2013年初，雾霾天气多次肆虐我国中东部地区。其中，汽车尾气和燃煤尾气是造成空气污染的原因之一。
（1）汽车尾气净化的主要原理为2NO（g）＋2CO（g）
2CO2（g）＋N2（g）。在密闭容器中发生该反应时，c（CO2）随温度（T）、催化剂的表面积（S）和时间（t）的变化曲线如图所示。
据此判断：
①该反应的ΔH________0（填“>”或“<”）。
②在T2温度下，0～2 s内的平均反应速率v（N2）＝________。
③当固体催化剂的质量一定时，增大其表面积可提高化学反应速率。若催化剂的表面积S1>S2，在上图中画出c（CO2）在T1、S2条件下达到平衡过程中的变化曲线。
④若该反应在绝热、恒容的密闭体系中进行，下列示意图正确且能说明反应在进行到t1时刻达到平衡状态的是________（填代号）。
（2）直接排放煤燃烧产生的烟气会引起严重的环境问题。
①煤燃烧产生的烟气含氮的氧化物，用CH4催化还原NOx可以消除氮氧化物的污染。
例如：CH4（g）＋2NO2（g）=N2（g）＋CO2（g）＋2H2O（g） ΔH1＝－867 kJ·mol－1
2NO2（g）
N2O4（g） ΔH2＝－56.9 kJ·mol－1
写出CH4（g）催化还原N2O4（g）生成N2（g）、CO2（g）和H2O（g）的热化学方程式：__________________________________________________________________
②将燃煤产生的二氧化碳回收利用，可达到低碳排放的目的。如图是通过人工光合作用，以CO2和H2O为原料制备HCOOH和O2的原理示意图。催化剂b表面发生的电极反应式为_______________________________________。
③常温下，0.1 mol·L－1的HCOONa溶液pH为10，则HCOOH的电离常数Ka＝________。
柠檬酸亚铁(FeC6H6O7)是一种易吸收的高效铁制剂，可由绿矾(FeSO4·7H2O)通过下列反应制备：FeSO4+Na2CO3="==" FeCO3↓+Na2SO4FeCO3+C6H8O7="==" FeC6H6O7+CO2↑+H2O 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)。
| 金属离子 |
开始沉淀的pH |
沉淀完全的pH |
| Fe3＋ |
1. 1 |
3. 2 |
| Al3＋ |
3. 0 |
5. 0 |
| Fe2＋ |
5. 8 |
8. 8 |
（1）制备FeCO3时，选用的加料方式是 (填字母)，原因是 。
a．将FeSO4溶液与Na2CO3溶液同时加入到反应容器中
b．将FeSO4溶液缓慢加入到盛有Na2CO3溶液的反应容器中
c．将Na2CO3溶液缓慢加入到盛有FeSO4溶液的反应容器中
（2）生成的FeCO3沉淀需经充分洗涤，检验洗涤是否完全的方法是 。
（3）将制得的FeCO3加入到足量柠檬酸溶液中，再加入少量铁粉，80℃下搅拌反应。①铁粉的作用是 。②反应结束后，无需过滤，除去过量铁粉的方法是 。
（4）最后溶液经浓缩、加入适量无水乙醇、静置、过滤、洗涤、干燥，获得柠檬酸亚铁晶体。分离过程中加入无水乙醇的目的是 。
（5）某研究性学习小组欲从硫铁矿烧渣(主要成分为Fe2O3、SiO2、Al2O3 ) 出发，先制备绿矾，再合成柠檬酸亚铁。请结合右图的绿矾溶解度曲线，补充完整由硫铁矿烧渣制备FeSO4·7H2O晶体的实验步骤(可选用的试剂：铁粉、稀硫酸和NaOH溶液)：向一定量烧渣中加入足量的稀硫酸充分反应， ，得到FeSO4溶液， ，得到FeSO4·7H2O 晶体。
氧化镁在医药、建筑等行业应用广泛。硫酸镁还原热解制备高纯氧化镁是一种新的探索。以菱镁矿(主要成分为MgCO3，含少量FeCO3 )为原料制备高纯氧化镁的实验流程如下：
（1）MgCO3与稀硫酸反应的离子方程式为 。
