2．2013年中国已超北美成为全球液晶显示器第二大市场．生产液晶显示器的过程中使用的化学清洗剂NF₃是一种温室气体，其存储能量的能力是CO₂的12000～20000倍，在大气中的寿命可长达740年之久，以下是几种化学键的键能：

化学键	N≡N	F-F	N-F
键能：kJ/mol	941.7	154.8	283.0

下列说法中不正确的是（　　）

	A．	过程F2（g）→2F（g）吸收能量
	B．	过程N（g）+3F（g）→NF3（g） 放出能量
	C．	反应N2（g）+3F2（g）=2NF3（g） 放出能量
	D．	NF3吸收能量后如果没有化学键的断裂与生成，仍可能发生化学反应

1．近日，一家中国企业并购了刚果（金）大型铜钴矿．据媒体分析，中国是钴消费大国，但钴资源贫乏，为获取钴资源是此次收购的重要原因．钴是制造锂电池不可或缺的原料，硫酸钴晶体可用于制造碱性电池、生产含钴颜料和其它钴产品．利用钴渣[含Co（OH）₃、Fe（OH）₃]制备硫酸钴晶体（ CoSO₄•7H₂O）的工艺流程如图1：

已知：有关物质的溶解度随温度变化关系如图2：
（1）均速向钴渣和稀硫酸的化合物中通入SO₂，使Co（OH）₃、Fe（OH）₃被充分浸取，其中浸取Co（OH）₃的离子方程式为2Co（OH）₃+2H⁺+SO₂=2Co²⁺+SO₄^2-+4H₂O；SO₂的另一个作用为搅拌，加快浸取速率．
（2）除铁过程中，若选用氧化性更强的NaClO除铁，可能造成的后果是氧化性过强，会Co²⁺使被氧化．
（3）滤渣Ⅱ的成分为Fe（OH）₃；通过除铁后溶液的pH降低（升高、降低或不变）．
（4）过滤Ⅱ得到的滤液经过蒸发浓缩、趁热过滤、冷却到40℃结晶操作得到CoSO₄•7H₂O粗产品．冷却到40℃结晶的原因是防止析出硫酸钠晶体．

20．工业上用菱锰矿（MnCO₃）[含FeCO₃、SiO₂、Cu₂（OH）₂CO₃等杂质]为原料制取KMnO₄．其流程示意图如下：

②金属阳离子生成氢氧化物沉淀的pH如下表：

	Mn（OH）2	Fe（OH）2	Fe（OH）3	Cu（OH）2
开始沉定时	8.3	7.6	2.7	6.7
完全沉淀时	9.8	9.6	3.7	9

回答下列问题：
（1）写出滤渣1的一种工业用途：建筑材料．实验室模拟该流程过程中，洗涤滤渣1的具体操作方法为将沉淀放在过滤器中，水浸没沉淀自然流下，重复2～3次．
（2）试剂a最好选用B（填选项字母）．
A．氯水    B．高锰酸钾
C．次氯酸钠    D．浓盐酸
（3）试剂b可选用CD（填选项字母）．
A．氨水    B．稀硫酸    C．碳酸锰    D．Mn（OH）₂    E．NaOH
（4）试剂c为MnS，写出滤液2中加入MnS后发生反应的离子方程式：MnS+Cu²⁺=Mn²⁺+CuS
（5）用惰性电极电解硫酸锰和硫酸钾混合溶液的方法可以制取高锰酸钾，写出电解时的阳极反应式：Mn²⁺-5e^-+4H₂O=8H⁺+MnO₄^-．工业上用硫酸溶解碳酸锰，而不用盐酸溶解，其原因是氯离子放电生成有毒气体氯气．
（6）KMnO₄是一种常用的滴定试剂，某同学用酸性高锰酸钾溶液测定滤液1中Fe²⁺的含量．滴定过程中，每次均量取25.00mL的滤液1置于锥形瓶中，滴定三次平均消耗掉0.1000mol/L的KMnO₄溶液20.00mL，则滤液1中Fe²⁺的浓度为22.4g/L（保留三位有效数字）．

