钛有强度高和质地轻的优点，广泛应用于飞机制造业等。工业上利用钛铁矿，其主要成分为钛酸亚铁（FeTiO3）制备钛金属，工业流程如下： 已知：Ti与TiO2化学性质稳定，不溶于稀硫酸、稀盐酸等。
（1）请写出FeTiO3与稀盐酸反应的离子方程式： 。
（2）请写出“熔融氧化”的化学方程式： 。
（3）电解氯化镁的阴极反应式为： ，可循环利用的物质为： （填化学式）。
（4）热还原法中能否改用钠代替镁作还原剂： （填“能”或“不能”）；原因为： 。
（5）用此方法制备得到的Ti金属常混有MgCl2和Mg，除杂试剂是 （填化学式）。
NOx是汽车尾气中的主要污染物之一。
(1)NOx能形成酸雨，写出NO2转化为HNO3的化学方程式：__________________________。
(2)汽车发动机工作时会引发N2和O2反应，其能量变化示意图如下：
①写出该反应的热化学方程式：_______________________________。
②随温度升高，该反应化学平衡常数的变化趋势是____。
(3)在汽车尾气系统中装置催化转化器，可有效降低NOx的排放。
①当尾气中空气不足时，NOx在催化转化器中被还原成N2排出。写出NO被CO还原的化学方程式：______________________________
②当尾气中空气过量时，催化转化器中的金属氧化物吸收NOx生成盐。其吸收能力顺序如下：12MgO＜20CaO＜38SrO＜56BaO。原因是___________________________________________，
元素的金属性逐渐增强，金属氧化物对NOx的吸收能力逐渐增强。
(4)通过NOx传感器可监测NOx的含量，其工作原理示意图如下：
①Pt电极上发生的是________反应(填“氧化”或“还原”)
②写出NiO电极的电极反应式：______________________________________。
一同学分析硫元素的化合价有－2、0、＋4、＋6，而硫单质处于中间价态，所以硫应该既有氧化性，又有还原性。该同学欲探究硫的还原性，下面是该同学的实验探究过程，请解答其中的问题。
(1)该同学应该选择________(填“氧化剂”或“还原剂”)进行实验探究。
(2)该同学用红热的玻璃棒引燃了石棉网上的硫粉，硫粉开始燃烧，反应的化学方程式为________________________________________________
(3)该同学欲验证硫燃烧产物的性质，请你帮助他选择合适的试剂，并说明原因。
| A．新制的氯水 | B．品红溶液 | C．滴有酚酞的NaOH稀溶液 | D．H2S气体 |
| 性质 |
试剂 |
化学方程式 |
| 漂白性 |
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| 氧化性 |
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| 还原性 |
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| 酸性氧化物 |
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电解是最强有力的氧化还原手段，在化工生产中有着重要的应用。请回答下列问题：
(1)以铜为阳极，以石墨为阴极，用NaCl溶液作电解液进行电解，得到半导体材料Cu2O和一种清洁能源，则阳极反应式为________，阴极反应式为________。
(2)某同学设计如图所示的装置探究金属的腐蚀情况。下列判断合理的是______________________________________(填序号)。
a．②区铜片上有气泡产生
b．③区铁片的电极反应式为2Cl－－2e－=Cl2↑
c．最先观察到变成红色的区域是②区
d．②区和④区中铜片的质量均不发生变化
(3)最新研究发现，用隔膜电解法处理高浓度乙醛废水的工艺具有流程简单、能耗较低等优点，其原理是使乙醛分别在阴、阳极发生反应生成乙醇和乙酸，总反应式为2CH3CHO＋H2O
CH3CH2OH＋CH3COOH
实验室中，以一定浓度的乙醛－Na2SO4溶液为电解质溶液，模拟乙醛废水的处理过程，其装置如图所示。
①若以甲烷碱性燃料电池为直流电源，则燃料电池中b极应通入________(填化学式)，电极反应式为________。电解过程中，阴极区Na2SO4的物质的量________(填“增大”、“减小”或“不变”)。
②在实际工艺处理中，阴极区乙醛的去除率可达60%。若在两极区分别注入1 m3乙醛含量为3 000 mg/L的废水，可得到乙醇________kg(计算结果保留小数点后1位)。
太阳能电池可用做电解的电源(如图)。
(1)若c、d均为惰性电极，电解质溶液为硫酸铜溶液，电解过程中，c极先无气体产生，后又生成气体，则c极为________极，在电解过程中，溶液的pH________(填“增大”、“减小”或“不变”)，停止电解后，为使溶液恢复至原溶液应加入适量的________。
(2)若c、d均为铜电极，电解质溶液为氯化钠溶液，则电解时，溶液中氯离子的物质的量将________(填“增大”、“减小”或“不变”)。
(3)若用石墨、铁作电极材料，可组装成一个简易污水处理装置。其原理是：加入试剂调节污水的pH在5.0～6.0之间。接通电源后，阴极产生的气体将污物带到水面形成浮渣而刮去，起到浮选净化作用；阳极产生的有色沉淀具有吸附性，吸附污物而沉积，起到凝聚净化作用。该装置中，阴极的电极反应式为__________________________；阳极区生成的有色沉淀是________。
甲、乙的实验装置如图所示，丙、丁分别是氯碱工业生产示意图和制备金属钛的示意图。
请回答下列问题：
(1)写出甲装置中碳棒表面的电极反应式：_________________________
(2)已知：5Cl2＋I2＋6H2O=10HCl＋2HIO3。若将湿润的淀粉KI试纸置于乙装置中的碳棒附近，现象为________________________________；若乙装置中转移0.02 mol电子后停止实验，烧杯中溶液的体积为200 mL，则此时溶液的pH＝________。(室温条件下，且不考虑电解产物的相互反应)
(3)工业上经常用到离子交换膜，离子交换膜有阳离子交换膜和阴离子交换膜两种，阳离子交换膜只允许阳离子通过，阴离子交换膜只允许阴离子通过。当乙装置中的反应用于工业生产时，为了阻止两极产物之间的反应，通常用如丙图所示的装置，Na＋的移动方向如图中标注，则H2的出口是________(填“C”、“D”、“E”或“F”)；________(填“能”或“不能”)将阳离子交换膜换成阴离子交换膜。
(4)研究发现，可以用石墨作阳极、钛网作阴极、熔融CaO作电解质，利用丁装置获得金属钙，并以钙为还原剂，还原二氧化钛制备金属钛。
①写出阳极的电极反应式：_____________________________________。
②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)____________________________________ __。
③电解过程中需定期更换阳极材料的原因是
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