鐵及其化合物之間的相互轉(zhuǎn)化可用下式表示：

回答下列有關(guān)問題：
（1）鐵元素位于元素周期表的第四周期第Ⅷ族，原子序數(shù)是26，最外層有2個電子。元素鐵的原子結(jié)構(gòu)示意圖是           。
（2）檢驗硫酸鐵溶液中是否存在Fe²⁺的方法是
（3）
（4）高鐵酸鈉(Na₂FeO₄)是水處理過程中使用的一種新型凈水劑，它的氧化性比高錳酸鉀強，其本身在反應(yīng)中被還原為Fe³⁺。Na₂FeO₄之所以能凈水，除了能消毒殺菌外，另一個原因是(結(jié)合離子方程式說明)                      。

高錳酸鉀和二氧化錳是中學(xué)化學(xué)常用的化學(xué)試劑。根據(jù)下面相關(guān)的信息回答下列問題：
（1）已知：
②
錳有多種化合價，如+7、十6、+4、+2價等，在中性溶液里高錳酸鉀的還原產(chǎn)物為     （填化學(xué)式）。
（2）查閱相關(guān)資料：發(fā)生如下反應(yīng)（反應(yīng)未配平）：

已知在高錳酸鉀固體表面滴加濃鹽酸，發(fā)生的半反應(yīng)為
如果在盛有氯化錳溶液的試管中加入適量XeO₃，振蕩試管，可能觀察到的現(xiàn)象是     。
（3）已知草酸（H₂C₂O₄）為二元弱酸，取少量草酸晶體溶于酸性高錳酸鉀溶液，溶液的紫色褪去。
寫出該反應(yīng)的離子方程式              。
（4）MnO₂是一種重要的無機(jī)功能材料，制備MnO₂的方法之一是以石墨為電極，電解酸化的MnSO₄溶液，陽極的電極反應(yīng)式為       �，F(xiàn)以鉛蓄電池為電源電解酸化的MnSO₄溶液，如圖所示，鉛蓄電池的總反應(yīng)方程式為       ，當(dāng)蓄電池中有4mol H⁺被消耗時，則電路中通過的電子的物質(zhì)的量為      ，MnO₂的理論產(chǎn)量為     g。

歐盟原定于2012年1月1日起征收航空碳排稅以應(yīng)對冰川融化和全球變曖，研究碳及其化合物的綜合利用對促進(jìn)低碳社會的構(gòu)建具有重要的意義。請運用相關(guān)知識研究碳及其化合物的性質(zhì)。
（1）近年來，我國儲氫納米碳管研究取得重大進(jìn)展，用電弧法合成的碳納米管中常伴有大量碳納米顆粒（雜質(zhì))，這種碳納米顆�？捎醚趸瘹饣�法提純，其反應(yīng)的化學(xué)方程式為：
___C+___K₂Cr₂O₇+___—___CO₂↑+ ___K₂SO₄+ ___Cr₂(SO₄)₃+___H₂O
①完成并配平上述化學(xué)方程式。
②在上述方程式上標(biāo)出該反應(yīng)電子轉(zhuǎn)移的方向與數(shù)目。
（2）高溫時，用CO還原MgSO₄可制備高純MgO。
①750℃時，測得氣體中含等物質(zhì)的量SO₂和SO₃，此時反應(yīng)的化學(xué)方程式________
②由MgO可制成“鎂－次氯酸鹽”燃料電池，其裝置示意圖如圖1，該電池反應(yīng)的離子方程式為_____________________。

（3）二氧化碳合成甲醇是碳減排的新方向，將CO₂轉(zhuǎn)化為甲醇的熱化學(xué)方程式為：
CO₂(g)+3H₂(g)（g）CH₃OH(g)+H₂O(g)  ΔH
①該反應(yīng)的平衡常數(shù)表達(dá)式為K_______。
②取五份等體積CO₂和H₂的混合氣體（物質(zhì)的量之比均為1：3)，分別加入溫度不同、容積相同的恒容密閉容器中，發(fā)生上述反應(yīng)，反應(yīng)相同時間后，測得甲醇的體積分?jǐn)?shù)(CH₃OH)與反應(yīng)溫度T的關(guān)系曲線如圖2所示，則上述CO₂轉(zhuǎn)化為甲醇反應(yīng)的 ΔH_____0 (填“>”、“<”或“ =” )。
③在同條件下發(fā)生反應(yīng)，測得CH₃OH的物質(zhì)的量隨時間變化如圖3所示，曲線 I、II對應(yīng)的平衡常數(shù)大小關(guān)系為K_I_______K_II(填“>”、“<”或“ = ”)。

