9．（一）下列叙述正确的是（　　）
A．合成氨的“造气”阶段会产生废气
B．电镀的酸性废液用碱中和后就可以排放
C．电解制铝的过程中，作为阳极材料的无烟煤不会消耗
D．使用煤炭转化的管道煤气比直接燃煤可减少环境污染
（二）工业生产Na₂S常用方法是无水芒硝（Na₂SO₄）一碳还原法，其流程示意图如下：

（1）若煅烧阶段所得气体为等物质的量的CO和CO₂．写出煅烧时发生的总反应方程式：3Na₂SO₄+8C$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$3Na₂S+4CO₂↑+4CO↑．
（2）用碱液浸出产品比用热水更好，理由是热水能促进Na₂S水解，而稀碱可抑制Na₂S水解．
（3）废水中汞常用硫化钠除去，汞的除去率与溶液pH和硫化钠实际用量与理论用量比值x的关系如图所示．
 为使除汞达到最佳效果，应控制条件是pH介于9～10之间，x=12．
（4）取Na₂S（含少量NaOH），加入到CuSO₄溶液中，充分搅拌，若反应后溶液pH=4，此时溶液中c（S^2-）=4.0×10^-36mol•L^-1．[已知：CuS的Ksp=8.8×10^-36；Cu（OH）₂的K_sp=2.2×10^-20（保留2位有效数字）]．
（5）纳米Cu₂O常用电解法制备，制备过程用铜棒和石墨棒做电极，Cu（NO₃）₂做电解液．电解生成Cu₂O应在电解池的阴极生成，该电极附近溶液的pH将降低（填“升高”“不变”或“降低”），用电极方程式解释pH发生变化的原因2Cu²⁺+2e^-+H₂O=Cu₂O↓+2H⁺．

8．过碳酸钠（2Na₂CO₃•3H₂O₂）是一种集洗涤、漂白、杀菌于一体的氧系漂白剂，易分解．可用纯碱与H₂O₂反应制取，反应方程式为：2Na₂CO₃（aq）+3H₂O₂（aq）?2Na₂CO₃•3H₂O₂（s）△H＜0，如图是制取过碳酸钠 的示意图，步骤如下
A、取3g纯碱溶于一定量的水中，搅拌至溶解完全后转入烧瓶
B、向烧瓶中缓缓加入30%H₂O₂
C、温度控制在15℃～20℃反应1小时
D、加入1g NaCl后静置，过滤
E、洗涤、干燥、称重
请回答下列问题：
（1）步骤D的过滤中用到的玻璃仪器有烧杯、玻璃棒、漏斗
（2）在步骤D中，加入NaCl的原因是增大钠离子浓度、降低产品的溶解度（盐析作用）
（3）在步骤C反应时，温度不能过高的原因是温度过高会导致过碳酸钠分解，降低其产率
（4）在步骤E的洗涤中，可作为洗涤剂的是d
   a．蒸馏水  b．稀盐酸  c．MnSO₄溶液  d．乙醇
（5）为了测定产品纯度，可用酸性KMnO4溶液进行滴定，发生的反应为：6KMnO₄+5（2Na₂CO₃•3H₂O₂）+19H₂SO₄=K₂SO₄+6MnSO₄+10Na₂SO₄+10CO₂↑+15O₂↑+34H₂O，准确争取0.1000g过碳酸钠样品于250ml锥形瓶中，加50ml蒸馏水溶解，用2.000×10^-2mol•L^-1酸性KMnO₄标准溶液滴定，终点时的现象是加入最后一滴高锰酸钾溶液，溶液颜色由无色变为紫色，且半分钟内不褪色，至终点时消耗标准液15.00ml，则产品的纯度为78.5%．

7．平板电视显示屏生产过程中产生大量的废玻璃粉末（含SiO₂、Fe₂O₃、CeO₂、FeO等物质）．某课题小组以此粉末为原料，设计如图1工艺流程对资源进行回收，得到Ce（OH）₄和硫酸铁铵矾：

