【化学——选修2化学与技术】（15分）
由Ca3(PO4)2 、SiO2 、焦炭等为原料生产硅胶（SiO2·nH2O）、磷、磷酸及CH3OH，下列工艺过程原料综合利用率高，废弃物少。
（1）上述反应中，属于置换反应的是 [选填：（Ⅰ）、（Ⅱ）、（Ⅲ）、（Ⅳ）、（Ⅴ）]
（2）高温下进行的反应Ⅱ的化学方程式为： ；
固体废弃物CaSiO3可用于 。
（3）反应Ⅲ需在隔绝氧气和无水条件下进行，其原因是 。
（4）CH3OH可用作燃料电池的燃料，在强酸性介质中，负极的电极反应式为 。
（5）指出（VI）这一环节在工业生产上的意义
（6）写出由P→H3PO4 有关反应式
①
②
高铁酸盐在能源、环保等方面有着广泛的用途。湿法、干法制备高铁酸盐的原理如下表所示。
（1）工业上用湿法制备高铁酸钾（K2FeO4）的流程如图所示：
①洗涤粗品时选用异丙醇而不用水的理由是： 。
②反应II的离子方程式为 。
③高铁酸钾在水中既能消毒杀菌，又能净水，是一种理想的水处理剂．它能消毒杀菌是因为 它能净水的原因是 。
④已知25℃时Fe(OH)3的Ksp = 4.0×10-38，反应II后的溶液中c(Fe3+)=4.0×10-5 mol/L,则需要调整 时，开始生成Fe(OH)3（不考虑溶液体积的变化）。
（2）由流程图可见，湿法制备高铁酸钾时，需先制得高铁酸钠，然后再向高铁酸钠中加入饱和KOH溶液，即可析出高铁酸钾。①加入饱和KOH溶液的目的是： 。
②由以上信息可知：高铁酸钾的溶解度比高铁酸钠 （填“大”或“小”）。
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湿法 |
强碱性介质中，Fe(NO3)3与NaClO反应生成紫红色高铁酸盐溶液 |
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干法 |
Fe2O3、KNO3、KOH混合加热共熔生成紫红色高铁酸盐和KNO2等产物 |
（3）干法制备K2FeO4的反应中氧化剂与还原剂的物质的量之比为 。
（4）高铁电池是正在研制中的可充电干电池，高铁电池具有工作电压稳定， 放电时间长等优点，有人以高铁酸钾、二氧化硫和三氧化硫原料，以硫酸酸钾为电解质，用惰性电极设计成高温下使用的电池，写出该电池正极电极反应式： 。
新近出版的《前沿科学》杂志刊发的中国环境科学研究院研究员的论文《汽车尾气污染及其危害》，其中系统地阐述了汽车尾气排放对大气环境及人体健康造成的严重危害。目前降低尾气的可行方法是在汽车排气管上安装催化转化器。NO和CO气体均为汽车尾气的成分，这两种气体在催化转换器中发生反应：2CO(g)＋2NO(g)
N2(g)＋2CO2(g) △H=－a kJ·mol-1。
（1）CO2的电子式为 。
（2）已知2NO(g)＋O2(g)=2NO2(g) △H=－b kJ·mol-1；CO的燃烧 热△H=－c kJ·mol-1。书写在消除汽车尾气中NO2的污染时，NO2与CO的可逆反应的热化学反应方程式 。
（3）在一定温度下，将2.0mol NO、2.4mol气体CO通入到固定容积为2L的容器中，反应过程中部分物质的浓度变化如图所示：
①有害气体NO的转化率为 ，0~15min NO的平均速率v(NO)= 。
②20min时，若改变反应条件，导致CO浓度减小，则改变的条件可能是 （选填序号）。
a．缩小容器体积 b．增加CO的量 c．降低温度 d．扩大容器体积
③若保持反应体系的温度不变，20min时再向容器中充入NO、N2各0.4mol，化学平衡将 移动（选填“向左”、“向右”或“不”）， 移动后在达到平衡时的平衡常数是 。
某兴趣小组在实验室用加热乙醇、浓H2SO4、溴化钠和少量水的混合物来制备溴乙烷，检验反应的部分副产物，并探究溴乙烷的性质。
（一）溴乙烷的制备及产物的检验：设计了如上图装置，其中夹持仪器、加热仪器及冷却水管没有画出。请根据实验步骤，回答下列问题：
（1）竖直冷凝管冷凝水流向 口进 口出，竖直冷凝管冷凝的作用
（2）制备操作中，加入的少量的水，其目的是 ；（填字母）
a．减少副产物烯和醚的生成 b．减少Br2的生成
c．减少HBr的挥发 d．水是反应的催化剂
（3）该实验装置中 装置可防止倒吸，中学化学实验中 用此方法防止倒吸。
（4）理论上，上述反应的副产物还可能有：乙醚（CH3CH2－O－CH2CH3）、乙烯、溴化氢等：检验副产物中是否含有溴化氢：熄灭酒精灯，在竖直冷凝管上方塞上塞子、打开a，利用余热继续反应直至冷却，通过B、C装置检验。B、C中应盛放的试剂分别是 、 。
（5）欲除去溴乙烷中的少量杂质Br2，下列物质中最适合的是 。（填字母）
a．NaI b．NaOH c．NaHSO3 d．KCl
（二）溴乙烷性质的探究：
用如图实验装置(铁架台、酒精灯略) 验证溴乙烷的性质：
Ⅰ：在试管中加入10 mL6mol/L NaOH溶液和2 mL 溴乙烷，振荡。
II：将试管如图固定后，水浴加热。
（6）观察到___________现象时，表明溴乙烷与NaOH溶液已完全反应。
（7）为证明溴乙烷在NaOH乙醇溶液中发生的是消去反应，将生成的气体通入 如图装置。A试管中的水的作用是 ，若无A试管，B试管中的试剂应为 。
有一未知的无色溶液，只可能含有以下离子中的若干种（忽略由水电离产生的H+、OH-）：H+、NH4+、K＋、Mg2＋、Cu2＋、Al3+、NO3－、CO32－、SO42－，现取三份100mL溶液进行如下实验：
①第一份加足量AgNO3溶液后，有白色沉淀产生。
②第二份加足量BaCl2溶液后，有白色沉淀产生，经洗涤、干燥后，沉淀质量为6.99 g。
③第三份逐滴滴加NaOH溶液，测得沉淀与NaOH溶液的体积关系如图。根据上述实验，以下推测不正确的是
A．原溶液一定不存在H+、Cu2＋、CO32－
B．不能确定原溶液是否含有K＋、NO3－
C．原溶液确定含Mg2＋、Al3＋、NH4＋，且n(Mg2＋):n(Al3＋):n( NH4＋)＝1:1:2
D．实验所加的NaOH的浓度为2mol·L－
pC类似pH，是指极稀溶液中溶质物质的量浓度的常用对数负值。如某溶液溶质的浓度为：1×10-3mol·L-1，则该溶液中溶质的pC=3。下列表达正确的是
A．某温度下任何电解质的水溶液中，pC(H+) +pC(OH-)=14
B．0.01mol/L的CaCl2溶液中逐渐滴加纯碱溶液，滴加过程中pC(Ca2+)逐渐减小
C．用0.01mol/L的盐酸滴定某浓度的NaOH溶液，滴定过程中pC(H+)逐渐增大
D．某温度下，AB难溶性离子化合物的Ksp=1.0×10-10, 其饱和溶液中pC(A+) +pC((B-)=10
