红棕色的二氧化氮气体与水反应
(12分)聚合氯化铁铝(简称PAFC)，其化学通式为[FexAly(OH)aClb·zH2O]m。某同学为测定其组成，进行如下实验：
①准确称取4.505 0 g样品，溶于水，加入足量的稀氨水，过滤，将滤渣灼烧至质量不再变化，得到2.330 0 g固体。
②另准确称取等质量样品溶于水，在溶液中加入适量Zn粉和稀硫酸，将Fe3＋完全还原为Fe2＋。用0.100 0 mol·L－1标准KMnO4溶液滴定Fe2＋，消耗标准溶液的体积为20.00 mL。
③另准确称取等质量样品，用硝酸溶解后，加入足量AgNO3溶液，得到4.305 0 g白色沉淀。
（1）若滴定管在使用前未用KMnO4标准溶液润洗，测得的Al3＋含量将________(填“偏高”“偏低”或“不变”)。
（2）实验室检验Fe3＋常用的方法是__________________。
（3）通过计算确定PAFC的化学式(写出计算过程；m为聚合度，不必求出)。
硝酸铝[Al(NO3)3]是一种常用媒染剂。工业上用铝灰（主要含Al、Al2O3、Fe2O3等）制取硝酸铝晶体[Al(NO3)3·9H2O]的流程如下：
（1）写出反应Ⅰ的离子方程式：（任写一个）。
（2）若在实验室中完成反应Ⅱ，为避免铝的损失，需要解决的问题是，可采取的措施为。
（3）上述流程中采用减压蒸发，并控制反应Ⅲ中加入的稀硝酸稍过量，其目的是。
（4）温度高于200℃时，硝酸铝完全分解成氧化铝和两种气体（其体积比为4:1），该反应的化学方程式是。
（5）若用下图所示实验装置制取Al(NO3)3，通入水蒸气的作用是。
氮的重要化合物如氨（NH3）、肼（N2H4）、三氟化氮（NF3）等，在生产、生活中具有重要作用。
（1）利用NH3的还原性可消除氮氧化物的污染，相关热化学方程式如下：
H2O(l)＝H2O(g) △H1＝44.0 kJ·mol－1
N2(g)＋O2(g)＝2NO(g) △H2＝229.3 kJ·mol－1
4NH3(g)＋5O2(g)＝4NO(g)＋6H2O(g) △H3＝－906.5 kJ·mol－1
4NH3(g)＋6NO(g)＝5N2(g)＋6H2O(l) △H4
则△H4＝kJ·mol－1。
（2）使用NaBH4为诱导剂，可使Co2＋与肼在碱性条件下发生反应，制得高纯度纳米钴，该过程不产生有毒气体。
①写出该反应的离子方程式：。
②在纳米钴的催化作用下，肼可分解生成两种气体，其中一种能使湿润的红色石蕊试纸变蓝。若反应在不同温度下达到平衡时，混合气体中各组分的体积分数如下图1所示，则N2H4发生分解反应的化学方程式为：；为抑制肼的分解，可采取的合理措施有（任写一种）。
（3）在微电子工业中NF3常用作氮化硅的蚀刻剂，工业上通过电解含NH4F等的无水熔融物生产NF3，其电解原理如上图2所示。
①氮化硅的化学式为。
②a电极为电解池的（填“阴”或“阳”）极，写出该电极的电极反应式：；电解过程中还会生成少量氧化性极强的气体单质，该气体的分子式是。
将某黄铜矿（主要成分为CuFeS2）和O2在一定温度范围内发生反应，反应所得固体混合物X中含有CuSO4、FeSO4、Fe2(SO4)3及少量SiO2等，除杂后可制得纯净的胆矾晶体（CuSO4·5H2O）。
（1）实验测得温度对反应所得固体混合物中水溶性铜(CuSO4)的含量的影响如图所示。生产过程中应将温度控制在左右，温度升高至一定程度后，水溶性铜含量下降的可能原因是。
（2）下表列出了相关金属离子生成氢氧化物沉淀的pH（开始沉淀的pH按金属离子浓度为1.0 mol·L－1计算）。实验中可选用的试剂和用品：稀硫酸、3 % H2O2溶液、CuO、玻璃棒、精密pH试纸。
①实验时需用约3 %的H2O2溶液100 mL，现用市售30%(密度近似为1g•cm—3)的H2O2来配制，其具体配制方法是。
②补充完整由反应所得固体混合物X制得纯净胆矾晶体的实验步骤：
第一步：将混合物加入过量稀硫酸，搅拌、充分反应，过滤。
第二步：。
第三步：，过滤。
第四步：、冷却结晶。
第五步：过滤、洗涤，低温干燥。
（3）在酸性、有氧条件下，一种叫Thibacillus ferroxidans的细菌能将黄铜矿转化成硫酸盐，该过程反应的离子方程式为。
二氧化硫常用作消毒剂和漂白剂，也是一种重要的工业原料。
（1）将a mol SO2通入1 L 1 mol/L NaOH溶液中充分反应后，阴离子总数阳离子总数(填选项前的字母)。
A．a＞1时大于B．a＝1时等于C．大于D．小于
（2）保险粉（Na2S2O4）广泛用于印染行业和食品储存行业。可以将SO2通入草酸钠（Na2C2O4）和NaOH的混合溶液中制取保险粉。制取保险粉的离子方程式为。
（3）工业上常以SO2为原料制取Na2S2O3。步骤如下：
①将Na2S和Na2CO3按2︰1的物质的量之比配成混合溶液。
②将混合溶液注入敞口反应釜中，加热反应釜将温度控制在50℃左右。
③向反应釜中缓缓通入SO2至稍微过量使Na2S和Na2CO3完全反应。
④反应结束后加热浓缩溶液，冷却至30℃以下析出大量Na2S2O3晶体。
⑤滤出晶体，母液循环利用。
据此请回答：
（ⅰ）工业制取Na2S2O3的反应的化学方程式为。
（ⅱ）工业生产的首要目的是盈利，为节约成本并减少对环境的污染，应尽可能的提高产率，制取步骤中体现了这一思想的有（填步骤序号）。
（ⅲ）工业生产的Na2S2O3含有两种杂质，这两种杂质是Na2SO3和。以下条件中可以求出产品中Na2S2O3的物质的量分数的是。(填选项前的字母)
A．产品中钠原子和硫原子的物质的量之比
B．产品中钠原子和氧原子的物质的量之比
C．产品中硫原子和氧原子的物质的量之比
D．以上均能
（4）一种以铜作催化剂脱硫有如下两个过程：
①在铜的作用下完成工业尾气中SO2的部分催化氧化，所发生反应为：
2SO2＋2n Cu＋(n＋1)O2＋(2－2 n) H2O＝2n CuSO4＋(2－2n) H2SO4
每吸收标准状况下11.2 L SO2，被SO2还原的O2的质量为g。
②利用下图所示电化学装置吸收另一部分SO2，并完成Cu的再生。写出装置内所发生反应的离子方程式。