已知：
Ⅰ．酸性条件下，铈在水溶液中有Ce³⁺、Ce⁴⁺两种主要存在形式，Ce³⁺易水解，Ce⁴⁺有较强氧化性；
Ⅱ．CeO₂不溶于稀硫酸；
Ⅲ．硫酸铁铵矾[Fe₂（SO₄）₃•（NH₄）₂SO₄•24H₂O]广泛用于水的净化处理．
（1）滤液A的主要成分Na₂SiO₃（填写化学式）．
（2）写出反应①的离子方程式2 CeO₂+H₂O₂+6H⁺═2Ce³⁺+O₂↑+4H₂O．
（3）反应①之前要洗涤滤渣B，对滤渣B进行洗涤的实验操作方法是沿玻璃棒向漏斗中加蒸馏水至没过沉淀，待水自然流下，重复2～3次
（4）稀土元素的提纯，还可采用萃取法．已知化合物HT作为萃取剂能将铈离子从水溶液中萃取出来，过程表示为Ce₂（SO₄）₃ （水层）+6HT（有机层）?2CeT₃（有机层）+3H₂SO₄（水层），分液得到CeT₃ （有机层），再加入H₂SO₄获得较纯的含Ce³⁺的水溶液．可选择硫酸作反萃取剂的原因是加入硫酸，可使平衡向左进行，使Ce³⁺进入水层．
（5）用滴定法测定制得的Ce（OH）₄产品纯度．

所用FeSO₄溶液在空气中露置一段时间后再进行滴定，则测得该Ce（OH）₄产品的质量分数偏大．（填“偏大”、“偏小”或“无影响”）
（6）已知Fe³⁺沉淀的pH范围：2.2～3.2，Fe²⁺沉淀的pH范围：5.8～7.9，Zn²⁺沉淀的pH范围：5.8～11.0，pH＞11时Zn（OH）₂能溶于NaOH溶液生成[Zn（OH）₄]^2-．现用FeSO₄溶液（含有ZnSO₄杂质）来制备硫酸铁铵矾．实验中可选用的试剂：KMnO₄溶液、30%H₂O₂、NaOH溶液、饱和石灰水、稀H₂SO₄溶液、稀盐酸．
实验步骤依次为：
①向含有ZnSO₄杂质的FeSO₄溶液中，加入足量的NaOH溶液至pH＞11，过滤、洗涤；
②将沉淀溶解在足量的稀硫酸中，并加入适量30%H₂O₂溶液，充分反应；
③向②中得到的溶液中加入硫酸铵溶液，蒸发浓缩、冷却结晶过滤、洗涤、常温晾干，得硫酸铁铵晶体（NH₄） Fe（SO₄）₂•12H₂O．

6．重金属元素铬的毒性较大，含铬废水需经处理达标后才能排放．
Ⅰ．某工业废水中主要含有Cr³⁺，同时还含有少量的Fe³⁺、Al³⁺、Ca²⁺和Mg²⁺等，且酸性较强．为回收利用，通常采用如下流程处理：

