题目内容
Ⅰ．工业上可用煤制天然气，生产过程中有多种途径生成CH4．写出CO2与H2反应生成 CH4和H2O的热化学方程式．
已知：①CO（g）+H2O（g）?H2（g）+CO2（g）△H=-41kJ?mol-1
②C（s）+2H2（g）?CH4（g）△H=-73kJ?mol-1
③2CO（g）?C（s）+CO2（g）△H=-171kJ?mol-1
Ⅱ．电子产品产生的大量电子垃圾对环境构成了极大的威胁．某化学兴趣小组将一批废弃的线路板简单处理后，得到含Cu、Al、Fe及少量Au、Pt等金属的混合物，并设计出如下制备硫酸铜和硫酸铝晶体的路线：
按要求回答下列问题：
（1）滤渣1中存在的金属有 ．
（2）已知沉淀物的pH如下表：
①则操作②中X物质最好选用的是 （填编号）
a．酸性高锰酸钾溶液 b．漂白粉 c．氯气 d．双氧水
②理论上应控制溶液pH的范围是 ．
（3）用一个离子方程式表示在酸浸液中加入适量铝粉的反应： ．
（4）由CuSO4?5H2O制备CuSO4时，应把CuSO4?5H2O放在 （填仪器名称）中加热脱水．
（5）现在某些电器中使用的高铁电池是一种新型可充电电池，与普通高能电池相比，该电池能长时间保持稳定的放电电压．高铁电池的总反应为：
3Zn+2K2FeO4+8H2O
3Zn（OH）2+2Fe（OH）3+4KOH，
该电池放电时负极反应式为 ，每有1mol K2FeO4被还原，转移电子的物质的量为 ，充电时阳极反应式为 ．
已知：①CO（g）+H2O（g）?H2（g）+CO2（g）△H=-41kJ?mol-1
②C（s）+2H2（g）?CH4（g）△H=-73kJ?mol-1
③2CO（g）?C（s）+CO2（g）△H=-171kJ?mol-1
Ⅱ．电子产品产生的大量电子垃圾对环境构成了极大的威胁．某化学兴趣小组将一批废弃的线路板简单处理后，得到含Cu、Al、Fe及少量Au、Pt等金属的混合物，并设计出如下制备硫酸铜和硫酸铝晶体的路线：
按要求回答下列问题：
（1）滤渣1中存在的金属有
（2）已知沉淀物的pH如下表：
| 氢氧化物开始沉淀时的pH | 氢氧化物沉淀完全时的pH | |
| Fe2+ | 7.0 | 9.0 |
| Fe3+ | 1.9 | 3.7 |
| Cu2+ | 4.9 | 6.7 |
| Al3+ | 3.0 | 4.4 |
a．酸性高锰酸钾溶液 b．漂白粉 c．氯气 d．双氧水
②理论上应控制溶液pH的范围是
（3）用一个离子方程式表示在酸浸液中加入适量铝粉的反应：
（4）由CuSO4?5H2O制备CuSO4时，应把CuSO4?5H2O放在
（5）现在某些电器中使用的高铁电池是一种新型可充电电池，与普通高能电池相比，该电池能长时间保持稳定的放电电压．高铁电池的总反应为：
3Zn+2K2FeO4+8H2O
| 放电 |
| 充电 |
该电池放电时负极反应式为
考点：用盖斯定律进行有关反应热的计算,化学电源新型电池,难溶电解质的溶解平衡及沉淀转化的本质,金属的回收与环境、资源保护
专题：化学反应中的能量变化,电化学专题,几种重要的金属及其化合物
分析：Ⅰ．根据盖斯定律书写目标热化学方程式；
Ⅱ．（1）稀硫酸、浓硝酸混合酸后加热，Cu、Al、Fe发生了反应，所以滤渣1的成分是Pt和Au；
（2）①根据双氧水具有氧化性且被还原为水，产物无杂质无污染进行分析；
②依据流程分析，加入氧化剂后亚铁离子被氧化为铁离子，加入氢氧化钠调节溶液PH使铁离子和铝离子全部沉淀，铜离子不沉淀，据此判断pH的范围；
（3）滤渣2为氢氧化铁和氢氧化铝的混合物，加入酸溶液后生成了铁离子、铝离子，向该溶液中加入铝粉，铁离子与铝反应生成铁和铝离子，据此写出反应的离子方程式；
（4）加热硫酸铜晶体时需要放在坩埚中进行；
