(15分)某铜矿石的成分中含有Cu2O，还含有少量的Al2O3、Fe203和Si02。某工厂利用此矿石炼制精铜的工艺流程示意图如下：
已知：CuO2＋2H＋＝Cu＋Cu2＋＋H2O
（1）滤液A中铁元素的存在形式为 (填离子符号)，生成该离子的离子方程式为 ，检验滤液A中存在该离子的试剂为 (填试剂名称)。
（2）金属E与固体F发生的某一反应可用于焊接钢轨，该反应的化学方程式为 。
（3）常温下．等pH的NaAlO2和NaOH两份溶液中，由水电离出的c(OH一)前者为后者的108倍，则两种溶液的pH= 。
（4）将Na2CO3溶液滴入到一定量的CuCl2溶液中，除得到蓝色沉淀，还有无色无味气体放出，写出相应的离子方程式： 。
（5）①粗铜的电解精炼如图所示。在粗铜的电解精炼过程中，c为粗铜板，则a端应连接电源的 (填“正”或“负”)极，若粗铜中含有Au、Ag、Fe杂质，则电解过程中c电极上发生反应的方程式有 、 。
②可用酸性高锰酸钾溶液滴定法测定反应后电解液中铁元素的含量。滴定时不能用碱式滴定管盛放酸性高锰酸钾溶液的原因是 、滴定中发生反应的离子方程式为 ， 滴定时．锥形瓶中的溶液接触空气，则测得铁元素的含量会 (填“偏高”或“偏低”)。
Ⅰ.（1）一定条件下Fe(OH)3与KClO在KOH溶液中反应可制得K2FeO4，该反应的化学方程式为；
生成0.1molK2FeO4转移的电子的物质的量mol。
（2）高铁电池是一种新型二次电池，电解液为碱溶液，其反应式为：
3Zn+2K2FeO4+8H2O 
3Zn(OH)2+2Fe(OH)3+4KOH
放电时电池的负极反应式为。充电时电解液的pH（填“增大”“不变”或“减小”）。
Ⅱ.NH4Al(SO4)2是食品加工中最为快捷的食品添加剂，用于焙烤食品中；NH4HSO4在分析试剂、医药、电子工业中用途广泛。请回答下列问题：
（1）相同条件下，0.1 mol·L－1NH4Al(SO4)2中c(NH
)（填“等于”、“大于”或“小于”）0.1 mol·L－1NH4HSO4中c(NH)。
（2）如图1是0.1 mol·L－1电解质溶液的pH随温度变化的图像。
①其中符合0.1 mol·L－1NH4Al(SO4)2的pH随温度变化的曲线是（填写字母）；
②20℃时，0.1 mol·L－1NH4Al(SO4)2中2c(SO
)－c(NH)－3c(Al3＋)＝mol·L－1。
（3）室温时，向100 mL 0.1 mol·L－1NH4HSO4溶液中滴加0.1 mol·L－1NaOH溶液，得到的溶液pH与NaOH溶液体积的关系曲线如图2所示。试分析图中a、b、c、d四个点，水的电离程度最大的是；在b点，溶液中各离子浓度由大到小的排列顺序是。
（4）已知Al(OH)3为难溶物（常温下，Ksp[Al(OH)3]＝2.0×10－33）。当溶液pH=5时，某溶液中的
Al3+（填“能”或“不能”）完全沉淀（溶液中的离子浓度小于1×10－5 mol·L－1时，沉淀完全）。
欲降低废水中重金属元素铬的毒性，可将Cr2O72-转化为Cr(OH)3沉淀除去。三种金属离子生成沉淀的pH如右表。
| 开始沉淀的pH |
完全沉淀的pH |
|
| Fe(OH)2 |
7.0 |
9.0 |
| Fe(OH)3 |
1.9 |
3.2 |
| Cr(OH)3 |
6.0 |
8.0 |
（1）某含铬废水处理的主要流程如下图所示：
①初沉池中加入明矾作沉降剂，其作用的原理是（用离子方程式表示）。
②请补充并配平以下反应池中发生主要反应的离子方程式：
Cr2O72-+HSO3-+==Cr3++SO42-+H2O。
③根据“沉淀法”和“中和法”的原理，向沉淀池中加入NaOH溶液，此过程中发生主要反应的离子方程式是：H++OH-＝H2O和 ____________________________。证明Cr3+沉淀完全的方法是。
（2）工业可用电解法来处理含Cr2O72-废水。实验室利用如右下图模拟处理含Cr2O72-的废水，阳极反应是Fe-2e-＝Fe2+，阴极反应式是2H++2e-＝H2↑。
①Fe2+与酸性溶液中的Cr2O72-反应的离子方程式是；
②上述反应得到的金属阳离子在阴极区可沉淀完全，从其对水的电离平衡角度解释其原因。
③若溶液中含有0.01mol Cr2O72-，则阳离子全部生成沉淀的物质的量是_______mol。
减少污染、保护环境是全世界最热门的课题。
（1）为了减少空气中SO2的排放，常采取的措施有：
①将煤转化为清洁气体燃料。
已知：H2(g)＋1/2O2(g)==H2O(g)ΔH1＝-241.8 kJ·mol－1
