（13分）
（1）A、B、C为短周期元素，请根据下表信息回答问题。
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元素 |
A |
B |
C |
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性质或结构信息 |
工业上通过分离液态空气获得其单质，单质能助燃 |
气态氢化物的水溶液显碱性 |
原子有三个电子层，简单离子在本周期中半径最小 |
① 第一电离能：A B（填“>”、“<”或“=”）， 基态C原子的电子排布式为 。
② B与C由共价键形成的某化合物BC最高可稳定到2200℃，晶体类型为 。
（2）发展煤的液化技术被纳入 “十二五”规划，中科院山西煤化所有关煤液化技术的高效
催化剂研发项目取得积极进展。已知：煤可以先转化为一氧化碳和氢气，再在催化剂
作用下合成甲醇（CH3OH），从而实现液化。
① 某含铜的离子结构如图所示：
在该离子内部微粒间作用力的类型有 。
a．离子键 b．极性键 c．非极性键
d．配位键 e．范德华力 f．氢键） （填字母）
② 煤液化获得甲醇，再经催化氧化可得到重要工业原料甲醛（HCHO），甲醇的沸点64.96℃，甲醛的沸点-21℃，甲醇的沸点更高的原因是因为分子间存在着氢键，甲醛分子间没有氢键，但是甲醇和甲醛均易溶于水，原因是它们均可以和水分子间形成氢键。请你说明甲醛分子间没有氢键原因 ；
③ 甲醇分子中进行sp3杂化的原子有 ；甲醛与H2发生加成反应，当生成1mol甲醇，断裂σ键的数目为 。
（17分）具有还原性的无水草酸是无色无臭的透明结晶或白色粉末。草酸在浓硫酸并加热条件下容易脱去水分，分解为二氧化碳和一氧化碳。
（1） 草酸（H2C2O4）分解的化学方程式 为： ，
下列装置中，可用于草酸分解制取气体的是 。（填字母）
（2） 某探究小组利用草酸分解产生的混合气体和铁锈反应来测定铁锈样品组成（假定铁锈中只有Fe2O3·nH2O和Fe两种成份），实验装置如下图所示，请回答：
① 为得到干燥、纯净的CO气体，洗气瓶A、B中盛放的试剂分别是 、 。
② 在点燃酒精灯之前应进行的操作是：（a） ；（b）通入混合气体一段时间。
③ 准确称量样品的质量10.00 g置于硬质玻璃管中，充分反应后冷却、称量，硬质玻璃 管中剩余固体质量为8.32 g，D中浓硫酸增重0.72 g，则n = （假定Fe和H2O 不发生反应，实验过程中每步均完全吸收或反应）。
④ 在本实验中，下列情况会使测定结果n偏大的是 （填字母）。
a．缺少洗气瓶B b．缺少装置E
c．反应后固体是铁和少量Fe2O3 d．反应后固体是铁和少量Fe2O3·nH2O
（3） 该探究小组还利用KMnO4酸性溶液与H2C2O4溶液反应过程中溶液紫色消失的方法，研究影响反应速率的因素。
① 请完成以下实验设计表（表中不要留空格）：
（每次实验KMnO4酸性溶液的用量均为4mL、H2C2O4溶液的用量均为2mL，催化剂 的用量可选择0.5g、0g）
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实验 编号 |
实验目的 |
T/K |
催化剂用量/g |
C/mol·l-1:] |
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KMnO4 |
H2C2O4 |
||||
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① |
为以下实验作参考 |
298 |
0.5 |
0.01 |
0.1 |
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② |
探究KMnO4酸性溶液的浓度对该反应速率的影响 |
298 |
0.5 |
0.001 |
0.1 |
|
③ |
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323 |
0.5 |
0.01 |
0.1 |
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④ |
探究催化剂对反应速率的影响 |
|
|
|
0.1 |
② 若要准确计算反应速率，该实验中还需测定溶液紫色消失所需要的时间。请你设计出
通过测定褪色时间长短来判断浓度大小与反应速率关系的实验方案 。
（14分）火力发电厂释放出大量的氮氧化物（NOx）．二氧化硫和二氧化碳等气体会造成环境污染。对燃煤废气进行脱硝．脱碳和脱硫等处理，可实现绿色环保、节能减排、废物利用等目的。
