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（15分）甲醇來源豐富、價(jià)格低廉、運(yùn)輸貯存方便，是一種重要的化工原料，有著重要的用途和應(yīng)用前景。
⑴工業(yè)生產(chǎn)甲醇的常用方法是：CO(g)+2H₂(g)CH₃OH(g) △H＝－90.8 kJ/mol。
已知：2H₂(g)+ O₂(g)= 2H₂O (l)        △H＝－571.6 kJ/mol
H₂(g) +O₂(g) = H₂O(g)       △H＝－241.8 kJ/mol
①H₂的燃燒熱為 ▲ kJ/mol。
②CH₃OH(g)＋O₂(g)CO(g)＋2H₂O(g)的反應(yīng)熱△H＝ ▲ 。
③若在恒溫恒容的容器內(nèi)進(jìn)行反應(yīng)CO(g)+2H₂(g)CH₃OH(g)，則可用來判斷該反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)的標(biāo)志有 ▲ 。（填字母）

A．CO百分含量保持不變

B．容器中H2濃度與CO濃度相等

C．容器中混合氣體的密度保持不變

D．CO的生成速率與CH3OH的生成速率相等

⑵工業(yè)上利用甲醇制備氫氣的常用方法有兩種：
①甲醇蒸汽重整法。該法中的一個(gè)主要反應(yīng)為CH₃OH(g)CO(g)＋2H₂(g)，此反應(yīng)能自發(fā)進(jìn)行的原因是 ▲ 。
②甲醇部分氧化法。在一定溫度下以Ag/CeO₂—ZnO為催化劑時(shí)原料氣比例對(duì)反應(yīng)的選擇性（選擇性越大，表示生成的該物質(zhì)越多）影響關(guān)系如圖所示。則當(dāng)n(O₂)/n(CH₃OH)＝0.25時(shí)，CH₃OH與O₂發(fā)生的主要反應(yīng)方程式為 ▲ ；在制備H₂時(shí)最好控制n(O₂)/n(CH₃OH)＝ ▲ 。

⑶在稀硫酸介質(zhì)中，甲醇燃料電池負(fù)極發(fā)生的電極反應(yīng)式為 ▲ 。

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甲醇可作為燃料電池的原料。以CH₄和H₂O為原料，通過下列反應(yīng)反應(yīng)來制備甲醇。
I：CH₄(g) + H₂O (g) ＝CO(g) + 3H₂(g)    △H ＝+206.0 kJ/mol
II：CO (g) + 2H₂ (g) ＝ CH₃OH (g)  △H ＝—129.0 kJ/mol
（1）CH₄(g)與H₂O(g)反應(yīng)生成CH₃OH (g)和H₂(g)的熱化學(xué)方程式為_______________。
（2）將1.0 mol CH₄和2.0 mol H₂O(g)通入容積為100 L的反應(yīng)室，在一定條件下發(fā)生反應(yīng)I，測(cè)得在一定的壓強(qiáng)下CH₄的轉(zhuǎn)化率與溫度的關(guān)系如圖

①假設(shè)100 ℃時(shí)達(dá)到平衡所需的時(shí)間為5 min，則用H₂表示該反應(yīng)的平均反應(yīng)速率為_____。
②100℃時(shí)反應(yīng)I的平衡常數(shù)為__________。
（3）在壓強(qiáng)為0.1 MPa、溫度為300℃條件下，將a mol CO與 3a mol H₂的混合氣體在催化劑作用下發(fā)生反應(yīng)II生成甲醇，平衡后將容器的容積壓縮到原來的1/2，其他條件不變，對(duì)平衡體系產(chǎn)生的影響是________(填字母序號(hào))。
A．c (H₂)減少  
B．正反應(yīng)速率加快，逆反應(yīng)速率減慢   
C．CH₃OH 的物質(zhì)的量增加         
D．重新平衡c ( H₂)/ c(CH₃OH )減小     
E．平衡常數(shù)K增大
（4）工業(yè)上利用甲醇制備氫氣的常用方法有兩種：
①甲醇蒸汽重整法。該法中的一個(gè)主要反應(yīng)為CH₃OH(g)CO(g)＋2H₂(g)，此反應(yīng)能自發(fā)進(jìn)行的原因是___________________。 
②甲醇部分氧化法。在一定溫度下以Ag/CeO₂-ZnO為催化劑時(shí)原料氣比例對(duì)反應(yīng)的選擇性（選擇性越大，表示生成的該物質(zhì)越多）影響關(guān)系如圖所示。則當(dāng)n(O₂)/n(CH₃OH)＝0.25時(shí)，CH₃OH與O₂發(fā)生的主要反應(yīng)方程式為_________________；

