[化学--选修2：化学与技术]
工业上通常采用碱法从铝土矿制取Al₂O₃，如图为碱法制取Al₂O₃的工艺流程．已知铝土矿中含有的杂质主要是氧化铁、含硅化合物．

回答下列问题：
（1）操作I的名称是；得到的H₂SiO₃沉淀经过处理可得到硅胶，写出硅胶的一种用途．
（2）工业上将Al₂O₃投入熔融的冰晶石，通过电解制备金属铝，冰晶石的作用是．铝电解槽的阳极材料为碳块，需要定期更换，说明原因．
（3）工业上用NaOH溶液溶解铝上矿，是利用了Al₂O₃的性．
（4）写出铝土矿中杂质与加入的氢氧化钠溶液反应的离子方程式．
（5）往铝酸钠[NaAl（OH）₄]溶液中加入晶种Al（OH）₃，通过结晶析出氢氧化铝，写出析出氢氧化铝的离子方程式．
（6）氢氧化铝在不同温度下分解产物不同，已知：
2Al（OH）₃

200℃-250℃  .

Al₂O₃?H₂O+2H₂O↑    Al₂O₃?H₂O

约500℃  .

Al₂O₃+H₂O↑
现有一定温度下加热氢氧化铝得到的固体产物，经测定其中氢元素含量为1.0%，判断固体产物的成分是．

2012年1月，广西河池龙江河段检测出重金属镉离子（Cd²⁺）含量超标，当地政府积极展开治污工作．聚合氯化铝可以将离子状态的镉固化，这是当前可采取治理镉污染的最有效方法．
已知：①煤矸石是煤矿在洗煤和选煤过程中大量排出的固体废弃物，煤矸石主要含Al₂O₃、SiO₂及铁的氧化物．
②聚合氯化铝（[Al₂（OH）_nCl_6-n]_m（1≤n≤5，m≤10），商业代号PAC）是一种新型、高效絮凝剂和净水剂．
以煤矸石为原料，采用铝盐水解絮凝法，制得聚合氯化铝的工艺流程如图1：

回答下列相关问题：
（1）向反应器中加入混合液（20%的硫酸和盐酸）酸浸，其目的是．
（2）流程中残渣1可用于工业上制取粗硅，写出该反应的化学方程式．
（3）流程中残渣2的主要成分是，确认该成分中阳离子的方法是．
（4）聚合氯化铝除镉的原理是生成了氢氧化铝胶体吸附镉离子，确定已生成氢氧化铝胶体的方法可利用胶体性质中的．
（5）常温下以溶液pH为横坐标，Cd²⁺的除去率为纵坐标，实验结果如图所示，由图2可知，Cd²⁺的除去率最高时，溶液的c（OH^-）=．

铝是地壳中含量最高的金属元素，其单质及化合物在生产生活中的应用日趋广泛．
（1）在19世纪时，铝是一种珍贵的金属．人们最初得到的铝粒如同珍宝，它的价格同黄金相当．1827年，德国化学家维勒用金属钾与无水氯化铝反应而制得了金属铝．用钾与无水氯化铝反应制铝而不用氯化铝溶液的理由是．
（2）冶炼金属铝，第一步先出氧化铝制备无水氯化铝．已知：
2Al（s）+3Cl₂（g）═2AlCl₃（s）△H=-1390.8kJ/mol
4Al（s）+3O₂（g）═2Al₂O₃（s）△H=-3339.6kJ/mol
2C（s）+O₂（g）═2CO（g）△H=-221.0kJ/mol
AlCl₃（s）═AlCl₃（g）△H=+akJ/mol（a＞0）
则Al₂O₃（s）+3Cl₂（g）+3C（s）═2AlCl₃（g）+3CO（g）的△H=kJ/mol
（3）LiAlH₄既是金属储氢材料又是有机合成中的常用试剂，遇水能得到无色溶液并剧烈分解释放出H₂，写出该反应的化学方程式；LiAlH₄与乙醛作用生成乙醇，在该反应中LiAlH₄作剂．（填“氧化”或“还原”）
（4）铝电池性能优越，铝--空气电池以其环保、安全而受到越来越多的关注，其原理如图所示．该电池的总反应化学方程式为；电池中NaCl的作用是．以该电池为电源，用惰性电极电解100g 8%的Na₂SO₄溶液，当电解到溶质的质量分数为12.5%时停止电解，则电解过程中，生成的气体在标准状况下的体积共为L．

