2．工业上可用如图装置测定黄铁矿（主要成分为FeS₂）中硫的质量分数（忽略SO₂、H₂SO₃与氧气的反应）

实验的正确操作步骤如下：
A．连接好装置，并检查装置的气密性
B．称取研细的黄铁矿样品
C．将2.0g样品小心地放入硬质玻璃管中
D．以1L/min的速率鼓入空气
E．将硬质玻璃管中的黄硫铁矿样品加热到800℃～850℃
F．用200mL的饱和碘水吸收SO₂，发生的反应是：I₂+SO₂+2H₂O═2HI+H₂SO₄
G．吸收液用CCl₄萃取
H．取20.00mL吸收液，用标准0.2000mol•L^-1的NaOH溶液滴定．
试回答：
（1）写出装置③中发生反应的化学方程式4FeS₂+11O₂$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$2Fe₂O₃+8SO₂．
（2）步骤G中所用主要仪器是分液漏斗，应取上（填“上”或“下”）层溶液进行后续实验．
（3）装置①的作用是除去空气中的还原性气体，提高实验的准确率．
（4）步骤H中滴定时应选用酚酞作指示剂，可以根据滴入最后一滴NaOH溶液后，溶液变为浅红色，并在半分钟内不褪色现象来判断滴定已经达到终点．
（5）假定黄硫铁矿中的硫在操作E中已全部转化为SO₂，并且被饱和碘水完全吸收．滴定得到的数据如表所示：

滴定次数	待测液体的体积/mL	标准碱溶液的体积/mL
		滴定前	滴定后
第一次	20.00mL	0.00	20.98
第二次	20.00mL	0.22	20.20
第三次	20.00mL	0.36	20.38

则硫铁矿样品中硫元素的质量分数为16.0%（保留小数点后1位）
（6）也有人提出用“沉淀质量法”测定黄铁矿中含硫质量分数，若用这种方法测定，最好是在装置⑤所得吸收液中加入下列哪种试剂D．
A．硝酸银溶液    B．氯化钙溶液     C．澄清石灰水      D．氯化钡溶液．

1．CaC₂晶体的晶胞结构与NaCl晶体的相似（如图所示），但CaC₂晶体中含有的中哑铃形C₂^2-的存在，使晶胞沿一个方向拉长．1个Ca²⁺周围距离最近且等距离的C₂^2-数目为4．

20．开发新型储氢材料是氢能利用的重要研究方向．
（1）Ti（BH₄）₃是一种储氢材料，可由TiCl₄和LiBH₄反应制得．
①Ti的基态原子外围电子排布式为3d²4s²．
②LiBH₄由Li⁺和BH₄^-构成，BH4^-的空间构型是正四面体，BH₄^-中B原子的杂化类型为sp³，LiBH₄中不存在的作用力有c （填代号）．
a．离子键    b．共价键    c．金属键    d．配位键
③Li、B、H元素的电负性由大到小排列顺序为H＞B＞Li．
（2）MgH₂也是一种储氢材料，其晶胞结构如图所示．已知该晶胞的体积为V cm³，则该晶体的密度为$\frac{52}{V×{N}_{A}}$g•cm^-3[用V、N_A表示（N_A为阿伏加德罗常数的值）]．MgH₂要密封保存，遇水会缓慢反应，反应的化学方程式为MgH₂+2H₂O=Mg（OH）₂+2H₂↑．
（3）一种具有储氢功能的铜合金晶体具有立方最密堆积的结构，晶胞中Cu原子处于面心，Au原子处于顶点位置，氢原子可进入到由Cu原子与Au原子构成的四面体空隙中．若将Cu原子与Au原子等同看待，该晶体储氢后的晶胞结构与CaF₂的结构相似，该晶体储氢后的化学式为Cu₃ AuH₈．

