(15分)重金属元素铬的毒性较大，含铬废水需经处理达标后才能排放。
Ⅰ.某工业废水中主要含有Cr3＋，同时还含有少量的Fe3＋、Al3＋、Ca2＋和Mg2＋等，且酸性较强。为回收利用，通常采用如下流程处理：
注：部分阳离子常温下以氢氧化物形式完全沉淀时溶液的pH见下表。
| 氢氧化物 |
Fe(OH)3 |
Fe(OH)2 |
Mg(OH)2 |
Al(OH)3 |
Cr(OH)3 |
| pH |
3.7 |
9.6 |
11.1 |
8 |
9(>9溶解) |
（1）氧化过程中可代替H2O2加入的试剂是________(填序号)。
A．Na2O2 B．HNO3 C．FeCl3 D．KMnO4
（2）加入NaOH溶液调整溶液pH＝8时，除去的离子是________；已知钠离子交换树脂的原理：Mn＋＋nNaR―→MRn＋nNa＋，此步操作被交换除去的杂质离子是__________。
A．Fe3＋ B．Al3＋ C．Ca2＋ D．Mg2＋
（3）还原过程中，每消耗0.8 mol Cr2O
转移4.8 mol e－，该反应离子方程式为________________。
Ⅱ.酸性条件下，六价铬主要以Cr2O形式存在，工业上常用电解法处理含Cr2O的废水：
该法用Fe作电极电解含Cr2O的酸性废水，随着电解进行，在阴极附近溶液pH升高，产生Cr(OH)3溶液。
（1）电解时能否用Cu电极来代替Fe电极？________(填“能”或“不能”)，理由是______________。
（2）电解时阳极附近溶液中Cr2O转化为Cr3＋的离子方程式为___________________。
（3）常温下，Cr(OH)3的溶度积Ksp＝1×10－32，溶液的pH应为____时才能使c(Cr3＋)降至10－5 mol·L－1。
硼及其化合物在耐髙温合金工业、催化剂制造、髙能燃料等方面应用广泛。
（1）氮化硼是一种耐高温材料，巳知相关反应的热化学方程式如下：
2B(s)+N2(g)= 2BN(s) ΔH="a" kJ • mol-1
B2H6 (g)=2B(s) + 3H2 (g) ΔH =b kJ • mol-1
N2 (g) + 3H2 (g)
2NH3 (g) ΔH ="c" kJ• mol-1
①反应B2H6(g)+2NH3(g)=2BN(s)+6H2(g) ΔH = (用含a、b、c的代数式表示)kJ ·mol-1。
②B2H6是一种髙能燃料，写出其与Cl2反应生成两种氯化物的化学方程式： 。
（2）硼的一些化合物的独特性质日益受到人们的关注。
①最近美国化学家杰西·萨巴蒂尼发现由碳化硼制作的绿色焰火比传统焰火（硝酸钡）更安全，碳化硼中硼的质量分数为78. 6%，则碳化硼的化学式为 。
②近年来人们将LiBH4和LiNH2球磨化合可形成新的化合物Li3BN2H8和Li4BN3 H10，Li3BN2H8球磨是按物质的量之比n(LiNH2) : n(LiBH4) =" 2" : 1加热球磨形成的，反应过程中的X衍射图谱如图所示。
Li3BN2H8在大于250℃时分解的化学方程式为 ，Li3BN2H8与Li4BN3H10的物质的量相同时，充分分解，放出等量的H2，Li4BN3 H10分解时还会产生固体Li2NH和另一种气体，该气体是 。
（3）直接硼氢化物燃料电池的原理如图，负极的电极反应式为 。电池总反应的离子方程式为 。
某化学小组在实验室模拟用软锰矿（主要成分MnO2，杂质为铁及铜的化合物等）制备高纯碳酸锰，过程如下（部分操作和条件略）：
① 缓慢向烧瓶中（见图）通入过量混合气进行“浸锰”操作，主要反应原理为：
SO2+ H2O = H2SO3
MnO2+ H2SO3 = MnSO4+ H2O
（铁浸出后，过量的SO2 会将Fe3+还原为Fe2+）
② 向“浸锰”结束后的烧瓶中加入一定量纯MnO2粉末。
③ 再用Na2CO3溶液调节pH为3.5左右，过滤。
④ 调节滤液pH为6.5～7.2 ，加入NH4HCO3 ，有浅红色的沉淀生成，过滤、洗涤、干燥，得到高纯碳酸锰。
回答：
（1）“浸锰”反应中往往有副产物MnS2O6 的生成，温度对“浸锰”反应的影响如下图，为减少MnS2O6的生成，“浸锰”的适宜温度是 。
（2）查阅表1，③中调pH为3.5时沉淀的主要成分是 。②中加入一定量纯MnO2粉末的主要作用是 ，相应反应的离子方程式为 。
表1：生成相应氢氧化物的pH
| 物质 |
Fe(OH)3 |
Fe(OH)2 |
Mn(OH)2 |
Cu(OH)2 |
| 开始沉淀pH |
2.7 |
7.6 |
8.3 |
4.7 |
| 完全沉淀pH |
3.7 |
9.6 |
9.8 |
6.7 |
（3）③中所得的滤液中含有Cu2+，可添加过量的难溶电解质MnS除去Cu2+，经过滤，得到纯净的MnSO4。用平衡移动原理解释加入MnS的作用_________________。
