捕集、利用\(\rm{CO_{2}}\)是人类可持续发展的重要战略之一。

\(\rm{(1)}\)用太阳能工艺捕获\(\rm{CO_{2}}\)可得炭黑，其流程如图所示：

\(\rm{①}\)捕获\(\rm{1molCO_{2}}\)转移电子的物质的量是_________。

\(\rm{②}\)过程\(\rm{2}\)反应的化学方程式是__________。

\(\rm{(2)}\)将\(\rm{CO_{2}}\)催化加氢可合成低碳烯烃：

     \(\rm{2CO_{2}(g)+6H_{2}(g)⇌ C_{2}H_{4}(g)+4H_{2}O(g)}\)

按投料比\(\rm{n(CO_{2}) : n(H_{2})=1:3}\)将\(\rm{CO_{2}}\)与\(\rm{H_{2}}\)充入密闭容器，在\(\rm{0.1MPa}\)时，测得平衡时四种气态物质，其温度\(\rm{(T)}\)与物质的量\(\rm{(n)}\)的关系如图所示。

\(\rm{①}\) 正反应的焓变\(\rm{\triangle H}\)_______\(\rm{0}\) 。

\(\rm{②}\) 提高\(\rm{CO_{2}}\)的转化率，可采用的方法是_______。

A. 减小\(\rm{n(CO_{2})}\)与\(\rm{n(H_{2})}\)的投料比

B. 改变催化剂

C. 缩小容器体积

\(\rm{③}\) 图中表示乙烯的曲线是_______。

\(\rm{(3)}\)以\(\rm{NH_{3}}\)与\(\rm{CO_{2}}\)为原料，合成尿素\(\rm{[}\)化学式：\(\rm{CO(NH_{2})_{2}]}\)：反应如下：

\(\rm{① 2NH}\)\(\rm{{\,\!}_{3}}\)\(\rm{(g)+CO}\)\(\rm{{\,\!}_{2}}\)\(\rm{(g)= NH}\)\(\rm{{\,\!}_{2}}\)\(\rm{CO}\)\(\rm{{\,\!}_{2}}\)\(\rm{NH}\)\(\rm{{\,\!}_{4}}\)\(\rm{(s)}\)         \(\rm{\triangle H=-159.5kJ/mol}\)

\(\rm{②}\)  \(\rm{NH_{2}CO_{2}NH_{4}(s) = CO(NH_{2})_{2}(s)+ H_{2}O(g)}\)      \(\rm{\triangle H=+116.5kJ/mol}\)

\(\rm{③}\)  \(\rm{H}\)\(\rm{{\,\!}_{2}}\)\(\rm{O(l)= H}\)\(\rm{{\,\!}_{2}}\)\(\rm{O(g)}\)    \(\rm{\triangle H=+44.0kJ/mol}\)    

   \(\rm{CO_{2}}\)与\(\rm{NH_{3}}\)形成液态水时，合成尿素的热化学方程式是_______________；

\(\rm{(2)}\)电解\(\rm{CO_{2}}\)可制得多种燃料：

下图是在酸性电解质溶液中，以惰性材料做电极，将\(\rm{CO_{2}}\)转化为丙烯的原理模型。

\(\rm{①}\) 太阳能电池的负极是_________。

\(\rm{②}\) 生成丙烯的电极反应式是__________。

亚氯酸钠\(\rm{(NaClO_{2})}\)是一种高效氧化、杀菌及漂白剂，其生产工艺如下：

  已知： \(\rm{ClO_{2}}\)通常为黄色、有特殊刺激性气味气体，是强氧化剂。

\(\rm{(1)}\)反应器中生成\(\rm{ClO_{2}}\)的化学方程式是___________。

\(\rm{(2)}\)肯定可以用于替换\(\rm{SO_{2}}\)的物质是___________。

\(\rm{①Cl_{2}O_{7\;\;\;\;\;\;\;\;\;\;\;\;\;\;}②H_{2}S}\)             \(\rm{③Na_{2}SO_{3\;\;\;\;\;\;\;\;\;\;\;\;\;\;\;\;\;\;}④SO_{3}}\)

