【化学—选修2：化学与技术】（15分）
石膏转化为硫酸钾和CaCl2的工艺流程如下：
(1)CO2是一种很重要的副产品，工业上获得CO2的途径是 (用化学方程式表示)。
(2)转化Ⅰ中发生反应的离子方程式为 。过滤Ⅰ得到的滤液是 ，检验滤液中含有CO的方法是_________________________________。
(3)转化Ⅱ中发生反应的化学方程式为 ，转化Ⅱ中可获得K2SO4的原因是__________________________________________________。
(4)上述工艺流程中体现绿色化学理念的是______________________________________。
(5)氯化钙结晶水合物是目前常用的无机储热材料，选择的依据是 。
a．熔点较低(29 ℃熔化) b．能制冷
c．无毒 d．能导电
（15分）某研究性学习小组对过量炭粉与氧化铁反应的气体产物成分进行研究。
（1）提出假设 ①该反应的气体产物是CO2。
②该反应的气体产物是CO。
③该反应的气体产物是 。
（2）设计方案 如下图所示，将一定量的氧化铁在隔绝空气的条件下与过量炭粉完全反应，测定参加反应的碳元素与氧元素的质量比。
（3）查阅资料氮气不与碳、氧化铁发生反应。实验室可以用氯化铵饱和溶液和亚硝酸钠（NaNO2）
饱和溶液混合加热反应制得氮气。请写出该反应的离子方程式： 。
（4）实验步骤
①按上图连接装置，并检查装置的气密性，称取3.20g氧化铁、2.00g碳粉混合均匀，放入48.48g的硬质玻璃管中；
②加热前，先通一段时间纯净干燥的氮气；
③停止通入N2后，夹紧弹簧夹，加热一段时间，澄清石灰水（足量）变浑浊；
④待反应结束，再缓缓通入一段时间的氮气。冷却至室温，称得硬质玻璃管和固体总质量为52.24g；
⑤过滤出石灰水中的沉淀，洗涤、烘干后称得质量为2.00g。
步骤②、④中都分别通入N2，其作用分别为 ；
。
（5）数据处理试根据实验数据分析，写出该实验中氧化铁与碳发生反应的化学方程式：
。
（6）实验优化 学习小组有同学认为应对实验装置进一步完善。
①甲同学认为：应将澄清石灰水换成Ba(OH)2溶液，其理由是 。
②从环境保护的角度，请你再提出一个优化方案将此实验装置进一步完善： 。
（14分）运用化学反应原理研究NH3的性质具有重要意义。
（1）科学家一直致力于“人工固氮”的新方法研究。据报道，在光照条件下，N2在催化剂表面与水发生反应生成NH3和另一种单质。在使用催化剂b和不使用催化剂a时，该反应过程和能量的变化关系如图所示。
①写出该反应的化学方程式 。
②a和b相比，二者的平衡常数关系是Ka Kb（填“>”、“=”或“<”）
③升高温度，平衡时NH3的含量 （填“增大”、“不变”或“减小”）
（2）在0.5L的密闭容器中，一定量的N2和H2发生反应：N2(g) + 3H2(g) 
2NH3(g) ΔH <0。400℃时，K= 0.5，某一时刻测得N2、H2和NH3三种物质物质的量分别为2mol、1mol和3mol，则该反应的v正(N2)
v逆（N2）（填 “>” 、“=” 或
“<”）
（3）NH3的催化氧化反应是工业制HNO3的关键步骤，测得某温度下固定容积的容器中的数据为：
|
浓度mol.L-1 时间 |
c(NH3) |
c(O2) |
c(NO) |
|
0min |
1.000 |
1.600 |
0.000 |
|
2min |
0.600 |
a |
0.400 |
|
4min |
0.500 |
0.975 |
0.500 |
|
6min |
0.500 |
0.975 |
0.500 |
|
8min |
0.700 |
1.225 |
0.750 |
①则2 ～4min内，v(O2) = 。
②在第8min时改变条件，你认为改变的条件可能是 。
（4）常温下，向0.001 mol·L-1的AlCl3 溶液中通入NH3直至过量，现象 ，当PH = 时，开始生成沉淀（已知：Ksp[Al(OH)3]= 1.0×10-33）。
（14分）某短周期元素的原子最外层电子数为次外层的2倍，其单质甲可发生如下反应：
甲 + 乙
丙 + 丁 + 水。
（1）若丙为NO2。
①甲与乙反应的化学方程式为 。
②火箭常用NO2的二聚体N2O4作氧化剂，肼（N2H4）作燃料，已知：
N2(g)＋2O2(g)＝2NO2(g) △H ＝－67.7kJ·mol-1
N2H4(g)＋O2(g)＝N2(g)＋2H2O(g) △H ＝－534.0kJ·mol-1
2NO2(g)
N2O4(g)
△H ＝－52.7kJ·mol-1
试写出气态肼（N2H4）在气态四氧化二氮中燃烧生成氮气和气态水的热化学方程式：
___________________________________________________。
③肼又称联氨，广泛用于火箭推进剂、有机合成及燃料电池。肼燃料电池原理如右图所示，右边电极为 （填“正极”、“负极”），左边电极上发生的电极反应式为 。
（2）若丙为SO2。
①把乙滴入硫酸铜晶体中，观察到的现象是 。
②SO2气体有毒，多余的SO2气体常用足量的NaOH溶液吸收，写出吸收液中离子浓度由大到小的顺序： 。
③在氧化还原反应的过程中，氧化反应和还原反应同时发生，有关反应：
SO2－2e－＋2H2O = SO42－＋4H＋反应的说法错误的是 。
A．该反应为氧化反应
B．上述反应中若转移电子物质的量为0.05mol，则生成溶液的PH值为1
C．Fe2(SO4)3、品红两种溶液都能使上述反应进行
D．通入Cl2会降低SO2的漂白作用
某FeSO4、Fe2(SO4)3、H2SO4的混合溶液100mL，已知溶液中阳离子的浓度相同（不考虑水解），且SO42-的物质的量浓度为6 mol·L－1，则此溶液最多可溶解铁粉的质量为( )
A．11.2 g B．16.8 g C．19.6 g D．22.4 g
实验是研究化学的基础，下列图中所示的实验方法、装置或操作中正确的是( )
A．干燥SO2 B．实验室制取并收集O2
C．装置气密性的检查 D．分离乙醇和乙酸的混合液
