2 . 高砷烟尘(主要成分有等)属于危险固体废弃物，对高砷烟尘进行综合处理回收，和金属铟的工业流程如下：

已知：①在酸性溶液中以或形式存在，氧化性环境中主要存在；
②在易分解为难溶于水；
③。
回答下列问题：
(1)滤渣的主要成分为_______(填化学式)。
(2)“高压酸浸”时，的浸出率随硫酸浓度的增大而变化的曲线如图所示，硫酸浓度超过时，的浸出率随硫酸浓度增大而略微减小的原因可能为_______。

(3)“硫化”过程中生成，发生反应的离子方程式为_______。已知在水溶液中电离的总反应式为。当“硫化”操作后溶液中，则此时溶液的_______。
(4)“还原”后溶液酸性增强，主要原因是_______(用离子方程式表示)。
(5)“结晶”操作为_______、过滤、洗涤、干燥。
(6)“萃余液”中含有的金属阳离子为_______(填离子符号)，将溶液电解得到金属铟，阴极的电极反应式为_______。
(7)硫化铟铜是一种新型的纳米材料，具有优异的光电性能和光催化性能。一种由S、三种元素组成的化合物的晶胞如图所示。采用和合成硫化铟铜薄膜，该反应的化学方程式是_______，该晶胞的六个面均为矩形，上、下底面的晶胞参数为，高为，晶体密度为，则阿伏加德罗常数的值为_______(用含a、b、d的式子表示)。

3 . 次氯酸盐是常用的水处理剂。有效氯含量(COAC)指与含氯消毒剂氧化能力相当的氯气量，单位为 mol/L；物质氧化性越强，氧化还原电位(ORP)越高；相同条件下，次氯酸的氧化性大于次氯酸盐。温度及pH对Ca(ClO)₂溶液有效氯含量(COAC)及氧化还原电位的影响。
(1)在不同温度下，用0.2 mol/L乙酸溶液调节pH得到Ca(ClO)₂溶液COAC、ORP的关系如图1室温(25 ℃)、图2(70 ℃)所示。

   

                 图1　                                                                           图2

①由图1可知，随着少量乙酸的滴入，Ca(ClO)₂溶液的pH在___________(填“增大”或“减小”)。
②Ca(ClO)₂溶液用于消毒时适宜的条件：温度为___________(填字母，下同)、pH为___________。
A． 25 ℃　　　        B． 70 ℃　　　　　　C． 5.75                 D． 6.85
(2)某小组探究70 ℃时，pH及稳定剂对NaClO溶液有效氯含量的影响。甲同学设计实验方案如下：

序号	硅酸钠的质量分数	碳酸钠的质量分数	初始COAC	pH	12 h后COAC	12 h后COAC/初始COAC
1	0	0	1 794	8.53	1 218	0.679
2	0	0	1 794	8.63	1 288	0.718
3	0.9%	0.6%	1 794	13.44	1 676	0.935
4	1.5%	0	1 834	13.76	1 597	0.871
5	0	1.5%	1 834	13.66	-	a

①设计实验1和2的目的是___________。
②实验5中的a___________0.935(填“大于”“小于”或“等于”)。
③根据实验3～5，可得出的结论是___________。
④下列物质中最适宜作为NaClO溶液稳定剂的是___________(填字母)。
A． MgCl₂                  B． NaCl               C． Na₂S            D． CH₃COONa
资料：ⅰ.Mn²⁺在一定条件下被ClO^-氧化成MnO₂(棕黑色)、 (绿色)、 (紫色)。
ⅱ.浓碱条件下，可被OH^-还原为。
ⅲ.NaClO的氧化性随碱性增强而减弱。
实验记录如下：

序号	Cl2的吸收液	C中实验现象
		通入Cl2前	通入Cl2后
Ⅰ	10mL水+5滴0.1mol/L MnSO4溶液	得到无色溶液	产生棕黑色沉淀，且放置后不发生变化
Ⅱ	10mL5% NaOH溶液+5滴0.1mol/L MnSO4溶液	产生白色沉淀，在空气中缓慢变成棕黑色沉淀	棕黑色沉淀增多，放置后溶液变为紫色，仍有沉淀
Ⅲ	10mL40% NaOH溶液+5滴0.1mol/L MnSO4溶液	产生白色沉淀，在空气中缓慢变成棕黑色沉淀	棕黑色沉淀增多，放置后溶液变为紫色，仍有沉淀