（5）甲醇對(duì)水質(zhì)會(huì)造成一定的污染，有一種電化學(xué)法可消除這種污染，其原理是：通電后，將Co²⁺氧化成Co³⁺，然后以Co³⁺做氧化劑把水中的甲醇氧化成CO₂而凈化。實(shí)驗(yàn)室用下圖裝置模擬上述過程：
① 寫出陽(yáng)極電極反應(yīng)式_______________。
② 寫出除去甲醇的離子方程式_________________。

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（2012?長(zhǎng)寧區(qū)一模）Ⅰ．工業(yè)上電解飽和食鹽能制取多種化工原料，其中部分原料可用于制備多晶硅．
（1）原料粗鹽中常含有泥沙和Ca²⁺、Mg²⁺、Fe³⁺、SO₄^2-等雜質(zhì)，必須精制后才能供電解使用．精制時(shí)，粗鹽溶于水過濾后，還要加入的試劑分別為①Na₂CO₃、②HCl（鹽酸）③BaCl₂，這3種試劑添加的合理順序是

③①②

③①②

（填序號(hào)）洗滌除去NaCl晶體表面附帶的少量KCl，選用的試劑為

③

③

．（填序號(hào)）（①飽和Na₂CO₃溶液  ②飽和K₂CO₃溶液  ③75%乙醇　④四氯化碳）
（2）如圖是離子交換膜（允許鈉離子通過，不允許氫氧根與氯離子通過）法電解飽和食鹽水示意圖，電解槽陽(yáng)極產(chǎn)生的氣體是

氯氣

氯氣

；NaOH溶液的出口為

a

a

（填字母）；精制飽和食鹽水的進(jìn)口為

d

d

（填字母）；干燥塔中應(yīng)使用的液體是

濃硫酸

濃硫酸

．

Ⅱ．多晶硅主要采用SiHCl₃還原工藝生產(chǎn)，其副產(chǎn)物SiCl₄的綜合利用受到廣泛關(guān)注．
（1）SiCl₄可制氣相白炭黑（與光導(dǎo)纖維主要原料相同），方法為高溫下SiCl₄與H₂和O₂反應(yīng)，產(chǎn)物有兩種，化學(xué)方程式為

SiCl₄+2H₂+O₂

高溫  .

SiO₂+4HCl

SiCl₄+2H₂+O₂

高溫  .

SiO₂+4HCl

．
（2）SiCl₄可轉(zhuǎn)化為SiHCl₃而循環(huán)使用．一定條件下，在20L恒容密閉容器中的反應(yīng)：
3SiCl₄（g）+2H₂（g）+Si（s）?4SiHCl₃（g）
達(dá)平衡后，H₂與SiHCl₃物質(zhì)的量濃度分別為0.140mol/L和0.020mol/L，若H₂全部來源于離子交換膜法的電解產(chǎn)物，理論上需消耗純NaCl的質(zhì)量為

0.351

0.351

kg．
（3）實(shí)驗(yàn)室制備H₂和Cl₂通常采用下列反應(yīng)：
Zn+H₂SO₄→ZnSO₄+H₂↑；MnO₂+4HCl（濃）

△

MnCl₂+Cl₂↑+2H₂O
據(jù)此，從下列所給儀器裝置中選擇制備并收集H₂的裝置

e

e

（填代號(hào)）和制備并收集干燥、純凈Cl₂的裝置

d

d

（填代號(hào)）．
可選用制備氣體的裝置：

（4）采用無膜電解槽電解飽和食鹽水，可制取氯酸鈉，同時(shí)生成氫氣，現(xiàn)制得氯酸鈉213.0kg，則生成氫氣

134.4

134.4

m³（標(biāo)準(zhǔn)狀況）．（忽略可能存在的其他反應(yīng)）
某工廠生產(chǎn)硼砂過程中產(chǎn)生的固體廢料，主要含有MgCO₃、MgSiO₃、CaMg（CO₃）₂、Al₂O₃和Fe₂O₃等，回收其中鎂的工藝流程如下：

沉淀物	Fe（OH）3	Al（OH）3	Mg（OH）2
PH	3.2	5.2	12.4

Ⅲ．部分陽(yáng)離子以氫氧化物形式完全沉淀時(shí)溶液的pH見上表，請(qǐng)回答下列問題：
（1）“浸出”步驟中，為提高鎂的浸出率，可采取的措施有

適當(dāng)提高反應(yīng)溫度、增加浸出時(shí)間

適當(dāng)提高反應(yīng)溫度、增加浸出時(shí)間

（要求寫出兩條）．
（2）濾渣I的主要成分是

Fe（OH）₃、Al（OH）₃

Fe（OH）₃、Al（OH）₃

．
Mg（ClO₃）₂在農(nóng)業(yè)上可用作脫葉劑、催熟劑，可采用復(fù)分解反應(yīng)制備：
MgCl₂+2NaClO₃→Mg（ClO₃）₂+2NaCl
已知四種化合物的溶解度（S）隨溫度（T）變化曲線如圖所示：

