题目内容
5．冬日，雪花漫舞，给人带来美的享受，但降雪却会导致道路通行问题．现有一种高速公路 的绿色融雪剂-CMA（醋酸钙、醋酸镁固体的混合物，已知醋酸钙的溶解度随温度上升而下降，醋酸镁的溶解度随温度变化不大），其生产常以白云石（主要成分 MgCO3•CaCO3，含SiO2等杂质）和生物质废液--木醋液（主要成分乙酸，以及少量的甲醇、苯 酚、焦油等杂质）等为原料，流程如图1：
（1）步骤①发生的反应离子方程式为MgCO3•CaCO3+4CH3COOH=Ca2++Mg2++4CH3COO-+2CO2↑+2H2O．
（2）滤渣1的主要成分与NaOH溶液反应的热化学方程式为Si02（s）+2NaOH（aq）=Na2SiO3（aq）+H2O（l）．△H=-2QkJ/mol
（己知l mol NaOH发生反应时放出热量为QkJ）；步骤②所得滤液常呈褐色，分析可知其原因主要是木醋液中含有少量的有色的焦油以及实验过程中苯酚被空气中氧气氧化最终产生褐色物质．
（3）已知CMA中钙、镁的物质的量之比与出水率（与融雪 效果成正比）关系如图2所示，步骤④的目的除调节 n（Ca）：n（Mg） 约为C（选填：A：1：3； B：1：2； C：3：7；D：2：3）外，另一目的是除去过量的乙酸．
（4）步骤⑥包含的操作有蒸发结晶、过滤、洗涤及干燥．
（5）取akg含MgCO3•CaCO3质量分数为b%的白云石，经 过上述流程制备CMA．已知MgCO3•CaCO3的损失率为 c%，步骤④之后到产品CMA的损失率为d%，则结合（3）可知所得产品质量约为$[\frac{a×b%×（1-c%）×158}{184}+\frac{a×b%×（1-c%）×\frac{7}{3}×142}{184}]×（1-d%）$kg（请用含相关字母的计算式表达，不必化简）．
分析 根据流程图可知，白云石（主要成分MgCO3•CaCO3，含SiO2等杂质）与木醋液（主要成分乙酸）反应生成醋酸钙和醋酸镁，过滤得滤渣1为二氧化硅，滤液中主要溶质是醋酸钙和醋酸镁，加入活性碳脱色，再加入氧化镁，调节溶液中n（Ca）：n（Mg）的值，过滤，除去混合液中固体杂质，得醋酸钙和醋酸镁溶液，将滤液蒸发结晶、过滤、洗涤及干燥得CMA．
（1）步骤①MgCO3•CaCO3与CH3COOH的反应生成醋酸钙和醋酸镁；
（2）己知lmol NaOH与二氧化硅发生反应时放出热量为QkJ，则反应的热化学方程式为Si02（s）+2NaOH（aq）=Na2SiO3（aq）+H2O（l），△H=-2QkJ/mol，
步骤②所得滤液常呈褐色，颜色除与木醋液中含有少量的有色的焦油有关外，产生颜色的另一主要原因是实验过程中苯酚被空气中氧气氧化最终产生褐色物质；
（3）根据如图2所示钙、镁的物质的量之比与出水率（与融雪效果成正比）关系，可知，当n（Ca）：n（Mg）约为3：7时，出水率最高；
（4）根据上面的分析可知，步骤⑥包含的操作有 蒸发结晶、过滤、洗涤及干燥；
（5）取akg含MgC03•CaC03质量分数为b%的白云石，经过上述流程制备CMA．已知MgC03'•CaC03的损失率为c%，则可得n（Ca（CH3COO）2）=$\frac{a×b%（1-c%）}{184}$×103mol，
n（Mg（CH3COO）2）=$\frac{a×b%（1-c%）}{184}$×103×$\frac{7}{3}$mol，步骤④之后到产品CMA的损失率为d%，以此计算产量．
解答 解：（1）步骤①发生的反应离子方程式为 MgCO3•CaCO3+4CH3COOH=Ca2++Mg2++4CH3COO-+2CO2↑+2H2O，
故答案为：MgCO3•CaCO3+4CH3COOH=Ca2++Mg2++4CH3COO-+2CO2↑+2H2O；
（2）己知lmol NaOH与二氧化硅发生反应时放出热量为QkJ，则反应的热化学方程式为Si02（s）+2NaOH（aq）=Na2SiO3（aq）+H2O（l），△H=-2QkJ/mol，
步骤②所得滤液常呈褐色，颜色除与木醋液中含有少量的有色的焦油有关外，产生颜色的另一主要原因是实验过程中苯酚被空气中氧气氧化最终产生褐色物质，
