“材料”的发现和使用往往会极大地推动生产、生活的发展，一些材料的出现甚至具有里程碑式划时代的意义。请你回答以下问题：
（1）无机非金属材料。高纯度单晶硅是典型的无机非金属材料，又称“半导体”材料，它的发现和使用曾引起计算机的一场“革命”。这种材料可以按下列方法制备：
①写出步骤①的化学方程式 。
②步骤②经过冷凝得到的SiHCl3（沸点33.0℃）中含有少量的SiCl4（沸点57.6℃）和HCl（沸点—84.7℃），提纯SiHCl3的主要化学操作的名称是 。
（2）磁性材料。这种材料一般含有铁元素，铁是用途最为广泛的金属，也较为活泼，所以从它的使用开始就不断实施着对它的防护。最常见的铁制品腐蚀就是电化学腐蚀，请写出最为普遍的电化学腐蚀的负极反应式 。
（3）激光材料。我国是激光技术先进的国家，红宝石（Al2O3）是最早用于产生激光的材料，它是一种两性氧化物，请用离子方程式加以说明： ， 。
（4）纳米材料。胶体是一种物质以“纳米”颗粒的形式分散到另一种物质里形成的分散系，胶体粒子的直经大约是 ，三氯化铁溶液可以加速伤口止血，请简述原因 。
（5）高分子材料。可以分成无机高分子材料和有机高分子材料。一种新型高效净水剂[A1Fe（OH）nCl6—n]m就属于无机高分子材料，广泛应用于生活用水和工业污水处理，其中铁元素的化合价为 ；一种合成纤维腈纶，又称“人造羊毛”，由丙烯腈（CH2==CH—CN）为原料聚合生成，请写出生成该有机高分子材料的化学方程式 。
金属单质及其化合物与工农业生产、日常生活有密切的联系。请回答下列问题：
（2）一定温度下，氧化铁可以与一氧化碳发生如下反应：
①该温度时，在2 L盛有Fe2O3粉末的密闭容器中通入CO气体，5 min后，生成了单质铁11.2 g，则这段时间内CO的反应速率为；
②达平衡后，若温度升高，的值增大，则Q0（填“>”、“=”、“<”）。
（3）工业常根据金属氢氧化物在酸中溶解度不同，通过控制溶液的pH，达到分离金属离子的目的。如是难溶金属的氢氧化物在不同pH下的溶解情况（s/mol·L-1）。若要除去CuCl2溶液的少量Fe3+，应控制溶液的pH为（填序号）。
A．小于l B．4左右 C．大于6 D．大于9
（4）某工业废水中含有Cu2+、Pb2+、Hg2+，若向工业废水中加入过量的FeS，当FeS、CuS、PbS和HgS共存时，溶液中c（Fe2+）：c（Pb2+）：c（Hg2+）=：：。
已知：Ksp（FeS）=6.3×10-18mol2·L-2，Ksp（PbS）=3.4×10-28mol2·L-2
Ksp（CuS）=1.3×10-36mol2·L-2，Ksp（HgS）=6.4×10-53mol2·L-2
（5）依据氧化还原反应：Cu2+（aq）+Fe（s）===Fe2+（aq）+Cu（s）设计成如图所示的原电池，则关于该电池装置的说法中不正确的是（填序号）。
A．电极X的材料是Fe
B．电解质溶液Y是AgNO3溶液
C．原电池工作时，盐桥中的阴离子不断移向左池的氯化钠溶液中
D．原电池工作时，x电极反应为：O2+2H2O+4e-→4OH-
（Ⅰ）混合物的分离与提纯在化学实验中占有重要的位置。下图表示从固体混合物中分离X的方案，请回答有关问题。
（1）
若按照以上图示从某金属粉末(含有Au、Ag和Cu)中分离Au，加入的试剂是，有关反应的化学方程式为；
（2）为提纯某Fe2O3样品(主要杂质有SiO2、A12O3)，请设计一种以框图形式表示的实验方案(注明物质和操作)。
（Ⅱ）工业上以黄铜矿为原料，采用火法熔炼工艺生产铜。
（1）该工艺的中间过程会发生反应：
，反应的氧化剂是______________，氧化产物为__________
（2）在精炼铜的过程中，电解液中
逐渐下降，
、
会逐渐增加，所以需定时除去其中的
、
。下表为几种物质的溶度积。
| 物质 |
 |
 |
 |
 |
溶度积 |
 |
 |
 |
 |
甲同学设计了如下除杂方案：
①试剂a是__________，其目的是____________________________________；根据溶度积该方案能够除去的杂质金属阳离子是____________。写出检验该杂质金属阳离子的操作方法：____________________________________________________________________________.
