4．氢氧燃料电池是符合绿色化学理念的新型发电装置．下图为电池示意图，该电池电极表面镀一层细小的铂粉，附气体的能力强，性质稳定，请回答：
（1）氢氧燃料电池的能量转化主要形式是化学能转化为电能，在导线中电子流动方向   为由a到b（用a、b表示）．
（2）负极反应式为H₂+2OH^--2e^-=2H₂O．
（3）电极表面镀铂粉的原因为增大电极单位面积吸附氢气、氧气分子数，加快反应速率，同时也增大了Pt的利用率以降低成本．
（4）该电池工作时，H₂和O₂连续由外部供给，电池可连续不断提供电能．因此，大量安全储氢是关键技术之一，金属锂是一种重要的储氢材料，吸氢和放氢原理如下：
Ⅰ．2Li+H₂$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$2LiH
Ⅱ．LiH+H₂O═LiOH+H₂↑
①已知LiH固体密度为 0.82g/cm³．用锂吸收 224L（标准状况）H₂，生成的LiH体积  与被吸收的H₂体积比为$\frac{1}{1120}$．
②由①生成的LiH与H₂O作用放出的H₂用作电池燃料，若能量转化率为80%，则导线中通过电子的物质的量为32mol．

3．如图所示，装置在常温下工作（溶液体积变化忽略不计）．闭合K，灯泡发光．下列叙述中不正确的是（　　）

	A．	当电路中有1.204×1022个电子转移时，乙烧杯中溶液的C（H+）约为0.1 mol•L-1
	B．	电池工作时，盐桥中的K+移向甲烧杯
	C．	电池工作时，外电路的电子方向是从a到b
	D．	乙池中的氧化产物为SO42-

2．固体电解质是具有与强电解质水溶液的导电性相当的一类无机固体．这类固体通过其中的离子迁移进行电荷传递，因此又称为固体离子导体．目前固体电解质在制造全固态电池及
其它传感器、探测器等方面的应用日益广泛．如RbAg₄I₅晶体，其中迁移的离子全是Ag⁺，固体电解质是具有与强电解质水溶液的导电性相当的一类无机固体．这类固体通过其中的离子迁移进行电荷传递，因此又称为固体离子导体．目前固体电解质在制造全固态电池及
其它传感器、探测器等方面的应用日益广泛．如RbAg₄I₅晶体，其中迁移的离子全是Ag⁺，
室温导电率达0.27Ω^-1•cm^-1．利用RbAg₄I₅晶体，可以制成电化学气敏传感器，下图是一种测定O₂含量的气体传感器示意图．被分析的O₂可以透过聚四氟乙烯薄膜，由电池电动势变化可以得知O₂的含量．在气体传感器工作过程中，下列变化肯定没有发生的是（　　）

	A．	4AlI3+3O2=2Al2O3+6I2		B．	I2+2Ag++2e-=2AgI
	C．	Ag-e-=Ag+		D．	I2+2Rb++2e-=2RbI

1．工业上常用水杨酸与乙酸酐反应制取解热镇痛药阿司匹林（乙酰水杨酸）．
【反应原理】

【物质性质】

试剂	沸点（℃）	溶解度	化学性质
水杨酸	211	微溶于冷水，易溶于热水
乙酸酐	139	在水中逐渐分解
乙酰水杨酸		微溶于水	与碳酸钠反应生成水溶性盐

【实验流程】
（1）物质制备：向125mL的锥形瓶中依次加入4g水杨酸、10mL乙酸酐（密度为1.08g/mL）、0.5mL浓硫酸，振荡锥形瓶至水杨酸全部溶解，在85℃～90℃条件下，用热水浴加热5～10min．
①加入水杨酸、乙酸酐后，需缓慢滴加浓硫酸，否则产率会大大降低，其原因是水杨酸属于酚类物质，会被浓H₂SO₄氧化．
②控制反应温度85℃～90℃的原因既保证有较高的反应速率又减少了物质的挥发．
（2）产品结晶：取出锥形瓶，加入50mL蒸馏水冷却．待晶体完全析出后用布氏漏斗抽滤，再洗涤晶体，抽干．简要叙述如何洗涤布氏漏斗中的晶体？向布氏漏斗中加入冰水至浸没所有晶体，重复2～3次．
（3）产品提纯：将粗产品转移至150mL烧杯中，向其中慢慢加入试剂X并不断搅拌至不再产生气泡为止．进一步提纯最终获得乙酰水杨酸3.6g．
①试剂X为饱和碳酸钠溶液．
②实验中乙酰水杨酸的产率为69%（已知：水杨酸、乙酰水杨酸的相对分子质量分别为138和180）．
（4）纯度检验：取少许产品加入盛有5mL水的试管中，加入1～2滴FeCl₃溶液，溶液呈浅紫色，其可能的原因是产品中仍然可能含有水杨酸．

