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            • 1.

              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__________。

            • 2.

              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_______。  

            • 3.

              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:

              杂质

              净化前\(\rm{/g}\)

              净化后\(\rm{/g}\)

              去除率\(\rm{/\%}\)

              \(\rm{Fe^{2+}}\)、\(\rm{Fe^{3+}}\)

              \(\rm{0.001 275}\)

              \(\rm{0.001 275}\)

              \(\rm{—}\)

              \(\rm{Ca^{2+}}\)

              \(\rm{0.490 000}\)

              \(\rm{0.021 510}\)

              \(\rm{95.61}\)

              \(\rm{Mg^{2+}}\)

              \(\rm{0.252 000}\)

              \(\rm{0.025 100}\)

              \(\rm{90.04}\)


              \(\rm{(1)}\)滤渣\(\rm{x}\)中含有的物质是______。

              \(\rm{(2)}\)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:______。

               

              \(\rm{Fe(OH)_{2}}\)

              \(\rm{Fe(OH)_{3}}\)

              \(\rm{Mn(OH)_{2}}\)

              开始沉淀时

              \(\rm{6.3}\)

              \(\rm{1.5}\)

              \(\rm{8.3}\)

              完全沉淀时

              \(\rm{8.3}\)

              \(\rm{2.8}\)

              \(\rm{9.8}\)

              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。


              \(\rm{①}\)放电时\(\rm{Li}\)\(\rm{{\,\!}^{+}}\) 的移动方向从______极到______极\(\rm{(}\)填“\(\rm{a}\)”或“\(\rm{b}\)”\(\rm{)}\)
              \(\rm{②}\)已知电极总反应:\(\rm{LiCoO_{2}+C \underset{充电}{\overset{放电}{⇌}} Li_{1−x}CoO_{2}+CLix}\),写出放电时正极的电极反应式______。
            • 4.

              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

              实验

              试剂\(\rm{1}\)

              试剂\(\rm{2}\)

              操作及现象

              \(\rm{①}\)

               

               

              铜丝

              氯气

              将加热后的铜丝伸入盛有氯气的集气瓶中,产生棕黄色的烟

              \(\rm{②}\)

              稀硝酸

              产生无色气体,遇空气变为红棕色

              \(\rm{③}\)

              \(\rm{0.1mol/LKMnO_{4}}\)溶液

              加热后,铜丝表面有黑色物质,溶液颜色无明显变化

              \(\rm{(1)}\)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。

              \(\rm{ⅱ.}\)溶液中存在如下平衡: \(\rm{[Cu(H_{2}O)_{4}]^{2+}+ 4Cl^{-}⇌ [CuCl_{4}]^{2-}+ 4H_{2}O}\)利用化学用语和文字解释溶液颜色变化的原因:_______。
                                                             蓝色                                             黄色

              \(\rm{(4)}\)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:


              \(\rm{(1)}\)探究酸性条件下反应时,试剂\(\rm{X}\)是。溶液颜色变浅能否说明铜与\(\rm{0.1mol/L KMnO_{4}}\)溶液在酸性条件下发生了反应,理由是_______。
              \(\rm{(2)}\)对于铜与\(\rm{0.1mol/L KMnO}\)\(\rm{{\,\!}_{4}}\) 溶液在碱性环境下的反应提出如下假设:
              假设Ⅰ:\(\rm{0.1mol/L KMnO}\)\(\rm{{\,\!}_{4}}\) 溶液在碱性环境下不能将铜氧化;

              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_______。

            • 5.

              \(\rm{CuCl_{2}}\)、\(\rm{CuCl}\)广泛用于有机合成的催化剂。\(\rm{CuCl_{2}}\)容易潮解; \(\rm{CuCl}\)白色粉末,微溶于水,溶于浓盐酸和氨水生成络合物,不溶于乙醇。

              已知:

                    \(\rm{i.CuCl_{2} + Cu + 2HCl(}\)浓\(\rm{)⇌ }\) \(\rm{2H[CuCl_{2}](}\)无色\(\rm{) \overset{\;稀释}{⇌} 2CuCl↓(}\)白色\(\rm{)+ 2HCl}\)

                    \(\rm{ii.}\) 副反应:  \(\rm{CuCl + H_{2}O⇌ }\) \(\rm{CuOH}\)  \(\rm{+ 2HCl}\)  ;  \(\rm{CuCl + Cl^{-}}\) \(\rm{═}\)  \(\rm{[CuCl_{2}]^{-}}\)

              \(\rm{(1)}\)制取\(\rm{CuCl_{2}}\)装置如下:

