（Ⅰ）碳和碳的化合物在人类生产、生活中的应用非常广泛。“低碳生活”不再只是一种理想，更是一种值得期待的生活方式。
（1）甲烷燃烧时放出大量的热，可作为能源应用于人类的生产和生活。 
（2）将两个石墨电极插入KOH溶液中，向两极分别通入CH4和O2，构成甲烷燃料电池。其负极电极反应式是： 。
（3）将不同量的CO（g）和H2O（g）分别通入到体积为2L的恒容密闭容器中，进行反应：
，得到如下三组数据：
①实验1中，以v（ H2）表示的平均反应速率为： 。
②该反应的正反应为 （填“吸”或“放”）热反应；
③若要实验3达到与实验2相同的平衡状态（即各物质的体积分数分别相等），则a、b应满足的关系是 （用含a、b的数学式表示）。
（Ⅱ）某小组运用工业上离子交换膜法制烧碱的原理，用如下图所示装置电解K2SO4溶液。
①该电解槽中通过阴离子交换膜的离子数 （填“>”“<”或“一”）通过阳离子交换膜的离子数；
②图中a、b、c、d分别表示有关溶液的pH，则a、b、c、d由小到大的顺序为 ；
③电解一段时间后，B出口与C出口产生气体的质量比为 。
目前世界上已证明“达菲”是治疗禽流感和甲型H1N1流感的良方。“达菲”的主要合成原料是我国盛产的莽草酸。从八角茴香中提取的莽草酸经过多次反应和其他工艺制成“达菲”颗粒。下图是莽草酸和“达菲”有效成分的键线式结构（楔形实线、虚线表示基团的立体结构）。
（1）“达菲”的相对分子质量为410.4，扣除H3PO4后的部分称为“自由基奥司他韦”。试求“自由基奥司他韦”的相对分子质量________；“自由基奥司他韦”能与磷酸结合，说明氨基具有________性。
（2）莽草酸中含有的官能团有__________________________（写名称）。
（3）下列有关莽草酸的说法中正确的是____________________________。
①分子式为C7H10O5
②能使FeCl3溶液显紫色
③能使溴的四氯化碳溶液褪色
④l mol莽草酸与分别足量的Na和NaOH反应，消耗的Na和NaOH的物质的量之比为4:l
（4）莽草酸与C2H5OH发生酯化反应的化学方程式是_________________。
（5）莽草酸在浓硫酸作用下加热可得到B(C7H6O3)，B的同分异构体中既含有酚羟基又含有酯基的共有______种，写出其中一种同分异构体的结构简式 。
A、B、C三种强电解质，它们在水中电离出的离子如下表所示：
| 阳离子 |
Ag＋、Na＋ |
| 阴离子 |
NO3—、SO42—、Cl－ |
下图Ⅰ所示装置中，甲、乙、丙三个烧杯依次分别盛放足量的A、 B、 C三种溶液，电极均为石墨电极。接通电源，经过一段时间后，测得乙中c电极质量增加了27 g。常温下各烧杯中溶液的pH与电解时间t的关系如下图Ⅱ所示。据此回答下列问题：
（1）M为电源的________(填“正”或“负”)极，A是________(填写化学式)。
（2）计算电极f上生成的气体在标准状况下的体积：________。
（3）写出乙烧杯的电解池反应：________________________________________________。
（4）要使丙恢复到原来的状态，应加入________ g ________(填写化学式)。
在Na+浓度为0.5mol/L的某澄清溶液中，还可能含有下表中的若干种离子：
| 阳离子 |
K+、Ag+、Mg2+、Ba2+ |
| 阴离子 |
NO3-、CO32-、SiO32-、SO42- |
取该溶液100mL进行如下实验（气体体积在标准状况下测定）：
| 序号 |
实验内容 |
实验结果 |
| Ⅰ |
向该溶液中加入足量稀HCl |
产生白色沉淀并放出0.56L气体 |
| Ⅱ |
将Ⅰ的反应混合液过滤，对沉淀洗涤、灼烧至恒重，称量所得固体质量 |
固体质量为2.4g |
| Ⅲ |
在Ⅱ的滤液中滴加BaC12溶液 |
无明显现象 |
试回答下列问题：
（1）实验I能确定一定不存在的阳离子是 。
（2）实验I中生成沉淀的离子方程式为 。
（3）通过实验I、Ⅱ、Ⅲ和必要计算，填写下表中阴离子的浓度（能计算出的，填写计算结果，一定不存在的离子填“0”，不能确定是否存在的离子填“？”）
| 阴离子 |
NO3- |
CO32- |
SiO32- |
SO42- |
| c/mol·L-1 |
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（4）判断K+是否存在，若存在求其最小浓度，若不存在说明理由 。
（每个方程式2分，其余每空1分，共8分）现有下列物质：
①KI ②铜 ③稀硝酸 ④NH3 ⑤NaHSO4 ⑥Ba(OH)2 ⑦氢氧化铁胶体 ⑧氨水
（1）按物质的分类方法填写表格的空白处(填物质编号)
| 分类标准 |
电解质 |
盐 |
非电解质 |
混合物 |
| 属于该类的物质 |
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（2）上述某两种物质在溶液中可发生离子反应：H＋＋OH－=H2O，写出该离子反应对应的化学方程式 。
（3）物质①的稀溶液在空气中被氧化，加入淀粉溶液显蓝色，则反应的离子方程式为 。
某化学研究性学习小组通过查阅资料，设计了如下图所示的方法以含镍废催化剂为原料来制备NiSO4•7H2O。已知某化工厂的含镍催化剂主要含有Ni，还含有Al（31%）、Fe（1.3%）的单质及氧化物，其他不溶杂质(3.3%)。
部分阳离子以氢氧化物形式完全沉淀时的pH如下：
| 沉淀物 |
Al(OH)3 |
Fe(OH)3 |
Fe(OH)2 |
Ni(OH)2 |
| pH |
5.2 |
3.2 |
9.7 |
9.2 |
回答下列问题：
（1）操作a、c中需使用的仪器除铁架台（带铁圈）、酒精灯、烧杯、蒸发皿外还需要的主要仪器为 。
（2）“碱浸”过程中发生的离子方程式是 。
（3）“酸浸”时所加入的酸是 （填化学式）。酸浸后，经操作a分离出固体①后，溶液中可能含有的金属离子是 。
（4）操作b为调节溶液的pH，你认为pH的最佳调控范围是： 。
（5）“调pH为2~3”的目的是 。
（6）产品晶体中有时会混有少量绿矾（FeSO4·7H2O），其原因可能是 __。
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