I、煤炭中以FeS2形式存在的硫，在有水和空气及在脱硫微生物存在下发生生物氧化还原反应，有关反应的离子方程式依次为：
①2FeS2+7O2+2H2O
4H++2Fe2++4SO42－
②Fe2++O2+H+Fe3++____________；
③FeS2+2Fe3+3Fe2++2S；
④2S+3O2+2H2O4H++2SO42－。
已知：FeS2中的硫元素为－1价。回答下列问题：
（1）根据质量守恒定律和电荷守恒定律，将上述②离子方程式配平并补充完整。
（2）反应③的还原剂是 。
（3）观察上述反应，硫元素最终转化为 从煤炭中分离出来。
II、工业上用黄铜矿（ CuFeS2）冶炼铜，副产品中也有SO2 ，冶炼铜的反应为
8CuFeS2 + 21O2
8Cu + 4FeO + 2Fe2O3 + 16SO2
若CuFeS2中 Fe 的化合价为＋2 ，反应中被还原的元素是 （填元素符号）。当生成0.8 mol铜时，此反应转移的电子数目是 。
工业上利用废铁屑(含少量氧化铝、氧化铁等)生产碱式硫酸铁[Fe(OH)SO4]的工艺流程如下：
已知：部分阳离子以氢氧化物形式沉淀时溶液的pH见下表：
| 沉淀物 |
Fe(OH)3 |
Fe(OH)2 |
Al(OH)3 |
| 开始沉淀 |
2.3 |
7.5 |
3.4 |
| 完全沉淀 |
3.2 |
9.7 |
4.4 |
回答下列问题：
（1）加入少量NaHCO3的目的是 ，该工艺中“搅拌”的作用是 。
（2）反应Ⅱ中的离子方程式为 ，在实际生产中，反应Ⅱ常同时通入O2以减少NaNO2的用量，O2的作用是 。(用化学方程式表示)
（3）生产中碱式硫酸铁溶液蒸发时需要在常温减压条件下的原因是 。
（4）在医药上常用硫酸亚铁与硫酸、硝酸的混合液反应制备碱式硫酸铁。根据我国质量标准，产品中不得含有Fe2+及NO3-。为检验所得产品中是否含有Fe2+，应使用的试剂为 。(填写字母)
A．氯水 B．KSCN溶液 C．NaOH溶液 D．酸性KMnO4溶液
一项科学研究成果表明，铜锰氧化物（CuMn2O4）能在常温下催化氧化空气中的一氧化碳和甲醛（HCHO）。
（1）向一定物质的量浓度的Cu(NO3)2和Mn(NO3)2溶液中加入Na2CO3溶液，所得沉淀经高温灼烧，可制得CuMn2O4。
①Cu2+基态的核外电子排布式可表示为 。
②CO32-的空间构型是 （用文字描述）。
（2）在铜锰氧化物的催化下，CO被氧化为CO2，HCHO 被氧化为CO2和H2O。
①写出一种与CO分子互为等电子体的离子的化学式 。
②HCHO分子中C原子轨道的杂化类型为 。
③1mol CO2中含有的σ键数目为 。
（3）向CuSO4溶液中加入过量NaOH溶液可生成[Cu(OH)4]2-。[Cu(OH)4]2-的结构可用示意图表示为 。（不考虑空间构型）
研究和深度开发CO、CO2的应用对构建生态文明社会具有重要的意义。
（1）CO可用于炼铁，已知：Fe2O3(s) + 3C(s)＝2Fe(s) + 3CO(g)ΔH 1＝+489.0 kJ·mol-1
C(s) + CO2(g)＝2CO(g)ΔH 2 ＝+172.5 kJ·mol-1
则CO还原Fe2O3(s)的热化学方程式为 。
（2）电子工业中使用的一氧化碳常以甲醇为原料通过脱氢、分解两步反应得到。
第一步：2CH3OH(g)
HCOOCH3(g)+2H2(g) △H>0
第二步：HCOOCH3(g)CH3OH(g)+CO(g) △H>0
①第一步反应的机理可以用下图表示：
图中中间产物X的结构简式为 。
