【题目】利用酸解法制钛白粉产生的废液[含有大量的FeSO4、H2SO4和少量的Fe2（SO4）3、TiOSO4]生产铁红和补血剂乳酸亚铁的工艺流程如图所示：
已知:TiOSO4可溶于水，在水中可以电离为TiO2+和SO42-，TiO2+水解成TiO2·xH2O沉淀为可逆反应；乳酸结构简式为CH3CH（OH）COOH。
回答下列问题：
（1）TiOSO4中钛元素的化合价是____________，步骤①中分离硫酸亚铁溶液和滤渣的操作是___________。
（2）滤渣的主要成分为TiO2·xH2O，结合离子方程式解释得到滤渣的原因：________。
（3）从硫酸亚铁溶液中得到硫酸亚铁晶体的操作方法是____________________；硫酸亚铁在空气中煅烧生成铁红和三氧化硫，该反应的氧化剂和还原剂的物质的量之比为______。
（4）步骤④中发生反应的离子方程式为______________________。
（5）步骤⑥必须控制一定的真空度，原因是有利于蒸发水以及____________________。
（6）实验室中检验溶液B中主要阳离子的方法是______________________。
【答案】+4 过滤 TiO2++（x+1）H2O
TiO2xH2O+2H+,铁屑与H+反应，c（H+）降低，平衡向正反应方向移动，促使TiO2+转化为TiO2xH2O 蒸发浓缩、冷却结晶、过滤 1: 4 Fe2++2HCO3-=FeCO3↓+H2O+CO2↑ 防止Fe2+被氧化 取少量溶液B于试管中，加人NaOH溶液，加热，将湿润的红色石蕊试纸靠近试管口，石蕊试纸变蓝，说明溶液B中含有NH4+
【解析】
由流程图可知，废液中加入铁屑，Fe与H2SO4和少量Fe2（SO4）3反应生成FeSO4，溶液的pH增大，促进TiOSO4的水解沉淀，TiOSO4完全水解生成TiO2xH2O沉淀，过滤，滤渣为TiO2xH2O和Fe，滤液为FeSO4溶液；FeSO4溶液通过蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥得到硫酸亚铁晶体，硫酸亚铁晶体脱水、煅烧得到氧化铁；FeSO4溶液中加碳酸氢铵，两者反应生成碳酸亚铁沉淀、硫酸铵和二氧化碳，碳酸亚铁沉淀加乳酸溶解生成乳酸亚铁溶液和二氧化碳，乳酸亚铁溶液通过蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥得到乳酸亚铁晶体。
（1）由化合价代数和为0可知，TiOSO4中钛元素的化合价是+4价；步骤①中分离硫酸亚铁溶液和滤渣的操作是过滤，故答案为：+4；过滤；
（2）TiOSO4在溶液中水解生成TiO2xH2O，水解的离子方程式为：TiO2++（x+1）H2O
TiO2xH2O+2H+，加入铁屑，铁与H+反应，溶液中c（H+）降低，水解平衡向正反应方向移动，促使TiO2+转化为TiO2xH2O沉淀，故答案为：TiO2++（x+1）H2OTiO2xH2O+2H+,铁屑与H+反应，c（H+）降低，平衡向正反应方向移动，促使TiO2+转化为TiO2xH2O；
（3）FeSO4溶液通过蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥得到硫酸亚铁晶体；硫酸亚铁在空气中煅烧生成铁红和三氧化硫，反应的化学方程式为4FeSO4+O2 
2Fe2O3
+4SO3，氧化剂是氧气，还原剂是氧化铁，所以氧化剂和还原剂的物质的量之比为1：4，故答案为：蒸发浓缩、冷却结晶、过滤；1：4；
（4）步骤④为FeSO4溶液中加碳酸氢铵，两者反应生成碳酸亚铁沉淀、硫酸铵和二氧化碳，反应的离子方程式为Fe2++2HCO3-=FeCO3↓+H2O+CO2↑，故答案为：Fe2++2HCO3-=FeCO3↓+H2O+CO2↑；
（5）亚铁离子易被空气中氧气氧化，所以步骤⑥必须控制一定的真空度，这样有利于蒸发水还能防止Fe2+被氧化，故答案为：防止Fe2+被氧化；
（6）溶液B为硫酸铵溶液，实验室检验铵根离子的方法是：取少量溶液B于试管中，加人NaOH溶液，加热，将湿润的红色石蕊试纸靠近试管口，石蕊试纸变蓝，说明溶液B中含有NH4+，故答案为：取少量溶液B于试管中，加人NaOH溶液，加热，将湿润的红色石蕊试纸靠近试管口，石蕊试纸变蓝，说明溶液B中含有NH4+。
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【题目】下列有关2个电化学装置的叙述正确的是
