【改编】下图是某研究性学习小组设计的对一种废旧合金的各成分（含有Cu、Fe、Si 三种成分）进行分离、回收再利用的工业流程，通过该流程将各成分转化为常用的单质及化合物。
已知：298K时，Ksp[Cu(OH)2]=2.2×10-20，Ksp[Fe(OH)3]=4.0×10-38， Ksp[Mn(OH)2] =1.9×10-13，
根据上面流程回答有关问题：
（1）操作Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ需要的玻璃仪器有 。
（2）加入过量FeCl3溶液过程中可能涉及的离子方程式： 。
（3）过量的还原剂应是 。
（4）①向溶液b中加入酸性KMnO4溶液发生反应的离子方程式为 。
②若用X mol/L KMnO4溶液处理溶液b，当恰好将溶液中的阳离子完全氧化时消耗KMnO4溶液YmL，则最后所得沉淀M的质量为 g（用含X、Y的代数式表示）。
（5）常温下,若溶液c中所含的金属阳离子浓度相等，向溶液c中逐滴加入KOH溶液，则三种金属阳离子沉淀的先后顺序为： ﹥ ﹥ 。(填金属阳离子)
（6）最后一步电解若用惰性电极电解一段时间后，析出固体B的质量为Z g，同时测得阴阳两极收集到的气体体积相等，则混合气体的成分是 ，标况下阳极生成的最后一种气体体积为 L（用含Z的代数式表示）。
迄今为止，由化学能转变的热能或电能仍然是人类使用的主要的能源。
I．请仔细观察下列两种电池的构造示意图，完成下列问题:
（1）碱性锌锰电池比普通锌锰电池（干电池）性能好，放电电流大。试从影响反应速率的因素分析其原因是 。
（2）碱性锌锰电池的总反应式：Zn+2MnO2+2H2O=2MnOOH+Zn(OH)2，则负极的电极反应式为 。
Ⅱ．下面是一个将化学能与电能相互转化的装置。回答下列问题:
（1）写出通入O2一极的电极反应方程式为 。
（2）a电极是 极，能否写出其电极反应方程式 （填“能”或“不能”），若“能”写出其电极反应方程式，若“不能”说明其理由 。
（3）下列说法不正确的是（ ）
| A．此装置用于电镀铜时，电解一段时间，硫酸铜溶液的浓度不变 |
| B．U型管中，OH—在a极放电 |
| C．若a为纯净金属，b为粗制金属，该装置可用于粗制金属的精炼 |
| D．电子经导线流入b电极 |
Ⅲ．某同学运用所学知识，自选材料设计实验，实现了在通常条件下不能发生的反应：Cu+H2SO4(稀)=CuSO4+H2↑。请在下面框中画出能够实验这一反应的装置图，并在图中进行必要的标注。
（1）室温下在pH=12的NaCN溶液中，由水电离的c(OH—)为 mol•L—1。
（2）浓度为0.1mol•L—1的下列各物质的溶液中，c(NH4+)由大到小的顺序是___（填序号）。
①NH4Cl ②NH4HSO4 ③NH3•H2O ④CH3COONH4
（3）某二元酸（化学式用H2A表示）在水中的电离方程式是：
H2A=H+ +HA—，HAˉ
H+ +A2—。
①则Na2A溶液显____性；NaHA溶液显 性（填“酸性”、“中性”或“碱性”）。
②若有0.1mo1•L—1Na2A的溶液，其中各种离子浓度由大到小的顺序是： （填序号）。
| A．c(Na+)>c(A2—)>c(OH—)>c(HA—)>c(H+) |
| B．c(Na+)> c(OH—)>c(HA—)> >c(A2—) > c(H+) |
| C．c(Na+)> c(H+)> c(A2—)> c(OH—)>c(HA—) |
| D．c(A2—)>c(Na+)> c(OH—) > c(H+)>c(HA—) |
