石墨在材料領(lǐng)域有重要應(yīng)用。某初級(jí)石墨中含SiO₂(7.8%)、Al₂O₃(5.1%)、Fe₂O₃(3.1%)和MgO(0.5%)等雜質(zhì)。設(shè)計(jì)的提純與綜合利用工藝如下：

(注：SiCl₄的沸點(diǎn)為57.6 ℃，金屬氯化物的沸點(diǎn)均高于150 ℃)

(1)向反應(yīng)器中通入Cl₂前，需通一段時(shí)間N₂，主要目的是____________________。

(2)高溫反應(yīng)后，石墨中氧化物雜質(zhì)均轉(zhuǎn)變?yōu)橄鄳?yīng)的氯化物。氣體Ⅰ中的碳氧化物主要為________。由氣體Ⅱ中某物得到水玻璃的化學(xué)反應(yīng)方程式為____________________________________________。

(3)步驟①為：攪拌、________。所得溶液Ⅳ中的陰離子有________。

(4)由溶液Ⅳ生成沉淀Ⅴ的總反應(yīng)的離子方程式為______________________________________________，100 kg初級(jí)石墨最多可能獲得Ⅴ的質(zhì)量為______kg。

(5)石墨可用于自然水體中銅件的電化學(xué)防腐，完成如圖防腐示意圖，并作相應(yīng)標(biāo)注。

某同學(xué)組裝了如圖所示的電化學(xué)裝置，電極Ⅰ為Al，其他電極均為Cu，則(　　)

圖4

A．電流方向：電極Ⅳ―→―→電極Ⅰ

B．電極Ⅰ發(fā)生還原反應(yīng)

C．電極Ⅱ逐漸溶解

D．電極Ⅲ的電極反應(yīng)：Cu^2＋＋2e^－===Cu

用FeCl₃酸性溶液脫除H₂S后的廢液，通過(guò)控制電壓電解得以再生。某同學(xué)使用石墨電極，在不同電壓(x)下電解pH＝1的0.1 mol/L FeCl₂溶液，研究廢液再生機(jī)理。記錄如下(a、b、c代表電壓值)：

(1)用KSCN溶液檢驗(yàn)出Fe^3＋的現(xiàn)象是________。

(2)Ⅰ中，F(xiàn)e^3＋產(chǎn)生的原因還可能是Cl^－在陽(yáng)極放電，生成的Cl₂將Fe^2＋氧化。寫出有關(guān)反應(yīng)的離子方程式：________________________________________________。

(3)由Ⅱ推測(cè)，F(xiàn)e^3＋產(chǎn)生的原因還可能是Fe^2＋在陽(yáng)極放電。原因是Fe^2＋具有________性。

(4)Ⅱ中雖未檢驗(yàn)出Cl₂，但Cl^－在陽(yáng)極是否放電仍需進(jìn)一步驗(yàn)證。電解pH＝1的NaCl溶液做對(duì)照實(shí)驗(yàn)，記錄如下：

①NaCl溶液的濃度是________mol/L。

②Ⅳ中檢驗(yàn)Cl₂的實(shí)驗(yàn)方法：_____________________________________________________________________。

③與Ⅱ?qū)Ρ�，得出的結(jié)論(寫出兩點(diǎn))：______________________________________________________________________________________________________________。

如圖所示是在航天用高壓氫鎳電池基礎(chǔ)上發(fā)展起來(lái)的一種金屬氫化物鎳電池(MH­Ni電池)。下列有關(guān)說(shuō)法不正確的是(　　)

A．放電時(shí)正極反應(yīng)為NiOOH＋H₂O＋e^－―→Ni(OH)₂＋OH^－

B．電池的電解液可為KOH溶液

C．充電時(shí)負(fù)極反應(yīng)為MH＋OH^－―→H₂O＋M＋e^－

D．MH是一類儲(chǔ)氫材料，其氫密度越大，電池的能量密度越高

下列離子方程式錯(cuò)誤的是(　　)

