四氯化钛(TiCl4)是制取航天航空工业材料——钛合金的重要原料。由钛铁矿(主要成分是FeTiO3)制备TiCl4等产品的一种工艺流程示意图如下：
(1)往①中加入铁屑至浸出液显紫色，此时溶液仍呈强酸性。该过程中有如下反应发生：
Fe＋2Fe3＋=3Fe2＋
2TiO2＋(无色)＋Fe＋4H＋=2Ti3＋(紫色)＋Fe2＋＋2H2O
Ti3＋(紫色)＋Fe3＋＋H2O=TiO2＋(无色)＋Fe2＋＋2H＋
加入铁屑的作用是 。
(2)在②→③工艺过程中需要控制条件以形成TiO2·nH2O溶胶，该溶胶的分散质颗粒直径大小在 范围。
(3)若把③中制得的固体TiO2·nH2O用酸清洗除去其中的杂质，还可制得钛白粉。已知25 ℃时，Ksp[Fe(OH)3]＝2.79×10－39，该温度下反应Fe(OH)3＋3H＋
Fe3＋＋3H2O的平衡常数K＝ 。
(4)已知：TiO2(s)＋2Cl2(g)=TiCl4(l)＋O2(g) ΔH＝＋140 kJ·mol－1
2C(s)＋O2(g)=2CO(g) ΔH＝－221 kJ·mol－1
写出④中TiO2和焦炭、氯气反应生成液态TiCl4和CO气体的热化学方程式： 。
(5)上述工艺具有成本低、可用低品位矿物为原料等优点。依据绿色化学理念，该工艺流程中存在的不足之处是 (只要求写出一项)。
(6)依据下表信息，要精制含少量SiCl4杂质的TiCl4，可采用 方法。
| |
TiCl4 |
SiCl4 |
| 熔点/℃ |
－25.0 |
－68.6 |
| 沸点/℃ |
136.4 |
57.6 |
（1）元素M 的离子与NH4+所含电子数和质子数均相同，则M的原子结构示意图为 。
（2）硫酸铝溶液与过量氨水反应的离子方程式为 。
（3）能证明Na2SO3溶液中存在SO32-+H2O
HSO3-+OH-水解平衡的事实是 （填序号）。
A.滴人酚酞溶液变红，再加人H2SO4溶液后红色退去
B.滴人酚酞溶液变红，再加人氯水后红色退去
C.滴人酚酞溶液变红，再加人BaCl2溶液后产生沉淀且红色退去
（4）元素X、Y在周期表中位于向一主族，化合物Cu2X和Cu2Y 可发生如下转化（其中D 是纤维素水解的最终产物）:
①非金属性X Y(填“>”或“<”)
②Cu2Y与过量浓硝酸反应有红棕色气体生成，化学方程式为 。
（5）在恒容绝热（不与外界交换能量）条件下进行2A ( g ) + B ( g）
2C ( g ) + D ( s）反应，按下表数据投料，反应达到平衡状态，测得体系压强升高。简述该反应的平衡常数与温度的变化关系：
| 物质 |
A |
B |
C |
D |
| 起始投料/mol |
2 |
1 |
2 |
0 |
直接排放含SO2的烟气会形成酸雨，危害环境。利用钠碱循环法可脱除烟气中的SO2，
（1）用化学方程式表示SO2形成硫酸型酸雨的反应: 。
（2）在钠碱循环法中，Na2SO3溶液作为吸收液，可由NaOH溶液吸收SO2制得，该反应的离子方程式是 。
（3）吸收液吸收SO2的过程中，pH随n(SO3²﹣):n(HSO3﹣)变化关系如下表:
| n(SO₃²﹣):n(HSO₃﹣) |
91：9 |
1：1 |
1：91 |
| pH |
８.２ |
7.2 |
6.2 |
①上表判断NaHSO3溶液显 性，用化学平衡原理解释: 。
②当吸收液呈中性时，溶液中离子浓度关系正确的是(选填字母): 。
a．c（Na＋）=2c（SO32-）＋c（HSO3－），
b．c（Na＋）> c（HSO3－）> c（SO32-）>c（H＋）=c（OH－）
c．c（Na＋）+c（H＋）= c（SO32-）+ c（HSO3－）+c（OH－）
（4）当吸收液的pH降至约为6时，需送至电解槽再生。再生示意图如下:
①HSO3-在阳极放电的电极反应式是 。
②当阴极室中溶液pＨ升至8以上时，吸收液再生并循环利用。简述再生原理: 。
已知：I2＋2
＋2I―。相关物质的溶度积常数见下表：
| 物质 |
Cu(OH)2 |
Fe(OH)3 |
CuCl |
CuI |
| Ksp |
2.2×10－20 |
2.6×10－39 |
1.7×10－7 |
1.3×10－12 |
（1）某酸性CuCl2溶液中含有少量的FeCl3，为得到纯净的CuCl2•2H2O晶体，加入 调至pH＝4，使溶液中的Fe3＋转化为Fe(OH)3沉淀，此时溶液中的c(Fe3＋)＝____________________；
