运用化学反应原理研究氮、氧等单质及其化合物的反应有重要意义。
（1）发射卫星时可用肼（N2H4）作燃料，其方程式为：N2H4+O2=N2+2H2O，若将此反应设计成如图所示的原电池装置，请回答：
①负极反应式为： ▲ ；
②工作一段时间后正极附近溶液的pH变化为 ▲ （填“增大”“减小”或“不变”）；
③若用该电池电解以石墨为电极的100mL氯化铜溶液，一段时间后，两极均收集到2.24L气体（已换算成标准状况下的体积），则原溶液中Cu2+的物质的量浓度为 ▲ 。
（2）在25℃时，向浓度均为0.1mol·L-1的MgCl2和CuCl2混合溶液中逐滴加入氨水，首先生成 ▲ 沉淀（填化学式），生成该沉淀的离子方程式为 ▲ 。（已知25℃ Ksp[Mg (OH)2]=1.8×10-11，Ksp[Cu (OH)2]=2.2×10-20）。
（3）在25℃时，将a mol·L-1的氨水与0.01mol·L-1的盐酸等体积混合，反应平衡时溶液中c(NH4+)= c(Cl－)，则溶液显 ▲ 性（填“酸”“碱”或“中”）,用含a的代数式表示NH3· H2O的电离常数kb= ▲ 。
一溴乙烷为无色液体，熔点-119．1℃，沸点38．4℃，常用于汽油的乙基化、冷冻剂和麻醉剂。制备一溴乙烷的反应原理为：NaBr+H2SO4=HBr↑+NaHSO4，CH3CH2OH+HBr→CH3CH2Br+H2O。实验室可用如下装置制备一溴乙烷：
某学生的实验过程和具体操作可简述如下：
查阅资料可知：
①可能产生的副产物有： CH3CH2OCH2CH3、CH2BrCH2Br、CH2=CH2、Br2、SO2，其中1,2-二溴乙烷为无色液体，熔点9．3℃，沸点131.4℃。
②油层a用浓硫酸处理可以除掉乙醚、乙醇和水等杂质。
请结合以上信息回答下列问题：
（1）实验过程中锥形瓶置于冰水混合物中的目的是。
（2）水层a中的离子除Na+、H+、OH-和Br-外，还一定含有，检验该离子的方法是。
（3）油层a、b均呈微黄色。该学生猜测油层b除一溴乙烷外还可能含有其它一种或多种副产物，为验证其成分设计了如下的实验操作。
| 实验步骤 |
预期现象和结论 |
| 步骤1：将油层b转移至中，再加入足量稀 Na2SO3溶液充分振荡，静置。 |
|
| 步骤2：取步骤1的水层少量于试管中，加入稀硫酸酸化，再加入适量新制氯水及少量CCl4，充分振荡，静置。 |
溶液分层，下层呈橙红色，证明。 |
| 步骤3：将步骤1的油层充分洗涤、干燥后装入蒸馏装置中，至温度计升高至450C左右。 |
馏出蒸汽的温度稳定在38℃左右，不再有蒸汽馏出时，将蒸馏烧瓶中残留液体置于冰水浴中冷却，凝结成白色固体，则证明油层b中含有1,2-二溴乙烷。 |
（4）该同学在实验过程中加入了10mL乙醇（0.17mol），足量浓硫酸，适量水，以及0.15mol溴化钠，最后蒸馏获得了10.9g一溴乙烷产品。请计算产率（用小数表示，保留二位小数）。
（1）钠镁铝三种元素中第一电离能最大的是。
（2）某正二价阳离子核外电子排布式为［Ar］3d54s0,该金属的元素符号为。
（3）微粒间存在非极性键、配位键、氢键及范德华力的是。
| A．NH4Cl晶体 | B．Na3AlF6晶体 | C．Na2CO3•10H2O晶体 |
| D．CuSO4溶液 E． CH3COOH溶液 |
（4）部分共价键键能数据如下表：
| 键 |
H-H |
N-H |
N-N |
N=N |
N≡N |
| 键能/kJ•mol-1 |
436 |
391 |
159 |
418 |
945 |
根据上表数据推算并写出由氮气和氢气合成氨气的热化学方程式：。
（5）乙醇和乙醚是同分异构体，但它们性质存在差异：
| 分子式 |
结构简式 |
熔点 |
沸点 |
水溶性 |
|
| 乙醇 |
C2H6O |
C2H5OH |
-114．3℃ |
78．4 °C |
互溶 |
| 二甲醚 |