故答案为：Si02（s）+2NaOH（aq）=Na2SiO3（aq）+H2O（l），△H=-2QkJ/mol；实验过程中苯酚被空气中氧气氧化最终产生褐色物质；
（3）根据如图2所示钙、镁的物质的量之比与出水率（与融雪效果成正比）关系，可知，当n（Ca）：n（Mg）约为3：7时，出水率最高，所以步骤④的目的除调节n（Ca）：n（Mg）约为3：7，步骤④中加入氧化镁的目的是调节钙、镁离子的物质的量之比，除去过量的乙酸，
故答案为：C；除去过量的乙酸；
（4）根据上面的分析可知，步骤⑥包含的操作有 蒸发结晶、过滤、洗涤及干燥，
故答案为：蒸发结晶；
（5）取akg含MgC03•CaC03质量分数为b%的白云石，经过上述流程制备CMA．已知MgC03'•CaC03的损失率为c%，则可得n（Ca（CH3COO）2）=$\frac{a×b%（1-c%）}{184}$×103mol，
n（Mg（CH3COO）2）=$\frac{a×b%（1-c%）}{184}$×103×$\frac{7}{3}$mol，步骤④之后到产品CMA的损失率为d%，则可知所得产品质量约为：$[\frac{a×b%×（1-c%）×158}{184}+\frac{a×b%×（1-c%）×\frac{7}{3}×142}{184}]×（1-d%）$，
故答案为：$[\frac{a×b%×（1-c%）×158}{184}+\frac{a×b%×（1-c%）×\frac{7}{3}×142}{184}]×（1-d%）$．
点评 本题考查CMA的工艺流程，侧重考查学生阅读题目获取信息能力、对工艺流程的理解、物质分离提纯与条件控制等，综合性较强，题目难度中等，需要学生具备扎实的基础知识与综合运用知识、信息进行解决问题的能力．
近年来科学家正在研制一种高容量、低成本锂-铜空气燃料电池．该电池通过一种复杂的铜腐蚀现象产生电力，其中放电过程为2Li+Cu2O+H2O=2Cu+2Li++2OH─，下列说法不正确的是（ ）| A． | 放电时，电子通过固体电解质向Cu极移动 | |
| B． | 通空气时，铜被腐蚀，表面产生Cu2O | |
| C． | 放电时，正极的电极反应式为Cu2O+H2O+2e─=2Cu+2OH─ | |
| D． | 整个反应过程中，铜相当于催化剂 |
| A． | 等浓度的①（NH4）2SO4溶液、②NH4HCO3溶液、③NH4Cl溶液中的c（NH4+）：①＞③＞② | |
| B． | 等体积pH=a的醋酸与pH=b的NaOH溶液（a+b=14）充分混合时，可能有：c（CH3COO-）＞c（Na+）＞c（H+）＞c（OH-） | |
| C． | 已知Ka（HClO）=3.0×10-8，Ka（HCN）=6.2×10-10，等体积、等浓度的NaClO、NaCN溶液中，前者中的离子总数小于后者中的离子总数 | |
| D． | 向20mL氨水中加入10mL等浓度的盐酸，有c（NH4+）-c（NH3•H2O）=2[c（OH-）-c（H+）] |
Ⅰ．CaCO3（s）?CO2（g）+CaO（s）△H=+178.2kJ/mol
Ⅱ．SO2（g）+CaO（s）?CaSO3（s）△H=-402kJ/mol
Ⅲ.2CaSO3（s）+O2（g）+4H2O（l）?2[CaSO4•2H2O]（s）△H=-234.2kJ/mol
（1）试写出由石灰石、二氧化硫、氧气和水反应生成生石膏的热化学方程式2CaCO3（s）+O2（g）+2SO2（g）+4H2O（l）?2[CaSO4.2H2O]（s）+2CO2（g）△H=-681.8kJ/mol．
（2）反应Ⅱ为烟气除硫的关键，取相同用量的反应物在3种不同的容器中进行该反应，A容器保持恒温恒压，B容器保持恒温恒容，C容器保持恒容绝热，且初始时3个容器的容积和温度均相同，下列说法正确的是ad
a.3个容器中SO2的转化率的大小顺序：aA＞aB＞aC
b．当A容器内气体的平均摩尔质量不变时，说明反应处于化学平衡状态