过滤后，将所得滤液低温蒸发、浓缩结晶，可得到CuCl2•2H2O晶体。
（2）在空气中直接加热CuCl2•2H2O晶体得不到纯的无水CuCl2，原因是_______________。（用化学方程式表示）。由CuCl2•2H2O晶体得到纯的无水CuCl2的合理方法是_______。
（3）某学习小组用“间接碘量法”测定含有CuCl2•2H2O晶体的试样（不含能与I―发生反应的氧化性质杂质）的纯度，过程如下：取0.36 g试样溶于水，加入过量KI固体，充分反应，生成白色沉淀。用0.1000 mol/L Na2S2O3标准溶液滴定，到达滴定终点时，消耗Na2S2O3标准溶液20.00 mL。
①可选用___________作滴定指示荆，滴定终点的现象是_________________。
②CuCl2溶液与KI反应的离子方程式为______________________________。
③该试样中CuCl2•2H2O的质量百分数为___________________________。
二甲醚（CH3OCH3）是无色气体，可作为一种新型能源。由合成气（组成为H2、CO和少量的CO2）直接制备二甲醚，其中的主要过程包括以下四个反应：
甲醇合成反应：
（i）CO(g) + 2H2(g) = CH3OH(g) △H1 = -90.1kJ•mol-1
（ii）CO2(g) + 3H2(g) = CH3OH(g) + H2O(g) △H2 = -49.0kJ•mol-1
水煤气变换反应：
（iii）CO(g) + H2O(g) = CO2(g) + H2 (g) △H3 = -41.1kJ•mol-1
二甲醚合成反应：
（iV）2CH3OH(g) = CH3OCH3(g) + H2O(g) △H4 = -24.5kJ•mol-1
回答下列问题：
（1）Al2O3是合成气直接制备二甲醚反应催化剂的主要成分之一。工业上从铝土矿制备较高纯度Al2O3的主要工艺流程是 （以化学方程式表示）。
（2）分析二甲醚合成反应（iV）对于CO转化率的影响 。
（3）由H2和CO直接制备二甲醚（另一产物为水蒸气）的热化学方程式为 。根据化学反应原理，分析增加压强对直接制备二甲醚反应的影响 。
（4）有研究者在催化剂（含Cu—Zn—Al—O和Al2O3）、压强为5.0MPa的条件下，由H2和CO直接制备二甲醚，结果如下图所示。其中CO转化率随温度升高而降低的原因是 。
（5）二甲醚直接燃料电池具有启动快、效率高等优点，其能量密度等于甲醇直接燃料电池（5.93kW•h•kg-1）。若电解质为酸性，二甲醚直接燃料电池的负极反应为 ，一个二甲醚分子经过电化学氧化，可以产生 个电子的能量；该电池的理论输出电压为1.20V，能量密度E = （列式计算。能量密度=电池输出电能/燃料质量，1 kW•h = 3.6×106J）。
大气中的部分碘源于O3对海水中I－的氧化。将O3持续通入NaI溶液中进行模拟研究。
（1）O3将I－氧化成I2的过程由3步反应组成：
①I－(aq)+ O3(g)==IO－(aq)+O2(g)△H1
②IO－(aq)+H+(aq)
HOI(aq)△H2
③HOI(aq)+ I－(aq)+ H+(aq)I2(aq)+H2O(l)△H3
总反应的化学方程式为______，其反应△H=______。
（2）在溶液中存在化学平衡：I2(aq)+I－(aq)I3－(aq)，其平衡常数表达式为_______。
（3）为探究Fe2+对氧化I－反应的影响（反应体系如图1），某研究小组测定两组实验中I3－浓度和体系pH，结果见图2和下表。
| 编号 |
反应物 |
反应前pH |
反应后pH |
| 第1组 |
O3+ I－ |
5.2 |
11.0 |
| 第2组 |
O3+ I－+ Fe2+ |
5.2 |
4.1 |
①第1组实验中，导致反应后pH升高的原因是_______。
②图1中的A为 。由Fe3+生成A的过程能显著提高I－的转化率，原因是_______。
③第2组实验进行18s后，I3－下降。导致下降的直接原因有（双选）______。
A．c(H+)减小B．c(I－)减小C．I2(g)不断生成D．c(Fe3+)增加
（4）据图2，计算3～18s内第2组实验中生成I3－的平均反应速率（写出计算过程，结果保留两位有效数字）。