②在工业生产中，为提高CO的产率，可采取的合理措施有 。（写两条措施）
(3)第21届联合国气候变化大会(COP21)于2015年11月30日至12月11日在巴黎召开。会议旨在讨论控制温室气体CO2的排放，减缓全球变暖，力争将全球气温上升控制在2度内。
①Li4SiO4可用于富集得到高浓度CO2。原理是：在500℃，低浓度CO2与Li4SiO4接触后生成两种锂盐；平衡后加热至700℃，反应逆向进行，放出高浓度CO2，Li4SiO4再生。请写出700℃时反应的化学方程式为： 。
②利用太阳能和缺铁氧化物[如Fe0.9O]可将富集到的廉价CO2热解为碳和氧气，实现CO2再资源化，转化过程如下图所示，若用1mol缺铁氧化物[Fe0.9O]与足量CO2完全反应可生成 molC(碳)。
③固体氧化物电解池(SOEC)用于高温电解CO2/H2O，既可高效制备合成气(CO＋H2)，又可实现CO2的减排，其工作原理如下图。
写出电极c上发生的电极反应式： ， 。
（4）以TiO2／Cu2Al2O4为催化剂，可以将CO2和CH4直接转化成乙酸。在不同温度下催化剂的催化效率与乙酸的生成速率的关系见下图。
如何解释图中250-400℃时温度升高与乙酸的生成速率变化的关系？ 。
从明矾[KAl(SO4)2·12H2O]制备Al、K2SO4和H2SO4的流程如下：
已知：明矾焙烧的化学方程式为：4[KAl(SO4)2·12H2O] + 3S＝2K2SO4 + 2Al2O3 + 9SO2↑+ 48H2O
请回答下列问题：
（1）在焙烧明矾的反应中，氧化产物与还原产物的物质的量之比为： 。
（2）步骤②中，为提高浸出率，可采取的措施有_____________。
| A．粉碎固体混合物 | B．降低温度 | C．不断搅拌 | D．缩短浸泡时间 |
（3）明矾焙烧完全后，从步骤②的滤液中得到K2SO4晶体的方法是 。
（4）步骤③电解的化学方程式是 ，电解池的电极是用碳素材料做成，电解过程中，阳极材料需要定期更换，原因是： 。
（5）以Al和NiO(OH)为电极，NaOH溶液为电解液组成一种新型电池，放电时NiO(OH)
转化为Ni(OH)2，则该电池的正极电极反应式是 。
（6）焙烧a吨明矾（摩尔质量为b g/mol），若SO2的转化率为96%，可生产质量分数为98％的H2SO4质量为 吨(列出计算表达式)。
（1）已知H-H 键能为436 kJ·mol－1，H-N键键能为391 kJ·mol－1，根据化学方程式： N2（g）+3 H2（g）=2NH3（g） ΔH=－92.4kJ·mol－1。则N≡N键的键能是
（2）事实证明，能设计成原电池的反应通常是放热反应，下列化学反应在理论上可以设计成原电池的是__________________。
A．C(s) + H2O(g) =" CO(g)" + H2(g) △H > 0
B．2H2(g)+O2(g)=2H2O(1) △H < 0
C．NaOH(aq) + HC1(aq) =" NaC1(aq)" + H2O(1) △H < 0
（3）以KOH溶液为电解质溶液，依据所选反应设计一个原电池，其正极的电极反应式__________。
（4）电解原理在化学工业中有着广泛的应用。现将你设计的原电池通过导线与图中电解池相连，其中为 a电解液，X和Y均为惰性电极，则
① 若a为CuSO4溶液，则电解时的化学反应方程式为 。
②若电解含有0.04molCuSO4和0.04molNaCl的混合溶液400ml，当阳极产生的气体672 mL（标准状况下）时，溶液的pH=_______________（假设电解后溶液体积不变）。