(12分)工业上，以钛铁矿为原料制备二氧化钛的工艺流程如下图所示。钛铁矿主要成分为钛酸亚铁（FeTiO3），其中一部分铁元素在风化过程中会转化为+3价。
已知：TiOSO4遇水会水解。
（1）步骤②中，用铁粉将Fe3+转化为Fe2+的反应的离子方程式为 。
（2）步骤③中，实现混合物的分离是利用物质的 （填字母序号）。a. 熔沸点差异 b. 溶解性差异 c. 氧化性、还原性差异
（3）步骤②、③、④中，均需用到操作是 （填操作名称）。
（4）可以利用生产过程中的废液与软锰矿（主要成分为MnO2）反应生产硫酸锰（MnSO4，易溶于水），则反应的离子方程式为 。
（5）研究发现，可以用石墨作阳极、钛网作阴极、熔融CaF2-CaO作电解质，利用下图所示装置获得金属钙，并以钙为还原剂，还原二氧化钛制备金属钛。
①写出阳极所发生反应的电极反应式： 。
②在制备金属钛前后，CaO的总量不变，其原因是
（请结合化学用语解释）
工业上用难溶于水的碳酸锶（SrCO3）粉末为原料(含少量钡和铁的化合物)制备高纯六水氯化锶晶体(SrCl2·6H2O)，其过程为：
已知：Ⅰ.有关氢氧化物沉淀的pH：
| 氢氧化物 |
Fe(OH)3 |
Fe(OH)2 |
| 开始沉淀的pH |
1.5 |
6.5 |
| 沉淀完全的pH |
3.7 |
9.7 |
Ⅱ.SrCl2·6H2O 晶体在61℃时开始失去结晶水，100℃时失去全部结晶水。
（1）操作①需要加快反应速率，措施有充分搅拌和 （写一种）。
碳酸锶与盐酸反应的离子方程式 。
（2）在步骤②-③的过程中，将溶液的pH值由1调节至 ；宜用的试剂为 。
A 1.5 B 3.7 C 9.7 D氨水 E氢氧化锶粉末 F碳酸钠晶体
（3）操作③中所得滤渣的主要成分是 (填化学式)。
（4）工业上用热风吹干六水氯化锶，适宜的温度是
A．50~60℃ B．80~100℃ C．100℃以上
（5）步骤⑥宜选用的无机洗涤剂是 。
中学化学实验，淡黄色的pH试纸常用于测定溶液的酸碱性。在25 ℃，若溶液的pH=7，试纸不变色；若pH<7，试纸变红色；若pH>7，试纸变蓝色。而要精确测定溶液的pH，需用pH计。pH计主要通过测定溶液中H+浓度来测定溶液的pH。
（1）已知水中存在如下平衡H2O 
H++OH- ΔH>0。现欲使平衡向右移动，且所得溶液呈中性，选择的方法是 (填字母)。
| A．向水中加入NaHSO4溶液 |
| B．向水中加入Cu(OH)2固体 |
| C．加热水至100 ℃[其中c（H+）="1×10-6" mol·L-1] |
| D．在水中加入H2SO4溶液 |
（2）现欲测定100 ℃沸水的pH及酸碱性，若用pH试纸测定，则试纸显 色，若用pH计测定，则pH 7(填“>”“<”或“=”)，溶液呈 性(填“酸”“碱”或“中”)。
（3）证明NaHSO3溶液中HSO3－的电离程度大于水解程度，可采用的实验方法是 (填序号)。
a．测定溶液的pH b．加入Ba(OH)2溶液 c．加入盐酸
d．加入品红溶液e．用蓝色石蕊试纸检测
铁、铝、铜都是中学化学常见的金属．
（1）FeCl3溶液用于腐蚀印刷铜板，反应的离子方程式为： 。
（2）把SO2气体通入FeCl3溶液中，发生反应的离子方程式为： 。
（3）高铁酸钾(K2FeO4)是一种强氧化剂，可作为水处理剂和高容量电池材料。Fe(OH)3和KClO在强碱性条件下反应可制取K2FeO4，其反应的离子方程式为 。