（1）过渡金属元素铁能形成多种配合物，如：[Fe（H₂NCONH₂）₆]（NO₃）₃[三硝酸六尿素合铁（Ⅲ）]和Fe（CO）_x等．
①基态Fe³⁺的M层电子排布式为．
②尿素（H₂NCONH₂）分子中C、N原子的杂化方式分别是、；C、N都能和O形成原子个数比为1：3的常见微粒，推测这两种微粒的空间构型为．
③配合物Fe（CO）_x的中心原子价电子数与配体提供电子数之和为18，则x=． Fe（CO）_x常温下呈液态，熔点为-20.5℃，沸点为103℃，易溶于非极性溶剂，据此可判断Fe（CO）_x晶体属于（填晶体类型）；
（2）O和Na形成的一种只含有离子键的离子化合物的晶胞结构如图1，距一个阴离子周围最近的所有阳离子为顶点构成的几何体为．已知该晶胞的密度为ρ g/cm³，阿伏加德罗常数为N_A，求晶胞边长a=cm． （用含ρ、N_A的计算式表示）
（3）下列说法正确的是．
A．第一电离能大小：S＞P＞Si
B．电负性顺序：C＜N＜O＜F
C．因为晶格能CaO比KCl高，所以KCl比CaO熔点低
D．SO₂与CO₂的化学性质类似，分子结构也都呈直线型，相同条件下SO₂的溶解度更大
E．分子晶体中，共价键键能越大，该分子晶体的熔沸点越高
（4）图2是Na、Cu、Si、H、C、N等元素单质的熔点高低的顺序，其中c、d均是热和电的良导体．
①图中d单质的晶体堆积方式类型是．
②单质a、b、f 对应的元素以原子个数比1：1：1形成的分子中含个σ键，个π键．
③图3是上述六种元素中的一种元素形成的含氧酸的结构，请简要说明该物质易溶于水的原因：．

[化学--选修物质结构与性质]不锈钢以其优异的抗腐蚀性能越来越受到人们的青睐，它主要是由铁、铬、镍、铜、碳等元素所组成的合金．
（1）写出Fe²⁺的核外电子排布式．将Fe₂O₃、KNO₃、KOH混合加热共融可制取绿色净水剂K₂FeO₄，其中KNO₃被还原为KNO₂，写出该反应的化学方程式．
（2）[cr（H₂O）₄Cl₂]Cl?2H₂O中cr的配位数为；已知CrO₅中Cr为+6价，则CrO₅的结构式为．
（3）金属镍粉在CO气流中轻微加热，生成无色挥发性液体Ni（CO）_n，推测Ni（CO）_n的晶体类型；该物质的中心原子价电子数与配体提供电子总数之和为l8，则n=；与Ni（CO）_n中配体互为等电子体的离子的化学式为（写出一个即可）．
（4）常温下，碳与氢以原子个数比1：1形成的气态氢化物中，其分子中的σ键和П键的数目比是，C-H间形成化学键的原子轨道分别是．
（5）铜是第四周期最重要的过渡元素之一，其单质及化合物具有广泛用途．CuH的晶体结构如右图所示，若CuH的密度为d g/cm³，阿伏加德罗常数的值为NA，则该晶胞的边长为cm（用含d和NA的式子表示）．

在铝质易拉罐中收集满CO₂气体，然后在其中倒入10mL浓NaOH溶液，并迅速用胶带将易拉罐口封住，能够观察到的实验现象是易拉罐突然变瘪了，可经过一段时间之后，又可以观察到的现象是．试解释易拉罐变瘪的原因；并解释后一现象的原因．写出反应过程中的两个离子方程式；．

除去镁粉中的少量铝粉，选用的试剂是；反应的离子方程式为．

某混和物A，含有KAl（SO₄）₂、Al₂O₃和Fe₂O₃，在一定条件下可实现如图所示的物质之间的变化：

据此判断：
（1）固体B的所含物质的化学式；
（2）反应①的离子方程式；
（3）反应②的离子方程式；
（4）反应③的离子方程式．

（1）某无色透明的溶液，跟金属铝反应时放出H₂，试判断下列离子：Mg²⁺、Cu²⁺、Ba²⁺、H⁺、Ag⁺、SO₄^2-、HCO₃^-、OH^-、NO₃^-，在下列两种情况下，可能存在于此溶液中的是：
①当与铝反应后生成Al³⁺时，原溶液可能存在的离子．
②当与铝反应后生成AlO₂^-时，原溶液可能存在的离子是．
（2）拉曼?光谱表明溶液中不存在AlO₂^-离子，实际存在[Al（OH）₄]^-离子，在200mL 0.2mol/L Na[Al（OH）₄]溶液中逐滴加入 0.2mol/L H₂SO₄溶液250mL，试回答：
①写出分两步反应的离子方程式：，．
②反应完全后，溶液中Al³⁺离子与SO₄^2-离子的物质的量之比为．