20．用O₂将HCl转化为Cl₂，反应方程式为：4HCl（g）+O₂（g）?2H₂O（g）+2Cl₂（g）+Q（Q＞0）
一定条件下测得反应过程中n（Cl₂）的实验数据如下．下列说法正确的是（　　）

t/min	0	2	4	6
n（Cl2）/10-3 mol	0	1.8	3.7	5.4

	A．	0～2 min的反应速率小于4～6 min的反应速率
	B．	2～6 min用Cl2表示的反应速率为0.9 mol/（L•min）
	C．	增大压强可以提高HCl转化率
	D．	平衡常数K（200℃）＜K（400℃）

19．工业废弃物对环境的危害极大，硫酸工业废渣废弃物的主要成分为MgO、Al₂O₃、Fe₂O₃、SiO₂．某同学设计以下方案，变废为宝提取废渣中的金属元素．

已知常温条件下：
①阳离子以氢氧化物形式完全沉淀（阳离子浓度低于10^?5mol•L^-1）时溶液的pH：

沉淀物	Fe（OH）3	Al（OH）3	Mg（OH）2
pH	3.4	5.2	11

②饱和氨水溶液中c（OH^-）约为1×10^-3mol•L^-1．
请回答：
（1）写出A与氢氟酸反应的化学方程式：SiO₂+4HF=SiF₄↑+2H₂O．
（2）上述流程中两次使用试剂X，推测试剂X是氢氧化钠（填“氨水”或“氢氧化钠”）其理由是经过计算饱和氨水的pH=11，使用氨水不能将溶液调至pH=13，所以选择氢氧化钠调节溶液酸碱性．
（3）写出F→H的反应离子方程式：AlO₂^-+CO₂+2H₂O=Al（OH）₃↓+HCO₃^-；
（4）溶液D到固体E过程中需要控制溶液pH=13，如果pH过小，可能导致的后果是镁离子沉淀不完全或氢氧化铝溶解不完全．
（5）固体C跟HI反应的离子方程式为：2Fe（OH）₃+2I^-+6H⁺=2Fe²⁺+I₂+6H₂O．
（6）试计算Mg（OH）₂的Ksp=10^-11．

18．碲及其化合物具有许多优良性能，被广泛用于冶金、化工、医药卫生等工业领域．铜阳极泥（主要成分除含Cu、Te外，还有少量Ag和Au）经如下工艺流程得到粗碲如图1．

（1）“加压硫酸浸出”过程中会发生以下化学反应：Cu₂Te+2O₂═2CuO+TeO₂；TeO₂+H₂SO₄═TeOSO₄+H₂O
①Ag₂Te也能与O₂发生类似Cu₂Te的反应，化学方程式为2Ag₂Te+3O₂=2Ag₂O+2TeO₂．
②工业上给原料气加压的方法是用压缩机加压．
（2）操作Ⅰ是过滤．
（3）“含碲浸出液”的溶质成分除了TeOSO₄外，主要是CuSO₄（填化学式）．
（4）“电解沉积除铜”时，将“含碲浸出液”置于电解槽中，铜、碲沉淀的关系如图2．电解初始阶段阴极的电极反应式是Cu²⁺+2e^-=Cu．
（5）向“含碲硫酸铜母液”通入SO₂并加入NaCl反应一段时间后，Te（IV）浓度从6.72g•L^-1下降到0.10g•L^-1，Cu²⁺浓度从7.78g•L^-1下降到1.10g•L^-1．
①TeOSO₄生成Te的化学方程式为TeOSO₄+2SO₂+3H₂O=Te+3H₂SO₄．
②研究表明，KI可与NaCl起相同作用，从工业生产的角度出发选择NaCl最主要的原因是NaCl比KI价格便宜．
③计算可得Cu²⁺的还原率为85.9%，Te（IV）的还原率为98.5%．