（4）④中加入NH4HCO3 后发生反应的离子方程式是____________________。
（5）检验④中沉淀是否洗涤干净的方法是 。
天然气（以甲烷计）在工业生产中用途广泛。
Ⅰ．在制备合成氨原料气H2中的应用
（1）甲烷蒸汽转化法制H2的主要转化反应如下：
CH4(g) + H2O(g) 
CO(g) + 3H2(g) ΔH =" +206.2" kJ/mol
CH4(g) + 2H2O(g) CO2(g) +4H2(g) ΔH = +165.0kJ/mol
上述反应所得原料气中的CO能使氨合成催化剂中毒，必须除去。工业上常采用催化剂存在下CO与水蒸气反应生成易除去的CO2，同时又可制得等体积的氢气的方法。此反应称为一氧化碳变换反应，该反应的热化学方程式是 。
（2）CO变换反应的汽气比（水蒸气与原料气中CO物质的量之比）与CO平衡变换率
（已转化的一氧化碳量与变换前一氧化碳量之比）的关系如下图所示：
汽气比与CO平衡变换率的关系
析图可知：
① 相同温度时，CO平衡变换率与汽气比的关系是 。
② 汽气比相同时，CO平衡变换率与温度的关系是 。
（3）对于气相反应，用某组分（B）的平衡压强（pB）代替物质的量浓度也可以表示平衡常数（记作Kp），则CO变换反应的平衡常数表示式为：Kp= 。随温度的降低，该平衡常数 （填“增大”“减小”或“不变”）。
Ⅱ．在熔融碳酸盐燃料电池中的应用
以熔融Li2CO3和K2CO3为电解质，天然气经内重整催化作用提供反应气的燃料电池示意图如下：
（1）外电路电子流动方向：由 流向 （填字母）。
（2）空气极发生反应的离子方程式是 。
（3）以此燃料电池为电源电解精炼铜，当电路有0.6 mol e‑转移，有 g 精铜析出。
以黄铁矿为原料生产硫酸的工艺流程图如下：
（1）已知：
（已折算为标况下）SO3气体与H2O化合时放出的热量为 （保留两位有效数字）。
（2）沸腾炉中发生反应的化学方程式为 。
（3）依据工艺流程图判断下列说法正确的是（选填序号字母） 。
a．沸腾炉排出的矿渣可供炼铁
b．过量空气能提高SO2的转化率
c．使用催化剂能提高SO2的反应速率和转化率
d．为使黄铁矿充分燃烧，需将其粉碎
（4）在吸收塔吸收SO3不用水或稀硫酸的原因 。
（5）吸收塔排出的尾气先用氨水吸收，再用浓硫酸处理，得到较高浓度的SO2和铵盐。
①SO2既可作为生产硫酸的原料循环再利用，也可用于工业制溴过程中吸收潮湿空气中的Br2。SO2吸收Br2的离子方程式是 。
②为测定该铵盐中氮元素的质量分数，将不同质量的铵盐分别加入到50.00mL相同浓度的NaOH溶液中，沸水浴加热至气体全部逸出（此温度下铵盐不分解）。该气体经干燥后用浓硫酸吸收完全，测定浓硫酸增加的质量。部分测定结果如下表（a>0）： 
计算：该铵盐中氮元素的质量分数是 %；若铵盐质量为15.00g，浓硫酸增加的质量为 。（计算结果保留两位小数）
甲醇是重要的化工原料，在日常生活中有着广泛的应用。
（1）工业上一般采用下列两种反应合成甲醇：
反应Ⅰ：CO（g）＋2H2（g）
CH3OH（g）
反应Ⅱ：CO2（g）＋3H2（g）CH3OH（g）＋H2O（g）
①在以上制备甲醇的两个反应中：反应Ⅰ优于反应Ⅱ，原因为_________________。
②对于反应Ⅰ，下图甲表示能量的变化；图乙表示一定温度下，在体积为2L的密闭容器中加入4mol H2和一定量的CO后，CO和CH3OH（g）的浓度随时闻峦化。
在“图甲”中，曲线__________（填：“a”或“b”）表示使用了催化剂；该反应属于________（填：“吸热”、“放热”）反应。在图乙中从反应开始到建立平衡，用H2浓度变化表示的反应速率为_____________；该温度下CO（g）＋2H2（g）CH3OH（g）的化学平衡常数为__________.
③对于反应Ⅱ，在一定温度时，将lmol CO2年和3mol H2充入一密闭恒容容器中，充分反应达到平衡后，若CO2的转化率为a，则容器内的平衡压强与起始压强之比为__________；若容器容积不变，下列措施可增加甲醇产率的是____________。
a．升高温度
b．增加CO2的量
c．充入He，使体系总压强增大
d．按原比例再充入CO2和H2
（2）甲醇对水质会造成一定的污染，有一种电化学法可消除这种 污染，其原理是：通电后，将Co2＋氧化成Co3＋，然后以Co3＋做氧化剂把水中的甲醇氧化成CO2而净化。实验室用下图装置模拟上述过程。
①阳极电极反应式为____________。
②除去甲醇的离子方程式为________________。
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