古代铁器（埋藏在地下）在严重缺氧的环境中，仍然锈蚀严重（电化腐蚀）。原因是一种叫做硫酸盐还原菌的细菌，能提供正极反应的催化剂，可将土壤中的SO42-还原为S2-，该反应放出的能量供给细菌生长、繁殖之需。
①写出该电化腐蚀的正极反应的电极反应式：
②文物出土前，铁器表面的腐蚀产物可能有（写化学式）
A、B、C、D是中学化学中常见的单质， D为地壳中含量最多的金属；甲、乙、丙为化合物，其中甲为有磁性的黑色晶体，乙在常温常压下为无色液体。各物质的转化关系如下：
（1）组成D的元素在周期表中的位置是 。
（2）若用一种反应类型概括上述转化中所涉及到的全部反应，该反应类型是 。
（3）在上述电解反应中，阳极的电极反应式是 。
（4）甲和D反应的化学方程式是 。
（5）D的某种盐常用于净水，用离子方程式表示其净水原理 。
在NO2、HBr、SO2和NH3四种气体中，有颜色的气体是 ；在相同条件下，密度最小的气体是 ；能使润湿的红色石蕊试纸变蓝的气体是 ；两气体相遇冒白烟，这两种气体是 。
异丁烷（
）在常温常压下为无色可燃性气体，微溶于水，可溶于乙醇、乙醚等，主要存在于天然气、炼厂气和裂解气中，经物理分离而获得，亦可由正丁烷经异构化制得。它主要用于与异丁烯反应制异辛烷，作为汽油辛烷值的改进剂，也可用作冷冻剂。
已知：（I）
（II） 
(X表示卤素；R表示烷基或氢原子)
下面是一个以异丁烷为起始原料的有机合成路线： 
（1）写出c、d、e所代表的试剂或反应条件c ；d ；e 。
（2）在反应①—⑨中，属于加成反应的有____________；属于取代反应的有 。
写出反应（2）的化学方程式 。
（3）画出中间产物A、B、C的结构简式。
已知A、B、C、D、E、X存在下图示转化关系（部分生成物和反应条件略）．
（1）若E为非金属氧化物，则A与水反应的化学方程式 。
①当X是碱性溶液，C分子中有22个电子时，表示X溶液呈碱性的离子方程式为 ，用结构式表示C分子： 。
②当X为金属单质时，则X与B的稀溶液反应生成C的离子反应方程式为 。
（2）若E为常见单质气体，D为白色胶状沉淀，A的化学式可能是 ，B中含有的化学键类型为 ，C与X反应的离子方程式为 。
（3）若B为单质气体，D可与水蒸气在一定条件下发生可逆反应生成C和一种可燃性气体单质，则该可逆反应的化学方程式为 。t℃时，在密闭恒容的某容器中投入等物质的量的D和水蒸气，一段时间后达到平衡，该温度下反应的化学平衡常数K＝1，则D的转化率为 。
研究碳及其化合物的综合利用对促进低碳社会的构建具有重要的意义。请运用相关知识研究碳及其化合物的性质。
（1）近年来，我国用电弧法合成的碳纳米管中常伴有大量碳纳米颗粒（杂质），这种碳纳米颗粒可用氧化气化法提纯，其反应的化学方程式为：
C+ K2Cr2O7+ — CO2↑+ K2SO4 + Cr2(SO4)3+ H2O
①完成并配平上述化学方程式。
②在上述方程式上用单线桥标出该反应电子转移的方向与数目。
（2）高温时，用CO还原MgSO4可制备高纯MgO。
①750℃时，测得气体中含等物质的量SO2和SO3，此时反应的化学方程式是 。
②由MgO可制成“镁－次氯酸盐”电池，其装置示意图如图1，该电池反应的离子方程式为 。 
图1 图2 图3
（3）二氧化碳合成甲醇是碳减排的新方向，将CO2转化为甲醇的热化学方程式为：CO2(g) +3H2(g)
CH3OH(g) +H2O(g) △H
①该反应的平衡常数表达式为K＝ 。
②取五份等体积CO2和H2的混合气体(物质的量之比均为1∶3)，分别加入温度不同、容积相同的恒容密闭容器中，发生上述反应，反应相同时间后，测得甲醇的体积分数φ(CH3OH)与反应温度T的关系曲线如图2所示，则上述CO2转化为甲醇反应的△H 0(填“>”“<”或“＝”)。
③在两种不同条件下发生反应，测得CH3OH的物质的量随时间变化如图3所示，曲线I、II对应的平衡常数大小关系为KⅠ KII(填“＞” “＜”或“＝”)。
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