（3）將反應(yīng)物按化學(xué)反應(yīng)方程式計(jì)量數(shù)比混合制備Mg（ClO₃）₂．簡(jiǎn)述可制備Mg（ClO₃）₂的原因：

在某一溫度時(shí)，NaCl最先達(dá)到飽和析出；Mg（ClO₃）₂的溶解度隨溫度變化的最大，NaCl的溶解度與其他物質(zhì)的溶解度有一定的差別；

在某一溫度時(shí)，NaCl最先達(dá)到飽和析出；Mg（ClO₃）₂的溶解度隨溫度變化的最大，NaCl的溶解度與其他物質(zhì)的溶解度有一定的差別；

．
（4）按題（3）中條件進(jìn)行制備實(shí)驗(yàn)．在冷卻降溫析出Mg（ClO₃）₂過程中，常伴有NaCl析出，原因是：

降溫前，溶液中NaCl已達(dá)飽和，降低過程中，NaCl溶解度會(huì)降低，會(huì)少量析出；

降溫前，溶液中NaCl已達(dá)飽和，降低過程中，NaCl溶解度會(huì)降低，會(huì)少量析出；

．除去產(chǎn)品中該雜質(zhì)的方法是：

重結(jié)晶

重結(jié)晶

．

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(一)選擇題

1.B  2.D  3.B、D  4.A  5.B、D  6.C  7.B  8.C  9.D  10.C  11.2，  11.A  12.B  13.B  14.B  15.C  16.D  17.A  18.A

(二)非選擇題

1.MgH₂，酸足量時(shí)△₁＝，酸不足時(shí) Δ₁＝A-1。AlH₂，堿足量時(shí)Δ₂＝，堿不足時(shí)Δ₂＝B-3.

①酸堿均過量時(shí)，要使天平平衡需Δ₁＝Δ₂，有的關(guān)系，取值范圍0＜A＜12是對(duì)的。0＜B＜27是不對(duì)的，因?yàn)楫a(chǎn)生等量H₂時(shí) 耗Al量比Mg少，故應(yīng)由B＝＝12.3 75，得0＜B＜12.375.②酸堿均不足時(shí)，并非A＝B＞12，應(yīng)是A-1＝B-3，即A＝B-2，這是關(guān) 鍵，取值范圍B＞27，A＞25而無上限(只需符合A＝B-2)。③酸對(duì)Mg不足，堿對(duì)Al有余時(shí)，應(yīng)為A-1＝。取值范圍怎樣?酸對(duì)Mg不足，當(dāng)然需A＞12，這時(shí)B應(yīng)由A-1＝算式而定，將A＞12代入知B＞12.375，故B的取值范圍為27＞B＞1 2.375.而Mg是否為27＞A＞12?不是的。當(dāng)B＜27時(shí)，A應(yīng)由＝A-1決 定，即＝A-1得A＝25，令B＜27，則A＜25，A的取值范圍為12＜A＜25。④酸對(duì)Mg有余，堿對(duì)Al不足時(shí)，應(yīng)有＝B-3，而A＜12，B＞27，可見這種情況是不可能的。

2.(1)80%     (2)40%

3.(1)因?yàn)樵?0℃、40℃、75℃時(shí)剩余固體量依次減少，所以說明10℃和40℃時(shí)溶液一定是 飽和的。

設(shè)加入的水為x.

(104-81)∶100＝(201-132)∶x，解得x＝300 g

(2)在75℃時(shí)，混合物中硝酸鈉是否全部溶解了?設(shè)40℃到70℃時(shí)，在300g水中又溶解了y g 硝酸鈉。

(150-104)∶100＝y(tǒng)∶300，解得y＝138 g＞(132-72) g

說明硝酸鈉在70℃之前就已全部溶解了。

設(shè)10℃時(shí)300 g水中溶解了z　g硝酸鈉。

81∶100＝z∶300，    z＝243 g

從10℃到75℃又溶解的硝酸鈉：201-72＝129(g)

