甲醇是重要的化工原料，在工业生产上的应用十分广泛。
（1）利用太阳能或生物质能分解水制H2，然后可将H2与CO2转化为甲醇。已知：
光催化制氢：2H2O(l)===2H2(g)＋O2(g) ΔH＝＋571.5 kJ/mol ①
H2与CO2耦合反应：3H2(g)＋CO2(g)===CH3OH(l)＋H2O(l) ΔH＝－137.8 kJ/mol ②
则反应：2H2O(l)＋CO2(g) = CH3OH(l)＋3/2O2(g)的ΔH＝ kJ/mol。
你认为该方法需要解决的技术问题有 （填字母）。
a. 开发高效光催化剂
b. 将光催化制取的H2从反应体系中有效分离，并与CO2耦合催化转化
c. 二氧化碳及水资源的来源供应
（2）工业上由甲醇制取甲醛的两种方法如下（有关数据均为在298 K时测定）：
反应I：CH3OH(g)＝HCHO(g)＋H2(g) ΔH1＝＋92.09kJ/mol，K1＝3.92×10－11。
反应II：CH3OH(g)＋1/2O2(g)＝HCHO(g)＋H2O(g) ΔH2＝－149.73 kJ/mol，K2＝4.35×1029。
①从原子利用率看，反应 （填“I”或“II”。下同）制甲醛的原子利用率更高。从反应的焓变和平衡常数K值看，反应 制甲醛更有利。
②下图是甲醇制甲醛有关反应的lgK（平衡常数的对数值）随温度T的变化。图中曲线（1）表示的是反应 。
（3）污水中的含氮化合物，通常先用生物膜脱氮工艺进行处理，在硝化细菌的作用下将NH4＋氧化为NO3－（2NH4++3O2＝2HNO2+2H2O +2H+；2HNO2 +O2＝2HNO3）。然后加入甲醇，甲醇和NO3－反应转化为两种无毒气体。
①上述方法中，1 g铵态氮元素转化为硝态氮元素时需氧的质量为 g。
②写出加入甲醇后反应的离子方程式： 。
（4）甲醇燃料电池的工作原理如图所示，则该电池负极的电极反应式为 。
纳米级Cu2O由于具有优良的催化性能而受到关注，下表为制取Cu2O的三种方法：
| 方法Ⅰ |
用炭粉在高温条件下还原CuO |
| 方法Ⅱ |
电解法：2Cu＋H2O  Cu2O＋H2↑ |
| 方法Ⅲ |
用肼（N2H4）还原新制Cu(OH)2 |
（1）工业上常用方法Ⅱ和方法Ⅲ制取Cu2O而很少用方法Ⅰ，其原因是反应条件不易控制，若控温不当易生成而使Cu2O产率降低。
（2）已知：①C(s)+O2(g)=CO2(g)△H=akJ·mol—1；
②2CO(g)+O2(g)=2CO2(g)△H=bkJ·mol—1；
③2Cu2O(s)+O2(g)=4CuO(s)△H=ckJ·mol—1.
方法Ⅰ制备过程会产生有毒气体，写出制备反应的热化学方程式。
（3）方法Ⅱ采用离子交换膜控制电解液中OH－的浓度而制备纳米Cu2O，装置如图所示，该电池的阳极生成Cu2O反应式为。
（4）方法Ⅲ为加热条件下用液态肼（N2H4）还原新制Cu(OH)2来制备纳米级Cu2O，同时放出N2。该制法的化学方程式为。
（5）方法Ⅲ可以用甲醛稀溶液替代肼，但因反应温度较高而使部分产品颗粒过大，（填操作名称）可分离出颗粒过大的Cu2O。
（6）在相同的密闭容器中，用方法Ⅱ和方法Ⅲ制得的Cu2O分别进行催化分解水的实验：
⊿H>0
水蒸气的浓度（mol·L－1）随时间t (min)变化如下表：
| 序号 |
温度 |
0 |
10 |
20 |
30 |
40 |
50 |
| ① |
T1 |
0.050 |
0.0492 |
0.0486 |
0.0482 |
0.0480 |
0.0480 |
| ② |
T1 |
0.050 |
0.0488 |
0.0484 |
0.0480 |
0.0480 |
0.0480 |
| ③ |
T2 |
0.10 |
0.094 |
0.090 |
0.090 |
0.090 |
0.090 |
可以判断：实验①的前20 min的平均反应速率 ν(O2)＝；实验温度T1T2（填“>”、“<”）；催化剂的催化效率：实验①实验②（填“>”、“<”）。
亚氯酸钠（NaClO2）是一种重要的含氯消毒剂，主要用于水的消毒以及砂糖、油脂的漂白与杀菌。以下是过氧化氢法生产亚氯酸钠的工艺流程图：