②乙同学在查阅资料时发现，“工业原料氯化铵中含杂质氯化铁，使其溶入水，再加入氨水
调节pH至7～8，可使
生成。沉淀而除去。”乙同学认为甲同学的方案中也
应该将溶液pH调至7～8。你认为乙同学的建议是否正确?________(填“是”或“否”)，
理由是________________________________________________________________________。
2009年10月1日，我国成功举办国庆六十年阅兵活动。其中阅兵仪式上9辆电动车与混合动力车等新能源车辆的亮相，展示了综合国力、国防科技发展水平。同时也说明能源短缺是人类社会面临的重大问题。甲醇是一种可再生能源，具有广泛的开发和应用前景。
（1）工业上一般采用下列两种反应合成甲醇：
反应Ⅰ： CO(g) ＋ 2H2(g)
CH3OH(g) ΔH1
反应Ⅱ： CO2(g) ＋ 3H2(g) CH3OH(g) + H2O(g) ΔH2
①上述反应符合“原子经济”原则的是 _____（填“Ⅰ”或“Ⅱ”）。
②下表所列数据是反应Ⅰ在不同温度下的化学平衡常数（K）。
| 温度 |
250℃ |
300℃ |
350℃ |
| K |
2.041 |
0.270 |
0.012 |
由表中数据判断ΔH10 （填“＞”、“＝”或“＜”）。
③某温度下，将2 mol CO和6 mol H2充入2L的密闭容器中，充分反应，达到平衡后，测得c(CO)＝ 0.2 mol／L，则CO的转化率为，此时的温度为（从上表中选择）。
（2）已知在常温常压下：
① 2CH3OH(l) ＋ 3O2(g) ＝ 2CO2(g) ＋ 4H2O(g) ΔH1＝－1275.6 kJ／mol
② 2CO (g)+ O2(g) ＝ 2CO2(g)ΔH2＝－566.0 kJ／mol
③ H2O(g) ＝ H2O(l)ΔH3＝－44.0 kJ／mol
写出甲醇不完全燃烧生成一氧化碳和液态水的热化学方程式：
（3）某实验小组依据甲醇燃烧的反应原理，
①设计如图所示的电池装置。该电池正极的电极反应为。
②工作一段时间后，测得溶液的pH减小，该电池总反应的化学方程式为
。
（Ⅰ）工业上合成氨是在一定条件下进行如下反应：N2（g）+3H2（g）
2NH3（g），其部分工艺流程如下：
回答下列问题：
⑴已知：N2(g)+O2(g) =2NO(g)；△H=180.5kJ/mol
4NH3(g)+5O2(g)=4NO(g)+6H2O(g) ；△H=-905kJ/mol
2H2(g)+O2(g)=2H2O(g) ；△H=-483.6kJ/mol
则N2（g）+3H2（g） 2NH3（g）的△H=_________________。
（2）假如该厂生产的氨水的pH=a，加入相同体积的盐酸时，溶液呈中性，则此盐酸的pH_________14－a，此时c(NH4+)________c(Cl-)(填“大于”“小于”或“等于”)。
Ⅱ：（1）肼（N2H4）又称联氨，是一种可燃性的液体，可用作火箭燃料。已知在101kPa
时，16.0gN2H4在氧气中完全燃烧生成氮气，放出热量312kJ，写出表示N2H4燃烧热的热化学方程式是。
（2）肼—空气燃料电池是一种碱性燃料电池，电解质溶液是20%—30%的KOH溶液。肼—空气燃料电池放电时：
正极的电极反应式是。
负极的电极反应式。
（3）图是一个电化学过程示意图。
①锌片上发生的电极反应是。
②假设使用肼—空气燃料电池作为本过程中的电源，铜片的质量变化128g，则肼一空气燃料电池理论上消耗标准状况下的空气L（假设空气中氧气体积含量为20%）
已知蓝铜矿的主要成分是2CuCO3·Cu(OH)2，受热易分解。铝土矿的主要成分是Al2O3、Fe2O3、SiO2。已知NaAlO2+CO2+H2O=Al(OH)3↓+NaHCO3，根据下列框图转化回答问题：
(1)写出②的离子方程式：______________________、_____________________。
(2)沉淀a、c化学成分分别是： ___ ___、__ ____。
（3）请写出检验沉淀b中所含有阳离子的实验方法_______________________________
（4）洗涤沉淀c的实验操作方法是____________________________________________
加热沉淀c应放在___________容器中进行。
(5)经过④、⑤步反应得到铜和金属铝，写出反应的化学方程式：______________________、____________________________________________。