【化学──选修2：化学与技术】
以黄铁矿（主要成分是FeS2）为原料生产硫酸的工艺流程图如下：
（1）依据工艺流程图判断下列说法不正确的是（选填序号字母）___________。
A．为使黄铁矿充分燃烧，需将其粉碎
B．过量空气能提高SO2的转化率
C．排出的矿渣可供炼铁
D．使用催化剂能提高SO2的化学反应速率和转化率
E．设备I生成的气体经净化的主要目的是防止催化剂中毒
F．热交换器的目的是使SO2的热量传递给SO3，有利于SO2的氧化和SO3的吸收
（2）设备Ⅰ的名称为 ，燃烧黄铁矿的化学方程式为 。
（3）设备Ⅱ为接触室，采用常压而不采用高压的原因是 。在生产中，为提高催化剂效率采取的措施有 。
（4）设备Ⅲ为吸收塔，从顶部喷淋 吸收SO3，得到 ，不用水吸收SO3是为了 。吸收塔中填充有许多瓷管，其作用是 。
（5）吸收塔排出的尾气先用氨水吸收，再用浓硫酸处理，得到较高浓度的SO2和铵盐。SO2既可作为原料循环再利用，也可用于工业制溴过程中吸收潮湿空气中的Br2。SO2吸收Br2的离子方程式是 。
工业生产硝酸铵的流程如下图所示：
（1）硝酸铵的水溶液呈 (填“酸性”、“中性”或“碱性”)；其水溶液中各离子的浓度大小顺序为 。
（2）已知N2(g)+3H2(g)
2NH3(g) △H < 0，当反应器中按n(N2)：n(H2)=1：3投料，分别在200℃、400℃、600℃下达到平衡时，混合物中NH3的物质的量分数随压强的变化曲线如下图。
①曲线a对应的温度是 。
②关于工业合成氨的反应，下列叙述正确的是 。
A．及时分离出NH3可以提高H2的平衡转化率
B．P点原料气的平衡转化率接近100%，是当前工业生产工艺中采用的温度、压强条件
C．上图中M、N、Q点平衡常数K的大小关系是K(M)=K(Q)＞K(N)
D．M点比N点的反应速率快
E．如果N点时c(NH3)＝0.2 mol·L－1，N点的化学平衡常数K ≈ 0.93 L2/mol2
（3）尿素[ CO(NH2)2 ]是一种非常重要的高效氮肥，工业上以NH3、CO2为原料生产尿素，该反应实际为两步反应：
第一步：2NH3(g)＋CO2(g)===H2NCOONH4(s) ΔH=－272 kJ·mol－1
第二步：H2NCOONH4(s)===CO(NH2)2(s)＋H2O(g) ΔH=＋138 kJ·mol－1
写出工业上以NH3、CO2为原料合成尿素的热化学方程式： 。
（4）某实验小组模拟工业上合成尿素的条件，在一体积为0.5 L密闭容器中投入4 mol氨和1mol二氧化碳，实验测得反应中各组分的物质的量随时间的变化如下左图所示：
①已知总反应的快慢由慢的一步决定，则合成尿素总反应的快慢由第_________步反应决定，总反应进行到_________min时到达平衡。
②在上右图中画出第二步反应的平衡常数K随温度的变化的示意图。
（5）电解尿素[ CO(NH2)2 ]的碱性溶液制纯净氢气的过程中同时产生氮气。电解时，阳极的电极反应式为______________________。
硫酸四氨合铜晶体（[Cu(NH3)4]SO4·H2O）常用作杀虫剂、媒染剂，在碱性镀铜中也常用作电镀液的主要成分，在工业上用途广泛。常温下该物质在空气中易与水和二氧化碳反应，生成铜的碱式盐，使晶体变成绿色的粉末。下面为硫酸四氨合铜晶体的制备以及NH3和SO42-质量百分数的测定实验。
步骤一：硫酸四铵合铜晶体的制备
发生反应为：CuSO4 + 4NH3·H2O = [Cu(NH3)4]SO4·H2O + 3H2O 。现取10 g CuSO4·5H2O溶于14 mL水中，加入20 mL浓氨水, 沿烧杯壁慢慢滴加95%的乙醇。静置析出晶体后，减压过滤，晶体用乙醇与浓氨水的混合液洗涤，再用乙醇与乙醚的混合液淋洗，然后将其在60 ℃左右小心烘干。
步骤二：NH3的质量百分数的测定（装置如图所示）
称取0.250 g 样品，放入250 mL锥形瓶中，加80 mL水溶解。在另一锥形瓶中，准确加入30 mL 0.500 mol•L-1 HCl标准溶液，放入冰水浴中。从漏斗中加入15 mL 10% NaOH溶液，加热样品，保持微沸状态 1小时左右。蒸馏完毕后，取出插入HCl 溶液中的导管，用蒸馏水冲洗导管内外，洗涤液收集在氨吸收瓶中，从冰水浴中取出吸收瓶，加 2 滴酸碱指示剂，用0.500 mol•L-1的NaOH标准溶液滴定，用去NaOH标准溶液22.00 mL。
步骤三：SO42-质量百分数的测定
