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(14 分) 一氧化碳被廣泛應用于冶金工業(yè)和電子工業(yè)。
⑴高爐煉鐵是最為普遍的煉鐵方法，相關(guān)反應的熱化學方程式如下：
4CO(g)＋Fe₃O₄(s)＝4CO₂(g)＋3Fe(s)   △H="a" kJ·mol^－1
CO(g)＋3Fe₂O₃(s)＝CO₂(g)＋2Fe₃O₄(s)   △H="b" kJ·mol^－1
反應3CO(g)＋Fe₂O₃(s)＝3CO₂(g)＋2Fe(s)的△H=     kJ·mol^－1(用含a、b 的代數(shù)式表示)。
⑵電子工業(yè)中使用的一氧化碳常以甲醇為原料通過脫氫、分解兩步反應得到。
第一步：2CH₃OH(g)HCOOCH₃(g)+2H₂(g)  △H>0
第二步：HCOOCH₃(g)CH₃OH(g) +CO(g)    △H>0
①第一步反應的機理可以用下圖表示：

圖中中間產(chǎn)物X的結(jié)構(gòu)簡式為     。
②在工業(yè)生產(chǎn)中，為提高CO的產(chǎn)率，可采取的合理措施有     。
⑶為進行相關(guān)研究，用CO還原高鋁鐵礦石，反應后固體物質(zhì)的X—射線衍射譜圖如圖所示（X—射線衍射可用于判斷某晶態(tài)物質(zhì)是否存在，不同晶態(tài)物質(zhì)出現(xiàn)衍射峰的衍射角不同）。反應后混合物中的一種產(chǎn)物能與鹽酸反應生產(chǎn)兩種鹽，該反應的離子方程式為     。

⑷某催化劑樣品（含Ni₂O₃40%，其余為SiO₂）通過還原、提純兩步獲得鎳單質(zhì)：首先用CO將33.2 g樣品在加熱條件下還原為粗鎳；然后在常溫下使粗鎳中的Ni與CO結(jié)合成Ni(CO)₄（沸點43 ℃），并在180 ℃時使Ni(CO)₄重新分解產(chǎn)生鎳單質(zhì)。
上述兩步中消耗CO的物質(zhì)的量之比為     。
⑸為安全起見，工業(yè)生產(chǎn)中需對空氣中的CO進行監(jiān)測。
①粉紅色的PdCl₂溶液可以檢驗空氣中少量的CO。若空氣中含CO，則溶液中會產(chǎn)生黑色的Pd沉淀。每生成5.3gPd沉淀，反應轉(zhuǎn)移電子數(shù)為     。
②使用電化學一氧化碳氣體傳感器定量檢測空氣中CO含量，其結(jié)構(gòu)如圖所示。這種傳感器利用原電池原理，則該電池的負極反應式為     。

(14 分) 一氧化碳被廣泛應用于冶金工業(yè)和電子工業(yè)。
⑴高爐煉鐵是最為普遍的煉鐵方法，相關(guān)反應的熱化學方程式如下：
4CO(g)＋Fe₃O₄(s)＝4CO₂(g)＋3Fe(s)   △H="a" kJ·mol^－1
CO(g)＋3Fe₂O₃(s)＝CO₂(g)＋2Fe₃O₄(s)   △H="b" kJ·mol^－1
反應3CO(g)＋Fe₂O₃(s)＝3CO₂(g)＋2Fe(s)的△H=     kJ·mol^－1(用含a、b 的代數(shù)式表示)。
⑵電子工業(yè)中使用的一氧化碳常以甲醇為原料通過脫氫、分解兩步反應得到。
第一步：2CH₃OH(g)HCOOCH₃(g)+2H₂(g)  △H>0
第二步：HCOOCH₃(g)CH₃OH(g) +CO(g)   △H>0
①第一步反應的機理可以用下圖表示：

圖中中間產(chǎn)物X的結(jié)構(gòu)簡式為     。
②在工業(yè)生產(chǎn)中，為提高CO的產(chǎn)率，可采取的合理措施有     。
⑶為進行相關(guān)研究，用CO還原高鋁鐵礦石，反應后固體物質(zhì)的X—射線衍射譜圖如圖所示（X—射線衍射可用于判斷某晶態(tài)物質(zhì)是否存在，不同晶態(tài)物質(zhì)出現(xiàn)衍射峰的衍射角不同）。反應后混合物中的一種產(chǎn)物能與鹽酸反應生產(chǎn)兩種鹽，該反應的離子方程式為     。

⑷某催化劑樣品（含Ni₂O₃40%，其余為SiO₂）通過還原、提純兩步獲得鎳單質(zhì)：首先用CO將33.2 g樣品在加熱條件下還原為粗鎳；然后在常溫下使粗鎳中的Ni與CO結(jié)合成Ni(CO)₄（沸點43 ℃），并在180 ℃時使Ni(CO)₄重新分解產(chǎn)生鎳單質(zhì)。
上述兩步中消耗CO的物質(zhì)的量之比為     。
⑸為安全起見，工業(yè)生產(chǎn)中需對空氣中的CO進行監(jiān)測。
①粉紅色的PdCl₂溶液可以檢驗空氣中少量的CO。若空氣中含CO，則溶液中會產(chǎn)生黑色的Pd沉淀。每生成5.3gPd沉淀，反應轉(zhuǎn)移電子數(shù)為     。
②使用電化學一氧化碳氣體傳感器定量檢測空氣中CO含量，其結(jié)構(gòu)如圖所示。這種傳感器利用原電池原理，則該電池的負極反應式為     。

