5．(10分)金属镁和镁合金在航空、汽车制造和电子工业等领域具有广泛的用途，金属镁的冶炼有多种方法，其中之一为皮江法。该方法是以白云石(CaCO₃•MgCO₃)为原料，经高温煅烧生成氧化物(CaO•MgO)，氧化物在还原炉中经1200℃真空条件下用硅铁还原生成镁蒸汽(铁在反应前后化合价不变)，镁蒸汽经冷凝器冷聚为粗镁，粗镁再经精炼、铸锭得到成品金属镁。反应工艺流程如上图：

⑴在冶炼过程中反应温度对生成金属镁

的影响如图，从图中分析，还原反应的

反应热△H　　　 0(填“<”、“>” 或“=”)

理由是　　　　　　　　　　　　　　 。

⑵还原炉中需要在1200℃真空条件下反应，反应达到平衡时的温度与压强的关系如下

真空条件对制备金属镁来讲，可以达到的目的是：

①　　　　　　　　　　　　　　　 ②　　　　　 　　　　　　　　　　　　　

⑶含镁矿物常见的有菱镁矿(MgCO₃)、白云石和光卤石(KCl•MgCl₂• 6H₂O)，其中

KCl•MgCl₂• 6H₂O属于　　　　　 (填后列的选项字母)：A.复盐　 B.混合物　 C.配合物

⑷写出下列反应的方程式

①煅烧白云石　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 。

②CaO•MgO与Si的反应　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 。

4．(10分)已知Br₂、Fe₂(SO₄)₃、CaC₂等物质均能与水发生反应，生成两种物质。下表中所列四种物质都易与水反应。

(1)在表中空格处填写各物质分别与水反应的产物中，属于氧化物对应水化物的化学式：

(2)写出这四种物质与水反应的产物中，溶于水中形成的无氧酸的化学式　　　　　　 。

(3)写出等物质的量这四种物质分别与水反应时，耗水量最少且产物溶于水所形成的溶液显碱性，则该产物的电子式为 　　　　　　　　　　　　　　　　。

3．(14分)茶是潮汕人民最离不开的饮品，其中含有多种有益于人体健康的成分，据测定茶叶中含有450种以上的有机成分与15种以上的元素。某化学研究小组欲探究茶叶中钙元素的含量，设计了探究实验方案如下：(已知茶叶中的铝、铁元素对钙离子的测定有影响)

　　 步骤1：称取500g干燥的茶叶，置于通风橱中，充分灼烧使茶叶灰化，再用研钵磨细后移入烧杯中，然后将200mL 1 mol·L^-1盐酸加入灰中搅拌、过滤、洗涤。

　　 步骤2：向步骤1所得滤液中逐滴加入稀氢氧化钠溶液，调节溶液的pH至6-7左右，使铝、铁元素以氢氧化物的形式完全沉淀，再加热煮沸30 min，加入7.95g无水碳酸钠，充分搅拌，待沉淀完全后，过滤，洗涤，过滤后得到滤液和沉淀。

　　 步骤3：将步骤2所得的滤液稀释至500 mL，取其中的20.00 mL溶液以甲基橙作指示剂，用0.100mol·L^-1的HCl标准溶液滴定，终点时消耗盐酸的体积为20.00mL，计算结果。

请回答下列问题：

步骤 1中，使茶叶灰化时需要用到三角架、泥三角、酒精喷灯、　　　 、　　 等仪器。

步骤2中，改用试剂　　　　　　　 (写试剂名称)来调节pH将更为方便；判断沉淀已经洗净的方法是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 。

步骤3中，滴定过程中，眼睛应注视　　　　　　　 　　　　　　　　　　　　 　　　 ，被滴定的20 mL滤液中含CO₃^2－的物质的量为　　　　 　　　mol，试计算原500g茶叶中钙离子的质量分数为　　　　　　 ，计算过程如下：

2．(8分)已知氨水的电离度与醋酸的电离度在同温同浓度下相等，溶有一定量氨的氯化铵溶液呈碱性。现向少量的Mg(OH)₂悬浊液中，加入适量的饱和氯化铵溶液，固体完全溶解。甲同学的解释是：

