【推荐3】工业上通过电解饱和食盐水为基础制取氯气等产品。请回答：
(1)电解饱和食盐水的离子方程式_______。
(2)电解时用盐酸控制阳极区溶液的pH在2～3。用化学平衡移动原理解释盐酸的作用_______。
(3)工业上，常采用“加碳氯化”的方法以高钛渣(主要成分为TiO₂)为原料生产TiCl₄，相应的化学方程式为：
I.TiO₂(s) + 2Cl₂(g)⇌TiCl₄(g) + O₂(g) ΔH₁=+181 kJ·mol⁻¹
II.2C(s) + O₂(g)⇌2CO(g) ΔH₂=-221 kJ·mol⁻¹
反应的总式为：TiO₂(s) + 2Cl₂(g) + 2C(s)⇌ 2CO(g) + TiCl₄(g) ΔH₃
在温度为T时，向2.0 L恒容密闭容器中充入1.0 molCl₂，并加入足量的TiO₂和C，反应经过一段时间后达到平衡。反应过程中测定的部分数据见下表：

t/s	0	50	150	250	350
n(TiCl4) /mol	0	0. 16	0.19	0.20	0.20

结合以上信息，回答下列问题：
①结合数据，说明氯化过程中加碳的理由_______。
②前50s，Cl₂的反应速率v(Cl₂)=_______mol·L⁻¹·s⁻¹
③下列措施能提高Cl₂的平衡转化率的是_______。
A.保持恒容通入惰性气体                           
B.在反应器中增加C和TiO₂的含量
C.反应开始时在原容器中加入2 molCl₂      
D.增大容器体积以减小体系压强

【推荐1】某课外小组分别用如图所示装置对原电池和电解原理进行实验探究。

请回答：
Ⅰ.用图1所示装置进行第一组实验。
（1）在保证电极反应不变的情况下，不能替代Cu作电极的是___（填字母序号）。
A.铝       B.石墨       C.银        D.铂
（2）N极发生反应的电极反应式为___。
（3）实验过程中，SO₄^2-___（填“从左向右”，“从右向左”或“不”）移动；滤纸上能观察到的现象有：___。
Ⅱ.用图2所示装置进行第二组实验。实验过程中，观察到与第一组实验不同的现象：两极均有气体产生，Y极区溶液逐渐变成紫红色；停止实验，铁电极明显变细，电解液仍然澄清。查阅资料得知，高铁酸根离子（FeO₄^2-）在溶液中呈紫红色。
（4）电解过程中，X极区溶液的pH___（填“增大”“减小”或“不变”）。
（5）电解过程中，Y极发生的电极反应之一为Fe﹣6e^-+8OH^-=FeO₄^2-+4H₂O，若在X极收集到784mL气体，在Y极收集到112mL气体（均已折算为标准状况时气体体积），则Y电极（铁电极）质量减少___g。
（6）在碱性锌电池中，用高铁酸钾作为正极材料，电池反应为2K₂FeO₄+3Zn=Fe₂O₃+ZnO+2K₂ZnO₂，该电池正极发生的反应的电极反应式为___。

【推荐2】为验证不同化合价铁的氧化还原能力，利用下列电池装置进行实验。

回答下列问题：
(1)由FeSO₄·7H₂O固体配制0.10mol/LFeSO₄溶液，需要的仪器有药匙、玻璃棒、___(从下列图中选择，写出名称)。

(2)电池装置中，盐桥连接两电极电解质溶液。盐桥中阴、阳离子不与溶液中的物质发生化学反应，并且电迁移率(u^∞)应尽可能地相近。根据下表数据，盐桥中应选择____作为电解质。

阳离子	u∞×108(m2•s-1•V-1)	阴离子	u∞×108(m2•s-1•V-1)
Li+	4.07	HCO	4.61
Na+	5.19	NO	7.40
Ca2+	6.59	Cl-	7.91
K+	7.62	SO	8.27

(3)电流表显示电子由铁电极流向石墨电极。可知，盐桥中的阳离子进入____电极溶液中；
(4)电池反应一段时间后，测得铁电极溶液中c(Fe²⁺)增加了0.02mol/L。石墨电极上未见Fe析出。可知，石墨电极溶液中c(Fe²⁺)=____。
(5)根据(3)、(4)实验结果，可知石墨电极的电极反应式为___，铁电极的电极反应式为___。因此，验证了Fe²⁺氧化性小于____、还原性小于__。

【推荐1】燃煤烟气中含有大量和NO是大气主要污染物，需要经过净化处理后才能排放。
(1)尿素可用于和NO的吸收。
①已知：，
，
，反应的___________。
②尿素可将NO转化为和而除去，该反应的化学方程式为___________。
(2)利用电化学联合处理法可实现和NO同时除去，工作原理如图所示。