某課外活動小組對一氧化碳還原氧化鐵的實驗中最后的產(chǎn)物產(chǎn)生濃厚的興趣，試通過實驗來探究其成分。

Ⅰ．實驗裝置：

用一氧化碳還原氧化鐵的實驗裝置

該裝置B中發(fā)生的離子方程式是                                       

裝置B的作用是                                    

Ⅱ．實驗現(xiàn)象：玻璃管A中的粉末由紅色逐漸變?yōu)楹谏珪r，停止加熱，繼續(xù)通一氧化碳，冷卻到室溫，停止通氣，同時觀察到澄清的石灰水變渾濁。

Ⅲ．實驗結(jié)論：

甲認為：依據(jù)上述實驗現(xiàn)象可以判斷出生成的黑色固體為金屬鐵。

乙認為：僅從上述實驗現(xiàn)象，不足以證明生成的黑色固體為金屬鐵，她增加了一個實驗：用磁鐵靠近生成的黑色固體，看到有黑色固體被磁鐵吸引。于是得出生成的黑色固體為金屬鐵的結(jié)論。

請你通過該反應的相關(guān)資料對他們結(jié)論作出判斷并通過實驗檢驗其合理性：

（1）在一定條件下：一氧化碳與氧化鐵在加熱條件下，可發(fā)生如下反應

3Fe₂O₃+CO2Fe₃O₄+CO₂ 

Fe₃O₄+4CO4Fe+4CO₂ 

（2）四氧化三鐵（Fe₃O₄）為黑色固體，有強磁性，能夠被磁鐵吸引。

甲、乙同學的結(jié)論：                              你對此評價的理由是：      

Ⅳ．實驗探究

 對反應后固體成分提出假設：

假設1：反應后固體中只有Fe；

假設2：反應后固體中只有Fe₃O₄；

假設3：反應后固體中__ _____________________

 為確定實驗中最后的產(chǎn)物的成分，丙同學設計如下實驗，請您利用限選試劑和儀器幫助他完成該探究過程，并將答案寫在答題卡相應位置。

限選試劑和儀器： 1mol/LCuSO₄ 、0.01mol/L KSCN溶液、1mol/L鹽酸、0.01mol/L氯水、試管、玻璃棒、膠頭滴管。

Ⅴ．延伸探究：丁同學試圖通過反應前后固體質(zhì)量的變化來確定黑色固體的成分，你認為可行嗎？（假設氧化鐵在反應中完全反應）               （填“行”或“不行”）理由是                                                               。

某課外活動小組對一氧化碳還原氧化鐵的實驗中最后的產(chǎn)物產(chǎn)生濃厚的興趣，試通過實驗來探究其成分。
Ⅰ．實驗裝置：

用一氧化碳還原氧化鐵的實驗裝置
該裝置B中發(fā)生的離子方程式是                                       
裝置B的作用是                                    
Ⅱ．實驗現(xiàn)象：玻璃管A中的粉末由紅色逐漸變?yōu)楹谏珪r，停止加熱，繼續(xù)通一氧化碳，冷卻到室溫，停止通氣，同時觀察到澄清的石灰水變渾濁。
Ⅲ．實驗結(jié)論：
甲認為：依據(jù)上述實驗現(xiàn)象可以判斷出生成的黑色固體為金屬鐵。
乙認為：僅從上述實驗現(xiàn)象，不足以證明生成的黑色固體為金屬鐵，她增加了一個實驗：用磁鐵靠近生成的黑色固體，看到有黑色固體被磁鐵吸引。于是得出生成的黑色固體為金屬鐵的結(jié)論。
請你通過該反應的相關(guān)資料對他們結(jié)論作出判斷并通過實驗檢驗其合理性：
（1）在一定條件下：一氧化碳與氧化鐵在加熱條件下，可發(fā)生如下反應
3Fe₂O₃+CO2Fe₃O₄+CO₂ 
Fe₃O₄+4CO4Fe+4CO₂ 
（2）四氧化三鐵（Fe₃O₄）為黑色固體，有強磁性，能夠被磁鐵吸引。
甲、乙同學的結(jié)論：                             你對此評價的理由是：      
                                                            
Ⅳ．實驗探究
對反應后固體成分提出假設：
假設1：反應后固體中只有Fe；
假設2：反應后固體中只有Fe₃O₄；
假設3：反應后固體中_______________________
為確定實驗中最后的產(chǎn)物的成分，丙同學設計如下實驗，請您利用限選試劑和儀器幫助他完成該探究過程，并將答案寫在答題卡相應位置。
限選試劑和儀器： 1mol/LCuSO₄ 、0.01mol/L KSCN溶液、1mol/L鹽酸、0.01mol/L氯水、試管、玻璃棒、膠頭滴管。