铁、铝、铜等金属及其化合物在日常生活中应用广泛，请根据下列实验回答问题。
(1)生铁中含有一种铁碳化合物X(Fe3C)。X在足量的空气中高温煅烧，生成有磁性的固体Y，将Y溶于过量盐酸后溶液中大量存在的阳离子是 ；Y与过量浓硝酸反应后溶液中含有的盐的化学式为 。
(2)某溶液中有Mg2＋、Fe2＋、Al3＋、Cu2＋等离子，向其中加入过量的NaOH溶液后，过滤，将滤渣高温灼烧，并将灼烧后的固体投入过量的稀盐酸中，所得溶液与原溶液相比，溶液中大量减少的阳离子是 。
A．Mg2＋ B．Fe2＋ C．Al3＋ D．Cu2＋
(3)氧化铁是重要的工业颜料，用废铁屑制备它的流程如下：
回答下列问题：
①操作Ⅰ的名称是 ；操作Ⅱ的名称是 ；操作Ⅱ的方法为 。
②请写出生成FeCO3沉淀的离子方程式： 。
（本题16分）为证明Fe3+具有较强的氧化性，甲同学做了如下实验：将Cu片放入Fe(NO3)3溶液中，观察到Cu片逐渐溶解，溶液由黄色变为蓝绿色，由此甲同学得到Fe3+具有较强氧化性的结论。
乙同学提出了不同的看法：“Fe(NO3)3溶液具有酸性，在此酸性条件下NO3-也能氧化Cu”，并设计实验进行探究。
已知：
| 水解反应 |
平衡常数（K） |
Fe3+ + 3H2O  Fe(OH)3 + 3H+ |
7.9 × 10-4 |
Fe2+ + 2H2O  Fe(OH)2 + 2H+ |
3.2 × 10-10 |
| Cu2+ + 2H2O Cu(OH)2 + 2H+ |
3.2 × 10-7 |
请回答：
（1）稀硝酸和Cu反应的化学方程式为 。
（2）请利用所提供的试剂，帮助乙同学完成实验方案设计。
试剂：0.5mol/L Fe(NO3)3溶液、Cu片、精密pH试纸（0.5～5.0）、稀硝酸
方案： 。
（3）丙同学分别实施了甲、乙两位同学的实验方案，并在实验过程中用pH计监测溶液pH的变化，实验记录如下。
| 实验内容 |
实验现象 |
| 甲同学的实验方案 |
溶液逐渐变成蓝绿色， pH略有上升 |
| 乙同学的实验方案 |
无明显现象，pH没有明显变化。 |
①根据实验现象写出发生反应的离子方程式： 。
②导致实验过程中溶液pH略有上升的可能原因是 。
（4）请你设计更简便可行的实验方案，帮助甲同学达到实验目的： 。
（本题16分） 煤化工中常需研究不同温度下平衡常数、投料比及产率等问题。
已知CO(g)＋H2O(g) 
H2(g)＋CO2(g)的平衡常数随温度的变化如下表：
| 温度/℃ |
400 |
500 |
830 |
1 000 |
| 平衡常数K |
10 |
9 |
1 |
0.6 |
试回答下列问题：
（1）上述反应的正反应是________反应(填“放热”或“吸热”)。
（2）某温度下，上述反应达到平衡后，保持容器体积不变升高温度，正反应速率________(填“增大”、“减小”或“不变”)，容器内混合气体的压强________(填“增大”、“减小”或“不变”)。
（3）830 ℃时，在恒容反应器中发生上述反应，按下表中的物质的量投入反应混合物，其中向正反应方向进行的有______(选填字母)
| |
A |
B |
C |
D |
| n(CO2)/mol |
3 |
1 |
0 |
1 |
| n(H2)/mol |
2 |
1 |
0 |
1 |
| n(CO)/mol |
1 |
2 |
3 |
0.5 |
| n(H2O)/mol |
5 |
2 |
3 |
2 |
（4）在830 ℃时，在2 L的密闭容器中加入4 mol CO(g)和6 mol H2O(g)达到平衡时，CO的转化率是__________。
（本题16分）三氧化二镍(Ni2O3)可用于制造高能电池。一种制备Ni2O3的方法是电解NiCl2得Ni3+，再将Ni3+经一系列反应后转化为Ni2O3。其电解制备过程如下：用NaOH调NiCl2溶液pH至7.5，加放适量硫酸钠后进行电解。电解过程中产生的Cl2在弱碱性条件下生成ClO－，把二价镍氧化为三价镍。右图为电解装置示意图，电解池两极用阳离子交换膜隔开。请回答下列问题： 
