1 . 羟基氧化铁为淡黄色固体，简称铁黄，可作颜料。制备铁黄的关键是先制备铁黄晶种，否则只能得到稀薄的、颜色暗淡的色浆，不具备颜料性能。实验室以硫酸亚铁铵为主要原料制备铁黄的实验步骤如下：
．产品制备及产率计算
①制备晶种：称取放入三颈烧瓶中，加入去离子水，恒温水浴加热至，搅拌溶解，慢慢滴加溶液，用试纸检验至溶液为，停止加碱，观察到出现沉淀并伴随沉淀颜色变化。
②氧化过程：称取足量，加入上述溶液，于恒温水浴中进行氧化。氧化过程中，边搅拌边不断滴加溶液至为时，停止加热。
③洗涤、干燥：用去离子水洗涤生成的固体，抽滤，弃去母液，得到淡黄色固体。将其转入蒸发皿中，在水浴加热条件下烘干，称量，计算产率。
回答下列问题：
(1)用试纸检验溶液的操作为___________。
(2)①中观察到沉淀的颜色变为___________色时，证明已经成功制备晶种。
(3)②氧化过程中，发生反应的离子方程式为___________。
(4)抽滤装置如图，仪器c的作用为___________，和普通过滤相比，抽滤的优点有过滤速度更快和___________。

．产品纯度测定
铁黄纯度可以通过产品的耗酸量确定。

已知：，不与稀溶液反应。
(5)铁黄溶于标准液的离子方程式为___________。
(6)标准液和标准液浓度均为，消耗两溶液的体积依次为，计算铁黄的纯度为___________(列出计算式，不需化简)。
(7)若溶液过量，会使测定结果___________(填“偏大”、“偏小”或“无影响”)。(已知草酸的电离平衡常数：)

2 . 实验室用磷矿脱镁废液制备的实验过程可表示为

(1)磷矿脱镁废液中主要含及少量、、、和。
①向废液中加入溶液调节为，可达到和的最佳沉淀效果。其中转化为的离子方程式为_________。
②将除杂净化后的清液控制在一定温度，加入浆液搅拌即可获得固体。实验测得镁回收率、产品纯度与反应后溶液关系如图所示。小于6时，随着增大，镁回收率上升，其原因是_______。

③大于6时，随着增大，产品纯度逐渐下降，其可能原因是_______。
(2)实验室用如下方案测定产品(含有杂质)的纯度：准确称取磷酸氢镁产品，加入足量稀硫酸溶解后配成溶液。准确移取于锥形瓶中，用标准液滴定(离子方程式为)至终点，平行滴定三次，平均消耗标准液。计算该产品中的纯度_______(写出计算过程)。
(3)恒温转化后的母液中主要含和。已知：水溶液中各含磷微粒的分布如图-2所示，和的溶解度曲线如图-3所示；常温下、的溶度积常数依次为和。请补充完整由恒温转化后的母液制备晶体的实验方案：用比浊法测定母液中的浓度后，在搅拌下向一定体积的母液中_______，过滤、用无水乙醇洗涤，干燥。

3 . 以软锰矿浆(含及少量等)吸收烟气中并制备高纯。
(1)吸收。
①将烟气与软锰矿浆在吸收塔中逆流接触，烟气中的被充分吸收，矿浆中的转化为。写出与发生反应的化学方程式：_______。
②脱硫过程中软锰矿浆的和吸收率的变化关系如图所示。随着脱硫的进行，软锰矿浆下降，但15小时前下降缓慢，其主要原因是_______。

③当脱硫15小时后，吸收率急剧下降。此时加入菱锰矿吸收率又可恢复至以上，其原因是_______。
(2)净化。
①过滤脱硫后的软锰矿浆液，用沉淀除去所得滤液中的、Mg²⁺(浓度小于)。此时应控制溶液中略大于_______。(已知： 、，、)
②净化时生成的沉淀晶胞结构如图所示。在晶胞中周围距离最近的形成的空隙构型为_______。