注：部分阳离子常温下以氢氧化物形式完全沉淀时溶液的pH见下表．

氢氧化物	Fe（OH）3	Fe（OH）2	Mg（OH）2	Al（OH）3	Cr（OH）3
pH	3.7	9.6	11.1	8	9（＞9溶解）

（1）氧化过程中可代替H₂O₂加入的试剂是A（填序号）．
A．Na₂O₂  B．HNO₃  C．FeCl₃  D．KMnO₄
（2）加入NaOH溶液调整溶液pH=8时，除去的离子是AB；已知钠离子交换树脂的原理：Mⁿ⁺+nNaR-→MR_n+nNa⁺，此步操作被交换除去的杂质离子是CD．
A．Fe³⁺  B．Al³⁺  C．Ca²⁺  D．Mg²⁺
（3）还原过程中，每消耗0.8mol Cr₂O₇^2-转移4.8mol e^-，该反应离子方程式为3S₂O₃^2-+4Cr₂O₇^2-+26H⁺═6SO₄^2-+8Cr³⁺+13H₂O．
Ⅱ．酸性条件下，六价铬主要以Cr₂O₇^2-形式存在，工业上常用电解法处理含Cr₂O₇^2-的废水：
该法用Fe作电极电解含Cr₂O₇^2-的酸性废水，随着电解进行，在阴极附近溶液pH升高，产生Cr（OH）₃溶液．
（1）电解时能否用Cu电极来代替Fe电极？不能（填“能”或“不能”），理由是因阳极产生的Cu²⁺不能使Cr₂O₇^2-还原到低价态．
（2）电解时阳极附近溶液中Cr₂O₇^2-转化为Cr³⁺的离子方程式为Cr₂O₇^2-+6Fe²⁺+14H⁺═2Cr³⁺+6Fe³⁺+7H₂O．
（3）常温下，Cr（OH）₃的溶度积K_sp=1×10^-32，溶液的pH应为5时才能使c（Cr³⁺）降至10^-5 mol•L^-1．

5．焦亚硫酸钠（Na₂S₂O₅）是常用的食品抗氧化剂之一．
实验一　焦亚硫酸钠的制取
采用如图1装置（实验前已除尽装置内的空气）制取Na₂S₂O₅．装置C中有Na₂S₂O₅晶体析出，发生的反应为Na₂SO₃+SO₂═Na₂S₂O₅

（1）仪器组装完成后，关闭两端活塞，向装置B中的长颈漏斗内注入液体至形成一段液柱，若放置过程中液柱高度差保持不变，则整个装置气密性良好，装置D的作用是安全瓶防止倒吸．装置E中为NaOH溶液
（2）要从装置C中获得已析出的晶体，可采取的分离方法是过滤
实验二 焦亚硫酸钠的性质
（3）证明NaHSO₃溶液中HSO₃^-的电离程度大于水解程度，开采用的实验方法是ae（填序号）
a．测定溶液的pH b．加入Ba（OH）₂溶液  c．加入盐酸   d．加入品红溶液 e．用蓝色石蕊试纸检测
（4）检验Na₂S₂O₅晶体在空气中已被氧化的实验方案是取少量Na₂S₂O₅晶体于试管中，加入适量水溶解，滴加盐酸，振荡，再滴加氯化钡溶液，有白色沉淀生成
实验三 焦亚硫酸钠纯度的测定
（5）新制的焦亚硫酸钠中常混亚硫酸钠，为测请纯度称取2.152g样品取适量水充分反应后制成1L溶液，取100.00mL进行如下操作：

（已知：滴定时反应的化学方程式为SO₂+I₂+2H₂0=H₂SO₄+2HI）
①按上述方案实验，消耗标准I₂溶液22.00mL，则焦亚硫酸钠的质量分数为88.29%
②在上述实验过程中，若标准I₂溶液中有一部分I₂挥发，则测得结果偏高（填“偏高”、“偏低”或“不变”）

4．碘是合成碘化物的基本原料．空气吹出法从卤水中提碘的流程如下．

（1）“氧化”时Cl₂过量会将I₂氧化为HIO₃，写出该反应的化学方程式5Cl₂+I₂+6H₂O=2HIO₃+10HCl．
（2）“吹出”在吹出塔中进行，含碘卤水从塔顶（填“塔顶”或“塔底”）进入，热空气从塔底（填“塔顶”或“塔底”）进入，原因为热空气密度小，且气体与溶液逆向接触，有利于提高吹出率．
（3）吸收塔应选择耐酸材料，原因是反应生成HI和H₂SO₄两种强酸．
（4）从“氧化”所得含碘卤水中提取碘还可以采用加CCl₄的方法，该分离方法为萃取；为进一步分离I₂和CCl₄，向其中加入NaOH溶液与I₂反应，生成的I^-、IO₃^-进入水溶液；分液后再酸化，即得粗碘．加入NaOH后溶液中I^-、IO₃^-的物质的量之比为5：1．
（5）H₂O₂也能发生与Cl₂类似的反应，若先用H₂O₂将卤水中的I^-氧化为IO₃^-，再将其与卤水按一定比例混合、酸化制取粗碘．处理含I^-为254mg/L的卤水1m³，理论上需20%的H₂O₂170g．

