(12分)铁是应用最广泛的金属，铁的卤化物、氧化物以及高价铁的含氧酸盐均为重要化合物。
（1）要确定铁的某氯化物FeClx的化学式。可用离子交换和滴定的方法。实验中称取0.54g的FeClx样品，溶解后先进行阳离子交换预防处理，再通过含有饱和OH-的阴离子交换柱，使Cl-和OH-发生交换。交换完成后，流出溶液的OH-用0.40mol·L-1的盐酸滴定，滴至终点时消耗盐酸25.0mL。计算该样品中氯的物质的量为________mol，并求出FeClx中X值为__________。
（2）现有一含有FeCl2和FeCl3的混合样品，采用上述方法测得n(Fe): n(Cl)=1:2.1，则该样品中FeCl3的物质的量分数为____________。在实验室中，FeCl2可用铁粉和__________反应制备，FeCl3可用铁粉和_______反应制备
（3）铁酸钠(Na2FeO4)是水处理过程中的一种新型净水剂，它的氧化性比高锰酸钾更强，本身在反应中被还原成三价铁离子达到净水的目的。它是由硝酸铁、氢氧化钠和氯气在一定条件下制得的，同时还生成硝酸钠和氯化钠等。
①写出制取铁酸钠的化学方程式： 。
②铁酸钠之所以有净水作用，除杀菌外，另一个原因是 。
某同学设计了如图所示装置（夹持仪器省略）进行系列实验，实验时将药品A逐滴加入到固体B中，请根据下列实验回答问题：
（1）若A为水，B为过氧化钠，C中盛有稀硫酸和FeCl2混合溶液，旋开活塞E后，C中溶液颜色变化为 ，烧瓶中发生反应的化学方程式为 。
（2）若A为盐酸、B为大理石(主要成分为CaCO3粉末)、C中盛有水玻璃，则小试管中的现象是 ，固体的主要成分为(写化学式)_________________。
（3）利用上述装置可以验证SO2的性质, 若A为浓硫酸，B为亚硫酸钠粉末，那么C中盛有 溶液时可验证其具有漂白性；而C中盛有 溶液时可验证其具有还原性（各填一种物质名称）。
某同学设计了有关氯气的实验：
（1）写出实验室制备Cl2的离子方程式，并用单线桥分析电子的转移： 。
（2）装置中通入Cl2后，集气瓶 A中干燥的红色布条无变化，集气瓶B中湿润的红色布条 ，用发生反应的化学方程式和必要的文字叙述解释现象 。
（3）上述装置烧杯中盛放溶液的作用是_________________________。
（4）Fe在Cl2中燃烧，生成棕红色的烟，其溶液中存在Fe3+，向溶液中加入适量量铜粉恰好完全反应，溶液变色，发生的化学反应方程式为 ，后再加氯水，溶液颜色再次发生变化，原因是（用离子方程式表示）_____________。
（1）0.5 mol H2O的质量为 ，其中含有 个水分子，共有 个原子。
（2）在下列提供的试剂中，选择合适的试剂除去下表中各混合物的杂质(括号内物质为杂质)，并按要求填写空格。
| A．NaOH溶液 | B．稀盐酸 | C．氯水 | D．溴水 |
| 混合物(括号内为杂质) |
除杂试剂（填序号） |
反 应 离 子 方 程 式 |
| ① Cu (CuO) |
||
| ② NaBr (NaI) |
软锰矿（主要成分为MnO2）可用于制备锰及其化合物。
（1）早期冶炼金属锰的一种方法是先煅烧软锰矿生成Mn3O4，再利用铝热反应原理制得锰，该铝热反应的化学方程式为 。
（2）现代冶炼金属锰的一种工艺流程如下图所示：
下表为t℃时，有关物质的pKsp（注：pKsp =－lgKsp）。
| 物质 |
Fe(OH)3 |
Cu(OH)2 |
Ca(OH)2 |
Mn(OH)2 |
CuS |
CaS |
MnS |
MnCO3 |
| pKsp |
37.4 |
19.32 |
5.26 |
12.7 |
35.2 |
5.86 |
12.6 |
10.7 |
软锰矿还原浸出的反应为：12MnO2 + C6H12O6 + 12H2SO4＝12MnSO4 + CO2↑+18H2O
①该反应中，还原剂为__________。写出一种能提高还原浸出速率的措施： 。
②滤液1的pH （填“＞”、“＜”或“＝”）MnSO4浸出液的pH。
③加入MnF2的主要目的是除去 （填Ca2+、Fe3+或Cu2+）
（3）由MnSO4制取MnCO3
往MnSO4溶液中加入过量NH4HCO3溶液，，该反应的离子方程式为_____________________；若往MnSO4溶液中加入(NH4)2CO3溶液，还会产生Mn(OH)2，可能的原因有：MnCO3(s) + 2OH－(aq)
Mn(OH)2(s) + CO32-(aq)，t℃时，计算该反应的平衡常数K＝ （填数值）。
为有效控制雾霾，各地积极采取措施改善大气质量，研究并有效控制空气中的氮氧化物、碳氧化物含量显得尤为重要。
Ⅰ．氮氧化物研究
（1）一定条件下，将2molNO与2molO2置于恒容密闭容器中发生反应2NO(g)+O2(g)
2NO2(g)，下列各项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．NO和O2的物质的量之比保持不变 d．每消耗1 molO2同时生成2 molNO2
（2）汽车内燃机工作时会引起N2和O2的反应：N2 + O2
2NO，是导致汽车尾气中含有NO的原因之一。在T1、T2温度下，一定量的NO发生分解反应时N2的体积分数随时间变化如右图所示，根据图像判断反应N2（g）+ O2（g）
2NO（g）的△H__________0(填“＞”或“＜”)。
（3）NOx是汽车尾气中的主要污染物之一。汽车发动机工作时会引发N2和O2反应，其能量变化如图所示：
写出该反应的热化学方程式：________________________________。
Ⅱ．碳氧化物研究
（1）在体积可变（活塞与容器之间的摩擦力忽略不计）的密闭容器如右图所示，现将3molH2和2molCO放入容器中，移动活塞至体积V为2L，用铆钉固定在A、B点，发生合成甲醇的反应如下：CO（g）+2H2（g） CH3OH（g）。测定不同条件、不同时间段内的CO的转化率，得到如下数据：
| CO的转化率 T（℃） |
10min |
20min |
30min |
40min |
| T1 |
20% |
55% |
65% |
65% |
| T2 |
35% |
50% |
a1 |
a2 |
①根据上表数据，请比较T1_________T2(选填“>”、“<”或“=”)；T2℃下，第30min 时，a1=________，该温度下的化学平衡常数为_______________。
②T2℃下，第40min时，拔去铆钉（容器密封性良好）后，活塞没有发生移动，再向容器中通人6molCO，此时v(正）________v(逆）（选填“>”、“<”或“=”），判断的理由是 。
（2）一定条件下可用甲醇与CO反应生成醋酸消除CO污染。常温下，将a mol/L的醋酸与b mol/L Ba(OH)2溶液等体积混合，充分反应后，溶液中存在2c(Ba2＋)＝c(CH3COO－)，则该混合溶液中醋酸的电离常数Ka＝_________________(用含a和b的代数式表示)。