【化学—选修3：物质结构与性质】
钛被称为继铁、铝之后的第三金属，制备金属钛的一种流程如下：
回答下列问题：
（1）基态钛原子的价电子排布图为 ，其原子核外共有 种运动状态不相同的电子。金属钛晶胞如下图1所示，为 堆积（填堆积方式）。
（2）根据价层电子互斥理论，价层电子对之间的斥力大小有如下顺序：l－l >> l－b > b－b（l为孤对电子对，b为键合电子对），则关于H2O中的H－O－H键角可得出的结论是________。
A．180° B．接近120°，但小于120°
C．接近120°，但大于120° D．接近109°28’，但小于109°28’
（3）已知TiCl4在通常情况下是无色液体，熔点为–37℃，沸点为136℃，可知TiCl4为________晶体。
（4）纳米TiO2是一种应用广泛的催化剂，其催化的一个实例如下图2。化合物乙的沸点明显高于化合物甲，主要原因是 。化合物乙中采取sp3杂化的原子的第一电离能由大到小的顺序为 。
（5）钙钛矿晶体的结构如右图所示。钛离子位于立方晶胞的角顶，被 个氧离子包围成配位八面体；钙离子位于立方晶胞的体心，被 个氧离子包围。钙钛矿晶体的化学式为 。若该晶胞的边长为a pm，则钙钛矿晶体的密度为 g.cm-3（只要求列算式，不必计算出数值）。
【化学—选修2：化学与技术】
I、污水经过一级、二级处理后，还含有少量Cu2+、Hg2+、Pb2+等重金属离子，可加入沉淀剂使其沉淀。下列物质不能作为沉淀剂的是（ ）
A．氨水 B．硫化氢气体 C．硫酸钠溶液 D．纯碱溶液
II、合成氨的流程示意图如右图：
回答下列问题：
（1）工业合成氨的原料是氮气和氢气。氮气是从空气中分离出来的，通常使用的两种分离方法是 ， ；氢气的来源是水和碳氢化合物，写出分别采用煤和天然气为原料制取氢气的化学反应方程式 ， ；
（2）设备A中含有电加热器、触煤和热交换器，设备A的名称 ，其中发生的化学反应方程式为 ；
（3）设备B的名称 ，其中m和n是两个通水口，入水口是 （填“m”或“n”）。不宜从相反方向通水的原因 ；
（4）设备C的作用 ；
（5）在原料气制备过程中混有CO对催化剂有毒害作用，欲除去原料气中的CO，可通过如下反应来实现：CO(g)+H2O(g)
CO2 (g)+ H2 (g)，已知1000K时该反应的平衡常数K=0.627，若要使CO的转化超过90%，则起始物中c(H2O)：c(CO)不低于 。
水合肼（N2H4·H2O）又名水合联氨，无色透明，具有腐蚀性和强还原性的碱性液体，它是一种重要的化工试剂，利用尿素法生产水合肼的原理为：CO(NH2)2+2NaOH+NaClO=Na2CO3+ N2H4·H2O +NaCl
实验一：制备NaClO溶液。（实验装置如右图所示）
（1）配制30%NaOH溶液时，所需玻璃仪器除量筒外还有 （填标号）。
A．容量瓶 B．烧杯 C．烧瓶 D．玻璃棒
（2）锥形瓶中发生反应的离子方程式是 。
（3）设计实验方案：用中和滴定原理测定反应后锥形瓶中剩余NaOH的浓度（实验提供的试剂：H2O2溶液、FeCl2溶液、0.10 mol·L-1盐酸、酚酞试液）： 。
实验二：制取水合肼。（实验装置如右图所示）
（4）控制反应温度，将分液漏斗中溶液缓慢滴入三颈烧瓶中，充分反应。加热蒸馏三颈烧瓶内的溶液，收集108～114℃馏分。分液漏斗中的溶液是 （填标号）。A．CO (NH2) 2溶液 B．NaOH和NaClO混合溶液原因是： （用化学方程式表示）。
实验三：测定馏分中肼含量。
（5）称取馏分5.0g，加入适量NaHCO3固体，加水配成250mL溶液，移出25.00mL置于锥形瓶中，并滴加2～3滴淀粉溶液，用0.10mol·L-1的I2溶液滴定。滴定过程中，溶液的pH保持在6.5左右。（已知：N2H4·H2O + 2I2 = N2↑+ 4HI + H2O）
①滴定时，碘的标准溶液盛放在 (填“酸式”或“碱式”)滴定管中；本实验滴定终点的现象为 。
②实验测得消耗I2溶液的平均值为18.00mL，馏分中水合肼（N2H4·H2O）的质量分数为 。
碳酸亚铁（FeCO3）是菱铁矿的主要成分，将其隔绝空气加热到200℃开始分解为FeO和CO2，若将其在空气中高温煅烧则生成Fe2O3。