17．以某冶炼厂排放的废酸（主要成分为盐酸，含Fe²⁺、Pb²⁺、Cu²⁺、H₃AsO₃等杂质）和锌渣（含ZnO、Zn及其他酸不溶物）为原料制备电池级ZnCl₂溶液的工艺流程如下：

回答下列问题：
（1）H₃AsO₃（亚砷酸）中As元素的化合价是+3．
（2）“浸出”时反应池应远离火源，原因是反应池中锌与盐酸反应有H₂生成．
（3）“一次净化”的目的是除Fe、As，加入KClO₃、FeCl₃发生反应的化学方程式为①KClO₃+3H₃AsO₃=KCl+3H₃AsO₄（或2FeCl₃+H₃AsO₃+H₂O=2FeCl₂+H₃AsO₄+2HCl）②KClO₃+6FeCl₂+6HCl=6FeCl₃+KCl+3H₂O③FeCl₃+H₃AsO₄$\frac{\underline{\;电炉\;}}{\;}$FeAsO₄↓+3HCl，滤渣A的成分是FeAsO₄、Fe（OH）₃．
（4）“产品”中的主要杂质是KCl，避免产生该杂质的改进方案是用H₂O₂（或Cl₂）代替KClO₃．
（5）锌聚苯胺电池具有价格便宜、重量轻等优点，在电动汽车行业应用前景广阔．负极使用的是高纯度锌片，以 ZnCl₂和 NH₄Cl 为主要电解质．锌聚苯胺电池充电时，负极材料上的电极反应式为Zn²⁺+2e^-=Zn．

16．用电解法可提纯含有某些含氧酸根杂质的粗KOH溶液，其工作原理如图所示．下列有关说法错误的是
（　　）

	A．	阳极反应式为4OH--4e-=2H2O+O2↑		B．	通电后阴极区附近溶液pH会增大
	C．	K+通过交换膜从阴极区移向阳极区		D．	纯净的KOH溶液从b出口导出

15．铬及其化合物在工业上有着广泛的用途，但在生产和使用过程中易产生有毒害的含铬工业废水．
I．处理含铬工业废水的常用方法是还原沉淀法，该方法的工艺流程如下：

（l）上述流程的步骤①中存在如下平衡：2CrO₄^2-（黄色）+2H⁺-Cr₂0₇^2一（橙色）+H₂0．若平衡体系的pH=0时，溶液的颜色为橙色．
（2）第②步反应的离子方程式为6Fe²⁺+Cr₂O₇^2-+14H⁺=6Fe³⁺+2Cr³⁺+7H₂O，步骤③可通过调节第二步反应后溶液的pH使Cr³⁺沉淀完全，请通过计算判断当pH＞6时，溶液中Cr³⁺是否沉淀完全：当溶液的pH调节至6时，溶液中c（OH^-）=1×10^-8mol/L，c（Cr³⁺）=$\frac{6.0×1{0}^{-31}}{（{1×1{0}^{-8}）}^{3}}$=6×10^-7＜10^-5mol•L^-l，Cr³⁺沉淀完全．（简要写出计算过程．已知常温下，Cr（ OH）3的溶度积K_sp=6.0×10^一31，且当溶液中离子浓度小于10 ^-5mol•L^-l时可视作该离子不存在．）
（3）以石墨为电极电解Na₂CrO₄溶液制取Na₂Cr₂0₇，电解装置如1图所示．直流电源M极的电极名称是负极，和N相连的一极的电极反应式为4OH^--4e^-=O₂↑+2H₂O
Ⅱ．Cr0₃俗称铬酸酐，常用于制备铬的化合物．Cr0₃具有强氧化性，热稳定性较差．

（4）Cr0₃具有强氧化性，遇到有机物（如酒精）时，猛烈反应以至着火．在硫酸酸化时Cr₂0₃可将乙醇氧化成乙
酸，而Cr0₃被还原成绿色的硫酸铬[Cr₂（S0₄）₃]．则该反应的化学方程式为4CrO₃+3C₂H₅OH+6H₂SO₄=2Cr₂（SO₄）₃+3CH₃COOH+9H₂O．
（5）Cr0₃的热稳定性较差，加热时逐步分解，其固体残留率随温度的变化如图2所示．请根据图示信息写出从开始加热到750K时总反应的化学方程式4Cr0₃$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$2Cr₂O₃+3O₂↑．