19．硫代硫酸钠（Na₂S₂O₃）可由亚硫酸钠和硫粉通过化合反应制得． 已知：Na₂S₂O₃在酸性溶液中不能稳定存在．

（1）某研究小组设计了制备Na₂S₂0₃•5H₂0装置和部分操作步骤如下．
I．打开K₁关闭K₂，向圆底 烧瓶中加入足量浓硫酸加热．
II．C中混合液被气流搅动，反应一段时间后，硫粉逐渐减少，当C中溶液的pH 接近7时，打开K₂，关闭K₁即停止C中的反应，停止加热．     
III．过滤C中的混合液．
IV．将滤液经过蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、烘干，得到产品Na₂S₂0₃.5H₂0．
回答下列问题：
①II中，“当C中溶液的pH接近7时即停止C中的反应”的原因S₂O₃^2-+2H⁺═S↓+SO₂↑+H₂O（用离子方程式表示）．
②IV中，操作步骤是蒸发浓缩、冷却结晶．
③装置B中盛放的试剂是（填化学式）NaOH溶液．
（2）常用Na₂S₂O₃溶液测定废水中Ba²⁺浓度，步骤如下：取废水25.00mL，控制适当的酸度加入足量 K₂Cr₂O₇溶液，得BaCrO₄沉淀；过滤、洗涤后，用适量稀盐酸溶解，此时CrO${\;}_{4}^{2-}$全部转化为Cr₂O${\;}_{7}^{2-}$；再加过KI溶液，充分反应后得混合溶液V mL，将其平均分成4等份，加入淀粉溶液作指示剂，用0.0010mol．L^-1 的Na₂S₂O₃溶液进行滴定，反应完全时，相关数据记录如表所示：

编号	1	2	3	4
消耗Na2S2O3标准溶液的体积/mL	18.02	17.98	18.00	20.03

部分反应离子方程式为：
①Cr₂O${\;}_{7}^{2-}$+6I^-+14H⁺═2Cr³⁺+3I₂+7H₂O；  
②I₂+2S₂O${\;}_{3}^{2-}$═2I^-+S₄O${\;}_{6}^{2-}$．
Ⅰ．判断达到滴定终点的现象是加入最后一滴Na₂S₂O₃标准溶液后，蓝色消失，且半分钟内颜色不改变
Ⅱ．从表格所给数据计算：一份待测溶液消耗Na₂S₂O₃溶液的平均体积为18.00 ml
Ⅲ．废水中Ba²⁺的物质的量浓度2.4×10^-4mol•L^-1．

18．如图所示，中学化学实验室采用该装置用于制备乙酸乙酯．
（1）写出制备乙酸乙酯的化学方程式CH₃COOH+CH₃CH₂OH$?_{△}^{浓H_{2}SO_{4}}$CH₃COOCH₂CH₃+H₂O．
（2）浓硫酸在实验中的作用是催化剂、吸水剂．
（3）加热一段时间后，在试管B饱和碳酸钠溶液的液面上方有一层油层，在油、水交界处观察到有气泡产生，气泡的主要成分是CO₂．
（4）停止加热，取下试管B，嗅闻管内液体气味，闻到更多的是刺激性气味，这是因为物质的挥发等因素导致产品混有杂质，如乙醇和乙酸等，故试管B中加饱和碳酸钠溶液，反应结束后，倾倒出油状液体，再进行蒸馏（填提纯的操作方法），收集74～78℃的馏分即可获得较纯净的乙酸乙酯．
（5）装置中通蒸气的导管要伸到饱和碳酸钠溶液的液面上，不能插入溶液中，目的是防止倒吸．

