氧化还原反应在生产、生活中具有广泛的用途、贯穿古今。
（1）水是人体的重要组成部分，是人体中含量最多的一种物质。而“四种基本反应类型与氧化还原反应的关系”也可用下图表达。试写出有水参加的符合反应类型Ⅳ的一个化学方程式： ，其中水为__ _剂。
（2）过氧化氢的水溶液俗名双氧水，医疗上利用它有杀菌消毒作用来清洗伤口。关于双氧水，回答下列问题：
①下列反应中，H2O2既体现氧化性又体现还原性的反应是( )
| A．Na2O2＋2HCl ═ 2NaCl＋H2O2 |
| B．Ag2O＋H2O2 ═ 2Ag＋O2↑＋H2O |
| C．2H2O2 ═ 2H2O＋O2↑ |
| D．3H2O2＋Cr2(SO4)3＋10KOH ═K2CrO4＋3K2SO4＋8H2O |
②保存过氧化氢的试剂瓶上最适合贴上的一个标签是( )（填序号）
（3）焊接铜器时，可先用NH4Cl 除去其表面的氧化铜再进行焊接，该反应可表示为：
4CuO＋2NH4Cl △ 3Cu＋CuCl2＋N2↑＋4H2O
①用双线桥标明电子转移的方向和数目。
。
②该反应中，被氧化的元素是 ，氧化剂是 。
③还原剂与氧化产物的物质的量之比为 。
④反应中若产生0.2 mol的氮气，则有 mol的电子转移。
2014年莱芜共出现284天雾霾天气，其中重度霾15天。燃煤和汽车尾气是造成空气污染的原因之一。
I．已知：①CaO(s)＋CO2(g)＝CaCO3(s) ΔH=－178.3 kJ/mol
②CaO(s)＋SO2(g)＝CaSO3(s) ΔH=－402.0 kJ/mol
③2CaSO3(s)＋O2(g)＝2CaSO4(s) ΔH=－2314.8 kJ/mol
写出CaCO3与SO2反应生成CaSO4的热化学方程式：____
II．（1）汽车尾气净化的主要原理为：2NO(g) + 2CO(g)
2CO2(g)+ N2(g)，△H＜0。若该反应在绝热、恒容的密闭体系中进行，下列示意图正确且能说明反应在进行到t1时刻达到平衡状态的是 （填代号）。
（2）用活性炭还原法处理氮氧化物。有关反应为：C(s)+2NO(g)
N2 (g)+CO2 (g)。某研究小组向密闭的真空容器中（假设容器体积不变，固体试样体积忽略不计）加入NO和足量的活性炭，恒温(T1℃)条件下反应，反应进行到不同时间测得各物质的浓度如下：
浓度/mol·L－1
时间/min |
NO |
N2 |
CO2 |
||
| 0 |
1.00 |
0 |
0 |
||
| 10 |
0.58 |
0.21 |
0.21 |
||
| 20 |
0.40 |
0.30 |
0.30 |
||
| 30 |
0.40 |
0.30 |
0.30 |
||
| 40 |
0.32 |
0.34 |
0.17 |
||
| 50 |
0.32 |
0.34 |
0.17 |
①10min~20min以v(CO2) 表示的平均反应速率为 。
②根据表中数据，计算T1℃时该反应的平衡常数为 （保留两位小数）。
③一定温度下，随着NO的起始浓度增大，则NO的平衡转化率 （填“增大”、“不变”或“减小”） 。
④下列各项能作为判断该反应达到平衡的是 （填序号字母）。
A．容器内压强保持不变
B．2v正(NO) = v逆(N2)
C．容器内CO2的体积分数不变
D．混合气体的密度保持不变
⑤30min末改变某一条件，过一段时间反应重新达到平衡，则改变的条件可能是 。
III．化学在环境保护中起着十分重要的作用，利用电化学降解法可用于治理水中硝酸盐的污染。该方法可用H2将NO3－还原为N2，25℃时，反应进行10min，溶液的pH由7变为12。其原理如下图所示。
电源负极为 (填A或B)，阴极反应式为 ；若电解过程中转移了2mol电子，则质子交换膜左侧极室电解液的质量减少 克。
【选做题】本题包括A、B两小题，分别对应于“物质结构与性质”和“实验化学”两个选修模块的内容。请选定其中一题，并在相应的答题区域内作答。若两题都做，则按A题评分。
A．【物质结构与性质】锂—磷酸氧铜电池正极的活性物质是Cu4O(PO4)2，可通过下列反应制备：
2Na3PO4+4CuSO4+2NH3·H2O=Cu4O(PO4)2↓+3Na2SO4+(NH4)2SO4+H2O
（1）写出基态Cu2+的核外电子排布式： 。
（2）PO43—的空间构型是 。
（3）N2H4分子中氮原子轨道的杂化类型是 。
（4）在硫酸铜溶液中加入过量KCN，生成配合物[Cu(CN)4]2-，则1 mol CN中含有的π键的数目为 。
（5）与CN-互为等电子体的一种分子为 （填化学式）。
（6）Cu元素与H元素可形成一种红色化合物，其晶体结构单元如图所示。则该化合物的化学式为 。
常温下钛的化学活性很小，在较高温度下可与多种物质反应。工业上由金红石（含TiO2大于96％）为原料生产钛的流程如下：
（1）TiCl4遇水强烈水解，写出其水解的化学方程式 。