(3)根据资料ⅱ，Ⅲ中应得到绿色溶液，实验中得到紫色溶液，分析现象与资料不符的原因。
原因一：可能是通入Cl₂导致溶液的碱性减弱。
原因二：可能是氧化剂过量，氧化剂将氧化为。
①离子方程式表示可能导致溶液碱性减弱的原因：_______________，但通过实验测定溶液的碱性变化很小。
②取Ⅲ中放置后的1 mL悬浊液，加入4 mL 40% NaOH溶液，溶液紫色迅速变为绿色，且绿色缓慢加深。溶液紫色变为绿色的离子方程式为___________，溶液绿色缓慢加深，原因是MnO₂被___________(填化学式)氧化，可证明Ⅲ的悬浊液中氧化剂过量。
③从反应速率的角度，分析实验Ⅲ未得到绿色溶液的可能原因：___________。

4 . 工业上可由菱锌矿(主要成分为ZnCO₃，还含有Ni、Cd、Fe、Mn等元素)制备ZnO。工艺如图所示：

已知：①“溶浸”后的溶液pH=1，所含金属离子主要有：Zn²⁺、Fe³⁺、Cd²⁺、Mn²⁺、Ni²⁺。
②弱酸性溶液中KMnO₄氧化Mn²⁺时，产物中含Mn元素物质只有MnO_2。
③氧化性强弱顺序：Ni²⁺>Cd²⁺>Zn²⁺。
④相关金属离子[c(Mⁿ⁺)=0.1 mol/L]形成氢氧化物沉淀的pH范围如下：

金属离子	Fe3+	Fe2+	Zn2+	Cd2+	Mn2+	Ni2+
开始沉淀的pH	1.5	6.3	6.0	7.4	8.1	6.9
沉淀完全的pH	2.8	8.3	8.0	9.4	10.1	8.9

回答下列问题：
(1)基态Zn原子的价电子排布式为___________，ZnO溶于氨水生成[Zn(NH₃)₄]²⁺，1 mol [Zn(NH₃)₄]²⁺共有___________mol的σ键。
(2)①“溶浸”过程中，为了提高浸出率，可采取的措施是___________。(写一条即可)
②“调pH”时，可替代ZnO的一种含锌化合物是___________。(用化学式表示)
③“调pH”时，若pH=5.5，此时溶液中Zn²⁺的最大浓度c=___________mol/L。
(3)写出“氧化除杂”时KMnO₄溶液与Mn²⁺反应的离子方程式___________。
(4)“还原除杂”除去的离子是___________，加入的还原剂是___________。
(5)“沉锌”时生成ZnCO₃·2Zn(OH)₂·2H₂O (碱式碳酸锌)沉淀，该沉淀“高温灼烧”后获得ZnO。氧化锌的一种晶体的晶胞是立方晶胞(如图1所示)，其中与锌原子距离最近的O原子数有___________个，请在图2中画出该晶胞沿z轴方向的平面投影图___________。

5 . 某研究性学习小组探究硫的化合物的制备和性质。
Ⅰ．制备二氧化硫
用70%的浓硫酸与固体反应制备气体。

(1)制备气体最合适的发生装置是___________(填写字母)。
Ⅱ．制备硫代硫酸钠
已知：硫代硫酸钠易与酸反应。
反应原理：
室温时，往、混合溶液中均匀通入气体，一段时间后，溶液中有大量黄色浑浊物出现，然后浑浊物开始由黄变浅，当混合溶液pH接近于7时，停止通入气体。
(2)制备反应分三步进行
反应i：；
反应ii：；
反应iii的化学方程式为___________。
(3)当pH值接近于7时，停止通入的原因是___________。
Ⅲ．探究浓度对反应速率的影响
相同温度下，按下表中的体积将溶液、溶液与蒸馏水温合，并采集反应后浑浊度传感器数据。

实验标号			V(蒸馏水)/mL
A	1.5	3.5	10
B	2.5	3.5	9
C	3.5	3.5	8
D	3.5	2.5	9
E	3.5	1.5	10

通过实验绘制出的浑浊度随时间变化关系如图所示：

(4)①实验___________(实验标号)探究H₂SO₄溶液浓度对反应速率的影响。
②请在图中画出实验对应的曲线___________。
Ⅳ．探究性质
资料：
(5)在酸性溶液中氧化I^-，反应为：___________。
向某浓度的过量酸性溶液(含淀粉)中通入一定量SO₂后，停止通气，刚开始时溶液无明显变化，t秒后溶液突然变蓝。
某实验小组提出假设：t秒前生成了，但继续与溶液中的反应，且该反应速率较快，故溶液没有立刻变蓝，是由于与反应SO₂+I₂+2H₂O=2I^—+SO+4H⁺
(6)为验证该实验小组的假设合理，设计下面实验：
操作：向变蓝色的溶液中___________；可观察到现象为：蓝色迅速消失，一段时间后再次变蓝。
应用：写出一个SO₂相关性质在日常生活生产中的用途___________。

