近年来，碳和碳的化合物在生产生活实际中应用广泛。

（1）甲烷燃烧放出大量的热，可作为能源用于人类的生产和生活。

已知 ① 2 CH₄ (g) + 3O₂ (g) ＝ 2 CO (g) + 4 H₂O(l) △H₁ = －1214.6 KJ/mol

② 2 CO (g) + O₂(g) ＝ 2 CO₂ (g) ΔH₂ = －566 kJ/mol

则反应CH₄(g) + 2 O₂ (g) ＝ CO₂ (g) + 2 H₂O (l) 的△H =　　　　　　　　 。

（2）将两个石墨电极插人KOH溶液中，向两极分别通入CH₄和O₂，构成甲烷燃料电池。通入CH₄的一极，其电极反应式是：CH₄ + 10 OH^―― 8e^－＝ CO₃^2－+ 7 H₂O；通入Ｏ₂的一极，其电极反应式是　　　 　　　　　　　　　　　 。

（3）若用石墨做电极电解500 ml饱和食盐水，写出电解反应的离子方程式为：　　　　　　　　　 ；电解一段时间后两极共收集到标准状况下的气体1.12 L(不考虑气体的溶解)。停止通电，假设反应前后溶液体积不变，则所得溶液的pH=　　　　　　 。

（4）将不同量的CO (g) 和H₂O (g) 分别通入到体积为2 L的恒容密闭容器中，进行反应

CO (g) ＋ H₂O (g)　　 CO₂ (g) ＋ H₂ (g)，得到如下三组数据：

① 实验1中以υ(H₂) 表示的反应速率为　　　　　 。

② 实验2中的平衡常数是　　　　　　 （计算结果保留两位小数）。

③ 该反应的正反应为 　　　　 （填“吸”或“放”）热反应。

④ 若实验3要达到与实验2相同的平衡状态（即各物质的质量分数分别相等），

则a、b应满足的关系是　　　　　　　 （用含a、b的数学式表示）。

化工流程：

（11分）将磷肥生产中形成的副产物石膏(CaSO₄·2H₂O)转化为硫酸钾肥料和氯化钙水合物储热材料，无论从经济效益、资源综合利用还是从环境保护角度看都具有重要意义。以下是石膏转化为硫酸钾和氯化钙的工艺流程示意图。

(1)本工艺中所用的原料除CaSO₄·2H₂O、KCl外，还需要               等原料。

(2)写出石膏悬浊液中加入碳酸铵溶液后发生反应的离子方程式：       _______    。

(3)过滤I操作所得固体中，除CaCO₃外还含有             (填化学式)等物质，该固体可用作生产水泥的原料。

(4)过滤I操作所得滤液是(NH₄)₂SO₄溶液。检验滤液中含有CO₃^{2 －}的方法是：       。

(5)氯化钙结晶水合物(CaCl₂·6H₂O)是目前常用的无机储热材料，选择的依据是        

a．熔点较低(29 ℃熔化)    b．能导电    c．能制冷    d．无毒

(6) 上述工艺流程中体现绿色化学理念的是：___________________________。

目前，全世界镍（Ni）的消费量仅次于铜、铝、铅、锌，居有色金属第五位，镍行业发展蕴藏着巨大的潜力。

（1）配合物Ni(CO)₄常温下为液态，易溶于CCl₄、苯等有机溶剂。固态Ni(CO)₄属于　　　 晶体；基态Ni原子的电子排布式为　　　　　　 。

（2）某配合物结构如右图所示，分子内含有的作用力

有　　　　　　　　　　　　　　 （填编号）。

A．氢键　　 B．离子键　　 C．共价键　 D．金属键　 E．配位键

（3）很多不饱和有机物在Ni催化下可与H₂发生加成反应。如①CH₂=CH₂、②HC≡CH、

③　

④HCHO等，其中碳原子采取sp²杂化的分子有　　　　 （填物质序号），预测HCHO分子的立体结构为　　　　　　　 形。

（4）氢气是新型清洁能源，镧（La）和镍的合金可做储氢材料。该合金的晶胞如右图所示，晶胞中心有一镍原子，其他镍原子都在晶胞面上。该晶体的化学式是　　　　　　　 。