(3)制备。
①向反应器中加入溶液，控制80℃恒温，搅拌下鼓入空气可制得。写出生成的离子方程式：_______。
②实际生产中，常将溶液和氨水并流加入反应器。若加入的氨水量不足，产品中会混入等，其原因是_______。

4 . 利用电解产生的与发生反应生成高活性的羟基自由基(，有很强氧化性)，能有效降解水体中的有机污染物，原理如图所示。下列说法正确的是

A．电源的B极为负极

B．生成羟基自由基的反应仅有一个

C．利用羟基自由基来处理有机物，效率高、无污染

D．电解池外电路转移电子，理论上可产生的为

5 . 研究、的消除和再利用对改善生态环境、促进低碳社会的构建和环境保护，构建生态文明具有重要的意义。
(1)采用作还原剂催化还原可以消除氮氧化物的污染。烟气以一定的流速通过催化剂，测量逸出气体中氮氧化物含量，从而确定烟气脱氮率（注：脱氮率即氮氧化物的转化率），反应原理为：。以下说法正确的是______。

A．使用催化剂更有利于提高的平衡转化率

B．及时吹脱水蒸气，可以提高脱氮率

C．其他条件不变的条件下，改变压强对脱氮率没有影响

D．烟气通过催化剂的流速越快，脱氮效果会越好

(2)CO与NO在Rh催化剂上的氧化还原反应是控制汽车尾气对空气污染的关键反应用Rh做催化剂时该反应的过程示意图如图所示：

①过程Ⅰ断裂的化学键有__________。（填“极性键”、“非极性键”或“极性键和非极性键”）。过程Ⅱ为__________过程（填“吸热”或“放热”）。
②已知过程Ⅰ的焓变为，过程Ⅱ的焓变为，则该反应的热化学方程式为：__________。
(3)催化还原NO的物质转化如图所示。若参与反应的和的物质的量之比为4∶1，则转化时和NO物质的量之比为：__________。其中__________是催化剂（填化学符号）。

(4)利用电化学装置可消除氮氧化物污染，变废为宝。下图装置实现的能量转化形式是：______（填选项）。（A.化学能转化为电能              B.电能转化为化学能），石墨Ⅰ是该电化学装置的______（填选项）（A.正极              B.负极）石墨Ⅰ电极上发生的电极反应为__________（提醒：介质为熔融）。相同条件下，放电过程中消耗的和的体积比为__________。

6 . 氮化钛()是一种优良的结构材料，可用于喷汽推进器及火箭等。实验室用在高温条件制备并测定产率的装置如图所示(夹持装置省略)。

回答下列问题：
(1)仪器a的名称是___________，装置A中发生反应的化学方程式为___________。
(2)装置B中的试剂是___________。
(3)实验尾气为无色气体，写出制备反应的化学方程式；___________。
(4)D中的作用是___________。
(5)反应前称取样品，反应后称得瓷舟中固体的质量为，则的产率为___________。
(6)已知晶体的晶胞结构如图所示，氮原子位于钛原子围成的___________(填立体构型)的中心，假设钛原子与氮原子相切，则氮原子与钛原子半径的比值为_________(列出计算式即可)。

7 . 五氧化二钒主要用作合金添加剂，含钒钢具有强度高，韧性大，耐磨性好等优良特性。工业上常用炼钢残渣(主要含及少量铁粉、、、等杂质)为原料制取的一种工艺流程如图所示：

已知：难溶于水，。
回答下列问题：
(1)基态钒原子的价层电子排布式为___________。
(2)“焙烧”时通入大量空气的作用是___________。
(3)“碱浸”所得滤渣的主要成分是___________。
(4)写出“沉硅、铝”反应的离子方程式：___________、___________。
(5)若滤液中，为使钒元素沉淀率达到，应使“沉钒”后溶液中的不低于___________。
(6)“沉钒”析出的晶体需要洗涤，证明已洗涤干净的实验操作及现象为___________。
(7)在空气中“煅烧”生成的气体可直接排放到空气中，写出反应的化学方程式：___________。