\(\rm{(3)}\)电解池内的电解过程如图所示。

\(\rm{①}\)阳极产物的检验方法是_________。

\(\rm{②}\)阴极反应式是___________。

\(\rm{③}\)总反应方程式是___________。

\(\rm{(4)}\)吸收器中反应的离子方程式是_________。

\(\rm{(5)}\)结晶器中需要进行的操作是_______。  

锂离子电池正极材料需要纯度较高的硫酸锰，目前工业硫酸锰中杂质\(\rm{(}\)钙、镁、铁等\(\rm{)}\)含量高，利用下图流程可制取纯度较高的硫酸锰溶液。

反应\(\rm{①}\)使杂质生成氟化物的沉淀，对反应\(\rm{①}\)前后的杂质含量检测结果\(\rm{(}\)以\(\rm{350g/LMnSO_{4}}\)计\(\rm{)}\)如下：

\(\rm{(2)}\)试分析钙镁去除结果不同的原因：______。

\(\rm{(3)}\)在滤液中加入\(\rm{KMnO_{4}}\)可以将\(\rm{Fe^{2+}}\)氧化为\(\rm{Fe^{3+}}\)，同时生成\(\rm{Mn^{2+}}\)。该反应的离子方程式为______。

\(\rm{(4)}\)已知：生成氢氧化物沉淀的\(\rm{pH}\)，根据表中数据解释流程中\(\rm{②}\)的目的：______。

注：金属离子的起始浓度为\(\rm{0.1mol/L}\)

\(\rm{(5)}\)进一步研究表明，如果反应\(\rm{①}\)后不过滤直接加入\(\rm{KMnO_{4}}\)，同时控制加入的量，反应后调节\(\rm{pH}\)，然后再过滤，可以进一步提高钙镁的去除率。对钙镁去除率提高的原因有如下假设：

假设Ⅰ：\(\rm{Fe^{2+}}\)与\(\rm{MnO_{4}^{−}}\)生成了\(\rm{Fe^{3+}}\)，\(\rm{Fe^{3+}}\)水解生成的\(\rm{Fe(OH)_{3}}\)吸附了沉淀物；

假设Ⅱ：\(\rm{Mn^{2+}}\)与\(\rm{MnO_{4}^{−}}\)反应生成的活性\(\rm{MnO_{2}}\)吸附了沉淀物。

选择适当的无机试剂，设计实验验证假设是否成立______。

\(\rm{(6)}\)锂离子电池充放电过程中，锂离子在正极和负极之间来回移动，就像一把摇椅，称“摇椅式电池”。典型的锂离子电池工作原理如下图所示。

某研究小组为探究\(\rm{Cu}\)的化学性质及溶液环境对反应的影响，设计并完成了下列实验。

   Ⅰ\(\rm{.}\)探究\(\rm{Cu}\)的化学性质

\(\rm{(1)}\)根据化合价分析，在化学反应中铜主要体现出的化学性质是_______。

\(\rm{(2)}\)写出铜与稀硝酸反应的离子方程式_______。

\(\rm{(3)}\)向实验\(\rm{①}\)的集气瓶中加水，随着水量的增加，溶液由黄色变为绿色，最后变为蓝色。

【查阅资料】\(\rm{ⅰ.}\)黄色与蓝色混合呈现绿色。

\(\rm{(4)}\)反应\(\rm{③}\)中溶液颜色无明显变化，是因为中性环境下反应很难进行。铜表面黑色的物质为\(\rm{CuO}\)，同时有\(\rm{MnO_{2}}\)生成，则中性环境下反应很难进行的原因是：_______。

Ⅱ\(\rm{.}\)探究溶液环境对反应的影响，为进一步研究酸碱性对铜与\(\rm{0.1mol/L KMnO_{4}}\)溶液反应的影响，设计如下实验：

假设Ⅱ：\(\rm{0.1mol/L KMnO}\)\(\rm{{\,\!}_{4}}\)溶液在碱性环境下与铜反应较慢。

设计实验验证：

将铜丝紧密缠绕在碳棒上放入碱性的溶液\(\rm{A}\)中，溶液很快由紫红色变为深绿色\(\rm{(MnO_{4}^{2−})}\)。一段时间后，溶液变为浅蓝绿色，试管底部出现棕褐色粉末\(\rm{(MnO_{2})}\)。

