TiO2在工业生产和日常生活中有重要用途。
I．工业上用钛矿石（FeTiO3，含FeO、Al2O3、SiO2等杂质）经过下述反应制得：
其中，步骤②发生的反应为：2H2SO4＋FeTiO3=TiOSO4＋FeSO4＋2H2O。
（1）净化钛矿石时，是否需要除去杂质FeO？答： （填“需要”或“不需要”）。
（2）净化钛矿石时，需用浓氢氧化钠溶液来处理，写出该过程中发生反应的化学方程式。
答： 。
II．TiO2可通过下述两种方法制备金属钛：
“方法一”是电解TiO2来获得Ti（同时产生O2）：将处理过的TiO2作阴极，石墨为阳极，熔融CaCl2为电解液，用碳块作电解槽池。
（3）阴极反应的电极反应式为___________________________________。
（4）电解过程中需定期向电解槽池中加入碳块的原因是______________________。
“方法二”是先将TiO2与Cl2、C反应得到TiCl4，再用镁还原得到Ti。因下述反应难于发生：
TiO2 (s)＋2Cl2 (g)
TiCl4(l)＋O2 (g) ΔH=＋151 kJ·mol－1
所以不能直接由 TiO2 和 Cl2反应（即氯化反应）来制取TiCl4。当往氯化反应体系中加入碳后，碳与上述反应发生耦合，使得反应在高温条件下能顺利进行。
（5）已知：C(s)＋O2 (g) = CO2 (g) ΔH=－394 kJ·mol－1。请填空：
TiO2 (s)＋C (s)＋2Cl2 (g) = TiCl4 (l)＋CO2 (g) ΔH= ______________
（6）从化学平衡的角度解释：往氯化反应体系中加入碳时，氯化反应能顺利进行的原因。
答：____________________________________________。
（Ⅰ）混合物的分离与提纯在化学实验中占有重要的位置。下图表示从固体混合物中分离X的方案，请回答有关问题。
（1）
若按照以上图示从某金属粉末(含有Au、Ag和Cu)中分离Au，加入的试剂是 ，有关反应的化学方程式为 ；
（2）为提纯某Fe2O3样品(主要杂质有SiO2、A12O3)，请设计一种以框图形式表示的实验方案(注明物质和操作) 。
（Ⅱ）工业上以黄铜矿为原料，采用火法熔炼工艺生产铜。
（1）该工艺的中间过程会发生反应：
，反应的氧化剂是______________，氧化产物为__________
（2）在精炼铜的过程中，电解液中
逐渐下降，
、
会逐渐增加，所以需定时除去其中的
、
。下表为几种物质的溶度积。
| 物质 |
 |
 |
 |
 |
溶度积 |
 |
 |
 |
 |
甲同学设计了如下除杂方案：
①试剂a是__________，其目的是____________________________________；根据溶度积该方案能够除去的杂质金属阳离子是____________。写出检验该杂质金属阳离子的操作方法：____________________________________________________________________________.
