1 . 是一种新型多功能绿色消毒剂。
I．某兴趣小组利用废铁屑(含少量)制备高铁酸钠的工艺流程如图所示：

(1)“酸溶”时铁发生的离子反应有：；；_______。
(2)“操作”中通入空气的目的是_______。
(3)“氧化”时发生反应的化学方程式为_______。
(4)称取一定质量碘化钾于碘量瓶中，加入溶液和一定质量氟化钠固体，待溶解完毕；准确称取样品于碘量瓶中，待样品充分溶解后，加硫酸酸化至反应完全；淀粉作指示剂，用标准溶液进行滴定，消耗标准液体积为。已知(未配平)；计算样品中的质量分数_____(写出计算过程)。
II．主要用于废水处理。
(5)净水原理如图所示。是一种多功能水处理剂的原因为_______。

(6)用处理高氯废水中的有机物时，需在一定条件下使用。
①时，分解放出并产生沉淀，该反应的离子方程式为_______。
②酸性溶液中的氧化性大于的氧化性。处理高氯废水中的有机物需在碱性条件下进行，其原因是_______。

2 . 二氧化氯常温常压下为气体，是一种高效的消毒剂，也可用于某些污染物的处理。
Ⅰ．的制备：
(1)工业上采用亚氯酸钠溶液和盐酸混合制取，写出该反应的化学方程式：_______。
(2)用题图1所示装置进行电解(电极不反应)，也可制得。

①电解时，溶液的_______ (填“减小”“增大”或“不变”)。
②阴极上产生的机理如题图2所示(A、B均为含氯微粒，其他微粒未标出)。该机理可描述为_______。
Ⅱ．的用途：
(3)可用于果蔬保鲜。使用时常用稳定剂来吸收、转化。不同稳定剂释放出浓度随时间变化趋势如题图3所示，其中效果较好的稳定剂是_______(填“稳定剂Ⅰ”或“稳定剂Ⅱ”)，原因是_______。

(4)可用于去除水体中。某实验小组用弱碱性溶液模拟实际水体消毒过程中和的反应，实验结果发现溶液中有黑色浑浊产生，溶液中微粒浓度变化如题图4所示。

①在内，发生的主要反应的离子方程式为_______。
②在时，耗氯量增幅较大的可能原因是_______。

3 . 硅单质及其化合物应用广泛。请回答下列问题：
(1)硅元素在元素周期表的位置是___________。
(2)沙子可用作建筑材料和制玻璃的原料，下列说法正确的是___________(填字母)。
A．SiO₂可用于制造光导纤维而不能直接作芯片
B．SiO₂既能溶于氢氟酸、也能溶于氢氧化钠，是两性氧化物       
C．普通玻璃是由SiO₂、石灰石和纯碱制成的，其熔点很高
(3)硅单质可作为硅半导体材料。三氯甲硅烷(SiHCl₃)还原法是当前制备高纯硅的主要方法，生产过程如图：

①该生产过程中可以循环使用的物质是___________。
②整个制备过程必须严格控制无水无氧。SiHCl₃遇水剧烈反应生成H₂SiO₃、HCl和一种气体单质，写出发生反应的化学方程式___________。
(4)新型陶瓷材料氮化硅(Si₃N₄)可应用于原子反应堆，一种制备氮化硅的反应如下：
3SiO₂+6C+2N₂Si₃N₄+6CO。若生成标准状况下33.6 L CO时，反应过程中转移的电子为___________mol。
(5)某同学设计的如图实验装置证明非金属性：N＞C＞Si。

        

所用到的试剂：①稀HNO₃；②碳酸钙；③Na₂SiO₃溶液。
你认为该同学实验能否说明N、C、Si的非金属性强弱，
若能或者不能，请用必要的文字及化学方程式说明___________。

4 . 生物质铁炭纳米材料可以活化过一硫酸盐，降解废水中有机污染物．
(1)生物质铁炭纳米材料活化过—硫酸钾降解有机污染物的反应历程如图-1所示．图中和分别表示硫酸根自由基和羟基自由基．

①（S的化合价为）在水中的电离过程为：、．写出的结构式：_______。
②生物质铁炭纳米材料降解有机污染物的机理可描述为______。
③若有机污染物为苯酚，写出酸性条件下与苯酚反应的化学方程式：______。
(2)与直接使用纳米铁颗粒相比，使用生物质铁炭纳米材料降解的优点是：______。
(3)铁炭纳米材料在不同对有机污染物去除率（溶液有机物浓度与初始有机物浓度的比值）的影响如图-2所示，越小有机污染物去除率越高的原因是：______。

(4)已知微粒的氧化性：。水中存在一定量和无存在时对铁炭纳米材料降解有机污染物的影响如图-3所示．的存在对有机污染物的降解有影响，原因是：______。

5 . 高铁酸钾（）是一种新型绿色消毒剂，能与水反应生成氢氧化铁和氧气，主要用于工业用水处理、饮用水消毒、生物污泥处理等方面。
(1)湿法制备：湿法制备流程如下：

①“反应1”的离子方程式为____________。
②“反应2”中溶液转化生成晶体的原因是______。
(2)干法制备：在强碱性环境中，与在高温条件下可制得，同时生成、等。
①该反应在熔融状态下进行，而不在水溶液中进行的原因是____________。
②写出制备的化学反应方程式____________。

