【化学选修2：化学与技术】(15分)
工业上为了使原料和能量得到充分的利用，常常采用循环操作。
I、利用热化学循环制氢能缓解能源矛盾。最近研究发现，复合氧化物铁酸锰(MnFe2O4)可用于热化学循环分解水制氢。MnFe2O4的制备：
已知Fe3+、Mn2+沉淀的pH如右表所示。
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开始沉淀 |
完全沉淀 |
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Fe3+ |
2.7 |
4.2 |
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Mn2+ |
8.3 |
10.4 |
(1)此工艺中理论上投入原料Fe(NO3)3和Mn(NO3)2的物质的量之比应为 。
(2)控制pH的操作中m的值为 。
II、用MnFe2O4热化学循环制取氢气：
(3)由上可知，H2燃烧的热化学方程式是 。
(4)该热化学循环制取氢气的优点是 (填字母编号)。
A．过程简单、无污染 B．物料可循环使用
C．氧气和氢气在不同步骤生成，安全且易分离
III、工业上可用H2、HCl通过下图的循环流程制取太阳能材料高纯硅。
反应①
反应②：
（5）上图中，假设在每一轮次的投料生产中，硅元素没有损失，反应①中HCl的利用率和反应②中H2的利用率均为75％。则在下一轮次的生产中，需补充投入HCl和H2的体积比是 。
近期因“召回门”而闹的沸沸扬扬的丰田Prius属第三代混合动力车，可以用电动机、内燃机或二者结合推动车轮。汽车上坡或加速时，电动机提供推动力，降低了汽油的消耗；在刹车和下坡时电动机处于充电状态。
（1）混合动力车的内燃机以汽油为燃料，汽油（以辛烷C8H18计）和氧气充分反应，每生成1 mol水蒸气放热569．1 kJ。则该反应的热化学方程式为__________________。
（2）混合动力车的电动机目前一般使用的是镍氢电池，镍氢电池采用镍的化合物为正极，储氢金属（以M表示）为负极，碱液（主要为KOH）为电解液。镍氢电池充放电原理示意如图，其总反应式是: 
根据所给信息判断，混合动力车上坡或加速时，乙电极周围溶 液的pH将 （填“增大”、“不变”或“减小”），该电极的电极反应式为 。
（3）汽车尾气中的一氧化碳是大气污染物，可通过如下反应降低其浓度：
CO（g）+1/2O2（g）
CO2（g）。
①某温度下，在两个容器中进行上述反应，容器中各物质的起始浓度及正逆反应速率关系如下表所示。请填写表中的空格。
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容器编号 |
c(CO)／mo1·L-1 |
c (02)／mol·L-1 |
c (C02)／mol·L-1 |
v(正)和v (逆)比较 |
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I |
2.0×10-4 |
4.0×10-4 |
4.0×10-2 |
v(正)=v(逆) |
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Ⅱ |
3.0×10-4 |
4.0×10-4 |
5.0×10-2 |
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②相同温度下，某汽车尾气中CO、CO2的浓度分别为1．0×10-5mol·L-1和1．0×10-4mol·L-1。若在汽车的排气管上增加一个补燃器，不断补充O2并使其浓度保持为1．0×10-4mol·L-1，则最终尾气中CO的浓度为_________mol·L-1。
如图表示由元素周期表中1～20号且不同主族元素组成的单质及化合物之间转化关系（产物中的水已略去）。其中A为单质；在实验室中，常用固体B和固体C加热制取气体F；F与G的组成元素相同，G与I分子所含电子数相同。请回答：
（1）写出B、G的化学式B 、G 。
（2）写出C的电子式 ；反应④的实验现象为 ；
（3）向具有漂白作用的D溶液加入I的稀溶液，写出反应的离子方程式：
（4）向D的溶液加入I的浓溶液有A生成，其反应的离子方程式为： 。
（5）写出反应③的化学方程式 。
为探究Cl2和SO2同时通入H2O中发生的反应，某化学兴趣小组设计了下图所示的实验装置。
（1）化学兴趣小组的同学采用Na2SO3粉末与70%的硫酸反应制取SO2气体，采用MnO2和浓盐酸反应制取Cl2。已知SO2的溶解度比Cl2大40倍，在此实验中，E仪器的作用是
；发生装置B应选择以下三种装置中的 （填序号）
（2）资料显示等物质的量的Cl2和SO2同时通入H2O中恰好反应生成两种酸，请写出反应的离子方程式 。
（3）为了不影响产物的检验，小组成员认为上述整套装置有一处不合理，应在 装置之间（填代号）连接一装置，请在装置图右边的方框中画出简易装置图，并注明装置中盛有的试剂。
（4）已知干燥的SO2和Cl2在活性炭催化剂存在下反应生成液态的SO2Cl2，反应的方程式为：SO2(g)+Cl2(g) 
SO2Cl2(l)
△H= - 97.3KJ/mol；SO2Cl2溶于水得到的产物与上述实验结果相同。
①为了提高上述反应中Cl2的平衡转化率，下列说法合理的是 （填序号）
A、缩小容器体积 B、使用催化剂 C、增加SO2浓度 D、升高温度
②已知20℃时，AgCl的溶解度为1.5×10-4g，Ag2SO4的溶解度为0.796g，则SO2Cl2溶于水所得溶液中逐滴加入AgNO3稀溶液时，最先产生的沉淀是 。
在200 mL含Mg2+、Al3+、NH4+、H+、Cl- 等离子的溶液中，逐滴加入5mol•L-1NaOH溶液，所加NaOH溶液的体积（mL）与产生沉淀的物质的量（mol）关系如图所示。下列叙述不正确的是
A．x – y = 0.01 mol
B．原溶液中c（Cl-）=0.75 mol·L-1
C．原溶液的pH=1
D．原溶液中n（Mg2+）∶n（Al3+）=5∶1
下列说法错误的是
A．油脂、淀粉和蛋白质都是高分子化合物，它们在一定条件下都能水解
B．植物及其废弃物可制成乙醇燃料，它是一种可再生能源
C．含3个碳原子的有机物，每个分子中最多可形成3个C－C单键
D．石油的分馏是物理变化；石油的裂化和裂解以及煤的干馏都是化学变化
