【化学—选修2：化学与技术】
请回答氯碱工业的如下问题：（1）氯气、烧碱是电解食盐水时按照固定的比率k（质量比）生成的产品。理论上k＝_______（要求计算表达式和结果）;（2）原料粗盐中常含有泥沙和Ca2＋、Mg2＋、Fe3＋、SO42－等杂质，必须精制后才能供电解使用。精制时，粗盐溶于水过滤后，还要加入的试剂分别为①Na2CO3、②HCl（盐酸）③BaCl2，这3种试剂添加的合理顺序是______________（填序号）（3）氯碱工业是高耗能产业，一种将电解池与燃料电池相组合的新工艺可以节（电）能30％以上。在这种工艺设计中，相关物料的传输与转化关系如下图所示，其中的电极未标出，所用的离子膜都只允许阳离子通过。 
①图中X是__ ___（填化学式），分析比较图示中氢氧化钠质量分数a％与b％的大小_________;②分别写出燃料电池B中正极、负极上发生的电极反应正极：______; 负极：_____;③这样设计的主要节（电）能之处在于（写出2处）____________、____________。
(16分)用芒硝（Na2SO4·10H2O）制备纯碱、铵明矾[NH4Al(SO4)2·12H2O]的生产工艺流程图如下所示：
（1）溶液C中的溶质主要是 。
（2）铵明矾的溶液呈 性，铵明矾可用于净水，用离子方程式说明原理 。
（3）过程Ⅰ反应温度不能超过40℃，主要原因是 。
（4）运用化学平衡原理解释Na2SO4溶液稍过量的原因
（5）滤液E中溶质离子为
（6）写出工艺流程中焙烧的反应方程式
工业上从电解精炼铜的阳极泥（含金、银、铜、硒等单质）中提取硒的湿法工艺流程如下：
（1）向溶液X中加入铁屑的作用是______ ，此操作中不能加入过量铁粉的原因是______。
（2）检验溶液Z中阴离子的操作方法是______。
（3）过滤操作中要用到玻璃棒，请另举两例用到玻璃棒的实验或操作：______。
（4）实验室中制取SO2的原理为：
，此处应使用______（填“较浓的硫酸”或“稀硫酸”），原因是______。制取SO2的装置，最好选用下图中的______。
（5）粗硒中硒的含量可用如下方法测定：
通过用Na2S2O3标准溶液（显碱性）滴定反应②中生成的I2来计算硒的含量。滴定操作中用到的玻璃仪器有_______。实验中准确称量0.1200g粗硒样品，滴定中消耗0.2000mol
的Na2S2O3溶液27.60mL，则粗硒样品中硒的质量分数为 。
【改编】(18分)NOx、SO2是主要的大气污染物，科学处理这些污染物对改善人们的生存环境具有重要的现实意义。
（1）利用甲烷催化还原氮氧化物。已知：
CH4（g）+4NO2（g）=4NO（g）+CO2（g）+2H2O（g）；△H=-574kJ•mol-1
CH4（g）+2NO2（g）=N2（g）+CO2（g）+2H2O（g）；△H=-867kJ•mol-1
则CH4与NO反应生成N2与CO2的热化学方程式为：______________________________________。
（2）利用氧化氮氧化物的流程如下：
写出反应Ⅱ的化学方程式 ___________________；已知反应I的化学方程式为2NO+ClO2+H2O=NO2+HNO3+HCl，若反应Ⅱ中生成N2的体积（标准状况下）为2.24L，则反应I中转移电子的物质的量为_________，还原剂的质量为_________。
（3）常温下，用NaOH溶液吸收SO2得到pH=9的Na2SO3溶液，吸收过程中水电离出的OH‾浓度_________（填“增大”、“减小”或“不变”）；试计算溶液中 
。
（常温下H2SO3的电离常数：
）
（4）利用Fe2(SO4)3溶液也可处理SO2废气，其流程如下图所示。
①简述用Fe2(SO4)3晶体配制溶液A的方法__________________。
②写出向溶液A中通入含SO2废气反应的离子方程式______________________________。
③设计实验验证溶液B是否仍具有处理废气的能力，简述实验的操作、现象和结论_______________。
(17分)金属镍具有优良的物理和化学特性，是高技术产业的重要原料。
（1）羰基法提纯镍涉及的反应为：Ni（s）+4CO（g）
Ni（CO）4（g）
①当温度升高时，
减小，则H 0（填“>”或“<”）。
②一定温度下，将一定量的粗镍和CO加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________（填代号）。
若在相同温度下，上述反应改在体积为1L的恒容密闭容器中进行，平衡常数 （填“增大”、“不变”或“减小”），反应进行3s后测得Ni(CO)4的物质的量为0．6mol，则0—3s内的平均反应速率v(CO)=____mol
。
③要提高上述反应中CO的转化率，同时增大反应速率，可采取的措施为____________________（写出一条措施即可）。
（2）以NiS04溶液为电解质溶液进行粗镍（含Fe、Zn、Cu、Pt、Au等杂质）的电解精炼，下列说法正确的是____________（填代号）。(已知氧化性：
)
a．电解过程中，化学能转化为电能
b．粗镍作阳极，发生还原反应
c．利用阳极泥可回收Cu、Pt、Au等金属
d．粗镍精炼时通过的电量与阴极析出镍的质量成正比
（3）工业上用硫化镍(NiS)作为电极材料冶炼镍。电解时，硫化镍中的硫元素以单质形态沉积在某电极附近，镍元素以Ni2＋形态进入电解液中，如图所示。硫化镍与电源的____________（填“正极”或“负极”）相接。写出阳极的电极反应式________________。
（1）已知：C(s)+O2(g)＝CO2(g)ΔH1＝－393.5 kJ/mol
C(s)+H2O(g)＝CO(g)+H2(g)ΔH2＝＋131.3 kJ/mol
则反应CO(g)+H2(g) +O2(g)＝H2O(g)+CO2(g)，ΔH＝____ ___kJ/mol。
（2）在一恒容的密闭容器中，由CO和H2合成甲醇：CO(g)+2H2(g)
CH3OH(g)ΔH
①下列情形不能说明该反应已达到平衡状态的是_______（填序号）。
A．每消耗1 mol CO的同时生成2molH2
B．混合气体总物质的量不变
C．生成CH3OH的速率与消耗CO的速率相等
D．CH3OH、CO、H2的浓度都不再发生变化
②CO的平衡转化率（α）与温度、压强的关系如图所示。A、B两点的平衡常数K(A)_______K(B)（填“＞”、“=”或“＜”,下同）；由图判断ΔH _____0。
③某温度下，将2.0 mol CO和6.0 molH2充入2 L的密闭容器中，充分反应后，达到平衡时测得c(CO)＝0.25mol/L，则CO的转化率＝ ，此温度下的平衡常数K＝ （保留二位有效数字）。
（3）工作温度650℃的熔融盐燃料电池，用煤炭气（CO、H2）作负极反应物，空气与CO2的混合气体为正极反应物，催化剂镍作电极，用一定比例的Li2CO3和Na2CO3低熔点混合物作电解质。负极的电极反应式为：CO+H2－4e-+2CO32-＝3CO2+H2O；则该电池的正极反应式为 。