铜在工农业生产中有着广泛的用途。
（1）配制CuSO4溶液时需加入少量稀H2SO4，其原因是 （只写离子方程式）。
（2）某同学利用制得的CuSO4溶液，进行以下实验探究。
①图甲是根据反应Fe+CuSO4=Cu+FeSO4设计成铁铜原电池，请图甲中的横线上完成标注。
②图乙中，I是甲烷燃料电池的示意图，该同学想在II中实现铁上镀铜，则应在a处通入 (填“CH4”或“O2”)，b处电极上发生的电极反应式为 ==4OH-；
若把II中电极均换为惰性电极，电解液换为含有0.1molNaCl溶液400mL，当阳极产生的气体为448mL(标准状况下)时，溶液的pH= （假设溶液体积变化忽略不计)。
（3）电池生产工业废水中常含有毒的Cu2+等重金属离子，常用FeS等难溶物质作为沉淀剂除去[室温下Ksp(FeS)＝6.3×10－18mol2·L－2，Ksp(CuS)＝1.3×10－36mol2·L－2]。请结合离子方程式说明上述除杂的原理：当把FeS加入工业废水中后，直至FeS全部转化为CuS沉淀，从而除去溶液中Cu2+。
【化学—选修2：化学与技术】
I、污水经过一级、二级处理后，还含有少量Cu2+、Hg2+、Pb2+等重金属离子，可加入沉淀剂使其沉淀。下列物质不能作为沉淀剂的是；
| A．氨水 | B．硫化氢气体 | C．硫酸钠溶液 | D．纯碱溶液 |
II、合成氨的流程示意图如下：
回答下列问题：
（1）工业合成氨的原料是氮气和氢气。氮气是从空气中分离出来的，通常使用的两种分离方法是，；氢气的来源是水和碳氢化合物，写出分别采用煤和天然气为原料制取氢气的化学反应方程式，；
（2）设备A中含有电加热器、触煤和热交换器，设备A的名称，其中发生的化学反应方程式为；
（3）设备B的名称，其中m和n是两个通水口，入水口是（填“m”或“n”）。不宜从相反方向通水的原因；
（4）设备C的作用；
（5）在原料气制备过程中混有CO对催化剂有毒害作用，欲除去原料气中的CO，可通过如下反应来实现：CO(g)+H2O(g)
CO2 (g)+ H2 (g)，已知1000K时该反应的平衡常数K=0.627，若要使CO的转化超过90%，则起始物中c(H2O)：c(CO)不低于。
、资源化利用二氧化碳不仅可减少温室气体的排放，还可重新获得燃料或重要工业产品。（1）有科学家提出可利用FeO吸收和利用CO2，相关热化学方程式如下：
6 FeO(s)+CO2(g)=2Fe3O4(s)+C(s)△H=" -76.0" kJ·mol一1
①上述反应中每生成1 mol Fe3O4，转移电子的物质的量为_______mol。
②已知：C(s)+2H2O(g)=CO2 (g)+2H2(g) △H="+113.4" kJ·mol一1，则反应：
3 FeO(s)+ H2O (g)= Fe3O4 (s)+ H2 (g)的△H=__________。
（2）在一定条件下，二氧化碳转化为甲烷的反应如下：CO2(g)+4 H2(g) 
CH4(g)+2H2O(g)
向一容积为2 L的恒容密闭容器中充人一定量的CO2和H2，在300℃时发生上述反应，达到平衡时各物质的浓度分别为CO2 0.2 mol·L一1，H2 0.8 mol·L一1，CH40.8 mol·L一1，H2O1.6 mol·L一1。则300℃时上述反应的平衡常数K=____________。200℃时该反应的平衡常数K=64.8，则该反应的△H_____(填“>’’或“<”)0。
（3）华盛顿大学的研究人员研究出一种方法，可实现水泥生产时CO2零排放，其基本原理如图所示：
①上述生产过程的能量转化方式是_____________。
a、电能转化为化学能 b、太阳能转化为电能
c、太阳能转化为化学能d、化学能转化为电能
②上述电解反应在温度小于 900℃时进行，碳酸钙先分解为CaO和CO2，电解质为熔融碳酸钠，阴极反应式为3CO2＋4e－=C＋2CO32-，则阳极的电极反应式为___________________。
在生产生活中，卤族元素（F、Cl、Br、I）的单质及化合物用途广泛。
（1）溴元素在周期表中的位置为 。
（2）下列说法中正确的是 。
| A．CCl4和XeF2分子中各原子最外层均满足8e-结构 |
| B．Cl2O5和Cl2O7都是酸性氧化物 |
| C．氟非金属性强于氯，故氢氟酸的酸性强于盐酸 |
| D．F－、Cl－、Br－、I－等离子的还原性逐渐增强 |