A. 装置①中，电子移动的路径是：Zn→Cu→CuSO4溶液→KCl盐桥→ZnSO4溶液
B. 在不改变总反应的前提下，装置①可用Na2SO4替换ZnSO4，用石墨替换Cu棒
C. 装置②中采用石墨电极，通电后，由于OH－向阳极迁移，导致阳极附近pH升高
D. 若装置②用于铁棒镀铜，则N极为铁棒
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【题目】在我国南海、东海海底均存在大量的可燃冰（天然气水合物，可表示为
）。
2017年5月，中国首次海域可燃冰试采成功。2017年11月3日，国务院正式批准将可燃冰列为新矿种。可燃冰的开采和利用，既有助于解决人类面临的能源危机，又能生成一系列的工业产品。
(1)对某可燃冰矿样进行定量分析，取一定量样品，释放出的甲烷气体体积折合成标准状况后为166 m3，剩余 H2O 的体积为0.8m3，则该样品的化学式中 x=_________________。
(2)已知下表数据，且知 H2O(l)=H2O(g) △H=+41
化学键 | C—H | O=O | C=O | H—O |
键能/ | 413 | 498 | 803 | 463 |
用甲烷燃烧热表示的热化学方程式为_____________________________________________________。
(3)甲烷燃料电池相较于直接燃烧甲烷有着更高的能量转化效率，某甲烷燃料电池，正极通入空气，以某种金属氧化物为离子导体（金属离子空穴中能传导 O2-），该电池负极的电极反应式为__________________________________________。
(4)甲烷与水蒸气重整制氢是工业上获得氢气的重要手段。若甲烷与脱盐水在一定条件下反应生成H2，同时得到体积比为1:3的CO2和CO，该反应的化学方程式为_____________________________________。混合气体中的CO2可用浓氨水脱除，同时获得氮肥NH4HCO3，该反应的离子方程式是_________________________________________________________。
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【题目】如图所示2套实验装置，分别回答下列问题。
（1）装置1为铁的吸氧腐蚀实验。一段时间后，取玻璃筒内的溶液滴入铁氰化钾溶液，可观察到蓝色沉淀，表明铁被__________（填“氧化“或“还原”）；向插入碳棒的玻璃筒内滴入酚酞溶液，可观察到碳棒附近的溶液变红，该电极反应为______________________。
（2）装置2中甲烧杯盛放100 mL 0.2 mol／L的NaCl溶液，乙烧杯盛放100 mL 0.5mol／L的CuSO4溶液。反应一段时间后，停止通电。向甲烧杯中滴入几滴酚酞，观察到石墨电极附近首先变红。
①电源的M端为__________极；甲烧杯中Cu电极的电极反应为__________。
②乙烧杯中电解反应的离子方程式为______________________________。
③取出乙溶液中Cu电极，洗涤、干燥、称量、电极增重0.64 g，甲烧杯中石墨电极产生的气体标准状况下体积为__________mL。若想使乙烧杯中电解质溶液复原，可以加入的物质是：__________（填字母）。（Cu的原子量为64）
A. CuO B. Cu（OH）2 C. Cu2（OH）2CO3 D. CuCO3 E. CuSO4
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【题目】甲醇（CH3OH）是重要的化工原料，发展前景广阔。
（1）利用甲醇可制成微生物燃料电池（利用微生物将化学能直接转化成电能的装置）。某微生物燃料电池装置如下图所示：
A极附近的电极反应式是_________。
（2）研究表明CO2加氢可以合成甲醇。反应如下：CO2（g）+3H2（g）
CH3OH（g）+H2O（g）
①反应的化学平衡常数表达式K=_________。
②有利于提高反应中CO2的平衡转化率的措施有_________（填序号）。
a. 使用催化剂 b. 加压 c. 增大CO2和H2的初始投料比
③研究温度对于甲醇产率的影响。在210℃～290℃，保持原料气中CO2和H2的投料比不变，按一定流速通过催化剂，得到甲醇的平衡产率与温度的关系如下图所示。该反应焓变
H_________0（填“>”、“=”或“<”），其依据是________。