6 . 某小组在实验室用NaClO溶液和NH₃反应制备肼(N₂H₄)，并进行相关性质探究实验。
Ⅰ．实验室制备N₂H₄

(1)装置中缺少的仪器名称是___________。
(2)装置长颈漏斗的作用___________。
(3)制备N₂H₄的离子方程式___________。
Ⅱ．测定产品中水合肼(N₂H₄·H₂O)的含量
(4)称取产品6.0g，加入适量NaHCO₃固体(调节溶液的pH保持在6.5左右)，加水配成250mL溶液，移取25.00mL置于锥形瓶中，并滴加2~3滴淀粉溶液，用0.3000mol/L的碘标准溶液滴定(已知：N₂H₄·H₂O+2I₂=N₂↑+4HI+H₂O)。
①滴定到达终点的现象是___________。
②重复上述滴定实验2~3次，测得消耗碘标准溶液的平均值为20.00mL，产品中水合肼的质量分数为___________。
Ⅲ．探究肼的化学性质。将制得的肼分离提纯后，进行如下实验。

【查阅资料】AgOH在溶液中不稳定，易分解生成黑色的Ag₂O，Ag₂O可溶于氨水。
【提出假设】黑色固体可能是Ag、Ag₂O中的一种或两种。
【实验验证】
(5)设计如下方案，进行实验。

操作	现象	结论
ⅰ．取少量黑色固体于试管中，加入足量①___________，振荡。	黑色固体部分溶解	黑色固体有Ag2O
ⅱ．取少量黑色固体于试管中，加入足量稀硝酸，振荡。	②___________	黑色固体是Ag和Ag2O

③综合上述实验，肼具有的性质是___________
(6)N₂H₄是一种二元弱碱，在水中的电离与NH₃相似，写出肼的第一步电离方程式___________。

7 . 锂离子电池广泛应用于便携式电动设备，某锂离子电池废料含Li、Fe、Co等金属及其氧化物，回收利用其废料的一种简化工艺流程如下：

已知：①Fe、Co是中等活泼金属，氧化性：；
②常温下，。
(1)写出铁的价层电子排布式___________。
(2)写出“酸浸”时金属Co与稀反应的化学方程式___________；“酸浸”后溶液中的金属阳离子主要有、___________。
(3)“沉铁”反应的离子方程式是___________，“沉钴”时溶液的作用是___________。
(4)已知是微溶于水的强电解质，其饱和水溶液的浓度与温度关系如图所示，在a点对应条件下进行“沉锂”，若“沉锂”后溶液为，求=___________(写出计算过程，保留两位有效数字)。

(5)“沉钴”产物可用于制备CoO，CoO的晶胞结构如图所示，与距离最近且相等的有___________个；设与的最近的核间距为r nm，CoO晶体的密度为___________(列出计算式，为阿伏加德罗常数的值)；该晶胞若沿体对角线投影，则的投影图为___________(填字母选项)。

8 . 某小组在做铜与浓硫酸(装置如下图)的反应实验时，发现有如下的反应现象：

序号	操作	现象
①	加热	铜丝表面变黑
②	继续加热	有大量气泡产生，溶液变为墨绿色浊液，试管底部开始有灰白色沉淀生成。品红溶液褪色。
③	再加热	试管中出现“白雾”，浊液逐渐变为澄清，溶液颜色慢慢变为浅蓝色，试管底部灰白色沉淀增多
④	冷却，将灰白色固体倒入水中	形成蓝色溶液

【查阅资料】聚氯乙烯受热分解产生氯化氢，呈黄色，呈蓝色，两者混合则成绿色，铜的化合物中、、都为黑色，其中溶于盐酸；、不溶于稀盐酸，但溶于浓盐酸。
(1)铜丝与浓硫酸反应的化学方程式为___________。
(2)试管中品红溶液褪色，体现的___________性，浸溶液的棉团作用是___________。
(3)甲组同学对实验中形成的墨绿色溶液进行探究，特进行下列实验：

