3 . 2021年我国制氢量位居世界第一，煤的气化是一种重要的制氢途径。回答下列问题：
(1)在一定温度下，向体积固定的密闭容器中加入足量的和，起始压强为时，发生下列反应生成水煤气：
Ⅰ.
Ⅱ.
①下列说法正确的是_______；
A.平衡时向容器中充入惰性气体，反应Ⅰ的平衡逆向移动
B.混合气体的密度保持不变时，说明反应体系已达到平衡
C.平衡时的体积分数可能大于
D.将炭块粉碎，可加快反应速率
②反应平衡时，的转化率为，CO的物质的量为。此时，整个体系_______(填“吸收”或“放出”)热量_______kJ，反应Ⅰ的平衡常数_______(以分压表示，分压=总压×物质的量分数)。
(2)一种脱除和利用水煤气中方法的示意图如下：

①某温度下，吸收塔中溶液吸收一定量的后，，则该溶液的_______(该温度下的)；
②再生塔中产生的离子方程式为_______；
③利用电化学原理，将电催化还原为，阴极反应式为_______。

4 . 化学工业为疫情防控提供了强有力的物质支撑。氯的许多化合物既是重要化工原料，又是高效、广谱的灭菌消毒剂。回答下列问题：
(1)氯气是制备系列含氯化合物的主要原料，可采用如图(a)所示的装置来制取。装置中的离子膜只允许______离子通过，氯气的逸出口是_______(填标号)。

(2)次氯酸为一元弱酸，具有漂白和杀菌作用，其电离平衡体系中各成分的组成分数δ[δ(X)=，X为HClO或ClO⁻]与pH的关系如图(b)所示。HClO的电离常数K_a值为______。
(3)Cl₂O为淡棕黄色气体，是次氯酸的酸酐，可由新制的HgO和Cl₂反应来制备，该反应为歧化反应(氧化剂和还原剂为同一种物质的反应)。上述制备Cl₂O的化学方程式为______。
(4)ClO₂常温下为黄色气体，易溶于水，其水溶液是一种广谱杀菌剂。一种有效成分为NaClO₂、NaHSO₄、NaHCO₃的“二氧化氯泡腾片”，能快速溶于水，溢出大量气泡，得到ClO₂溶液。上述过程中，生成ClO₂的反应属于歧化反应，每生成1 mol ClO₂消耗NaClO₂的量为_____mol；产生“气泡”的化学方程式为____________。
(5)“84消毒液”的有效成分为NaClO，不可与酸性清洁剂混用的原因是______(用离子方程式表示)。工业上是将氯气通入到30%的NaOH溶液中来制备NaClO溶液，若NaClO溶液中NaOH的质量分数为1%，则生产1000 kg该溶液需消耗氯气的质量为____kg(保留整数)。

5 . 硼酸（H₃BO₃）是一种重要的化工原料，广泛应用于玻璃、医药、肥料等工艺。一种以硼镁矿（含Mg₂B₂O₅·H₂O、SiO₂及少量Fe₂O₃、Al₂O₃）为原料生产硼酸及轻质氧化镁的工艺流程如下：

回答下列问题：
（1）在95 ℃“溶浸”硼镁矿粉，产生的气体在“吸收”中反应的化学方程式为_________。
（2）“滤渣1”的主要成分有_________。为检验“过滤1”后的滤液中是否含有Fe³⁺离子，可选用的化学试剂是_________。
（3）根据H₃BO₃的解离反应：H₃BO₃+H₂OH⁺+B(OH)⁻₄，K_a=5.81×10⁻¹⁰，可判断H₃BO₃是_______酸；在“过滤2”前，将溶液pH调节至3.5，目的是_______________。
（4）在“沉镁”中生成Mg(OH)₂·MgCO₃沉淀的离子方程式为__________，母液经加热后可返回___________工序循环使用。由碱式碳酸镁制备轻质氧化镁的方法是_________。

6 . H₂S和SO₂会对环境和人体健康带来极大的危害，工业上采取多种方法减少这些有害气体的排放，回答下列各方法中的问题。
Ⅰ．H₂S的除去
方法1：生物脱H₂S的原理为：
H₂S+Fe₂(SO₄)₃S↓+2FeSO₄+H₂SO₄
4FeSO₄+O₂+2H₂SO₄2Fe₂(SO₄)₃+2H₂O
（1）硫杆菌存在时，FeSO₄被氧化的速率是无菌时的5×10⁵倍，该菌的作用是______________。
（2）由图3和图4判断使用硫杆菌的最佳条件为______________。若反应温度过高，反应速率下降，其原因是______________。
   
方法2：在一定条件下，用H₂O₂氧化H₂S
（3）随着参加反应的n(H₂O₂)/n(H₂S)变化，氧化产物不同。当n(H₂O₂)/n(H₂S)=4时，氧化产物的分子式为__________。
Ⅱ．SO₂的除去
方法1（双碱法）：用NaOH吸收SO₂，并用CaO使NaOH再生
NaOH溶液Na₂SO₃
（4）写出过程①的离子方程式：____________________________；CaO在水中存在如下转化：
CaO(s)+H₂O (l) Ca(OH)₂(s)Ca²⁺(aq)+2OH⁻(aq)
从平衡移动的角度，简述过程②NaOH再生的原理____________________________________。
方法2：用氨水除去SO₂
（5）已知25℃，NH₃·H₂O的K_b=1.8×10⁻⁵，H₂SO₃的K_a1=1.3×10⁻²，K_a2=6.2×10⁻⁸。若氨水的浓度为2.0 mol·L^-1，溶液中的c(OH⁻)=_________________mol·L⁻¹。将SO₂通入该氨水中，当c(OH⁻)降至1.0×10⁻⁷ mol·L⁻¹时，溶液中的c()/c()=___________________。

