(8分)碳的化合物与人类生产、生活密切相关。I．工业上先将煤-优题课

(13分)三氟化氮(NF₃)是一种无色，无味的气体，它是微电子工业技术的关键原料之一，三氟化氮在潮湿的空气中与水蒸气能发生氧化还原反应，其反应的产物有：HF、NO和HNO₃，请根据要求回答下列问题：
（1）反应过程中，被氧化与被还原的元素原子的物质的量之比为__________．
（2）写出该反应的化学方程式____________________________________________．
若反应中生成0.2 mol HNO₃，转移的电子数目为________个．
（3）三氟化氮可由氨气和氟气反应得到：4NH₃+3F₂=NF₃+3NH₄F ,据题意推测 NF₃、F₂、NO三种气体中，氧化性由弱到强的顺序为____________________
（4）NF₃是一种无色、无臭的气体，但一旦NF₃在空气中泄漏，还是易于发现．你判断该气体泄漏时的现象是___________________________________________________.
（5）一旦NF₃泄漏，可以用NaOH溶液喷淋的方法减少污染，其产物除NaNO₂、NaF、H₂O外，还肯定有____________________________(填化学式)．

某研究性学习小组对铝热反应实验展开研究。现行高中化学教材（必修加选修）中对“铝热反应”的现象有这样的描述：“反应放出大量的热，并发出耀眼的光芒”、“纸漏斗的下部被烧穿，有熔融物落入沙中”。查阅《化学手册》知，Al、Al₂O₃、Fe、Fe₂O₃熔点、沸点数据如下：

物质	Al	Al₂O₃	Fe	Fe₂O₃
熔点/℃	660	2054	1535	1462
沸点/℃	2467	2980	2750	-

I.（1）某同学推测，铝热反应所得到的熔融物应是铁铝合金。理由是：该反应放出的热量使铁熔化，而铝的熔点比铁低，此时液态的铁和铝熔合形成铁铝合金。你认为他的解释是否合理？答：_________________(填“合理”或“不合理)
（2）设计一个简单的实验方案，证明上述所得的块状熔融物中含有金属铝。该实验所用试剂是______________,反应的离子方程式为_________________________________。
（3）实验室溶解该熔融物，下列试剂中最好的是____________(填序号)。
A．浓硫酸 B．稀硫酸 C．稀硝酸 D．氢氧化钠溶液
II．实验研究发现，硝酸发生氧化还原反应时，硝酸的浓度越稀，对应还原产物中氮元素的化合价越低。某同学取一定量上述的熔融物与一定量很稀的硝酸充分反应，反应过程中无气体放出。在反应结束后的溶液中，逐滴加入4mol·L^－１的氢氧化钠溶液，所加氢氧化钠溶液的体积(mL)与产生的沉淀的物质的量(mol)的关系如图所示。试回答下列问题：
（1）图中OC段没有沉淀生成，此阶段发生反应的离子方程式为________________。
（2）在DE段，沉淀的物质的量没有变化，则此阶段发生反应的离子方程式_______________；
上述现象说明溶液中_________________结合OH^－的能力比_______强（填离子符号）。
（3） B与A的差值为_________mol。B点对应的沉淀的物质的量为________mol，C点对应的氢氧化钠溶液的体积为___________mL

铜合金是人类使用最早的金属材料，铜在化合物中的常见化合价有+l、+2。已知Cu₂O与稀硫酸反应，溶液呈蓝色。现向Cu、Cu₂O和CuO组成的混合物中，加入1 L 0.6 mol/L HNO₃溶液恰好使混合物溶解，同时收集到2240 mL NO气体（标准状况）。请回答下列问题：
（1）写出Cu₂O跟稀硝酸反应的离子方程式　　　　　　　　　　　　　　　　　。
（2）若将上述混合物用足量的H₂加热还原，所得到固体的质量为　　　　　　　　。
（3）若混合物中含0.1 mol Cu，将该混合物与稀硫酸充分反应，至少消耗H₂SO₄的物质的量为　　　　。
（4）若混合物中Cu的物质的量为n mol，则n的取值范围为　　　　　　　　　　。
（5）科学研究发现纳米级的Cu₂O可作为太阳光分解水的催化剂。在加热条件下用液态肼（N₂H₄）还原新制Cu(OH)₂可制备纳米级Cu₂O，同时放出N₂。当收集的N₂体积为 3.36L（已换算为标准状况）时，可制备纳米级Cu₂O的质量为　　　　　　　　；

海水中不仅含有丰富的非金属元素资源，（如Cl，Br，I等），还含有丰富的金属元素资源（如Na，Mg，Fe，Cr等），
(1）海水晒盐的原理是：；与Na，Cl同周期，且简单离子半径最小的离子结构示意图：（2）晒出的粗盐常混有MgSO₄，CaSO₄等杂质，为了得到精制盐，则提纯过程操作步骤和加入试剂的顺序是：；(填序号)
①加稀HCl滤液至酸性，②过滤除去杂质，③加过量NaOH溶液，④加过量Na₂CO₃溶液⑤加过量BaCl₂溶液⑥溶解，⑦蒸发结晶；
（3）晒盐得到的母液（盐卤）中含有丰富的镁元素，但其中常混有Fe²⁺，Cr³⁺等，为富集镁使其转化力MgCl₂晶体。
有关资料：

M（OH）_n	pH
开始沉淀	沉淀完全
Fe（OH）₂	7.6	9.6
Fe（OH）₃	2.7	3.7
Mg（OH）₂	9.5	11.0
Cr（OH）₃	4.3	5.0

为了有效除去杂质离子，又不引入新的杂质离子，且能满足“绿色化学理念”，
则最佳试剂选择和操作是：
①先加；目的是；
②再加；目的是；
③过滤后，为能得到纯净Mg Cl₂晶体，采用的操作方法是：；

（1）向MnSO₄和硫酸的混合溶液里加入K₂S₂O₈（过二硫酸钾），溶液会发
如下反应：Mn²⁺+S₂O₈^2-+H₂O→MnO₄^-+SO₄^2-+H⁺该反应常用于检验Mn²⁺的存在。其特征现象是___________。
若反应中有0.1 mol还原剂参加反应，则消耗氧化剂物质的量__________mol。
（2）若该反应所用的硫酸锰改为氯化锰，当它跟过量的过硫酸钾反应时，除有高锰酸钾、硫酸钾、硫酸生成外，其他的生成物还有_________________。
（3）将NaBiO₃固体（黄色微溶）加入到MnSO₄和H₂SO₄的混合溶液里加热，固体溶解变为澄清溶液，发生如下反应：NaBiO₃+MnSO₄+H₂SO₄— Na₂SO₄+Bi₂(SO₄)₃+NaMnO₄+H₂O
①配平上述反应的化学方程式，并标出电子转移的方向和数目；
②上述反应中还原产物是

T/min	0	1	2	3	4
n(H₂O)/mol	1	0.8	0.65	0.6	0.6
n(CO)/mol	0.8	0.6	0.45	0.4	0.4