(16分)甲醇又称“木醇”或“木精”，沸点64.7℃，是无色有酒精气味易挥发的液体。甲醇有毒，误饮5～10mL能双目失明，大量饮用会导致死亡。甲醇是重要的化学工业基础原料和液体燃料，可用于制造甲醛和农药，并常用作有机物的萃取剂和酒精的变性剂等。
（1）工业上可利用CO2和H2生产甲醇，方程式如下：
CO2(g)＋3H2(g)
CH3OH(l)＋H2O (g) △H＝Q1kJ·mol－1
又查资料得知：①CH3OH(l)＋1/2 O2(g)CO2(g)＋2H2(g) △H＝Q2kJ·mol－1
②H2O(g)=H2O(l) △H= Q3kJ·mol－1，则表示甲醇的燃烧热的热化学方程式为 。
（2）工业上可用CO和H2O (g) 来合成CO2和H2，再利用（1）中反应原理合成甲醇。某温度下，将1molCO和1.5molH2O充入10L固定密闭容器中进行化学反应：
CO(g)＋H2O(g)CO2(g)＋H2(g) △H＞0,当反应进行到10min时达到平衡，此时测得H2为0.6 mol。回答下列问题:
①0~10min内H2O(g)的平均反应速率为 。
②若想加快正反应速率的同时提高CO的转化率，可以采用的方法是 。
a.升高温度 b.缩小容器的体积
c.增大H2O (g)的浓度 d.加入适当的催化剂
③若保持温度容积不变再向其中充入1molCO和0.5molH2O(g)，重新达到化学平衡状态时,此时平衡混合气体中H2的体积分数为 。
（3）甲醇燃料电池是符合绿色化学理念的新型燃料电池，下图是以甲醇燃料电池（甲池）为电源的电解装置。已知：A、B、C、D、E、F都是惰性电极，丙中为0.1 mol/L CuSO4溶液 (假设反应前后溶液体积不变) ，当向甲池通入气体a和b时，D极附近呈红色。回答下列问题：
①a物质是 , A电极的电极反应式为 。
②乙装置中的总化学反应方程式为 。
③当乙装置中C电极收集到224mL(标况下)气体时, 丙中溶液的pH＝——。
有关中学常见元素X、Y、Z、D、E的信息如下：
| 元素 |
有关信息 |
| X |
元素主要化合价为-2 |
| Y |
所在主族序数与所在周期序数之差为4 |
| Z |
与X同主族，其单质在X的单质中燃烧，发出蓝紫色火焰 |
| D |
最高价氧化物既能溶于强酸又能溶于强碱 |
| E |
单质是生活中常见金属，其制品在潮湿的空气中易被腐蚀或损坏 |
用化学用语回答下列问题：
（1）X在元素周期表中的位置 ；画出Y的离子结构示意图 ；
（2）Y、Z的最高价氧化物对应的水化物酸性较强的是（填化学式） ；
X、Y、D形成的简单离子的半径由大到小为（填离子符号） 。
（3）X的一种氢化物可用于实验室制取X的单质，其反应的化学方程式为 ，D的最高价氧化物溶于强碱的离子方程式 。
（4）E元素与Y元素可形成EY2和EY3两种化合物，下列说法正确的是(填序号) 。
①保存EY2溶液时，需向溶液中加入少量E单质
②EY2只能通过置换反应生成，EY3只能通过化合反应生成
③铜片、碳棒和EY3溶液组成原电池，电子由铜片沿导线流向碳棒
④向煮沸的NaOH溶液中滴加几滴饱和EY3溶液，可以制得胶体
（5）E单质在潮湿空气中被腐蚀的正极反应式为 。
粉末状试样A是由MgO和Fe2O3组成的混合物。进行如下实验：
①取适量A进行铝热反应，产物中有单质B生成；
②另取20gA全部溶于0.15L 6.0mol·L-1盐酸中，得溶液C；
③将①中得到的单质B和溶液C反应，放出1.12L（标况）气体。同时生成溶液D，还残留有固体物质B；
④用KSCN溶液检查时，溶液D不变色。
请填空：
（1）①中引发铝热反应的实验操作是，产物中的单质B是。
（2）②中所发生的各反应的化学方程式是
。
（3）③中所发生的各反应的离子方程式是
。
（4）若溶液D的体积仍视为0.15L，则该溶液中c（Mg2+)为。c(Fe2+)为。
实验室有甲、乙两瓶无色溶液，其中一瓶是稀盐酸，另一瓶是碳酸钠溶液。为测定甲、乙两瓶溶液的成分及物质的量浓度，进行以下实验：
①量取25.00 mL甲溶液，向其中缓慢滴入乙溶液15.00 mL，共收集到224 mL(标准状况)气体。
②量取15.00 mL乙溶液，向其中缓慢滴入甲溶液25.00 mL，共收集到112 mL(标准状况)气体。
（1）判断：甲是________溶液，乙是_________溶液。
（2）实验②中所发生反应的离子方程式为_____________________________。
（3）甲溶液的物质的量浓度为，乙溶液的物质的量浓度为___________________。
（4）将n mL甲溶液与等体积乙溶液按上述两种实验方式进行反应，所产生的气体的体积为V mL(标准状况)，则V的取值范围是____________________________________。
用Cl2消毒会使饮用水中的有机物发生氯化，生成有机氯化合物，于人体有害。世界环保联盟即将全面禁止用氯气对饮用水消毒。建议推广采用广谱性高效消毒剂ClO2。
（1）使用ClO2作饮用水消毒剂的优点是：
（2）目前，欧洲一些国家用NaClO3氧化浓盐酸制取ClO2，同时有Cl2生成，且Cl2体积为ClO2的一半，该反应的化学方程式是：
（3）我国最近研究成功ClO2氧化亚氯酸钠(N2保护下)制ClO2，其反应的化学方程式为：
这一反应的优点是：
（4）在H2SO4存在的条件下，用Na2SO3还原NaClO3也可制ClO2，其反应的化学方程式为：
（1）向H2O2溶液中滴加FeCl3溶液，可发生下列反应：
H2O2+2Fe3+＝2Fe2++ O2↑+2H+， H2O2+ 2Fe2++2H+＝2Fe3++ 2H2O 。
在以上反应中Fe3+实际上起着 作用，总反应式为 。
（2）I2与Fe3+一样也可以发生上述类似反应，类比（1）在下面填入合适的化学反应方程式：
H2O2+I2=2HIO， 。
总反应式为 。
（3）在硫酸和KI的混合溶液中加入足量的H2O2，放出大量的无色气体，溶液呈棕色，并可使淀粉变蓝色。该反应的离子方程式为： 。
（4）铁酸钠（Na2FeO4）可作为一种新型净水剂，在反应中Na2FeO4被还原为Fe3+离子，请简述铁酸钠之所以能净水，除了具有强氧化性，能消毒杀菌外，另一原因是
。
（5）铁酸钠的制备常用氧化铁在碱性溶液中与硝酸钠反应制得：
Fe2O3 + NaNO3 + NaOH → Na2FeO4 + NaNO2 + H2O
配平化学方程式，并标出电子转移的方向和数目。