                    \(\rm{① A}\)装置中发生反应的离子方程式是________。

                    \(\rm{② C}\)、\(\rm{E}\) 装置中盛放的是浓硫酸,作用是________。

                    \(\rm{③ B}\)中选择饱和食盐水而不用蒸馏水的原因是________。

                \(\rm{(2)}\)制取\(\rm{CuCl}\)流程如下:

              \(\rm{①}\) 反应\(\rm{①}\)中加入\(\rm{NaCl}\)的目的是________;但是\(\rm{Cl^{-}}\)浓度过高,\(\rm{CuCl}\)产率降低,原因是_______________。

              \(\rm{②}\) \(\rm{CuCl}\)在潮湿的环境中易被氧化为\(\rm{Cu_{2}(OH)_{3}Cl}\),反应的方程式为_______________。

              \(\rm{③}\) 利用膜电解法制取\(\rm{CuCl}\),阴极电极反应式为_______________。

              \(\rm{④}\) 用乙醇洗涤沉淀\(\rm{Y}\)的原因为_______________。  

            • 6.

              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_____。

            • 7.

              甲醇是重要的化工原料和燃料。将\(\rm{CO_{2}}\)与含少量\(\rm{CO}\)的\(\rm{H_{2}}\)混合,在恒容密闭容器中发生反应:\(\rm{CO_{2}(g)+ 3H_{2}(g)⇌ CH_{3}OH(g)}\)  \(\rm{+}\)  \(\rm{H_{2}O(g)}\),图\(\rm{1}\)是在两种投料比\(\rm{[c(CO_{2})/c(H_{2}+ CO)]}\)分别为\(\rm{1:4}\)和\(\rm{1:6}\)时,\(\rm{CO_{2}}\)平衡转化率随温度变化的曲线, 图\(\rm{2}\)是生成的甲醇\(\rm{/}\)过氧化氢燃料电池的工作原理示意图


              下列有关说法正确的是

              A.图\(\rm{1}\)中\(\rm{b}\)点对应的平衡常数\(\rm{K}\)值大于\(\rm{c}\)点
              B.图\(\rm{1}\)中\(\rm{a}\)点对应的\(\rm{H_{2}}\)的转化率等于\(\rm{30\%}\)
              C.图\(\rm{2}\)中电极\(\rm{M}\)上发生还原反应
              D.图\(\rm{2}\)中电极\(\rm{N}\)的反应式:\(\rm{H_{2}O_{2}+2e^{-}+ 6H^{+}=2H_{2}O}\)
            • 8.

              \(\rm{(1)}\)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\(\rm{)}\)

              元素

              \(\rm{Al_{2}O_{3}}\)

              \(\rm{Ag}\)

              \(\rm{MgO}\)

              \(\rm{SiO_{2}}\)

              \(\rm{K_{2}O}\)

              \(\rm{Fe_{2}O_{3}}\)

              含量\(\rm{\%}\)

              \(\rm{82}\)

              \(\rm{14.8}\)

              \(\rm{1.4}\)

              \(\rm{0.9}\)

              \(\rm{0.5}\)

              \(\rm{0.1}\)

              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:________________。

            • 9.

              混合动力汽车\(\rm{(HEV)}\)中使用了镍氢电池,其工作原理如图所示: 其中\(\rm{M}\)为储氢合金,\(\rm{MH}\)为吸附了氢原子的储氢合金,\(\rm{KOH}\)溶液作电解液。关于镍氢电池,下列说法不正确的是

              A.充电时,阴极附近\(\rm{pH}\)降低
              B.电动机工作时溶液中\(\rm{OH^{-}}\)向甲移动
              C.放电时正极反应式为:

              \(\rm{NiOOH+H_{2}O+e^{-=}Ni(OH)_{2}+OH^{-}}\)

              D.电极总反应式为:

              \(\rm{M+Ni(OH)_{2\;\;} \underset{充电}{\overset{放电}{⇌}} MH+NiOOH}\)

            • 10.
              采用铝空气电池的新能源汽车一次性加注铝电极可行驶\(\rm{1600 km}\),铝空气电池是由铝合金电极、空气电极、中性或碱性水溶液构成的。下列有关说法正确的是(    )
              A.空气电极是负极
              B.电子由铝合金电极经电解质溶液流向空气电极
              C.负极的反应式为:\(\rm{O_{2}+ 2H_{2}O+ 4e^{-}= 4OH^{-}}\)
              D.电池工作时铝合金电极不断被消耗
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