火药是中国的“四大发明”之一，永远值得炎黄子孙骄傲，也永远会激励着我们去奋发图强。黑火药在发生爆炸时，发生如下的反应：2KNO3+C＋S===K2S+2NO2↑+CO2↑。其中被还原的元素是 ，被氧化的元素是 ，氧化剂是 ，还原剂是 ，氧化产物是 ，还原产物是 。
工业上以软锰矿为原料，利用烧结烟气中的SO2制备MnSO4·H2O的流程如下：
某软锰矿的主要成分为MnO2，还含有Si(16.27%)、Fe(5.86%)、Al(3.42%)、Zn(2.68%)和Cu（0.86%）等元素的化合物。酸浸过程发生反应：MemOn+H+→Me（2n/m）++H2O，Me表示Fe、 Al、 Zn、 Cu等。25℃时部分阳离子以氢氧化物或硫化物的形式完全沉淀时溶液的pH见下表：
| 沉淀物 |
Al(OH)3 |
Fe(OH)3 |
Fe(OH)2 |
Mn(OH)2 |
Cu(OH)2 |
Zn(OH)2 |
CuS |
ZnS |
MnS |
FeS |
| pH |
5.2 |
3.2 |
9.7 |
10.4 |
6.7 |
8.0 |
≥-0.42 |
≥2.5 |
≥7 |
≥7 |
回答下列问题：
（1）酸浸时SO2将MnO2还原为MnSO4，其离子方程式为 。
酸浸时SO2的吸收率与pH和温度的关系如下图，为提高SO2的吸收率，酸浸适宜的条件是 。
图1： SO2的吸收率与 pH值的关系 图2： SO2的吸收率与温度的关系
（2）滤渣B的主要成分是 。
（3）加入MnS的目的是 。
（4）操作IV的步骤为 、 、过滤、洗涤、干燥。
（5）MnO2的生产方法之一是以石墨为电极，在不断搅拌情况下，电解酸化的MnSO4溶液，阳极的电极反应式为： 。
（6）已知金属离子浓度小于1.0×10－5mol/L时认为已经完全沉淀，根据表格数据，计算25℃时Zn(OH)2溶度积Ksp为 （不需计算过程，计算结果保留两位有效数字）。
利用海水资源进行化工生产的部分工艺流程如图：
（1）流程I中，欲除去粗盐中含有的Ca2＋、Mg2＋、SO42－等离子，需将粗盐溶解后，按序加入药品进行沉淀、过滤等。加入药品和操作的顺序可以是 。
a．Na2CO3、NaOH、BaCl2、过滤、盐酸 b．NaOH、BaCl2、Na2CO3、过滤、盐酸
c．NaOH、Na2CO3、BaCl2、过滤、盐酸 d．BaCl2、Na2CO3、NaOH、过滤、盐酸
（2）流程II中，电解饱和NaCl溶液的离子方程式为 。通电开始后，阳极区产生的气体是 ，阴极附近溶液pH会 （填“增大”、“减小”或“不变”）。
（3）流程III中，通过反应得到NaHCO3晶体。下图为NaCl、NH4Cl、NaHCO3、NH4HCO3的溶解度曲线，其中能表示NaHCO3溶解度曲线的是 ，化学反应方程式是 。
（4）流程IV中，所得纯碱常含有少量可溶性杂质，提纯它的过程如下：将碳酸钠样品加适量水溶解、 、 、过滤、洗涤2-3次，得到纯净Na2CO3•10H2O，Na2CO3•10H2O脱水得到无水碳酸钠，已知：
Na2CO3·H2O(s)==Na2CO3(s)+H2O(g) ΔH1=+58.73kJ·mol－1
Na2CO3·10H2O(s)==Na2CO3·H2O(s)+9H2O(g) ΔH2=" +473.63" kJ·mol－1
把该过程产生的气态水完全液化释放的热能全部用于生产Na2CO3所需的能耗（不考虑能量损失），若生产1molNa2CO3需要耗能92.36kJ，由此得出：H2O(g）==H2O(l) △H = 。
某硫酸工厂的酸性废水中砷（As）元素含量极高，为控制砷的排放，采用化学沉降法处理含砷废水，工艺流程如下：
相关数据如下表，请回答以下问题：
表1．几种盐的Ksp
| 难溶物 |
Ksp |
| Ca3(AsO4)2 |
6.8×10－19 |
| CaSO4 |
9.1×10－6 |
| FeAsO4 |
5.7×10－21 |
表2．工厂污染物排放浓度及允许排放标准
| 污染物 |
H2SO4 |
