甲、乙、丙、丁、戊五种单质在一定条件下反应生成A、B、C、D、E五种化合物,其转化关系如图所示。又知:①甲、乙、丙、丁均为前三周期元素的单质,常温下均为气态,丙、丁是空气的主要成分,戊是应用最广泛的金属。②乙在甲中燃烧发出苍白色火焰,E的水溶液呈黄色。回答下列问题:
（1）A与B可反应,产物中阳离子的结构式为 。
（2）A与B的沸点比较,较高的是 （写化学式）。
（3）E的水溶液可使KI淀粉溶液变蓝,写出该反应的离子方程式: 。
（4）工业上可由B与丁反应制取C,写出该反应的化学方程式: 。
（5）将甲和E同时加（通）入强碱性溶液中,可制得一种高效杀菌、净水剂（其中含由+6价戊元素形成的带2个单位负电荷的含氧酸根离子）,请写出该反应的离子方程式: 。
（6）用以上金属戊作电极,利用如图装置,可以模拟金属的电化学防护。若X为碳棒,为减缓戊的腐蚀,开关K应置于 处。若X为锌,开关K置于M处,该电化学防护法称为 。
（1）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，具有广泛地开发和应用前景。反应：
① 下表所列数据是反应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(选填“>”“=”或“<”)，根据该反应特点，此反应自发进行的条件是____________(选填“高温”“低温”或“任何温度”)
②某温度下，将2mol CO和6mol H2充入2L的密闭容器中，充分反应达到平衡后，测得c(CO)＝0.2mol·L-1，则CO的转化率为___________。
（2）合成气经压缩升温后进入10m3甲醇合成塔，在催化剂作用下，通过反应进行甲醇合成，T1℃下此反应的平衡常数为160。此温度下，在密闭容器中加入一定量CO和H2，反应到某时刻测得各组分的浓度见下表。
| 物质 |
H2 |
CO |
CH3OH |
| 浓度/mol·L-1 |
0.2 |
0.1 |
0.4 |
①比较此时正、逆反应速率的大小：v正__________v逆(选填“>”“<”或“=”)
②若其他条件不变，在T2℃反应10min后达到平衡，c(H2)＝0.4mol·L-1,则该时间内反应速率v(CH3OH)＝_____________。
（3）已知：
Al和FeO发生铝热反应的热化学方程式是 。
（4）已知：常温下，Ksp[Fe(OH)3]=4.0×10-38；当溶液的pH=4时， 则此溶液中Fe3+的物质的量浓度是_____________。
某工业废水中仅含下表离子中的5种(不考虑水的电离及离子的水解)，且各种离子的物质的量浓度相等，均为0.1 mol/L。
| 阳离子 |
K＋ |
Cu2＋ |
Fe3＋ |
Al3＋ |
Fe2＋ |
| 阴离子 |
Cl－ |
CO32- |
NO |
SO42- |
SiO32- |
甲同学欲探究废水的组成，进行了如下实验：
Ⅰ.用铂丝蘸取少量溶液，在火焰上灼烧，无紫色火焰(透过蓝色钴玻璃观察)。
Ⅱ.取少量溶液，加入KSCN溶液无明显变化。
Ⅲ.另取溶液加入少量盐酸，有无色气体生成，该无色气体遇空气变成红棕色，此时溶液依然澄清，且溶液中阴离子种类不变。
Ⅳ.向Ⅲ中所得的溶液中加入BaCl2溶液，有白色沉淀生成。
请推断：
（1）由Ⅰ、Ⅱ判断，溶液中一定不含有的阳离子是____________(写离子符号)。
（2）Ⅲ中加入少量盐酸生成无色气体的离子方程式是 。
（3）将Ⅲ中所得红棕色气体通入水中，气体变无色，所发生的化学方程式__________。
（4）甲同学最终确定原溶液中所含阳离子是________，阴离子是________(写离子符号)。
