1 . 以Fe(NO₃)₃作为铁源制备高铁酸钾(K₂FeO₄)，可用于去除水体中的As()。已知：K₂FeO₄微溶于水，在酸性或中性溶液中迅速氧化H₂O产生O₂，在碱性溶液中较稳定，在Fe^3＋和Fe(OH)₃催化作用下发生分解。
(1)制备高铁酸钾。
向KOH和KClO混合溶液中加入Fe(NO₃)₃，过滤得到K₂FeO₄固体。
① 制备K₂FeO₄的化学方程式为___________。
② 过滤所得的滤液中加入稀硫酸产生Cl₂，原因可能是酸性条件下K₂FeO₄氧化了Cl^-，还可能是___________。
(2)测定 K₂FeO₄的纯度。
准确称取0.528 0 g   K₂FeO₄样品置于锥形瓶中，用KOH溶液溶解，加入过量KCr(OH)₄溶液，再加入硫酸酸化配成待测液，用0.3000 mol·L^-1(NH₄)₂Fe(SO₄)₂标准溶液滴定至终点，消耗标准液20.00 mL，计算样品中K₂FeO₄的纯度___________ (写出计算过程)。
测定过程中涉及的离子反应有(未配平)：Cr(OH)＋FeO→Fe(OH)₃＋CrO＋OH^-；CrO＋H^＋→Cr₂O＋H₂O；Cr₂O＋Fe^2＋＋H^＋→Cr^3＋＋Fe^3＋＋H₂O。
(3)K₂FeO₄的应用。
某水样中As元素主要以As()存在，As()可被K₂FeO₄氧化为As()，再通过Fe()吸附去除。
①K₂FeO₄对水中As元素的去除率随pH变化如图1所示，当pH大于7时，As去除率迅速下降的原因是___________。

② FeCl₃也能去除水中的As。pH=6.5时，加入FeCl₃或K₂FeO₄后水中铁浓度对As去除率的影响如图2所示，铁浓度相同，使用K₂FeO₄时As去除率比使用FeCl₃时高的原因是___________。

(4)石墨烯负载纳米铁能迅速有效地还原污水中的NO，纳米铁还原废水中NO的可能反应机理如图3所示。

①纳米铁还原NO的过程可描述为___________。
②经检验，污水经处理后，水体中NO、NO浓度很小，但水中总氮浓度下降不明显，原因是___________。

2 . 碳酸锰(MnCO₃)是制造高性能磁性材料的主要原料。实验室以KMnO₄为原料制备少量MnCO₃并研究其性质，制备MnCO₃的装置如图1所示。已知： MnCO₃难溶于水、乙醇，100 ℃开始分解，在潮湿环境下易被氧化。

请回答下列问题：
(1)选用仪器B、C的目的是___________。
(2)在烧瓶中加入一定量的KMnO₄固体，滴加硫酸酸化的H₂C₂O₄溶液，其反应的离子方程式为___________。 反应过程中c(Mn^2＋)随时间的变化曲线如图2所示，则t min时，c(Mn^2＋)迅速增大的原因是___________。

(3)反应一段时间后， 当装置A中的溶液由紫色变为无色，再滴加NH₄HCO₃溶液充分反应生成MnCO₃，并伴有气体逸出。生成MnCO₃的离子方程式为___________。
(4)实验结束后，将装置A中的混合物过滤，用乙醇洗涤滤渣，再___________，即得到干燥的MnCO₃固体。用乙醇洗涤的优点是___________。
(5)在空气中加热MnCO₃固体，随着温度的升高，残留固体的质量变化如图3所示。则A点的成分为___________ (填化学式)；B→C反应的化学方程式为___________。

3 . 废旧铅蓄电池的铅膏中主要含有、、和Pb。还有少量Ba、Fe、Al的盐或氧化物等。为了保护环境、充分利用铅资源，通过下图流程实现铅的回收。

一些难溶电解质的溶度积常数如下表：

难溶电解质

一定条件下，一些金属氢氧化物沉淀时的如下表：

金属氢氧化物
开始沉淀的pH	2.3	6.8	3.5	7.2
完全沉淀的pH	3.2	8.3	4.6	9.1

回答下列问题：
(1)在“脱硫”中转化反应的离子方程式为________，用沉淀溶解平衡原理解释选择的原因________。
(2)在“脱硫”中，加入不能使铅膏中完全转化，原因是________。
(3)在“酸浸”中，除加入醋酸()，还要加入。
(ⅰ)能被氧化的离子是________；
(ⅱ)促进了金属Pb在醋酸中转化为，其化学方程式为________；
(ⅲ)也能使转化为，的作用是________。

