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（14分）金屬鈦素有“太空金屬”、“未來金屬”等美譽。工業(yè)上，以鈦鐵礦為原料制備二氧化鈦并得到副產品FeSO₄·7H₂O(綠礬)的工藝流程如下圖所示。 

已知：TiO²⁺在一定條件下會發(fā)生水解；鈦鐵礦主要成分為鈦酸亞鐵（FeTiO₃），含有少量SiO₂雜質；其中一部分鐵元素在鈦鐵礦處理過程中會轉化為+3價。
（1）黑鈦液中生成的主要陽離子有TiO²⁺和Fe²⁺，寫出步驟①化學反應方程式：_________；
步驟②中，加入鐵粉的主要目的是　　　　　　　。
（2）步驟③中，實現(xiàn)混合物的分離是利用物質的　　　 （填字母序號）。
　　a．熔沸點差異　　　　b．溶解性差異　　　 c．氧化性、還原性差異
（3）步驟②、③、④中，均涉及到的操作是　　　　　　 （填操作名稱）；在實驗室完成步驟⑤“灼   燒”所需主要儀器有                 。
（4）請結合化學用語用化學平衡理論解釋步驟④中將TiO²⁺轉化為Ti(OH)₄ 的原因:
　　　　　　　　　　　　　　　　 。
（5）可以利用生產過程中的廢液與軟錳礦（主要成分為MnO₂）反應生產硫酸錳（MnSO₄，易溶于水），該反應的離子方程式為　　　        　　　　。
（6）實驗室通過下面方法可測定副產品綠礬中FeSO₄·7H₂O的質量分數(shù)。
a．稱取2.85g綠礬產品，溶解，在250mL容量瓶中定容；b．量取25．00mL待測溶液于錐形瓶中；c．用硫酸酸化的0.01mol/LKMnO₄溶液滴定至終點，消耗KMnO₄溶液體積的平均值為19．00mL（滴定時發(fā)生反應的離子方程式為：Fe²⁺＋MnO₄^-＋H⁺→Fe³⁺＋Mn²⁺＋H₂O 未配平 ）。
計算上述樣品中FeSO₄·7H₂O的質量分數(shù)為         （用小數(shù)表示，保留二位小數(shù)）。

(15分)含鉻污水處理是污染治理的重要課題。污水中鉻元素以Cr₂O₇^2-和CrO₄^2-形式存在，常見除鉻基本步驟是：

（1）加酸可以使CrO₄^2-轉化為Cr₂O₇^2-： 2CrO₄^2- + 2H⁺ Cr₂O₇^2- + H₂O
若常溫下pH=1溶液中Cr₂O₇^2-濃度為0．1 mol?L^-1，Cr₂O₇^2-濃度是CrO₄^2-濃度的10倍，該化學平衡常數(shù)K=      。
（2）六價鉻的毒性大約是三價鉻的100倍，二氧化硫還原法是在酸性溶液中通SO₂將Cr₂O₇^2-還原，反應的離子方程式為                                 。而后再加堿將Cr³⁺沉淀，已知常溫下K_sp［Cr(OH)₃］ =10^-32,要使c(Cr³⁺)降低到10^-5mol?L^-1，溶液的pH應升高到    。
（3）電解還原法是利用電解產生的Fe²⁺將Cr₂O₇^2-還原為Cr³⁺．電解裝置所用的電極材料是碳棒和鐵片，其中鐵片連接直流電源的      極。
（4）Cr(OH)₃為綠色粘性沉淀，類似于Al(OH)₃既溶于酸又能溶于強堿溶液。Cr(OH)₃溶于稀硫酸的化學方程式為                                                    。往100．00mL 0．1000 mol?L^-1CrCl₃溶液滴加1．000mol?L^-1NaOH溶液, 請畫出生成沉淀的物質的量與加入NaOH溶液體積的關系圖:

（14分）氮的化合物是中學化學的重要物質，與人類生活密切相關。
（1）金屬與不同密度的硝酸溶液反應所得的還原產物比較復雜，如圖所示：

請寫出鐵與密度為1.35 g.m的硝酸反應的化學方程式：______________________.
（2）亞硝酸鈉是一種致癌物質，它在中性或堿性條件下是穩(wěn)定的，酸化后能氧化碘化鉀生成棕色溶液和NO，則該反應中氧化劑與還原劑的物質的量之比為____。
（3）如圖甲為NO₂和C0反應生成CO₂和NO過程的能量變化示意圖，請寫出該反應的熱化學方程式:__________________________________________________________.

