(16分)氧化铁在工业上具有广泛的应用。
I．据报道，一定条件下利用FeO2与甲烷反应可制取“纳米级”的金属铁。其反应如下：
Fe2O3(s)＋3CH4(g)＝2Fe(s)＋3CO(g)＋6H2(g) △H＞0
（1）若反应在2L的密闭容器中进行，5min后达到平衡，测得反应生成Fe的质量为l.12g。则该段时间内CH4的平均反应速率为 ________________。
（2）反应达到平衡后，保持其他条件不变，仅改变某一相关元素，下列说法正确的是___(选填序号)。
a．若加入催化剂，v正增大，平衡向右移动
b．若温度升高，平衡常数K减小
c．若增大Fe2O3的量，平衡向右移动
d．若从反应体系中移走部分CO，可提高CH4的转化率
Ⅱ．工业上利用硫铁矿烧渣(主要成分为Fe2O3、A12O3、SiO2等)为原料提取Fe2O3，工艺流程如下：试回答下列问题：
（3）步骤i烧渣中A12O3溶解的离子方程式为________________。
（4）步骤i、ⅱ、ⅲ都要进行的操作名称是__________________。
（5）结合下图，判断步骤ⅱ中调节溶液的pH不高于_________________。
（6）已知
| 微粒平衡 |
平衡常数 |
FeCO3(s) Fe2+(aq)+CO32-(aq) |
Ksp=3.2×10-11 |
| H2CO3H++HCO3- |
Ka1=4.36×10-7 |
| HCO3-H++CO32- |
Ka2=4.68×10-11 |
| 2HCO3-H2CO3+CO32- |
K=1.3×10-4 |
计算反应Fe2＋(aq)＋2HCO3－(aq)
FeCO3(s)＋H2CO3(aq)的平衡常数为_______。
（7）在空气中煅烧FeCO3生成氧化铁的化学方程式为____________。
（8）结合所学化学知识，请你设计在实验室里从上述的硫铁矿烧渣中提取氧化铁的另一种简单方案。
A、B、C三种一元弱酸的浓度均为0.1 mol·L-1，在室温下，A溶液中C(OH-)=7.6×10-12 mol·L-1，B溶液中水电离产生的H+浓度为10-10 mol·L-1，C溶液的pH=3，则三种溶液的酸性由强到弱的顺序是______________________________。
水的电离平衡曲线如图所示：
(1)若以A点表示25 ℃时水的电离平衡时的离子浓度，当温度升高到100 ℃时，水的电离平衡状态到B点，则此时水的离子积从____________________增加到_____________________。
(2)将pH=8的Ba(OH)2溶液与pH=5的稀盐酸混合，并保持100 ℃的恒温，致使混合液的pH=7，则Ba(OH)2与盐酸的体积之比为________________________________。
(3)已知AnBm的离子积=［C(Am+)］n·［C(Bn-)］m，式中的C(Am+)、C(Bn-)表示离子的物质的量浓度。若某温度下CA(OH)2溶解度为0.74 g，其饱和溶液密度设为1 g·mL-1，其离子积约为_____________________________________________。
在一定温度下，有A.盐酸 b.硫酸 C.醋酸三种酸：
（1）当其物质的量浓度相同时，C（H+）由大到小的顺序是___________________________；
（2）同体积、同物质的量浓度的三种酸，中和NAOH的能力由大到小的顺序是___________；
（3）若三者C（H+）相同时，物质的量浓度由大到小的顺序是_________________________；
（4）当三者C（H+）相同且体积也相同时，分别放入足量的锌，相同状况下产生气体的体积由大到小的顺序是_____________________________；
（5）当C（H+）相同、体积相同时，同时加入形状、密度、质量完全相同的锌，若产生相同体积的H2（相同状况），则开始时反应速率的大小关系为________________，反应所需时间的长短关系是_________________________________；
（6）将C（H+）相同的三种酸均加水稀释至原来的100倍后，C（H+）由大到小的顺序是__
______________________________________________。
生活污水中含有大量的有机和无机含氮化合物，这些过量的含氮化合物会造成水体污染，危害水生生物生存和人类的健康。脱氮是污水处理的重要内容之一，其实质是在反应池中，pH为8.0—8.4时，硝化细菌大量繁殖，发生“生物硝化过程”，如果不考虑过程中硝化细菌的增殖，其净反应可用下式表示：
□
+□O2→□
+□H++□H2O
（1）配平上面的离子方程式，将化学计量数填入方框中。
（2）将铵态氮中的1 mg氮转化为硝酸根中的氮，需氧气多少毫克？
（3）为什么在反应中需要不断添加碱？
（4）在另一反应池中发生的“生物反硝化过程”，通常需要外加甲醇，净反应如下所示：
□+5CH3OH→□N2↑+□CO2↑+□H2O+□OH-
配平上面的离子方程式，将化学计量数填入方框中。
L、M、R、P、Q分别代表五种含不同化合价的氮元素的物质，A、B分别代表两种含不同氯元素的物质（每种物质中，氮和氯元素的化合价只有一种）；又知M中氮元素的化合价要比Q物质中氮元素的化合价低。在一定条件下，它们会发生如下的转化（未配平）：
①P+A→Q+B ②L+O2→M+H2O ③L+M→R+H2O ④B+H2O→A+O2
（1）若五种含氮元素的物质中，有一种是硝酸，则硝酸是_______________________，理由是_____________________________________________________________________________。
（2）反应②必须在催化剂（铂、氧化铁等）作用下，加热到一定温度时方能发生，此反应在化工生产上有重要用途。据此推断在同温同压下，若物质R的密度比二氧化碳的密度小，则R的化学式为___________________________________________________________________。
（3）某学生写出下面三个含氮物质的相互转化的关系式：
(a)M+P→N2O3+H2O (b)N2O4+H2O→P+Q (c)M+L→Q+H2O
其中一定不可能实现的是____________，理由是____________________________________
______________________________________________________________________________。
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