1 . 五氧化二钒用作有机化工的催化剂。从废钒催化剂(主要成分为V₂O₅、V₂O₄、K₂SO₄、SiO₂、Fe₂O₃和Al₂O₃)中回收V₂O₅，既避免污染环境又有利于资源综合利用，该工艺流程如下：

已知：金属钒的氧化物能与酸反应；SiO₂不溶于水也不溶于初中常见的酸。回答下列问题：
(1)实验室进行操作Ⅰ时，需要用到的玻璃仪器有漏斗、烧杯和___________。
(2)加入KClO₃的作用是将VO²⁺转化为VO，则该转化过程中钒元素的化合价分别为___________。
(3)加入KOH的作用之一是保证钒存在于溶液中时，把Fe^3＋与Al^3＋转化为沉淀，则“废渣2”的主要成分是___________。
(4)滤渣3的成分是偏钒酸铵(NH₄VO₃)沉淀，煅烧偏钒酸铵(NH₄VO₃)还有氨气和水生成，写出“煅烧”过程中发生反应的化学方程式：___________。
(5)25℃时，取样进行实验分析，得到钒沉淀率和溶液pH之间关系如下表：

pH	1.3	1.4	1.5	1.6	1.7	1.8	1.9	2.0	2.1
钒沉淀率/%	88.1	94.8	96.5	98.0	98.8	98.8	96.4	93.1	89.3

结合上表，在实际生产中，加入氯化铵调节溶液的最佳pH范围为___________。

2 . 镓的化合物
(1)半导体工业中通过刻蚀制造微纳结构，GaN是重要的半导体材料，通常采用含氯气体在放电条件下进行刻蚀。写出利用Ar-Cl₂混合气体放电刻蚀GaN的化学方程式_____。
(2)金属镓熔点很低但沸点很高其中存在二聚体Ga．1990年，科学家将液态Ga和l₂在甲苯中超声处理，得到了组成为Gal的物质。该物质中含有多种不同氧化态的Ga，具有两种可能的结构，分子式分别为Ga₄I₄(A)和Ga₆I₆(B)，二者对应的阴离子分别为C和D，两种阴离子均由Ga和I构成且其中所有原子的价层均满足8电子。写出示出A和B组成特点的结构笱式并标出Ga的氧化态_____，画出C和D的结构_____。
   
(3)GaI常用于合成低价Ga的化合物。将GaI与Ar’Li(Ar’基如图所示，解答中直接采用简写Ar’)在-78℃的甲苯溶液中反应，得到晶体E，E中含有2个Ga原子：E在乙醚溶液中与金属钠反应得到晶体F，X射线晶体学表明，F中的Ga-Ga键长比E中短0.028nm。关于F中Ga-Ga的键级历史上曾有过争议，其中一种观点认为，F中的Ca价层满足8电子。基于该观点，画出E和F的结构式_____。

3 . 工业上煅烧含硫矿物产生的可以按如下流程脱除或利用。
   
已知：   
请回答：
(1)富氧煅烧燃煤产生的低浓度的可以在炉内添加通过途径Ⅰ脱除，写出反应方程式___________。
(2)煅烧含硫量高的矿物得到高浓度的，通过途径Ⅱ最终转化为化合物A。
①下列说法正确的是___________。
A．燃煤中的有机硫主要呈正价        B．化合物A具有酸性
C．化合物A是一种无机酸酯            D．工业上途径Ⅱ产生的也可用浓吸收
②一定压强下，化合物A的沸点低于硫酸的原因是___________。
(3)设计实验验证化合物A中含有S元素_____；写出实验过程中涉及的反应方程式____。

4 . 金属钛(Ti)在航空航天、医疗器械等工业领域有着重要用途，目前生产钛的方法之一是将金红石()转化为，再进一步还原得到钛。
直接氯化：
反应Ⅰ：　
碳氯化：
反应Ⅱ：　
反应Ⅲ：　
(1)直接氯化可以在___________下自发进行。
(2)反应Ⅳ的为___________
(3)科学家对以上反应做过热重分析，温度为1223K、氯气分压的条件下，得到固体相对质量变化与时间的关系如下图所示：

①用纯碳实验时，质量稍微有所增长，生成了含___________键的物质。
②用纯实验时，所发生的化学方程式为___________；该反应的活化能___________(填“高”或“低”)。
③按照混合，实验发现1.1min内质量迅速减少，经光谱分析证明有光气()生成，固体中含有C和，则x=___________。
④1.1min之后，光气()继续反应，有理论认为机理如下：

决速步骤的反应方程式为___________，1.1min之后发生的总反应方程式为___________。
(4)按照混合，平衡状态下不同物质的组成比与温度的关系如下图所示：