19．前四周期元素A、B、C、D、E、F，原子序数依次递增．已知：A、B、D、C的价电子数依次增多，其中C元素的原子半径最小；A有两个单电子，E的未成对电子数是前四周期中最多的，且其外围电子数与D相同，F的最外层电子数为2，内层全部排满．
请用对应的元素符号回答下面的问题：
（1）写出E的价电子排布式：3d⁵4s¹．
（2）在A形成的化合物中，A采取sp²杂化，且分子量最小的化合物为（写化学式）C₂H₄，键角约为120°．
（3）下列物质的性质与氢键有关的是A
A．可燃冰的形成            B．A的氢化物的沸点  C．B的氢化物的热稳定性
（4）E³⁺可以与AB^-形成配离子，其中E³⁺以d²sp³方式杂化，杂化轨道全部用来与AB^-形成配位键，则E³⁺的配位数为6，1mol该配离子中含有12molσ 键．
（5）在C和D形成的化合物中，中心原子没有孤电子对的分子的空间构型为正八面体．
（6）根据图片1、2说明为什么同周期过渡金属第一电离能变化没有主族元素变化明显同周期过渡金属从左到右原子半径变化缓慢，原子核对外层电子的吸引力变化不大，所以第一电离能没有主族元素变化明显．
（7）F与D形成的化合物晶胞如图3，F的配位数为4，晶体密度为ag/cm³，N_A为阿伏伽德罗常数，
则晶胞边长为$\root{3}{\frac{388}{a•{N}_{A}}}$×10¹⁰pm．

18．物质结构与性质包括原子、分子和晶体结构与性质三大内容．请回答下列问题：
（1）写出基态Fe原子的电子排布图；第ⅦA族元素原子外围电子排布通式为ns²np⁵．
（2）在Al、N、O三种元素中，第一电离能由大到小的排序是N＞O＞Al；原子半径最大的元素和离子半径最大的元素所组成的物质是AlN（填化学式）．
（3）已知几种元素的电负性如下表：

H	B	C	N	O	F
2.18	2.04	2.55	3.04	3.44	3.98
		Si	P	S	Cl
		1.90	2.19	2.58	3.16

①在上表所列的元素中，在氢化物中H元素化合价显负价的是SiH₄、B₂H₆（填简单氢化物的分子式）．
②B₃N₃H₆与苯互为等电子体，其结构式为，能发生加成反应、取代反应（填有机反应类型）．
③NF₃在微电子工业中可作为一种优良的等离子蚀刻气体，其结构与NH₃相似，但熔沸点比NH₃低很多，其原因是氨分子间能形成氢键，且极性比NF₃强，而NF₃分子间不能形成氢键．

	氨	三氟化氮
VSEPR模  型
熔点/℃	-77.7	-206.8
沸点/℃	-33.5	-129.0

④金刚砂（SiC）硬度仅次于金刚石，可用作砂纸、砂轮的磨料，其晶胞（立方体）如图：则硅原子的杂化类型为sp³，其密度为$\frac{160}{{N}_{A}•{a}^{3}}$g/cm³（以含a的代数式表示）．

17．由两种常见元素组成的化合物X，广泛用于机械制造、石油化工、汽车尾气处理等领域．测定化合物X组成的实验如下：

（1）X的化学式Fe₃C．
（2）溶液C和H₂O₂反应的离子方程式2Fe²⁺+H₂O₂+2H⁺=2Fe³⁺+2H₂O．
（3）CH₄、H₂和单质B的氧化物在一定条件下反应可制备X，同时生成另一种氧化物，写出该反应的化学方程式2CH₄+5H₂+3Fe₂O₃=2Fe₃C+9H₂O．
（4）有人推测X能与单质B的氧化物反应生成单质B，从氧化还原反应的角度举例说明该反应的合理性Fe₃C中碳元素化合价升高做还原剂，铁的氧化物中铁元素化合价降低做氧化剂，如Fe₃C+Fe₂O₃=5Fe+3CO．
（5）向血红色溶液D中加入下列物质，血红色褪去的是AD．
   A．Fe     B．CuCl₂     C．H₂SO₄      D．KMnO₄．

16．K₃[Fe（C₂O₄）₃]•3H₂O（三草酸含铁酸钾晶体）是制备负载型活性铁催化剂的主要原料．它为翠绿色晶体，溶于水．难溶于乙醇，110℃下失去结晶水，230℃分解，可以铁屑为原料制备，相关反应的化学方程式为：
Fe（s）+H₂SO₄═FeSO₄+H₂↑
FeSO₄+H₂C₂O₄+2H₂O═FeC₂O₄•2H₂O↓+H₂SO₄
2FeC₂O₄•2H₂O+H₂O₂+H₂C₂O₄+3K₂C₂O₄═2K₃[Fe（C₂O₄）₃]+6H₂O
制备流程如下：

