1 . 高纯硫酸锰作为合成镍钴锰三元正极材料的原料，工业上可由天然二氧化锰粉与硫化锰矿（还含Fe、Al、Mg、Zn、Ni、Si等元素）制备，工艺如下图所示。回答下列问题：

   

相关金属离子[c₀(Mn+)=0.1 mol·L⁻¹]形成氢氧化物沉淀的pH范围如下：

金属离子	Mn2+	Fe2+	Fe3+	Al3+	Mg2+	Zn2+	Ni2+
开始沉淀的pH	8.1	6.3	1.5	3.4	8.9	6.2	6.9
沉淀完全的pH	10.1	8.3	2.8	4.7	10.9	8.2	8.9

（1）“滤渣1”含有S和__________________________；写出“溶浸”中二氧化锰与硫化锰反应的化学方程式____________________________________________________。
（2）“氧化”中添加适量的MnO₂的作用是将________________________。
（3）“调pH”除铁和铝，溶液的pH范围应调节为_______~6之间。
（4）“除杂1”的目的是除去Zn²⁺和Ni²⁺，“滤渣3”的主要成分是______________。
（5）“除杂2”的目的是生成MgF₂沉淀除去Mg²⁺。若溶液酸度过高，Mg²⁺沉淀不完全，原因是_____________________________________________________________________。
（6）写出“沉锰”的离子方程式___________________________________________________。
（7）层状镍钴锰三元材料可作为锂离子电池正极材料，其化学式为LiNi_xCo_yMn_zO₂，其中Ni、Co、Mn的化合价分别为+2、+3、+4。当x=y=时，z=___________。

2 . 为减少大气污染，科学家采取多种措施处理工业废气中排放的氮氧化物(NO_x)、SO₂等。回答下列问题：
(1)某脱硝反应机理如图所示，Cu⁺的作用为____，C₂H₄参与的反应方程式为____。

(2)选择性催化还原技术(SCR)是目前较为成熟的烟气脱硝技术，其反应原理主要为：4NH₃(g)+4NO(g)+O₂(g)4N₂(g)+6H₂O(g) △H=-1627kJ·mol^-1。
①若有3molNO参与反应，则被NO氧化的NH₃的物质的量为____。
②催化还原时应控制反应温度在315～400℃之间，反应温度不宜过高的原因是____。
③350℃时NO的百分含量与氨氮比的关系如图所示，若只改变氨气的投放量，当>1.0时，烟气中NO含量反而增大，主要原因是____(用化学方程式表示)。

(3)烟气脱硫、脱硝一体化技术是大气污染防治研究的热点，ClO₂在酸性条件下稳定，是性能优良的脱硫脱硝试剂。
①ClO也是性能优良的脱硫脱硝试剂，ClO₂与NaOH溶液反应生成NaClO₃和NaClO₂，反应的离子方程式为____。
②某研究小组用ClO₂进行单独脱除SO₂实验时，测得SO₂的脱除率随溶液pH变化如图所示。

当3<pH<7时，随pH的增大，SO₂脱除率逐渐降低，其原因是：____；在pH约7.8之后，随pH的增大，SO₂脱除率又开始升高，其原因是____。

3 . 某课外活动小组为了探究外界条件对化学平衡的影响，做了如下实验：
(1)已知颜色深浅(I)与有色物质浓度(c)和观察深度(L)的乘积成正比：(式中k为常数)。在a、b两支容积均为30mL的针筒中分别抽入气体，将针筒前端封闭。
   
①将a针筒活塞迅速推至5mL处，从视线1处观察到的现象是___________；
②将b针筒活塞迅速拉至20mL处，从视线2处观察到的现象是___________。
(2)探究浓度对平衡的影响。将溶液(接近无色)和溶液等体积混合，将得到的红色溶液分为两等份。甲、乙两同学分别取一份向其中加入少量KCl(s)。
①甲同学根据中学所掌握知识预测红色应该___________(填“变深”“变浅”或“不变”)。
②乙同学查阅资料得知该反应为配位反应，且学习到更多配离子，如冰晶石中、银氨溶液中、、等。因此预测红色应该___________(填“变深”“变浅”或“不变”)，理由：___________。