（5）另取100 mL原溶液，加入足量的NaOH溶液，充分反应后过滤，洗涤，灼烧至恒重，得到的固体质量为________g。
化学实验的微型化可有效地减少污染，实现化学实验绿色化的要求。某学生按下列操作做一个实验：在一块下衬白纸的玻璃片的不同位置分别滴加浓度为0.1 mol/L的KBr、KI(含淀粉溶液)、NaOH(含酚酞)、FeCl2(含KSCN)溶液各1滴，每种液滴彼此分开，围成半径小于表面皿的圆形(如图所示)，在圆心处放置2粒芝麻粒大小的KMnO4晶体，向KMnO4晶体滴加一滴浓盐酸，再立即将表面皿盖好。
（1）请配平e处的化学反应方程式
KMnO4＋ HCl(浓)=== KCl＋ MnCl2＋ Cl2↑＋ H2O
（2）e处反应中发生氧化还原反应的氧化剂和还原剂的物质的量之比为 。
（3）b处的实验现象为 ，d处的离子方程式为 。
（4）c处反应的离子方程式为 ，标准状况下，当有0.224 L Cl2被NaOH溶液吸收后，转移电子的物质的量为________mol。
（5）通过该实验能否比较Cl2、FeCl3、KMnO4三种物质氧化性的强弱？________(填“能”或“不能”)，若能，其氧化性由强到弱的顺序是______________________。
MnO2是碱锰电池材料中最普通的正极材料之一，在活性材料MnO2中加入CoTiO3纳米粉体，可以提高其利用率，优化碱锰电池的性能。
（1）写出基态Mn原子的核外电子排布式______________________。
（2）CoTiO3晶体结构模型如图。在CoTiO3晶体中1个Ti原子、1个Co原子周围距离最近的O原子数目分别为________个、________个。
（3）二氧化钛(TiO2)是常用的、具有较高催化活性和稳定性的光催化剂，常用于污水处理。O2在其催化作用下，可将CN－氧化成CNO－，进而得到N2。与CNO－互为等电子体的分子、离子化学式分别为________、________(各写一种)。
（4）三聚氰胺是一种含氮化合物，其结构简式如图。三聚氰胺分子中氮原子轨道杂化类型是_________；1 mol三聚氰胺分子中σ键的数目为________。三聚氰胺的相对分子质量与硝基苯的相近，但三聚氰胺的熔点比硝基苯的高，其原因是__________________。
铁及其化合物在日常生活、生产中应用广泛。
（1）高铁酸钠（Na2FeO4）是水处理过程中的一种新型净水剂，工业上利用NaClO 和NaOH的混合溶液将Fe（OH）3氧化性制备高铁酸钠，反应的离子反应方程式为 ；高铁酸钠能用作新型净水剂的原理是 ；
（2）氧化铁红颜料跟某些油料混合，可以制成防锈油漆。以黄铁矿为原料制硫酸产生的硫酸渣中含Fe2O3、SiO2、Al2O3、MgO等，用硫酸渣制备铁红（Fe2O3）的过程如下：
①酸溶过程中发生反应的化学方程式为 ， ， ；“滤渣A”主要成份的化学式为 。
②还原过程中加入FeS2的目的是将溶液中的Fe3 +还原为Fe2 +，而本身被氧化为H2SO4，请写出该反应的离子方程式 ；
③氧化过程中，O2、NaOH与Fe2+反应的离子方程式为 。
④为了确保铁红的质量和纯度，氧化过程需要调节溶液的pH的范围是 ，
| 沉淀物 |
Fe（OH）3 |
Al（OH）3 |
Fe（OH）2 |
Mg（OH）2 |
| 开始沉淀pH |
2.7 |
3.8 |
7.6 |
9.4 |
| 完全沉淀pH |
3.2 |
5.2 |
9.7 |
12.4 |
如果pH过大，可能引起的后果是 。
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