\(\rm{①}\)反应加快的原因是发生了电化学腐蚀，其正极发生的电极反_______。

\(\rm{②}\)通过上述实验得出结论_______。

热电厂用碱式硫酸铝\(\rm{[Al_{2}(SO_{4})_{3}⋅Al_{2}O_{3}]}\)吸收烟气中低浓度的二氧化硫。具体过程如下：

\(\rm{(1)}\)碱式硫酸铝溶液的制备

 往\(\rm{Al_{2}(SO_{4})_{3}}\)溶液中加入一定量\(\rm{CaO}\)粉末和蒸馏水，可生成碱式硫酸铝\(\rm{(}\)络合物，易溶于水\(\rm{)}\)，同时析出生石膏沉淀\(\rm{[CaSO_{4}·2H_{2}O]}\)，反应的化学方程式为____。

\(\rm{(2)SO_{2}}\)的吸收与解吸。吸收液中碱式硫酸铝活性组分\(\rm{Al_{2}O_{3}}\)对\(\rm{SO_{2}}\)具有强大亲和力，化学反应为：\(\rm{Al_{2}(SO_{4})_{3}·Al_{2}O_{3}(aq)+3SO_{2}(g)⇌ Al_{2}(SO_{4})_{3}·Al_{2}(SO_{3})_{3}(aq)}\)  \(\rm{\triangle H < 0}\)。工业流程如下图所示：

\(\rm{①}\) 高温烟气可使脱硫液温度升高，不利于\(\rm{SO_{2}}\)的吸收。生产中常控制脱硫液在恒温\(\rm{40～60^{o}C}\)，试分析原因_____。

\(\rm{②}\) 研究发现，\(\rm{I}\)中含碱式硫酸铝的溶液与\(\rm{SO_{2}}\)结合的方式有\(\rm{2}\)种：其一是与溶液中的 水结合。其二是与碱式硫酸铝中的活性\(\rm{Al_{2}O_{3}}\)结合，通过酸度计测定不同参数的吸收液的\(\rm{pH}\)变化，结果如下图所示：据此判断初始阶段，\(\rm{SO_{2}}\)的结合方式是____。比较\(\rm{x}\)、\(\rm{y}\)、\(\rm{z}\)的大小顺序_____。　

　\(\rm{③ III}\)中得到再生的碱式硫酸铝溶液，其\(\rm{n(Al_{2}O_{3})}\)：\(\rm{n[Al_{2}(SO_{4})_{3}]}\)比值相对\(\rm{I}\)中有所下降，请用化学方程式加以解释：____。

\(\rm{(3)}\)解吸得到较纯的\(\rm{SO_{2}}\)，可用于原电池法生产硫酸。

        \(\rm{①}\) 电极\(\rm{b}\)周围溶液\(\rm{pH}\)_____\(\rm{(}\)填“变大”、“变小”或“不变”\(\rm{)}\)

　　 \(\rm{②}\) 电极\(\rm{a}\)的电极反应式是_____。

\(\rm{(1)}\)银作为催化剂，主要用于乙烯氧化制环氧乙烷、甲醇氧化制甲醛等。目前银催化剂的市场需求呈逐年增加的趋势。请写出甲醇在银催化下制备甲醛的化学方程式________________。

\(\rm{(2)}\)银催化剂在使用过程中，催化活性逐渐减弱、选择性降低，一定时间后必须更换。某工厂对失效银催化剂进行回收并实现再生，工艺流程如下：

已知：银催化剂主要成分\(\rm{(X}\)射线荧光光谱法分析\(\rm{)}\)

资料：经\(\rm{X}\)射线衍射仪检测，其中氧化铝的晶型为\(\rm{α}\)型，难于酸。

\(\rm{①}\)操作\(\rm{a}\)和操作\(\rm{b}\)的名称是_________。

\(\rm{②}\)请写出过程Ⅰ中银与稀硝酸反应的离子方程式_____________。

\(\rm{(3)}\)滤液\(\rm{2}\) 中含有多种金属离子，请简述检验其中\(\rm{K^{+}}\)的实验方法_______________。

\(\rm{(4)}\)结合化学用语从平衡移动角度解释过程Ⅲ中用氨水将氯化银沉淀溶解的原因______________。

\(\rm{(5)}\)过程Ⅳ采用肼\(\rm{(N_{2}H_{4})}\)作为还原剂，具有不混入金属杂质、还原性强、得到银纯度高等优点，该过程的化学方程式为：_____________。