3．Co_xFe_3-xO₄磁粉是一种比较好的高矫顽力磁粉．工业上以FeSO₄为原料制备Co_xFe_3-xO₄的主要步骤如下：
FeSO₄$\stackrel{①}{→}$FeOOH晶种$\stackrel{②}{→}$FeOOH$\stackrel{③}{→}$Fe₂O₃ $\stackrel{④}{→}$Fe₃O₄$→_{⑤}^{CoSO_{4}}$Co_xFe_3-xO₄
（1）步骤①是在FeSO₄溶液中加入NaOH溶液，在40℃下搅拌生成FeOOH晶种．生成晶种的化学方程式4FeSO₄+8NaOH+O₂$\frac{\underline{\;40℃\;}}{\;}$4FeOOH+4Na₂SO₄+2H₂O；
（2）步骤②将晶种移到放有FeSO₄溶液和铁皮的生长槽中，升温到60℃，吹入空气，待晶种长大到一定尺寸后，过滤、水洗、干燥，得FeOOH粉末．生长槽中放入铁皮的目的是消耗硫酸，生成FeSO₄，吹入空气的作用为氧化FeSO₄生成FeOOH，使晶种生长．
（3）步骤③将FeOOH在200～300℃下加热脱水，生成红色Fe₂O₃．实验室完成该操作需要下列仪器中的cde （填字母）．
a．蒸发皿　　b．烧杯　　c．坩埚　　d．泥三角　　e．酒精灯
（4）步骤④通入H₂，加热至300～400℃，生成Fe₃O₄．通入H₂前要向加热炉中通入N₂，其作用为排尽装置中的空气，防止氢气与氧气混合反应爆炸．
（5）步骤⑤加入CoSO₄溶液，所得粗产品经过滤、洗涤、干燥即得成品．检验粗产品洗涤干净的实验操作和现象是取最后一次洗涤滤出液少许于试管中，滴加氯化钡溶液，如果不产生白色沉淀，则表明洗涤干净．
（6）某研究小组欲用锂离子电池正极废料（含LiCoO₂、铝箔、铁的氧化物）制备CoSO₄•7H₂O晶体．为除去杂质铁，必须将+2价的铁氧化为+3价的铁，你选择H₂O₂氧化．
（可选用的试剂：KMnO₄、H₂O₂、稀硝酸、稀硫酸、NaOH溶液）

2．过渡金属的单质及化合物很多有催化性能，氯化铜、氯化亚铜经常用作有机合成催化剂．实验室中用氯气与粗铜（杂质只有Fe）反应，制备铜的氯化物的流程如下．

查阅资料：
氯化亚铜：白色微溶于水，在干燥空气中稳定，受潮则易变蓝到棕色，在热水中迅速水解生成氧化铜水合物而呈红色．
氯化铜：从水溶液中结晶时，在26～42℃得到二水物，在15℃以下得到四水物，在15～25.7℃得到三水物，在42℃以上得到一水物，在100℃得到无水物．
（1）现用如图所示的实验仪器及药品制备纯净、干燥的氯气并与粗铜反应（铁架台、铁夹省略）．