6 . 水体污染物中氮元素以水溶性硝态氮(以、形式存在)和水溶性铵态氮(以的主要形式存在)，处理后可使水中氮含量达到国家规定的排放标准。
(1)研究表明，在反硝化细菌作用下，可用乙酸(CH₃COOH)处理酸性废水中的，产生两种对大气无污染的气体。该反应的离子方程式为___________。
(2)有人研究用纳米零价铁去除水体中。
①控制其他条件不变，用纳米零价铁还原水体中的，测得溶液中、浓度随时间变化如图1所示。与初始溶液中氮浓度相比，反应过程中溶液中的总氮(、、)浓度减少，其原因是___________。

②将一定量纳米零价铁和少量铜粉附着在生物炭上，可将转化为，其部分反应原理如图2所示。与不添加铜粉相比，添加少量铜粉时去除效率更高，其主要原因是___________；

③如图2所示，转化为的反应机理可描述为：得到纳米零价铁失去的电子转化为，___________。
(3)催化电解NO吸收液可将NO还原为NH₃，其催化机理如图3所示。在相同条件下，恒定通过电解池的电量，电解得到部分还原产物的法拉第效率(FE%)随电解电压的变化如图4所示。已知，，n表示电解生成还原产物X所转移电子的物质的量，F表示法拉第常数；表示电解过程中通过的总电量。

①当电解电压为时，电解生成和的物质的量之比为___________。
②当电解电压为时，催化电解NO生成的电极反应式为___________。

7 . 水合肼在储氢领域有广阔的应用前景，其水溶液呈弱碱性。
(1)肼分解制氢的主要反应为，肼的理论储氢密度。测得肼实际分解时产生的气体中含，肼实际储氢密度小于理论值的原因是__________（用化学方程式表示）。
(2)水合肼制氢过程中涉及肼在催化剂表面分解，如题图1所示。已知催化剂中起作用的部分并不是整个催化剂表面，而是一些特定的位点。

①X的结构简式为__________。
②催化剂表面存在和两种活性位点，两种活性位点分别带不同电性的电荷。肼中的氢原子吸附于__________（填或）活性位点。已知：断开键需要吸收能量，断开键需要吸收能量。肼在该催化剂表面反应断裂的化学键不是键，而是键，原因是__________。
③催化剂存在下，不同浓度的分解时，测得随时间的变化如题图2所示。当浓度从增加到时，反应速率加快；从增加到时，反应速率几乎不变，其原因是__________。

8 . 研究水质除砷技术对保护环境有重要意义。
已知：As（V）在不同pH条件下的物种分布分数如图1所示。
，；，

(1)硫化法：As（Ⅲ）能与硫化剂（能提供）反应生成雌黄（）沉淀。HCHO能在硫酸盐还原菌的作用下将还原为，同时生成。
①沉淀1 mol As（Ⅲ）理论上需消耗HCHO的物质的量为______mol。
②能与反应：。该反应的平衡常数______。
(2)石灰沉淀法：向含砷（V）废水中添加石灰水，可使砷元素转化为多种砷酸钙盐沉淀。
①向中性废水中加入适量石灰水，使As（V）完全转化为沉淀。写出该反应的离子方程式：____________。
②向含沉淀的悬浊液中通入气体，可得到。该转化能实现的原因是____________。
③控制其他条件不变，向碱性含砷（V）废水中加入一定量石灰水，测得As（V）去除率在30℃以后随温度升高而降低。可能的原因是__________________。
④在初始pH、c[As（V）]相同的模拟废水中加入石灰水，As（V）去除率随的变化如图2曲线a所示；固定，往石灰水中添加Fe（Ⅲ）盐，As（V）去除率随的变化如图2曲线b所示。加入Fe（Ⅲ）盐后，As（V）去除率增大的原因是____________。

9 . 第四周期过渡元素形成的化合物具有重要作用。黄铜（）用溶液浸泡后生成单质硫，所得溶液可用于制取纳米，能与酸发生反应。可用于低温下催化氧化HCHO：。具有强氧化性，可与盐酸反应生成氯气。由、、和反应制备的配合物可应用于的鉴定。
下列化学反应表示正确的是

A．与稀硫酸反应：

B．溶液和反应：

C．与足量盐酸反应：

D．制备的反应：

10 . 含氨污染物治理及其回收利用是重要课题。
(1)用碱液脱硝是目前研究的课题之一。将通入石灰乳中可制备重要的工业原料。该工艺需控制和物质的量之比接近。若，则会导致___________。若，则会导致___________。
(2)用尿素(N元素为价)吸收氮氧化物是一种可行的方法。尿素在高温条存下与反应转化成无毒气体，该反应的化学方程式：___________。
(3)工业上在催化剂作用下用还原工业废气中所含少量生成和达到脱除目的，但当温度高于时，脱除率下降，原因可能是___________。
(4)用纳米铁粉处理废水中的：
①酸性条件下，纳米铁粉与废水中反应生成与，其反应的离子方程式是___________。
②研究发现，废水中溶解氧会对的去除产生一定影响。在初始初始浓度、纳米铁粉与硝酸盐质量比均一定的条件下，有氧与无氧条作下的去除率随反应时间的变化如图所示。时，有氧条件下去除率低于无氧条件下，其可能的原因是___________。

(5)将铜与一定浓度的硝酸反应，铜完全溶解，产生的气体为和混合气体，其在标准状况下的体积为，则混合气体中的体积为___________。(写出计算过程)