黄河是中华民族母亲之河。然而，近年来，黄河污染加剧，已超出了黄河水环境的承载能力。不久前，黄河流域水资源保护局组织专家组，对黄河水污染的状况及危害进行了量化分析，发现目前黄河干流近40%河段的水质为劣五类，基本丧失水体功能，黄河流域每年因污染造成的经济损失高达115亿至156亿元。黄河中下游几乎所有支流都变成了“排污沟”。
（1）黄河某段水域的生态平衡被严重破坏，并在短期内无法恢复，请简述其主要原因。
（2）黄河上游附近的工厂向河中排入废水，污染了河水。请列举黄河水中所含有害人体健康的3种重金属元素。
（3） 人类的不恰当活动，常造成严重的水质污染，从而破坏了水体环境。黄河中游某支流一水文站的对DO（溶解氧）进行了实测，发现当地黄金生产及造纸、食品加工等乡镇企业的排污造成该河段枯水期富营养化严重，在凌晨5︰00，河水的DO（溶解氧）含量的饱和度仅为68－72%，但在午后，DO出现过饱和，如在18︰00，DO饱和度可高达110%。其主要原因是①＿＿＿＿＿＿②＿＿＿＿＿＿＿＿＿。因地制宜控制该地水污染的措施有＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿
选考[化学——化学与技术]往有机聚合物中添加阻燃剂，可增加聚合物的使用安全性，扩大其应用范围。Mg(OH）2是一种常用的阻燃剂，生产工艺如下：
完成下列填空：
（1）精制卤水中MgCl2的与适量石灰乳反应合成碱式氯化镁
，反应的化学方程式为_________。
（2）合成反应后，继续在393K～523K下水热处理8h，发生反应：
，水热处理后，进行过滤、水洗。水洗的目的是_________。
（3）阻燃型 Mg(OH）2具有晶粒大，易分散、与高分子材料相容性好等特点。上述工艺流程中与此有关的步骤是________。
（4）已知热化学方程式： 
Mg(OH）2和Al(OH）3起阻燃作用的主要原因是_________。
等质量 Mg(OH）2和Al(OH）3相比，阻燃效果较好的是_________，原因是____________________。
（5）该工业生产的原料还可以用来提取金属镁。请设计提取金属镁的工艺流程（框内写产物名称，箭头上标明转化条件）：
I．Li-Al／FeS电池是一种正在开发的车载电池，该电池中正极的电极反应式为
，则该电池的总反应式为_____________________。
Ⅱ．锂一黄铁矿高容量电池，由于其污染小、成本低、电容量大、黄铁矿储备丰富而有望取代目前市场的碱性电池。制取高纯度黄铁矿的工艺流程如下：
（1）已知：
，为得到较纯的FeS沉淀，最好在FeCl2溶液中加入的试剂为_________（填序号）
A.(NH4）2S B.CuS C.H2S D.Na2S
（2）关于白铁矿与黄铁矿下列判断错误的是_____________（填序号）
A.属于同素异形体
B．因为晶体结构不同而导致性质有差别
C．黄铁矿比白铁矿更稳定
（3）反应Ⅲ制取 S22－时，溶液必须保持为碱性，除了S2－ 与酸反应外，还有更重要的原因是（用离子方程式表示）___________________________.
（4）室温下，Li/FeS2二次电池所用的电解质是非水液体电解质，放电行为与温度有关。
①该电池电解质为非水液体电解质，原因是____________________________________.
②温度低时，锂与FeS2反应只生成A物质，产生第一次放电行为；温度升高，锂与A继续反应（产物之一为Fe），产生第二次放电行为。若二次行为均进行完全且放电量恰好相等。请写出化学反应方程式：
第一次放电：__________________；第二次放电：__________________________。
（5）制取高纯度黄铁矿的另一种方法是：以LiCl- KC1低共熔点混合物为电解质，FeS为阳极，Al为阴极，在适当的电压下电解。写出阳极反应式___________________________。
研究和深度开发CO、CO2的应用对构建生态文明社会具有重要的意义。
（1）CO可用于炼铁，已知：
则CO还原Fe2O3(s）的热化学方程式为_________。
（2）分离高炉煤气得到的CO与空气可设计成燃料电池（以KOH溶液为电解液）。写出该电池的负极反应式：_________ 。
（3）CO2和H2充人一定体积的密闭容器中，在两种温度下发生反应：
测得CH3OH的物质的量随时间的变化见图1。
①曲线I、Ⅱ对应的平衡常数大小关系为
（填“>”或“=”或“<”）。
②一定温度下，在容积相同且固定的两个密闭容器中，按如下方式加入反应物，一段时间后达到平衡。
若甲中平衡后气体的压强为开始的0.8倍，要使平衡后乙与甲中相同组分的体积分数相等，且起始时维持化学反应向逆反应方向进行，则c的取值范围为_________。
（4）利用光能和光催化剂，可将CO2和H2O(g）转化为CH4和O2。紫外光照射时，在不同催化剂（工、Ⅱ，Ⅲ）作用下，CH4产量随光照时间的变化见图2。在O～15小时内，CH4的平均生成速率工、Ⅱ和Ⅲ从大到小的顺序为_________（填序号）。
（5）以
为催化剂，可以将CO2和CH4直接转化成乙酸。在不同温度下催化剂的催化效率与乙酸的生成速率的关系见图3。
①乙酸的生成速率主要取决于温度影响的范围是__________________________________.
