下图所示转化关系中，B、C、F都是单质，其中C是紫红色固体，F是银白色固体，B是空气的主要成分之一；化合物G是常用的耐火材料，D溶液中加入氯化钡溶液，产生白色沉淀。
试回答下列问题：
⑴反应①～④中，属于置换反应的是________(填序号)。
⑵写出反应①的化学方程式：_____________________________________________。
⑶G与D溶液反应的离子方程式__________________________________________。
⑷生成等物质的量的B时，反应①和③消耗的A、G的物质的量之比为________。
⑸用C、F作两电极，并用导线相连：
①两电极同时插入稀H2SO4中，F上的电极反应式为
__________
__________________________________________________________。
②两电极同时插入浓HNO3中，F上的电极反应式为
____________________________________________
________________________。
(12分)以硫铁矿为原料生产硫酸所得的酸性废水中砷元素含量极高，为控制砷的排放，采用化学沉降法处理含砷废水，相关数据如下表。
| 难溶物 |
Ksp |
| Ca3(AsO4)2 |
6.8×10－19 |
| AlAsO4 |
1.6×10－16 |
| FeAsO4 |
5.7×10－21 |
表1．几种砷酸盐的Ksp
| 污染物 |
H2SO4 |
As |
| 浓度 |
28.42 g/L |
1.6 g·L－1 |
| 排放标准 |
pH 6～9 |
0.5 mg·L－1 |
表2．工厂污染物排放浓度及允许排放标准
回答以下问题：
⑴该硫酸工厂排放的废水中硫酸的物质的量浓度c(H2SO4)＝______________mol·L－1。
⑵写出难溶物Ca3(AsO4)2的Ksp表达式：Ksp[Ca3(AsO4)2]＝______________，若混合溶液
中Al3＋、Fe3＋的浓度均为1.0×10－4mol·L－1，c(AsO43－)的最大是_______________mol·L－1。
⑶工厂排放出的酸性废水中的三价砷（H3AsO3弱酸）不易沉降，可投入MnO2先将其氧化成五价砷（H3AsO4弱酸），写出该反应的离子方程式________________________________。
⑷在处理含砷废水时采用分段式，先向废水中投入生石灰调节pH到2，再投入生石灰将pH
调节到8左右使五价砷以Ca3(AsO4)2形式沉降。
①将pH调节到2时废水中有大量沉淀产生，沉淀主要成分的化学式为______________；
②Ca3(AsO4)2在pH调节到8左右才开始沉淀的原因为_____________________________。
(15分)尿素（H2NCONH2）是一种非常重要的高氮化肥，工业上合成尿素的反应如下：
2NH3(l)＋CO2(g) 
H2O(l)＋H2NCONH2 (l) △H＝－103.7 kJ·mol－1
试回答下列问题：
⑴下列措施中有利于提高尿素的产率的是___________。
A．采用高温
B．采用高压
C．寻找更高效的催化剂
⑵合成尿素的反应在进行时分为如下两步：
第一步：2NH3(l)＋CO2(g) H2NCOONH4(氨基甲酸铵) (l)△H1
第二步：H2NCOONH4(l) H2O(l)＋H2NCONH2(l)△H2
某实验小组模拟工业上合成尿素的条件，在一体积为0.5 L密闭容器中投入4 mol氨和1mol二氧化碳，实验测得反应中各组分随时间的变化如下图Ⅰ所示：
①已知总反应的快慢由慢的一步决定，则合成尿素总反应的快慢由第_____步反应决定，总反应进行到_________min时到达平衡。
②反应进行到10 min时测得CO2的物质的量如图所示，则用CO2表示的第一步反应的速率v(CO2)＝_______________________。
③第二步反应的平衡常数K随温度的变化如上右图Ⅱ所示，则△H2__________0（填“＞”“＜”或“＝”）
(15分)我国是氧化铝生产大国，工业上每生产1 t氧化铝将排出1～2 t赤泥，赤泥大量堆积会对环境造成严重污染。赤泥中主要成分及含量：CaO约占46%、SiO2约占22%、Al2O3约占7%、Fe2O3约占11%、TiO2约占5%及少量其他物质。
⑴一种利用废弃赤泥的方法是将赤泥配成一定的液固比，作为一种吸收剂，吸收热电厂排放的含SO2的烟气，写出吸收SO2时可能发生的化学反应方程式______________________。
⑵为综合利用赤泥中的各种成分，某科研小组设计了如下工艺流程：
已知：TiO2不溶于稀盐酸、稀硫酸，能溶于浓硫酸生成TiOSO4（硫酸氧钛，易水解）。
①氧化物D的化学式是_____________，原料A最好是下列物质中的____________。
| A．氨水 | B．氢氧化钠 | C．生石灰 | D．双氧水 |
②写出上述工艺中投入氢氧化钠时反应的离子方程式：
______________________________________________________。
③写出上述工艺中稀释时发生水解反应的化学方程式：
______________________________________________________。
气体X对氢气的相对密度为22。X可由下列步骤合成（cat表示催化剂）：
试根据题意回答下列问题：
（1）X的化学式为 ；X与CO2互为等电子体，所以可推测其分子结构呈 （型）。
（2）液态时的A能与金属钠反应生成F，熔融态的F能与X反应，其中生成一种固体G。G在受撞击时，生成两种单质，其中一种单质能与Li在常温下反应。试写出F＋X→G的化学反应方程式 。
（3）D在较稀浓度（2mol/L）时能与Mg反应生成X。试写出化学反应方程式 。
（4）实验室制备少量的X，可将B通入K2SO3溶液中制得。请写出该反应的化学方程式 。
(7分)（1）往铜和稀硫酸的混合物中加入双氧水溶液，可以观察到的实验现象是：溶液变蓝，并产生无色气体，请写出涉及这一现象的所有化学反应方程式：
， 。
（2）两个氧化还原反应的离子方程式如下：
① R3＋＋Cl2＋6OH－＝RO3－＋2Cl－＋3H2O
② 5RO3－＋2Mn2＋＋14H＋＝5R3＋＋2MnO4－＋7H2O
由此 （填“能”或“不能”）得出Cl2的氧化性比MnO4－强的结论，理由是 。