20．(7分)某资料说铁锈的成分为Fe₂O₃·H₂O和FeCO₃的混合物。根据此记载，某实验兴趣小组设计下列实验来验证其中是否含有碳酸亚铁。

　 ①取一高度腐蚀的干燥铁钉，称其质量为10.04g，在氮气保护下，充分加热，冷却后称得质量为8.92g。

②将①得到的残渣投入到5.00mol/L的硫酸中，不断添加硫酸直至残渣完全溶解时，恰好用去硫酸31.00mL。整个过程无气体放出。试回答下列问题：

(1)铁锈中是否含有碳酸亚铁？理由是什么，通过计算说明？

(2)锈蚀的铁钉中含Fe₂O₃·H₂O多少克？

19．(10分)已知C为淡黄色固体，B、D、E、F标况下均为气体，且水溶液均呈酸性，其中F为单质，G为常见金属，G在CO₂中燃烧生成白色和黑色两种固体，K是正盐，A的分子结构和H₂O₂相似，且均满足8电子结构，以上物质均由短周期元素组成。请完成以下各问题：

(1)B、D、E、F气体的水溶液中具有漂白能力的是　　　　 、　　　　　 (写化学式)。

(2)用电子式表示E分子的形成过程　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 。

(3)实验室从H结晶水合物再进一步得到H的无水物应　　　　　　　　 (填写操作过程)。

(4)写出反应①的化学方程式　　 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　；

　　 D和F反应离子方程式　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 。

18．(12分)工业合成氨与制备硝酸一般可连续生产，流程如下：

(1)某温度下体积为200L的氨合成塔中,测得如下数据：

	0	1	2	3	4
N2	1.500	1.400	1.200	C1	C1
H2	4.500	4.200	3.600	C2	C2
NH3	0	0.200	0.600	C3	C3

根据表中数据计算0-2小时内N₂的平均反应速率　　　mol·L^-1·h^-1

若起始时与平衡时的压强之比为a，则N₂的转化率为　　(用含a的代数式表示)

(2)希腊阿里斯多德大学的 George Marnellos 和 Michael Stoukides，发明了一种合成氨的新方法(Science，2，Oct.1998， p98)，在常压下，把氢气和用氦气稀释的氮气分别通入一个加热到570℃的电解池，利用能通过氢离子的多孔陶瓷固体作电解质，氢气和氮气在电极上合成了氨，转化率达到78%，试写出电解池阴极的电极反应式　　　　　 　　。

(3)已知：N₂(g)+O₂(g) =2NO(g)；　　 △H=180.5kJ/mol

4NH₃(g)+5O₂(g)=4NO(g)+6H₂O(g) ；△H=－905kJ/mol

2H₂(g)+O₂(g)=2H₂O(g) ；　　　　　 △H=－483.6kJ/mol

则N₂(g)+3H₂(g) 2NH₃(g) 的　 △H=_________________。

(4)氨气和氧气从145℃就开始反应，在不同温度和催化剂条件下生成不同产物(如图)：

4NH₃+5O₂4NO+6H₂O　 K₁=1×10⁵³(900℃)

4NH₃+3O₂2N₂+6H₂O　 K₂=1×10⁶⁷(900℃)

温度较低时以生成　　 　为主，温度高于900℃时，NO产率下降的原因　　　　　　　　　　　　　 　 　。

吸收塔中需要补充空气的原因　　　　　　　　　　 　。

(5)尾气处理时小型化工厂常用尿素作为氮氧化物的吸收剂，此法运行费用低，吸收效果好，不产生二次污染，吸收后尾气中NO和NO₂的去除率高达99.95%。其主要的反应为氮氧化物混合气与水反应生成亚硝酸，亚硝酸再与尿素[CO(NH₂)₂]反应生成CO₂ 和N₂请写出有关反应化学方程式

　　　　　　　　　　　　　　　　　 ，　　　　　　　　　　　　　　　　 　　 。

17．(10分)某兴趣小组为探究Na₂O₂滴入酚酞试液中时溶液颜色变化的原因，设计如下方案。将2角匙Na₂O₂加入滴有3~4滴酚酞试剂的蒸馏水(10ml)中，发现有如下现象：

①　　 立即有大量气泡生成。

②　　 无色透明的酚酞溶液迅速变红,振荡后,溶液中的红色褪去,重新变为无色。

③　　 反应放出大量的热量，试管壁手触感觉很烫。

　请回答：

(1)写出Na₂O₂的电子式　　　　　　　 ，

　　 如何检验生成的气体是氧气？　　　　　　　　　　　　　　　 　　　　　。

(2)该兴趣小组同学认为酚酞试液颜色变化的原因可能是：

　　　 ① 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。

　　 ②Na₂O₂与水反应生成的NaOH溶液浓度太大,使得酚酞变性,不显颜色。

③可能是反应放出的热量，使红色消失。

(3)假如是原因②请帮助该兴趣小组同学设计补充试验进一步说明酚酞试液褪色的原因

　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 。

(4)为验证原因③，可以设计补充实验验证。请写出操作过程　　　　　　　　　　　　

　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 。

16．(9分)红钒钠(重铬酸钠：Na₂Cr₂O₇·2H₂O，橙红色晶体)是重要的化工原料。工业上用铬铁矿(FeO·Cr₂O₃，含少量Al₂O₃和SiO₂)按以下过程来制取红钒钠。