（4）用废铁皮制取铁红（Fe2O3）的部分流程示意图如下：
①过量的铁会与稀硝酸反应生成硝酸亚铁，请写出该反应的化学方程式：
②步骤Ⅱ中发生反应：4 Fe(NO3)2+O2+（2n+4）H2O=2Fe2O3•nH2O+8HNO3，
4Fe+10HNO3="4" Fe(NO3)2+NH4NO3+3H2O，
第一个反应的还原剂是 ，第二个反应每生成1molNH4NO3，被还原的硝酸的物质的量是 。
③如何检验NH4NO3溶液中的NH4+离子，请描述操作 ，写出相关的离子反应方程式 。
④Fe(NO3)2在保存过程中容易被氧化，为防止被氧化常加入 。
⑤上述生产结束后，流程中氮元素最主要的存在形式为（填字母） 。
a、氮氧化物 b、硝酸铵 c、硝酸亚铁 d、硝酸
钛铁矿的主要成分为FeTiO3（可表示为FeO·TiO2），含有少量MgO、CaO、SiO2等杂质。利用钛铁矿制备锂离子电池电极材料（钛酸锂Li4Ti5O12和磷酸亚铁锂LiFePO4）的工业流程如下图所示：
已知：FeTiO3与盐酸反应的离子方程式为：FeTiO3＋4H+＋4Cl-＝Fe2+＋TiOCl42-＋2H2O
（1）化合物FeTiO3中铁元素的化合价是 。
（2）滤渣A的成分是 。
（3）滤液B中TiOCl42- 转化生成TiO2的离子方程式是 。
（4）反应②中固体TiO2转化成(NH4)2Ti5O15溶液时，Ti元素的浸出率与反应温度的关系如下图所示。反应温度过高时，Ti元素浸出率下降的原因是 。
（5）反应③的化学方程式是 。
（6）若采用钛酸锂（Li4Ti5O12）和磷酸亚铁锂（LiFePO4） 作电极组成电池，其工作原理为：
Li4Ti5O12＋3LiFePO4
Li7Ti5O12＋3FePO4
该电池充电时阳极反应式是 。
工业上制取氢气除电解水外还有多种方法．
（1）工业上可用组成为K2O•M2O3•2RO2•nH2O的无机材料纯化制取氢气．
①已知元素M、R均位于元素周期表中第3周期，两种元素原子的质子数之和为27，则R在周期表的位置为 ．
②常温下，不能与M单质发生反应的是 （填序号）．
a．CuSO4溶液 b．Fe2O3 c．浓硫酸 d．NaOH溶液 e．Na2CO3固体
（2）工业上也可利用化石燃料开采、加工过程中产生的H2S废气制取氢气．
①高温热分解法已知：H2S（g）⇌H2（g）+S（g）
在恒温密闭容器中，控制不同温度进行H2S分解实验．以H2S起始浓度均为c mol•L﹣1测定H2S的转化率，结果见图1．图中a为H2S的平衡转化率与温度关系曲线，b为表示不同温度下反应经过相同时间且未达到化学平衡时H2S的转化率的变化曲线．据图计算985℃时H2S按上述反应分解的平衡常数K= ；随着温度的升高，曲线b向曲线a逼近的原因是
②电化学法：该法制取氢气的过程如图2所示．反应池中反应物的流向采用气、液逆流方式，其目的是 ；反应池中发生反应的化学方程式为 ．
反应后的溶液进入电解池，电解总反应的离子方程为 ．
（3）H2S在足量氧气中燃烧可以得SO2，若在一个固定容积为5L的密闭容器中充入0.20mol SO2和0.10mol O2，半分钟后达到平衡，测得容器中含SO3 0.18mol．若继续通入0.20mol SO2和0.10mol O2，则平衡 移动（填“向正反应方向”、“向逆反应方向”或“不”），再次达到平衡后，SO3的物质的量的取值范围为 mol．