【化学——选修3：物质结构】（15分）
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已知：
（1）测定土壤中铁的含量时需先将三价铁还原为二价铁，再采用邻啡罗啉作显色剂，用比色法测定，若土壤中含有高氯酸盐时会对测定有干扰。相关的反应如下：
4FeCl3+2NH2OH·HCl
4FeCl2+N2O↑+6HCl+H2O①Fe2+在基态时，价层电子排布式 。
②羟胺(NH2OH)中N原子的杂化方式 。
③Fe2+与邻啡罗啉形成的配合物中，配位数为 。
（2）硫酸铜晶体的化学式也可以表达为Cu(H2O)4SO4·H2O晶体,该晶体中含有的化学键类型是 。
（3）多元化合物薄膜太阳能电池材料为无机盐，其主要包括砷化镓、硫化镉、磷化镓及铜锢硒薄膜电池等。其中元素P、As、Se第一电离能由小到大的顺序为： 。
图1 图2
（4）① 有机太阳能固体电池材料含有高纯度C60，其结构如图1，则1 mol C60分子中π键的数目为 ，C60的晶胞结构如图2，则其配位数为_______若此晶胞的密度为ρg/cm3则两个最近C60间的距离为________cm（列式表达，已知阿伏伽德罗常数为NA）
② 如果把晶胞顶点与最近三个面心所围成的空隙叫做四面体空隙，第四周期电负性最小的原子可作为容体掺入C60晶体的空隙中，形成具有良好的超导性的掺杂C60化合物。若每个四面体空隙填入一个原子，则全部填满C60晶体的四面体空隙后，所形成的掺杂C60化合物的化学式为 。
（1）在一定浓度的H2SO4溶液中，钴的浸出率随时间、温度的变化如右图所示。考虑生产成本和效率，最佳的浸出时间为 小时，最佳的浸出温度为 ℃。
（5）某锂离子电池正极是LiCoO2，含Li+导电固体为电解质。充电时，Li+还原为Li，并以原子形式嵌入电池负极材料碳-6(C6)中，电池反应为LiCoO2 + C6 CoO2 + LiC6。LiC6中Li的化合价为 价。若放电时有1mole－转移，正极质量增加 g。实验题(14分)：
Ⅰ、HCOOH是一种无色、易挥发的液体，某学习小组参照：
原理，用下列仪器（加热及固定装置省略）制备干燥、纯净的CO，并用CO还原CuO粉末。
（1）若所制气体流向从左向右时，上述仪器连接为：
A→( ) →( )→( )→( ) →( )
（2）A装置中小试管的作用（至少答两条）：
① 。② 。
（3）证明HCOOH受热产物中有CO的现象为： 。
（4）本实验有3处用到酒精灯，除A、B处外，还缺一个酒精灯，应放在 处.
Ⅱ、学习小组查阅资料知：
①Cu的颜色为红色或紫红色，而Cu2O的颜色也为红色或砖红色。
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②4CuO 2 Cu2O + O2↑ ③ Cu2O +2H+=Cu + Cu2+ + H2O 因此对CO充分还原CuO后所得红色固体是否含有Cu2O进行了认真的研究，提出下列设计方案：
方案①：取该红色固体溶于足量稀硝酸中，观察溶液颜色的变化。
方案②：取该红色固体溶于足量稀硫酸中，观察溶液颜色的变化。
（5）写出Cu2O与稀硝酸反应的化学方程式： 。
（6）请你评价方案②的合理性，并简述理由：
方案②： ，理由： 。
（1）已知在常温常压下：
① 2CH3OH(l)+3O2(g) 2CO2(g)+4H2O(g) △H= -1275.6 kJ·mol－1
② H2O(l) H2O(g) △H= + 44.0 kJ.mol－1
写出表示甲醇燃烧热的热化学方程式 。
（2）甲醇是一种重要的化工原料，又是一种可再生能源，具有开发和应用的广阔前景。
| 方法一 | CO(g) +2H2(g) |
| 方法二 | CO2(g) +3H2(g) |
CH3OH(g) 工业上可用如下方法合成甲醇：
方法一 方法二
①方法一：该反应的△S 0（填“＞”或“＜”）。图中曲线a到曲线b的措施是
，恒温恒容时，下列说法能说明反应到达平衡状态的是 。
A.体系的平均摩尔质量不再改变 B. V(CO)= V(CH3OH)
C. H2的转化率达到了最大限度 D. △H不再改变
②方法二：将CO2和H2按物质的量之比1:3充入体积为2.0L的恒容密闭容器中反应，如图两条曲线分别表示压强为0.1 MPa和5.0 MPa下CO2转化率随温度的变化关系，其中a点的平衡常数表达式为： ；a，b两点化学反应速率别用Va、Vb表示，则Va Vb（填“大于”、“小于”或“等于”）。 已知原子利用率=期望产物的总质量与生成物的总质量之比，则方法一的原子利用率是方法二的原子利用率的
倍(保留两位小数).
甲醇对水质会造成一定的污染，有一种电化学法可消除这种污染，其原理是通电后将Co2＋氧化成Co3＋，然后以Co3＋做氧化剂把水中的甲醇氧化成CO2而净化。写出除去甲醇的离子方程式 。
CuCl是有机合成的重要催化剂，并用于颜料、防腐等工业。工业上由废铜料（含Fe、Al及其化合物、SiO2杂质），生产CuCl的工艺流程如下：
| 物质 | 开始沉淀 | 沉淀完全 |
| Fe(OH)3 | 2.7 | 3.7 |
| Cu(OH)2 | 5.6 | 6.7 |
| Al(OH)3 | 3.8 | 4.7 |
已知：CuCl溶于NaCl的浓溶液可生成CuCl2－，CuCl2－的溶液用水稀释后可生成CuCl沉淀。
（1）煅烧的主要目的是： 。
（2）操作Ⅰ为调节溶液的PH值，范围为 ，加入的物质X可以是（ ）
A、CuO B、Cu(OH)2 C、NaOH 溶液 D、CaCO3
（3）滤渣Ⅱ的主要成分是 。
（4）往滤液Ⅱ中加入食盐并通入SO2可生成CuCl2－，请写出反应的离子方程式：
。
（5）在反应Ⅰ中，温度控制在70~80℃并使用浓NaCl溶液，主要目的是： 。
（6）常温下，已知CuOH的KSP为1.0×10－14，则Cu++H2O 
CuOH + H+的平衡常数为： 。