8 . 锂电池的研发、使用及废电池的回收具有重要意义。
(1)比能量是指电池单位质量(或体积)输出的电能。锂金属电池放电时总反应为。下列关于锂金属电池说法正确的是___________(填序号)。
A放电时Li作负极       B．比能量高于锌锰干电池       C．可用稀作电解质
(2)钴酸锂()、磷酸铁锂()等锂离子二次电池应用普遍。
①钴酸锂电池放电时示意图如图1所示。放电时，由中脱嵌。写出放电至完全时电极的电极反应式：___________。

②磷酸铁锂电池具有循环稳定性好的优点。充电时脱嵌形成。晶胞中O围绕Fe和P分别形成正八面体和正四面体，它们通过共顶点、共棱形成空间链结构(如图2所示)。x=___________。

(3)将废旧锂离子电池(外壳为铁，电芯含铝)置于不同浓度的和NaCl溶液中使电池充分放电是电池回收工艺的首要步骤。电池在不同溶液中放电的残余电压随时间的变化如图3所示。对浸泡液中沉淀物热处理后，得到XRD示意图谱如图4所示。

①电池在5％Na₂S溶液中比在5％NaCl溶液中放电速率更大，其原因是___________。
②与溶液相比，NaCl溶液的质量分数由5％增大至10％时，电池残余电压降低速率更快。依据图4XRD图谱，分析其主要原因：___________。
(4)将放电完全的钴酸锂电池正极材料粉碎后进行酸浸处理。实验测得，在相同条件下，使用盐酸作浸取剂可使钴转化为，转化率达到99％，但工业生产使用混合物作浸取剂。
①写出盐酸作浸取剂发生酸浸反应的化学反应方程式：___________。
②工业生产时在盐酸中加入，的作用是___________。

9 . 碱金属和碱土金属元素分别位于元素周期表的ⅠA族和ⅡA族，它们的化合物应用广泛。历史上曾以NaCl为原料生产NaOH作为化学工业开端的标志。可由侯氏制碱法获得。是强氧化剂，熔融条件下可将氧化为。格氏试剂(如)在有机化学中有重要用途，但易与空气中的等发生反应。盐卤水中含有，常用于豆制品加工。受热分解最终生成MgO。
碱金属及碱土金属元素及其化合物的转化具有重要应用。下列说法不正确的是

A．侯氏制碱法中的物质转化：

B．由制备乙酸的物质转化：

C．电解饱和NaCl溶液的阴极反应：

D．与共熔的反应：

10 . 高效氧化剂亚氯酸钠()常用于烟气脱硝()和废水脱除氨氮。
(1)的制备。一种制备的过程可表示为

①“反应2”的化学方程式为_______。
②“反应1”的产物经净化后常作为饮用水消毒剂替代传统的，从消毒后饮用水水质和消毒效率(单位质量消毒剂被还原时得电子数)的角度考虑，用替代的原因是_______。
(2)溶液对烟气脱硝。
①酸性条件下，可催化溶液中的产生氧化性更强的气体，总反应可表示为。请补充完整过程Ⅱ的离子方程式：
I．；
Ⅱ．_______；
Ⅲ．。
②催化溶液脱硝。其他条件相同时，烟气中NO氧化率随、反应温度的变化分别如图所示。

i．NO氧化率随增大而增大的原因是_______。
ii．温度升高，NO氧化率先增大后减小的可能原因是_______。
(3)溶液处理氨氮废水。向一定量酸性氨氮废水中加入一定体积已知浓度的溶液，用传感器测得溶液中与含量随反应时间的变化如图所示。判断该实验中被氧化的是否全部转化为的依据为_______。