①按气流方向连接各仪器接口顺序是：a→d、e→h、i→f、g→b．
②本套装置有两个仪器需要加热，加热的顺序为先A后D，这样做的目的是排出空气，防止铜被氧气氧化．
（2）分析流程：
①固体甲需要加稀盐酸溶解，其理由是抑制氯化铜、氯化铁水解；
②溶液甲可加试剂X用于调节pH以除去杂质，X可选用下列试剂中的（填序号）c．
a．NaOH         b． NH₃•H₂O       c．CuO      d．CuSO₄
③完成溶液乙到纯净CuCl₂•2H₂O晶体的系列操作步骤为：加少量盐酸、蒸发浓缩、冷却到26～42℃结晶、过滤、洗涤、干燥．
（3）向溶液乙中加入适当的还原剂（如SO₂、N₂H₄、SnCl₂等），并微热得到CuCl沉淀，写出向乙溶液加入N₂H₄（氧化产物为无毒气体）的离子方程式：4Cu²⁺+4Cl^-+N₂H₄$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$4CuCl↓+N₂↑+4H⁺．此反应只能微热的原因是微热维持反应发生，温度过高生成氧化铜水合物．
（4）若开始取100g 含铜96%的粗铜与足量Cl₂反应，经上述流程只制备CuCl₂•2H₂O，最终得到干燥产品277g，求制备CuCl₂•2H₂O的产率108%；（精确到1%）分析出现此情况的主要原因在调节溶液pH时，加入CuO反应生成了CuCl₂，使产品质量增加．

1．碘化钠是实验室中常见的分析试剂，常用于医疗和照相业．工业上通常用水合肼（N₂H₄•H₂O，100℃以上分解）还原法制取碘化钠，工艺流程如下：

（1）合成过程的反应产物中含有IO₃^-，写出合成过程的离子方程式3I₂+6OH^-=5I^-+IO₃^-+3H₂O．
（2）还原过程必须保持反应温度在60～70℃，这个温度既能保证反应的快速进行，又能避免N₂H₄•H₂O高温分解．工业上也可以用Na₂S或Fe屑还原制备碘化钠，但水合肼还原法制得的产品纯度更高，原因是N₂H₄•H₂O的氧化产物为N₂和H₂O．
（3）请补充完整检验还原液中是否含有IO₃^-的实验方案：取适量还原液，加入淀粉溶液，加盐酸酸化，若溶液变蓝色，说明废水中含有IO₃^-；若溶液不变蓝，说明废水中不含IO₃^-．
实验中可供选择的试剂：稀盐酸、淀粉溶液、FeCl₃溶液．
（4）测定产品中NaI含量的实验步骤如下：
A．称取4.000g样品、溶解，在250m L容量瓶中定容；
b．量取25.00mL待测液于锥形瓶中；
c．用0.1000mol•L^-1AgNO₃溶液滴定至终点，记录消耗AgNO₃溶液的体积；
d．重复b，c操作2～3次，记录相关实验数据．
①滴定过程中，AgNO₃溶液应放在酸式滴定管中；步骤d的目的是减少实验误差．
②若用上述方法测定产品中的NaI含量偏低（忽略测定过程中的误差），其可能的原因是部分NaI被空气中O₂氧化．

20．X，Y，Z，W是原子序数依次增大的短周期元素，X元素的族序数是周期序数的2倍；Y单质在空气中燃烧生成一种淡黄色固体；Z元素最高化合价与最低化合价绝对值之差等于4；W元素在周期表中位于非金属性最强的元素下方，请回答：
（1）X元素在周期表中的位置是第二周期ⅣA族；W-离子的结构示意图为；
（2）X元素可形成多种气态氢化物，其中相对分子质量为26的气态氢化物的电子式为；25℃、101kPa时该气态氢化物热值为5×10⁴kJ•kg^-1，则其标准燃烧热为-1300kJ/mol；
（3）写出一种适宜实验室制取W单质的离子方程式：MnO₂+4H⁺+2Cl^-$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$Mn²⁺+Cl₂↑+2H₂O；
（4）室温时金即可溶于王水（浓盐酸和浓硝酸混合物）生成HAuCl₄，若反应过程中消耗的氧化剂与还原剂物质的量相等，则该化学方程式为Au+4HCl+HNO₃=HAuCl₄+NO↑+2H₂O．