5 . 燃煤烟气中SO₂和NO_x是大气污染物的主要来源，脱硫脱硝技术是烟气治理技术的研究热点。
(1)尿素/H₂O₂溶液脱硫脱硝。尿素[CO(NH₂)₂]是一种强还原剂。60 ℃时在一定浓度的尿素/H₂O₂溶液中通入含有SO₂和NO的烟气，烟气中有毒气体被一定程度吸收。尿素/H₂O₂溶液对SO₂具有很高的去除效率，写出尿素和H₂O₂溶液吸收SO₂，生成硫酸铵和CO₂的化学方程式：___________。
(2)除去烟气中的NO_x，利用氢气选择性催化还原(H₂SCR)是目前消除NO的理想方法。H₂SCR在PtHY催化剂表面的反应机理如图所示：

①H₂SCR法的主反应式为2NO＋2H₂N₂＋2H₂O，则其副反应的化学方程式为___________。
②已知在HY载体表面发生反应的NO、O₂的物质的量之比为4∶1，则反应中每生成28 g N₂，转移的电子的物质的量为___________mol。
(3)V₂O₅/炭基材料(活性炭、活性焦、活炭纤维)也可以脱硫脱硝。V₂O₅/炭基材料脱硫原理是SO₂在炭表面被吸附，吸附态SO₂在炭表面被催化氧化为SO₃，SO₃再转化为硫酸盐等。
①V₂O₅/炭基材料脱硫时，通过红外光谱发现，脱硫开始后催化剂表面出现了VOSO₄的吸收峰，再通入O₂后VOSO₄吸收峰消失，该脱硫反应过程可描述为___________。
②V₂O₅/炭基材料脱硫时，控制一定气体流速和温度，考察了烟气中O₂的存在对V₂O₅/炭基材料催化剂脱硫脱硝活性的影响，结果如图所示，当O₂浓度过高时，去除率下降，其可能原因是___________。

6 . 一水合硫酸锰(MnSO₄·H₂O)主要用于饲料添加剂和植物合成叶绿素的催化剂。一种以软锰矿(主要成分是MnO₂，还有CaO、MgO、Al₂O₃、SiO₂等杂质)和废铁屑(主要成分是Fe，还含有少量Cu)为原料制备MnSO₄·H₂O的工艺流程如下：

已知25 ℃时相关物质的K_sp如下表：

物质	Al(OH)3	Fe(OH)2	Fe(OH)3	Mn(OH)2
Ksp	1.0×10-33	5×10-17	1.0×10-38	2.0×10-13

回答下列问题：
(1)滤渣I与NaOH溶液反应的离子方程式为___________。
(2)“浸出”时，锰的浸出率随Fe/MnO₂摩尔比、反应温度的变化曲线如下图所示，则最佳的反应条件为___________。

(3)“浸出”后所得混合溶液中部分离子浓度如下表所示：

离子	Mn2＋	Fe2＋	Fe3＋	Cu2＋	H＋
c/(mol·L-1)	0.601	0.15	0.3	0.001	0.1

①Fe、稀硫酸、MnO₂发生总反应的离子方程式为___________。
②反应过程中硫酸不能过量太多的原因是___________。
(4)“氧化”时，过氧化氢的实际消耗量大于理论消耗量的原因是___________。
(5)“除铁、铝”调节溶液的pH不小于___________(保留1位小数；已知离子浓度小于1.0×10^-5 mol·L^-1时，可认为该离子沉淀完全)。
(6)滤渣Ⅳ的主要成分是___________(填化学式)。
(7)硫酸锰在不同温度下的溶解度和一定温度范围内析出晶体的组成如图所示，“除杂”所得滤液控制温度在80～90 ℃之间蒸发结晶，___________(填操作名称)，得到MnSO₄·H₂O。

7 . 工业上用磷铁渣(主要含FeP、Fe₂P，以及少量Fe₂O₃、SiO₂等杂质)制备磷酸铁的工艺流程如下图。已知：①在密闭的反应釜中，硝酸首先分解生成NO₂和O₂，O₂进一步将磷铁渣中的FeP、Fe₂P氧化成Fe₂O₃和P₂O₅，继而生成Fe(NO₃)₃和H₃PO₄；②FePO₄难溶于水，可溶于无机强酸。

(1)加入硫酸的目的是___________。
(2)“浸取”时Fe₂P与O₂反应的化学方程式为___________。
(3)“浸取”时设定反应时间为2h，不同硝酸浓度下磷铁渣的溶解率如图1所示，当硝酸浓度在1.5～2.0mol·L^-1时，磷铁渣溶解率呈现降低的趋势，其原因是___________。

(4)“制备”时生成FePO₄的离子方程式为___________；“制备”过程中溶液的pH对磷酸铁产品中铁和磷的含量及比值的影响如图2所示[考虑到微量金属杂质，在pH=1时，为0.973最接近理论值]。在pH范围为1～1.5时，随着pH增大，明显增大，其原因是___________。

