草酸亚铁可用于合成锂电池的正极材料硅酸亚铁锂（Li2FeSi-优题课

【化学——选修2：化学与技术】
电镀厂镀铜废水中含有CN^-和Cr₂O₇^2-离子，需要处理达标后才能排放。该厂拟定下列流程进行废水处理，回答下列问题：

（1）上述处理废水流程中主要使用的方法是_________________；
（2）②中反应后无气体放出，该反应的离子方程式为______________；
（3）步骤③中，每处理0.4mol Cr₂O₇^2-时转移电子2.4mol，该反应的离子方程式为；
（4）取少量待测水样于试管中，加入NaOH溶液，观察到有蓝色沉淀生成，再加Na₂S溶液，蓝色沉淀转化成黑色沉淀，请使用化学用语和文字解释产生该现象的原因；
（5）目前处理酸性Cr₂O₇^2-废水多采用铁氧磁体法。该法是向废水中加入FeSO₄ ·7H₂O将Cr₂O₇^2-还原成Cr³⁺，调节pH，Fe、Cr转化成相当于：（铁氧磁体,罗马数字表示元素价态）的沉淀。
处理1mol Cr₂O₇^2-，需加入a mol FeSO₄ • 7H₂O，下列结论正确的是_______。

A．x ="0.5" ,a ="8"

B．x ="0.5" ,a =" 10"

C．x =" 1.5" ,a =8

D．x =" 1.5" ,a = 10

（Ⅰ）甲醇是一种新型的汽车动力燃料，工业上可通过CO和H₂化合来制备甲醇。
已知某些化学键的键能数据如下表：

化学键	C—C	C—H	H—H	C—O	C≡O	H—O
键能/kJ·mol^－1	348	413	436	358	1072	463

请回答下列问题：
（1）已知CO中的C与O之间为叁键连接，则工业制备甲醇的热化学方程式为
；
（2）某化学研究性学习小组模拟工业合成甲醇的反应，在容积固定为2L的密闭容器内充入1 molCO和 2 molH₂，加入合适催化剂（体积可以忽略不计）后在250°C开始反应，并用压力计监测容器内压强的变化如下：

反应时间/min	0	5	10	15	20	25
压强/MPa	12.6	10.8	9.5	8.7	8.4	8.4

则从反应开始到20min时，以CO表示的平均反应速率=，该温度下平衡常数K=，若升高温度则K值（填“增大”、“减小”或“不变”）；
（3）下列描述中能说明上述反应已达平衡的是；
A．2 v (H₂)_正=" v" (CH₃OH)_逆
B．容器内气体的平均摩尔质量保持不变
C．容器中气体的压强保持不变
D．单位时间内生成 n molCO 的同时生成 2n molH₂
（Ⅱ）回答下列问题：
（1）体积均为100mL pH=2的CH₃COOH与一元酸HX，加水稀释过程中pH与溶液体积的关系如图所示，
则Ka(HX) ______ Ka(CH₃COOH)（填＞、＜或＝）

（2）25℃时，CH₃COOH与CH₃COONa的混合溶液，若测得pH=6，则溶液中C(CH₃COO⁻)-c(Na⁺)=_________mol·L^-1(填精确值)。

工业上为了测定辉铜矿（主要成分是Cu₂S）中Cu₂S的质量分数，设计了如图装置。实验时按如下步骤操作：

A．连接好仪器，使其成为如图装置，并检查装置的气密性。

B．称取研细的辉铜矿样品1.000g。

C．将称量好的样品小心地放入硬质玻璃管中。

D．以每分钟1L的速率鼓入空气。

E.将硬质玻璃管中的辉铜矿样品加热到一定温度,发生反应为:Cu₂S+O₂SO₂ +2Cu。
F.移取25.00mL含SO₂的水溶液于250mL锥形瓶中，用0.0100mol/L KMnO₄标准溶液滴定至终点。按上述操作方法重复滴定2—3次。

试回答下列问题：
（1）装置①的作用是_________________；装置②的作用是____________________。
（2）假定辉铜矿中的硫全部转化为SO₂，并且全部被水吸收，则操作F中所发生反应的化学方程式为，当产生_______________________________的现象时可判断滴定已经达到终点。
（3）若操作F的滴定结果如下表所示，则辉铜矿样品中Cu₂S的质量分数是________。

滴定次数	待测溶液的体积/mL	标准溶液的体积
滴定前刻度/mL	滴定后刻度/mL
1	25.00	1.04	21.03
2	25.00	1.98	21.99
3	25.00	3.20	21.24

（4）本方案设计中由一个明显的缺陷影响了测定结果（不属于操作失误），你认为是（写一种即可）。
（5）已知在常温下FeS 的 Ksp＝ 6 . 25 × 10 ^－18, H₂S 饱和溶液中 c (H^＋）与 c (S²^－）之间存在如下关系：c² (H^＋)·（S²^－) =" 1" . 0×10^－22。在该温度下，将适量 FeS 投入硫化氢饱和溶液中，欲使溶液中（Fe²⁺）为1 mol/L，应调节溶液的c（H^十）为__________________。

尿素[ $C O (N H_{2})_{2}$ ]是首个由无机物人工合成的有机物．
（1）工业上尿素由 $C O_{2}$ 和 $N H_{3}$ 在一定条件下合成，其反应方程式为．
（2）当氨碳比 $\frac{n (N H_{3})}{n (C O_{2})}$ =4时， $C O_{2}$ 的转化率随时间的变化关系如图1所示．
①A点的逆反应速率v_逆（ $C O_{2}$ ）B点的正反应速率v_正（ $C O_{2}$ ）（填"大于""小于"或"等于"）．
②NH₃的平衡转化率为．
（3）人工肾脏可采用间接电化学方法除去代谢产物中的尿素，原理如图2所示．

①电源的负极为（填" $A$ "或" $B$ "）．
②阳极室中发生的反应依次为、．
③电解结束后，阴极室溶液的pH与电解前相比将；若两极共收集到气体13.44 $L$ （标准状况），则除去的尿素为 $g$ （忽略气体的溶解）．

衣康酸 $M$ 是制备高效除臭剂、粘合剂等多种精细化学品的重要原料，可经下列反应路线得到（部分反应条件略）．
（1） $A$ 发生加聚反应的官能团名称是，所得聚合物分子的结构型式是（填"线型"或"体型"）．
（2） $B$ → $D$ 的化学方程式为．
（3） $M$ 的同分异构体 $Q$ 是饱和二元羧酸，则 $Q$ 的结构简式为（只写一种）．
（4）已知： $- C H_{2} C N$ $- C H_{2} C O O N a$ + $N H_{3}$ ， $E$ 经五步转变成M的合成反应流程（如图1）：

① $E$ → $G$ 的化学反应类型为， $G$ → $H$ 的化学方程式为．
② $J$ → $L$ 的离子方程式为．
③已知： $- C (O H)_{3}$ $- C O O H$ + $H_{2} O$ ， $E$ 经三步转变成M的合成反应流程为（示例如图2；第二步反应试剂及条件限用 $N a O H$ 水溶液、加热）．