【化学—选修2化学与技术】聚合硫酸铁铝(PFAS)是一种新型高效水处理剂。利用硫铁矿烧渣(主要成分为Fe3O4、FeO、SiO2等)为铁源、粉煤灰(主要成分为Al2O3、Fe2O3、FeO等)为铝源，制备PFAS的工艺流程如下：
（1）水是生命之源，水质优劣直接影响人体健康. 天然水在净化处理过程中加入的混凝剂可以是 (填两种物质的名称)，其净水作用的原理是 。水的净化与软化的区别是 。
（2）“碱溶”时，发生反应的化学方程式为 。“滤渣Ⅰ”成分是_________。
（3）“酸溶Ⅱ”时，可以产生Fe2+的反应的离子方程式为 。
（4）“氧化”时应控制在比较低的温度下进行，原因是 。
（5）“氧化”时若用ClO2代替，发生反应的离子方程式是 。
某可逆反应的平衡常数表达式
，恒容时，温度升高H2浓度减小。试回答
下列问题：
（1）该反应的化学方程式为：。
（2）温度升高，该反应的K值______________(填“增大”“减小”或“不变”)，化学平衡移动达到新的平衡后，CO2和CO体积比___________(填“增大”“减小”或“不变”)。
（3）在一体积为10L的容器中，通人一定量的CO和H2O，在850℃时发生反应，CO和H2O浓度变化如下图。则 0—4min的平均反应速率v(CO)＝___________ mol／(L·min)，850℃的化学平衡
常数的值K=
（4）850℃时，在相同容器中发生反应CO2+ H2
CO+H2O (g)，t时刻容器内各物质的浓度分别为：一氧化碳0.09 mol／L、水蒸气0.09 mol／L、 二氧化碳0.08 mol／L、氢气 0.08 mol／L，此时v(正)v(逆)（“大于”“ 小于”或“等于”）
同素异形体相互转化的反应热相当小而且转化速率较慢，有时还很不完全，测定反应热很困难。现在可根据盖斯提出的“不管化学过程是一步完成或分几步完成，这个总过程的热效应是相同的”观点来计算反应热。已知：
P4(s，白磷)＋5O2
(g)===P4O10(s) ΔH1＝－2983.2 kJ·mol－1①
P(s，红磷)＋O2(g)===P4O10(s) ΔH2＝－738.5 kJ·mol－1②
则白磷转化为红磷的热化学方程式为__________________。相同状况下
，能量状态较低的是________；白磷的稳定性比红磷________(填“高”或“低”
)。
三草酸合铁酸钾晶体（K3[Fe(C2O4)3]·xH2O）是一
种光敏材料，在110℃可完全失去结晶水。为测定该晶体中铁的含量和结晶水的含量，某实验小组做了如下实验：
（1）铁含量的测定
步骤一：称量5.00g三草酸合铁酸钾晶体，配制成250ml溶液。
步骤二：取所配溶液25.00ml于锥形瓶中，加稀H2SO4酸化，滴加KMnO4溶液至草酸根恰好全部氧化成二氧化碳，同时，MnO4-被还原成Mn2+。向反应后的溶液中加入一小匙锌粉，加热至黄色刚好消失，过滤，洗涤，将过滤及洗涤所得溶液收集到锥形瓶中，此时，溶液仍呈酸性。
步骤三：用0.010mol/L KMnO4溶液滴定步骤二所得溶液至终点，消耗KMnO4溶液20.02ml，滴定中MnO4-，被还原成Mn2+ 。
重复步骤二、步骤三操作，滴定消耗0.010mol/L KMnO4溶液19.98ml
请回答下列问题：
①配制三草酸合铁酸钾溶液的操作步骤依次是：称量、__▲_____、转移、洗涤并转移、____▲____摇匀。
②加入锌粉的目的是___▲_____。
③写出步骤三中发生反应的离子方程式___▲_____。
④实验测得该晶体中铁的质量分数为_____▲____。在步骤二中，若加入的KMnO4的溶液的量不够，则测得的铁含量___▲____。（选填“偏低”“偏高”“不变”）
（2）结晶水的测定
将坩埚洗净，烘干至恒重，记录质量；在坩埚中加入研细的三草酸合铁酸钾晶体，称量并记录质量；加热至110℃，恒温一段时间，置于空气中冷却，称量并记录
质量；计算结晶水含量。请纠正实验过程中的两处错误；___▲_____;_____▲____。
(14分)某同学利用铁与水蒸气反应后的固体物质进行了如下实验：
（1）固体溶于稀盐酸的化学方程式为▲；
（2）试剂1的化学式是▲；加入试剂1后呈红色的原因是（用
离子方程式表示）：▲。
（3）加入新制氯水后溶液红色加深的原因是（用离子方程式表示）▲；
（4）某一同学在实验中由于加入了过量新制氯水，放置一段时间后，发现深红色褪去，为了探究溶液褪色的原因，另有四位同学进行了下
表的猜想，你认为丁同学的猜想会是什么？
| 编 号 |
猜想 |
| 甲 |
溶液中的＋3价Fe又被还原为＋2价Fe |
| 乙 |
溶液中的SCN－被过量的氯水氧化 |
| 丙 |
新制的氯水具有漂白性，将该溶液漂白 |
| 丁 |
？ |
为验证乙同学的猜想合理与否？请同学们根据结论完成下表的实验设计方案。可选用试剂：浓硫酸、1.0mol·L-1HNO3、1.0mol·L-1盐酸、1.0 mol·L-1 NaOH、0.1mol·L-1FeCl3、0.1mol·L-1CuSO4、20%KSCN、蒸馏水。
| 实验操作 |
预期现象 |
结 论 |
| 说明乙同学的猜想是合理的 |
(13分) （1）下列曲线分别表示元素的某种性质与核电荷数的关系（Z为核电荷数，Y为元素的有关性质）。请把与下面元素有关性质相符的曲线标号（a、b、c、d）填入相应的空格中：
①ⅡA族元素的最外层电子数 ▲ 。 ②第3周期元素的最高化合价 ▲。
③F-、 Na+ 、Mg2+、Al3+的离子半径 ▲。
（2）元素X、Y、Z、M、N均为短周期主族元素，且原子序数依次增大。已知Y原子
最外层电子数与核外电子总数之比为3∶4；M原子的最外层电子数与次外电子数之比为
3∶4；N-、Z+、X+离子半径逐渐减小；化合物XN常温下为气体，据此回答：
①Y和M形成的常见化合物的化学式是 ▲。
②化合物A、B均为由上述五种元素中的任意三种元素组成的强电解质，且两种物质水溶液的酸碱性相同，组成元素的原子数目之比均为1∶1∶1，若A能抑制水的电离
，B能促
进水的电离，则化合物A的化学式为 ▲，B的化学式是 ▲。
③Z与Y形成的稳定化合物的电子式为 ▲。
④X与Y、X与M均可形成18电子分子，写出这两种分子在水溶液中反应生成M单质的化学方程式： ▲
该反应中转移的电子数目为 ▲。