（4）在含有Cl—、Br—、I—的溶液中，已知其浓度均为0.1mo1/L，已知AgCl、AgBr、AgI的溶度积分别为1.6×10—10、4.l×10—15、1.5×10—16，若向混合溶液中逐滴加入AgNO3溶液，试回答：
①当AgBr沉淀开始析出时，溶液中Ag+浓度是 。
②当AgC1沉淀开始析出时，溶液中的Br—、I—是否完全沉淀 （当溶液中离子浓度小于1.0×10—5mo1/L时，认为已经沉淀完全，本空选填“是”或“否”）。
在80℃时，将0.40mo1的N2O4气体充入2L已经抽空的固定容积的密闭容器中，发生如下反应：N2O4
2NO2 △H>0，隔一段时间对该容器内的物质进行分析，得到如下数据：
| t/s n/mol |
0 |
20 |
40 |
60 |
80 |
100 |
| n(N2O4) |
0.40 |
a |
0.20 |
c |
d |
e |
| n(NO2) |
0.00 |
0.24 |
b |
0.52 |
0.60 |
0.60 |
（1）计算0～20s内用NO2表示的平均反应速率为 mo1•L—1•s—1。
（2）计算在80℃时该反应的平衡常数K= （请注明单位）。
（3）反应进行至100s后将反应混合物的温度升高，混合气体的颜色 （填“变浅”“变深”或“不变”）。
（4）要增大该反应的K值，可采取的措施有 （填序号）。
A．增大N2O4的起始浓度
C．使用高效催化剂
B．向混合气体中通入NO2
D．升高温度
（5）如图是80℃时容器中N2O4物质的量的变化曲线，请在该图中补画出（不用计算，定性处理）该反应在60℃时N2O4物质的量的变化曲线。
（1）在101kPa下，CH4(g)、H2(g)、C(s)的燃烧热分别为890.3kJ•mo1—1、285.8kJ•mo1—1和393.5kJ•mo1—1，则反应C(s)+2H2(g)=CH4(g)的反应热ΔH= 。
（2）已知：2H2(g)+O2(g)=2H2O(g) ΔH1
2H2(g)+O2(g)=2H2O(l) ΔH2
2CO(g)+O2(g)=2CO2(g) ΔH3
①液态水转化为气态水的热化学方程式为 。
②CO和H2分别燃烧生成CO2 (g)和H2O(g)，欲得到相同热量，所需CO和H2的体积比是 。
某化工厂的含镍废催化剂主要含Ni，还含有Al、Al2O3、Fe、FeO、Fe2O3及其他不溶杂质（其他不溶杂质不与酸碱反应）。某校化学研究性学习小组设计了如下图所示的方法，以该含镍废催化剂为原料来制备NiSO4·7H2O。
【查阅资料】
①Ni能与非氧化性酸反应生成Ni2+，不与碱液反应。
②部分阳离子以氢氧化物形式沉淀时pH如下：
| 沉淀物 |
Al（OH）3 |
Fe（OH）3 |
Fe（OH）2 |
Ni（OH）2 |
| 开始沉淀的pH |
4.1 |
1.7 |
7.6 |
7.0 |
| 完全沉淀的pH |
5.2 |
3.2 |
9.5 |
9.2 |
回答下列问题：
（1）操作a为 。
（2）“碱浸”的目的是除去 （填化学式）。
（3）操作b为调节溶液的pH，你认为pH的最佳调控范围是 。
（4）NiSO4在强碱溶液中用次氯酸钠氧化，可以制得碱性镍氢电池电极材料NiOOH。
①写出该反应的离子方程式 。
②已知碱性镍氢电池总反应： H2+2NiOOH
2Ni（OH）2，写出该反应放电时正极反应式 。
（5）一般认为残留在溶液中的离子浓度小于1.0×10-5 mol·L-1时，沉淀已经完全。请利用上表中数据估算Fe（OH）2的溶度积
。
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