（16分）工业上利用废铁屑（含少量氧化铝、氧化铁等）生产硫酸亚铁溶液，进而可制备绿矾(FeSO4·7H2O)、硫酸亚铁铵［(NH4)2SO4·FeSO4·6H2O］(俗称莫尔盐)等重要试剂。生产硫酸亚铁溶液的工艺流程如下：
回答下列问题：
（1）加入少量NaHCO3，调节溶液pH的目的是__________________________。
（2）硫酸亚铁溶液在空气中久置容易变质，用离子方程式表示其变质的原因：_____。
（3）若向所得FeSO4溶液中加入少量3 moL• L-1 H2SO4溶液，再加入饱和(NH4)2SO4溶液，经过蒸发浓缩、冷却结晶、过滤等一系列操作后得到硫酸亚铁铵晶体［(NH4)2SO4·FeSO4·6H2O］(俗称莫尔盐)。硫酸亚铁铵较绿矾稳定，在氧化还原滴定分析中常用来配制Fe2+的标准溶液。现取0.352g Cu2S和CuS的混合物在酸性溶液中用40.00 mL0.150 mol•L-1 KMnO4溶液处理，发生反应如下：
8MnO4－＋5Cu2S＋44H＋＝10Cu2＋＋5SO2↑＋8Mn2＋＋22H2O
6MnO4－＋5CuS＋28H＋＝5Cu2＋＋5SO2↑＋6Mn2＋＋14H2O
反应后煮沸溶液，剩余的KMnO4恰好与50.00mL 0.200 mol•L-1 (NH4)2Fe(SO4)2溶液完全反应。
①配平离子方程式： MnO4－＋ Fe2＋＋ H＋—— Mn2＋＋ Fe3+＋ H2O
②Cu2S和CuS的混合物在酸性溶液中用0.150 mol•L-1 KMnO4溶液处理后，溶液需煮沸的原因是：_______________________________________________。
③实验室配制500mL 3 moL• L-1 H2SO4溶液，需要质量分数为98%，密度为1.84g• mL-1硫酸的体积为__________ mL。（保留1位小数）
④试计算混合物中CuS的质量分数（写出计算过程）。
（10分）科学家认为，氢气是一种高效而无污染的理想能源，近20年来，对以氢气作为未来的动力燃料氢能源的研究获得了迅速发展。
（1）为了有效发展民用氢能源，首先必须制得廉价的氢气，下列可供开发又较经济且资源可持续利用的制氢气的方法是 。（选填字母）
A．电解水 B．锌和稀硫酸反应
C．光解海水 D．分解天然气
（2）用水分解获得氢气的能量变化如图所示，表示使用催化剂是曲线 。该反应为 (放热还是吸热)反应。
（3）1g的氢气完全燃烧生成液态水释放出142.9kJ的热量.写出其完全燃烧的热化学方程式： 。
（4）氢氧燃料电池能量转化率高，具有广阔的发展前景。现用氢氧燃料电池进行下图所示实验：
上图装置中，某一铜电极的质量减轻 6.4g ，则 a 极上消耗的O2在标准状况下的体积为 L。
（12分）某化工集团为了提高资源利用率减少环境污染，将钛厂、氯碱厂和甲醇厂组成产业链。其主要工艺如下：
（1）写出工业上电解食盐水反应的化学方程式 。
（2）写出钛铁矿经氯化法得到四氯化钛的化学方程式： 。
（3）已知：①Mg(s) ＋Cl2(g)＝MgCl2(s)；ΔH＝－641 kJ·mol－1
②Ti(s)＋2Cl2(g)＝TiCl4(s)；ΔH＝－770 kJ·mol－1
则2Mg(s)＋TiCl4(g)＝2MgCl2(s)＋Ti(s)；ΔH＝ ，反应2Mg＋TiCl4
2MgCl4＋Ti在Ar气氛中进行的理由是 。
（4）以甲醇、空气、氢氧化钾溶液为原料，石墨为电极可构成燃料电池。该电池中正极上的电极反应式是 ，负极区的pH (填“增大”、“减小”、“不变”)。