已知氮元素有許多化合價，其化合價有-3、0、+1、+2、+3、+4、+5
（1）下表是硝酸與某種金屬M在某些條件下反應(yīng)所得還原產(chǎn)物的關(guān)系：

通過分析上表可得出的結(jié)論是：當(dāng)硝酸與金屬M反應(yīng)時，________________。
金屬鋅與某濃度的硝酸反應(yīng)時，無氣體產(chǎn)生，則此化學(xué)反應(yīng)中被還原的硝酸與參加反應(yīng)的硝酸物質(zhì)的量之比是________。
（2）以氨作為燃料的固體氧化物（含有O^2－)燃料電池，具有全固態(tài)結(jié)構(gòu)、能量效率高、無污染等特點，另外氨氣含氫量高，不含碳，易液化，方便運輸和貯存，是很好的氫源載體。其工作原理如圖所示：

①該電池工作時的總反應(yīng)為______          __ 
②固體氧化物作為電池工作的電解質(zhì)，O^2-移動方向為________(選填“由電極a向電極b”或“由電極b向電極a”)。
③該電池工作時，在接觸面上發(fā)生的電極反應(yīng)為________。
（3）N₂O₅是一種新型硝化劑，其性質(zhì)和制備 受到人們的關(guān)注。如圖所示裝置可用于制備N₂O₅，寫出在電解池中生成N₂O₅的電極反應(yīng)式________________。

研究NO₂、SO₂、CO等大氣污染氣體的處理以及燃料的開發(fā)與利用有重要意義。
（1）NO₂可用水吸收，利用反應(yīng)6NO₂+8NH₃7N₂+12H₂O　
也可以處理NO₂。當(dāng)轉(zhuǎn)移1.2mol電子時，消耗的NO₂在標(biāo)準(zhǔn)狀況下是______________L。
（2）已知：2SO₂(g)+ O₂ (g)2SO₃ (g)　　△H =－196.6kJ·mol^－1
2NO(g)+ O₂ (g) 2NO₂ (g)　　△H =－113.0kJ·mol^－1
則反應(yīng)NO₂(g)+ SO₂ (g) SO₃ (g) +NO(g)的△H =______kJ·mol^－1
（3）CO可用于合成甲醇，反應(yīng)方程式為CO(g)+ 2H₂ (g) CH₃OH (g)。由甲醇和氧氣以及強堿做電解質(zhì)溶液的新型手機(jī)電池，電量是現(xiàn)用鎳氫電池和鋰電池的10倍，可連續(xù)使用1個月充電一次。假定放電過程中，甲醇完全氧化產(chǎn)生的CO₂被充分吸收生成CO₃^2－
①該電池反應(yīng)的總離子方程式為____________________________________________。
②甲醇在____極發(fā)生反應(yīng)（填正或負(fù)），電池在放電過程中溶液的pH將____________（填降低或上升、不變）；若有16克甲醇蒸氣被完全氧化,產(chǎn)生的電能電解足量的CuSO₄溶液，（假設(shè)整個過程中能量利用率為80％），則將產(chǎn)生標(biāo)準(zhǔn)狀況下的O₂________________升。

寫出下列反應(yīng)的化學(xué)方程式，并指出氧化劑和還原劑。
(1)鋰在空氣中燃燒
                                                     
(2)鉀與水反應(yīng)
                                                     
(3)鎂條在二氧化碳?xì)怏w中燃燒
                                                     
(4)曾青得鐵則化為銅——濕法煉銅
                                                     
(5)從赤鐵礦中提煉鐵——工業(yè)冶鐵
                                                     

某反應(yīng)中反應(yīng)物與生成物有：AsH₃、H₂SO₄、KBrO₃、K₂SO₄、H₃AsO₄、H₂O和一種未知物質(zhì)X。
（1）己知KBrO₃在反應(yīng)中得到電子，則該反應(yīng)的還原劑是_____________。
（2）已知0.2mol KBrO₃在反應(yīng)中得到1 mol電子生成X，則X的化學(xué)式為_____________。
（3）將氧化劑和還原劑的化學(xué)式及其配平后的系數(shù)填入下列方框中，井標(biāo)出電子轉(zhuǎn)移的方向和數(shù)目：

