(10分)下表是元素周期表的一部分，请从表中所标明的十种元素中回答下列有关问题：
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ⅠA |
ⅡA |
IIIA |
ⅣA |
ⅤA |
ⅥA |
ⅦA |
0 |
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| 2 |
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① |
② |
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③ |
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| 3 |
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④ |
⑤ |
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⑥ |
⑦ |
⑧ |
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| 4 |
⑨ |
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⑩ |
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（1）表中化学性质最活泼的金属元素是______；在自然界中 形成的化合物种类最多（均填元素符号）；
（2）表中有一种能形成两性氢氧化物的元素，写出该元素的单质与⑨元素最高价氧化物的水化物反应的离子方程式是__________________；
（3）④元素与⑦元素形成化合物的电子式__________________该化合物中所含化学键类型为__________________（填共价键或离子键）
（4）③、⑦、⑩元素中，阴离子还原性最强的是__________________(填离子符号)。
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，我国储氢纳米碳管研究取得重大进展，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在上述化学方程式上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”燃料电池，其装置示意图如图（a）所示，该电池反应的离子方程式为________________________________________。
（a） （b） （c）
（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） ΔH。
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（b）所示，则上述CO2转化为甲醇反应的ΔH________（填“＞”“＜”或“＝”）0。
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（c）所示，曲线Ⅰ、Ⅱ对应的平衡常数大小关系为KⅠ________KⅡ（填“＞”“＜”或“＝”）。
硫酸锌可作为食品锌强化剂的原料。工业上常用菱锌矿生产硫酸锌，菱锌矿的主要成分是ZnCO3，并含少量的Fe2O3、FeCO3、MgO、CaO等，生产工艺流程示意如图下：
（1）将菱锌矿研磨成粉的目的是____________________________________。
（2）完成“氧化除铁”步骤中反应的离子方程式：
□Fe（OH）2＋□______＋□______=□Fe（OH）3＋□Cl－
（3）针铁矿（Goethite）是以德国诗人歌德（Goethe）名字命名的，组成元素是Fe、O和H，化学式量为89，化学式是________________。
（4）根据下表数据，调节“滤液2”的pH时，理论上可选用的最大区间为___。
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Mg（OH）2 |
Zn（OH）2 |
MgCO3 |
CaCO3 |
| 开始沉 淀的pH |
10.4 |
6.4 |
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| 沉淀完全 的pH |
12.4 |
8.0 |
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| 开始溶 解的pH |
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10.5 |
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| Ksp |
5.6×10－12 |
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6.8×10－6 |
2.8×10－9 |
（5）工业上从“滤液3”制取MgO过程中，合适的反应物是________（选填序号）。
a．大理石粉 b．石灰乳 c．纯碱溶液 d．烧碱溶液
（6）“滤液4”之后的操作依次为________、________、过滤、洗涤、干燥。
（7）分析图中数据，菱锌矿粉中ZnCO3的质量分数不低于________。
碳酸钙常用作牙膏的摩擦剂。某同学设计了一种制备碳酸钙的方案，其流程图如下：（所用石灰石含有杂质SiO2）
回答下列问题：
（1）充分煅烧110吨石灰石得到固体66吨。标准状况下生成二氧化碳的体积为______________L，石灰石中碳酸钙的质量分数为______________%。
（2）假设第①步反应完全进行，则第②步反应过滤后得到的不溶性滤渣的成分为________________________。
（3）第③步反应一般不采用通入CO2的主要原因是______________________，
相应的离子方程式为_____________________________________。
（4）CaCO3是一种难溶物质，25℃时其Ksp＝2.8×10－9。现将等体积的CaCl2溶液与Na2CO3溶液混合，若Na2CO3溶液的浓度为2.0×10－4 mol/L，则生成沉淀所需CaCl2溶液的物质的量浓度最小是______________。
（5）某学生用石灰石为原料，设计了另一种制备碳酸钙的实验方案，其流程图如下：
与前一方案相比较，该方案的优点是_________________________________。
近年来，高锰酸钾在饮用水和工业污水处理领域的消费需求增长较快。实验室可用二氧化锰为主要原料制备高锰酸钾。其部分流程如下：
（1）第①步中采用铁坩埚而不用瓷坩埚的原因是（用化学方程式表示）_______________________________________________________________。
（2）KOH、KClO3和MnO2共熔反应生成墨绿色K2MnO4的化学方程式为________________________________________________________________。
（3）第④步通入CO2，可以使MnO42-发生反应，生成MnO4-和MnO2。则K2MnO4完全反应时，转化为KMnO4的百分率约为____________________（精确到0.1%）。
（4）第⑤步趁热过滤的目的是________________________________。
（5）第⑥步加热浓缩至液面有细小晶体析出时，停止加热，冷却结晶、___________、洗涤、干燥。干燥过程中，温度不宜过高，因为_________________。
综合利用转炉煤气[CO（60～80%）、CO2（15～20%）及微量N2等]和硫酸工业尾气中的SO2，既能净化尾气，又能获得保险粉（Na2S2O4），其部分工艺流程如下：
（1）转炉炼钢时，存在反应：Fe3C（s）＋CO2（g）2CO（g）＋3Fe（s），其平衡常数表达式为K＝________。
（2）煤气净化时，先用水洗再用NaOH溶液洗涤，其目的是________。
（3）从滤液中回收甲醇的操作方法是____________________________；
还可回收的盐类物质是______________________________________（只写一种化学式）。
（4）合成保险粉反应的化学方程式为_________________________。
（5）保险粉、H2O2均可用于纸浆漂白，写出保险粉与过量的H2O2，在水溶液中反应生成硫酸盐等物质的离子方程式：________________________________。
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