C(s)＋1/2O2(g)===CO(g)ΔH2＝－110.5 kJ·mol－1
则焦炭与水蒸气反应生成CO的热化学方程式为。
②洗涤含SO2的烟气。以下物质可作洗涤剂的是（填序号）：
a．Ca(OH)2 b．CaCl2c．Na2CO3 d．NaHSO3
（2）CO在催化剂作用下可以与H2反应生成甲醇：CO(g)+2H2(g)
CH3OH(g)。在密闭容器中充有10 mol CO与20 mol H2，CO的平衡转化率与温度、压强的关系如右图所示。
①M、N两点平衡状态下，容器中总物质的物质的量之比为：n(M)总：n(N)总＝ 。
②若M、N、Q三点的平衡常数KM、KN、KQ的大小关系为 。
（3）催化硝化法和电化学降解法可用于治理水中硝酸盐的污染。
①催化硝化法中，用H2将NO
还原为N2，一段时间后，溶液的碱性明显增强。则该反应离子方程式为。
②电化学降解NO的原理如右图所示，电源正极为（填“a”或“b”）；若总反应为4NO3-+4H+通电5O2↑+2N2↑+2H2O，则阴极反应式为。
某化学小组为了研究外界条件对化学反应速率的影响，进行了如下实验：
【实验原理】2KMnO4 + 5H2C2O4 + 3H2SO4＝ K2SO4 + 2MnSO4 + 10CO2↑ + 8H2O
【实验内容及记录】
| 实验编号 |
室温下，试管中所加试剂及其用量 / mL |
室温下溶液颜色褪至无色所需时间 / min |
|||
| 0.6 mol/L H2C2O4溶液 |
H2O |
3 mol/L 稀硫酸 |
0.05mol/L KMnO4溶液 |
||
| 1 |
3.0 |
2.0 |
2.0 |
3.0 |
1.5 |
| 2 |
2.0 |
3.0 |
2.0 |
3.0 |
2.7 |
| 3 |
1.0 |
4.0 |
2.0 |
3.0 |
3.9 |
请回答：
（1）根据上表中的实验数据，可以得到的结论是。
（2）利用实验1中数据计算，若用KMnO4的浓度变化表示的反应速率为：υ(KMnO4)＝ 。
（3）该小组同学根据经验绘制了n(Mn2+) 随时间变化趋势的示意图，如图1所示。但有同学查阅已有的实验资料发现，该实验过程中n(Mn2+) 随时间变化的趋势应如图2所示。该小组同学根据图2所示信息提出了新的假设，并继续进行实验探究。
①该小组同学提出的假设是。
②请你帮助该小组同学完成实验方案，并填写表中空白。
| 实验编号 |
室温下，试管中所加试剂及其用量 / mL |
再向试管中加入少量固体 |
室温下溶液颜色褪至无色所需时间 / min |
|||
| 0.6 mol/L H2C2O4溶液 |
H2O |
3 mol/L 稀硫酸 |
0.05 mol/L KMnO4溶液 |
|||
| 4 |
3.0 |
2.0 |
2.0 |
3.0 |
t |
③若该小组同学提出的假设成立，应观察到的现象是。
（4）工业上可用电解K2MnO4浓溶液的方法制取KMnO4，则电解时，阳极发生的电极反应为；总方程式为。
高铁酸钠（Na2FeO4）具有很强的氧化性，广泛应用于净水、电池工业等领域。以粗FeO(含有CuO、Al2O3和SiO2等杂质)制备高铁酸钠的生产流程如下，回答下列问题：
已知：NaClO不稳定，受热易分解。
（1）粗FeO酸溶过程中通入水蒸气（高温），其目的是__________________________。
（2）操作I目的是得到高纯度FeSO4溶液，则氧化I中反应的离子方程式为_________。
（3）本工艺中需要高浓度NaClO溶液，可用Cl2与NaOH溶液反应制备
①Cl2与NaOH溶液反应的离子方程式为_________________。
②在不同温度下进行该反应，反应相同一段时间后，测得生成NaClO浓度如下：
| 温度/℃ |
15 |
20 |
25 |
30 |
35 |
40 |
45 |
| NaClO浓度/mol·L-1 |
4.6 |
5.2 |
5.4 |
5.5 |
4.5 |
3.5 |
2 |
请描述随温度变化规律________________________________________________________。
其原因为____________________________________________________________________。
（4）工业也常用电解法制备Na2FeO4，其原理为Fe+2OH-+2H2O电解FeO42-+3H2↑。请用下列材料设计电解池并在答题卡的方框内画出该装置。
可选材料：铁片、铜片、碳棒、浓NaOH溶液、浓HCl等
其阳极反应式为：________________________________。