某同學(xué)在探究廢干電池內(nèi)的黑色固體回收利用時，進行如圖所示實驗：

查閱教材可知，普通鋅錳電池的黑色物質(zhì)主要成分為MnO₂、NH₄Cl、ZnCl₂等物質(zhì)．請回答以下問題：
（1）操作①的名稱是；
（2）操作③灼燒濾渣時所用主要儀器有酒精燈、玻璃棒、、泥三角和三腳架；操作③灼燒濾渣中的黑色固體時，產(chǎn)生一種無色無味能使澄清石灰水變渾濁的氣體，由此推測灼燒前的濾渣中存在的物質(zhì)有．
（3）往操作④的試管中加入操作③灼燒后所得黑色固體，試管中迅速產(chǎn)生能使帶火星的木條復(fù)燃的氣體，據(jù)此可初步認(rèn)定灼燒后的黑色固體為，操作④相關(guān)的化學(xué)方程式為．
（4）該同學(xué)要對濾液的成分進行檢驗，以確認(rèn)是否含有NH₄⁺，該同學(xué)取少許濾液于試管中，（填寫操作與現(xiàn)象），則證實濾液中含有NH₄⁺．
（5）該同學(xué)利用在廢舊干電池中回收的Zn片和石墨電極，設(shè)計一個原電池實驗，比較銅與鋅的金屬活動性強弱．
限用材料：銅片、鋅片、石墨電極、稀硫酸、CuSO₄溶液、ZnSO₄溶液；
限用儀器：直流電源、導(dǎo)線、燒杯、試管、鹽橋等中學(xué)化學(xué)常見的藥品和儀器
請在下面的方框中畫出實驗裝置圖（要求標(biāo)注各電極和電解質(zhì)溶液名稱），并寫出正極方程式．

正極方程式：．

硫及其化合物有廣泛的應(yīng)用，對SO₂性質(zhì)的研究是高中化學(xué)教學(xué)的一項重要內(nèi)容．
（1）對比研究是一種重要的研究方法．若將硫的單質(zhì)及部分化合物按如下表所示分成3組，則第2組中物質(zhì)M的化學(xué)式是．

第1組	第2組	第3組
S（單質(zhì)）	SO2、H2SO3、M、NaHSO3	SO3、H2SO4、Na2SO4、NaHSO4

（2）某�；瘜W(xué)學(xué)習(xí)小組用下圖所示的實驗裝置研究SO₂的性質(zhì)．

①在裝置Ⅰ中發(fā)生SO₂的催化氧化反應(yīng)，其化學(xué)方程式是．
②若按Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ的順序連接裝置，（已知：SO₃熔點 16.8℃； SO₂ 沸點-10℃．）裝置Ⅱ的作用是；裝置Ⅲ中溶液逐漸褪色，生成Mn²⁺的同時pH降低，則該反應(yīng)的離子方程式是．
③若按Ⅰ、Ⅱ、Ⅳ的順序連接裝置，如果裝置Ⅳ中有30mL 2.5mol/LNaOH溶液，反應(yīng)后增重4.8g，則裝置Ⅳ中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式是．

Ⅰ、鋁是地殼中含量最高的金屬元素，其單質(zhì)及其合金在生產(chǎn)生活中的應(yīng)用十分廣泛．
（1）金屬鋁的生產(chǎn)是以Al₂O₃為原料，與冰晶石（Na₃AlF₆）在熔融狀態(tài)下進行電解，則化學(xué)方程式為：
．其電極均由石墨材料做成，則電解時不斷消耗的電極是（填“陰極”或“陽極”）．
（2）對鋁制品進行抗腐蝕處理，可延長其使用壽命．以處理過的鋁材為陽極，在H₂SO₄溶液中電解，鋁材
表面形成氧化膜，陽極反應(yīng)式為．
（3）鋁電池性能優(yōu)越，Al-Ag₂O電池可用作水下動力電源，化學(xué)反應(yīng)為2Al+3Ag₂O+2NaOH+3H₂O═2Na[Al（OH）₄]+6Ag，則負(fù)極的電極反應(yīng)式為，正極附近溶液的pH（填“變大”、“不
變”或“變小”）．
Ⅱ、氮是地球上含量豐富的一種元素，氮及其化合物在工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)、生活中有著重要作用．
（1）圖是在一定溫度和壓強下N₂和H₂反應(yīng)生成1molNH₃過程中能量變化示意圖，請寫出合成氨的熱化學(xué)反應(yīng)方程式：（△H的數(shù)值用含字母a、b的代數(shù)式表示）．
（2）工業(yè)合成氨的反應(yīng)為
N₂（g）+3H₂（g）

