化学史上很多重要物质的发现背后都有科学家们的兴趣、坚持、创新与传承。例如氨的发现史，阅读下文并填空。
1727年，英国牧师、化学家哈尔斯用氯化铵与熟石灰的混合物在以水封闭的曲颈瓶中加热,只见水被吸入瓶中而不见气体放出；
（1）哈尔斯制氨气发生的反应方程式为 ，水吸入曲颈瓶的原理与 实验相同。氨的电子式为 ；
1774年英国化学家普利斯特里重作这个实验，采用汞代替水来密闭曲颈瓶，即排汞取气法，制得了碱空气（氨）。他还研究了氨的性质，他发现 ；
（2）氨可以在纯氧中燃烧，已知该反应为一个置换反应，反应方程式为 ，预期该反应在生产上 （填有或无）实际用途。
（3）在氨气中通以电火花时,气体体积在相同条件下增加很多，该反应的化学方程式是 ，据此证实了氨是氮和氢的化合物。其后戴维等化学家继续研究，进一步证实了氨的组成。
铁及其合金在生活中用量极大，请回答下列问题：
硫酸厂用煅烧黄铁矿（FeS2）来制取硫酸,实验室用硫酸厂的烧渣(主要成份是Fe2O3及少量的FeS和SiO2制备绿矾。利用烧渣制备绿矾的流程如下：
（1）写出生成硫单质的化学方程式：
向溶液X加入足量铁屑所发生的离子方程式是：
（2）为了检验绿矾产品的FeSO4是否含有三价铁离子，所用的试剂是：
配制FeSO4溶液时，所用的蒸馏水需煮沸的原因是：
（3）溶液Y经操作①②可得绿矾晶体，则操作I是 ，操作II是 ，过滤 。
（4）镀铜可以防止铁制品的腐蚀，电镀时镀层金属是： ，阴极的反应式是：
（1）盖斯定律在生产和科学研究中有很重要的意义。有些反应的反应热虽然无法直接测得，但可通过间接的方法测定。现根据下列3个热化学反应方程式：
Fe2O3(s)+3CO(g)=2Fe(s)+3CO2(g) △H＝－24.8kJ·mol－1
3Fe2O3(s)+ CO(g)==2Fe3O4(s)+ CO2(g) △H＝－47.4kJ·mol－1
Fe3O4(s)+CO(g)==3FeO(s)+CO2(g) △H＝＋640.5kJ·mol－1
写出当有1molCO反应时，理论上CO(g)还原FeO(s)所吸收的能量是：
（2）研究表明：在使用等质量催化剂时，增大催化剂比表面积可提高化学反应速率。某同学设计了三组实验，实验条件已经填在下面实验设计表中。2NO + 2CO⇋N2 + 2CO2 △H< 0
| 实验编号 |
T(℃) |
NO初始浓度 (mol/L) |
CO初始浓度 (mol/L) |
催化剂的比表面积(m2/g) |
| Ⅰ |
280 |
1.20×10－3 |
5.80×10－3 |
82 |
| Ⅱ |
280 |
1.20×10－3 |
5.80×10－3 |
124 |
| Ⅲ |
350 |
1.20×10－3 |
5.80×10－3 |
124 |
①以上三组实验的实验目的是 。
②请在给出的坐标图中，画出上表中的第三个实验条件
下混合气体中NO浓度随时间变化的趋势曲线图。
（3）汽车内燃机工作时引起反应：N2(g)+O2(g)
2NO(g)，是导致汽车尾气中含有NO的原因之一。T ℃时，向5L密闭容器中充入8mol N2和9molO2，5min后达平衡时NO物质的量为6mol，计算该条件下的平衡常数K及N2的转化率（写出计算过程）。
这个方法合成托品酮，在有机合成史上具有重要意义。
已知：碳碳双键上的羟基不稳定。
（1）下列说法，不正确的是 。
| A．1mol化合物Ⅲ最多能和3molH2发生加成反应 |
| B．1mol化合物Ⅰ发生银镜反应时，将生成2molAg |
| C．化合物Ⅰ经加成后可以和氢溴酸反应 |