A．向Ba(OH)₂溶液中滴加稀硫酸：

Ba^2＋＋2OH^－＋2H^＋＋SO===BaSO₄↓＋2H₂O

B．酸性介質(zhì)中KMnO₄氧化H₂O₂：

2MnO＋5H₂O₂＋6H^＋===2Mn^2＋＋5O₂↑＋8H₂O

C．等物質(zhì)的量的MgCl₂、Ba(OH)₂和HCl溶液混合：Mg^2＋＋2OH^－===Mg(OH)₂↓

D．鉛酸蓄電池充電時(shí)的正極反應(yīng)：PbSO₄＋2H₂O－2e^－===PbO₂＋4H^＋＋SO

A、B、D、E、F為短周期元素，非金屬元素A最外層電子數(shù)與其周期數(shù)相同，B的最外層電子數(shù)是其所在周期數(shù)的2倍。B在D中充分燃燒能生成其最高價(jià)化合物BD₂。E^＋與D^2－具有相同的電子數(shù)。A在F中燃燒，產(chǎn)物溶于水得到一種強(qiáng)酸�；卮鹣铝袉�(wèn)題：

(1)A在周期表中的位置是________，寫出一種工業(yè)制備單質(zhì)F的離子方程式：__________________________。

(2)B、D、E組成的一種鹽中，E的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為43%，其俗名為__________，其水溶液與F單質(zhì)反應(yīng)的化學(xué)方程式為____________________________________________；在產(chǎn)物中加入少量KI，反應(yīng)后加入CCl₄并振蕩，有機(jī)層顯______色。

(3)由這些元素組成的物質(zhì)，其組成和結(jié)構(gòu)信息如下表：

a的化學(xué)式為________；b的化學(xué)式為______________；c的電子式為________；d的晶體類型是________。

(4)由A和B、D元素組成的兩種二元化合物形成一類新能源物質(zhì)。一種化合物分子通過(guò)________鍵構(gòu)成具有空腔的固體；另一種化合物(沼氣的主要成分)分子進(jìn)入該空腔，其分子的空間結(jié)構(gòu)為__________。

    將海水淡化與濃海水資源化結(jié)合起來(lái)是綜合利用海水的重要途徑之一。一般是先將海水淡化獲得淡水，再?gòu)氖Ｓ嗟臐夂Ｋ�中通過(guò)一系列工藝流程提取其他產(chǎn)品。

回答下列問(wèn)題：

  (1)下列改進(jìn)和優(yōu)化海水綜合利用工藝的設(shè)想和做法可行的是________(填序號(hào))。

  ①用混凝法獲取淡水

②提高部分產(chǎn)品的質(zhì)量

③優(yōu)化提取產(chǎn)品的品種

④改進(jìn)鉀、溴、鎂等的提取工藝

(2)采用“空氣吹出法”從濃海水吹出Br₂，并用純堿吸收。堿吸收溴的主要反應(yīng)是Br₂＋Na₂CO₃＋H₂O→NaBr＋NaBrO₃＋NaHCO₃，吸收1 mol Br₂時(shí)，轉(zhuǎn)移的電子數(shù)為________mol。

    (3)海水提鎂的一段工藝流程如下圖：

濃海水的主要成分如下：

該工藝過(guò)程中，脫硫階段主要反應(yīng)的離子方程式為______________________________，產(chǎn)品2的化學(xué)式為__________，1 L濃海水最多可得到產(chǎn)品2的質(zhì)量為________g。

(4)采用石墨陽(yáng)極、不銹鋼陰極電解熔融的氯化鎂，發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為________________________；電解時(shí)，若有少量水存在會(huì)造成產(chǎn)品鎂的消耗，寫出有關(guān)反應(yīng)的化學(xué)方程式：____________________________________________________。

硫化氫的轉(zhuǎn)化是資源利用和環(huán)境保護(hù)的重要研究課題。由硫化氫獲得硫單質(zhì)有多種方法。

(1)將燒堿吸收H₂S后的溶液加入到如圖所示的電解池的陽(yáng)極區(qū)進(jìn)行電解。電解過(guò)程中陽(yáng)極區(qū)發(fā)生如下反應(yīng)：

S^2－－2e^－===S　(n－1)S＋S^2－===S

①寫出電解時(shí)陰極的電極反應(yīng)式：________________。

②電解后陽(yáng)極區(qū)的溶液用稀硫酸酸化得到硫單質(zhì)，其離子方程式可寫成__________________________。

(2)將H₂S和空氣的混合氣體通入FeCl₃、FeCl₂、CuCl₂的混合溶液中反應(yīng)回收S，其物質(zhì)轉(zhuǎn)化如圖所示。

①在圖示的轉(zhuǎn)化中，化合價(jià)不變的元素是________。

②反應(yīng)中當(dāng)有1 mol H₂S轉(zhuǎn)化為硫單質(zhì)時(shí)，保持溶液中Fe^3＋的物質(zhì)的量不變，需消耗O₂的物質(zhì)的量為________。

