根据物质的组成和性质将下列无机化合物进行了分类。
| 物质类别 |
酸 |
碱 |
盐 |
氧化物 |
氢化物 |
| 化学式 |
①H2SO4 ②______ |
③NaOH ④______ |
⑤Na2SO4 ⑥______ |
⑦SO2 ⑧Na2O |
⑨HCl ⑩_____ |
（1）请仔细观察表格中的物质类别，从K、H、O、C、N五种元素中任选两种或三种组成合适的物质，将化学式分别填在表中②、④、⑥、⑩后面的横线上。
（2）⑦和⑧可发生非氧化还原反应，生成一种盐。该反应的化学方程式为________________________________________________________________________。
（3）将⑦通入③的溶液中，反应的离子方程式为_______________________________________。
（4）⑨极易溶于水并电离出氯离子，大多数含氯离子的盐溶于水后也能电离出氯离子。检验溶液中氯离子的方法是_____________________________________________。
（本题16分）CO2和CO是工业排放的对环境产生影响的废气。
（1）以CO2与NH3为原料合成化肥尿素的主要反应如下：
①2NH3(g)＋CO2(g)＝NH2CO2NH4(s)；ΔH＝－159.47 kJ·mol－1
②NH2CO2NH4(s)＝CO(NH2)2(s)＋H2O(g)；ΔH＝a kJ·mol－1
③2NH3(g)＋CO2(g)＝CO(NH2)2(s)＋H2O(g)；ΔH＝－86.98 kJ·mol－1
则a为。
（2）科学家们提出用工业废气中的CO2制取甲醇：CO2+3H2CH3OH+H2O。
制得的CH3OH可用作燃料电池的燃料。
①在KOH介质中，负极的电极反应式为_________________________________。
② 作介质的KOH可以用电解K2SO4溶液的方法制得。则KOH在_______出口得到,
阳极的电极反应式是：_____________________________________。
（3）利用CO与H2反应可合成CH3OCH3。
已知：3H2(g) + 3CO(g) 
CH3OCH3(g) + CO2(g)，ΔH＝-247kJ/mol
在一定条件下的密闭容器中，该反应达到平衡，要提高CO的转化率，可以采取的措施是.
A低温高压 B加入催化剂 C体积不变充入氦气
D增加CO的浓度 E．分离出二甲醚
（4）CH3OCH3也可由CH3OH合成。已知反应2CH3OH(g) CH3OCH3(g) + H2O(g)，在某温度下，在1L密闭容器中加入CH3OH ，反应到10分钟时达到平衡，此时测得各组分的浓度如下：
| 物质 |
CH3OH |
CH3OCH3 |
H2O |
| 浓度/（mol·L－1） |
0.01 |
0.2 |
0.2 |
①0-10 min内反应速率v(CH3OH) ＝ 。
②该温度下的平衡常数为。
③若平衡后，再向容器中再加入0.01mol CH3OH和0.2mol CH3OCH3，此时正、逆反应速率的大小：v正v逆 （填“>”、“<”或“＝”)。
（本题16分）为证明Fe3+具有较强的氧化性，甲同学做了如下实验：将Cu片放入Fe(NO3)3溶液中，观察到Cu片逐渐溶解，溶液由黄色变为蓝绿色，由此甲同学得到Fe3+具有较强氧化性的结论。
乙同学提出了不同的看法：“Fe(NO3)3溶液具有酸性，在此酸性条件下NO3-也能氧化Cu”，并设计实验进行探究。
已知：
| 水解反应 |
平衡常数（K） |
Fe3+ + 3H2O  Fe(OH)3 + 3H+ |
7.9 × 10-4 |
Fe2+ + 2H2O  Fe(OH)2 + 2H+ |
3.2 × 10-10 |
| Cu2+ + 2H2O Cu(OH)2 + 2H+ |
3.2 × 10-7 |
请回答：
（1）稀硝酸和Cu反应的化学方程式为。
（2）请利用所提供的试剂，帮助乙同学完成实验方案设计。
试剂：0.5mol/L Fe(NO3)3溶液、Cu片、精密pH试纸（0.5～5.0）、稀硝酸
方案：。
（3）丙同学分别实施了甲、乙两位同学的实验方案，并在实验过程中用pH计监测溶液pH的变化，实验记录如下。
| 实验内容 |
实验现象 |
| 甲同学的实验方案 |
溶液逐渐变成蓝绿色， pH略有上升 |
| 乙同学的实验方案 |
无明显现象，pH没有明显变化。 |
①根据实验现象写出发生反应的离子方程式：。
②导致实验过程中溶液pH略有上升的可能原因是。
