(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）
某同学用工业硫酸铜（含硫酸亚铁等杂质）制备纯净的CuSO4·5H2O。工艺流程如下
（部分操作和条件略）：
I．取工业硫酸铜固体，用稀硫酸溶解，过滤。
II．向滤液中滴加H2O2溶液，稍加热。
III．向II的溶液中加入CuO粉末至pH＝4。
IV．加热煮沸，过滤，滤液用稀硫酸酸化至pH＝1。
V．蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥，得晶体。
已知部分阳离子生成氢氧化物的pH、Ksp（25℃）如下表：
| 物质 |
Fe(OH)3 |
Fe (OH)2 |
Cu(OH)2 |
| 开始沉淀时pH |
2.7 |
7.6 |
4.7 |
| 完全沉淀时pH |
3.7 |
9.6 |
6.7 |
| Ksp |
4.0×10–38 |
8.0×10–16 |
2.2×10–20 |
（1）II中发生反应的离子方程式是。
（2）II中将Fe2+氧化为Fe3+的目的是。
（3）用K3[Fe(CN)6]（铁氰化钾）验证II中Fe2+是否转化完全的现象是。
（4）III中发生反应的离子方程式是。
通过计算说明在此条件下的溶液中Fe3+是否沉淀完全________________________(提示：当溶液中某离子浓度小于1.0×10–5 mol/L时可认为该离子沉淀完全)。
（5）应用化学平衡移动原理解释IV中“滤液用稀硫酸酸化”的原因。
研究NO2、SO2、CO等大气污染气体的处理具有重要意义。
（1）利用反应：6NO2＋8NH3
7N2＋12H2O可处理NO2。当转移1.2mol电子时，消耗的NO2在标准状况下的体积是L。
（2）①已知：2SO2(g)+O2(g)
2SO3(g) ΔH＝−196.6 kJ·mol–1
2NO(g)+O2(g)2NO2(g) ΔH＝−113.0 kJ·mol–1
请写出NO2与SO2反应生成SO3(g)和NO的热化学方程式。
②一定条件下，将NO2与SO2以体积比1:2置于密闭容器中发生上述反应，下列能说明反应达到平衡状态的是。
a．体系压强保持不变 b．混合气体颜色保持不变
c．SO3和NO的体积比保持不变d．每消耗1 mol SO2的同时生成1 molNO2
③测得上述反应平衡时NO2与SO2体积比为1:6，则该反应的平衡常数K＝。
（3）汽车尾气中的一氧化碳可通过如下反应降低其浓度：CO(g)+1/2O2(g)CO2(g)。已知某温度下，在两个恒容密闭容器中进行该反应，容器中各物质的起始浓度及正、逆反应速率关系如下表所示。请用“＞”或“＜”或“＝”填写表中的空格。
| 容器编号 |
c(CO)／mol·L–1 |
c(O2)／mol·L–1 |
c(CO2)／mol·L–1 |
υ(正)和υ(逆) 大小比较 |
| ① |
2.0×10–4 |
4.0×10–4 |
4.0×10–4 |
υ(正)＝υ(逆) |
| ② |
1.0×10–3 |
4.0×10–4 |
5.0×10–4 |
υ(正)υ(逆) |
偏二甲肼与N2O4是常用的火箭推进剂，二者发生如下化学反应：
(CH3)2NNH2 (l)＋2N2O4 (l)＝2CO2 (g)＋3N2(g)＋4H2O(g)（I）
(1)反应（I）中氧化剂是_______。
(2)火箭残骸中常现红棕色气体，原因为：N2O4 (g) 
2NO2 (g)（Ⅱ）一定温度下，反应（Ⅱ）的焓变为ΔH。现将1 mol N2O4 充入一恒压密闭容器中，下列示意图正确且能说明反应达到平衡状态的是________。
若在相同温度下，上述反应改在体积为1L的恒容密闭容器中进行，平衡常数________（填“增大”“不变”或“减小”），反应3s后NO2的物质的量为0.6mol，则0～3s内的平均反应速率v（N2O4）＝________mol·L-1·s-1。
(3)NO2可用氨水吸收生成NH4NO3。25℃时，将amol NH4NO3溶于水，溶液显酸性，原因是_____
_______________________________________________（用离子方程式表示）。向该溶液滴加bL氨水后溶液呈中性，则滴加氨水的过程中的水的电离平衡将______（填“正向”“不”或“逆向”）移动，所滴加氨水的浓度为_______mol·L-1。（NH3·H2O的电离平衡常数取Kb＝2×10-5 mol·L-1，假设溶液的体积是bL）
(14分)NH4Al(SO4)2是食品加工中最为快捷的食品添加剂，用于焙烤食品中；NH4HSO4在分析试剂、医药、电子工业中用途广泛。请回答下列问题：
(1)NH4Al(SO4)2可作净水剂，其理由是____________________________________________(用必要的化学用语和相关文字说明)。
(2)相同条件下，0.1 mol·L－1NH4Al(SO4)2中c(NH4+)________(填“等于”、“大于”或“小于”)0.1 mol·L－1NH4HSO4中c(NH4+))。
(3)如图是0.1 mol·L－1四种电解质溶液的pH随温度变化的图像。
①其中符合0.1 mol·L－1NH4Al(SO4)2的pH随温度变化的曲线是________(填写序号)，导致pH随温度变化的原因是____________________________；
②20 ℃时，0.1 mol·L－1NH4Al(SO4)2中2c(SO42-)－c(NH4+))－3c(Al3＋)＝________。（计算精确值）(4)室温时，向100 mL 0.1 mol·L－1 NH4HSO4溶液中滴加0.1 mol·L－1 NaOH溶液，得到溶液pH与NaOH溶液体积的关系曲线如图所示：
试分析图中a、b、c、d四个点，水的电离程度最大是________点；在b点，溶液中各离子浓度由大到小的排列顺序是______________________。
食盐中的抗结剂是亚铁氰化钾，其化学式为K4[Fe(CN)6]·3H2O。42.2 g K4[Fe(CN)6]·3H2O样品受热脱水过程的热重曲线(样品质量随温度的变化曲线)如下图所示。
试回答下列问题：
(1)试确定150 ℃时固体物质的化学式_____________。
(2)查阅资料知：虽然亚铁氰化钾自身毒性很低，但其水溶液与酸反应放出极毒的氰化氢(HCN)气体；亚铁氰化钾加热至一定温度时能分解产生氰化钾(KCN)。据此判断，烹饪食品时应注意的问题为_____________________________________________________。
(3)在Fe2＋、Fe3＋的催化作用下，可实现2SO2＋O2＋2H2O＝2H2SO4的转化。已知，含SO2的废气通入含Fe2＋、Fe3＋的溶液中时，其中一个反应的离子方程式为4Fe2＋＋O2＋4H＋＝4Fe3＋＋2H2O，则另一个反应的离子方程式为__________________________。
(4)已知Fe(OH)3的溶度积常数Ksp＝1.1×10－36。室温时在FeCl3溶液中滴加NaOH溶液，当溶液pH为3时，通过计算说明Fe3＋是否沉淀完全_____________。(提示：当某离子浓度小于10－5 mol·L－1时可以认为该离子沉淀完全)