化石能源依然是当今社会主要能源，我们国家是产煤大国，但是煤资源毕竟有限，煤的综合利用成为当代化学工业的趋势，以煤为原料可合成重要化工中间体G。其中B与乙酸互为同分异构体，能与Na反应放出氢气。

已知：① CH₃CHO + CH₃CHO

② CH₂=CH₂—OH→CH₃CHO(羟基连接在碳碳双键上转化为醛基)

回答下列问题：

⑴①属于      变化（填物理或化学）。②的反应类型是          

⑵F的结构简式为              关于A和B比较，下列说法正确的是        

   a.A和B属于同系物       b. A和B属于同分异构体

   c. 等质量A和B完全燃烧，生成CO₂质量相同

d. A和B均可以和金属钠反应放出氢气

⑶H→I的化学方程式                                                   。

⑷E的同分异构体中能与FeCl₃溶液发生显色反应的有       种

⑸请用合成反应流程图表示出由和其他无机物合成最合理的方案（不超过4步），请在答题纸的方框中表示。

例：                        

取2mL浓度为2×10^-4mol/L的NaNO₃溶液于试管，加入约4mL浓度为2mol/L的NaOH溶液，再加入适量铝粉，加热，用湿润的红色石蕊试纸检验产生的气体。实验中观察到试管中立即产生大量气泡，一段时间后试纸变蓝，铝粉溶解，溶液澄清不变色。请据以上实验事实分析：

（1）使湿润的红色石蕊试纸变蓝的气体是______________；

（2）写出NO₃^-发生反应的离子方程式，配平并填空。

 Al +  NO₃^－+  _______ + H₂O → AlO₂^－+ _______ 氧化产物是____________

（3）为检验某含氮废水中是否含有NO₃^－，以废水水样2mL代替NaNO₃溶液进行上述实验，现象相同，有同学认为无法据此得出“一定有NO₃^-”的结论，理由是废水中可能存在的_________________ (填离子符号)对实验结果有干扰；

（4）工业上利用铝粉除去含氮废水中的NO₃^－，当控制溶液pH在10.7左右时，所得产物中还有氮气。若氮气和氨气的体积比为4:1，则除去0.1mol NO₃^－，消耗铝______ g。

氨气在农业和国防工业都有很重要的作用，历史上诺贝尔化学奖曾经有3次颁给研究氮气与氢气合成氨的化学家。

⑴下图表示了298K时氮气与氢气合成氨反应过程中的能量变化，据此请回答：

对于合成氨的反应下列说法正确的是        (填编号)。

A.该反应在任意条件下都可以自发进行

B.加入催化剂，能使该反应的E和△H都减小

C．若该反应在298K、398K时的化学平衡常数分别为K₁、K₂，则K₁＞K₂

D．该反应属于人工固氮

⑵现在普遍应用的工业合成氨的方法为N₂+3H₂2NH₃,是哈伯于1905年发明的，但此法达到平衡时反应物的转化率不高。

①能使该反应的反应速率增大，且平衡向正反应方向移动的措施是     。

A.使用的更高效催化剂      B.升高温度

C.及时分离出氨气          D.充入氮气，增大氮气的浓度（保持容器体积不变）

②若在某温度下，2L的密闭容器中发生N₂+3H₂2NH₃的反应，下图表示N₂的物质的量随时间的变化曲线。用H₂表示0~10min内该反应的平均速率v(H₂)=         。

从11min起，压缩容器的体积为1L，则n(N₂)的变化曲线为          。

A. a     B.b     C.c     D.d

⑶随着对合成氨研究的发展，2001年两位希腊化学家提出了电解合成氨的方法，即在常压下把氢气和用氦气稀释的氮气，分别通人一个加热到500℃的电解池中，采用高质子导电性的SCY陶瓷(能传递H⁺)为介质里，用吸附在它内外表面上的金属钯多晶薄膜作电极，实现了常压、570℃条件下高转化率的电解法合成氮（装置如右上图）。则钯电极上的电极反应式是                                 。

最近有科学家提出“绿色自由”构想：把空气吹入碳酸钾溶液，然后再把CO₂从溶液中提取出来，经化学反应后使之变为可再生燃料甲醇。“绿色自由”构想技术流程如下：

⑴在合成塔中，若有4.4 kg CO₂与足量H₂恰好完全反应，可放出4947 kJ的热量，试写出合成塔中发生反应的热化学方程式____________________________；下列措施中能使n(CH₃OH)／n(CO₂)增大的是___________.

