铝及其化合物用途广泛，研究其性质具有重要意义。
（1）铝离子的结构示意图为 。
（2）美国普度大学研究开发出一种利用铝镓合金制备氢气的新工艺，过程如图1所示：
图1 图2
① 铝镓合金与水反应的化学方程式为______________________。
② 该工艺过程中，能量的转化形式分别有_______________（填“什么能转变为什么能”）。
③ 该工艺过程总反应的实质是_____________________。
（3）室温下，往0.2 mol/LAl2 ( SO4)3溶液中逐滴加入1.0 mol/L NaOH溶液，实验测得溶液pH随NaOH溶液体积变化的曲线如图2所示。解释c→d过程中pH增大且幅度较大的原因（请结合必要的化学用语）_____________________。
HNO2是一种弱酸，且不稳定，易分解生成NO和NO2；它能被常见的强氧化剂氧化；在酸性溶液中它也是一种氧化剂，如能把Fe2＋氧化成Fe3＋。AgNO2是一种难溶于水、易溶于酸的化合物。试回答下列问题：
（1）人体正常的血红蛋白含有Fe2＋。若误食亚硝酸盐(如NaNO2)，则导致血红蛋白中的Fe2＋转化为Fe3＋而中毒，服用维生素C可解毒。下列叙述不正确的是 (填序号)。
| A．亚硝酸盐被还原 | B．维生素C是还原剂 |
| C．维生素C将Fe3＋还原为Fe2＋ | D．亚硝酸盐是还原剂 |
（2）某同学把新制的氯水加到NaNO2溶液中，观察到氯水褪色，同时生成NaNO3和HCl，请写出反应的离子方程式： _。
（3）Fe与过量稀硫酸反应可以制取FeSO4。若用反应所得的酸性溶液，将Fe2＋转化为Fe3＋，要求产物纯净，可选用的最佳试剂是 (填序号)。
a．Cl2 b．Fe c．H2O2 d．HNO3
（4） FeSO4可用于制备一种新型、高效、多功能绿色水处理剂高铁酸钾高铁酸钾(K2FeO4)，氧化性比Cl2、O2、ClO2、KMnO4更强，主要反应为：2FeSO4＋6Na2O2=2Na2FeO4＋2Na2O＋2Na2SO4＋ O2↑
①该反应中的氧化剂是 ，还原剂是 。
②简要说明K2FeO4作为水处理剂时所起的作用 。
CaC2可用于固氮：CaC2＋N2
CaCN2＋C，CaCN2(氰氨化钙)和水反应可生成NH3。
（1）写出与Ca在同一周期且最外层电子数相同、内层排满电子的基态原子的电子排布式： 。
（2）C、N、O三种元素的第一电离能由小到大的顺序是 。
（3）NH3中N原子的杂化方式为 ；根据价层电子对互斥理论推测CO32－的空间构型为 。
（4）CaCN2中阴离子为CN22－，与CN22－互为等电子体的分子有 （填写一种化学式即可）；写出CaCN2水解反应的化学方程式
氮的重要化合物如氨（NH3）、肼（N2H4）、三氟化氮（NF3）等，在生产、生活中具有重要作用。
（1） 利用NH3的还原性可消除氮氧化物的污染，相关热化学方程式如下：
H2O(l)＝H2O(g) △H1＝44.0 kJ·mol－1
N2(g)＋O2(g)＝2NO(g) △H2＝229.3 kJ·mol－1
4NH3(g)＋5O2(g)＝4NO(g)＋6H2O(g) △H3＝－906.5 kJ·mol－1
4NH3(g)＋6NO(g)＝5N2(g)＋6H2O(l) △H4
则△H4＝ kJ·mol－1。
（2） 使用NaBH4为诱导剂，可使Co2＋与肼在碱性条件下发生反应，制得高纯度纳米钴，该过程不产生有毒气体。
① 写出该反应的离子方程式： 。
② 在纳米钴的催化作用下，肼可分解生成两种气体，其中一种能使湿润的红色石蕊试纸变蓝。若反应在不同温度下达到平衡时，混合气体中各组分的体积分数如下图1所示，则N2H4发生分解反应的化学方程式为： ；为抑制肼的分解，可采取的合理措施有 （任写一种）。
图1图2
（3） 在微电子工业中NF3常用作氮化硅的蚀刻剂，工业上通过电解含NH4F等的无水熔融物生产NF3，其电解原理如上图2所示。
① 氮化硅的化学式为 。
② a电极为电解池的 （填“阴”或“阳”）极，写出该电极的电极反应式： ；电解过程中还会生成少量氧化性极强的气体单质，该气体的分子式是 。
高纯度的绿矾（FeSO4·7H2O）是治疗缺铁性贫血的特效药。下面是以商品级纯度铁屑（含少量锡等杂质）生产绿矾的一种方法：
已知：在H2S饱和溶液中，SnS沉淀完全时溶液的pH为1.6；FeS开始沉淀时溶液的pH为3.0，沉淀完全时的pH为5.5。
（1）检验所得绿矾晶体中是否含有Fe3＋的实验操作是___________________________。
（2）操作Ⅱ在溶液中用硫酸酸化至pH＝2的目的是_______________________；
通入硫化氢至饱和的目的是：①除去操作I所得溶液中含有的Sn2＋等杂质离子；
②除去Fe3+，反应的离子方程式为___________________________。
（3）操作IV的顺序依次为：___________、降温结晶。
（4）操作IV得到的绿矾晶体用少量冰水洗涤，其目的是：
①除去晶体表面附着的硫酸等杂质；②____________________________。
（5）测定绿矾产品中Fe2＋含量的方法是：
a．称取2.8500g绿矾产品，溶解，在250mL容量瓶中定容；
b．量取25.00mL待测溶液于锥形瓶中；
c．用硫酸酸化的0.01000mol·L—1 KMnO4溶液滴定至终点，反应为：
5Fe2＋＋MnO4—＋8H＋＝5Fe3＋＋Mn2＋＋4H2O
消耗KMnO4溶液体积的平均值为20.00mL。
计算上述样品中FeSO4·7H2O的质量分数为______________________。
化合物KaFeb(C2O4)c·dH2O（其中铁为正三价）是重要的光化学试剂。通过下述实验确定该晶体的组成。
步骤a：称取该样品4.91g溶于水中配成250mL溶液，取出25mL溶液，向其中加入过量的NaOH溶液，将沉淀过滤，洗涤，高温灼烧至质量不再改变，称量其固体的质量为0.08g。
步骤b：另取出25mL溶液，加入适量稀H2SO4溶液，用0.050 mol·L－1KMnO4溶液滴定，到达滴定终点时，消耗KMnO4溶液24.00mL。
已知： KMnO4+ H2C2O4+ H2SO4= MnSO4+ K2SO4+ CO2+ H2O
（1） 配平上述反应方程式
（2） 草酸为二元弱酸，其一级电离的方程式为 。
（3）滴定终点观察到的现象为 。
（4）通过计算确定样品的组成(写出计算过程)。