\(\rm{(6)}\)利用过程Ⅴ实现银催化剂再生，其简易装置图如下：

写出催化剂再生的电极反应式：________________。

热电厂用碱式硫酸铝\(\rm{[Al}\)\(\rm{{\,\!}_{2}}\)\(\rm{(SO}\)\(\rm{{\,\!}_{4}}\)\(\rm{)}\)\(\rm{{\,\!}_{3}}\)\(\rm{⋅Al}\)\(\rm{{\,\!}_{2}}\)\(\rm{O}\)\(\rm{{\,\!}_{3}}\)\(\rm{]}\)吸收烟气中低浓度的二氧化硫。具体过程如下：
\(\rm{(1)}\)碱式硫酸铝溶液的制备
往\(\rm{Al}\)\(\rm{{\,\!}_{2}}\)\(\rm{(SO}\)\(\rm{{\,\!}_{4}}\)\(\rm{)}\)\(\rm{{\,\!}_{3}}\)溶液中加入一定量\(\rm{CaO}\)粉末和蒸馏水，可生成碱式硫酸铝\(\rm{(}\)络合物，易溶于水\(\rm{)}\)，同时析出生石膏沉淀\(\rm{[CaSO}\)\(\rm{{\,\!}_{4}}\)\(\rm{·2H}\)\(\rm{{\,\!}_{2}}\)\(\rm{O]}\)，反应的化学方程式为_____________________。
\(\rm{(2)SO}\)\(\rm{{\,\!}_{2}}\)的吸收与解吸。吸收液中碱式硫酸铝活性组分\(\rm{Al}\)\(\rm{{\,\!}_{2}}\)\(\rm{O}\)\(\rm{{\,\!}_{3}}\)对\(\rm{SO}\)\(\rm{{\,\!}_{2}}\)具有强大亲和力，化学反应为：\(\rm{Al}\)\(\rm{{\,\!}_{2}}\)\(\rm{(SO}\)\(\rm{{\,\!}_{4}}\)\(\rm{)}\)\(\rm{{\,\!}_{3}}\)\(\rm{·Al}\)\(\rm{{\,\!}_{2}}\)\(\rm{O}\)\(\rm{{\,\!}_{3}}\)\(\rm{(aq)+3SO}\)\(\rm{{\,\!}_{2}}\)\(\rm{(g)}\)\(\rm{⇌ }\)\(\rm{Al}\)\(\rm{{\,\!}_{2}}\)\(\rm{(SO}\)\(\rm{{\,\!}_{4}}\)\(\rm{)}\)\(\rm{{\,\!}_{3}}\)\(\rm{·Al}\)\(\rm{{\,\!}_{2}}\)\(\rm{(SO}\)\(\rm{{\,\!}_{3}}\)\(\rm{)}\)\(\rm{{\,\!}_{3}}\)\(\rm{(aq)}\)  \(\rm{\triangle H < 0}\)。工业流程如下图所示：

\(\rm{①}\) 高温烟气可使脱硫液温度升高，不利于\(\rm{SO}\)\(\rm{{\,\!}_{2}}\)的吸收。生产中常控制脱硫液在恒温\(\rm{40～60}\)\(\rm{{\,\!}^{o}}\)\(\rm{C}\)，试分析原因__________________________。
\(\rm{②}\) 研究发现，\(\rm{I}\)中含碱式硫酸铝的溶液与\(\rm{SO}\)\(\rm{{\,\!}_{2}}\)结合的方式有\(\rm{2}\)种：其一是与溶液中的水结合。其二是与碱式硫酸铝中的活性\(\rm{Al}\)\(\rm{{\,\!}_{2}}\)\(\rm{O}\)\(\rm{{\,\!}_{3}}\)结合，通过酸度计测定不同参数的吸收液的\(\rm{pH}\)变化，结果如下图所示：