混合物中總共含硝酸鈉：243+129＝372(g)。

(3)設(shè)t℃時(shí)硝酸鈉恰好溶解在300 g水中，此時(shí)硝酸鈉的溶解度為S g。

S∶100＝372∶300，    S＝124 g

查硝酸鈉溶解度表可得溫度為60℃。故完全溶解混合物中硝酸鈉所需最低溫度為60℃。

4.(1)20           (2)50

5.(1)0.15 mol     (2)141.4 g (3)7

6.(1)20%          (2)3.93 mol/L          (3)4.27 mol

7.有關(guān)反應(yīng)的化學(xué)方程式：Zn+FeCl₂Fe+ZnCl₂

Zn+CuCl₂Cu+ZnCl₂

(1)根據(jù)溶液Cl^－的物質(zhì)的量和反應(yīng)前后固體的質(zhì)量變化兩關(guān)系可求得Fe^2＋和Cu^2＋的量。

設(shè)FeCl₂ x mol,CuCl₂y mol，則有

解得：x＝,

則［Cu^2＋］＝，

［Fe^2＋］＝。

(2)由于x+y＝0.2a mol，且b g Zn粉為過量，則b≥0.2a?65 g，即b≥13a g。

(3)在Cl^－的總量一定的情況下，溶液中Cu^2＋和Fe^2＋總量也一定，消耗的Zn的總量也不變，所以濾液c的質(zhì)量越大，則生成的Cu越多，原溶液中CuCl₂的含量越大；當(dāng)原溶液中只含CuCl₂時(shí)，濾渣c(diǎn)的質(zhì)量最大。

即Fe^2＋＝0，有b-0.2a-c＝0，c＝b-0.2a。

8.40.4% (12)n＝1     9.(1)2，5

W、W(H₂O)

W、W(Cu)

W、V(H₂)

W(H₂O)、W(Cu)

W(Cu)、V(H₂)

(2)

10.(1)1cm³中陰、陽(yáng)離子總數(shù)=()³                               

1cm³中Ni^2＋―O^2－離子對(duì)數(shù)=()³×

密度=

(2)解法Ⅰ：設(shè)1 mol中含Ni^3＋x mol, Ni^2＋(0.97-x)mol。

根據(jù)電中性  3x mol +2(0.97-x)mol=2×1 mol    ∴x=0.06

Ni^2＋為(0.97-x)mol=0.91 mol

離子數(shù)之比 Ni^3＋：Ni^2＋=0.06∶0.91=6∶91

11.(1)M(OH)₂+2NaHCO₃＝MCO₃↓+Na₂CO₃+2H₂O     (2)②

(3)M的相對(duì)原子質(zhì)量為137，NaHCO₃的質(zhì)量58.8 g

12.(1)2CaO₂CaO+O₂      (2)80.0%        (3)

13.(1)要求由質(zhì)量、摩爾質(zhì)量以及體積、濃度分別列出酸和堿的物質(zhì)的量，再根據(jù)中和反應(yīng)中酸堿物質(zhì)的量關(guān)系列式求得堿的濃度。

∵

∴

(2)在上題求得的基礎(chǔ)上，同樣利用酸堿中和反應(yīng)，求得食醋稀釋液中CH₃COO H的物質(zhì)的量，經(jīng)換算后得出C₃COOH%的表示式。

∵

∵CH₃COOH%=

與第(1)題相比，由于需要經(jīng)過換算以及正確理解CH₃COOH%的含義，所以難度略有上升。

(3)要求學(xué)生能迅速接受并理解試題給出的兩個(gè)信息，據(jù)此做出判斷。這兩條信息是：①由第(1)上題得知，KHC₈H₄O₄可以進(jìn)一步與NaOH發(fā)生中和反應(yīng)，說明KHC₈H₄O₄溶 液呈酸性(從指示劑顏色變化可知，它與NaHCO₃不同，NaHCO₃是呈弱堿性的)。②0.1mol /L鄰苯二甲酸(H₂C₈H₄O₄)溶液的pH大于1，說明溶液的濃度大于電離出的，證明這是弱酸，既然是弱酸，當(dāng)它完全中和后生成的正鹽溶液應(yīng)呈弱堿性(強(qiáng)堿弱酸鹽 水解，溶液呈弱堿性)，所以，鄰苯二甲酸和KOH溶液混合后，若pH=7，說明鄰苯二甲酸和第 一步中和反應(yīng)(生成KHC₈H₄O₄)已完全，即＞1，但第 二步中和反應(yīng)(KHC₈H₄O₄K₂C₈H₄O₄)尚不完全，即＜2，現(xiàn)在酸和堿的體積相同，所以在1 ～2之間，即2＞x＞1,答案為C。

14.(1)SO₂+CaCO₃+O₂+2H₂OCaSO₄?2H₂O+CO ₂

   SO₂+Ca(OH)₂+O₂+H₂OCaSO₄?2H₂O

(2)=10000×0.0015×24=360(m³)=3.6×10⁵(dm³)

=15276.86(mol)

＝15267.86×100=1526786(g)=1.53×10³(kg)

(3)=15267.86×172=2626071.92(g)=2.63×10³

15.(1)OH^－向右移動(dòng)  　　Na^＋向左移動(dòng)

(2)0.3C  0.3C

(3)2H₂O2H₂+O₂?

(4)電，化學(xué)，內(nèi)，I_εt-I²(R+r)t

(5)(1)0.062(6.2%)；4.75mol

(6)19mol