①阳极的电极反应式为___________。
②若工作前后阴极室成分不变，被处理的和NO在相同条件下的体积比___________。

【推荐2】回答下列问题：
(1)在火箭推进器中装有强还原剂肼(N₂H₄)和强氧化剂(H₂O₂)，当它们混合时，即产生大量的N₂和水蒸气，并放出大量热。已知0.4mol液态肼和足量H₂O₂反应，生成氮气和水蒸气，放出256kJ的热量。
①写出该反应的热化学方程式：_______。
②已知H₂O(l)=H₂O(g) ΔH=44kJ·mol^-1，则16g液态肼燃烧生成氮气和液态水时，放出的热量是_______kJ。
③上述反应应用于火箭推进剂，除释放大量的热和快速产生大量气体外，还有一个很突出的优点是_______。
(2)如图所示，某研究性学习小组利用上述氧化还原反应原理设计一个肼(N₂H₄)-空气燃料电池(如图甲)并探究某些工业原理。
   
根据要求回答相关问题：
①甲装置中正极的电极反应式为_______。
②乙装置中Fe电极的电极反应式为_______。电解一段时间后，乙装置中的溶液呈_______性。
③图中用丙装置模拟工业中的_______原理，如果电解后丙装置精铜质量增加3.2g，则理论上甲装置中消耗肼的质量为_______g。
(3)工业上利用N₂和H₂合成NH₃，NH₃又可以进一步制备肼(N₂H₄)等。由NH₃制备N₂H₄的常用方法是NaClO氧化法，其离子反应方程式为_______。有学者探究用电解法制备，装置如图所示，试写出其阳极的电极反应式：_______。

【推荐3】工业上以铬铁矿(主要成分FeO·Cr₂O₃，含Al₂O₃、SiO₂等杂质)为主要原料制备红矾钠(Na₂Cr₂O₇·2H₂O)的工艺流程如图a。回答下列问题：

(1)“焙烧”时，将矿料磨碎且气体与矿料逆流而行，其目的是___________。
(2)“焙烧”的目的是将FeO·Cr₂O₃转化为Na₂CrO₄，并将Al、Si氧化物转化为可溶性钠盐，写出焙烧时FeO·Cr₂O₃发生的化学方程式___________。
(3)矿物中相关元素可溶性组分物质的量浓度c与pH的关系如图b所示。当溶液中可溶组分浓度c≤1.0×10^-5mol/L时，可认为已除尽。

试分析：“中和”时pH的理论范围为___________；“酸化”的目的是___________；Fe元素在___________(选填流程图a中操作步骤的名称)过程中除去。

(4)蒸发结晶步骤中的副产品主要是___________。冷却结晶所得母液中，除Na₂Cr₂O₇外，可在上述流程中循环利用的物质还有___________。
(5)此方法生产过程中会产生大量含的酸性废水，可以用如图c装置处理。向废水中加入适量的NaCl进行电解，被电极产物还原为Cr²⁺，然后生成Cr(OH)₃沉淀除去，废水则可以达到排放标准。

①写出阳极的电极方程式___________。

②已知K_sp[Cr(OH)₃]=1.0×10^-32，若电解一段时间后，调节pH测得溶液中c(Fe³⁺)=1.0×10^-12mol/L，则此时c(Cr³⁺)=___________mol/L。

【推荐1】氢气的制取与储存是氢能源利用领域的研究热点。回答下列问题:
(1)直接热分解法制氢
某温度下2H₂O(g) 2H₂(g) +O₂(g)，该反应的平衡常数表达式为 K= ________。
(2)乙醇水蒸气重整制氢
反应过程和反应的平衡常数(K)随温度(T)的变化曲线如图 1 所示。某温度下，图 1 所示反应每生成1mol H₂(g)，热量变化是 62 kJ，则该反应的热化学方程式为________________

(3)水煤气法制氢
CO(g)+ H₂O(g) CO₂(g) +H₂(g) △H<0，在进气比[n(CO):n(H₂O)]不同时，测得相应的 CO 的平衡转化率见图 2(图中各点对应的反应温度可能相同，也可能不同)。

