气体在标准状况下所占的体积为__________L。
Ⅱ、(6分)（1）下列A. B. C. D 是中学常见的混合物分离或提纯的基本装置
请根据实验需要将A. B.C. D装置填入适当的空格中。
①分离汽油和氯化钠溶液____________________
②用自来水制取蒸馏水__________________
③除去粗盐溶液中悬浮的泥沙_______________________________
（2）检验Fe3+常用的试剂除碱外，还可以将KSCN溶液滴入待检测溶液中，其产生的现象是______
________________________，发生反应的离子方程式________________________________。
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