催化劑

高溫高壓

2NH₃（g）．
在一定溫度下，將一定量的N₂和H₂通入到體積為1L的密閉容器中，反應(yīng)達到平衡后，改變下列條件，能使平衡向正反應(yīng)方向移動且平衡常數(shù)不變的是．
A．增大壓強       B．增大反應(yīng)物的濃度       C．使用催化劑      D．降低溫度
Ⅲ、鐵及其化合物在生活、生產(chǎn)中有廣泛應(yīng)用．請回答下列問題：
（1）黃鐵礦（FeS₂）是生產(chǎn)硫酸和冶煉鋼鐵的重要原料．其中一個反應(yīng)為：
3FeS₂+8O₂

高溫  .

6SO₂+Fe₃O₄，有3mol FeS₂參加反應(yīng)，轉(zhuǎn)移mol電子；
（2）氯化鐵溶液稱為化學(xué)試劑中的“多面手”，寫出SO₂通入氯化鐵溶液中反應(yīng)的離子方程式：．

[選修2-化學(xué)與技術(shù)]
三氧化二鎳（Ni₂O₃）是一種重要的電子元件材料和蓄電池材料．工業(yè)上利用含鎳廢料（鎳、鐵、鈣、鎂合金為主）制取草酸鎳（NiC₂O₄?2H₂O），再高溫煅燒草酸鎳制取三氧化二鎳．已知草酸的鈣、鎂、鎳鹽均難溶于水．根據(jù)工藝流程示意圖回答問題．

（1）操作1為；
（2）生產(chǎn)過程中多次進行過濾，實驗室進行過濾操作中需用到玻璃棒，下列實驗操作中，玻璃棒的作用完全相同的是（填選項字母）；
①配制0.1mol/L的H₂SO₄溶液
②測定Na₂CO₃溶液的pH
③用KI淀粉試紙檢驗溶液中氧化性離子
④加熱食鹽溶液制備NaCl晶體
⑤配制20%的KNO₃溶液
A．①⑤B．②③C．④⑤D．①④
（3）加入H₂O₂發(fā)生的主要反應(yīng)的離子方程式為；加入Na₂CO₃溶液調(diào)pH至4.0?4.5，其目的為；加入NH₄F后除掉的雜質(zhì)是；
（4）草酸鎳（NiC₂O₄?2H₂O）在熱空氣中干燥脫水后在高溫下煅燒三小時，制得Ni₂O₃，同時獲得混合氣體．草酸鎳受熱分解的化學(xué)方程式為；
（5）工業(yè)上還可用電解法制取Ni₂O₃．用NaOH溶液調(diào)節(jié)NiCl₂溶液的pH至7.5，加入適量Na₂SO₄后采用惰性電極電解．電解過程中產(chǎn)生的Cl₂有80%在弱堿性條件下生成ClO^-，再把二價鎳氧化為三價鎳．ClO^-氧化Ni（OH）₂生成Ni₂O₃的離子方程式為．a(chǎn) mol二價鎳全部轉(zhuǎn)化為三價鎳時，外電路中通過電子的物質(zhì)的量為；
（6）電解法制取Ni₂O₃的實際過程中，有時獲得一種結(jié)晶水合物，巳知含1mol Ni的該物質(zhì)中含有0.5mol結(jié)晶水．取該化合物20.2g進行充分加熱，獲得Ni₂O₃固體和0.2mol水，則該結(jié)晶水合物的化學(xué)式為．