①向 2 L 恒温恒容密闭容器中加入一定量的 CO 和 0.1mol H₂O(g)，在图中 G 点对应温度下，反应经5 min 达到平衡，则平均反应速率 v(CO)=___________。
②图中 B、E 两点对应的反应温度分别为 T_B和 T_E，则 T_B___________T_E (填“>”“ <”或“=”)。
③经分析，A、E、G 三点对应的反应温度都相同(均为 T℃)，其原因是 A、E、G 三点对应的 _______相同。
④当 T℃时，若向一容积可变的密闭容器中同时充入 3.0 mol CO、1.0 mol H₂O(g)、1.0 molCO₂和xmol H₂，使上述反应开始时向正反应方向进行，则x应满足的条件是_________。
(4)光电化学分解制氢

反应原理如图3，钛酸锶光电极的电极反应式为 4OH^--4e^-=O₂↑+2H₂O，则铂电极的电极反应式为 ________。
(5)Mg，Cu 是一种储氢合金
350℃时，Mg、Cu 与 H₂反应，生成 MgCu₂和仅含一种金属元素的氢化物(其中氢的质量分数约为 7.7%)。该反应的化学方程式为_______________。

【推荐2】用含锂废渣（主要金属元素的含量：Li 3.50%     Ni 6.55%     Ca 6.41%     Mg 13.24%）制备Li₂CO₃，并用其制备Li⁺电池的正极材料LiFePO₄。部分工艺流程如下：
   
资料：ⅰ滤液1、滤液2中部分两者的浓度（g/L）

	Li+	Ni2+	Ca2+	Mg2+
滤液1	22.72	20.68	0.36	60.18
滤液2	21.94	7.7×10-3	0.08	0.78×10-3

ⅱEDTA能和某些二价金属离子形成稳定的水溶性络合物。
ⅲ某些物质溶解度（S）：

T/℃	20	40	60	80	100
S(Li2CO3)/g	1.33	1.17	1.01	0.85	0.72
S(Li2SO4)/g	34.7	33.6	32.7	31.7	30.9

I．制备Li₂CO₃粗品
(l)上述流程中为加快化学反应速率而采取的措施是 ___。
(2)向滤液2中先加入EDTA，再加入饱和Na₂CO₃溶液，90℃充分反应后，分离出 固体Li₂CO₃粗品的操作是 ______。
(3)处理lkg含锂3.50%的废渣，锂的浸出率为a，Li⁺转化为Li₂CO₃的转化率为b，则粗品中含Li₂CO₃的质量是 ____g。（摩尔质量：Li 7 g.mol^-l Li₂CO₃ 74 g.mol^-l）
II．纯化Li₂CO₃粗品
(4)将Li₂CO₃转化为LiHCO₃后，用隔膜法电解LiHCO₃溶液制备高纯度的LiOH，再转化得电池级Li₂CO₃。电解原理如图所示，阳极的电极反应式是 _______。
   
III．制备LiFePO₄
(5)将电池级Li₂CO₃和C、FePO₄高温下反应，生成LiFePO₄和一种可燃性气体，该反应的化学方程式是__。

【推荐3】某课外活动小组同学用如图Ⅰ装置进行实验，试回答下列问题。

图I                                        图II
（1）若开始时开关K与a连接，则B极的电极反应式为_____________。
（2）若开始时开关K与b连接，则总反应的离子方程式为__________________________；
（3）若开始时开关K与b连接，有关上述实验，下列说法正确的是（填序号）_____________。
①溶液中Na⁺向A极移动
②从A极处逸出的气体能使湿润KI淀粉试纸变蓝
③反应一段时间后加适量盐酸可恢复到电解前电解质的浓度
④若标准状况下B极产生2.24 L气体，则溶液中转移0.2 mol电子
（4）该小组同学模仿工业上用离子交换膜法制烧碱的方法，设想用如图Ⅱ装置电解硫酸钾溶液来制取氢气、氧气、硫酸和氢氧化钾。
①该电解槽工作时，通过阴离子交换膜的离子数_______（填“大于” “小于”或“等于”）通过阳离子交换膜的离子数。
②通电开始后，阴极附近溶液pH会增大，请简述原因___________________________。
（5）多晶硅主要采用SiHCl₃还原工艺生产，其副产物SiCl₄的综合利用收到广泛关注。
①SiCl₄可制气相白炭黑（与光导纤维主要原料相同），方法为高温下SiCl₄与H₂和O₂反应，产物有两种，化学方程式为____________________________________。
②SiCl₄可转化为SiHCl₃而循环使用。一定条件下，在20L恒容密闭容器中的反应：
3 SiCl₄（g）+2H₂（g）+Si（s）4SiHCl₃（g）
达平衡后，H₂与SiHCl₃物质的量浓度分别为0.140mol/L和0.020mol/L，若H₂全部来源于图Ⅱ离子交换膜法的电解产物，理论上需消耗硫酸钾质量为_____kg。