Mg(OH)₂(固) 　Mg²⁺+2OH^-……①

NH₄⁺+H₂O 　NH₃·H₂O+H⁺…… ②

H⁺ + OH^- 　H₂O…………………③

由于NH₄⁺水解显酸性，H⁺与OH^-反应生成水，导致反应①平衡右移，沉淀溶解；

乙同学的解释是：

Mg(OH)₂(固) 　Mg²⁺+2OH^-……①

NH₄⁺+OH^- 　NH₃·H₂O…………②

由于NH₄Cl电离出的NH₄⁺与Mg(OH)₂电离出的OH^-结合，生成了弱的电解质NH₃·H₂O，导致反应①的平衡右移，Mg(OH)₂沉淀溶解。

　 (1)丙同学不能肯定哪位同学的解释合理，于是选用下列的一种试剂，来证明甲、乙两位同学的解释只有一种正确，他选用的试剂是　　　　　 (填写编号)。

A．NH₄NO₃ 　　B．CH₃COONH₄　 　　C．Na₂CO₃　 　　　D．NH₃·H₂O

　 (2)请你说明丙同学作出该选择的理由　　　　　　　　　　　　　　　　　　

　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 。

　 (3)丙同学将所选试剂滴入Mg(OH)₂的浊液中，Mg(OH)₂溶解；由此推知，甲和乙哪位同学的解释更合理　　　　　 (填“甲”或“乙”)；完成NH₄Cl饱和溶液使Mg(OH)₂悬浊溶解的离子方程式　　　　　　　　　　　　　　　　 　。

1．(10分)为比较Fe³⁺和Cu²⁺对H₂O₂分解的催化效果，甲乙两组同学分别设计了如图一、图二所示的实验。

⑴可通过观察图一的现象：　　　　　　　　　　　　　　　　　　 定性比较得出结论。有同学提出将CuSO₄改为CuCl₂更为合理，其理由是　　　　　　　　　　　　　　 ，你认为还可以作何改进？　　　　　　　　　　　　　　 。

图一　　　　　　　　　　　　　 　　图二

⑵检查图二装置气密性的方法是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　

　　　　　 。图二所示实验中需测量的数据是　　　　　　　　　　　　　　 。

6．(12分)

污水处理分析时，常用双硫腙(H₂Dz，二元弱酸)把金属离子络合成电中性的物质，再用CCl萃取络合物，从而把金属离子从水溶液中完全分离出来。如用双硫腙(H₂Dz)-CCl₄分离污水中的Cu²⁺时，先发生络合反应：

再加入CC1₄，Cu(HDz)₂就很容易被萃取到CC1₄中。

(1)写出双硫腙和Fe³⁺络合的离子方程式：　　　　　　　　　　　　　　　　　 。萃取过程中要控制适宜的酸度。如果溶液的pH过大，其后果是　　　　　　　　　　　　 。

　　　 下图是用双硫腙(H₂Dz)~CCl₄络合萃取某些金属离子的酸度曲线。它反映了萃取某些金属离子时适宜的pH范围。E%表示某种金属离子以络合物形式被萃取分离的百分率。

　　　 某工业废水中含有Hg²⁺、Bi²⁺、Zn²⁺，用双硫腙(H₂Dz)~CC1₄络合萃取法处理废水。请根据上图回答问题：

(2)欲完全将废水中的Hg²⁺分离出来，须控制溶液pH=　　　　　　

(3)当调节pH=2时，铋(Bi)的存在形式有：　　　　　　　　　　　　　　　　 其物质的量之比为　　　　　　　　　　 。

(4)萃取到CCl₄中的Zn(HDz)₂分液后，加入足量的NaOH溶液，充分振荡后，锌又转到水溶液中。写出反应的离子方程式：　　　　　　 　　　　　　　　　　　　　。

5．(7分)

已知反应：BrO₃^一+5Br^一+6H⁺=3Br₂+3H₂O，某探究学习小组利用该反应对化学反应速率与反应物浓度的关系进行探究，在20℃进行实验，得到的数据如下表：

回答下列问题：

(1)反应速率V₂=　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　

(2)温度对该反应的反应速率的影响符合-般规律，若在40℃下进行编号①对应浓度的实验，反应速率v　　　 　　　(填字母)。

A．<4.8×1^一8 mol L^一1·s^一1

B．2．4×1^一8~4.8×10^一8 mol ·L^一1s^一1

C．>4.8×1^一8mol L^一1·s ^一8　　

D．数据不足，无法判断

(3)通过分析比较上表数据，得到的结论是　　　　　　　　　　　　　　　　 。

4．(8分)汽车内燃机工作时产生的高温会引起N₂和O₂的反应：N₂(g)+O₂(g)2NO(g)，是导致汽车尾气中含有NO的原因之一。某同学为控制污染，对该反应进行研究。

⑴右图表示在T₁、T₂两种不同温度下，一定量的NO发生分解过程中N₂的体积分数随时间变化的图像，根据图像判断反应N₂(g)+O₂(g)2NO(g)为　　　 (填“吸热”或“放热”)反应。

⑵2000℃时，向容积为2L的密闭容器中充入10molN₂与5mol O₂，达到平衡后NO的物质的量为2mol，则2000℃时该反应的平衡常数K=　　 。该温度下，若开始时向上述容器中充入N₂与O₂均为1 mol，则达到平衡后N₂的转化率为　　　 。