（4）请你设计更简便可行的实验方案，帮助甲同学达到实验目的：。
（本题16分） 煤化工中常需研究不同温度下平衡常数、投料比及产率等问题。
已知CO(g)＋H2O(g) 
H2(g)＋CO2(g)的平衡常数随温度的变化如下表：
| 温度/℃ |
400 |
500 |
830 |
1 000 |
| 平衡常数K |
10 |
9 |
1 |
0.6 |
试回答下列问题：
（1）上述反应的正反应是________反应(填“放热”或“吸热”)。
（2）某温度下，上述反应达到平衡后，保持容器体积不变升高温度，正反应速率________(填“增大”、“减小”或“不变”)，容器内混合气体的压强________(填“增大”、“减小”或“不变”)。
（3）830 ℃时，在恒容反应器中发生上述反应，按下表中的物质的量投入反应混合物，其中向正反应方向进行的有______(选填字母)
| A |
B |
C |
D |
|
| n(CO2)/mol |
3 |
1 |
0 |
1 |
| n(H2)/mol |
2 |
1 |
0 |
1 |
| n(CO)/mol |
1 |
2 |
3 |
0.5 |
| n(H2O)/mol |
5 |
2 |
3 |
2 |
（4）在830 ℃时，在2 L的密闭容器中加入4 mol CO(g)和6 mol H2O(g)达到平衡时，CO的转化率是__________。
（本题16分）三氧化二镍(Ni2O3)可用于制造高能电池。一种制备Ni2O3的方法是电解NiCl2得Ni3+，再将Ni3+经一系列反应后转化为Ni2O3。其电解制备过程如下：用NaOH调NiCl2溶液pH至7.5，加放适量硫酸钠后进行电解。电解过程中产生的Cl2在弱碱性条件下生成ClO－，把二价镍氧化为三价镍。右图为电解装置示意图，电解池两极用阳离子交换膜隔开。请回答下列问题：
（1）该电解池的阳极材料可选用________(填序号)
| A．铁 | B．Cu | C．石墨 | D．镍 |
（2）加放适量硫酸钠的作用是：_______________________________________________
（3）电解过程中，阴极附近溶液的pH_____，阳极附近溶液的pH_____（填“升高”、“不变”、“降低”）。
（4）写出Ni2+转化为Ni3+的离子方程式：_______________________________________
（5）铁镍蓄电池又称爱迪生电池，放电时的总反应为：
Fe+Ni2O3+3H2O 
Fe(OH)2+2Ni(OH)2。
写出下列电极反应式：
①放电时的正极：___________________________________________________________
②充电时的阴极：___________________________________________________________
（6）电池充电时，电池的负极应接外电源的_____________（填正极或负极）
（本题16分）硫酸铜是一种应用极其广泛的化工原料。以下是某工厂用含铁废铜为原料生产胆矾（CuSO4•5H2O）和副产物石膏（CaSO4•2H2O）的生产流程示意图：
胆矾和石膏在不同温度下的溶解度（g/100g水）见下表：
| 温度（℃） |
20 |
40 |
60 |
80 |
100 |
| 石膏 |
0.32 |
0.26 |
0.15 |
0.11 |
0.07 |
| 胆矾 |
32 |
44.6 |
61.8 |
83.8 |
114 |
请回答下列问题：
（1）红棕色滤渣的主要成分是____________。
（2）写出浸出过程中生成硫酸铜的离子方程式 _______________________________。
（3）操作I包括加热升温、控制温度在_______℃、蒸发结晶、__________等操作。
（4）从溶液中分离出硫酸铜晶体的操作Ⅱ应为_________、过滤、洗涤、干燥；
（5）用无水乙醇洗涤晶体而不用蒸馏水的原因是________________________________；
（6）取样检验是为了确认Fe3+是否除净。有同学设计了以下两种方案，在实验室分别对所取样品进行以下操作：
方案一：取样于试管→滴加KSCN溶液；方案二：纸上层析后→喷KSCN溶液；
①你认为上述两种方案设计更合理的是_____________；
②指出你认为不合理的方案存在的问题_____________________________________。