（1）已知25℃，101kPa时：①C(s)+O2(g)＝CO2(g) △H＝-393 kJ·mol-1
②铁及其化合物反应的焓变示意图如右图：
请写出FeCO3在空气中煅烧生成Fe2O3的热化学方程式 。
（2）据报道，一定条件下Fe2O3可被甲烷还原为“纳米级”的金属铁。其反应为：
Fe2O3(s)+3CH4(g) 
2Fe(s) + 3CO(g)+6H2(g) △H
①反应在3L的密闭容器中进行，2min后达到平衡，测得Fe2O3在反应中质量减少4.8g，则该段时间内用H2表示该反应的平均反应速率为 。
②将一定量的Fe2O3(s)和3CH4(g)置于恒温恒容密闭容器中，在一定条件下反应，能说明反应达到平衡状态的是 。
A．CO和H2的物质的量之比为1:2 B．混合气体的密度不再改变
C．铁的物质的量不再改变 D．v正(CO)= 2v逆(H2)
③在容积均为VL的I、II、III三个相同密闭容器中加入足量“纳米级”的金属铁，然后分别充入a mol CO和2a mol H2，三个容器的反应温度分别为T1、T2、T3且恒定不变，在其他条件相同的情况下，实验测得反应均进行到t min时CO的体积分数如图所示，此时I、II、III三个容器中一定处于化学平衡状态的是 ；上述反应的△H 0（填“大于”或“小于”）。
④甲烷经重整催化作用提供反应气的燃料电池如右图（以熔融Li2CO3 和K2CO3为电解质）。则正极电极反应式为 ，以此电池为电源电解精炼铜，当有0.1 mol e- 转移时，有 3.2 g铜溶解（填“>”、“<” 或“=”）。
（3）Fe2O3用CO还原焙烧的过程中，反应物、生成物和温度之 间的关系如右图所示。
若在800 ℃，混合气体中CO2体积分数为40%的条件下，Fe2O3用CO还原焙烧，写出反应的化学方程式为 。
（4）Fe2O3还可以用来制备FeCl3，通过控制条件FeCl3可生成聚合物，其离子方程式为：x Fe3++y H2OFex(OH)y(3x-y)++y H+下列措施不能使平衡正向移动的是 （填序号）
A．加水稀释 B．加入少量铁粉 C．升温 D．加入少量Na2CO3
为回收利用废镍催化剂（主要成分为NiO，另含Fe2O3、CaO、CuO、BaO等），科研人员研制了一种回收镍的新工艺。工艺流程如右图：
已知常温下：①有关氢氧化物开始沉淀和沉淀完全的pH如右表 ②Cu2O+2H+=Cu+Cu2++H2O③常温时，Ksp(CaF2)=2.7×10-11
回答下列问题：
（1）写出酸浸时Fe2O3和硫酸反应的化学方程式 。
（2）浸出渣主要成分为CaSO4·2H2O和 两种物质。
（3）操作B是除去滤液中的铁元素，某同学设计了如下方案：向操作A所得的滤液中加入NaOH溶液，调节溶液pH在3.7～7.7范围内，静置，过滤。请对该实验方案进行评价 （若原方案正确，请说明理由；若原方案错误，请加以改正）。
（4）流程中的“副产品”为 （填化学式）。在空气中灼烧CuS可以得到铜的氧化物，向Cu、Cu2O、CuO组成的混合物中加入1L 0.6 mol·L-1HNO3溶液恰好使混合物溶解，同时收集到2240mLNO气体（标准状况），若该混合物中含0.1molCu，与稀硫酸充分反应至少消耗 mol H2SO4。
（5）操作C是为了除去溶液中的Ca2+，若控制溶液中F－浓度为3×10-3mol·L-1，则溶液中
= 。
（6）电解产生2NiOOH·H2O的原理分两步：
①碱性条件下，Cl-在阳极被氧化为ClO-，则阳极的电极反应式为 ；
②Ni2+被ClO-氧化产生2NiOOH·H2O沉淀。则该步反应的离子方程式为 。
在100mLNa2CO3与NaAlO2的混合溶液中逐滴加入1mol·L-1的 盐酸，测得溶液中的CO32-、HCO3-、AlO2－、Al3+离子的物质的量与加入盐酸溶液的体积变化关系，如下图所示。下列说法正确的是
A．a点溶液中：c(HCO3-)+c(H2CO3)+c(H+)= c(OH-)
B．b点所得溶液中阴离子浓度大小顺序为：c(Cl-)＞c(HCO3-)＞ c(CO32-)＞ c(OH-)
C．c点溶液中：c(Cl-)+ c(HCO3-) +c(H2CO3) +c(CO32-)=1.5 mol·L-1
D．d→e的过程中水的电离程度逐渐减小