C2H6O |
CH3OCH3 |
-138．5℃ |
-24．9℃ |
微溶 |
乙醇和二甲醚沸点及水溶性差异的主要原因是。
（6）金属铜溶于在浓氨水与双氧水的混合溶液，生成深蓝色溶液。该深蓝色的浓溶液中加入乙醇可见到深蓝色晶体析出，请画出呈深蓝色的离子的结构简式。
(15分)含铬污水处理是污染治理的重要课题。污水中铬元素以Cr2O72-和CrO42-形式存在，常见除铬基本步骤是：
（1）加酸可以使CrO42-转化为Cr2O72-：2CrO42- + 2H+
Cr2O72- + H2O
若常温下pH=1溶液中Cr2O72-浓度为0．1 mol•L-1，Cr2O72-浓度是CrO42-浓度的10倍，该化学平衡常数K=。
（2）六价铬的毒性大约是三价铬的100倍，二氧化硫还原法是在酸性溶液中通SO2将Cr2O72-还原，反应的离子方程式为。而后再加碱将Cr3+沉淀，已知常温下Ksp［Cr(OH)3］ =10-32,要使c(Cr3+)降低到10-5mol•L-1，溶液的pH应升高到。
（3）电解还原法是利用电解产生的Fe2+将Cr2O72-还原为Cr3+．电解装置所用的电极材料是碳棒和铁片，其中铁片连接直流电源的极。
（4）Cr(OH)3为绿色粘性沉淀，类似于Al(OH)3既溶于酸又能溶于强碱溶液。Cr(OH)3溶于稀硫酸的化学方程式为。往100．00mL 0．1000 mol•L-1CrCl3溶液滴加1．000mol•L-1NaOH溶液, 请画出生成沉淀的物质的量与加入NaOH溶液体积的关系图:
四种主族元素的性质或结构信息如下：
| 元素编号 |
相关信息 |
| X |
地壳中含量最大的金属元素；元素最高价为+3价。 |
| Y |
原子最外层电子数是电子层数的2倍，最外层电子数是X最外层电子数的2倍。 |
| Z |
同周期主族元素中原子半径最小，常温下单质呈液态。 |
| M |
能从海水中提取的金属元素，单质可在氮气或二氧化碳中燃烧。 |
（1）M的原子结构示意图是；上述元素最高价氧化物对应的水化物碱性最强的是（写分子式）（元素用元素符号表示，下同！）。
（2）Y单质溶于热浓的硫酸产生的气体的化学式为。
（3）能体现Z单质比Y单质活泼性强的一个化学方程式：。
（4）常温下，不能与X的单质持续发生反应的是(填选项序号) 。
A．CuSO4溶液 B．Fe2O3 C．浓硫酸 D．NaOH溶液E．Na2CO3固体
（5）铁元素与Z元素形成化合物FeZ3，FeZ3溶液按下图所示进行试验。装置通电后，连接电源（填“正极”或“负极”）碳棒边的煤油颜色将变深，另一碳棒附近溶液将出现的现象是。
(15分)．钛白粉（主要成分是TiO2），广泛用于油漆、塑料、造纸等行业，还可用作乙醇脱水、脱氢的催化剂。工业上常以钛矿石（主要成分为FeTiO3(钛酸亚铁)，并含FeO、A12O3、 SiO2等杂质）为主要原料经过以下流程制得TiO2，并获得副产品FeSO4·7H2O.
请回答下列问题：
(l)步骤I的目的是
（2）写出步骤Ⅱ中FeTiO3与H2SO4反应的化学方程式 。
（3）步骤II中经过 、 、过滤、洗涤等操作可以得到FeSO4·7H2O.晶体，还可以利用酸化的FeSO4溶液与软锰矿（主要成分为MnO2）反应生产硫酸锰（MnSO4，易溶于水）．该反应的离子方程式为
（4）请结合化学用语用化学平衡理论解释步骤III中将TiOSO4转化为H2TiO3的原理：
（5）为测定步骤II后溶液中TiOSO4的含量，首先取待测钛液10 mL加水稀释至100 mL，再加过量铝粉，充分振荡，使其完全反应：3TiO2＋+Al+6H＋=3Ti3＋+Al3＋+3H2O。过滤后，取出滤液20.00 mL，以KSCN溶液为指示剂，用0.1000 mol·L－1 NH4Fe(SO4)2溶液滴定至终点，再重复2次，测得平均值为30.00mL。
①该滴定达到终点时的现象
②待测钛液中TiOSO4的物质的量浓度是 。