(12分)工业上以碳酸锰矿为主要原料生产MnO2的工艺流程如下：
有关氢氧化物开始沉淀和沉淀完全的pH如下表：
| 氢氧化物 |
Al(OH)3 |
Fe(OH)3 |
Fe(OH)2 |
Pb(OH)2 |
Mn(OH)2 |
| 开始沉淀的pH |
3.3 |
1.5 |
6.5 |
8.0 |
8.3 |
| 沉淀完全的pH |
5.2 |
3.7 |
9.7 |
8.8 |
9.8 |
请问答下列问题：
（1）为了提高锰矿中锰元素的浸取率，可采取的措施为 。
（2）写出焙烧过程反应的化学方程式 。
（3）MnO2粗品中含有少量Mn3O4，可以用稀硫酸处理，将其转化为MnSO4和MnO2，然后再用氧化剂将Mn2+转化为MnO2，制得优质MnO2。写出Mn3O4与稀硫酸反应离子方程式：
。
（4）某兴趣小组在实验室中除去酸浸后的溶液有少量Fe2+、Fe3+．A13+、Pb2+等，得到只含的Mn2+、 SO42-的溶液，其除杂过程设计如下：
①加入MnO2氧化时发生的离子方程式为 。
②试剂X最好选用 (填字母)。
a．NaOH 溶液 b。KMnO4溶液 c。稀硝酸 d．MnCO3
③滤渣的成分是 。
(12分)利用铝灰(主要成分为Al、Al2O3、AlN、FeO等)制备铝鞣剂[主要成分为Al(OH)2Cl]的一种工艺如下：
（1）气体A能使湿润的红色石蕊试纸变蓝。铝灰在90 ℃水解生成A的化学方程式为____________。“水解”采用90 ℃而不在室温下进行的原因是________________。
（2）“酸溶”时，Al2O3发生反应的离子方程式为 。
（3）“氧化”时，发生反应的离子方程式为 。
（4）“废渣”成分为______________(填化学式)。
（5）采用喷雾干燥而不用蒸发的原因是 。
(14分) 二氧化碳与氢气催化合成甲醇，发生的反应为：CO2(g)+3H2(g)
CH3OH（g）+H2O(g)
（1）已知：
| 化学键 |
H－H |
C－O |
C=O |
H－O |
C－H |
| 键能/kJ·mol－1 |
436 |
326 |
803 |
464 |
414 |
计算上述反应的△H= kJ.mol-1。
（2）一定条件下，将n(CO2):n(H2)=1:1的混合气充入恒温恒容密闭容器中，下列事实可以说明该反应已达平衡的是 （填选项字母）。
A．容器内气体密度保持不变
B．CO2的体积分数保持不变
C．H2O(g)与CO2(g)的生成速率之比为1∶1
D．该反应的平衡常数保持不变
E．混合气体的平均相对分子质量不变
F．容器中压强保持不变
（3）一定条件下，往2L恒容密闭容器中充入1.2molCO2和3.6molH2，在不同催化剂作用下的反应I、反应II与反应III，相同时间内CO2转化率随温度变化的数据如表所示，据表中数据绘制“图1”：
| 相同时间内CO2转化率 |
T1 |
T2 |
T3 |
T4 |
T5 |
| 反应Ⅰ |
65% |
77% |
80% |
80% |
66.67% |
| 反应Ⅱ |
56% |
67% |
76% |
80% |
66.67% |
| 反应Ⅲ |
48% |
62% |
72% |
80% |
66.67% |
（T5时，图1中C点转化率为66.67%，即转化了2/3）
①催化剂效果最佳的反应是 （填“反应I”，“反应II”，“反应III”）。
②T3的b点v（正） v（逆）（填 “>”， “<”， “="”" ）。
③T4的a点转化率比T5的c点高的原因是 。
④在温度为T5时，该反应的平衡常数K= 。
⑤在温度为T5时，CH3OH的浓度随时间变化的趋势如“图2”所示。
当时间到达t1时，将生成的甲醇和水同时除去，并维持该温度，在 t2时达新平衡。
请在“图2”中画出t1时刻后CH3OH的浓度变化总趋势曲线。
I.请回答：
（1）CO2的电子式 。
（2）钠燃烧不能用CO2灭火，用化学方程式表示其理由 。
（3）重晶石（BaSO4）不溶于酸，用饱和Na2CO3处理转化为易溶于酸的BaCO3，写出反应的离子方程式 。