（5）放电时，Zn为负极，失去电子，发生电极反应：Zn-2e-+2OH-=Zn（OH）2；
根据K2FeO4中铁的化合价由+6变化为+3，化合价降低3；
正反应中Fe元素的化合价降低，K2FeO4为正极，则充电时为阳极，发生氧化反应：2Fe（OH）3+10OH--6e-=2FeO42-+8H2O．
Ⅱ．（1）稀硫酸、浓硝酸混合酸后加热，Cu、Al、Fe发生了反应，所以滤渣1的成分是Pt和Au；
（2）①根据双氧水具有氧化性且被还原为水，产物无杂质无污染进行分析；
②依据流程分析，加入氧化剂后亚铁离子被氧化为铁离子，加入氢氧化钠调节溶液PH使铁离子和铝离子全部沉淀，铜离子不沉淀，据此判断pH的范围；
（3）滤渣2为氢氧化铁和氢氧化铝的混合物，加入酸溶液后生成了铁离子、铝离子，向该溶液中加入铝粉，铁离子与铝反应生成铁和铝离子，据此写出反应的离子方程式；
（4）加热硫酸铜晶体时需要放在坩埚中进行；
（5）放电时，Zn为负极，失去电子，发生电极反应：Zn-2e-+2OH-=Zn（OH）2；
根据K2FeO4中铁的化合价由+6变化为+3，化合价降低3；
正反应中Fe元素的化合价降低，K2FeO4为正极，则充电时为阳极，发生氧化反应：2Fe（OH）3+10OH--6e-=2FeO42-+8H2O．
解答：
解：Ⅰ．已知：①CO（g）+H2O（g）?H2（g）+CO2（g）△H=-41kJ?mol-1
②C（s）+2H2（g）?CH4（g）△H=-73kJ?mol-1
③2CO（g）?C（s）+CO2（g）△H=-171kJ?mol-1
根据盖斯定律，②+③-①×2得：CO2（g）+4H2（g）=CH4（g）+2H2O（g）△H=-162kJ?mol-1，
故答案为：CO2（g）+4H2（g）=CH4（g）+2H2O（g）△H=-162kJ?mol-1；
Ⅱ．（1）稀硫酸、浓硝酸混合酸后加热，Cu、Al、Fe发生反应生成Cu2+、Al3+、Fe2+，Au、Pt和酸不反应，所以滤渣是Au、Pt，
故答案为：Au、Pt；
（2）①第②步加入试剂X的作用是将Fe2+氧化为Fe3+，双氧水与亚铁离子的反应为：2Fe2++H2O2+2H+=2Fe3++2H2O，双氧水做氧化剂被还原后为水，不引入杂质，对环境无污染，而高锰酸钾溶液、漂白粉、氯气做氧化剂，反应后引进了装置，且污染环境，所以试剂X最好选用双氧水，
故答案为：d；
②调溶液PH的目的是使Fe3+和Al3+形成沉淀，依据图表数据分析可知，铁离子完全沉淀时溶液pH=3.7，铝离子完全沉淀时溶液pH=4.4，而铜离子开始沉淀时的pH=4.9，所以使Fe3+和Al3+形成沉淀，铜离子不沉淀，溶液pH调节范围应该为：4.4＜pH＜4.9，
故答案为：4.4＜pH＜4.9；
（3）根据实验流程，酸浸液中含有铁离子和铝离子，向酸浸液中加入铝粉后，铁离子与铝发生反应生成铁和铝离子，反应的离子方程式为Fe3++Al=Al3++Fe，
故答案为：Fe3++Al=Al3++Fe；
（4）由CuSO4?5H2O制备CuSO4时，应把CuSO4?5H2O放在坩埚中，
故答案为：坩埚；
（5）放电时，Zn为负极，失去电子，发生电极反应：Zn-2e-+2OH-=Zn（OH）2；
K2FeO4中铁的化合价由+6变化为+3，化合价降低3，所以每有1molK2FeO4被还原，转移电子的物质的量为3mol，
正反应中Fe元素的化合价降低，K2FeO4为正极，则充电时为阳极，发生氧化反应：Fe（OH）3+5OH--3e-=FeO42-+4H2O；
故答案为：Zn-2e-+2OH-=Zn（OH）2；3mol；Fe（OH）3+5OH--3e-=FeO42-+4H2O．