①曲线Q是___________(填化学式)的变化图像。
②M点所发生的化学方程式是___________。

5 . 二氟草酸硼酸锂(LiBF₂C₂O₄)热稳定性好，在较宽的温度范围内具有良好的离子电导率，对水分不敏感，被认为是最有希望取代六氟磷酸锂的电解质锂盐。由锂精矿(主要成分有LiAlSi₂O₆还含有少量Fe²⁺等离子)制备LiBF₂C₂O₄的工艺如下。
       
回答下列问题：
(1)调浆浸出时通入热空气的作用是___________(用离子方程式表示)。
(2)锂精矿中所有的Al元素和Si元素以某种铝硅酸盐从滤渣1中分离，该铝硅酸盐的化学式为___________，滤渣2的主要成分是CaCO₃和___________(填化学式)。
(3)分离提纯的步骤，将滤液蒸发浓缩，加入NaOH后，冷却到-5~-15℃分离出Na₂SO₄·10H₂O。再将分离后的母液___________、___________(填简要操作)，得到LiOH固体。
(4)在较短的反应时间内，BF₃和Li₂C₂O₄反应时的比例对产物组成的影响如下表所示。

n(BF3)：n(Li2C2O4)	产物组成
0.5 1.0 1.5 2.0 2.5	LiBF2C2O4、LiBF4、Li2C2O4 LiBF2C2O4、LiBF4、Li2C2O4 LiBF2C2O4、LiBF4、Li2C2O4 LiBF2C2O4、LiBF4 LiBF2C2O4、LiBF4

①一般认为BF₃和Li₂C₂O₄反应分两步进行：
第一步：Li₂C₂O₄+BF₃=LiBF₂C₂O₄+LiFE_a1
第二步：___________E_a2
请补齐第二步反应，并判断两步反应的活化能E_a1___________(填“>”或“<”)E_a2。
②为避免药品浪费，反应的最佳比例n(BF₃)：n(Li₂C₂O₄)=___________。
(5)BF₃和环境中微量的水反应会生成酸性物质，影响产品的纯度和性质，用Li₂CO₃比用LiOH除酸更好的原因是___________。
(6)LiBF₂C₂O₄的阴离子含五元环状结构，且B最外层为8e^-构型，请你补全LiBF₂C₂O₄的结构式：_____。
Li⁺[ _____ ]。

6 . 为了实现碳达峰、碳中和目标，建立清洁低碳的能源体系，如何处置和利用废旧电池，已成为当前行业亟需解决的问题。一种废旧磷酸铁锂电池正极材料(主要成分为LiFePO₄，另含有少量Al)回收利用的工艺流程如图所示。
   
回答下列问题：
(1)拆解废旧磷酸铁锂电池会产生粉尘、废气等，采用_____(填“封闭式全自动化拆解设备”或“开放式人工手动”)拆解，能避免环境污染并提高拆解效率.拆解后的正极片用NaOH溶液浸泡，目的是_____。
(2)正极粉料中加入硫酸酸化的双氧水，其中双氧水的作用是_____。生成FePO₄的化学方程式为_____。
(3)溶液的pH对铁和磷的沉淀率的影响如图所示。沉淀铁和磷时，应选择溶液的pH为2.5。当pH＞2.5时，铁、磷沉淀率发生不同变化的原因是_____。
   
(4)已知：K_sp(FePO₄)=1.0×10^-15，K_sp[Fe(OH)₃]=2.8×10^-39。向“含锂溶液1”[其中=1]中加入NaOH固体，进行深度除铁。深度除铁后溶液的pH=4.5，则此时溶液中=_____。
(5)向“含锂溶液2”中加入Na₃PO₄溶液，得到Li₃PO₄沉淀。所加的Na₃PO₄溶液可通过向流程中的_____(填化学式)中加入NaOH溶液制得。
(6)检验水洗Li₃PO₄已洗涤干净的操作方法是_____。

7 . 小组同学探究和不同铜盐溶液的反应，实验如下。
实验：向溶液中加入溶液，立即产生橙黄色沉淀(沉淀A)，放置左右，转化为白色沉淀(沉淀B)。
已知：i.(无色)
ii.
(1)研究沉淀B的成分。
向洗涤后的沉淀B中加入足量浓氨水，得到无色溶液，在空气中放置一段时间，溶液变为深蓝色。取少量深蓝色溶液，滴加试剂X，产生白色沉淀。
①白色沉淀是，试剂X是_______。
②无色溶液在空气中放置变为深蓝色，反应的离子方程式为_______。
(2)经检验，沉淀A不含。推测沉淀A能转化为沉淀B与有关，为研究沉淀A的成分及沉淀A转化为B的原因，实验如下。

①仅通过上述实验不能证明沉淀A中含有，补充实验：向少量洗净的沉淀A中加入稀硫酸，证实沉淀A中含有的证据是_______。
②无色溶液中含有，推测的产生有两个途径：
途径1：实验过程中氧化；
途径2：_______(将途径补充完整)。
经研究，途径1不合理，途径2合理。
③解释和溶液反应时，先产生橙黄色沉淀，再转化为白色的原因：_______。
(3)和溶液反应最终生成沉淀，并检测到有生成，离子方程式是_______。用和溶液重复上述实验，仅产生橙黄色沉淀，放置后变为暗红色沉淀(可溶于氨水，得到无色溶液，放置变为深蓝色)。
(4)根据上述实验所得结论：_______(答出两点)。

