在玻璃圆筒中盛有两种无色的互不相溶的中性液体，上层液体中插入两根石墨电极，圆筒内还放有一根下端弯成环状的玻璃搅棒，可以上下搅动液体，装置如右图．接通电源，阳极周围的液体呈现棕色，且颜色由浅变深，阴极上有气泡生成．停止通电，取出电极，用搅棒上下剧烈搅动．静置后液体又分成两层，下层液体呈紫红色，上层液体几乎无色．根据上述实验回答：
（1）阳极上的电极反应式为________．
（2）阴极上的电极反应式为________．
（3）原上层液体是________．
（4）原下层液体是________．
（5）搅拌后两层液体颜色发生变化的原因是__________________________________．
（6）要检验上层液体中含有的金属离子，其方法是______________________________，现象是__________________________________．
脱硫技术能有效控制SO2对空气的污染。
(1)向煤中加入石灰石可减少燃烧产物中SO2的含量，该反应的化学方程式是
_______________________________。
(2)海水呈弱碱性，主要含有Na＋、K＋、Ca2＋、Mg2＋、Cl－、SO42—、Br－、HCO3—等。含SO2的烟气可利用海水脱硫，其工艺流程如图所示：
①向曝气池中通入空气的目的是_____________________________________。
②通入空气后曝气池中海水与天然海水相比，浓度有明显不同的离子是________。
a．Cl－ b．SO42— c．Br－ d．HCO3—
(3)用NaOH溶液吸收烟气中的SO2，将所得的Na2SO3溶液进行电解，可得到NaOH，同时得到H2SO4，其原理如图所示(电极材料为石墨)。
①图中a极要连接电源的________(填“正”或“负”)极，C口流出的物质是________。
②SO32—放电的电极反应式为____________________________。
③电解过程中阴极区碱性明显增强，用平衡移动的原理解释原因：
__________________________________________。
为了提高资源利用率，减少环境污染，化工集团将钛厂、氯碱厂和甲醇厂组成产业链，如图所示。
请填写下列空白。
(1)钛铁矿进入氯化炉前通常采取洗涤、粉碎、烘干、预热等物理方法处理，请从原理上解释粉碎的作用：_______________________________________
已知氯化炉中氯气和焦炭的理论用料物质的量之比为7∶6，则氯化炉中还原剂的化学式是___________________________。
(2)已知：①Mg(s)＋Cl2(g)=MgCl2(s)ΔH＝－641 kJ/mol
②2Mg(s)＋TiCl4(s)= 2MgCl(s)＋Ti(s)ΔH＝－512 kJ/mol
则Ti(s)＋2Cl2(g)=TiCl4(s) ΔH＝________。
(3)氩气通入还原炉中并不参与反应，通入氩气的作用是___________________________
(4)以甲醇、空气、氢氧化钾溶液为原料，石墨为电极可构成燃料电池。已知该燃料电池的总反应式为2CH3OH＋3O2＋4OH－=2CO32—＋6H2O，该电池中正极上的电极反应式为_________________________________________。
工作一段时间后，测得溶液的pH________(填“减小”、“增大”或“不变”)。
煤直接燃烧的能量利用率较低，为提高其利用率，工业上将煤气化(转变成CO和H2)后再合成乙醇、二甲醚等多种能源。
(1)如图所示是一种酸性燃料电池酒精检测仪，具有自动吹气流 量侦测与控制的功能，非常适合进行现场酒精检测。该电池的负极反应式为______________________。
(2)煤气化所得气体可用于工业合成二甲醚，其反应如下：
2CO(g)＋4H2(g)
CH3OCH3(g)＋H2O(g)。
同时发生副反应：CO(g)＋2H2(g)CH3OH(g)；CO(g)＋H2O(g)CO2(g)＋H2(g)。
在温度为250 ℃、压强为3.0 MPa时，某工厂按投料比V(H2)∶V(CO) ＝a进行生产，平衡时反应体系中各组分的体积分数如下表：
| 物质 |
H2 |
CO |
CO2 |
(CH3)2O |
CH3OH(g) |
H2O(g) |
| 体积分数 |
0.54 |
0.045 |
0.18 |
0.18 |
0.015 |
0.03 |
①投料比a＝________；
②250℃时反应CO(g)＋H2O(g)CO2(g)＋H2(g)的平衡常数K＝________。
随着能源问题的进一步突出，利用热化学循环制氢的研究受到许多发达国家的青睐。最近的研究发现，复合氧化物铁酸锰(MnFe2O4)也可以用于热化学循环分解水制氢，MnFe2O4的制备流程如下：
(1)原料Fe(NO3)n中n＝________，投入原料Fe(NO3)n和Mn(NO3)2的物质的量之比应为________。
(2)步骤二中“连续搅拌”的目的是__________________________________________
步骤三中洗涤干净的标准是________________________________________________
(3)利用MnFe2O4热化学循环制氢的反应可表示为：
MnFe2O4
MnFe2O4－x＋O2↑；
MnFe2O4－x＋xH2O
MnFe2O4＋xH2↑
请认真分析上述两个反应并回答下列问题：
①若MnFe2O4－x中x＝0.8，则MnFe2O4－x中Fe2＋占全部铁元素的百分率为________。
②该热化学循环制氢法的优点有_____________________、________________________ (答两点即可)。
该热化学循环法制氢尚有不足之处，进一步改进的研究方向是___________________________________________________________。
工业上以钛铁矿为原料制备二氧化钛的工艺流程如下图所示。钛铁矿的主要成分为钛酸亚铁(FeTiO3)，其中一部分铁元素在风化过程中会转化为＋3价。
已知：TiOSO4遇水会水解。
(1)步骤②中，用铁粉将Fe3＋转化为Fe2＋的离子方程式为_______________________
(2)步骤③中，实现混合物的分离是利用物质的________(填字母序号)。
a．熔、沸点差异 b．溶解性差异 c．氧化性、还原性差异
(3)步骤②、③、④中，均需要进行的操作是________(填操作名称)。
(4)请结合化学用语用化学平衡理论解释步骤④中将TiO2＋转化为H2TiO3的原理：
____________________________________________________________。
(5)利用生产过程中的废液与软锰矿(主要成分为MnO2)反应可生产硫酸锰(MnSO4，易溶于水)，该反应的离子方程式为__________________________________
(6)研究发现，用石墨作阳极、钛网作阴极、熔融CaF2－CaO作电解质，利用如图所示装置可获得金属钙，并可以钙为还原剂，还原二氧化钛制备金属钛。
写出阳极的电极反应式：_________________________
在制备金属钛前后，CaO的总量不变，其原因是______________________________________(请结合化学用语解释)。
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