4 . 工业上采用高浓度含砷废水制取，工艺流程如下：

已知含砷废水中砷元素以＋3价的形式存在。不同pH时，三价砷的物种分布如下图所示：

(1)第一步电离方程式的电离常数为，则___________(已知)
(2)“调pH”时，控制溶液的pH=6，“沉砷”时会生成沉淀。写出“沉砷”时反应的离子方程式：___________
(3)“沉砷”时会发生副反应：，从而降低砷元素的沉淀率。为减少副反应的发生，采取的方法是加入的同时加入少量，生成的沉淀中会混有FeS。加入少量能抑制副反应的原因是(用平衡移动原理解释)___________
(4)“焙烧”含少量FeS的可以得到和的混合物。是一种酸性氧化物，选择合适的溶液X，将砷元素转化为从混合物中浸出。写出“浸出”反应的离子方程式：___
(5)保持溶液X的浓度不变，为了提高焙烧后固体中砷元素的浸出速率，可以采取的方法有(填两条)：
①________
②________

5 . 二甲酸（）是一种性能优良的汽车燃料，工业上可利用CO和来合成二甲醚，发生的反应为：
Ⅰ．
Ⅱ．回答下列问题：
(1)由CO和直接合成的热化学反应方程式为______。
(2)T℃下，向体积为2L的恒容密闭容器中充入2mol发生反应Ⅱ。20min时反应达平衡，测得体系中的体积分数为25%。
①0~20min内，用表示的平均反应速率______；若其他条件不变，向该平衡体系中再充入1mol和1mol，则平衡向______（填“正”或“逆”）反应方向移动。
②实验测得该反应：，，、为速率常数。若改变温度为T′℃，测得平衡时，则T′______T（填“大于”或“小于”）。
(3)不同压强和温度下，将2.0molCO（g）和4.0mol充入容积为2L的恒温密闭容器中，平衡时体系中二甲醚的物质的量分数变化情况如图所示，则的平衡转化率最大时应选择的条件是______（填标号）。

A．、

B．、

C．、

D．、

6 . 抗击“疫情”期间，过氧乙酸是常用的消毒剂之一，实验室拟合成过氧乙酸并测定其含量。
(1)浓缩H₂O₂
在图示装置(加热装置已省略)中，由分液漏斗向冷凝管1中滴加30%H₂O₂溶液，最终得到质量分数约68%的H₂O₂溶液。

①冷凝管1、冷凝管2中进水接口依次为、___________(填字母)。
②加热温度不宜超过60℃的原因是___________。
(2)合成过氧乙酸
向带有搅拌装置及温度计的500mL三口烧瓶中先加入16g冰醋酸，在搅拌下滴加90g68%H₂O₂溶液，最后加入4.1mL浓硫酸，搅拌5h，静置20h。(已知CH₃COOH+H₂O₂=+H₂O)
①用浓缩的68%H₂O₂溶液代替常见的30%H₂O₂溶液的目的是___________。
②充分搅拌的目的是___________。
(3)过氧乙酸含量的测定
步骤a：称取5.0g过氧乙酸试样(液体)，配制成100mL溶液A。
步骤b：在碘量瓶中加入5.0mL溶液、3滴溶液、5.0mL溶液A，摇匀，用0.01mol/L的溶液滴定至溶液呈微红色。
步骤c：向滴定后的溶液中再加1.0gKI()，摇匀，置于暗处5min，用蒸馏水冲洗瓶盖及四周，加钼酸铵催化剂20mL，摇匀，用淀粉溶液作指示剂，用0.05mol/L的标准溶液滴定至蓝色刚好褪去()。重复步骤b，步骤c三次，测得平均消耗标准溶液的体积为20.00mL。
①步骤a中配制溶液A时，需要用到的玻璃仪器除烧杯、胶头滴管、玻璃棒和量筒外，还需要______。
②设计步骤b的目的是___________。
③过氧乙酸的质量分数为___________%。

7 . 硫酰氯（SO₂Cl₂）可用于有机合成和药物制造等。实验室利用SO₂和Cl₂在活性炭作用下制取SO₂Cl₂[SO₂(g)+Cl₂(g)SO₂Cl₂(l) ΔH=-97.3kJ/mol]，装置如图所示（部分装置省略）。已知SO₂Cl₂的熔点为－54.1℃，沸点为69.1℃，有强腐蚀性，不宜接触碱、醇、纤维素等许多无机物和有机物，遇水能发生剧烈反应并产生白雾。回答下列问题：

