氮及其化合物在生产、生活中有着重要作用，减少氮氧化物的排放是环境保护的重要内容之一，请回答下列氮及其化合物的相关问题：
（1）N4的分子结构与白磷分子的正四面体结构相似。已知断裂1mol N－N键吸收167kJ热量，生成1mol N≡N键放出942kJ热量，请写出N4气体转变为N2反应的热化学方程式： 。
（2）NH3可直接用作车用燃料电池，产物无污染。写出碱性介质下该电池负极的电极反应式： 。
（3）在T1℃时，将5mol N2O5置于10L固定容积的密闭容器中发生下列反应：2N2O5(g) 
4NO2(g)+O2(g)；△H＞0；反应至5分钟时各物质的浓度不再发生变化，测得NO2的体积分数为50%。
①T1℃时该反应的平衡常数K的计算式为 。
②用O2表示从0～5min内该反应的平均速率υ(O2) = 。
③将上述平衡体系的温度降至T2℃，密闭容器内减小的物理量有 。
A．压强 B．密度 C．反应速率 D．N2O5的浓度
（4）在恒温恒容的密闭容器中充入NO2，建立如下平衡：2NO2(g) N2O4(g)，平衡时N2O4与NO2的物质的量之比为a，其它条件不变的情况下，分别再充入NO2和再充入N2O4，平衡后引起的变化正确的是 。
A．都引起a减小
B．都引起a增大
C．充入NO2引起a减小，充入N2O4引起a增大
D．充入NO2引起a增大，充入N2O4引起a减小
（5）25℃时，NH3·H2O电离常数Kb=1.8×10－5，Mg(OH)2的溶度积常数Ksp=1.8×10－11，用pH计测得0.5 mol·L一1氨水溶液的pH约为 。在某氯化镁溶液中加入一定量某浓度的氨水后，测得混合液pH =11.0，则此温度下残留在溶液中的c(Mg2+)= 。(已知lg2≈0.3、lg3≈0.5)。
某工厂用软锰矿（含MnO2约70％及Al2O3）和闪锌矿（含ZnS约80％及FeS），共同生产MnO2和Zn（干电池原料）。
已知：①A是MnSO4、ZnSO4、Fe2(SO4)3、Al2(SO4)3的混合液。
②IV中的电解反应式为MnSO4+ZnSO4+2H2O
MnO2+Zn+2H2SO4。
（1）A中属于还原产物的是 。
（2）MnCO3、Zn2(OH)2CO3的作用是 ；Ⅱ需要加热的原因是 ；C的化学式是 。
（3）Ⅲ中发生的离子方程式为 ， ；
（4）如果不考虑生产中的损耗，除矿石外，需购买的化工原料是 。
黄铜矿主要成分是二硫化亚铁铜（CuFeS2）。黄铜矿经熔炼、煅烧后得到粗铜和炉渣，冶炼过程的主要反应有：
（1）二硫化亚铁铜也可以表示为CuS·FeS，其中硫元素的化合价是 。
（2）反应②中还原剂是 。
（3）某校学习小组用炼铜产生的炉渣（含Fe2O3、FeO、SiO2、Al2O3等）制备铁红，进行如下实验。
① 炉渣碱浸时反应的离子方程式是 、 。
② 滤渣1中加入硫酸并通入氧气可使FeO转化为Fe3+，该反应的离子方程式是 ；为检验铁元素是否被氧化完全，应进行的实验是：取少量滤液2于试管中 。
高铁酸盐在能源、环保等方面有着广泛的用途。湿法、干法制备高铁酸盐的原理如下表所示。
（1）工业上用湿法制备高铁酸钾（K2FeO4）的流程如图所示：
①洗涤粗品时选用异丙醇而不用水的理由是 。
②反应II的离子方程式为 。
③高铁酸钾在水中既能消毒杀菌，又能净水，是一种理想的水处理剂，它能消毒杀菌是因为 它能净水的原因是 。
④已知25℃时Fe(OH)3的Ksp = 4.0×10-38，反应II后的溶液c(Fe3+)=4.0×10-5mol/L,则需要调整到 时，开始生成Fe(OH)3（不考虑溶液体积的变化）。
（2）由流程图可见，湿法制备高铁酸钾时，需先制得高铁酸钠，然后再向高铁酸钠中加入饱和KOH溶液，即可析出高铁酸钾。
①加入饱和KOH溶液的目的是 。
②由以上信息可知：高铁酸钾的溶解度比高铁酸钠 （填“大”或“小”）。
| 湿法 |
强碱性介质中，Fe(NO3)3与NaClO反应生成紫红色高铁酸盐溶液 |
| 干法 |
Fe2O3、KNO3、KOH混合加热共熔生成紫红色高铁酸盐和KNO2等产物 |
（3）干法制备K2FeO4的反应中氧化剂与还原剂的物质的量之比为 。
（4）高铁电池是正在研制中的可充电干电池，高铁电池具有工作电压稳定，放电时间长等优点，有人以高铁酸钾、二氧化硫和三氧化硫原料，以硫酸酸钾为电解质，用惰性电极设计成高温下使用的电池，写出该电池正极电极反应式 。
氯碱工业中电解饱和食盐水的原理示意图如下图所示：
（1）溶液A的溶质是 ；
（2）电解饱和食盐水的离子方程式是 ；
（3）电解时用盐酸控制阳极区溶液的pH在2～3，用化学平衡移动原理解释盐酸的作用 ；
（4）电解所用的盐水需精制。去除有影响的Ca2＋、Mg2＋、NH4＋、SO42－[c(SO42－＞c(Ca2＋)]。精致流程如下（淡盐水和溶液A来自电解池）：
①盐泥a除泥沙外，还含有的物质是 。
②过程Ⅰ中将NH4＋转化为N2的离子方程式是 。 ③BaSO4的溶解度比BaCO3的小，过程Ⅱ中除去的离子有 。
以黄铁矿为原料制硫酸产生的硫酸渣中含Fe2O3、SiO2、Al2O3、MgO等。实验室模拟工业以硫酸渣制备铁红（Fe2O3），过程如下：
（1）硫酸渣的成分中属于两性氧化物的是 ，写出酸溶过程Fe2O3与稀硫酸反应的离子反应方程式 ；
（2）生产过程中，为了确保铁红的纯度，氧化过程需要调节溶液的pH的范围是 （部分阳离子以氢氧化物形式沉淀时溶液的pH见下表）
| 沉淀物 |
Fe(OH)3 |
Al(OH)3 |
Fe(OH)2 |
Mg(OH)2 |
| 开始沉淀 |
2.7 |
3.8 |
7.5 |
9.4 |
| 完全沉淀 |
3.2 |
5.2 |
9.7 |
12.4 |
（3）滤渣A的主要成分为 ，滤液B可以回收的物质有____________；
（4）简述洗涤过程的实验操作 ；
（5）已知硫酸渣质量为w kg，假设铁红制备过程中，铁元素损耗25%，最终得到铁红的质量为m kg，则原来硫酸渣中铁元素质量分数为 （用最简分数表达式表示）。
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