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【题目】某工厂以重晶石（主要含BaSO4）为原料，生产“电子陶瓷工业支柱”——钛酸(BaTiO3)的工艺流程如下：
回答下列问题：
(l)为提高BaCO3的酸浸速率，可采取的措施为__（写出一条即可）；常温下，TiCl4为液体且易水解，配制一定浓度的TiCl4溶液的方法是 ____。
(2)用Na2CO3溶液浸泡重晶石（假设杂质不与Na2CO3反应），能将BaSO4转化为BaCO3，此反应的平衡常数K= ___（填写计算结果）；若不考虑CO32－的水解，要使2. 33g BaSO4恰好完全转化为BaCO3，则至少需要浓度为1.0mol·L－1Na2CO3溶液 ___mL。（已知：Ksp(BaSO4)=1.0×10-10、Ksp(BaCO3)=5.0×10-9）
(3)流程中“混合”溶液的钛元素在不同pH时主要以TiO(OH)＋、TiOC2O4、TiO(C2O4)22－三种形式存在（变化曲线如右图所示）。实际制备工艺中，先用氨水调节混合溶液的pH于2.8左右，再进行“沉淀”，其反应的离子方程式为____；图中曲线c对应钛的形式为____（填粒子符号）。
(4)流程中“滤液”的主要成分为____；隔绝空气煅烧草酸氧钛钡晶体得到钛酸钡粉体和气态产物，试写出反应的化学方程式：____。
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【题目】标准状态下，气态分子断开1 mol化学键的焓变称为键焓。已知H—H、H—O和O===O键的键焓ΔH分别为436 kJ·mol－1、463 kJ·mol－1和495 kJ·mol－1。下列热化学方程式正确的是
A. H2O(g)===H2＋1/2O2(g)ΔH＝－485 kJ·mol－1
B. H2O(g)===H2(g)＋1/2O2(g) ΔH＝＋485 kJ·mol－1
C. 2H2(g)＋O2(g)===2H2O(g) ΔH＝＋485 kJ·mol－1
D. 2H2(g)＋O2(g)===2H2O(g) ΔH＝－485 kJ·mol－1
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【题目】O2和O3是氧元素的两种单质，根据其分子式完成下列各题：
（1）等质量的O2和O3所含分子个数比为___，原子个数比为___。
（2）同温同压下，等体积的O2和O3质量比为___。
（3）配制100mL1mol·L－1的稀H2SO4溶液，需要用量筒量取浓H2SO4(密度为1.84g·mL－1，质量分数为98%)的体积为___mL。
（4）现要配制1mol·L－1Na2CO3溶液250mL，需要含结晶水的碳酸钠晶体(Na2CO3·10H2O)___g。
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【题目】(1)AlCl3溶液呈________性(填“酸”“中”或“碱”)，原因是____________________________(用离子方程式表示)。把AlCl3溶液蒸干、灼烧，最后得到的主要固体产物是____________________(写化学式)。实验室在保存AlCl3溶液时，常在溶液中加少量的________，以抑制其水解。
(2)将等体积等物质的量浓度的醋酸和氢氧化钠溶液混合后，溶液呈________性(填“酸”“中”或“碱”)，溶液中[Na＋]________[CH3COO－](填“>”“＝”或“<”)。
(3)25 ℃时，pH＝3的醋酸和pH＝11的氢氧化钠溶液等体积混合后溶液呈________性(填“酸”“中”或“碱”)，溶液中，[Na＋]________[CH3COO－](填“>”“＝”或“<”)。
(4)物质的量浓度相同的醋酸和氢氧化钠溶液混合后，溶液中醋酸根离子和钠离子浓度相等，则混合后溶液呈________性(填“酸”“中”或“碱”)，醋酸体积________氢氧化钠溶液体积(填“>”“＝”或“<”)。
(5)已知0.1 mol·L－1的NaHCO3溶液pH＝9，则溶液中[CO32-]________[H2CO3](填“>”“＝”或“<”)，其溶液显电中性的原因是________________________(用离子浓度关系式表示)。
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