(14分)研究含Cl、N、S等元素的化合物对净化水质、防治污染有重要意义。
（1）二氧化氯(ClO2)是国内外公认的高效、广谱、快速、安全无毒的杀菌消毒剂，被称为“第4代消毒剂”。工业上可采用氯酸钠(NaClO3)或亚氯酸钠(NaClO2)为原料制备ClO2。亚氯酸钠也是一种性能优良的漂白剂，但在强酸性溶液中会发生歧化反应，产生ClO2气体，离子方程式为____________。
向亚氯酸钠溶液中加入盐酸，反应剧烈。若将盐酸改为相同pH的硫酸，开始时反应缓慢，稍后一段时间产生气体速率迅速加快。产生气体速率迅速加快的原因是：_________________。
（2）电解法是目前研究最为热门的生产ClO2的方法之一。下图所示为直接电解氯酸钠、自动催化循环制备高纯ClO2的实验。
①电源负极为_______极(填A或B)：
②写出阴极室发生反应依次为：______________________、______________________；
（3）已知：
2SO2(g)+ O2 (g)
2SO3 (g) △H =－196.6kJ·mol－1
2NO(g)+ O2 (g) 2NO2 (g) △H =－113.0kJ·mol－1
则反应NO2(g)+ SO2 (g) SO3 (g) +NO(g)的△H = kJ·mol－1
一定条件下，将体积比为1：2的NO2(g)、 SO2 (g)置于密闭容器中发生上述反应，测得上述反应平衡时的NO2与SO2体积比为1:6，则平衡常数K=______。
在一定体积的密闭容器中，进行如下反应：A（g） B（g）+C（g），其化学平衡常数K和温度t的关系如下表所示：
| toC |
700 |
800 |
830 |
1000 |
1200 |
| K |
0.6 |
0.9 |
1.0 |
1.7 |
2.6 |
回答下列问题：
（1）该反应化学平衡常数的表达式：K=。
（2）在下图中用实线画出该反应的能量变化曲线，同时在此基础上用虚线画出加入催化剂后的能量变化曲线。
（3）一定温度和体积下，下列说法中能说明该反应达平衡状态的是。
①容器内压强不变
②混合气体中c（C）不变
③混合气体的密度不变
④v（A）=v（B）
⑤化学平衡常数K不变
⑥混合气体平均式量不变
（4）反应时间（t）与容器内气体A的浓度数据见下表
| 时间t/min |
0 |
1 |
2 |
4 |
8 |
16 |
20 |
| C（A）/（mol·L－1） |
10.4 |
8.6 |
7.5 |
6.6 |
5.9 |
5.5 |
5.5 |
回答下列问题：
①2～4min内，B的平均速率为。
②反应达平衡时，A的转化率为。
③欲提高A韵平衡转化率，可以采取的措施有。
新型高效的甲烷燃料电池采用铂为电极材料，两电极上分别通入CH4和O2，电解质为KOH溶液。某研究小组将甲烷燃料电池作为电源进行氯化镁溶液龟解实验，电解装置如图所示。
请回答下列问题：
（1）甲烷燃料电池负极的电极反应式为： 。
（2）闭合开关K后，a、b电极上均有气体产生，其中a电极上的气体可用检验，b电极上得到的气体是，电解氯化镁溶液的离子方程式为。
（3）若甲烷通入量为1.12 L（标准状况），且反应完全，则理论上通过电解池的电子的物质的量为，产生的氯气体积为L（标准状况）。
（4）已知常温常压下，0.25molCH4完全燃烧生成CO2和H2O时，放出222.5kJ热量，请写出CH4燃烧热的热化学方程式。
已知；①C（石墨）+O2（g）=CO2（g）△H1=-393．5kJ/mol
②2H2（g）+O2（g）=2H2O（l）△H2=-571．6kJ/mol
计算：C（石墨）与H2（g）反应生成1molCH4（g）的△H=。
铝元素在自然界中主要存在于铝土矿（主要成分为Al2O3，还含有Fe2O3、FeO、SiO2）中。工业上用铝土矿制备铝的某种化合物的工艺流程如下。
（1）在滤液A中加入漂白液，目的是氧化除铁，所得滤液B显酸性。
①该过程中涉及某氧化还原反应如下，请完成：
□Fe2++□ClO－+□=□Fe(OH)3↓+□C1－+□
②检验滤液B中是否还含有铁元素的方法为：
（注明试剂、现象）。
③将滤液B中的铝元素以沉淀形式析出，可选用的最好试剂为（填代号）。
a．氢氧化钠溶液 b．硫酸溶液 c．氨水 d．二氧化碳
④由滤液B制备氯化铝晶体涉及的操作为：边滴加浓盐酸边蒸发浓缩、冷却结晶、（填操作名称）、洗涤。
（2）SiO2和NaOH焙烧制备硅酸钠，可采用的装置为（填代号）。
某强酸性溶液X，可能含有Al3+、Ba2+、NH4+、Fe2+、Fe3+、CO32-、SO42ˉ、SiO32ˉ、NO3ˉ中的一种或几种离子，取该溶液进行实验，其现象及转化如下图。反应过程中有一种气体是红棕色。
请回答下列问题：
（1）由强酸性条件即可判断溶液X中一定不存在的离子有 ：
（2）溶液X中，关于NO3ˉ的判断一定正确的是；
a．一定有 b．一定没有 c．可能有
（3）产生气体A的离子方程式为；
（4）转化⑥发生反应的现象为；
（5）转化④中产生H的离子方程式为；
（6）若转化③中，D、H2O、O2三种物质恰好发生化合反应生成E，则反应中D与O2的物质的量之比
为；
（7）对不能确定是否存在的离子，可以另取X溶液，加入下列溶液中的一种，根据现象即可判断，该试剂最好是。
①NaOH溶液，②KSCN溶液，③石蕊试剂，④pH试纸，⑤KMnO4溶液，
⑥氯水和KSCN的混合溶液
将晶体X加热分解，可得A、B、D、E、F和水六种产物，其中A、B、D都是中学化学中常见的氧化物，气体E是单质F所含元素的氢化物。
（1）A能溶于强酸、强碱，写出A与强碱溶液反应的离子方程式_______________。
（2）B、D都是酸性氧化物且组成元素相同，D溶于水得强酸，则B、D分子中除氧元素外所含另一种元素在周期表中的位置是_______________。
（3）E能使湿润的红色石蕊试纸变蓝，实验室制取E气体的化学方程式为________________，制得的气体可用如图所示装置收集，则气体应从_______(填“A”或“B”)通入。
（4）由各分解产物的物质的量之比推测X的组成类似于明矾，则其化学式为___________，若向X的浓溶液中滴加浓NaOH溶液至过量，现象依次为_______________、____________、
_____________。
（5）取一定量的X晶体分解，若生成F 1 mol，则必同时生成_______物质_____mol。