③在溫度一定和不補(bǔ)加溶液的條件下，緩慢通入混合氣體，并充分?jǐn)嚢�。欲使生成的硫單質(zhì)中不含CuS，可采取的措施有________________。

(3)H₂S在高溫下分解生成硫蒸氣和H₂。若反應(yīng)在不同溫度下達(dá)到平衡時(shí)，混合氣體中各組分的體積分?jǐn)?shù)如圖所示，H₂S在高溫下分解反應(yīng)的化學(xué)方程式為__________________________________。

鉛及其化合物可用于蓄電池、耐酸設(shè)備及X射線防護(hù)材料等。回答下列問(wèn)題：

(1)鉛是碳的同族元素，比碳多4個(gè)電子層。鉛在元素周期表的位置為第________周期、第________族；PbO₂的酸性比CO₂的酸性________(填“強(qiáng)”或“弱”)。

(2)PbO₂與濃鹽酸共熱生成黃綠色氣體，反應(yīng)的化學(xué)方程式為_______________________。

(3)PbO₂可由PbO與次氯酸鈉溶液反應(yīng)制得，反應(yīng)的離子方程式為___________________；PbO₂也可以通過(guò)石墨為電極，Pb(NO₃)₂和Cu(NO₃)₂的混合溶液為電解液電解制取。陽(yáng)極發(fā)生的電極反應(yīng)式為____________________，陰極上觀察到的現(xiàn)象是____________________；若電解液中不加入Cu(NO₃)₂，陰極發(fā)生的電極反應(yīng)式為______________________________，這樣做的主要缺點(diǎn)是____________________。

(4)PbO₂在加熱過(guò)程發(fā)生分解的失重曲線如下圖所示，已知失重曲線上的a點(diǎn)為樣品失重4.0%(即×100%)的殘留固體。若a點(diǎn)固體組成表示為PbO_x或mPbO₂·nPbO，列式計(jì)算x值和m∶n值_______________________________________

________________________________________________________________________

________________________________________________________________________。

次磷酸(H₃PO₂)是一種精細(xì)磷化工產(chǎn)品，具有較強(qiáng)還原性。回答下列問(wèn)題：

(1)H₃PO₂是一種中強(qiáng)酸，寫出其電離方程式：_____________________________

________________________________________________________________________。

(2)H₃PO₂及NaH₂PO₂均可將溶液中的Ag^＋還原為銀，從而可用于化學(xué)鍍銀。

①H₃PO₂中，P元素的化合價(jià)為________。

②利用H₃PO₂進(jìn)行化學(xué)鍍銀反應(yīng)中，氧化劑與還原劑的物質(zhì)的量之比為4∶1，則氧化產(chǎn)物為________(填化學(xué)式)。

③NaH₂PO₂為________(填“正鹽”或“酸式鹽”)，其溶液顯________(填“弱酸性”“中性”或“弱堿性”)。

(3)H₃PO₂的工業(yè)制法是：將白磷(P₄)與Ba(OH)₂溶液反應(yīng)生成PH₃氣體和Ba(H₂PO₂)₂，后者再與H₂SO₄反應(yīng)。寫出白磷與Ba(OH)₂溶液反應(yīng)的化學(xué)方程式：____________________________________________。

(4)H₃PO₂也可用電滲析法制備，“四室電滲析法”工作原理如圖所示(陽(yáng)膜和陰膜分別只允許陽(yáng)離子、陰離子通過(guò))：

①寫出陽(yáng)極的電極反應(yīng)式：_________________________________________。

②分析產(chǎn)品室可得到H₃PO₂的原因：_____________________________________

________________________________________________________________________。

③早期采用“三室電滲析法”制備H₃PO₂：將“四室電滲析法”中陽(yáng)極室的稀硫酸用H₃PO₂稀溶液代替，并撤去陽(yáng)極室與產(chǎn)品室之間的陽(yáng)膜，從而合并了陽(yáng)極室與產(chǎn)品室。其缺點(diǎn)是產(chǎn)品中混有________雜質(zhì)，該雜質(zhì)產(chǎn)生的原因是________________________________。