(13分)实验室以含有少量铁的粗铜粉和硫酸与硝酸的混合溶液为原料制备CuSO4·5H2O(胆矾)晶体。设计的工艺流程图如下：
请回答下列问题：
（1）根据反应原理，操作①所需的混酸溶液中硝酸和硫酸的理论配比(物质的量之比)为________。操作②中需要把NO与_____气体混合通入水中，混入该气体的目的是__________________________(用化学方程式表示)。
（2）溶液I中存在一定浓度的Fe3+、Cu2+，在该浓度时生成氢氧化物沉淀的pH如下表。操作③中某学生设计物质X为H2O，若加水调整溶液pH，则Fe(OH)3开始沉淀的pH_______1.9(填“<”、“＞”或“=”)；而实际操作中一般不用此法调节溶液pH，其主要原因是___________________。
（3）操作④中物质Y为_______。查阅资料知CuSO4·5H2O的溶解度曲线如图所示，则操作⑤应采取的措施是蒸发浓缩、______________、过滤、洗涤、干燥等。
（4）为测定胆矾中结晶水的数目，称取25.0g胆矾品体在坩埚中加热，固体质量随温度升高而变化的曲线如图。
当固体质量为8.0g时，观察到固体完全呈黑色。请列式计算开始称取的胆矾中结晶水的数目。
(13分)实验室为探究铁与浓硫酸的反应，并验证SO2的性质，设计如图所示装置进行实验。
请回答下列问题：
（1）实验时A中导管a插入浓硫酸中，可使B中的溶液不发生倒吸。其原因是_______。
（2）B中酸性KMnO4逐渐褪色，则B中反应的离子方程式是_______________________；C中反应的化学方程式是_________________。
（3）D装置的作用是________；实验结束时需从a导管通入大量空气，其目的是___________。
（4）欲探究A装置中反应后铁元素的价态，设计实验方案如下：将反应后试管中的溶液稀释。取少许溶液，滴入3～5滴________溶液，若溶液呈红色，则证明含有Fe3+，否则不含Fe3+；取少许溶液，滴入3～5滴________溶液，若溶液褪色，则证明含有Fe2+，否则不含Fe2+。若实验证明反应后的溶液中只含有Fe3+，则A中反应的化学方程式是___________________________________________。
(13分)SO2是主要大气污染物之一。工业上烟气脱硫的方法如下：
请回答下列问题：
（1）石灰—石膏法的流程如图：
。
该法原料便宜，产物有利用价值。写出氧化室中发生反应的化学方程式_______________。
（2）碱法的流程如图：
。该法吸收快，效率高。若在操作中持续通入含SO2的烟气，则最终产物X为________。操作过程中测得吸收塔内溶液pH=7，则溶液中含硫微粒的浓度由大到小的顺序为_______________。(已知：
)。
（3）工业上在石灰—石膏法和碱法的基础上，结合两种方法的优点，设计出新的脱硫方案如下：
其中物质Y的化学式为_______，转化塔中反应的化学方程式是__________。
（4）最近利用碱法得到产物X的溶液电解制硫酸的工艺己被某些工厂采用。其装置如右图所示(电极为惰性电极)。阴极的电极反应式是__________，透过阴离子交换膜的离子主要为_________。该装置使X转化为硫酸的转化率不会超过________。
(13分)天然气的主要成分是甲烷，它是一种重要的燃料和基础化工原料。
（1）以甲烷和水为原料可制取甲醇。
①CH4(g)＋H2O(g)
CO(g)＋3H2(g) △H=+206.0kJ/mol
②CO(g)＋2H2(g)CH3OH(g) △H＝—129.0kJ/mol
则CH4(g)＋H2O(g)CH3OH(g)＋H2(g)的△H＝__________kJ/mol。
（2）用甲烷催化还原NOx为N2可消除氮氧化物的污染，写出反应的化学方程式_______。
（3）一定条件下，反应CH4(g)＋H2O(g)CO(g)＋3H2(g)可以制取合成氨的原料气H2。将1.0mol CH4和2.0 mol H2O(g)通入容积为100L的反应室，CH4的平衡转化率与温度的关系如图。已知100℃时达到平衡所需的时间是5min，则用H2表示的反应速率v(H2)=___________；该温度时的平衡常数K=__________，该反应的△H_______0(填“<”、“>”或“=”)。
（4）某化学小组设计如图装置进行饱和NaCl溶液电解实验。
请回答下列问题：
已知每个甲烷燃料电池中盛有1.0L2.0 mol/L的KOH溶液。标准状况下，当每个燃料电池的负极通入甲烷的体积均为33.6L，且反应完全，则理论上电池溶液中c(K2CO3)_______c(KHCO3)(填“<”、“>”或“=”)：最多能产生标准状况氯气的体积为________L。
实验室用0.10mol/L的NaOH溶液滴定某一元弱酸HA的滴定曲线如图所示。图中横轴为滴入的NaOH溶液的体积V(mL)，纵轴为溶液的pH。下列叙述不正确的是
A．此一元弱酸HA的电离平衡常数Ka≈1×10-6mol/L
B．此弱酸的起始浓度约为1×10-2mol/L
C．此实验最好选用酚酞试液(变色范围8.0～10.0)做指示剂
D．当混合液pH=7时，溶液中c(HA)＞c(A—)
关于下列各装置图的叙述中，正确的是
A．装置①阳极有红色物质析出
B．装置②的总反应为Cu＋2Fe3＋＝Cu2＋＋2Fe2＋
C．装置③中a为负极，发生的电极反应式为H2＋2OH－—2e－＝2H2O
D．用装置④精炼铜，则a极为纯铜，电解质溶液可为CuSO4溶液