（1）步骤①加入稀H₂SO₄要过量，其目的是使铁屑充分利用，同时制得的FeSO₄溶液呈酸性，防止Fe²⁺的水解．
（2）步骤③操作为：在沉淀中加入饱和K₂C₂O₄溶液，并用40℃左右水浴加热，在向其中慢慢滴加足量的30%H₂O₂溶液，此过程中需保持40℃左右，可能的原因是温度太高双氧水容易分解，温度太低反应速率太慢等．
（3）步骤④煮沸的目的是除去过量的双氧水．
（4）步骤⑤操作包括冷却结晶、过滤、洗涤、干燥．
（5）步骤⑤操作中所用洗涤剂最合适的是C（填选项字母）．
A．草酸钠溶液 B．蒸馏水 C．乙醇 D．KCl溶液
（6）为测定产品的纯度，用酸性KMnO₄标准溶液进行滴定，反应如下：
2MnO₄^-+5C₂O₄+16H⁺═2Mn²⁺+10CO₂↑+8H₂O
称取5.00g产品溶于水，配制成100mL溶液，取出20mL于锥形瓶中，用0.1000mol•L^-1酸性KMnO₄标准溶液滴定，滴定终点时，消耗标KMnO₄准溶液24.00mL．
①滴定过程中发现，开始滴入一滴KMnO₄标准溶液，紫红色褪去很慢，滴入一定量后紫红色很快褪去，其原因是生成的Mn²⁺起催化作用．
②计算得产品中K₃[Fe（C₂O₄）₃]•3H₂O（M=491.0g•mol^-1）的百分含量为98.20%（假设产品中的杂质不与KMnO₄反应）
③下列操作会引起滴定结果偏高的是AD．
A．滴定管用蒸馏水洗涤后，即装入标准溶液
B．滴定前尖嘴部分无气泡，滴定后有气泡
C．摇动锥形瓶过程中有液体溅出
D．接近终点时，用蒸馏水冲洗瓶壁和滴定管尖端悬挂的液滴．

15．亚氯酸钠（NaClO₂）是一种强氧化性漂白剂，在碱性环境中稳定存在．NaClO₂ 饱和溶液在低于38℃时析出的晶体是NaClO₂•3H₂O，高于38℃时析出晶体是NaCl0₂，高于60℃时NaCl0₂分解成NaClO₃和NaCl．工业生产NaClO₂的主要流程如下：

请回答下列问题：
（1）在无隔膜电解槽中电解饱和NaCI溶液生产氯酸钠时，阴极产物是H₂和NaOH．
（2）装置I中反应时须使NaClO₃稍微过量，目的是防止生成的ClO₂气体中混有SO₂杂质，引起产品不纯．
（3）装置Ⅱ中发生反应的离子方程式为2ClO₂+H₂O₂+2OH^-=2ClO₂^-+O₂↑+2H₂O．该反应须保证溶液的碱性在一定pH范围内，下列可精确检测反应过程中溶液酸碱性，且对NaCl0₂的纯度和产率不会造成影响的是c．
a．酚酞试液       b．pH试纸      c．pH计
（4）装置Ⅰ中生成物A的化学式是Na₂SO₄，为降低生产成本，实现物质的再利用，用装置Ⅲ电解A的饱和溶液，部分产物可作为装置Ⅰ和装置Ⅱ的反应物，其中可为装置Ⅱ提供的物质为C（选填“B”、“C”）．
（5）从装置Ⅱ反应后的溶液获得NaCl0₂晶体的操作步骤为：①减压，55℃蒸发结晶；②趁热过滤；③用38-
60℃的温水洗涤；④低于60℃干燥，得到产品，采取“减压蒸发”而不用“常压蒸发”的原因是常压蒸发温度过高，NaClO₂容易分解．
（6）某学习小组用碘最法测定产品中NaCl0₂的含量，实验如下：
a．准确称取所得NaCl0₂样品1.0g于烧杯中，加入适量蒸馏水和过量的碘化钾晶体，再滴入适量的稀硫酸，充分反应，将所得混合液配成250mL待测溶液．（己知：ClO₂^-+4I^-+4H⁺=2H₂0+2I₂+Cl^-）
b．移取25.00mL待测溶液于锥形瓶中，加几滴淀粉溶液，用0.2000mol•L^-1 Na₂S₂0₃标准液滴定至终点．重复滴定2次．（已知：I₂+2S₂O₃^2-=2I^-+S₄O₆^2-）
①达到滴定终点时的现象为滴入最后一滴标准溶液，溶液由蓝色变化为无色且半分钟不变化．某次滴定达到终点时滴定管液面刻度如图，读数为22.40．
②若3次滴定平均消耗Na₂S₂0₃溶液的体积为20.00mL，则样品中NaCl0₂的质量分数为90.5%．