（4）溶液的酸堿性對氧化還原反應(yīng)的方向有密切的關(guān)系。對于反應(yīng)：AsO₃^3-+I₂+2OH^-AsO₄^3-+2I^-+ 2H₂O，在較強酸性時，上述氧化還原反應(yīng)向____進(jìn)行（填：“正反應(yīng)”或“逆反應(yīng)”）；強堿性時，是否有利H₃As₃還原I₂？為什么？_______________________________________。

2013年初，霧霾天氣多次肆虐我國中東部，該地區(qū)PM2.5嚴(yán)重超標(biāo)。研究表明，PM2.5約60%來源于某些氣體污染物在空氣中轉(zhuǎn)變而成的二次顆粒物。這些氣體污染物主要有二氧化硫、氮氧化物、氨氣、揮發(fā)性有機(jī)物。因此，控制、治理PM2.5污染源成為環(huán)保的重要課題。
（1）研究表明，TiO₂在紫外線照射下會使空氣中的某些分子產(chǎn)生活性基團(tuán)OH，如圖所示，OH與NO₂的反應(yīng)為NO₂＋OHHNO₃。寫出OH與NO反應(yīng)的化學(xué)方程式：_____________，該反應(yīng)中被氧化的元素是       。

（2）如圖所示的電解裝置能吸收和轉(zhuǎn)化NO₂、NO和SO₂。陰極排出的溶液中含S₂O₄^2-離子，能吸收NO_x氣體，生成的SO₃^2-可在陰極區(qū)再生。請將S₂O₄^2-吸收NO₂的離子方程式配平，并標(biāo)明電子轉(zhuǎn)移的方向和數(shù)目。
____S₂O₄^2-＋____NO₂＋____OH^－    SO₃^2-＋____N₂＋____

（3）已知上述電解裝置陽極反應(yīng)為：SO₂－2e^－＋2H₂OSO₄^2-＋4H^＋，陰極生成的吸收液每吸收標(biāo)準(zhǔn)狀況下7.84 L的氣體，陽極區(qū)新生成質(zhì)量分?jǐn)?shù)為49%的硫酸100 g，則被吸收氣體中NO₂和NO的物質(zhì)的量之比為             。
（4）PM2.5產(chǎn)生的主要來源是日常發(fā)電、工業(yè)生產(chǎn)、汽車尾氣排放等過程中經(jīng)過燃燒而排放的殘留物，大多含有重金屬等有毒物質(zhì)。一般而言，粒徑2.5微米至10微米的粗顆粒物主要來自揚塵等；2.5微米以下的細(xì)顆粒物（PM2.5）則主要來自化石燃料的燃燒（如機(jī)動車尾氣、燃煤）、揮發(fā)性有機(jī)物的排放等。請你結(jié)合信息，給出降低PM2.5排放的對策（至少兩條）：           ______     。

為了防止槍支生銹，常將槍支的鋼鐵零件放在NaNO₂和NaOH的混合液中進(jìn)行化學(xué)處理使鋼鐵零件表面生成Fe₃O₄的致密的保護(hù)層——“發(fā)藍(lán)”。其過程可用下列化學(xué)方程式表示：
①3FeNaNO₂5NaOH → 3Na₂FeO₂H₂ONH₃↑
②      Na₂FeO₂       NaNO₂       H₂O →       Na₂Fe₂O₄      NH₃↑      NaOH
③Na₂FeO₂Na₂Fe₂O₄2H₂OFe₃O₄4NaOH
（1）配平化學(xué)方程式②。
（2）上述反應(yīng)①中還原劑為     ，被還原的是         。若有1mol Na₂FeO₂生成，則反應(yīng)中有        mol電子轉(zhuǎn)移。
（3）關(guān)于形成“發(fā)藍(lán)”的過程，下列說法正確的是…………………………………………（  ）

已知Ca₃(PO₄)₂與SiO₂、C高溫共熱可以反應(yīng)得到CaSiO₃、P₄蒸氣和CO。完成下列填空：
（1）該反應(yīng)中氧化劑是_________，氧化產(chǎn)物是_________。
（2）寫出該反應(yīng)的化學(xué)方程式____________________________________________。
（3）每消耗24.0g碳時，有     mol電子發(fā)生轉(zhuǎn)移，生成P₄_______g。
（4）反應(yīng)所得混合氣體，折算成標(biāo)況下，其氣體密度為           g/L。