【化学--选修2化学与技术】（15分）
高铁酸钾（K2FeO4）是一种集氧化、吸附、絮凝于一体的新型多功能水处理剂。其生产工艺如下：
已知：2KOH + Cl2 ═ KCl + KClO + H2O（条件：温度较低）
6KOH + 3Cl2 ═ 5KCl + KClO3 + 3H2O（条件：温度较高）
回答下列问题：
（1）该生产工艺反应①应在 （填“温度较高”或“温度较低”）的情况下进行；
（2）写出工业上制取Cl2的化学方程式 ；
（3）K2FeO4具有强氧化性的原因 ；
（4）配制KOH溶液时，是在每100 mL水中溶解61.6 g KOH固体（ 该溶液的密度为1.47 g/mL），它
的物质的量浓度为 ；
（5）在“溶液I”中加KOH固体的目的是 ：
A．与 “溶液I” 中过量的Cl2继续反应，生成更多的KClO
B．KOH固体溶解时会放出较多的热量，有利于提高反应速率
C．为下一步反应提供反应物
D．使副产物KClO3转化为 KClO
（6）从“反应液II”中分离出K2FeO4后，还会有副产品 （写化学式），它们都是重要的化工 产 品，具体说出其中一种物质的用途 （答1点即可）； 则反应③中发生的离子反应方程式为 。
（7）如何判断K2FeO4晶体已经洗涤干净 。
（16分）碳及其化合物与人类生产、生活密切相关。请回答下列问题：
（1）在化工生产过程中，少量CO的存在会引起催化剂中毒。为了防止催化剂中毒，常用SO2将CO氧化SO2被还原为S。
已知： C(s)+
（g）=CO（g）ΔH1=-126．4kJ/mol ①
C(s)+O2（g）=CO2（g） ΔH2= －393．5kJ·mol－1 ②
S(s)+O2（g）=SO2（g） ΔH3= －296．8kJ·mol－1 ③
则SO2氧化CO的热化学反应方程式：
（2）CO可用于合成甲醇，反应方程式为CO(g)+2H2(g)
CH3OH(g)。
①CO在不同温度下的平衡转化率与压强的关系如图1所示，该反应ΔH 0（填“>”或“ <”）。
图2表示CO的转化率与起始投料比[ n(H2)/n(CO)]、温度的变化关系，曲线I、II、III对应的平衡常数分别为K1、K2、K3，则K1、K2、K3的大小关系为 ；测得B(X1,60)点氢气的转化率为40%，则x1= 。
②在恒容密闭容器里按体积比为1:2充入一氧化碳和氢气，一定条件下反应达到平衡状态。当改变反应的某一个条件后，下列变化能说明平衡一定向正反应方向移动的是 （填序号）。
A． 正反应速率先增大后减小 B． 逆反应速率先增大后减小
C． 化学平衡常数K值增大 D． 反应物的体积百分含量增大
E． 混合气体的密度增大
③一定条件下，将2molCO和2molH2置于容积为2L固定的密闭容器中发生上述反应，反应达到平衡时CO与H2体积之比为2∶1，则平衡常数K＝ 。
（3）最新研究发现，用隔膜电解法可以处理高浓度乙醛废水。
原理：使用惰性电极电解，乙醛分别在阴、阳极转化为乙醇和乙酸，
总反应为:2CH3CHO+H2O
CH3CHOH+CH3CHOOH。
实验室中，以一定浓度的乙醛-Na2SO4溶液为电解质溶液，模拟乙醛废水的 处理过程，其装置示意图如图所示：
①电解过程中，两极除分别生成乙酸和乙醇外，均产生无色气体，阳极电极反应分别为：
4OH－-4e－═O2↑+2H2O； 。
②在实际工艺处理过程中，阴极区乙醛的去除率可达60%。若在两极区分别注入1m3乙醛的含量为300mg/L的废水，可得到乙醇 kg(计算结果保留2位小数）
（14分）金属钛素有“太空金属”、“未来金属”等美誉。工业上，以钛铁矿为原料制备二氧化钛并得到副产品FeSO4·7H2O(绿矾)的工艺流程如下图所示。
已知：TiO2+在一定条件下会发生水解；钛铁矿主要成分为钛酸亚铁（FeTiO3），含有少量SiO2杂质；其中一部分铁元素在钛铁矿处理过程中会转化为+3价。
（1）黑钛液中生成的主要阳离子有TiO2+和Fe2+，写出步骤①化学反应方程式：_________；
步骤②中，加入铁粉的主要目的是 。
（2）步骤③中，实现混合物的分离是利用物质的 （填字母序号）。
a．熔沸点差异 b．溶解性差异 c．氧化性、还原性差异