②乙同学在查阅资料时发现，“工业原料氯化铵中含杂质氯化铁，使其溶入水，再加入氨水
调节pH至7～8，可使
生成。沉淀而除去。”乙同学认为甲同学的方案中也
应该将溶液pH调至7～8。你认为乙同学的建议是否正确?________(填“是”或“否”)，
理由是________________________________________________________________________。
2009年10月1日，我国成功举办国庆六十年阅兵活动。其中阅兵仪式上9辆电动车与混合动力车等新能源车辆的亮相，展示了综合国力、国防科技发展水平。同时也说明能源短缺是人类社会面临的重大问题。甲醇是一种可再生能源，具有广泛的开发和应用前景。
（1）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) ΔH1
反应Ⅱ： CO2(g) ＋ 3H2(g) CH3OH(g) + H2O(g) ΔH2
①上述反应符合“原子经济”原则的是 _____（填“Ⅰ”或“Ⅱ”）。
②下表所列数据是反应Ⅰ在不同温度下的化学平衡常数（K）。
| 温度 |
250℃ |
300℃ |
350℃ |
| K |
2.041 |
0.270 |
0.012 |
由表中数据判断ΔH1 0 （填“＞”、“＝”或“＜”）。
③某温度下，将2 mol CO和6 mol H2充入2L的密闭容器中，充分反应，达到平衡后，测得c(CO)＝ 0.2 mol／L，则CO的转化率为 ，此时的温度为 （从上表中选择）。
（2）已知在常温常压下：
① 2CH3OH(l) ＋ 3O2(g) ＝ 2CO2(g) ＋ 4H2O(g) ΔH1＝－1275.6 kJ／mol
② 2CO (g)+ O2(g) ＝ 2CO2(g) ΔH2＝－566.0 kJ／mol
③ H2O(g) ＝ H2O(l) ΔH3＝－44.0 kJ／mol
写出甲醇不完全燃烧生成一氧化碳和液态水的热化学方程式：
（3）某实验小组依据甲醇燃烧的反应原理，
①设计如图所示的电池装置。该电池正极的电极反应为 。
②工作一段时间后，测得溶液的pH减小，该电池总反应的化学方程式为
。
（Ⅰ）工业上合成氨是在一定条件下进行如下反应：N2（g）+3H2（g）
2NH3（g），其部分工艺流程如下：
回答下列问题：
⑴已知：N2(g)+O2(g) =2NO(g)；△H=180.5kJ/mol
4NH3(g)+5O2(g)=4NO(g)+6H2O(g) ；△H=-905kJ/mol
2H2(g)+O2(g)=2H2O(g) ；△H=-483.6kJ/mol
则N2（g）+3H2（g） 2NH3（g）的△H=_________________。
（2）假如该厂生产的氨水的pH=a，加入相同体积的盐酸时，溶液呈中性，则此盐酸的pH_________14－a，此时c(NH4+)________c(Cl-)(填“大于”“小于”或“等于”)。
Ⅱ：（1）肼（N2H4）又称联氨，是一种可燃性的液体，可用作火箭燃料。已知在101kPa
时，16.0gN2H4在氧气中完全燃烧生成氮气，放出热量312kJ，写出表示N2H4燃烧热的热化学方程式是 。
（2）肼—空气燃料电池是一种碱性燃料电池，电解质溶液是20%—30%的KOH溶液。肼—空气燃料电池放电时：
正极的电极反应式是 。
负极的电极反应式 。
（3）图是一个电化学过程示意图。
①锌片上发生的电极反应是 。
②假设使用肼—空气燃料电池作为本过程中的电源，铜片的质量变化128g，则肼一空气燃料电池理论上消耗标准状况下的空气 L（假设空气中氧气体积含量为20%）
已知蓝铜矿的主要成分是2CuCO3·Cu(OH)2，受热易分解。铝土矿的主要成分是Al2O3、Fe2O3、SiO2。已知NaAlO2+CO2+H2O=Al(OH)3↓+NaHCO3，根据下列框图转化回答问题：
(1) 写出②的离子方程式：______________________、_____________________。
(2) 沉淀a、c化学成分分别是： ___ ___、__ ____。
（3）请写出检验沉淀b中所含有阳离子的实验方法_______________________________
（4）洗涤沉淀c的实验操作方法是____________________________________________
加热沉淀c应放在___________容器中进行。
(5) 经过④、⑤步反应得到铜和金属铝，写出反应的化学方程式：______________________、_________ ___________________________________。
A、T、X、Y、z是中学化学常见的四种元素，原子序数依次增大，其结构或性质信息如下表：
| 元素 |
结构或性质信息 |
| T |
基态原子的L层上s电子数等于p电子数 |
| X |
基态原子最外层未成对电子数在该元素所在周期中最多 |
| Y |
基态原子的第一电离能在该元素所在周期中最小 |
| Z |
单质常温、常压下是气体。基态原子的M层上有1个未成对的p电子 |
请根据信息回答有关问题（答题时如需表示具体元素，请用相应的元素符号）：
（1）T、X、Z三种元素的电负性由大到小的顺序是 。
（2）写出与x单质分子互为等电子体的物质的化学式 、 。
（分子、离子各一种）
（3）元素Q的原子序数是Y与Z的原子序数之和。
①元素Q与元素T、x能形成平面型的[Q（TX）4]2-离子。TX-中T原子采用的轨道杂化方式是 。
②Q单质的晶胞如图所示，Q单质中Q原子的配位数为 。
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