（1）脱硝。利用甲烷催化还原NOx：
CH4(g)＋4NO2(g)===4NO(g)＋CO2(g)＋2H2O(g)；ΔH1＝－574kJ·mol－1
CH4(g)＋4NO(g)===2N2(g)＋CO2(g)＋2H2O(g)；ΔH2＝－1160kJ·mol－1
甲烷直接将NO2还原为N2的热化学方程式为： 。
2）脱碳。将CO2转化为甲醇的热化学方程式为：
CO2(g)＋3H2(g)
CH3OH(g)＋H2O(g)；ΔH3
① 取五份等体积CO2和H2的混合气体(物质的量之比均为1∶3，分别加入温度不同、容积相同的恒容密闭容器中，发生上述反应，反应相同时间后，测得甲醇的体积分数φ(CH3OH)与反应温度T的关系曲线如图所示，根据图示 （填写具体的线段）走向，则上述CO2转化为甲醇的反应的ΔH3 0（填“＞”．“＜”或“＝”）。
② 在一恒温恒容密闭容器中充入1mol CO2和3mol H2，进行上述反应。测得CO2和CH3OH(g)的浓度随时间变化如下图所示。下列说法正确的是 （填字母代号）。
A．第10min后，向该容器中再充入1mol CO2和3mol H2，则再次达到平衡时c(CH3OH) > 1.5mol·L－1 且化学平衡常数K值增大。
B．0～10min内，氢气的平均反应速率为0.075mol•(L·min)-1
C．达到平衡时，氢气的转化率为75 %
D．第10min后，升高温度将使n(CH3OH)/n(CO2)减小
（3）脱硫。燃煤废气经脱碳处理后，用空气氧化，并用氨气吸收生成硫酸铵和硝酸铵的混合物作为副产品化肥。设烟气中的SO2、NO2的物质的量之比为1∶1，则该反应的化学方程式为： 。
（4）硫酸铵和硝酸铵的水溶液的pH＜7，其原因可用一个离子方程式表示为： ；在一定物质的量浓度的硝酸铵溶液中滴加适量的NaOH溶液，使溶液的pH＝7，则溶液中存在着离子浓度关系为：c(Na＋)＋c(H＋) c(NO)＋c(OH－)（填写“＞”“＝”或“＜”）。
（14分）茶是我国人民喜爱的饮品。某校化学兴趣小组的同学设计以下实验来定性检验茶叶中含有Ca、A1、Fe三种元素。
【资料查询】：草酸铵[(NH4)2C2O4]属于弱电解质。草酸钙（CaC2O4）难溶于水。Ca2+、
A13+、Fe3+完全沉淀的pH：Ca(OH)2：pH≥13；A1(OH)3：pH≥5.5；Fe(OH)3：pH≥4.1。
试根据上述过程及信息填空：
（1）步骤②加盐酸的作用是 。
（2）步骤③操作中用到的玻璃仪器有 。
（3）写出步骤⑥中检验Ca2+存在的离子方程式 。
（4）写出沉淀C所含主要物质的化学式 。
（5）写出步骤⑧中选用A试剂的化学式 。
（6）步骤⑨的作用是 ，
猜测步骤⑩的目的是 。
第三代混合动力车，可以用电动机、内燃机或二者结合作为动力。汽车在刹车或下坡时，
电池处于充电状态。混合动力车目前一般使用镍氢电池，该电池中镍的化合物为正极，储氢金属（以M表示）为负极，碱液（主要为KOH）为电解质溶液。下图是镍氢电池充放电原理的示意，其总反应式为：
，下列说法中正确的是
A．混合动力车上坡或加速时，溶液中的OH-向乙电极移动
B．混合动力车刹车或下坡时，乙电极周围溶液的pH增大
C．混合动力车上坡或加速时，乙电极电极反应式为NiOOH+H2O+e-=Ni(OH)2+OH-
D．混合动力车刹车或下坡时，甲电极电极反应式为H2+2OH-+2e- =2H2O
根据下列化学实验示意图及表中实验现象，能得出正确结论的是
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选项 |
实验 |
实验现象 |
结论 |
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A |
a |
左烧杯中铁表面有气泡，右烧杯中铜表面有气泡 |
活动性：Al＞Fe＞Cu |
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B |
b |
左边棉花变为橙色，右边棉花变为蓝色 |
氧化性：Cl2＞Br2＞I2 |
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C |
c |
白色固体先变为淡黄色，后变为黑色 |
溶解性:AgCl < AgBr< Ag2S |
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D |
d |
锥形瓶中有气体产生，烧杯中液体变浑浊 |
非金属性：Cl＞C＞Si |