②C（s）+2H2（g）?CH4（g）△H=-73kJ?mol-1
③2CO（g）?C（s）+CO2（g）△H=-171kJ?mol-1
根据盖斯定律，②+③-①×2得：CO2（g）+4H2（g）=CH4（g）+2H2O（g）△H=-162kJ?mol-1，
故答案为：CO2（g）+4H2（g）=CH4（g）+2H2O（g）△H=-162kJ?mol-1；
Ⅱ．（1）稀硫酸、浓硝酸混合酸后加热，Cu、Al、Fe发生反应生成Cu2+、Al3+、Fe2+，Au、Pt和酸不反应，所以滤渣是Au、Pt，
故答案为：Au、Pt；
（2）①第②步加入试剂X的作用是将Fe2+氧化为Fe3+，双氧水与亚铁离子的反应为：2Fe2++H2O2+2H+=2Fe3++2H2O，双氧水做氧化剂被还原后为水，不引入杂质，对环境无污染，而高锰酸钾溶液、漂白粉、氯气做氧化剂，反应后引进了装置，且污染环境，所以试剂X最好选用双氧水，
故答案为：d；
②调溶液PH的目的是使Fe3+和Al3+形成沉淀，依据图表数据分析可知，铁离子完全沉淀时溶液pH=3.7，铝离子完全沉淀时溶液pH=4.4，而铜离子开始沉淀时的pH=4.9，所以使Fe3+和Al3+形成沉淀，铜离子不沉淀，溶液pH调节范围应该为：4.4＜pH＜4.9，
故答案为：4.4＜pH＜4.9；
（3）根据实验流程，酸浸液中含有铁离子和铝离子，向酸浸液中加入铝粉后，铁离子与铝发生反应生成铁和铝离子，反应的离子方程式为Fe3++Al=Al3++Fe，
故答案为：Fe3++Al=Al3++Fe；
（4）由CuSO4?5H2O制备CuSO4时，应把CuSO4?5H2O放在坩埚中，
故答案为：坩埚；
（5）放电时，Zn为负极，失去电子，发生电极反应：Zn-2e-+2OH-=Zn（OH）2；
K2FeO4中铁的化合价由+6变化为+3，化合价降低3，所以每有1molK2FeO4被还原，转移电子的物质的量为3mol，
正反应中Fe元素的化合价降低，K2FeO4为正极，则充电时为阳极，发生氧化反应：Fe（OH）3+5OH--3e-=FeO42-+4H2O；
故答案为：Zn-2e-+2OH-=Zn（OH）2；3mol；Fe（OH）3+5OH--3e-=FeO42-+4H2O．
点评：本题考查较为全面，涉及热化学方程式书写、混合物的分离、可充电电池等知识，综合性较强，其中电化学是难点，注意正负极和阴阳极电极反应式的书写．
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在元素周期表中碳元素的信息如图所示，下列说法正确的是（ ）
| A、碳原子中的质子数为6 |
| B、碳的相对原子质量是12.01g |
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| D、碳的氧化物只有一种 |
已知反应：
①2C（s）+O2（g）=2CO（g）△H=-221kJ?mol-1
②H+（aq）+OH-（aq）=H2O（l）△H=-57.3kJ?mol-1
下列结论错误的是（ ）
①2C（s）+O2（g）=2CO（g）△H=-221kJ?mol-1
②H+（aq）+OH-（aq）=H2O（l）△H=-57.3kJ?mol-1
下列结论错误的是（ ）
| A、碳的燃烧热大于110.5kJ?mol-1 |
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25°C时，KSPMg（OH）2=5.61×10-12，KSP MgF2=7.42×10-11下列说法正确的是（ ）
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