	操作	现象
Ⅰ组	直接取其铜丝(表面有聚氯乙烯薄膜)做实验	溶液变成墨绿色
Ⅱ组	实验前，先将铜丝进行灼烧处理	溶液变蓝

请解释形成墨绿色的原因：___________。
(4)乙组同学对白雾的成分经检验为，请设计实验证明该白雾为硫酸：___________。
(5)丙组同学进一步对灰白色沉淀通过加水溶解、过滤，最后沉淀为黑色，取其黑色沉淀，进行成分探究：滴加适量稀盐酸，则发现黑色沉淀几乎不溶解，溶液也不变蓝，则说明黑色沉淀中不含有___________。滴加适量浓盐酸，振荡，加热，观察到黑色沉淀几乎完全溶解，生成呈略黄色的。写出与浓盐酸反应的离子方程式：___________。
(6)某工厂将热空气通入稀硫酸中来溶解废铜屑制备，消耗含铜元素80%的废铜屑240kg固体时，得到500kg产品，产率为___________(结果保留两位小数)。

9 . 工业上，处理低品位黄铜矿[二硫化亚铁铜()]常采用生物堆浸法。堆浸所得的溶液可用于制备绿矾()和胆矾()。相关流程如下图。

已知：①生物堆浸使用的氧化亚铁硫杆菌(T。f细菌)在1.0～6.0范围内可保持活性。
②金属离子沉淀的pH如下表。

	Fe3+	Cu2+	Fe2+
开始沉淀时的pH	1.5	4.2	6.3
完全沉淀时的pH	2.8	6.7	8.3

(1)Cu²⁺价电子轨道表示式为___________，生物堆浸前，需先将矿石进行研磨，目的是___________。
(2)生物堆浸过程的反应在T。f细菌的作用下进行，主要包括两个阶段，第一阶段的反应为：。第二阶段反应为继续被氧化转变成，反应的离子方程式为___________。
(3)结合已知推断：生物堆浸过程中，应控制溶液的在___________范围内。
(4)过程Ⅰ中，加入固体还原堆浸液中的，得到溶液X。为判断堆浸液中是否被还原完全，可取少量溶液X，向其中加入___________，说明Fe³⁺已被完全还原。
(5)过程Ⅱ中，用和稀硫酸处理后，完全溶解，用离子方程式表示的作用是___________。
(6)绿矾的纯度可通过滴定法测定。取绿矾晶体，加适量稀硫酸溶解。用物质的量浓度为cmol/L的溶液滴定，滴定终点的判定方法是___________。至恰好完全反应时，消耗溶液的体积为。绿矾晶体质量分数的计算式为___________。

10 . 含氮物质是一类常见物质，在人们的生产、生活活动中有重要作用。
(1)实验室中，采用一定浓度的NaNO₂溶液和NH₄Cl溶液作为反应物，通过加热制备少量N₂。

①该反应的化学方程式是_______，收集N₂的方法是_______(填标号)。
②实验小组同学设计以下实验探究上述反应的速率与c(NaNO₂)的关系

实验编号	溶液体积/mL				收集1.0mLN2所用时间/s
	NaNO2溶液	NH4Cl溶液	醋酸	水
1	4.0	4.0	4.0	8.0	334
2	V1	4.0	4.0	V3	150
3	8.0	4.0	4.0	4.0	83
4	12.0	4.0	4.0	0.0	38

③V₁=_______，V₃=_______。
④已知该反应的速率方程为，k为反应速率常数。根据上述实验数据，m=_______(填整数)。
(2)“侯氏制碱法”是中国人的骄傲，上述实验中需用到的NH₄Cl是“侯氏制碱法”的副产物。实验小组模拟“侯氏制碱法”的原理，在实验室中制备少量NaHCO₃，使用的装置如下图：

装置接口正确的连接顺序为a→_______←d(填接口序号)；由该装置可知，该实验中制备NH₃需用到的试剂是_______(填化学式)。
(3)实验小组在实验中，将1.0mol·L^-1NaNO₂溶液滴入pH=0.5的1.0mol·L^-1FeSO₄溶液中，观察到溶液为棕色，而不是预期的黄色。于是他们进行以下实验探究。
①查阅资料常温下，[Fe(NO)]²⁺在溶液中能稳定存在，溶液为棕色，受热分解释放出NO。
②提出猜想溶液的棕色来源于[Fe(NO)]²⁺，且[Fe(NO)]²⁺的颜色掩盖了Fe³⁺的黄色。
③设计实验、验证猜想

实验编号	5	6
操作方法	取上述滴有NaNO2溶液的棕色混合液，向其中滴加稀KSCN溶液	取上述棕色混合液，按下图所示加热

④实验现象及分析
i．实验5溶液变红色，说明溶液中存在Fe³⁺，Fe³⁺的来源是_______(写出离子方程式)；
ii．实验6观察到_______(填实验现象)，证明溶液呈棕色是因为存在[Fe(NO)]²⁺，且其颜色掩盖了Fe³⁺的黄色。