大气固氮属于自然固氮，合成氨是目前人工固氮的主要方法。科学家-优题课

为回收利用废钒催化剂（含有V₂O₅、VOSO₄及不溶性残渣），科研人员最新研制了一种离子交换法回收钒的新工艺，主要流程如下：

部分含钒物质在水中的溶解性如下：

物质	VOSO₄	V₂O₅	NH₄VO₃	(VO₂)₂SO₄
溶解性	可溶	难溶	难溶	易溶

回答下列问题：
（1）工业由V₂O₅冶炼金属钒常用铝热剂法，该反应的氧化剂为_____________。
（2）滤液中含钒的主要成分为______________（填化学式）。
（3）该工艺中反应③的沉淀率（又称沉钒率）是回收钒的关键之一，该步反应的离子方程式____；沉钒率的高低除受溶液pH影响外，还需要控制氯化铵系数（NH₄Cl加入质量与料液中V₂O₅的质量比）和温度。根据下图判断最佳控制氯化铵系数和温度为___________、_________℃。

（4）用硫酸酸化的H₂C₂O₄溶液滴定(VO₂)₂SO₄溶液，以测定反应②后溶液中含钒量，反应方程式为：2VO₂⁺+H₂C₂O₄+2H⁺＝2VOⁿ⁺ + 2CO₂↑+ mH₂O，其中n、m分别为______________、________ 。
（5）全钒液流电池的电解质溶液为VOSO₄溶液，电池的工作原理为：
电池放电时正极的电极反应式为。

Ⅰ．通常人们把拆开1 mol某化学键所吸收的能量看成该化学键的键能。下表为一些化学键的键能数据

化学键	Si－Si	O=O	Si－O
键能/kJ·mol^－1	a	b	c

写出硅高温燃烧的热化学方程式。
Ⅱ．利用太阳光分解水制氢是未来解决能源危机的理想方法之一。某研究小组设计了如右图所示的循环系统实现光分解水制氢。反应过程中所需的电能由太阳能光电池提供，反应体系中I₂和Fe³⁺等可循环使用。写出下列电解池中总反应的离子方程式：

电解池A。
电解池B。
（2）若电解池A中生成3．36 L H₂（标准状况），计算电解池B中生成Fe²⁺的物质的量为mol。
Ⅲ．在一定的温度下，把2体积N₂和6体积H₂分别通入一个带活塞的体积可变的容器中，活塞的一端与大气相通容器中发生如下反应：N₂(g)＋3H₂(g） 2NH₃(g)；△H＜0，反应达到平衡后，测得混合气体为7体积。

请据此回答下列问题：
（1）保持上述反应温度不变，设a、b、c分别表示加入的N₂、H₂和NH₃的体积，如果反应达到平衡后混合气体中各物质的量仍与上述平衡时完全相同。
①a＝1，c＝2，则b＝。在此情况下，反应起始时将向反应方向（填“正”或“逆”）进行。
②若需规定起始时反应向逆方向进行，则c的取值范围是。
（2）在上述恒压装置中，若需控制平衡后混合气体为6．5体积，则可采取的措施是，原因是。

铬铁矿的主要成分可表示为FeO·Cr₂O₃，还含有MgO、Al₂O₃、Fe₂O₃等杂质，以下是以铬铁矿为原料制备重铬酸钾（K₂Cr₂O₇）的流程图：

已知：①4FeO•Cr₂O₃+8Na₂CO₃+7O₂8Na₂CrO₄+2Fe₂O₃+8CO₂↑；
②Na₂CO₃+Al₂O₃2NaAlO₂+CO₂↑；
③Cr₂CO₇^2-+H₂O2CrO₄^2-+2H⁺
根据题意回答下列问题：
（1）固体X中主要含有（填写化学式）；要检测酸化操作中溶液的pH是否等于4．5，应该使用 ______________（填写仪器或试剂名称）。
（2）酸化步骤用醋酸调节溶液pH＜5，其目的是 _______________________ 。
（3）操作Ⅲ有多步组成，获得K₂Cr₂O₇晶体的操作依次是：加入KCl固体、蒸发浓缩、、过滤、、干燥。
（4）下表是相关物质的溶解度数据，操作III发生反应的化学方程式是：Na₂Cr₂O₇+ 2KCl＝K₂Cr₂O₇↓+ 2NaCl，该反应在溶液中能发生的理由是_____________________________。

物质	KCl	NaCl	K₂Cr₂O₇	Na₂Cr₂O₇
溶解度（g/100g水）	0℃	28	35．7	4．7	163
40℃	40．1	36．4	26．3	215
80℃	51．3	38	73	376

（5）副产品Y主要含氢氧化铝，还含少量镁、铁的难溶化合物及可溶性杂质，精确分析Y中氢氧化铝含量的方法是称取n g样品，加入过量 ____（填写试剂）、溶解、过滤、再（填写试剂）、……灼烧、冷却、称量，得干燥固体m g。计算祥品中氢氧化铝的质量分数为（用含m、n的代数式表示）。

已知：苯和卤代烃在催化剂作用下可以生成烷基苯和卤化氢。根据以下转化关系（生成物中所有无机物均已略去），回答下列问题：
。
（1）D的结构简式为，E、H中所含官能团的名称分别是、。
（2）①②③④⑤⑥反应中属于消去反应的是。
（3）写出⑥的反应方程式。
写出H→I的反应方程式。
（4）简述验证G中含有氯元素的方法是。
（5）写出一种符合下列要求的F的同分异构体的结构简式;
①F的同分异构体中属于酯类，能发生银镜反应，且苯环上的一氯取代物只有两种：。
②F的同分异构体中属于醇类，能发生银镜反应，且苯环上的一氯取代物只有两种：。

A、B、C、X是中学化学常见物质,均由短周期元素组成,转化关系如图。请针对以下三种不同情况回答:

（1）若A、B、C中均含同一种常见金属元素,该元素在C中以阴离子形式存在,将A、C的水溶液混合可得B的白色胶状沉淀。
①A中含有的金属元素在元素周期表中的位置为__________，向水中加入X物质，X对水的电离平衡的影响是（填“促进”、“抑制”或“无影响”）。
②A与C的水溶液混合后生成B反应的离子方程式为。
（2）若A为固态非金属单质,A与X同周期,同时A在X中燃烧,产生白色烟雾,常温常压下C为白色固体,B分子中各原子最外层均为8电子结构。
①若A为该元素的白色固体单质，则1mol A单质中含共价键数目为N_A ,B的电子式为___________。
②X与水反应的离子方程式为。
（3）若A、B、C的焰色反应呈黄色,水溶液均为碱性,常温下,X为气态酸性氧化物。
①A中所含有的化学键类型是_____________________。
②C溶液中离子浓度由小到大的顺序是__ _________________。