（4）完成以下氧化还原反应的离子方程式：
( )Cr2O
+ ( )H2O2+ _____ ＝( ) Cr3++ ( ) O2 ↑+ ________
II.化合物K3Fe(A2B4)3·3H2O是重要的催化剂。将化合物K3Fe(A2B4)3·3H2O受热完全分解，只得到气体产物和固体产物。经分析，气体产物只有甲、乙和水蒸气。已知甲、乙均由A、B两元素组成，且摩尔质量：M(甲)<M(乙)。A元素的最外层电子数是次外层电子数2倍，B元素的主族序数是其所在周期数的3倍。经分析，固体产物只有Fe、FeO 和K2AB3。某同学再进行以下定量分析。
（1）甲的化学式： 。
（2）溶液②与KMnO4发生氧化还原的离子方程式： 。
（3）由以上实验数据的分析可知n(Fe)：n(FeO) ：n(K2AB3) = ： ： 。
（4）某同学认为：溶液②由紫红色变为无色，振荡试样半分钟内不变色，即可证明溶液②与KMnO4溶液反应到达滴定终点。判断该同学设想的合理性并说明理由 。
甲醇（CH3OH）是一种重要的化工原料，也是一种比较理想的燃料。甲醇在各个领域有着广泛的应用。
（1）实验测得：32 g甲醇在氧气中完全燃烧，生成二氧化碳气体和液态水时释放出726.4 kJ的热量，试写出甲醇燃烧的热化学方程式：_________________________。
（2）燃料电池是一种连续地将燃料和氧化剂的化学能直接转换成电能的化学电池。下图是一个化学过程的示意图。2CH3OH+3O2+4KOH
K2CO3+6H2O
①A（石墨）电极的名称是 。
②通入O2的电极的电极反应式是________________
③写出通入CH3OH的电极的电极反应式是 。
④乙池中反应的化学方程式为 。
⑤当电路中通过0.01mol电子时，丙池溶液的C(H+) = mol/L（忽略电解过程中溶液体积的变化）。
（3）合成甲醇的主要反应是：2H2（g）+ CO（g）
CH3OH（g） △H="—90.8" kJ·mol—1。
①在恒温恒容条件下，充入一定量的H2和CO，发生反应2H2（g）+ CO（g） CH3OH（g）。则该反应达到平衡状态的标志有
a．混合气体的密度保持不变 b．混合气体的总压强保持不变
c．CO的质量分数保持不变 d．甲醇的浓度保持不变
e．v正（H2）= v逆（CH3OH）f．v（CO）= v（CH3OH）
②要提高反应2H2（g）+ CO（g） CH3OH（g）中CO的转化率，可以采取的措施是：
a．升温 b．加入催化剂
c．增加CO的浓度 d．加入H2
e．加入惰性气体 f．分离出甲醇
(14分)请回答下列问题：
（1）下表列出了一些化学键的键能E：
| 化学键 |
H—H |
O===O |
O—H |
| E/kJ·mol－1 |
436 |
x |
463 |
反应H2(g)＋
O2(g)===H2O(g) ΔH＝－241.8 kJ·mol－1，则x＝__________。
（2）铅蓄电池是正极板上覆盖有PbO2，负极板上覆盖有Pb，电解质溶液是H2SO4溶液，电池放电时的总反应：Pb+PbO2+2H2SO4=2PbSO4+2H2O。
请写出充电时阴极的电极反应式：__________________
（3）反应m A＋n B
p C，在某温度下达到平衡。
①若A、B、C都是气体，减压后正反应速率小于逆反应速率，则m、n、p的关系是________________。
②若C为气体，且m + n = p，在加压时化学平衡发生移动，则平衡必定向________________方向移动。
③若再升高温度，平衡向逆向移动，则正反应为 _________ 反应（填“吸热”或“放热”）
（4）依据氧化还原反应Zn(s)＋Cu2＋(aq)===Zn2＋(aq)＋Cu(s)设计的原电池如图所示。
①请在图中标出电极材料及电解质溶液（写化学式）________________
②盐桥中的Cl－向________极移动（填“左”或“右”）。