称取试样0.600 g置于烧杯中，依次加入蒸馏水、稀盐酸、BaCl2溶液，水浴加热半小时。过滤，用稀硫酸洗涤。取下滤纸和沉淀置于已恒重的坩埚中在800－850℃灼烧至再次恒重，得到固体0.699 g。
（1）步骤一加入95%乙醇的作用为____________________________。此步骤进行两次洗涤操作，用乙醇与乙醚的混合液淋洗的目的为____________________。不采用蒸发浓缩、冷却结晶的方法制备硫酸四氨合铜晶体的原因为__________________。
（2）步骤二装置中15 mL 10% NaOH溶液加热样品，保持微沸状态1小时左右的目的是_______________。通过此步骤测定NH3的质量百分数为_________________。此实验装置，如不使用空气冷凝管和冰水浴将使氨气的测定结果_______________（“偏高”、“不变”或“偏低”）。
（3）步骤二中，根据酸碱中和滴定曲线分析，此实验中所加入的酸碱指示剂为___________。
A．甲基橙 B．甲基红 C．酚酞
（4）步骤三中用稀硫酸洗涤的目的是_______________（用必要的方程式和文字说明）。该步骤中灼烧过程如果温度过高可生成一种有害气体和一种可溶于水的盐，写出该反应的化学方程式_________。
Ni元素化合物在生活中有非常重要的应用。纳米NiO可以制备超级电容器，NiOOH是制作二次电池的重要材料。现以NiSO4为原料生产纳米NiO和NiOOH流程如下：
（1）制备NiOOH过程中，NiSO4溶液配制方法__________________；过滤、洗涤后，得到Ni(OH)2固体，如何证明Ni(OH)2已经完全洗净______________；NaClO氧化Ni(OH)2的离子方程式为_________________。
（2） 已知Ksp[Ni(OH)2] ＝ 2×10－15。室温下，欲加入一定量 NaOH固体使1L 含有0.001 mol·L－1的NiSO4和0.0001 mol·L－1的H2SO4溶液中残留c(Ni2＋)≤2×10－7 mol·L－1，并恢复至室温，所加入的NaOH的固体质量至少为________g。
（3）NH3·H2O的浓度对纳米NiO的产率产生很大影响。右图为NiSO4的物质的量一定时，不同的反应物配比对纳米氧化镍收率的影响。请解释反应物NH4HCO3 和NiSO4 的物质的量比在2.5至4.0时，收率升高的原因__________________。
（4）制备纳米 NiO 时，加入一些可溶于水的有机物（如：吐温—80）能制得更优质的纳米材料，原因是__________________。
（5）沉降体积是超细粉体的一个重要参数，若颗粒在液相中分散性好，则沉降体积较小；若颗粒分散性较差，则易引起絮凝沉降体积较大。右图是吐温—80 的加入量与前体在液体石蜡中沉降体积的关系曲线。
通过右图分析，吐温—80的最佳加入量为__________mL。
（6）NiOOH是制备镍镉电池的原料，某镍镉电池的总反应为
Cd＋2NiOOH + 2H2O
Cd(OH)2+ 2Ni(OH)2
该电池放电时正极电极反应式为______________________________。
下列有关说法正确的是（ ）
A．常温下，0.1 mol/L Na2S溶液中存在：c(OH－) = c(H＋) + c(HS－) + c(H2S)
B．常温下，pH为1的0.1 mol/L HA溶液与0.1 mol/L NaOH溶液恰好完全反应时，溶液中一定存在： c (Na+) = c(A－) > c(OH－) = c(H+)
C．常温下，pH=7的CH3COONa和CH3COOH混合溶液中c(Na+)=0.1 mol/L：
c(Na+) = c(CH3COOH) > c(CH3COO－) > c(H+) = c(OH－)
D．常温下，将0.1 mol/L CH3COOH溶液加水稀释，当溶液的pH从3.0升到4.0时，溶液中
的值减小到原来的
某溶液中除H+、OH－外，还含有大量的Mg2+、Fe3+、Cl－，且这三种离子物质的量浓度之比
为l：l：6。下列有关该溶液的判断正确的是
A．向该溶液中加入KI溶液后，原有的五种离子物质的量不变
B．向该溶液中滴加稀NaOH溶液，立即出现白色沉淀
C．若溶液中c(Cl－)=0.6 mol·L－1，则该溶液的pH为l
D．向该溶液中加入过量铁粉，只发生置换反应