（4）已知NO₂和N₂O₄可以相互轉化：2NO₂(g)N₂O₄(g) △H<0�，F(xiàn)將一定量的NO₂和N₂O₄混合氣體通入體積為1L的恒溫密閉容器中發(fā)生上述反應，反應物的濃度隨時問變化關系如圖乙所示。
①前10 min內用NO₂表示的平均反應速率v（NO₂）=        ；上述反應的平衡常數(shù)K=__________。
②反應進行至25 min時，曲線發(fā)生變化的原因是________________________.
③若要使上述反應的平衡常數(shù)K增大，采取的措施是_________________。

（17分）氮化硅是一種新型陶瓷材料，它可由石英晶體與焦炭顆粒在高溫的氮氣流中，通過如下反應制得：3SiO₂ + 6C + 2N₂ Si₃N₄ + 6CO，該反應過程中的能量變化如圖⑵所示；回答下列問題：

（1）上述反應中的還原劑是         ，還原產物是       。
（2）該反應是         （填“吸熱”或“放熱”）反應。
（3）在一定溫度下，上述反應在4L密閉容器內進行，用M、N兩種物質描述其物質的量隨時間變化的曲線如圖⑶所示：

①M、N表示的物質分別為        、         。
②比較t₂時刻，正逆反應速率大小_{（正）     （逆）}。
（填“>”、“=”、“<”）。.
③若t₂=2min，計算反應開始至t₂時刻，M的平均化學反應速率為             。
④t₃時刻化學反應達到平衡時反應物的轉化率為         。
（4）①某種氫燃料電池是用固體金屬氧化物陶瓷作電解質，某電極上發(fā)生的電極反應為：A極H₂－2e^－＋O^2－===H₂O；則A極是電池的      極 (填“正”或“負”)。
②上述合成氮化硅的反應產生的尾氣不能排放，經(jīng)過處理以后可以用下圖所示的儀器測量尾氣中CO的含量。多孔電極中間的固體氧化鋯—氧化釔為電解質，這種固體電解質允許O^2-在其間通過，其工作原理如圖⑷所示，其中多孔Pt電極a、b分別是氣體CO、O₂的載體。

Ⅰ.該電池的正極為          （填a或b）；O² 流向        （填  “正極”或“負極”）
Ⅱ.該電池的正極反應式為                    ，負極反應式為                       。

（8分）某溫度時,在一個2 L的密閉容器中,X、Y、Z三種氣體物質的物質的量隨時間的變化曲線如圖所示。根據(jù)圖中數(shù)據(jù),試填寫下列空白：

（1）該反應的化學方程式為 ______            __ 。
（2）該反應是由      開始的。（①正反應 ②逆反應 ③正逆反應同時。）
（3）該反應第 ______ 分鐘到達平衡狀態(tài)。
（4）反應開始至3 min,氣體X的平均反應速率為 _______。

（6分）把0.04 mol X氣體和0.06 mol Y氣體混合于2 L密閉容器中，使它們發(fā)生如下反應：4X(g)＋5Y(g)===nZ(g)＋6W(g)；2 min末生成0.03 mol W。若測知以Z的濃度變化表示的反應速率為0.005 mol·(L·min)^－1。試計算：
（1）前2 min內用X的濃度變化表示的平均反應速率為                        ；
（2）化學方程式中n的值是           。

（16分）影響化學反應速率的因素很多，某校化學小組用實驗的方法進行探究。
實驗一：他們只利用Cu、Fe、Mg和不同濃度的硫酸(0.5 mol·L^－1、2 mol·L^－1、18.4 mol·L^－1)設計實驗方案來研究影響反應速率的因素。甲同學的實驗報告如下表：

（16分）影響化學反應速率的因素很多，某�；瘜W小組用實驗的方法進行探究。
實驗一：他們只利用Cu、Fe、Mg和不同濃度的硫酸(0.5 mol·L^－1、2 mol·L^－1、18.4 mol·L^－1)設計實驗方案來研究影響反應速率的因素。甲同學的實驗報告如下表：

（6分）將6molA氣體和2molB氣體在2L密閉容器中混合并在一定條件下發(fā)生反應：3A（g）+B（g）xC（g）+2D（g）。若經(jīng)5min后反應達到平衡狀態(tài)，容器內的壓強變小，并知D的平均反應速率為0.2mol/（L?min）,請?zhí)顚懴铝锌瞻祝?br />①x的數(shù)值為      ；  ②A的平均反應速率為            ； ③5min時B的轉化率為         。

（10分）在一定條件下，二氧化硫和氧氣發(fā)生如下反應：
2SO₂(g)＋O₂(g)2SO₃(g)　ΔH＜0
（1）寫出該反應的化學平衡常數(shù)表達式K＝__________。
（2）降低溫度，該反應K值______，二氧化硫轉化率______，化學反應速率______。(以上均填“增大”“減小”或“不變”)
（3）600 ℃時，在一密閉容器中，將二氧化硫和氧氣混合，反應過程中SO₂、O₂、SO₃物質的量變化如圖所示，反應處于平衡狀態(tài)的時間是________。

（4）據(jù)上圖判斷，反應進行至20 min時，曲線發(fā)生變化的原因是________________ _(用文字表達)；10 min到15 min的曲線變化的原因可能是________(填寫編號)。