②Cu2Al2O4可溶于稀硝酸，写出有关的离子方程式：________________________________。
【化学选修2-化学与技术】(15分)以硼镁矿(2Mg·B2O3·H2O·SiO2 )及少量Fe3O4、CaCO3、Al2O3 )为原料生产硼酸的工艺流程如下：
（1）由于矿粉中含CaCO3，“浸取”时容易产生大量泡沫使物料从反应器中溢出，应采取的措施为_____。
（2）“浸出液”显酸性，含有H3BO3、Mg2＋和SO42－，还含有Fe2＋、Fe3＋、Ca2＋、Al3＋等杂质。“除杂”时，向浸出液中依次加入适量目H2O2和MgO，可以除去的杂质离子为_________，H2O2的作用为_________(用离子方程式表示)。
（3）“浸取”后，采用“热过滤”的目的为_______。
（4）“母液”可用于回收硫酸镁，已知硫酸镁的溶解度随温度变化的曲线如图所示，且溶液的沸点随压强增大而升高。为了从“母液”中充分回收 MgSO4．H2O，应采取的措施是将“母液”蒸发浓缩，____。
（5）已知25 ℃时，硼酸( H3BO3)溶液中存在如下平衡：
H3BO3(aq)＋H2O(l)
[B(OH)4]－(aq)＋H＋(aq) K=5.7×10－10；
25 ℃时，0.7 mol·L－1硼酸溶液中c(H＋)≈ mol·L－1.
（6）已知25 ℃时：
| 化学式 |
H2CO3 |
CH3COOH |
| 电离常数 |
K1=4.4×10－7 K2=4.7×10－11 |
K=1.75×10－5 |
下列说法正确的是_____________(填选项字母)。
A．碳酸钠溶液滴入硼酸溶液中能观察到有气泡产生
B．碳酸钠溶液滴入醋酸溶液中能观察到有气泡产生
C．等浓度碳酸溶液和硼酸溶液的pH:前者＞后者
D．等浓度碳酸钠溶液和醋酸钠溶液的pH:前者＞后者
(15分)高铁酸钾(K2FeO4)是一种绿色氧化剂，在许多领域展现出广阔的应用前景。
（1）湿法制备K2FeO4:在KOH溶液中，用KC10直接氧化Fe(NO3)3即可制得K2FeO4。该反应的离子方程式为_________________________________。
（2）测定K2FeO4:样品纯度：i．称取样品mg，加入到盛有过量碱性亚铬酸钠[NaCr(OH)4]溶液的锥形瓶中充分反应；ii．将所得铬酸钠(Na2CrO4)溶液酸化；iii．在所得Na2Cr2O7溶液中加入8—9滴二苯胺磺酸钠溶液作指示剂，用c mol·L－1(NH4)2Fe(SO4)2溶液滴定至终点，消耗溶液体积为V mL。整个过程中发生的反应如下：
i． Cr(OH)4－ ＋ FeO42－＋ 
= Fe(OH)3 (H2O)3↓＋ CrO42－＋
ii．2CrO42－＋2H＋=Cr2O72－＋H2O；
iii．Cr2O72－＋6Fe2＋＋14H＋=2Cr3＋＋6Fe3＋＋7H2O
①配平方程式i；
②利用上述数据计算该样品的纯度为________________(用含字母的代数式表示)。
（3）高铁酸盐在水溶液中有四种含铁形体。25 ℃时，它们的物质的量分数随pH的变化如图所示：
i．pH=2．2时，溶液中主要含铁形体浓度的大小关系为________；为获得尽可能纯净的高铁酸盐，pH应控制在______________。
ii.已知H3FeO4＋ 的电离常数分别为：K1=2.51×10－2，K2=4.16×10－4，K3=5.01×10－8，当pH=4时，溶液中
= 。
iii．向pH=6的高铁酸盐溶液中加入KOH溶液，发生反应的离子方程式为______________。
（4）某新型电池以金属锂为负极，K2FeO4为正极，溶有LiPF6的有机溶剂为电解质。工作时Li＋通过电解质迁移人K2FeO4晶体中，生成K2Li2FeO4。该电池的正极反应式为______________．
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