14．金属钛（Ti）性能优越，被称为“亲生物金属”．工业上以钛铁矿（主要成分FeTiO₃，含FeO、Al₂O₃、SiO₂等杂质）为主要原料冶炼金属钛，其生产的工艺流程图如下：
已知：①2H₂SO₄（浓）+FeTiO₃=TiOSO₄+FeSO₄ +2H₂O
②TiO²⁺易水解，只能存在于强酸性溶液中．
（1）步骤①中发生反应的离子方程式：Al₂O₃+2OH^-=2AlO₂^-+H₂O，SiO₂+2OH^-=SiO₃^2-+H₂O．
（2）25℃时，难溶电解质形成沉淀与pH关系如下表

PH	Fe（OH）3	Fe（OH）2	Mg（OH）2	TiO（OH）2
开始沉淀	1.1	4.5	7	1
完全沉淀	2.8	6.4	9.2	2.7

TiO（OH）₂溶度积K_sp=1×10^-29
a．步骤①加入铁屑原因是将Fe³⁺转化为Fe²⁺，防止Fe³⁺与TiO²⁺同时生成沉淀．
b．向溶液Ⅱ中加入Na₂CO₃粉末的作用是调节PH，生成TiO（OH）₂溶液．溶液Ⅱ中大量含有的阳离子有TiO²⁺、Fe²⁺、H⁺．
（3）TiCl₄→Ti反应后得到Mg、MgCl₂、Ti的混合物，可采用真空蒸馏的方法分离得到Ti．
①写出由TiO₂制取TiCl₄的化学方程式TiO₂+2Cl₂+2C$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$TiCl₄+2CO．
②依据下表信息，需加热的温度略高于1412℃即可．

	TiCl4	Mg	MgCl2	Ti
熔点/	-25.0	648.8	714	1667
沸点/	136.4	1090	1412	3287

（4）为了测定绿矾（FeSO₄•7H₂O）的含量，称取2.850g绿矾样品配置成250mL溶液，取25.00mL用0.01mol/L酸性KMnO₄溶液进行滴定（5Fe²⁺+MnO₄^-+8H⁺=5Fe³⁺+Mn²⁺+4H₂O）．消耗KMnO₄溶液的体积为20.00mL计算上述样品中FeSO₄•7H₂O的质量分数为97.5%．

13．硝酸铵可用作化肥、军用炸药、杀虫剂、冷冻剂等，工业制取硝酸铵的工艺流程如图1：
（1）合成氨气的工业设备名称是合成塔，设备中设置热交换器的目的是充分利用热能，节约能源，合成氨的原料气必须脱硫，目的是防止催化剂中毒．
（2）吸收塔中反应的化学方程式为2NO+O₂=2NO₂、3NO₂+H₂O=2HNO₃+NO（或4NO₂+O₂+2H₂O=4HNO₃），从生产流程看，吸收塔中需要补充空气，其原因是可使NO循环利用，提高原料利用率．
（3）生产硝酸的过程中常会产生氨的氧化物，可用如下三种方法处理：
方法一：碱性溶液吸收法：
NO+NO₂+2NaOH=2NaNO₂+H₂O；2NO₂+Na₂CO₃=NaNO₂+NaNO₃+CO₂；
方法二：NH₃还原法：
8NH₃（g）+6NO₂（g）=7N₂（g）+12H₂O（g）△H=-2635kJ•mol^-1（NO也有类似的反应）
方法三：甲烷吸收法：
CH₄（g）+2NO₂（g）=CO₂（g）+N₂（g）+2H₂O（g）△H=+867kJ•mol^-1（NO也有类似的反应）．
上述三种方法中，方法一最大的缺点是单独的NO不能被吸收．
方法三和方法二相比，方法三的主要缺点是耗能较高．
（4）工业上也可以通过电解NO制备NH₄NO₃，其工作原理如图2所示．
①图中通入NH₃的目的是使电解产物全部转化为NH₄NO₃．
②若维持电流强度为3A，电解2小时，理论上可制得NH₄NO₃的最大质量为6.0g（已知1mole^-带96500C电量）．
（5）某化肥厂用NH₃制备NH₄NO₃．已知：NH₃制NO的产率是94%，NO制HNO₃的产率是89%，则制HNO₃所用NH₃的质量占总耗NH₃质量（不考虑其他损耗）的百分比为54.4%．