(12分)某兴趣小组对如何延长硫酸亚铁溶液的保质期展开了研究。
⑴制备硫酸亚铁溶液，最合适的试剂组为 ▲ （填编号）；
a．过量铁屑和稀硫酸 b．过量稀硫酸和铁屑 c．过量硫酸铁溶液和铁屑
⑵实验室保存硫酸亚铁溶液的一般方法是__________▲ ___________________；
该兴趣小组取等体积的硫酸亚铁溶液分别加入三个烧杯中，各滴入3 滴KSCN试剂，然后进行如下实验：
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烧杯编号 |
① |
② |
③ |
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加入试剂 |
铁粉0.1g |
铁粉0.1g，0.1mol/LH2SO43mL |
0.1mol/LH2SO43mL |
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红色出现时间(天) |
1天 |
4天左右 |
8天以上 |
⑶在烧杯②中加入2种试剂后，即可观察到的现象为 ▲ ；
⑷通过比较上述3组实验，可以得出的结论为 ▲ ；
⑸硫酸亚铁溶液在空气中易氧化，氧化产物易水解生成Fe(OH)3，导致溶液酸性增大。
① 试用一个离子方程式表示上述反应过程中的变化 ▲ ；
②硫酸亚铁溶液在空气中变质的反应为可逆反应，试用化学平衡理论解释烧杯③出现红色最晚的原因 ▲ 。
（10分）燃煤废气中的氮氧化物（NOx）、二氧化碳等气体，常用下列方法处理，以实现节能减排、废物利用等。
（1）对燃煤废气进行脱硝处理时，常利用甲烷催化还原氮氧化物，如：
CH4(g)＋4NO2(g)＝4NO(g)＋CO2(g)＋2H2O(g) △H ＝－574 kJ·mol－1
CH4(g)＋4NO(g)＝2N2(g)＋CO2(g)＋2H2O(g) △H ＝－1160 kJ·mol－1
则CH4(g)将NO2(g)还原为N2(g)等的热化学方程式为 ▲ 。
（2）将燃煤废气中的CO2转化为甲醚的反应原理为：2CO2(g) + 6H2(g) 
CH3OCH3(g)
+ 3H2O(g)
已知一定压强下，该反应在不同温度、不同投料比时， CO2的转化率见下表：
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投料比[n(H2) / n(CO2)] |
500 K |
600 K |
700 K |
800 K |
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1.5 |
45% |
33% |
20% |
12% |
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2.0 |
60% |
43% |
28% |
15% |
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3.0 |
83% |
62% |
37%[ |
22% |
①若温度升高，则反应的平衡常数K将 ▲ （填“增大”、“减小”或“不变”。下同）；若温度不变，提高投料比[n(H2) / n(CO2)]，则K将 ▲ 。
②若用甲醚作为燃料电池的原料，请写出在碱性介质中电池负极的电极反应式 ▲ 。
③在②所确定的电池中，若通入甲醚（沸点为-24.9 ℃）的速率为1.12 L·min-1（标准状况），并以该电池作为电源电解2 mol·L-1 CuSO4溶液500 mL，则通电30 s后理论上在阴极可析出金属铜 ▲ g。
（14分）为研究铁质材料与热浓硫酸的反应，某学习小组用碳素钢(即铁和碳的合金)进行了以下探究活动：
【探究一】
（1）常温下，工业上用铁质容器盛放冷的浓硫酸，其原因是 ▲
（2）称取碳素钢6.0g放入15.0mL浓硫酸中，加热，充分反应后得到溶液X并收集到混合气体Y。
① 甲同学认为X中除Fe3+之外还可能含有Fe2+。若要确认其中的Fe2+，应选用 ▲ （选填序号）。
a．KSCN溶液和氯水 b．铁粉和KSCN溶液 c．浓氨水 d．酸性KMnO4溶液
② 乙同学取560mL(标准状况)气体Y通入足量溴水中，发生反应：
SO2+Br2+2H2O===2HBr +H2SO4，然后加入足量BaCl2溶液，经适当操作后得干燥固体4.66g。由此推知气体Y中SO2的体积分数为 ▲ 。
【探究二】
根据上述实验中SO2体积分数的分析，丙同学认为气体Y中还可能含有Q1和Q2两种气体，其中Q1气体，在标准状况下，密度为0.0893g·L-1。为此设计了下列探究实验装置（图中夹持仪器省略，假设有关气体完全反应）。
（3）装置B中试剂的作用是 ▲
（4）分析Y气体中的Q2气体是如何生成的 ▲ （用化学方程式表示）。
（5）为确认Q2的存在，需在装置中添加洗气瓶M于 ▲ （选填序号）。
a．A之前 b．A-B间 c．B-C间 d．C-D间
（6）如果气体Y中含有Q1，预计实验现象应是 ▲
（20分）MnO2是一种重要的功能无机材料，粗MnO2的提纯是工业生产的重要环节。某研究性学习小组设计了将粗MnO2（只含有较多的MnO和MnCO3）样品转化为纯MnO2的实验，其流程如下：
（1）第①步加稀H2SO4时，将粗MnO2样品中 ▲ ，▲ （写化学式）转化为可溶性物质。
（2）第②步反应的离子方程式是（补充完整并配平）： Mn2+ ＋ ClO3—＋ ＝ MnO2↓＋ Cl2↑＋ ；
（3）第③步蒸发操作必需的仪器有铁架台（含铁圈）、 ▲ 、 ▲ 、玻璃棒。
（4）若粗MnO2样品的质量为12.69g，第①步反应后，经过滤得到8.7g MnO2，并收集到0.224LCO2（标准状况下），则在第①步反应中至少需要▲ mol H2SO4。写出计算过程 （已知摩尔质量：MnO2 -87g/mol； MnO-71g/mol； MnCO3-115 g/mol）
（5）已知2H2O2（l）＝2H2O（l）＋O2（g） △H＝a kJ·mol-1 反应过程的能量变化如图所示。则
① 该反应为 ▲ 反应（填“吸热”或“放热”）。
②请用虚线在右图中画出使用MnO2作催化剂的情况下反应过程中体系能量变化示意图。
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（8分）近年来，我国研究储氢碳管获得重大进展，用电弧法合成碳纳米管，常伴有大量碳纳米颗粒生成，这种碳纳米颗粒可用氧化气化法除去，其反应的化学方程式为：
_ C +__ _K2Cr2O7 +_ _H2SO4（稀 ） → __ _CO2+_ _K2SO4+ Cr2（SO4）3+ _ ___
（1）此反应的氧化剂_ ▲ ___,还原剂__ ▲ ___
（2）硫酸在上述反应中表现出的性质是__ ▲ _____（填选项编号）
A．酸性 B．氧化性 C．吸水性 D．脱水性
（3）上述反应若产生11克气体物质，则转移电子的数目_ ▲ ______
常温下pH＝3的二元弱酸H2R溶液与a L pH＝11的NaOH溶液混合后，混合液的pH刚好等于7（假设反应前后体积不变），则对反应后混合液的叙述正确的是
A. c（R2－）+ c（OH－）＝c（Na＋）+c（H＋）
B. c（R2－）＞c（Na＋）＞c（H＋）＝c（OH－）
C. 2c（R2－）+ c（HR－）＝c（Na＋)
D. 混合后溶液的体积为2a L