（3）步骤②、③、④中，均涉及到的操作是 （填操作名称）；在实验室完成步骤⑤“灼 烧”所需主要仪器有 。
（4）请结合化学用语用化学平衡理论解释步骤④中将TiO2+转化为Ti(OH)4 的原因:
。
（5）可以利用生产过程中的废液与软锰矿（主要成分为MnO2）反应生产硫酸锰（MnSO4，易溶于水），该反应的离子方程式为 。
（6）实验室通过下面方法可测定副产品绿矾中FeSO4·7H2O的质量分数。
a．称取2.85g绿矾产品，溶解，在250mL容量瓶中定容；b．量取25．00mL待测溶液于锥形瓶中；c．用硫酸酸化的0.01mol/LKMnO4溶液滴定至终点，消耗KMnO4溶液体积的平均值为19．00mL（滴定时发生反应的离子方程式为：Fe2+＋MnO4-＋H+→Fe3+＋Mn2+＋H2O 未配平 ）。
计算上述样品中FeSO4·7H2O的质量分数为 （用小数表示，保留二位小数）。
（13分）一溴乙烷为无色液体，熔点-119．1℃，沸点38．4℃，常用于汽油的乙基化、冷冻剂和麻醉剂。制备一溴乙烷的反应原理为：NaBr+H2SO4=HBr↑+NaHSO4 ，CH3CH2OH+HBr→CH3CH2Br+H2O。实验室可用如下装置制备一溴乙烷：
某学生的实验过程和具体操作可简述如下：
查阅资料可知：
①可能产生的副产物有： CH3CH2OCH2CH3、CH2BrCH2Br、CH2=CH2、Br2、SO2，其中1,2-二溴乙烷为无色液体，熔点9．3℃，沸点131.4℃。
②油层a用浓硫酸处理可以除掉乙醚、乙醇和水等杂质。
请结合以上信息回答下列问题：
（1）实验过程中锥形瓶置于冰水混合物中的目的是 。
（2）水层a中的离子除Na+、H+、OH-和Br-外，还一定含有 ，检验该离子的方法是 。
（3）油层a、b均呈微黄色。该学生猜测油层b除一溴乙烷外还可能含有其它一种或多种副产物，为验证其成分设计了如下的实验操作。
实验步骤 | 预期现象和结论 |
步骤1：将油层b转移至 中，再加入足量稀 Na2SO3溶液充分振荡，静置。 |
|
步骤2：取步骤1的水层少量于试管中，加入稀硫酸酸化，再加入适量新制氯水及少量CCl4，充分振荡，静置。 | 溶液分层，下层呈橙红色，证明 。 |
步骤3：将步骤1的油层充分洗涤、干燥后装入蒸馏装置中， 至温度计升高至450C左右。 | 馏出蒸汽的温度稳定在38℃左右，不再有蒸汽馏出时，将蒸馏烧瓶中残留液体置于冰水浴中冷却，凝结成白色固体，则证明油层b中含有1,2-二溴乙烷。 |
（4）该同学在实验过程中加入了10mL乙醇（0.17mol），足量浓硫酸，适量水，以及0.15mol溴化钠，最后蒸馏获得了10.9g一溴乙烷产品。请计算产率 （用小数表示，保留二位小数）。
已知下表为250C时某些弱酸的电离平衡常数。下图表示常温时，稀释CH3COOH、HClO两种酸的稀溶液时，溶液pH随加水量的变化。依据所给信息，下列说法正确的是
CH3COOH | HClO | H2CO3 |
Ka=1.8×10-5 | Ka=3．0×10-8 | Ka1=4．4×10-7 Ka2=4．7×10-11 |
A．相同浓度的CH3COONa和NaClO的混合溶液中，各离子浓度的大小关系是：
C(Na+)>C(ClO—)>C(CH3COO—)>C(OH—)>C(H+)
B．向NaClO溶液中通入少量二氧化碳的离子方程式为：2ClO—+CO2+H2O═2HClO+CO32—
C．a、b、c三点所示溶液中水的电离程度c>a>b
D．图像中，Ⅰ表示CH3COOH，Ⅱ表示HClO,且溶液导电性:c>b>a
下列对有关实验事实的解释或得出的结论合理的是
选项 | 实验事实 | 解释或结论 |
A | KI淀粉溶液中滴入氯水变蓝，再通入SO2，溶液褪色 | SO2具有漂白性 |
B | 将BaSO4浸泡在饱和Na2CO3溶液中，部分BaSO4转化为BaCO3 | Ksp(BaSO4)>Ksp(BaCO3) |
C | 某钾盐溶于盐酸，产生无色无味气体，该气体通入澄清石灰水，有白色沉淀出现 | 该钾盐可能是K2CO3 |
D | NaI溶液 | 酸性条件下H2O2的氧化性比I2强 |
