某化学研究性学习小组通过查阅资料，设计了如下图所示的方法以含镍废催化剂为原料来制备NiSO4•7H2O。已知某化工厂的含镍催化剂主要含有Ni，还含有Al（31%）、Fe（1.3%）的单质及氧化物，其他不溶杂质(3.3%)。
部分阳离子以氢氧化物形式完全沉淀时的pH如下：
| 沉淀物 |
Al(OH)3 |
Fe(OH)3 |
Fe(OH)2 |
Ni(OH)2 |
| pH |
5.2 |
3.2 |
9.7 |
9.2 |
回答下列问题：
（1）操作a、c中需使用的仪器除铁架台（带铁圈）、酒精灯、烧杯、蒸发皿外还需要的主要仪器为 。
（2）“碱浸”过程中发生的离子方程式是 。
（3）“酸浸”时所加入的酸是 （填化学式）。酸浸后，经操作a分离出固体①后，溶液中可能含有的金属离子是 。
（4）操作b为调节溶液的pH，你认为pH的最佳调控范围是： 。
（5）“调pH为2~3”的目的是 。
（6）产品晶体中有时会混有少量绿矾（FeSO4·7H2O），其原因可能是 __。
【改编】已知X，Y，Z，W, Q五种短周期元素的原子序数依次增大，其中X的某种原子中没有中子，Y的最高价氧化物的水化物与其氢化物反应生成盐，Z比Q少4个电子，在元素周期表中W与Q相邻，Q是同周期中半径最小的原子。
（1）W离子的结构示意图是 。
（2）X、Y、Q可组成一种化合物，原子个数比为4:1:1，该化合物的化学式是 ，其中含有的化学键有 。
（3）X与Y所形成的分子的电子式为 ，它比同主族其他元素的氢化物沸点高的原因是 。
（4）Z的最高价氧化物对应的水化物与化合物XQ的水溶液反应的离子方程式为 。
把在空气中久置的铝片5.0 g投入盛有 500mL0.5 mol·L-1硫酸溶液的烧杯中，该铝片与硫酸反应产生氢气的速率与反应时间可用如右的坐标曲线来表示，回答下列问题：
（1）曲线由0→a段不产生氢气的原因___________,有关反应的离子方程式为____________ ；
（2）曲线由a→b段产生氢气的速率较慢的原因___________
有关的化学方程式__________________________；
（3）曲线由b→c段，产生氢气的速率增加较快的主要原因_________________________；
（4）曲线由c以后，产生氢气的速率逐渐下降的主要原因_________________________。
【改编】部分中学化学常见元素原子结构及性质如表所示：
| 序号 |
元素 |
结构及性质 |
| ① |
A |
A单质是中学化学常见金属，在空气中燃烧生成淡黄色固体 |
| ② |
B |
B与A在同一周期，电子层数等于最外层电子数 |
| ③ |
C |
C是常见化肥的主要元素，单质常温下呈气态 |
| ④ |
D |
D单质被誉为“信息革命的催化剂”，是常用的半导体材料 |
| ⑤ |
E |
通常情况下，E没有正化合价，A、B、C、D、F都能与E形成化合物 |
| ⑥ |
F |
F在周期表中可以排在ⅠA族，也有人提出排在ⅦA族 |
（1）A原子在周期表中的位置为________。
（2）B与E形成的化合物的化学式为______，它属于_____化合物(填“酸性”或“碱性”或“两性”)。
（3）F与E可以形成10电子和18电子的两种化合物X和Y，区别X与Y的水溶液的实验方法是__________________________________________________________。
（4）C与E都是较活泼的非金属元素，用化学方程式表明这两种单质的氧化性强弱____________。
（5）A和B的最高价氧化物对应的水化物之间反应的离子方程式为：_________________________。
某温度时，在2 L容器中A、B两种物质间的转化反应中，A、B物质的量随时间变化的曲线如图所示，由图中数据分析得：
（1）该反应的化学方程式为_________________________________________。
（2）反应开始至4 min时，A的平均反应速率为________________________________。
（3）4 min时，反应是否达到平衡状态？________（填“是”或“否”），8 min时，v（正）________v（逆）（填“＞”、“＜”或“＝”）。
(10分)短周期元素A、B、C、D、E原子序数依次增大，A与C可形成A2C2和A2C两种化合物；B的最高价氧化物对应的水化物甲与其气态氢化物乙反应可生成盐丙；D与A位于同一主族；在同周期元素形成的简单离子中，E的离子半径最小。
（1）实验室中可用A2C2制取C单质，其化学方程式是
（2）由A、C、D三种元素组成的化合物的电子式是 ；B、C、E三种元素组成的常见盐的水溶液呈酸性，原因是 （用离子方程式表示）。
（3）反应乙+C2→B2+A2C（未配平）可设计为燃料电池，则通入乙的电极是 （填“正”或“负”）极，在碱性条件下其电极反应是