【化学选修2： 化学与技术】（15分）
硅是带来人类文明的重要元素之一，从传统材料到信息材料的发展过程中创造了一个有一个奇迹。
（1）新型陶瓷Si3N4的熔点高、硬度大、化学性质稳定。工业上可以采用化学气相沉积法，在H2的保护下，使SiCl4与N2反应生成Si3N4沉积在石墨表面，写出该反应的化学方程式 。
（2）一种用工业硅（含少量钾、钠、铁、铜的氧化物），已知硅的熔点是1420℃，高温下氧气及水蒸气能明显腐蚀氮化硅。一种合成氮化硅的工艺主要流程如下:
①净化N2和H2时，铜屑的作用是： ；硅胶的作用是 。
②在氮化炉中3SiO2（s）+2N2（g）=Si3N4（s） △H=－727.5kJ/mol，开始时为什么要严格控制氮气的流速以控制温度 ；体系中要通入适量的氢气是为了 。
③X可能是 （选填：“盐酸”、“硝酸”、“硫酸”、“氢氟酸”）。
（3）工业上可以通过如下图所示的流程制取纯硅：
①整个制备过程必须严格控制无水无氧。SiHCl3遇水剧烈反应，写出该反应的化学方程式 。
②假设每一轮次制备1mol纯硅，且生产过程中硅元素没有损失，反应I中HCl的利用率为90%，反应II中H2的利用率为93.75%。则在第二轮次的生产中，补充投入HCl 和H2的物质的量之比是 。
（15分）氮、碳都是重要的非金属元素，含氮、碳元素的物质在工业生产中有重要的应用。
（1）请写出工业上由NH3制取NO的化学方程式 。
（2）一定条件下，铁可以和CO2发生反应：Fe（s）+ CO2（g）
FeO（s）+ CO（g），已知该反应的平衡常数K与温度T的关系如图所示。
①该反应的逆反应是 （填“吸热”或“放热”）反应。
②T℃、P pa压强下，在体积为VL的容器中进行反应，下列能说明反应达到平衡状态的是 。
A、混合气体的平均相对分子质量不再变化；
B、容器内压强不再变化；
C、v正（CO2）= v逆（FeO）
③T1温度下，向体积为V L的密闭容器中加入足量铁粉并充入一定量的CO2，反应过程中CO和CO2物质的量与时间的关系如图乙所示。则CO2的平衡转化率为 ，平衡时混合气体的密度与起始时气体的密度之比为 。
（3）在恒温条件下，起始时容积均为5L的甲、乙两密闭容器中（甲为恒容容器、乙为恒压容器），均进行反应：N2+3H22NH3，有关数据及平衡状态特定见下表。
容器 | 起始投入 | 达平衡时 | |||
甲 | 2 mol N2 | 3 mol H2 | 0mol NH3 | 1.5mol NH3 | 同种物质的体积分数相同 |
乙 | a mol N2 | b mol H2 | 0mol NH3 | 1.2mol NH3 | |
起始时乙容器中的压强是甲容器的 倍。
（4）一定条件下，2.24L（折算为标准状况）N2O和CO的混合气体在点燃条件恰好完全反应，放出bkJ热量。生成的3种产物均为大气组成气体，并测得反应后气体的密度是反应前气体密度的
倍。请写出该反应的热化学方程式 。
（14分）次硫酸氢钠甲醛（NaHSO2•HCHO•2H2O）俗称吊白块，不稳定，120℃时会分解。在印染、医药以及原子能工业中有广泛应用。以Na2SO3、SO2、HCHO和锌粉为原料制备次硫酸氢钠甲醛的实验步骤如下：
步骤1：在三颈烧瓶中加入一定量Na2SO3和水，搅拌溶解，缓慢通入SO2，至溶液pH 约为4，制得NaHSO3溶液。
步骤2：将装置A 中导气管换成橡皮塞。向烧瓶中加入稍过量的锌粉和一定量甲醛溶液，在80～90℃下，反应约3h，冷却至室温，抽滤；
步骤3：将滤液真空蒸发浓缩，冷却结晶。
（1）装置B 的烧杯中应加入的溶液是 ；冷凝管中冷却水从 （填“a”或“b”）口进水。
（2）A中多孔球泡的作用是 。
（3）冷凝管中回流的主要物质除H2O 外还有 （填化学式）。
（4）写出步骤2中发生反应的化学方程式 。
（5）步骤3中在真空容器中蒸发浓缩的原因是 。
（6）为了测定产品的纯度，准确称取2.0g样品，完全溶于水配成100mL溶液，取20.00mL所配溶液，加入过量碘完全反应后（已知I2不能氧化甲醛，杂质不反应），加入BaCl2溶液至沉淀完全，过滤、洗涤、干燥至恒重得到白色固体0.466g，则所制得的产品的纯度为 。
（14分）某晶体（结晶水合物）由五种短周期元素组成。常温下，将该晶体溶于蒸馏水后可电离出三种离子（忽略水的电离），其中两种离子含有的电子数均为10个。将该溶液分成等量2份，一份中加入足量稀盐酸，无明显现象，再加入BaCl2溶液，产生白色沉淀；向另一份中逐滴加入NaOH溶液至过量，生成沉淀的物质的量与加入NaOH溶液的体积关系如下图所示。
请回答下列问题：
（1）若该晶体的摩尔质量为906g·mol－1，写出该晶体的化学式 ；
（2）B点溶液的pH 7（填“<”、“>”或“=”），用化学用语表示其原因 。
（3）若向该晶体的水溶液中逐滴加入Ba（OH）2溶液至产生最多的沉淀，写出该变化的离子方程式 。
（4）C点溶液中所含溶质的化学式为 ；此时溶液中各种离子浓度由大到小顺序为 。
25℃时，用0.1mol·L－1的CH3COOH溶液滴定20mL0.1mol·L－1的NaOH溶液，当滴加VmLCH3COOH溶液时，混合溶液的pH=7。已知CH3COOH的电离平衡常数为Ka，忽略混合时溶液体积的变化，下列关系式正确的是
A、Ka=
B、V=
C、Ka=
D、Ka=
下列离子方程式书写及评价合理的是
| 离子方程式 | 评价 |
A | Mg（HCO3）2溶液中加入足量的NaOH溶液Mg2++2HCO3－+2OH－=MgCO3↓+ CO32－+ 2H2O | 正确，NaOH过量，酸式盐与碱完全反应生成正盐和水； |
B | 1mol/L的NaAlO2溶液与2.5mol/L的HCl溶液等体积混合2AlO2－+5H+ =Al3+ +Al（OH）3↓+H2O | 正确，AlO2－与H+按物质的量1:1反应转化为Al（OH）3，过量的H+再将一半Al（OH）3转化为Al3+ |
C | 将少量的Fe3O4溶解在过量的稀HNO3中Fe3O4+8 H+= Fe2+ + 2Fe3+ + 4H2O | 正确，Fe3O4化学式可改写为FeO·Fe2O3，Fe2+与Fe3+物质的量之比为1:2 |
D | 将FeCl2溶液加入到NaClO溶液中 Fe2+ +2ClO－+2H2O = Fe（OH）2↓+2HClO | 错误，Fe2+ 与ClO－会发生氧化还原反应: 2Fe2+ +ClO－+5H2O =2Fe（OH）3↓+ Cl－+4H+ |
