(本题8分)汽车尾气是造成雾霾天气的重要原因之一。已知：
①N2(g)+O2(g)
2NO(g) ΔH1 ②2NO(g)+O2(g)2NO2(g) ΔH2
③CO2(g)CO(g)+1/2O2(g) ΔH3 ④2CO(g)+2NO(g)N2(g)+2CO2(g) ΔH4
请完成以下问题：
（1）请根据反应①②③，确定反应④中ΔH4= 。
（2）根据图1，反应④的热化学方程式为： 。
该反应在 （填“高温”“低温”或“任意温度”）下有利于该反应正向自发。
（3）图2表示反应④的反应物NO、CO的起始物质的量比、温度对平衡时CO2的体积分数的影响。
①W、Y、Z三点的平衡常数的大小关系为： ， X、Y、Z三点，CO的转化率由大到小的顺序是 。
②T1℃时，在1L密闭容器中，0．1molCO和0．1molNO，达到Y点时，测得NO的浓度为0．02mol/L，则此温度下平衡常数K= （算出数值）。若此温度下，某时刻测得CO、NO、N2、CO2的浓度分别为0．01 mol/L、a mol/L、0．01 mol/L、0．04 mol/L，要使反应向正方向进行，a的取值范围为 。
（4）恒温恒容时，反应④中NO、CO按一定比例投料，反应过程中CO浓度随时间的变化关系如图3所示，请在同一图中绘出N2浓度随时间的变化曲线。
某工业废水中仅含下表离子中的5种（不考虑水的电离及离子的水解），且各种离子的物质的量浓度相等，均为0.1mol/L。
| 阳离子 |
K+ Cu2+ Fe3+ Fe2+ Al3+ |
| 阴离子 |
Cl- CO32- NO3- SO42- SiO32- |
甲同学欲探究废水的组成，进行了如下实验：
Ⅰ．用铂丝蘸取少量溶液，在火焰上灼烧，无紫色火焰（透过蓝色钴玻璃观察）。
Ⅱ．取少量溶液，加入KSCN溶液无明显变化。
Ⅲ．另取溶液加入少量盐酸，有无色气体生成，该无色气体遇空气变成红棕色，此时溶液依然澄清，且溶液中阴离子种类不变。
Ⅳ．向Ⅲ中所得的溶液中加入BaCl2溶液，有白色沉淀生成。
请推断：
（1）由Ⅰ、Ⅱ判断，溶液中一定不含有的阳离子是 （写离子符号）。
（2）Ⅲ中加入少量盐酸生成无色气体的离子方程式是_________________________。
（3）将Ⅲ中所得红棕色气体通入水中，气体变无色，所发生的化学方程式为_______________________________________________________________。
（4）甲同学最终确定原溶液中所含阳离子是 ，阴离子是
。（写离子符号）
（5）另取100mL原溶液，加入足量的NaOH溶液，充分反应后过滤，洗涤，灼烧至恒重， 得
到的固体质量为 。
金属钛被称为铁和铝之后崛起的“第三金属”，常见化合价为+4。它是空间技术、航海、化工、医疗上不可缺少的材料。
工业上用钛铁矿（主要成分FeTiO3）制备金属钛的一种工艺流程如下图（部分产物略去）：
（1）步骤①反应的化学方程式为：2FeTiO3 + 6C + 7Cl2
2FeCl3 + 2TiCl4 + 6CO，还原剂是 ，每生成1mol TiCl4转移mol电子。
（2）步骤②分离出TiCl4的方法，利用了TiCl4与FeCl3 的不同。
（3）步骤④反应的化学方程式为________________________，该反应在氩气中进行的理由是______________________________。
（4）绿色化学提倡物料循环。以上流程中，可用于循环的物质除Cl2、Mg外，还有___。
工业上常用铁质容器盛装冷浓酸。为研究铁质材料与热浓硫酸的反应，某学习小组进行了以下探究活动：
[探究一]已去除表面氧化物的铁钉（碳素钢）放入浓硫酸中，加热，充分反应后收集到气体Y。某同学认为气体Y中除了SO2外还可能含有H2和CO2气体，为此设计了下列实验装置，探究Y中H2和CO2的存在（图中夹持仪器省略）。
（1）装置B中试剂的作用是。
（2）认为气体Y中还含有CO2的理由是（用化学方程式表示）。
（3）为确认CO2的存在，需在装置中添加M于（选填序号）。
a.. A之前 b . A－B间 c . B－C间 d . C－D间
（4）如果气体Y中含有H2，预计实验现象应是。
[探究二] SO2气体还原Fe3+、I2，使用的药品和装置如下图所示：
FeCl3溶液 含有淀粉的碘水 NaOH溶液
A B C
（5）装置C的作用是 。
（6）若要从A中所得溶液提取晶体，必须进行的实验操作步骤：蒸发浓缩、冷却结晶、 、洗涤、自然干燥，在这一系列操作中没有用到的仪器有 （填序号）。
| A．蒸发皿 | B．石棉网 | C．漏斗 | D．烧杯 E．玻璃棒 F． 坩埚 |
（7）在上述装置中通入过量的SO2，为了验证A中SO2与Fe3+发生了氧化还原反应，他们取A中的溶液，分成三份，并设计了如下实验：
方案①：往第一份试液中加入KMnO4溶液，紫红色褪去
方案②：往第二份试液加入KSCN溶液，不变红，再加入新制的氯水，溶液变红
方案③：往第三份试液加入用稀盐酸酸化的BaCl2，产生白色沉淀。
上述方案不合理的是 原因是 （8）能表明I－的还原性弱于SO2的现象是 。
MnO2是一种重要的无机功能材料，粗MnO2的提纯是工业生产的重要环节。某研究性学习小组设计了将粗MnO2（含有较多的MnO2和MnCO3）样品转化为纯MnO2实验，其流程如下：
（1）第①步加稀H2SO4时，粗MnO2样品中的 （写化学式）转化为可溶性物质。
（2）第②步反应的离子方程式
+ ClO3-+ ＝ MnO2↓+ + 。
（3）已知第③步蒸发得到的固体中有NaClO3和NaOH，则一定还有含有 （写化学式）。
硅、铝和铁及其化合物在生产、生活中有广泛应用。请回答下列问题：
（1）Al的原子结构示意图为 ；Al与NaOH溶液反应的离子方程式为
。
（2）30Si原子的中子数为 ，Si的晶体类型为 。
（3）Al3+与Yn—的电子数相同，Y所在族各元素的氢化物的水溶液均显酸性，则该族氢化物中沸点最低的是 。
（4）某焊药熔渣36.0g（含Fe2O3、Al2O3、SiO2）加入足量稀盐酸，分离得到11.0g固体，滤液中加入过量NaOH溶液，分离得到21.4g固体。则此熔渣中Al2O3的质量分数为
。