[化學(xué)-化學(xué)與技術(shù)]
元素鋁是在生產(chǎn)、生活中應(yīng)用廣泛的金屬元素．
（1）從礦石提取氧化鋁：礦石與NaOH溶液高溫反應(yīng)，然后降溫析出晶體，再經(jīng)凈化和高溫煅燒得到氧化鋁．降溫析出晶體時的反應(yīng)方程式為：．
（2）氧化鋁是工業(yè)電解冶煉鋁的重要原料，生產(chǎn)中加入冰晶石（Na₃AlF₆），其作用是．工業(yè)冶煉鋁的裝置示意圖如圖：
①陰極的反應(yīng)式，
②在電解池工作過程中，需要不斷補充陽極材料，原因是．
（3）有資料介紹：溶液中鋁元素以氫氧化物[用Al（OH）₃表示]形式存在的pH范圍是3.8～10．現(xiàn)有A、B兩種均含鋁元素形成的某種離子溶液，其pH分別為1、13，兩溶液等體積混合時反應(yīng)的離子方程式為．
（4）一種新型高效凈水劑PAFC--聚合氯化鐵鋁[A1Fe（OH）_nCl_6-n]_m，廣泛用于日常生活用水和工業(yè)污水的處理．有關(guān)PAFC的說法正確的是．（填選項）
A．PAFC中鐵元素顯+2價
B．PAFC用于凈水時，比用相同量的氯化鋁和氯化鐵對水的pH改變小
C．PAFC可看作一定比例的氯化鐵與氯化鋁水解的中間產(chǎn)物
D．PAFC在強酸性和強堿性溶液中都能穩(wěn)定存在．

[化學(xué)選修2-化學(xué)與技術(shù)]我國氯堿工業(yè)迅速發(fā)展，產(chǎn)量已躍居世界首位，并培植了精細(xì)化工“產(chǎn)品樹”．
（1）如圖是離子交換膜法電解飽和食鹽水的原理示意圖．電解槽中B處加入的水中通常含有少量，F(xiàn)出口逸出的氣體是．
（2）已知一個電子的電量是1.602×10^-19C，若在離子膜電解飽和食鹽水時通過電量1.929×10⁵C，則產(chǎn)生NaOHg，陰極的電極反應(yīng)式為
（3）利用氯堿工業(yè)產(chǎn)生的氫氣和氯氣可以將粗硅制成高純硅，寫出反應(yīng)的化學(xué)方程式、．若生產(chǎn)7噸高純硅理論上需電解食鹽噸．
（4）氯堿工業(yè)常用于電石法生產(chǎn)聚氯乙烯．請寫出以電石和氯堿工業(yè)的產(chǎn)品為原料制備聚氯乙烯的化學(xué)方程式：①CaC₂+2H₂O→Ca（OH）₂+C₂ H₂↑，②，③，④．

某化學(xué)興趣小組擬采用下圖所示裝置電解飽和氯化鈉溶液制備H₂，通過H₂還原氧化銅測定Cu的相對原子質(zhì)量Ar（Cu），同時檢驗Cl₂的氧化性（圖中夾持和加熱儀器已略去）．

（1）直流電源中的X極為極（填“正”、“負(fù)”、“陰”或“陽”）；寫出甲裝置U形管中反應(yīng)的離子方程式：；實驗開始后，用鐵棒作電極的一側(cè)的實驗現(xiàn)象是．
（2）為完成上述實驗，正確的鏈接順序為：a連，b連（填寫連接的字母）．
（3）裝置乙中的G瓶內(nèi)溶液可能為（填字母）．
A．淀粉KI溶液B．NaOH溶液C．Na₂S溶液D．Na₂SO₃溶液
H瓶內(nèi)的反應(yīng)的離子方程式為：．
（4）在對硬質(zhì)玻璃試管里的氧化銅粉末加熱前需要進行的操作為：．
（5）裝置丙中N瓶內(nèi)盛放的試劑為，作用是．
（6）為了測定Cu的相對原子質(zhì)量，某同學(xué)通過實驗測得如一下數(shù)據(jù)：
I．氧化銅樣品質(zhì)量為m₁g
Ⅱ．反應(yīng)后硬質(zhì)玻璃管中剩余固體質(zhì)量為m₂g
III．反應(yīng)前后U形管及其固體質(zhì)量差為m₃g
Ⅳ．反應(yīng)前后瓶及其液體質(zhì)量差為m₄g
①請選擇理論上誤差最小的一組數(shù)據(jù)計算Ar（Cu），Ar（Cu）=．
②如果選用其它數(shù)據(jù)進行計算，會導(dǎo)致Ar（Cu）（填“偏大”、“偏小”或“無影響”），理由是．