已知：①NaClO2的溶解度随温度升高而增大，适当条件下可结晶析出NaClO2•3H2O。
②纯ClO2易分解爆炸，一般用稀有气体或空气稀释到10％以下安全。
③160 g/L NaOH溶液是指160 gNaOH固体溶于水所得溶液的体积为1L。
（1） 160 g/L NaOH溶液的物质的量浓度为。
（2）发生器中鼓入空气的作用可能是（选填序号）。
a．将SO2氧化成SO3，增强酸性；
b．稀释ClO2以防止爆炸；
c．将NaClO3氧化成ClO2
（3）吸收塔内的反应的化学方程式为。
吸收塔的温度不能超过20℃，其目的是。
（4）在碱性溶液中NaClO2比较稳定，所以吸收塔中应维持NaOH稍过量，判断NaOH是否过量的简单实验方法是。
（5）吸收塔中为防止NaClO2被还原成NaCl，所用还原剂的还原性应适中。除H2O2外，还可以选择的还原剂是（选填序号）。
a．Na2O2 b．Na2S c．FeCl2
（6） 从滤液中得到NaClO2•3H2O粗晶体的实验操作依次是（选填序号）。
a蒸馏 b蒸发 c灼烧 d过滤 e冷却结晶
要得到更纯的NaClO2•3H2O晶体必须进行的操作是（填操作名称）。
实验室模拟回收某废旧含镍催化剂（主要成分为NiO，另含Fe2O3、CaO、CuO、BaO等）生产Ni2O3。其工艺流程为：
（1）根据图Ⅰ所示的X射线衍射图谱，可知浸出渣含有三种主要成分，其中“物质X”为。图Ⅱ表示镍的浸出率与温度的关系，当浸出温度高于70℃时，镍的浸出率降低，浸出渣中Ni(OH)2含量增大，其原因是。
（2）工艺流程中“副产品”的化学式为。
（3）已知有关氢氧化物开始沉淀和沉淀完全的pH如下表：
| 氢氧化物 |
Fe(OH)3 |
Fe(OH)2 |
Ni(OH)2 |
| 开始沉淀的pH |
1.5 |
6.5 |
7.7 |
| 沉淀完全的pH |
3.7 |
9.7 |
9.2 |
操作B是为了除去滤液中的铁元素，某同学设计了如下实验方案：向操作A所得的滤液中加入NaOH溶液，调节溶液pH为3.7～7.7，静置，过滤。该实验方案合理吗？若合理，请说明理由；若不合理，请加以改正。__________________________________________。
（4）操作C是为了除去溶液中的Ca2+，若控制溶液中F－浓度为3×10－3 mol·L－1，则Ca2+的浓度为mol·L－1(常温时CaF2的溶度积常数为2.7×10－11）。抽滤装置中除了抽气泵、安全瓶外，还需要的主要仪器有_____________________。
（5）电解产生2NiOOH·H2O的原理分两步：①碱性条件下Cl－在阳极被氧化为ClO－；②Ni2+被ClO－氧化产生2NiOOH·H2O沉淀。第②步反应的离子方程式为。
元素X、Y、Z、W均为短周期元素，且原子序数依次增大。已知Y原子最外层电子数占核外电子总数的3/4，W—、Z+、X+半径逐渐减小，化合物XW常温下为气体，Z是本周期中除稀有气体元素外，原子半径最大的元素，据此回答下列问题：
（1）Z在元素周期表中的位置，工业上生产Z单质的化学方程式为；
（2）A、B均为由上述四种元素中的三种组成的强电解质，且常温下两种物质的水溶液pH均大于7，组成元素的原子数目比均为1∶1∶1。若A能抑制水的电离，而B能促进水的电离，则A、B的化学式分别为、。
（3）C是由上述四种元素的两种组成的相对分子质量为34的化合物，则C的电子式。
（4）用B在碱性条件下可以处理CN—的工业废水，请将下列6种微粒：CN—、CO32—、N2、OH—、B的阴离子，W的阴离子，分别填入在下对应的横线上，组成一个配平的离子方程式：++═ +++H2O。
（1）100mL0.25mol·L—1 CaCl2溶液中，Ca2+的物质的量为；含CaCl2质量为 ；若溶液密度为1.04g/mL,则溶液的质量分数为。
（2）标准状态下448升氯化氢气体，所含氯化氢的物质的量为，将其全部溶解成1升溶液，所得盐酸密度为1.095 g/mL,则盐酸的质量分数为。盐酸的物质的量浓度为。