| D．1mol化合物Ⅲ最多能与2molNaOH反应 |
（2）化合物Ⅳ的分子式是： 1mol该物质完全燃烧消耗的氧气 mol（假设燃烧后氮元素的存在形式为氮气）
（3）合成化合物Ⅲ可以由
；由丙酮与光气反应制得，则此反应属于 反应，丙酮的一种同分异构体Ⅵ能与钠反应产生氢气，它的结构简式是： ；要催化氧化的条件下，化合物Ⅵ可以氧化成能发生银镜反应的化合物Ⅶ，该反应的方程式是 （不用注明反应条件）
（4）上述的化合物Ⅶ再氧化后，所得的产物与乙醇反应，所得的产物经加聚后得到高分子化合物Ⅷ的结构简式是： 。
铝是自然界中含量最高的金属元素,以铝土矿（主要成分为Al2O3，还含有Fe2O3、SiO2）为原料通过以下途径制备氯化铝晶体：
（1）X是__________（填名称）。
（2）已知Y是氧化铝，目的是调节溶液的pH，根据下表数据，溶液的pH应保持在_______范围。
| 氢氧化物开始沉淀时的pH |
氢氧化物沉淀完全时的pH |
|
| Fe3+ |
1.9 |
3.2 |
| Al3+ |
4.0 |
5.2 |
（3）检验滤液C中既不存在Fe2+又不存在Fe3+的操作步骤是： （注明试剂、现象）。
（4）SiO2和NaOH焙烧制备硅酸钠，可采用的装置为 （填代号）。
（5）离子液体是一种室温熔融盐，为非水体系，由有机阳离子、Al2Cl7－和AlCl4－组成的离子液体作电解液时，可在钢制品上电镀铝。电镀是钢制品应接电源的 极，已知电镀过程中不产生其他离子且有机阳离子不参与电极反应，阴极电极反应式为 。不用AlCl3水溶液作电解液的原因是 。
近年来，碳和碳的化合物在生产生活实际中应用越来越广泛。
（1）CO和H2的混合气体俗称合成气，是一种重要的工业原料气，焦炭、天然气（主要成分为CH4）、重油、煤在高温下均可与水蒸气反应制得合成气。已知某反应的平衡常数表达式为：K＝
，它所对应的化学方程式为： 。
（2）甲醇是一种重要的化工原料，在日常生活中有着广泛的应用。工业上一般采用下列两种反应合成甲醇：
反应Ⅰ：CO（g）＋2H2（g）
CH3OH（g）
反应Ⅱ：CO2（g）＋3H2（g）CH3OH（g）＋H2O（g）
在以上制备甲醇的两个反应中：反应Ⅰ优于反应Ⅱ，原因为_________________。
（3）在Cu2O/ZnO做催化剂的条件下，将1molCO(g)和2molH2(g)充入容积为2L的密闭容器中合成CH3OH(g)，反应过程中，CH3OH的物质的量（n）与时间（t）及温度的关系如下图所示。
根据题意回答下列问题：
①正方应是______反应（填“放热”或“吸热”）；500℃时平衡常数K= 。
②在300℃，从反应开始到平衡，氢气的平均反应速率v(H2)＝ 。
③若其它条件不变，对处于Z点的体系，将体积压缩至原来的1/2，达到新的平衡后，下列有关该体系的说法正确的是 。
a．氢气的浓度与原平衡比减少 b．正、逆反应速率都加快
c．甲醇的物质的量增加 d．重新平衡时n(H2) /n(CH3OH)增大
④据研究，反应过程中起催化作用的为Cu2O，反应体系中含少量的CO2有利于维持Cu2O的量不变，原因是： （写出相关的化学方程式并辅以必要的文字说明）。
（3）甲烷是一种清洁能源，也可用于燃料电池。某甲烷燃料电池是以熔融碳酸盐为电解质，CH4为燃料，空气为氧化剂，稀土金属材料做电极。为了使该燃料电池长时间稳定运行，电池的电解质组成应保持稳定，电池工作时必须有部分A物质参加循环（见下图）。A物质的化学式是_________；该原电池的负极反应式可表示为 。