7 . 砷(As)是一些工厂和矿山废水中的污染元素，使用吸附剂是去除水中砷的有效措施之一。
（1）将硫酸锰、硝酸钇与氢氧化钠溶液按一定比例混合，搅拌使其充分反应，可获得一种砷的高效吸附剂X，吸附剂X中含有，其原因是_______________________________。
（2）H₃AsO₃和H₃AsO₄水溶液中含砷的各物种的分布分数(平衡时某物种的浓度占各物种浓度之和的分数)与pH的关系分别如图- 1和图- 2所示。

①以酚酞为指示剂(变色范围pH 8.0 ~ 10.0)，将NaOH溶液逐滴加入到H₃AsO₃溶液中，当溶液由无色变为浅红色时停止滴加。该过程中主要反应的离子方程式为__________________。
②H₃AsO₄第一步电离方程式H₃AsO₄⇌ +H⁺的电离常数为K_a1，则pK_a1=______(p K_a1 = -lg K_a1 )。
（3）溶液的pH对吸附剂X表面所带电荷有影响。pH =7.1时， 吸附剂X表面不带电荷；pH > 7.1时带负电荷，pH越高，表面所带负电荷越多；pH<7.1时带正电荷，pH越低，表面所带正电荷越多。pH不同时吸附剂X对三价砷和五价砷的平衡吸附量(吸附达平衡时单位质量吸附剂X吸附砷的质量)如图-3所示。

①在pH7~9之间，吸附剂X对五价砷的平衡吸附量随pH升高而迅速下降，其原因是______________。
②在pH4~7之间，吸附剂X对水中三价砷的去除能力远比五价砷的弱，这是因为___________。 提高吸附剂X对三价砷去除效果可采取的措施是_________________________________。

8 . 联氨（又称联肼，N₂H₄，无色液体）是一种应用广泛的化工原料，可用作火箭燃料，回答下列问题：
（1）联氨分子的电子式为_____________，其中氮的化合价为____________。
（2）实验室可用次氯酸钠溶液与氨反应制备联氨，反应的化学方程式为___________。
（3）①2O₂（g）+N₂（g）=N₂O₄（l） △H₁
②N₂（g）+2H₂（g）=N₂H₄（l） △H₂
③O₂（g）+2H₂（g）=2H₂O（g） △H₃
④2N₂H₄（l） + N₂O₄（l）= 3N₂（g）+ 4H₂O（g） △H₄=-1048.9kJ/mol
上述反应热效应之间的关系式为△H₄=________________，联氨和N₂O₄可作为火箭推进剂的主要原因为_________________________________________________。
（4）联氨为二元弱碱，在水中的电离方程式与氨相似，联氨第一步电离反应的平衡常数值为___________________（已知：N₂H₄+H^+⇌N₂H的K=8.7×10⁷；K_W=1.0×10^-14）。联氨与硫酸形成的酸式盐的化学式为_______。
（5）联氨是一种常用的还原剂。向装有少量AgBr的试管中加入联氨溶液，观察到的现象是_______。联氨可用于处理高压锅炉水中的氧，防止锅炉被腐蚀。理论上1kg的联氨可除去水中溶解的O₂_______kg；与使用Na₂SO₃处理水中溶解的O₂相比，联氨的优点是_______。

9 . 次磷酸(H₃PO₂)是一种精细化工产品，具有较强还原性，回答下列问题：
(1)H₃PO₂是一元中强酸，写出其电离方程式：_______。
(2)H₃PO₂及NaH₂PO₂均可将溶液中的银离子还原为银单质，从而可用于化学镀银。
①(H₃PO₂)中，磷元素的化合价为_______。
②利用(H₃PO₂)进行化学镀银反应中，氧化剂与还原剂的物质的量之比为4∶1，则氧化产物为：_______(填化学式)；
③NaH₂PO₂是 正盐还是酸式盐？_______，其溶液显_______性(填“弱酸性”、“中性”、或者“弱碱性”)。
(3)H₃PO₂的工业制法是：将白磷(P₄)与氢氧化钡溶液反应生成PH₃气体和Ba(H₂PO₂)₂，后者再与硫酸反应，写出白磷与氢氧化钡溶液反应的化学方程式_______。
(4)(H₃PO₂)也可以通过电解的方法制备.工作原理如图所示(阳膜和阴膜分别只允许阳离子、阴离子通过)：

①写出阳极的电极反应式_______；
②分析产品室可得到H₃PO₂的原因_______；
③早期采用“三室电渗析法”制备H₃PO₂，将“四室电渗析法”中阳极室的稀硫酸用H₃PO₂稀溶液代替，并撤去阳极室与产品室之间的阳膜，从而合并了阳极室与产品室，其缺点是产品中混有_______杂质。该杂质产生的原因是_______。