I．SO₂Cl₂的制备
（1）水应从___（选填“a”或“b”）口进入。
（2）制取SO₂的最佳组合是___（填标号）。
①Fe+18.4mol/LH₂SO₄
②Na₂SO₃+70%H₂SO₄
③Na₂SO₃+3mo/LHNO₃
（3）乙装置中盛放的试剂是___。
（4）制备过程中需要将装置甲置于冰水浴中，原因是___。
（5）反应结束后，分离甲中混合物的最佳实验操作是___。
II．测定产品中SO₂Cl₂的含量，实验步骤如下：
①取1.5g产品加入足量Ba(OH)₂溶液，充分振荡、过滤、洗涤，将所得溶液均放入锥形瓶中；
②向锥形瓶中加入硝酸酸化，再加入0.2000mol·L^－1的AgNO₃溶液l00.00mL；
③向其中加入2mL硝基苯，用力摇动，使沉淀表面被有机物覆盖；
④加入NH₄Fe(SO₄)₂指示剂，用0.1000mol·L^-1NH₄SCN溶液滴定过量Ag⁺，终点所用体积为10.00mL。
已知：K_sp(AgCl)=3.2×10^-10 K_sp(AgSCN)=2×10^-12
（6）滴定终点的现象为___。
（7）产品中SO₂Cl₂的质量分数为___%，若步骤③不加入硝基苯则所测SO₂Cl₂含量将___（填“偏高”、“偏低”或“无影响”）。

8 . 三氧化二钴(Co₂O₃)常作氧化剂、催化剂，一般用于玻璃、陶瓷制品的上彩。以某含钴矿石(主要成分为CoCO₃，含有少量FeO、MgO和NiO)为原料制备Co₂O₃的流程如图所示：

相关金属离子［c(Mⁿ⁺)=0.1mol·L^-1］形成氢氧化物沉淀的pH范围如表：

金属离子	Fe3+	Fe2+	Mg2+	Co2+	Ni2+
开始沉淀的pH	1.5	6.3	9.3	6.8	6.4
沉淀完全的pH	2.8	8.3	10.8	9.0	9.2

回答下列问题：
(1)含钴矿石预先粉碎的目的是____。
(2)写出“溶浸”后某离子被氧化的离子方程式____。
(3)滤渣1的主要成分为____(写化学式)，该步骤中应调节pH的范围为：____。
(4)沉淀除杂步骤中加入过量的NaF溶液使Mg²⁺(浓度为1.0×10^-3mol·L^-1)生成沉淀除去，当溶液中c(F^-)=2.0×10^-3mol·L^-1时，溶液中c(Mg²⁺)=____mol·L^-1[K_sp(MgF₂)=9×10^-11]。
(5)加入萃取剂萃取分离Ni²⁺和Co²⁺，原理为Ni²⁺(水相)+2RH(有机相)R(有机相)+2H⁺(水相)。萃取剂与溶液的体积比(V₀/V_A)对溶液中Ni²⁺和Co²⁺的萃取率影响如图所示，V₀/V_A的最佳取值为____。在____(填“强碱性”“强酸性”或“中性”)介质中“反萃取”能使有机相中Ni²⁺生而循环利用。

(6)沉钴过程中生成CoCO₃，则该过程发生反应的离子方程式为____。

9 . 利用含钴废料(主要成分为、、、以及、等)制备碳酸钴和硫酸镍晶体的一种工艺流程如图所示：

已知：；。
请回答下列问题：
(1)“碱浸”时所得滤液中溶质的主要成分为和___________。“酸浸”时发生反应的总离子方程式为___________。
(2)“萃取”时萃取的反应原理如下：(有机层)，若萃取剂的量一定时，___________(填“一次萃取”或“少量多次萃取”)的萃取效率更高。若“酸浸”后浸出液的，，萃取完成后水相中为，则钴的萃取率为___________(结果保留一位小数，溶液体积变化忽略不计)。
(3)“沉锰”时，转化为，则“沉锰”时发生反应的离子方程式为___________。
(4)可以通过电解溶液获得单质和较浓的盐酸，其工作原理如图所示，其中膜a和膜b中，属于阳离子交换膜的是___________。若Ⅱ室溶液中溶质的质量增加了，则理论上获得的单质的质量为___________。

10 . 反应3Fe(s)+4H₂O(g)Fe₃O₄(s)+4H₂(g)；△H＞0，在一容积可变的密闭容器中进行，试回答：
(1)增加Fe的量，其正反应速率_______(填“增大”“不变”或“减小”，下同)，平衡_______移动(填“不”“向正反应方向”或“向逆反应方向”，下同)。
(2)将容器的体积缩小一半，其正反应速率_______，平衡_______移动。
(3)升高温度，其正反应速率_______，平衡_______移动。
(4)保持体积不变，充入水蒸气，其正反应速率_______，平衡_______移动。
(5)若要加快该反应的反应速率，可采取的措施有_______、_______。