8 . 研究从电子废料(含金属铜和金)中回收金，主要过程如下。

已知：；相同条件下，与的氧化性相近。
(1)浸出的离子方程式是___________。
(2)饱和碘水不能单独浸出，但是溶液可以浸出，原因有：
ⅰ．在溶液中的溶解度大，体系的氧化性强；
ii．___________。
(3)浸取一定时间后，应及时过滤，否则会降低金的浸出率，原因是___________。
(4)方法一：用还原。写出析出的离子方程式：___________。
(5)方法二：用惰性电极电解，装置示意图如下。

①___________(填“a”或“b”)接电源的负极。
②直接电解贵液，不用阴离子交换膜，金的沉积率会降低，原因是___________。
(6)与方法一对比：
①方法二的优点是___________；
②方法二的缺点是金的纯度较低，可用___________(填试剂)进一步纯化。

9 . 高铁酸盐()具有极强的氧化性和优良的絮凝功能，在水处理方面有一定的发展前景。但是由于存在自催化现象(即分解产物可催化高铁酸盐的分解)，限制了它的大规模应用，研究使其稳定的方法尤为关键。
已知：       
   
I．制备高铁酸盐
(1)制备的原理是：
   
________
Ⅱ．高铁酸盐稳定性的研究
(2)碱性环境下，久置的溶液中除了产生红褐色外，同时还会产生绿色的。此过程的反应为、___________。
为研究使稳定的方法，分别做以下4个实验：

	序号	X	现象
	a	2滴0.01 mol/L KI	紫色迅速褪去
	b	2滴蒸馏水	分别用紫外可见分光光度计测三支试管内溶液的吸光度，结果如下图所示。
	c	2滴0.01 mol/L NaF 溶液
	d	2滴0.01 mol/L 溶液

资料：吸光度大小与溶液中成正比。
   
(3)甲同学预测d试管内的实验现象应与a试管相似，预测依据是___________。
(4)但吸光度结果图显示甲同学预测并不正确。结合化学用语，从化学反应速率角度解释d试管内的现象与a试管不同的原因是：___________。
(5)“—■—”曲线为___________ (填入“试管c”或“试管d”)的实验结果，理由是___________。
(6)综合以上讨论，任意写出一种能稳定的方法___________ 。

10 . 某小组同学制备碘酸盐()并探究其性质。
资料：①可与溶液反应生成和。
②碘酸钙 []为难溶于水、能溶于硝酸的白色固体。
③的氧化性，的还原性与溶液的酸碱性无关：与氧化性随溶液酸性增强而增强(X为、或I)。
实验装置如图(加热与夹持装置略)

   

步骤：
I．打开A中分液漏斗活塞，加热圆底烧瓶；一段时间后，B中溶液由无色变为棕黄色。
II．将B中棕黄色溶液倒入烧杯中，再加入溶液，烧杯中溶液由棕黄色变为无色。
(1)A装置发生的化学方程式为___________。
(2)C装置发生的离子方程式为___________。
(3)取少量步骤Ⅱ后所得无色溶液，加入过量盐酸和，振荡后静置，溶液分层，上层呈浅黄色，下层呈紫色。甲同学得出结论：在酸性条件下可以氧化为。
①乙同学认为上述结论不合理，可能原因如下：
原因一：空气中在酸性条件下将溶液中的氧化，离子方程式为___________。
原因二：___________(填化学式)在酸性条件下将溶液中的氧化。
②为了进一步证明在酸性条件下可氧化为，完成如下实验：
ⅰ.另取与(3)等量的步骤Ⅱ后所得无色溶液，加入稍过量固体，振荡，充分反应后过滤得到无色溶液X和沉淀Y。
ⅱ.向无色溶液X，加入与(3)等量的盐酸和，振荡后静置，溶液分层，上、下层均几乎无色。
ⅲ.取少量洗涤后的沉淀Y加入稀，固体溶解，继续加入少量KI溶液，溶液呈黄色。
ⅳ.……
a．由实验ⅰ、ⅱ得出结论：___________。
b．由实验ⅲ和ⅳ得出结论：在酸性条件下可以氧化为。补全实验ⅳ的操作和现象___________。
(4)根据实验ⅲ得出：氧化性___________(填“”或“”)，而实验ⅰ表明和的氧化性强弱关系相反，原因是___________。
(5)查阅资料发现，与相应的(，)均有类似上述反应。浓度相同时，氧化性，但浓度均为的和开始发生反应时的pH为1，而浓度均为的和开始发生反应的pH为5。试从原子结构的角度解释两个反应开始发生时pH不同的原因___________。