A．升高温度                    B．充入He(g)，使体系压强增大

C．将H₂O(g)从体系中分离        D．再充入1mol CO₂和3mol H₂

   ⑵在载人航天器的生态系统中，不仅要求分离去除CO₂，还要求提供充足的O₂。某种电化学装置可实现如下转化：2CO₂=2CO+O₂，CO可用作燃料。

   已知该反应的阳极反应为：4OH^－—4e^－=O₂↑+2H₂O

   则阴极反应为：                                     。

⑶常温下，0.1 mol·L^－1NaHCO₃溶液的pH大于8，则溶液中c(H₂CO₃)       c(CO₃^2－) (填“＞”、“＝”或“＜”)，原因是                                       

（用离子方程式和必要的文字说明）。

⑷某同学拟用沉淀法测定空气中CO₂的体积分数，他查得CaCO₃、BaCO₃的溶度积（Ksp）分别为4.96×10^－9、2.58×10^－9。应该选用的试剂是         。

新型净水剂高铁酸钾（K₂FeO₄）为暗紫色固体，可溶于水，在中性或酸性溶液中逐渐分解，在碱性溶液中稳定。工业上制备K₂FeO₄的常用方法有两种。

    方法Ⅰ：次氯酸盐氧化法。工艺流程如下图所示。

⑴     写出“氧化”过程中反应的离子方程式：                                 。

⑵写出“转化”过程中发生反应的化学方程式为                               。

⑶上述工艺得到的高铁酸钾常含有杂质，可用重结晶法提纯，操作是：将粗产品用     溶解，然后                     。

 方法Ⅱ：电解法。以铁为阳极电解氢氧化钠溶液，然后在阳极溶液中加入KOH。

为测定粗氧化铜（其中含少量氧化亚铁及不溶于酸的杂质）样品中CuO的质量分数，并制取胆矾晶体及测定胆矾晶体中晶体水的含量，某化学活动小组进行了下述实验：

已知Fe^3＋、Cu^2＋、Fe^2＋ 三种离子在水溶液中形成氢氧化物沉淀的pH范围如下图所示：

请回答下列问题：

（1）调节溶液pH能否选用NaOH溶液，说明理由                              

（2）沉淀II为                    步骤④所用实验操作为                      

（3）加入物质X目的是                                  

（4）在测定所得胆矾（CuSO₄·xH₂O）中结晶水x值的实验过程中：若测定结果x值偏大，可能的原因是 （     ）

a  加热温度过高                                     b  加热胆矾晶体时有晶体从坩埚中溅出

c  加热后放在空气中冷却 

（5）样品中CuO的质量分数为                     （用含m的代数式表示）。

兴趣小组的学生根据Mg与CO₂反应原理推测钠也能在CO₂中燃烧，为了确定其产物并进行实验论证，某同学设计了下列装置进行实验(已知PdCl₂能被CO还原得到黑色的Pd。请回答下列问题：

（1）上图装置2中应盛放                   溶液（写化学式）。

（2）为了使反应随开随用，随关随停，上图方框内应选用     装置（填上图字母代号）。

（3）检查装置的气密性完好并装好药品后，在点燃酒精灯前，应先进行1装置的操作，待装置       （填数字编号）中出现                      现象时，再点酒精灯，这步操作的目的是                                                   

（4）①若装置6中有黑色沉淀生成，装置4中残留固体（只有一种物质）加盐酸后有能使澄清石灰水变浑浊的气体放出，则钠与二氧化碳反应的化学方程式为                                                               。

②若装置6中溶液无明显现象，装置4中残留固体（有两种物质）加盐酸后有能使澄清石灰水变浑浊的气体放出，则钠与二氧化碳反应的化学方程式为                                                                 。

（5）指导老师认为，不仅要检验残留固体中是否有碳酸钠还要检验其中是否有氧化钠和碳。当确认钠充分反应后，请你设计一个简单实验，验证装置4中的残留固体中是否有Na₂O和C：