（3）已知：HCl的沸点是﹣85.0℃，HF的沸点是19.5℃。HF的电子式为 ；从HF、HCl混合气体中分离出HF的方法是 。
（4）向NaClO浓溶液中加入Al2(SO4)3浓溶液，迅速生成大量白色沉淀，同时有无色气体产生。生成白色沉淀的离子方程式为 。无色气体的成分为 。
（5）潮湿的氯气与碳酸钠粉末反应可用于制取氯的最低价氧化物，反应还同时生成两种盐，该反应的化学方程式为 。
（6）已知：还原性HSO3¯>I¯，氧化性IO3¯> I2，在下图中画出向含3 mol NaHSO3的溶液中逐滴加入KIO3溶液的过程中，析出I2的物质的量与KIO3的物质的量之间关系的曲线。
（共16分）近年来对CO2的有效控制及其高效利用的研究正引起全球广泛关注。据中国化工报报道，美国科学家发现了一种新的可将CO2转化为甲醇的高活性催化体系，比目前工业使用的常见催化剂快近90倍。由CO2制备甲醇过程可能涉及反应如下：
反应Ⅰ： CO2(g)+3H2(g)
CH3OH(g) +H2O(g)△H 1=－49.58 kJ•mol-1
反应Ⅱ：CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g)△H 2
反应Ⅲ： CO(g)+2 H2(g)CH3OH(g)△H 3=－90.77 kJ•mol-1
回答下列问题：
（1）反应Ⅱ的△H 2=，反应Ⅲ自发进行条件是（填“较低温”、“较高温”或“任何温度”）。
（2）在一定条件下2L恒容密闭容器中充入一定量的H2和CO2仅发生反应Ⅰ，实验测得在不同反应物起始投入量下，反应体系中CO2的平衡转化率与温度的关系曲线，如下图所示。
①据图可知，若要使CO2的平衡转化率大于40%，以下条件中最合适的是；
A．n(H2)=3mol，n(CO2)=1.5mol； 650K
B．n(H2)=3mol，n(CO2)=1.7mol；550K
C．n(H2)=3mol，n(CO2)=1.9mol； 650K
D．n(H2)=3mol，n(CO2)=2.5mol；550K
②在温度为500K的条件下，充入3mol H2和1.5mol CO2，该反应10min时达到平衡：
a．用H2表示该反应的速率为；
b．该温度下，反应I的平衡常数K=；
c．在此条件下，系统中CH3OH的浓度随反应时间的变化趋势如图所示，当反应时间达到3min时，迅速将体系温度升至600K，请在图中画出3～10min内容器中CH3OH浓度的变化趋势曲线：
（3）某研究小组将一定量的H2和CO2充入恒容密闭容器中并加入合适的催化剂（发生反应I、Ⅱ、
Ⅲ），测得了不同温度下体系达到平衡时CO2的转化率（a）及CH3OH的产率（b），如图所示，请回答问题：
①该反应达到平衡后，为同时提高反应速率和甲醇的生成量，以下措施一定可行的是（选填编号）。
A．改用高效催化剂
B．升高温度
C．缩小容器体积
D．分离出甲醇
E．增加CO2的浓度
②据图可知当温度高于260℃后，CO的浓度随着温度的升高而（填“增大”、“减小”、“不变”或“无法判断”），其原因是。
（共18分）
(Ⅰ)无机盐A是医学上常用的镇静催眠药，由两种元素组成。将其溶于水，通入适量黄绿色气体B，然后向反应后的溶液中加入四氯化碳并振荡、静置，溶液分层，下层液体呈橙红色。分液后取上层溶液，经元素分析，溶质为漂白粉的主要成分之一，往此溶液通入CO2和NH3可获得纳米材料E和铵态氮肥F。
（1）无机盐A中阳离子的结构示意图。
（2）工业上制取漂白粉的化学反应方程式。
（3）CO2和NH3两气体中，应该先通入溶液中的是（填化学式），写出制备E和F的离子反应方程式
(Ⅱ)某研究小组为了探究一种浅绿色盐X（仅含四种元素，不含结晶水，M(X)﹤908 g·mol-1）的组成和性质，设计并完成了如下实验。
取一定量的浅绿色盐X进行上述实验，充分反应后得到23.3g白色沉淀E、28.8g红色固体G和12.8g红色固体H。
已知：（1）浅绿色盐X在570℃、隔绝空气条件下受热分解为非氧化还原反应。
（2）常温下B呈液态且1个B分子含有10个电子
请回答如下问题：
（1）写出B分子的电子式。
（2）已知G溶于稀硝酸，溶液变成蓝色，并放出无色气体。请写出该反应的离子方程式为。
（3）X的化学式是，在隔绝空气、570℃温度下加热X至完全分解的化学反应方程式为。
（4）一定条件下，NH3与黑色固体C发生氧化还原反应得到红色固体和气体丙（丙是大气主要成分之一），写出一个可能的化学反应方程式，设计一个实验方案探究 红色固体的成分。