17．四氯化锡（SnCl₄）是合成有机锡化合物的原料，其熔点为-33℃，沸点为114℃，在潮湿的空气中强烈水解产生有刺激性的白色烟雾，产物之一为SnO₂．实验室制备四氯化锡的操作是：将金属锡熔融，然后泼入冷水，制成锡花，将干燥的锡花加入反应器中；再向反应器中缓慢地通入干燥的氯气．
Ⅰ．图1示实验室制备干燥氯气的实验装置（夹持装置己略）
（1）该装置制备氯气选用的药品为漂粉精固体[主要成分Ca（ClO）₂]和浓盐酸，A中发生反应的化学方程式为Ca（ClO）₂+4HCl（浓）=CaCl₂+2Cl₂↑+2H₂O．
（2）装置B中的饱和食盐水能够除去Cl₂中的HCl，此外还有安全瓶防止倒吸作用．
（3）试剂X可能为AD（填写字母）．
A．无水氯化钙   B．浓硫酸   C．碱石灰   D．五氧化二磷
（4）四氯化锡在潮湿空气中水解的化学方程式SnCl₄+2H₂O=SnO₂+4HCl．
（5）用锡花代替锡粒的目的是增大与氯气的接触面积，加快反应速率．
II．图2是蒸馏SnCl₄的装置
（6）该装置尚有两处不当之处，它们分别是温度计水银球位置不对、；Ⅱ和Ⅲ之间缺少干燥装置．
（7）实验用的锡花中含有金属铜．甲同学设计下列实验测定锡花的纯度．
第一步：称取7.500g锡花溶于足量稀硫酸中，充分反应后过滤；
第二步：向滤液中加入过量Fe₂（SO₄）₃，将生成的Sn²⁺氧化成Sn⁴⁺；
第三步：用1.000mol/LK₂Cr₂O₇溶液滴定生成的Fe²⁺，发生反应的方程式为（未配平）：Fe²⁺+Cr₂O₇^2-+H⁺→Cr³⁺+Fe³⁺+H₂O
若达到滴定终点时共消耗20.00mlK₂Cr₂O₇溶液，试计算锡花中锡的百分含量95.2%（结果保留三位有效数字）．

16．二十一世纪钛将成为铁、铝之后的第三大金属，工业上以钛铁矿为原料制备二氧化钛及钛的工艺流程如图1所示，钛铁矿的主要成分为钛酸亚铁（FeTiO₃），其中一部分铁元素在风化过程中会转化为+3价，FeTiO₃溶于酸后Ti元素以TiO²⁺存在，TiOSO₄遇水可水解．

请根据以上信息回答下列问题：
（1）②中加入铁粉的目的是除去Fe³⁺；
（2）③中混合物分离的依据是b（填字母序号）．
a．熔、沸点差异     b．溶解性差异     c．氧化性、还原性差异
（3）②、③、④中均需要进行的操作是过滤（填操作名称）．
（4）写出④的离子方程式：TiO²⁺+2H₂O=H₂TiO₃+2H⁺；该过程在热水中操作的目的是由于水解反应吸热，升高温度有利于水解平衡向正反应方向移动，提高H₂TiO₃的产率
（5）利用生产过程中的废液与软锰矿（主要成分为MnO₂）反应可生产硫酸锰（MnSO₄，易溶于水），该反应的离子方程式为MnO₂+2Fe²⁺+4H⁺=Mn²⁺+2Fe³⁺+2H₂O．
（6）科学家从电解冶炼铝的工艺得到启发．找出了冶炼钛的新工艺．
①直接电解固体TiO₂法生产钛，原理如图所示，则阴极获得钛的电极反应为TiO₂+4e^-=Ti+2O^2-．
②电解一段时间后，需要更换石墨电极，原因是氧离子在阳极失电子发生氧化反应生成氧气，碳和氧气发生反应生成一氧化碳，O^2--2e^-+C=CO．

15．钛是一种重要的金属，以钛铁矿[主要成分为钛酸亚铁（FeTiO₃），还含有少量Fe₂O₃]为原料制备钛的工艺流程如图所示：

（1）钛铁矿与硫酸反应的化学方程式为FeTiO₃+2H₂SO₄$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$TiOSO₄+FeSO₄+2H₂O．
（2）加入的物质A为Fe．
（3）步骤Ⅱ中发生反应的离子方程式为TiO²⁺+（x+1）H₂O═TiO₂•xH₂O↓+2H⁺；水解过程中需要升高温度，其目的是：①加快反应水解速率，②升温促进平衡正向移动，提高产率．
（4）由TiO₂获得金属Ti可用以下两种方法．
①电解法：以石墨为阳极，TiO₂为阴极，熔融CaO为电解质，其阴极的电极反应式为TiO₂+4e^-═Ti+2O^2-．
②热还原法：首先将TiO₂、氯气和过量焦炭混合，高温反应生成TiCl₄；然后用Mg还原TiCl₄即可制取Ti．生成TiCl₄的反应中，氧化剂与还原剂的物质的量之比为1：1；生成Ti的反应需在Ar气氛中，其原因为防止高温下Mg（或Ti）与空气中的O₂（或CO₂、N₂）反应．