⑶为避免汽车尾气中的有害气体对大气的污染，给汽车安装尾气净化装置。净化装置里装有含Pd等过渡元素的催化剂，气体在催化剂表面吸附与解吸作用的机理如下图所示。

写出上述变化中的总化学反应方程式：　　　　　　　　　　　　　 。

3．(17分)粗盐提纯的研究。

[有关资料]

某研究性学习小组对粗盐的提纯和检验进行研究，并提出一些新的方案。已知该粗盐样品中主要含有不溶性杂质、Mg²⁺、Ca²⁺等(忽略SO₄^2-的存在)，该小组设计流程如下：

[设计除杂过程]

(1)操作①中需要使用的玻璃仪器有(i)　　　　 、(ii)　　　　 。操作②的名称为(iv)　　　　　　 ，若在操作②结束后发现溶液B略有浑浊，应采取的措施是(iv)　　　　　　　　　　　　 ；

(2)混合液A的主要成分是　　　　　　　　　　　　　　 。(填化学式)

[检验除杂效果]

(3)为检验溶液B中Mg²⁺、Ca²⁺是否除尽，通常分别取少量溶液B于两支试管中。进行如下实验：

步骤一：检验Mg²⁺是否除尽。向其中一支试管中加入　　　　 溶液(填化学式)，如果没有沉淀生成，则Mg²⁺已除尽。

步骤二：检验Ca²⁺是否除尽。向另一支试管中加入某溶液，如果没有沉淀生成，则Ca²⁺已除尽，效果最好的是　　　　　 (填字母)。

A．Na₂ CO₃ 　　　　　　　 B．Na₂SO₄ 　　　　　　　　 C．NaOH

[获取纯净食盐]

(4)对溶液B加热并不断滴加l mol· L^一1的盐酸溶液，同时用pH试纸检测溶液，直至pH=5时停止加盐酸，得到溶液C。该操作的目的是　　　　　　　　　　　　 。用试纸测pH值的实验操作为　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 。

(5)将溶液C倒入 　　　　　　　(填仪器名称)中，加热蒸发并用玻璃棒不断搅拌，直到　　　　　　　　　　　　　 时(填现象)，停止加热。

[问题讨论]

(6)进行操作②前，需先加热，其目的是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　

　 　　　　　　　　　　　　　　，该操作中控制溶液pH=12可确保Mg²⁺除尽，根据提供的数据计算，此时溶解B中Mg²⁺物质的量浓度为　　　　　　　　　　　 。

2．(14分)近期有两件事引起了人们的极大关注。

(1)“问题奶粉”①其问题主要是掺杂了三聚氰胺，该物质的结构如图，该物质的含氮量为　　　 ，蛋白质是由不同氨基酸组成的，根据组成的不同，其含氮量一般在15~17.6%之间变化。而农业用氮肥中包括碳酸氢铵、硝酸铵以及尿素，含氮量依次增加，以尿素最高，理论值为　　　　　 　现代工业合成三聚氰胺主要使用尿素为原料，在加热和一定压力条件下生成该物质及氨和二氧化碳，试写出化学方程式　 　　　　　　　　　　　　　　　　　

②该物质遇强酸或强碱水溶液水解，氨基逐步被羟基取代，先生成三聚氰酸二酰胺，进一步水解生成三聚氰酸一酰胺，最后生成三聚氰酸。经研究表明三聚氰胺和三聚氰酸在肾细胞中结合沉积从而形成肾结石，堵塞肾小管，最终造成肾衰竭。试写出三聚氰胺生成三聚氰酸的化学方程式　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 　。

(2) “神七问天” ①联氨(N₂H₄)是航天飞船常用的高能燃料。联氨是一种无色可燃的液体，溶于水显碱性，其原理与氨相似，但其碱性不如氨强，写出其溶于水呈碱性的离子方程式：　　　　　　　　　　 　　　　。

②联氨也可以采用尿素［CO(NH₂)₂］为原料制取，方法是在高锰酸钾催化剂存在下，尿素和次氯酸钠、氢氧化钠溶液反应生成联氨、另外两种盐和水，写出其反应的化学方程式　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 。

③火箭推进器中分别装有联氨和过氧化氢，当它们混合时即产生气体，并放出大量热。已知：12.8 g液态联氨与足量过氧化氢反应生成氮气和水蒸气，放出256.65 kJ的热量；

H₂O(l)＝H₂O (g) 　DH＝+44 kJ·mol^－1　　 2H₂O₂(l)＝2H₂O(l)+ O₂(g)　 DH＝–196.4 kJ·mol^－1

则写出表示联氨燃烧热的热化学方程式为　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 。