（2）①若液氯泄漏后遇到苯，在钢瓶表面氯与苯的反应明显加快，原因是 。
②Cl2含量检测仪工作原理如下图8，则Cl2在Pt电极放电的电极反应式为 。
③实验室也可用KClO3和浓盐酸制取Cl2，方程式为：KClO3 + 6HCl(浓) =" KCl" + 3Cl2↑+ 3H2O。
当生成6.72LCl2（标准状况下）时，转移的电子的物质的量为 mol。
（3）一定条件下CO可以发生如下反应：4H2(g)+2CO(g) 
CH3OCH3(g)+H2O(g) △H。
①该反应的平衡常数表达式为K= 。
②将合成气以n(H2)/n(CO)=2通入1 L的反应器中，CO的平衡转化率随温度、压强变化关系如上图9所示，下列判断正确的是 （填序号）。
a．△H <0
b．P1<P2<P3
c．若在P3和316℃时，起始时n(H2)/n(CO)=3，则达到平衡时，CO转化率小于50％
③采用一种新型的催化剂（主要成分是Cu-Mn的合金），利用CO和H2制备二甲醚（简称DME）。观察上图10回答问题。催化剂中n(Mn)/n(Cu)约为 时最有利于二甲醚的合成。
(15分)铝热反应是铝的一个重要性质，该性质用途十分广泛，不仅被用于焊接钢轨，而且还常被用于冶炼高熔点的金属如钒、铬、锰等。
（1）某校化学兴趣小组同学，取磁性氧化铁按教材中的实验装置（如图甲）进行铝热反应，现象很壮观。取反应后的“铁块”溶于盐酸，向其中滴加KSCN溶液，发现溶液变血红色。出现这种现象的原因，除了可能混有没反应完的磁性氧化铁外，还有一个原因是 。
（2）若证明上述所得“铁块”中含有金属铝，可选择 （填试剂名称），所发生反应的离子方程式为 。
（3）为克服图甲的缺陷改用图乙装置进行铝热反应。取反应后的“铁块”溶于盐酸，向其中滴加KSCN溶液，溶液没有出现血红色。为测定该实验所得 “铁块”的成分，实验流程如图所示。
几种氢氧化物开始沉淀和完全沉淀的pH如下表所示。
| Fe2+ |
Fe3+ |
Al3+ |
Mg2+ |
|
| 开始沉淀时的pH |
7.5 |
2.8 |
4.2 |
9.6 |
| 沉淀完全时的pH |
9.0 |
4.0 |
5 |
11 |
①试剂A应选择 ，试剂B应选择 。（填序号）
A．稀盐酸
B．氧化铁
C．H2O2溶液
D．氨水
E．MgCO3固体
②已知常温下Fe(OH)3的Ksp＝1.1×10－36，则反应Ⅲ后溶液中c(Fe3+)＝ mol·L－1。
③灼烧完全的标志是 。
④若最终红色粉未M的质量为12.0 g，则该“铁块”的纯度是 。如果对所得过滤固体直接洗涤、烘干、称量，计算“铁块”的纯度，则计算结果会 （填“偏大”“偏小”或“无影响”），原因是 。
“低碳循环”已引起各国家的高度重视，而如何降低大气中CO2的含量和有效地开发利用CO2正成为化学家研究的主要课题。
Ⅰ．用电弧法合成的储氢纳米碳管常伴有大量的碳纳米颗粒（杂质），这种颗粒可用如下氧化法提纯，请完成该反应的化学方程式：
C+ KMnO4+ H2SO4→ _CO2↑+ MnSO4 + K2SO4+ H2O
Ⅱ．工业上利用天然气（主要成分为CH4）与CO2进行高温重整制备CO（同时产生H2），CO和水蒸气在一定条件下发生反应也能制取氢气：CO(g)＋H2O(g)
CO2(g)＋H2(g) △H＝－41 kJ/mol
某小组研究在相同温度下该反应过程中的能量变化。他们分别在体积均为V L的两个恒温恒容密闭容器中加入一定量的反应物，使其在相同温度下发生反应。相关数据如下：
| 容器编号 |
起始时各物质物质的量/mol |
达到平衡的时间 |
达平衡时体系能量的变化/kJ |
|||
| CO |
H2O |
CO2 |
H2 |
|||
| ① |
1 |
4 |
0 |
0 |
t1 min |
放出热量：32.8 kJ |
| ② |
2 |
8 |
0 |
0 |
t2 min |
放出热量：Q |
（1）容器①中反应达平衡时，CO的转化率为 。
（2）计算容器②中反应的平衡常数K= 。
（3）下列叙述正确的是 （填字母序号）。
a．平衡时，两容器中H2的体积分数相等
b．容器②中反应达平衡状态时，Q =" 65.6" kJ
c．反应开始时，两容器中反应的化学反应速率相等
d．容器①中，反应的化学反应速率为：
e．平衡时，容器中的转化率：① < ②
Ⅲ．工业上利用用CO2来生产燃料甲醇的反应原理：CO2(g)+3H2(g)
CH3OH(g)+H2O(g),某些化学键的键能数据如下表：
则该热化学反应方程式为 。
Ⅳ．将CH3OH设计成燃料电池，其利用率更高，下图是利用甲醇燃料电池进行某种电化学反应的示意图。
①写出该燃料电池的负极电极方程式 。
②若A、B是石墨电极，X为NaCl溶液，当A极产生22.4L气体(标况下)，则理论上消耗CH3OH 克。
③若乙池要实现铁上镀铜，则A电极选择 。