(1)①步骤I的反应有：4FeO·Cr₂O₃+8Na₂CO₃+7O₂=2Fe₂O₃+8Na₂CrO₄+8CO₂ ，

　　　 反应中每生成1mol Na₂CrO₄转移的电子数为　　　　 mol；

　　 ②原料中加入CaCO₃的作用是　　　　　　　 。

　 A．分解产生CaO，与某些杂质反应形成炉渣

　 B．分解时放出大量热量，提高煅烧温度

　 C．分解产生CO₂从下而上穿过，使得炉料翻滚，加快原料的煅烧氧化

(2)浸取液中含有铝和硅的化合物，步骤III过滤前要用稀H₂SO₄将浸取液的pH调至7-8，　 并煮沸除去铝和硅的化合物，其离子方程式为：

　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 ；

　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 。

(3)步骤IV反应为：2CrO₄^2－+2H⁺ Cr₂O₇^2－+H₂O，平衡常数表达式为：K=　　　　　

下图是Na₂Cr₂O₇·2H₂O和Na₂SO₄的溶解度曲线：

(4)据此，步骤V操作的方法是：将IV所得溶液　　　　　　　　 (填操作)，趁热过滤得到的晶体是　　　　　　 (填化学式)；然后将所得溶液　　　　　　　 (填操作)，得到的晶体是　　　　　　 。

15．(12分)某研究性学习小组将一定浓度Na₂CO₃溶液滴入CuSO₄溶液中得到蓝色沉淀。

甲同学认为两者反应生成只有CuCO₃一种沉淀；

乙同学认为这两者相互促进水解反应，生成Cu(OH)₂一种沉淀；

丙同学认为生成CuCO₃和Cu(OH)₂两种沉淀。(查阅资料知：CuCO₃和Cu(OH)₂均不带结晶水)

Ⅰ．按照乙同学得理解Na₂CO₃溶液和CuSO₄溶液反应的化学反应方程式为　　　　　　 ；

在探究沉淀物成分前，须将沉淀从溶液中分离并净化。具体操作为①过滤②洗涤③干燥。

Ⅱ．请用下图所示装置，选择必要的试剂，定性探究生成物的成分。

(1)各装置连接顺序为　　　　 　　　　　　　　　　　　　　。

(2)装置C中装有试剂的名称是　　　　　　　　　　　　　　 。

(3)能证明生成物中有CuCO₃的实验现象是　　　　　　　　　 。

Ⅲ．若CuCO₃和Cu(OH)₂两者都有，可通过下列所示装置进行定量分析来测定其组成。

(1)装置C中碱石灰的作用是　　　　　　　　　　　　　 ，实验开始时和实验结束时都要通人过量的空气其作用分别是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 。

(2)若沉淀样品的质量为m克，装置B质量增加了n克，则沉淀中CuCO₃的质量分数为

　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 。

14．用NaOH溶液吸收二氧化硫，将所得的混合液进行电解循环再生，这种新工艺叫再生循环脱硫法。其中阴阳膜组合循环再生机理如图，则下列有关说法正确的是

A．阳极区酸性减弱

B．阴极区电极反应式为：2H⁺+2e^-=H₂↑

C．该过程中的副产品主要为H₂SO₄

D．diluent和concentrated的中文含义为浓缩的、稀释的

第Ⅱ卷 (选择题　 共72分)

13．某溶液中可能含有H⁺、Na⁺、NH₄⁺、Mg²⁺、Fe³⁺、Al³⁺、SO₄^2-、CO₃^2-等离子。当向该溶液中加入一定物质的量浓度的NaOH溶液时，发现生成沉淀物质的量随NaOH溶液的体积变化的图象如右所示，下列说法正确的是

　　　 A．原溶液中含有的阳离子是H⁺、NH₄⁺、Mg²⁺、Al³⁺

　　　 B．原溶液中一定含有SO₄^2-和Na⁺

 C．原溶液中含有的Fe³⁺和Al³⁺的物质的量之比为1：1

　　　 D．反应最后形成的溶液中含有的溶质只有Na₂SO₄

12．下列离子方程式正确的是

　 A．等物质的量的Ba(OH)₂与明矾[KAl(SO₄)₂·12H₂O]加入足量水中

　　 　3Ba²⁺+6OH^-+2Al³⁺+3SO₄^2-=3BaSO₄↓+2Al(OH)₃↓

　B．Fe(OH)₃溶于氢碘酸　　　　 Fe(OH)₃+3H⁺= Fe³⁺+3H₂O

C．H₂¹⁸O中投入Na₂O₂固体　　 2H₂¹⁸O+ 2O₂^2-=4OH^-+ ¹⁸O₂↑

D．CuCl₂溶液中加入H₂S溶液　Cu ²⁺+H₂S=CuS↓+2H⁺

11．将amol/L的Na₂CO₃溶液与bmol/L的NaHCO₃溶液等体积混合，所得溶液中粒子浓度间的关系及相关判断不正确的是

　　 A．c(Na⁺)+ c(H⁺)＞c(CO₃^2-)+ c(HCO₃^-)+ c(OH^-)

B．c(Na⁺)＞c(CO₃^2-)+ c(HCO₃^-) +c(H₂CO₃)

C．若c(Na⁺)＞ c(HCO₃^-) ＞c(CO₃^2-)＞c(OH^-)＞c(H⁺)，则一定a＜b

D．如果a=b，则c(CO₃^2-)+2 c(OH^-)==2c(H⁺)+ c(HCO₃^-)+3 c(H₂CO₃)，