(10分)某兴趣小组的同学用下图所示装置研究有关电化学的问题-优题课

金属镍在电池、合金、催化剂等方面应用广泛．
（1）下列关于金属及金属键的说法正确的是．
a．金属键具有方向性与饱和性
b．金属键是金属阳离子与自由电子间的相互作用
c．金属导电是因为在外加电场作用下产生自由电子
d．金属具有光泽是因为金属阳离子吸收并放出可见光
（2） $N i$ 是元素周期表中第28号元素，第二周期基态原子未成对电子数与Ni相同且电负性最小的元素是．
（3）过滤金属配合物 $N i （ C O ）_{n}$ 的中心原子价电子数与配体提供电子总数之和为18，则 $n =$ ． $C O$ 与 $N_{2}$ 结构相似， $C O$ 分子内 $δ$ 键与 $π$ 键个数之比为．
（4）甲醛（ $H_{2} C ═ O$ ）在 $N i$ 催化作用下加氢可得甲醇（ $C H_{3} O H$ ）．甲醇分子内 $C$ 原子的杂化方式为，甲醇分子内的 $O ﹣ C ﹣ H$ 键角（填"大于""等于"或"小于"）甲醛分子内的 $O ﹣ C ﹣ H$ 键角．

石油和煤炭加工过程涉及多种技术和设备．
（1）石油分馏时，在不断向（填工业设备名称）内投放原料的同时获得产品，该过程为操作过程．
（2）石油裂化分为热裂化、和加氢裂化，裂化的目的是提高的产量．
（3）煤的洗选是为了降低原煤中灰分和的含量．煤的流化床燃烧是指空气从底部吹向煤炭颗粒，并使全部煤炭颗粒进行燃烧的过程．
（4）煤的直接液化是煤与适当溶剂混合后在高温和存在下与作用生成液体燃料的过程．

偏二甲肼与 $N_{2} O_{4}$ 是常用的火箭推进剂，二者发生如下化学反应：
$(C H_{3})_{2} N N H_{2} (l) + 2 N_{2} O_{4} (l) = 2 C O_{2} (g) + 3 N_{2} (g) + 4 H_{2} O (g)$ 　（Ⅰ）
（1）反应（Ⅰ）中氧化剂是．
（2）火箭残骸中常现红棕色气体，原因为： $N_{2} O_{4} (g) \Leftrightarrow 2 N O_{2} (g)$ 　（Ⅱ）
当温度升高时，气体颜色变深，则反应（Ⅱ）为（填"吸热"或"放热"）反应．
（3）一定温度下，反应（Ⅱ）的焓变为 $△ H$ ．现将1 $m o l$ $N_{2} O_{4}$ 充入一恒压密闭容器中，下列示意图正确且能说明反应达到平衡状态的是　．若在相同温度下，上述反应改在体积为1 $L$ 的恒容密闭容器中进行，平衡常数（填"增大""不变"或"减小"），反应3 $s$ 后 $N O_{2}$ 的物质的量为0.6 $m o l$ ，则0～3 $s$ 内的平均反应速率 $V (N_{2} O_{4})$ = $m o l / (L \cdot S)^{- 1}$ ．
（4） $N O_{2}$ 可用氨水吸收生成 $N H_{4} N O_{3}$ ．25℃时，将 $a$ $m o l$ $N H_{4} N O_{3}$ 溶于水，溶液显酸性，原因是（用离子方程式表示）．向该溶液滴加 $b L$ 氨水后溶液呈中性，则滴加氨水的过程中水的电离平衡将填"正向""不"或"逆向"）移动，所滴加氨水的浓度为 $m o l / L$ ．（ $N H_{3} \cdot H_{2} O$ 的电离平衡常数取K_b=2×10^﹣5 $m o l / L$ ）

工业上由黄铜矿（主要成分 $C u F e S_{2}$ ）冶炼铜的主要流程如下：

（1）气体A中的大气污染物可选用下列试剂中的吸收．
a．浓 $H_{2} S O_{4}$ b．稀 $H N O_{3}$
c． $N a O H$ 溶液 d．氨水
（2）用稀 $H_{2} S O_{4}$ 浸泡熔渣B，取少量所得溶液，滴加 $K S C N$ 溶液后呈红色，说明溶液中存在（填离子符号），检验溶液中还存在Fe²⁺的方法是　（注明试剂、现象）．
（3）由泡铜冶炼粗铜的化学反应方程式为　．
（4）以 $C u S O_{4}$ 溶液为电解质溶液进行粗铜（含 $A l$ 、 $Z n$ 、 $A g$ 、 $P t$ 、 $A u$ 等杂质）的电解精炼，下列说法正确的是．
a．电能全部转化为化学能
b．粗铜接电源正极，发生氧化反应
c．溶液中 $C u^{2 +}$ 向阳极移动
d．利用阳极泥可回收 $A g$ 、 $P t$ 、 $A u$ 等金属
（5）利用反应 $2 C u + O_{2} + 2 H_{2} S O_{4} ═ 2 C u S O_{4} + 2 H_{2} O$ 可制备 $C u S O_{4}$ ，若将该反应设计为原电池，其正极电极反应式为　．

难溶性杂卤石（ $K_{2} S O_{4} \cdot M g S O_{4} \cdot 2 C a S O_{4} \cdot 2 H_{2} O$ ）属于"呆矿"，在水中存在如下平衡 $K_{2} S O_{4} \cdot M g S O_{4} \cdot 2 C a S O_{4} \cdot 2 H_{2} O$ $(s)$ ⇌ $2 C a^{2 +} + 2 K^{+} + M g^{2 +} + 4 S {O_{4}}^{2 -} + 2 H_{2} 0$ 为能充分利用钾资源，用饱和 $C a (O H)_{2}$ 溶液溶浸杂卤石制备硫酸钾，工艺流程如图1：

（1）滤渣主要成分有和以及未溶杂卤石．
（2）用化学平衡移动原理解释 $C a (O H)_{2}$ 溶液能溶解杂卤石浸出 $K^{+}$ 的原因：．
（3）"除杂"环节中，先加入溶液，经搅拌等操作后，过滤，再加入溶液调滤液 $P H$ 至中性．
（4）不同温度下， $K^{+}$ 的浸出浓度与溶浸时间的关系是图2，由图可得，随着温度升高，①②；

（5）有人以可溶性碳酸盐为溶浸剂，则溶浸过程中会发生： $C a S O_{4} (s) + C {O_{3}}^{2 -} \Leftrightarrow C a C O_{3} (s) + S {O_{4}}^{2 -}$ 已知298 $K$ 时， $K s p (C a C O_{3})$ =2.80×10^﹣9， $K s p (C a S O_{4})$ =4.90×10^﹣5，求此温度下该反应的平衡常数 $K$ （计算结果保留三位有效数字）．