(5)工业上也可以用可溶性三价铁盐在酸性溶液中与磷酸盐反应，通过氨水调节pH得到磷酸铁。将0.1mol·L^-1Fe₂(SO₄)₃溶液与0.1mol·L^-1Na₃PO₄溶液等体积混合充分反应后，静置，上层的清液中c(PO)为___________mol·L^-1[已知：K_sp(FePO₄)=1.3×10^-22]。

8 . 现以铅蓄电池的填充物铅膏(主要含PbSO₄、PbO₂、PbO和少量FeO)为原料，可生产三盐基硫酸铅(PbSO₄·3PbO·H₂O)和副产品Fe₂O₃·xH₂O，其工艺流程如下：

已知：，，具有两性，PbO₂有强氧化性。
(1)铅和碳同主族，与Cs同周期，则铅的外围电子轨道表示式为__________。
(2)“转化”后的难溶物质为PbCO₃和少量PbSO₄，则PbO₂转化为PbCO₃的离子方程式为__________，滤液1中和的浓度之比为__________。
(3)在50～60℃“合成”三盐基硫酸铅的化学方程式为__________。“合成”需控制溶液的pH不能大于10的原因为__________。
(4)根据图2所示的溶解度随温度的变化曲线，由“滤液1”和“滤液2”获得Na₂SO₄晶体的操作为将“滤液”调节pH为7，然后蒸发浓缩、__________，洗涤后干燥

(5)大型客机燃油用四乙基铅作抗震添加剂，但皮肤长期接触对身体有害。是一种难电离且易溶于有机溶剂的配合物，其晶体类型属于__________晶体。已知晶体的堆积方式如图3，则其在xy平面上的二维堆积中的配位数是__________。

9 . 是一种常用的氧化剂。某实验小组利用氯气氧化制备并对其性质进行探究。
【的制备】
(1)用下图装置制备(加热和夹持装置已略去)，装置B的作用是___________。

(2)C中发生反应的离子反应方程式：；___________。
【的性质探究】
资料：i．在强酸性条件下被还原为，在近中性条件下被还原成。
ii．单质硫可溶于溶液，溶液呈淡黄色。
某小组研究溶液与溶液反应，探究过程如下。

实验序号	实验过程	实验现象
Ⅰ		紫色变浅()，生成棕褐色沉淀()
Ⅱ		溶液呈淡黄色()，生成浅粉色沉淀(MnS)

(3)①甲同学取实验Ⅰ中少量溶液进行实验，检测有，得出被氧化成的结论，乙同学否定了该结论，理由是___________。
②同学讨论后，设计了如下实验，证实该条件下的确可以将氧化成。

a．右侧烧杯中的溶液是___________。
b．连通后电流计指针偏转，一段时间后，___________(填操作和现象)。
(4)实验I的现象与资料i不相符，其原因是新生成的产物()与过量的反应物()发生反应，该反应的离子方程式是___________。
(5)实验II的现象与资料也不完全相符，丙同学猜想原因与(4)中所述原因相似，其原因是___________，请设计验证此猜想的实验方案___________。
(6)反思：反应物相同而现象不同，表明物质变化不仅与其自身的性质有关，还与___________等因素有关。

10 . 氯化亚铜(CuCl)是重要的铜盐系列产品，某学习小组用海绵铜制取氯化亚铜的流程如下：

CuCl难溶于水和乙醇，易溶于Cl^-浓度较大的体系()。
Ⅰ．海绵铜的溶解。
经观察，海绵铜(主要成分是Cu和CuO)在“溶解”过程中未产生气泡，反应原理如下。
反应①：CuO＋H₂SO₄=CuSO₄＋H₂O (较快)。
反应②：_______ (较慢)。
(1)写出反应②的化学方程式：_______。
(2)实验过程中，测得不同温度下浸出液中Cu^2＋的质量浓度如下图所示。图中显示在第1h内铜的浸出率较大，其原因是_______。

Ⅱ．氯化亚铜的制备。
利用海绵铜“溶解”后的溶液与(NH₄)₂SO₃、NH₄Cl反应，可制备氯化亚铜，装置如下图所示。

(3)“还原”过程中一般采用=0.6最为适宜，原因是_______。
(4)氯化铵用量与Cu^2＋沉淀率的关系如下表所示，Cu^2＋沉淀率在比值为1.1时最大的原因是_______。

	0.8	0.9	1.0	1.1	1.2	1.3
Cu2＋沉淀率/%	35.3	73.2	85.2	91.3	79.2	65.4

(5)“醇洗”的优点是_______。
Ⅲ．氯化亚铜的提纯。
(6)已知：水解可生成CuCl。温度、pH对CuCl产率的影响如下图所示。

请根据以上信息，设计由CuCl、Cu和CuO的混合固体提纯CuCl的实验方案：_______。(实验中须使用的试剂与仪器：饱和NaCl溶液、0.1 mol·L^-1的H₂SO₄溶液、乙醇、真空干燥箱)