（2）加入H2O2氧化时，发生反应的化学方程式为 。
（3）滤渣2 的成分是 (填化学式)。
|
（4）煅烧过程存在以下反应：
|
2MgSO4+C="==" ="==" 2MgO+2SO2↑+CO2↑
|
MgSO4+C="==" ="==" MgO+SO2↑+CO↑
MgSO4+3C="==" ="==" MgO+S↑+3CO↑
铝是一种应用广泛的金属，工业上用Al2O3和冰晶石（Na3AlF6）混合熔融电解制得。
①铝土矿的主要成分是Al2O3和SiO2等。从铝土矿中提炼Al2O3的流程如下：
②以萤石（CaF2）和纯碱为原料制备冰晶石的流程如下：
回答下列问题：
（1）写出反应1的化学方程式 ；
（2）滤液Ⅰ中加入CaO生成的沉淀是 ，反应2的离子方程式为 ；
（3）E可作为建筑材料，化合物C是 ，写出由D制备冰晶石的化学方程式 ；
（4）电解制铝的化学方程式是 ，以石墨为电极，阳极产生的混
合气体的成分是 。
碳酸锂广泛应用于陶瓷和医药等领域。已知β锂辉石(主要成分为Li2O·Al2O3·4SiO2)为原材料制备Li2CO3的工艺流程如下：
已知：Fe3＋、Al3＋、Fe2＋和Mg2＋以氢氧化物形式完全沉淀时，溶液的pH分别为3.2、5.2、9.7和12.4；Li2SO4、LiOH和Li2CO3在303 K下的溶解度分别为34.2 g、12.7 g和1.3 g。
(1)步骤Ⅰ前，β锂辉石要粉碎成细颗粒的目的是________________________________________
______________________________________________________________________________。
(2)步骤Ⅰ中，酸浸后得到的酸性溶液中含有Li＋、SO
，另含有Al3＋、
Fe3＋、Fe2＋、Mg2＋、Ca2＋、Na＋等杂质，需在搅拌下加入________(填“石灰石”、“氯化钙”或“稀硫酸”)以调节溶液的pH到6.0～6.5，沉淀部分杂质离子，然后分离得到浸出液。
(3)步骤Ⅱ中，将适量的H2O2溶液、石灰乳和Na2CO3溶液依次加入浸出液中，可除去的杂质金属离子有____________________________________________________________________________________。
(4)步骤Ⅲ中，生成沉淀的离子方程式为______________________________________________。
(5)从母液中可回收的主要物质是____________________________。
由短周期元素组成的化合物X是某抗酸药的有效成分。甲同学欲探究X的组成。
查阅资料：①由短周期元素组成的抗酸药的有效成分有碳酸氢钠、碳酸镁、氢氧化铝、硅酸镁铝、磷酸铝、碱式碳酸镁铝。
②Al3＋在pH＝5.0时沉淀完全；
Mg2＋在pH＝8.8时开始沉淀，在pH＝11.4时沉淀完全。
实验过程：
Ⅰ.向化合物X粉末中加入过量盐酸，产生气体A，得到无色溶液。
Ⅱ.用铂丝蘸取少量Ⅰ中所得的溶液，在火焰上灼烧，无黄色火焰。
Ⅲ.向Ⅰ中所得的溶液中滴加氨水，调节pH至5～6，产生白色沉淀B，过滤。
Ⅳ.向沉淀B中加过量NaOH溶液，沉淀全部溶解。
Ⅴ.向Ⅲ中得到的滤液中滴加NaOH溶液，调节pH至12，得到白色沉淀C。
(1)Ⅰ中气体A可使澄清石灰水变浑浊，A的化学式是________。
(2)由Ⅰ、Ⅱ判断X一定不含有的元素是磷、________。
(3)Ⅲ中生成B的离子方程式是____________________________。
(4)Ⅳ中B溶解的离子方程式是____________________ ______________。
(5)沉淀C的化学式是________。
(6)若上述n(A)∶n(B)∶n(C)＝1∶1∶3，则X的化学式是________。