As |
| 废水浓度 |
29.4g/L |
1.6g·L－1 |
| 排放标准 |
pH 6～9 |
0.5mg·L－1 |
（1）该硫酸工厂排放的废水中硫酸的物质的量浓度c(H2SO4)= mol·L－1。
（2）若酸性废水中Fe3+的浓度为1.0×10－4mol·L－1，c(AsO43－)= mol·L－1。
（3）工厂排放出的酸性废水中的三价砷（H3AsO3弱酸）不易沉降，可投入MnO2先将其氧化成五价砷（H3AsO4弱酸），MnO2被还原为Mn2＋，反应的离子方程式为 。
（4）在处理含砷废水时采用分段式，先向废水中投入生石灰调节pH到2，再投入生石灰将pH调节到8左右使五价砷以Ca3(AsO4)2形式沉降。
①将pH调节到2时废水中有大量沉淀产生，沉淀主要成分的化学式为 ；
②Ca3(AsO4)2在pH调节到8左右才开始沉淀，原因为
。
③砷酸（H3AsO4）分步电离的平衡常数(25℃)为：K1=5.6×10－3 K2=1.7×10－7 K3=4.0×10－12，第三步电离的平衡常数的表达式为K3= 。Na3AsO4的第一步水解的离子方程式为：AsO43－+H2O
HAsO42－+OH－，该步水解的平衡常数（25℃）为： （保留两位有效数字）。
甲醇是一种常用的燃料，工业上可以用CO和H2在一定条件下合成甲醇。
（1）已知CO（g）、H2（g）、CH3OH（1）的燃烧热△H分别为：-283.0kJ／mol、-285.8 kJ/mol、-726.5kJ/mol，则CO合成甲醇的热化学方程式为： 。
（2）在恒容密闭容器中CO与H2发生反应生成甲醇，各物质浓度在不同条件下的变化状况如图所示（开始时氢气的浓度曲线和8分钟后甲醇的浓度曲线未画出。4分钟和8分钟改变的条件不同）： 
①下列说法正确的是
| A．起始时n（H2）为1．7mol |
| B．当容器内压强恒定时，说明反应达到平衡状态 |
| C．4分钟时，改变的条件是升高温度 |
| D．7分钟时，v（CO）=v（CH3OH） |
②计算0~2min内平均反应速率v（H2）=
③在3min时该反应的平衡常数K= （计算结果）
④在图中画出8~12min之间c（CH3OH）曲线
（2）2009年，中国在甲醇燃料电池技术上获得突破，组装了自呼吸电池及主动式电堆，其装置原理如图甲。
①该电池的负极反应式为： 。
②乙池是一铝制品表面“钝化”装置，两极分别为铝制品和石墨。
M电极的材料是 ，该铝制品表面“钝化”时的反应式为： 。
水是生命之源，水处理工艺在生产生活中占有重要地位。自来水生产的流程示意图如下。（净水剂亦称混凝剂，常用的净水剂有聚合氯化铝、碱式氯化铝、硫酸亚铁、聚丙烯酰胺、聚合氯化铝铁、三氯化铁、聚合硫酸铁等）
（1）FeSO4·7H2O是常用的混凝剂，它在水中最终生成 沉淀。
（2）[A12（OH）nClm]是一种无机高分子的高价聚合电解质混凝剂，可视为介于三氯化铝和氢氧化铝之间的一种中间水解产物，则m与n之间的关系 ；
（3）推销净水器的商人用自来水做电解实验，装置如图。一段时间后，两极间产生白色沉淀，并很快变成红褐色，然后用净水器净化后的水做电解实验；两极上只有气体产生，水中并无沉淀，以此来说明自来水很“脏”。则沉淀变成红褐色时所发生的化学反应方程式为： 。
（4）MnSO4是水质检测中的一种常用试剂
①MnSO4和过硫酸钾（K2S2O8）两种盐溶液在银离子催化下可发生氧化还原反应，生成高锰酸钾、硫酸盐及另外一种产物，写出并配平上述反应的化学方程式： 。
②水中的溶解氧测定过程为：取水样，迅速加入MnSO4和KOH混合液，再加入KI溶液，立即塞好塞子，振荡使完全反应（反应为：Mn2++O2+H2O→MnOOH，未配平）。打开塞子，迅速加入适量硫酸溶液，此时有碘单质生成。则该离子反应方程式： 。用Na2S2O3溶液滴定生成的碘，根据消耗溶液的体积可计算出水中溶解氧的量。
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