c．A、B两个容器达到平衡所用的时间：tA＞tB
d．当C容器内平衡常数不变时，说明该反应处于化学平衡状态
（3）依据上述反应Ⅱ来除硫，将一定量的烟气压缩到一个20L的容器中，测得不同温度下，容器内SO2的质量（mg）如下表
 | 0 | 20 | 40 | 60 | 80 | 100 | 120 |
| T1 | 2100 | 1052 | 540 | 199 | 8.7 | 0.06 | 0.06 |
| T2 | 2100 | 869 | 242 | x | x | x | x |
②若其它条件都相同，则T1＞T2（填“＞”、“＜”或“=”，下同）；x＜0.06．
③在T2温度下，若平衡后将容器的容积压缩为10L，则新平衡时SO2的浓度=原平衡时SO2的浓度（填“＞”、“＜”或“=”），理由是该反应的平衡常数表达式为k=$\frac{1}{c（S{O}_{2}）}$，温度不变，平衡常数不变，所以浓度相等．
（1）将铅块制成铅花的目的是增大与酸的接触面积，加快溶解反应速率．
（2）31.05g铅花用5.00mol•L-1的硝酸溶解，至少需消耗5.00mol•L-1硝酸80mL．
（3）取一定质量（CH3COO）2Pb•nH2O样品在N2气氛中加热，测得样品固体残留率）（$\frac{固体样品的剩余质量}{固体样品的起始质量}$×100%）随温度的变化如图2所示（已知：样品在75℃时已完全失去结晶水）．
①（CH3COO）2Pb•nH2O中结晶水数目n=3（填整数）．
②100～200℃间分解产物为铅的氧化物和一种有机物，则该有机物为C4H6O3（写分子式）．
（4）称取一定质量的PbI2固体，用蒸馏水配制成室温时的饱和溶液，准确移取25.00mL PbI2饱和溶液分次加入阳离子交换树脂RH中，发生：2RH（s）+Pb2+（aq）═R2Pb（s）+2H+（aq），用锥形瓶接收流出液，最后用蒸馏水淋洗树脂至流出液呈中性，将洗涤液合并到锥形瓶中．加入2～3滴酚酞溶液，用0.002500mol•L-1NaOH溶液滴定，到滴定终点时用去氢氧化钠标准溶液20.00mL．则室温时PbI2 的Ksp为4.000×10-9．
（5）探究浓度对碘化铅沉淀溶解平衡的影响．
该化学小组根据所提供试剂设计两个实验，来说明浓度对沉淀溶解平衡的影响．
提供试剂：NaI饱和溶液、NaCl饱和溶液、FeCl3 饱和溶液、PbI2饱和溶液、PbI2悬浊液．
信息提示：Pb2+和Cl-能形成较稳定的PbCl42-络离子．
请填写下表的空白处：
| 实验内容 | 实验方法 | 实验现象及原因分析 |
| ①碘离子浓度增大对平衡的影响 | 取PbI2饱和溶液少量于一支试管中，再滴入几滴NaI饱和溶液 | 现象：溶液中c（I-）增大，使Q大于了PbI2的Ksp |
| ②铅离子浓度减小对平衡的影响 | 取PbI2悬浊液少量于一支试管中，再加入少量NaCl饱和溶液 | 现象：黄色浑浊消失 原因：形成PbCl42-，导致溶液中c（Pb2+）减小，使Qc小于PbI2的Ksp |
| ③铅离子和碘离子浓度都减小对平衡的影响 | 在PbI2悬浊液中滴入几滴FeCl3饱和溶液 | 现象：黄色浑浊消失 写出反应的离子方程式：PbI2+2Fe3++4Cl-=PbCl42-+2Fe2++I2 |
设计一实验将只含有Na2SO4、Na2SO3、Na2CO3的白色固体中的三种成分检验出来．取一定量的白色固体与烧瓶A中，通过分液漏斗加入液体a，如图所示：| A． | 25℃时，pH=7的NH4Cl与NH3•H2O混合溶液中：c（H+）=c（OH-）＜c（NH4+）=c（Cl-） | |
| B． | 将pH=3的醋酸溶液稀释后，溶液中所有离子的浓度均降低 | |
| C． | 向Na2CO3溶液中逐滴滴加稀盐酸时，溶液中c（HCO3-）的变化情况是先变小后变大 | |
| D． | 0.01 mol•L-1Na2CO3溶液与0.01 mol•L-1 NaHCO3溶液等体积混合：3c（CO32-）+3c（HCO3-）+3c（H2CO3）=2c（Na+） |