（1）含有弱酸HA和其鈉鹽NaA的混合溶液，在化學(xué)上用作緩沖溶液．向其中加入少量酸或堿時，溶液的酸堿性變化不大．現(xiàn)將0.04mol?L^-1HA溶液和0.02mol?L^-1NaOH溶液等體積混合，得到緩沖溶液．

①若HA為HCN，該溶液顯堿性，則溶液中c（CN^-）c（Na⁺）（填“＜”、“=”或“＞”），你得出該結(jié)論的依據(jù)是．
②若HA為CH₃COOH，該溶液顯酸性．溶液中所有的離子按濃度由大到小排列的順序是．
（2）二氧化氯（ClO₂）為一種黃綠色氣體，是國際上公認(rèn)的高效、廣譜、快速、安全的殺菌消毒劑，目前已開發(fā)出用電解法制取ClO₂的新工藝．
①如圖示意用石墨做電極，在一定條件下電解飽和食鹽水制取ClO₂．寫出陽極產(chǎn)生ClO₂的電極反應(yīng)式：
．
②電解一段時間，當(dāng)陰極產(chǎn)生的氣體體積為336mL（標(biāo)準(zhǔn)狀況）時，停止電解．通過陽離子交換膜的陽離子的物質(zhì)的量為mol；用平衡移動原理解釋陰極區(qū)pH增大的原因．
（3）25℃時，2.0×10^-3mol?L^-1HF溶液中，調(diào)節(jié)溶液pH（忽略溶液體積變化）得到的（HF）、c（F^-）與溶液pH的變化關(guān)系如圖2．若將4.0×10^-4mol?L^-1CaCl₂溶液與4.0×10^-3mol?L^-1HF溶液等體積混合，調(diào)節(jié)混合液pH=4（忽略調(diào)節(jié)時混合液體積的變化），通過列式計算說明是否有CaF₂沉淀析出．[已知K_sp（CaF₂）：1.5×10^-10]．

二硫化亞鐵是Li/FeS₂電池的正極活性物質(zhì)，可用水熱法合成．FeSO₄、Na₂S₂O₃、S及H₂O在200℃連續(xù)反應(yīng)24小時，四種物質(zhì)以等物質(zhì)的量反應(yīng)，再依次用CS₂、H₂O洗滌、干燥及晶化后得到．
（1）合成FeS₂離子方程式為．
（2）用水洗滌時，如何證明S0₄^2-己除盡．
（3）己知1.20g FeS₂在O₂中完全燃燒生成Fe₂O₃和SO₂氣體放出8.52kJ熱量，F(xiàn)eS₂燃燒反應(yīng)的熱化學(xué)方程式為．
（4）取上述制得的正極材料1.1200g（假定只含F(xiàn)eS一種雜質(zhì)），在足量的氧氣流中充分加熱，最后得0.8000g紅棕色固體，則該正極材料中FeS₂的質(zhì)量分?jǐn)?shù)（寫出計算過程）．

為探究工業(yè)制硫酸接觸室中的反應(yīng)，并測定此條件下二氧化硫的轉(zhuǎn)化率，甲同學(xué)設(shè)計了如圖裝置（圖中部分夾持儀器已略去）．已知SO₃熔點為16.8℃，假設(shè)氣體進入裝置時分別被完全吸收，且忽略裝置內(nèi)空氣中的CO₂．

（1）開始進行實驗時，首先應(yīng)進行的操作是．停止通入SO₂，熄滅酒精燈后，為使殘留在裝置中的SO₂、SO₃被充分吸收，操作方法是．
（2）已知0.5mol SO₂被O₂氧化成氣態(tài)SO₃，放出49.15kJ熱量，反應(yīng)的熱化學(xué)方程式為．
（3）實驗結(jié)束后，若裝置D增加的質(zhì)量為a g，裝置E增加的質(zhì)量為b g，則此條件下二氧化硫的轉(zhuǎn)化率是（用含字母的代數(shù)式表示）．
（4）為探究反應(yīng)后E中的可能生成物，同學(xué)們提出了幾種假設(shè)：
假設(shè)1：只有亞硫酸鈉；
假設(shè)2：只有硫酸鈉；
假設(shè)3：．
乙同學(xué)通過實驗證明了假設(shè)3成立．請幫助乙同學(xué)完成實驗操作和現(xiàn)象．