据此判断初始阶段，\(\rm{SO}\)\(\rm{{\,\!}_{2}}\)的结合方式是___________。比较\(\rm{x}\)、\(\rm{y}\)、\(\rm{z}\)的大小顺序________。
\(\rm{③ III}\)中得到再生的碱式硫酸铝溶液，其\(\rm{n(Al}\)\(\rm{{\,\!}_{2}}\)\(\rm{O}\)\(\rm{{\,\!}_{3}}\)\(\rm{)}\)：\(\rm{n[Al}\)\(\rm{{\,\!}_{2}}\)\(\rm{(SO}\)\(\rm{{\,\!}_{4}}\)\(\rm{)}\)\(\rm{{\,\!}_{3}}\)\(\rm{]}\)比值相对\(\rm{I}\)中有所下降，请用化学方程式加以解释：_____________________________。
\(\rm{(3)}\)解吸得到较纯的\(\rm{SO}\)\(\rm{{\,\!}_{2}}\)，可用于原电池法生产硫酸。

\(\rm{①}\) 电极\(\rm{b}\)周围溶液\(\rm{pH}\)_____\(\rm{(}\)填“变大”、“变小”或“不变”\(\rm{)}\)

​\(\rm{②}\) 电极\(\rm{a}\)的电极反应式是_____。

我国每年产生的废旧铅蓄电池约\(\rm{330}\)万吨。从含铅废料\(\rm{(PbSO_{4}}\)、\(\rm{PbO_{2}}\)、\(\rm{PbO}\)等\(\rm{)}\)中回收铅，实现铅的再生，意义重大。一种回收铅的工作流程如下：

\(\rm{(1)}\)铅蓄电池放电时，\(\rm{PbO_{2}}\)作______极。

\(\rm{(2)}\)过程Ⅰ，已知：\(\rm{PbSO_{4}}\)、\(\rm{PbCO_{3}}\)的溶解度\(\rm{(20℃)}\)见图\(\rm{1}\)；\(\rm{Na_{2}SO_{4}}\)、\(\rm{Na_{2}CO_{3}}\)的溶解度见图\(\rm{2}\)。

\(\rm{①}\) 根据图\(\rm{1}\)写出过程Ⅰ的离子方程式：_____。

\(\rm{②}\) 生产过程中的温度应保持在\(\rm{40℃}\)。若温度降低，\(\rm{PbSO_{4}}\)的转化速率下降。根据图\(\rm{2}\)，解释原因：

\(\rm{ⅰ.}\)温度降低，反应速率降低；

\(\rm{ⅱ.}\)_____\(\rm{(}\)请你提出一种合理解释\(\rm{)}\)。

      \(\rm{③}\) 若生产过程中温度低于\(\rm{40℃}\)，所得固体中，含有较多\(\rm{Na_{2}SO_{4}}\)杂质，原因是____。

\(\rm{(3)}\)过程Ⅱ，发生反应\(\rm{2PbO_{2} + H_{2}C_{2}O_{4}═2PbO + H_{2}O_{2} + 2CO_{2}↑}\)。实验中检测到有大量\(\rm{O_{2}}\)放出，推测\(\rm{PbO_{2}}\)氧化了\(\rm{H_{2}O_{2}}\)，通过实验证实了这一推测。实验方案是_____。

\(\rm{(}\)已知： \(\rm{PbO_{2}}\)为棕黑色固体；\(\rm{PbO}\)为橙黄色固体\(\rm{)}\)

\(\rm{(4)}\)过程Ⅲ，将\(\rm{PbO}\)粗品溶解在\(\rm{HCl}\)和\(\rm{{Na}Cl}\)的混合溶液中，得到含\(\rm{Na_{2}PbCl_{4}}\)的电解液。电解\(\rm{Na_{2}PbCl_{4}}\)溶液，生成\(\rm{Pb}\)，如图。

\(\rm{①}\) 阴极的电极反应式是_____。

\(\rm{②}\) 电解一段时间后， \(\rm{Na_{2}PbCl_{4}}\)浓度极大下降，为了恢复其浓度且实现物质的循环利用，阴极区采取的方法是______。