（1）该电解池的阳极材料可选用________(填序号)
| A．铁 | B．Cu | C．石墨 | D．镍 |
（2）加放适量硫酸钠的作用是：_______________________________________________
（3）电解过程中，阴极附近溶液的pH_____，阳极附近溶液的pH_____（填“升高”、“不变”、“降低”）。
（4）写出Ni2+转化为Ni3+的离子方程式：_______________________________________
（5）铁镍蓄电池又称爱迪生电池，放电时的总反应为：
Fe+Ni2O3+3H2O 
Fe(OH)2+2Ni(OH)2。
写出下列电极反应式：
①放电时的正极：___________________________________________________________
②充电时的阴极：___________________________________________________________
（6）电池充电时，电池的负极应接外电源的_____________（填正极或负极）
（本题16分）硫酸铜是一种应用极其广泛的化工原料。以下是某工厂用含铁废铜为原料生产胆矾（CuSO4•5H2 O）和副产物石膏（CaSO4•2H2O）的生产流程示意图：
胆矾和石膏在不同温度下的溶解度（g/100g水）见下表：
| 温度（℃） |
20 |
40 |
60 |
80 |
100 |
| 石膏 |
0.32 |
0.26 |
0.15 |
0.11 |
0.07 |
| 胆矾 |
32 |
44.6 |
61.8 |
83.8 |
114 |
请回答下列问题：
（1）红棕色滤渣的主要成分是____________。
（2）写出浸出过程中生成硫酸铜的离子方程式 _______________________________。
（3）操作I包括加热升温、控制温度在_______℃、蒸发结晶、__________等操作。
（4）从溶液中分离出硫酸铜晶体的操作Ⅱ应为_________、过滤、洗涤、干燥；
（5）用无水乙醇洗涤晶体而不用蒸馏水的原因是________________________________；
（6）取样检验是为了确认Fe3+是否除净。有同学设计了以下两种方案，在实验室分别对所取样品进行以下操作：
方案一：取样于试管→滴加KSCN溶液；方案二：纸上层析后→喷KSCN溶液；
①你认为上述两种方案设计更合理的是_____________；
②指出你认为不合理的方案存在的问题_____________________________________。
（本题共16分）下表为元素周期表的一部分，请用化学用语回答下列问题：
| 族 周期 |
IA |
|
0 |
|||||
| 1 |
① |
ⅡA |
ⅢA |
ⅣA |
ⅤA |
ⅥA |
ⅦA |
|
| 2 |
|
|
|
② |
③ |
④ |
|
|
| 3 |
⑤ |
|
⑥ |
⑦ |
|
⑧ |
⑨ |
|
（1）④、⑤、⑥的原子半径由大到小的顺序为____________________(用元素符号表示)。
（2）请用化学方程式表示非金属性：④>③________ _________。
（3）表中①、③、④三种元素组成的常见化合物中能促进水的电离的是__________（用化学式回答，下同），能抑制水的电离的是___________。
（4）由表中元素①③④⑥⑨形成的常见物质X、Y、Z、M、N可发生以下反应：
X溶液与Y溶液反应的离子方程式为______________ ___________。
（5）由④、⑤、⑧三中元素形成的两种盐溶液中，加入盐酸发生氧化还原反应的离子方程式是 。
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