某酸性工业废水中含有K2Cr2O7。光照下，草酸(H2C2O4)能将其中的Cr2O72—转化为Cr3＋。某课题组研究发现，少量铁明矾[Al2Fe(SO4)4·24H2O]即可对该反应起催化作用。为进一步研究有关因素对该反应速率的影响，探究如下：
(1)在25℃下，控制光照强度、废水样品初始浓度和催化剂用量相同，调节不同的初始pH和一定浓度草酸溶液用量，做对比实验，完成以下实验设计表(表中不要留空格)。
测得实验①和②溶液中的Cr2O72—浓度随时间变化关系如图所示。
(2)上述反应后草酸被氧化为______________(填化学式)。
(3)实验①和②的结果表明________；实验①中0～t1时间段反应速率v(Cr3＋)＝________mol·L－1·min－1(用代数式表示)。
(4)该课题组对铁明矾[Al2Fe(SO4)4·24H2O]中起催化作用的成分提出如下假设，请你完成假设二和假设三：
假设一：Fe2＋起催化作用；
假设二：________；
假设三： ________；
……
(5)请你设计实验验证上述假设一，完成下表中内容。[除了上述实验提供的试剂外，可供选择的药品有K2SO4、FeSO4、K2SO4·Al2(SO4)3·24H2O、Al2(SO4)3等。溶液中Cr2O72—的浓度可用仪器测定]
| 实验方案 (不要求写具体操作过程) |
预期实验结果和结论 |
| |
|
B. [实验化学]
某化学小组设计以下实验步骤与操作来定性检验茶叶中含有的少量钙、铁、铝三种元素。
已知Ca2+、Al3+、Fe3+完全形成相应氢氧化物沉淀的pH如下表： 
| |
Ca(OH)2 |
Al(OH)3 |
Fe(OH)3 |
| pH |
≥13 |
≥5.2 |
≥4.1 |
（1）步骤①中加入盐酸的作用是
（2）步骤②中调节pH至6～7的目的是
（3）沉淀X所含主要物质的化学式为
（4）写出步骤③中发生反应的离子方程式
（5）试剂A为 ；试剂B为铝试剂，加入该试剂后的实验现象是
(12 分)【选做题】本题包括A、B 两小题,请选定其中一小题,并在相应的答题区域内作答。若多做,则按 A 小题评分。
A. [物质结构与性质]
由徐光宪院士发起、院士学子同创的《分子共和国》科普读物最近出版了，全书形象生动地戏说了BF3、TiO2、CH3COOH、CO2、NO、二茂铁、NH3、HCN、 H2S、O3、异戊二烯和萜等众多“分子共和国”中的明星。
（1）写出Fe原子的价层电子排布式
（2）溶液中CH3COOH分子和NH3分子之间能不能形成稳定的氢键？
（3）CO2分子中碳原子的杂化轨道类型是 ；1 mol CH3COOH中含有的σ键的数目为
（4）TiO2的天然晶体中，最稳定的一种晶体结构如下图，黑球表示 原子。
（5）二茂铁(C5H5)2Fe是Fe2+与环戊二烯基离子结合形成的小分子化合物，该化合物中Fe2+与环戊二烯基离子之间以 （填“离子键”、“金属键”、“配位键”、“氢键”、“范德华力”）相结合。
(14分)数十年来，化学工作者对碳的氧化物做了广泛深入的研究并取得了一些重要成果。
已知：C(s)＋O2(g)＝CO2(g)；ΔH＝－393 kJ·mol－1 ①
2CO (g)＋O2(g)＝2CO2(g)；ΔH＝－566 kJ·mol－1 ②
2H2(g)＋O2(g)＝2H2O(g)；ΔH＝－484 kJ·mol－1 ③
（1）工业上常采用将水蒸气喷到灼热的炭层上实现煤的气化（制得CO、H2），该反应的热化学方程式是
（2）上述煤气化过程中需向炭层交替喷入空气和水蒸气，喷入空气的目的是
；该气化气可在适当温度和催化剂下合成液体燃料甲醇，该反应方程式为
（3）CO常用于工业冶炼金属，下图是在不同温度下CO还原四种金属氧化物达平衡后气体中lg[c(CO)/c(CO2)]与温度(t)的关系曲线图。
下列说法正确的是
| A．工业上可以通过增高反应装置来延长矿石和CO接触的时间，减少尾气中CO的含量 |
| B．CO不适宜用于工业冶炼金属铬（Cr） |
| C．工业冶炼金属铜（Cu）时较低的温度有利于提高CO的利用率 |
| D．CO还原PbO2的反应ΔH＞0 |
（4）在载人航天器中应用电化学原理，以Pt为阳极，Pb（CO2的载体）为阴极，KHCO3溶液为电解质溶液，还原消除航天器内CO2同时产生O2和新的能源CO，总反应的化学方程式为：2CO2
2CO+O2，则其阳极的电极反应式为
（5）将CO通入银氨溶液中可析出黑色的金属颗粒，写出反应方程式
(15分)纯净的过氧化钙（CaO2）是白色粉末，难溶于水，不溶于乙醇、乙醚，常温下较为稳定，是一种新型水产养殖增氧剂，常用于鲜活水产品的运输。已知：在实验室可用钙盐制取CaO2·8H2O，再经脱水制得CaO2。其制备过程如下：
（1）“溶解”过程需要的玻璃仪器有 ，“沉淀”时需控制反应温度在0℃左右，比较简单易行的方法是 。为检验“水洗”是否合格，可取少量洗涤液于试管中，再滴加 （填试剂），无明显现象说明“水洗”合格。
（2）“沉淀”时发生反应的离子方程式为 ；
该制法的副产品为 （填化学式）；若称取11.1克无水CaCl2，理论上应该量取质量分数30﹪、密度1.1g/cm3的H2O2溶液 mL。
（3）测定产品中CaO2的含量的实验步骤是：
第一步，准确称取a g产品于有塞锥形瓶中，加入适量蒸馏水和过量的b g KI晶体，再滴入少量2 mol/L的H2SO4溶液，充分反应；
第二步，向上述锥形瓶中加入几滴淀粉溶液；
第三步，逐滴加入浓度为c mol/L的Na2S2O3溶液至反应完全，消耗Na2S2O3溶液V mL。
【已知：I2+2S2O32－→ 2I－+S4O62－（无色）】
①第三步中说明反应恰好完全的现象是
②CaO2的质量分数为 (用字母表示)；
③某同学第一步和第二步的操作都很规范，第三步滴速太慢，这样测得的CaO2的质量分数可能
（填“偏高”、“偏低”、“无影响”、“不能确定”）。
(12分) 肼（N2H4）又称联氨，是一种可燃性液体，其燃烧热较大且燃烧产物对环境无污染，故可以用作火箭燃料。
（1）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。该电池放电时，通入肼的一极为 极，该极的电极反应式是 。电池工作一段时间后，电解质溶液的pH将 （填“增大”、“减小”、“不变”）。
（2）肼用亚硝酸（HNO2）氧化可生成氮的另一种氢化物，该氢化物的相对分子质量为43.0，其中氮原子的质量分数为0.977。写出肼与亚硝酸反应的化学方程式
（3）肼和四氧化二氮作火箭推进剂，两者反应产物是氮气和水。当反应生成28.0kg还原产物时，计算参加反应的肼的质量 (写出计算过程) 。
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