下列框图所示的转化关系中，甲为生活中常见的金属单质，乙、丙、丁为气体单质，D为家庭中常用物质（部分反应物和生成物及溶剂水已略去）。
请回答：
（1）E的化学式为____________；甲的原子结构示意图为____________；
（2）反应①的离子方程式为____________________________________；
反应②的化学方程式为____________________________________；
（3）实验室制取并收集B的操作中，用____________法收集B，验证B已收集满的方法是_______________________________________________（限答一种）。
（4）实验室制备丁的方程式为____________________________________，工业上输送丁的管道出现气体泄漏，如何查漏（用方程式表示）______________________。
(15分)I、用CH4催化还原氮氧化物可以消除氮氧化物的污染。已知：
①CH4(g)+4NO2（g）=4NO（g）+ CO2（g）+2H2O（g） △H= 574 kJ·moll
②CH4（g）+4NO（g）=2N2（g）+ CO2（g）+ 2H2O（g） △H= 1160 kJ·moll
③H2O（l）=H2O（g） △H=+44kJ·moll
写出CH4（g）与NO2（g）反应生成N2（g）、CO2（g）和H2O（1）的热化学方程式___。
II、开发新能源和三废处理都是可持续发展的重要方面。CO在催化剂作用下可以与H2反应生成甲醇：CO(g)+2H2(g) 
CH3OH(g)。在密闭容器中充有10 mol CO与20 mol H2，CO的平衡转化率与温度、压强的关系如图所示。
（1）M、N两点平衡状态下，容器中物质的总物质的量之比为：n(M)总：n(N)总= 。
（2）若M、N、Q三点的平衡常数KM、KN、KQ的大小关系为 ；P1 P2 (填“>” 或“<” 或“=”)
III、用MnO2制KMnO4的工艺流程如下图：电解池中两极材料均为碳棒，在中性或酸性溶液中K2MnO4发生歧化反应而变成MnO2和KMnO4。
（1）写出240℃熔融时发生反应的化学方程式 ；投料时必须满足n（KOH）：n（MnO2） 。
（2）阳极的电极反应式为 。
（3）B物质是 （填化学式），可以循环使用的物质是 （填化学式）。
有M、N两种溶液，经测定这两种溶液中大量存在下列12种离子：Al3+、Cl－、Na+、K+、NO3—、OH－、Fe2+、AlO2—、CO32—、NH4+、SO42—、H+。
（1）完成下列表格中实验①的结论和实验②的实验内容以及现象：
| 实验内容以及现象 |
结论 |
| ①取少量N溶液滴加足量的硝酸钡溶液，无沉淀产生 |
|
| ② |
确定M溶液中含有Na+，不含K+ |
| ③用pH试纸检测M溶液，pH试纸呈蓝色 |
|
（2）根据(1)中的实验回答：
NO3—存在于________溶液中，理由是 ；
Cl－存在于________溶液中，理由是 ；
（3）根据(1)中的实验确定，M溶液中含有的离子为 。
对工业废水和生活污水进行处理是防止水体污染、改善水质的主要措施。
（1）含氰废水中的CN－有剧毒。
①CN－中C元素显+2价， N元素显-3价，用原子结构解释N元素显负价的原因是 ，共用电子对偏向N原子，N元素显负价。
②在微生物的作用下，CN－能够被氧气氧化成HCO3-，同时生成NH3，该反应的离子方程式为 。
（2）含乙酸钠和对氯酚（
）的废水可以利用微生物电池除去，其原理如下图所示。
①B是电池的 极（填“正”或“负”）；
②A极的电极反应式为 。
（3）电渗析法处理厨房垃圾发酵液，同时得到乳酸的原理如下图所示（图中“HA”表示乳酸分子，A- 表示乳酸根离子）。
阳极的电极反应式为 。
简述浓缩室中得到浓乳酸的原理： 。
③ 电解过程中，采取一定的措施可控制阳极室的pH约为6-8，此时进入浓缩室的OH-可忽略不计。400mL 10 g•L-1乳酸溶液通电一段时间后，浓度上升为145 g•L-1（溶液体积变化忽略不计），阴极上产生的H2在标准状况下的体积约为 L。（乳酸的摩尔质量为90 g• mol-1）
某溶液中可能存在Al3+、Cl-、Mg2+、Na+、 Br-、CO32-、SO32-等七种离子中的几种。现取该溶液进行实验，得到如下现象：
①向该溶液中滴加足量氯水后有无色无味气体产生，再加入CCl4振荡，下层液体呈红棕色；
②取上层无色溶液，加入足量Ba(NO3)2溶液，无沉淀产生；
③向所得溶液中继续滴加AgNO3溶液，有不溶于HNO3的白色沉淀产生。
据此可以推断，该溶液中肯定存在的离子是_____________,可能存在的离子是________。
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