某化学兴趣小组设计以下实验步骤与操作来定性检验茶叶中含有的少量钙、铁、铝三种元素。
已知Ca2+、Al3+、Fe3+完全形成相应氢氧化物沉淀的pH如下表：
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Ca(OH)2 |
Al(OH)3 |
Fe(OH)3 |
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pH |
≥13 |
≥5.2 |
≥4.1 |
（1）步骤①中加入盐酸的作用是 。
（2）步骤②中调节pH至6～7的目的是 。
（3）沉淀X所含主要物质的化学式为 。
（4）写出步骤③中发生反应的离子方程式： 。
（5）试剂A为 ；试剂B为铝试剂，加入该试剂后的实验现象是 。
黄血盐（亚铁氰化钾，K4[Fe（CN）6] ）易溶于水，广泛用做食盐添加剂（抗结剂），食盐中黄血盐的最大使用量为10 mg·kg－1。黄血盐经长时间火炒，超过400℃时会分解生成剧毒的氰化钾。
回答下列问题：
（1）写出基态Fe2+的核外电子排布式 。K4[Fe（CN）6] 中Fe2+与CN－之间的作用力是 。
（2）CN－中碳原子的杂化方式为 ；1molCN－中含有π键的数目为 。
（3）金属钾、铁的晶体的晶胞结构如下图，钾、铁两种晶体晶胞中金属原子的配位数之比为 。
（4）黄血盐溶液与稀硫酸加热时发生非氧化还原反应，生成硫酸盐和一种与CN－是等电子体的气态化合物，反应化学方程式为 。
（14分）甲烷可制成合成气（CO、H2），再制成甲醇，代替日益供应紧张的燃油。
已知：① CH4 (g) ＋ H2O (g) ＝ CO (g)＋3H2 (g) △H1＝+206.2kJ·mol－1
② CH4（g）＋1/2O2（g）＝CO（g）＋2H2（g） △H2=－35.4 kJ·mol-1
③ CH4 (g) ＋ 2H2O (g) ＝CO2 (g) ＋4H2 (g) △H3＝+165.0 kJ·mol－1
（1）CH4(g)与CO2 (g)反应生成CO(g)和H2(g)的热化学方程式为 。
（2）从原料选择和能源利用角度，比较方法①和②，为合成甲醇，用甲烷制合成气的适宜方法为 （填序号），其原因是 。
（3）合成气中的H2可用于生产NH3，在进入合成塔前常用Cu(NH3)2Ac溶液来吸收其中的CO，防止合成塔中的催化剂中毒，其反应是：
Cu(NH3)2Ac + CO + NH3 
（4）将CH4设计成燃料电池，其利用率更高，装置示意如图（A、B为多孔性碳棒）。持续通入甲烷，在标准状况下，消耗甲烷体积VL。
① O<V≤44.8 L时，电池总反应方程式为 ；
② 44.8 L<V≤89.6 L时，负极电极反应为 ；
③ V=67.2 L时，溶液中离子浓度大小关系为 。
（15分）无水硫酸铜在强热下会发生分解反应：
用下图所示装置（夹持仪器已略去），根据D管在反应前后的质量差计算出分解了的无水硫酸铜的质量。
实验步骤：
①称量反应前D管的质量。
②连接好装置，关闭K，加热硬质玻璃管A一段时间后，停止加热。
③待硬质玻璃管A冷却后，打开K，通入一段时间的已除去二氧化碳等酸性气体的空气。
④再称量D管，得其反应前后的质量差为m。
回答下列问题：
(1) 2SO3(g) 
2SO2(g)
+ O2(g) 该反应的平衡常数表达式为K＝ 。
(2) B管中除温度明显升高外，还可看到的现象是 ，而温度明显升高的主要原因是 ；B管中发生的有关离子方程式是 。
(3)步骤③中通一段时间已除去二氧化碳等酸性气体的空气的目的是 。
(4)按上述方法实验，假设B、C、D对气体的吸收均完全，并忽略空气中CO2的影响，能否根据m计算出分解了的无水CuSO4的质量？(任选其一回答)
①如果能，则分解的无水CuSO4的质量为 （用m表示）。
②如果不能，则原因是 。为了能测得分解了的无水硫酸铜的质量，你的简单实验方案是 。
(12分) 钛白粉（主要成分是TiO2），广泛用于油漆、塑料、造纸等行业，还可用作乙醇脱水、脱氢的催化剂。下图是以钛铁矿（主要成分FeTiO3，钛酸亚铁）为主要原料生产钛白粉并获得副产品FeSO4·7H2O的工艺流程图。
(1)钛铁矿与硫酸发生反应①的化学方程式为 ；在TiOSO4和FeSO4溶液中加入Fe的目的是 。
(2)溶液Ⅱ中TiOSO4在加热条件下发生水解反应②的离子方程式为 ；可回收利用的物质是 。
(3)为测定溶液Ⅱ中TiOSO4的含量，首先取待测钛液10 mL用水稀释至100 mL，加过量铝粉，充分振荡，使其完全反应：3TiO2+ +Al+6H+=3Ti3++Al3++3H2O。过滤后，取出滤液20.00 mL，向其中滴加2～3滴KSCN溶液作指示剂，用 （填一种玻璃仪器的名称）滴加0.1000mol·L-1 FeCl3溶液，当溶液出现红色达到滴定终点，用去了30.00mL FeC13溶液。待测钛液中TiOSO4的物质的量浓度是 。
（15分）斑螯素能抑制肝癌的发展，去掉斑螯素中的两个甲基制得的化合物——去甲基斑螯素仍具有相应的疗效，其合成路线如下：
已知：① 2HCHO+NaOH→ CH3OH+HCOONa
② 
(Diels-Alder 反应)
③当每个1,3-丁二烯分子与一分子氯气发生加成反应时，有两种产物： CH2ClCH=CHCH2Cl；CH2ClCHClCH=CH2。
请回答下列问题：
（1）物质A中含有的含氧官能团名称分别为 ；第①步反应中还生成另一产物，此产物的结构简式为 。
（2）写出H的结构简式 ；第⑤步反应的反应类型是 。
（3）去甲基斑螯素与X互为同分异构体。X能与FeCl3溶液发生显色反应,能与Na2CO3溶液反应生成气体，且其核磁共振氢谱有4个吸收峰。写出满足上述条件的X的一种结构简式 。
（4）结合题中有关信息，写出由
制备丁烯二酸酐
的合成路线流程图（无机试剂任选）。合成路线流程图示例如下：
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