14．酯是重要的有机合成中间体，广泛应用于溶剂、增塑剂、香料、纺织等工业．乙酸乙酯的实验室和工业制法如下：
CH₃COOH+C₂H₅OH$\frac{\underline{\;浓硫酸\;}}{△}$CH₃COOC₂H₅+H₂O
回答下列问题：
（1）欲提高乙酸的转化率，可采取的措施有（答出2点即可）：增大乙醇浓度、移去生成物等．
（2）若用如图所示装置制备乙酸乙酯，产率往往偏低．其原因是（答出2点即可）：原料来不及反应就被蒸出，或温度过高发生副反应；
（3）此反应以浓硫酸为催化剂，可能会造成（答出2点即可）产生大量酸性废液污染环境，或部分原料炭化等问题．
（4）目前对催化剂进行研究，发现质子酸（能提供H⁺）离子液体可用作此反应的催化剂，且能重复使用．实验数据如下（乙酸和乙醇等物质的量）：

同一反应时间			同一反应温度
反应温度	转化率（%）	选择性（%）	反应时间	转化率（%）	选择性（%）
40℃	77.8	100	2h	80.2	100
60℃	92.3	100	3h	87.8	100
80℃	92.6	100	4h	92.3	100
120℃	94.5	98.7	6h	93	100
注：选择性100%表示反应生成的产物是乙酸乙酯和水

①根据表中数据，该反应的最佳条件是C．
A.120℃，4h   B.80℃，2h  C.60℃，4h  D.40℃，3h
②当反应达到120℃时，反应选择性降低的原因可能是：乙醇脱水生成乙醚．

13．（NH₄）₂SO₄是常见的化肥和化工原料，受热易分解．某兴趣小组拟探究其分解产物．
[查阅资料]（NH₄）₂SO₄在260℃和400℃时分解产物不同．
[实验探究]该小组拟选用下图所示装置进行实验（夹持和加热装置略）

实验1：连接装置A-B-C-D，检查气密性，按图示加入试剂（装置B盛0.5000mol/L盐酸70.00mL）．通入N₂排尽空气后，于260℃加热装置A一段时间，停止加热，冷却，停止通入N₂．品红溶液不褪色，取下装置B，加入指示剂，用0.2000mol/L NaOH溶液滴定剩余盐酸，终点时消耗NaOH溶液25.00mL．经检验滴定后的溶液中无SO₄^2-．
（1）仪器X的名称是圆底烧瓶．
（2）滴定前，下列操作的正确顺序是dbaec（填字母编号）．
a．盛装0.2000mol/L NaOH溶液        b．用0.2000mol/L NaOH溶液润洗
c．读数、记录    d．查漏、清洗      e．排尽滴定管尖嘴的气泡并调整液面
（3）装置B内溶液吸收气体的物质的量是0.03mol．
实验2：连接装置A-D-B，检查气密性，按图示重新加入试剂．通入N₂排尽空气后，于400℃加热装置A至（NH₄）₂SO₄完全分解无残留物，停止加热，冷却，停止通入N₂．观察到装置A、D之间的导气管内有少量白色固体．经检验，该白色固体和装置D内溶液中有SO₃^2-，无SO₄^2-．进一步研究发现，气体产物中无氮氧化物．
（4）检验装置D内溶液中有SO₃^2-，无SO₄^2-的实验操作和现象是取少许D溶液于试管中，加入足量BaCl₂溶液，有白色沉淀生成，再加入盐酸，白色沉淀完全溶解，生成刺激性气味的气体，说明D内溶液中有SO₃^2-，无SO₄^2-．
（5）装置B内溶液吸收的气体是NH₃．
（6）（NH₄）₂SO₄在400℃分解的化学方程式是3（NH₄）₂SO₄$\frac{\underline{\;400℃\;}}{\;}$4NH₃↑+N₂↑+3SO₂↑+6H₂O↑．