（14分）PCl3可用于半导体生产的外延、扩散工序。有关物质的部分性质如下：
| 熔点/℃ | 沸点/℃ | 密度/g·mL－1 | 其他 |
黄磷 | 44.1 | 280.5 | 1.82 | 2P(过量)+3Cl2 |
PCl3 | —112 | 75.5 | 1.574 | 遇水生成H3PO3和HCl，遇O2生成POCl3 |
POCl3 | 2 | 105.3 | 1.675 | 遇水生成H3PO4和HCl，能溶于PCl3 |
（一）制备：下图是实验室制备PCl3的装置（部分仪器已省略）
（1）仪器乙的名称 。
（2）实验室以制备Cl2的离子方程式： 。
（3）碱石灰的作用是 ， 。
（4）向仪器甲中通入干燥Cl2之前，应先通入一段时间的CO2，其目的是 。
（二）提纯：
（5）粗产品品中常含有POCl3、PCl5等。加入黄磷加热除去PCl5后，通过 （填实验操作名称），即可得到PCl3的纯品。
（三）分析：
测定产品中PCl3纯度的方法如下：迅速称取m g产品，水解完全后配成500mL溶液，取出25.00mL加入过量的c1 mol/L V1 mL 碘溶液，充分反应后再用c2 mol/L Na2S2O3溶液滴定过量的碘，终点时消耗V2 mL Na2S2O3溶液。
已知：H3PO3+H2O+I2=H3PO4+2HI；I2+2Na2S2O3=2NaI+Na2S4O6；假设测定过程中没有其他反应。
（6）根据上述数据，该产品中PCl3的质量分数为 （用含字母的代数式表示、不必化简）。
（16分）采用32%~35%的FeCl3溶液腐蚀印刷线路板上的金属铜，腐蚀废液中主要含有CuCl2、FeCl2和HCl等溶质。
（1）用FeCl3溶液溶解印刷线路板上金属铜的化学方程式为 。
（2）工业上用铁粉回收腐蚀废液中的铜,方法如下：
①用铁粉回收铜的操作为：加入过量铁粉，充分搅拌，过滤、洗涤、 。
②科学家对铁置换铜的工艺有如下研究：
分别在a、b、c三种条件下回收腐蚀废液中的铜，取充分反应后的粉末各3.000 g分别放入甲、乙、丙三个烧杯中，再加入100 mL 0.5 mol·L－1的硫酸，水浴加热（70 ℃），搅拌，进行除铁处理。分别在第10、20、30、40、50 min时，用吸管移取0.5 g左右的铜试样于试管内，测定铜粉中铁的含量（质量分数），其结果如下图所示。
你认为除铁效果最好的是 （填“a”、“b”或“c”），其原因是 。
（3）工业上可用腐蚀废液制备CuCl2·2H2O，从而进行对废液的利用，其工艺流程如下：
部分阳离子以氢氧化物形式沉淀时溶液的pH见下表：
沉淀物 | Fe(OH)3 | Fe(OH)2 | Cu(OH)2 |
开始沉淀 | 2.3 | 7.5 | 4.7 |
完全沉淀 | 4.1 | 9.7 | 6.7 |
试剂A最好应选用 （填写字母代号），理由是 。
a．浓硫酸 b．Cl2 c．NaClO d．NaOH溶液
（12分）氯气是重要的化工原料。
（1）氯气溶于水得到氯水，氯水中存在下列反应：Cl2 + H2O
H＋+Cl－+ HClO，其平衡常数表达式为K＝ 。
（2）工业上常用熟石灰和氯气反应制取漂白粉，化学反应方程式是 。流程如下图所示，其主要设备是氯化塔，塔从上到下分四层。
将含有3%～6%水分的熟石灰从塔顶喷洒而入，氯气从塔的最底层通入。这样加料的目的是 。处理从氯化塔中逸出气体的试剂为 。
（3）某科研小组在实验室用较浓的KOH溶液直接吸收氯气，研究发现反应进行一段时间后开始出现KClO3并逐渐增多，产生KClO3的离子方程式是 ，其原因可能是 ，
