煤的直接燃烧已引起严重的生态和环境污染，并且其直接燃烧很难解决温室气体减排问题。解决煤炭的清洁高效利用问题是中国发展低碳经济的关键。下图是煤气化和除硫的实验系统示意图：

其操作步骤为：
I．升温至实验温度，通人高纯N₂，从投料口加人石英砂（含载氧体）
Ⅱ．停止通入N₂，从反应器下方按比例通入水蒸气和CO₂，从投料口加入CaO
Ⅲ．停止通入水蒸气和CO₂，从投料口加入煤
Ⅳ．持续通入水蒸气和CO₂，开始反应；在气体出口管中通人高纯N₂
（1）冷凝器的作用是                           。
（2）可使用CaCO₃代替CaO脱硫，CaCO₃脱硫的化学方程式为             。
（3）通人N₂的目的：             。
（4）反应器中发生如下几种反应：
C（s）十H₂O（g）=CO（g）+H₂（g）  △H=+131kJ/mol
C（s）+O₂（g）=CO₂（g）            △H=-394kJ/mol
CO（g）+O₂（g）=CO₂（g）         △H=-283kJ/mol
CO（g）+H₂O（g）H₂（g）+CO₂（g）
下图能表示CO与H₂O（g）生成CO₂和H₂的反应过程和能量关系的图是   （填序号）。

（5）已知830℃时，CO（g）+H₂O（g）H₂（g）+CO₂（g）的平衡常数K=1，等物质的量的CO和H₂O反应达到平衡时，CO的转化率为        .
（6）煤气化过程中会生成少量CH₄，已知CH₄与CaSO₄反应生成CaS、CO₂和H₂O，该反应中氧化剂与还原剂的物质的量之比为             。
（7）煤气化后，混合气体由CO、H₂和CH₄等组成，可用于制燃料电池。其中碱性条件下CH₄参与反应的电极反应式为            。

（10分）综合利用海水可以制备食盐、纯碱、金属镁、溴等物质，其流程如下图所示：
   
（1）粗盐中含有硫酸钠、氯化镁、氯化钙等可溶性杂质，为除去这些杂质而得精盐，进行如下操作：①溶解；②加过量的BaCl₂溶液；③加过量的NaOH溶液；④加过量的Na₂CO₃溶液；⑤  ▲ ；⑥加适量的盐酸；⑦  ▲ 。
（2）溶液Ⅱ中发生反应的化学方程式是：  ▲ 。
（3）Mg(OH)₂沉淀中因混有Ca(OH)₂，可选用  ▲ 溶液进行洗涤以除之。
（4）高温灼烧六水合氯化镁晶体(MgCl₂·6H₂O)所得固体是氧化镁，试写出该反应的化学方程式  ▲ 。
（5）若在母液中通入氯气可提取海水中的溴，反应的离子方程式为：  ▲ 。

(7分)氢气是未来最理想的能源，科学家最近研制出利用太阳能产生激光，并在二氧化钛(TiO₂)表面作用使海水分解得到氢气的新技术2H₂O2H₂↑＋O₂↑。制得的氢气可用于燃料电池。试完成下列问题：
太阳光分解海水时，实现了从_______能转化为_______能，二氧化钛作________。生成的氢气，用于燃料电池时，实现________能转化为________能。水分解时，断裂的化学键有________，分解海水的反应属于________反应(填“放热”或“吸热”)。

（8分）氢能是21世纪极具开发前景的新能源之一，
它既是绿色能源，又可循环利用。请在下图的两个空框中填上循环过程中反应物和生成物的分子式，以完成理想的氢能源循环体系图（循环中接受太阳能的物质在自然界中广泛存在）。从能量转移的角度看，过程Ⅱ主要是      能转化为            能。

如果用KOH溶液作为电解质溶液，写出该燃料电池的电极反应式
负极：______________________________  正极：_________________________________。[来

（12分）从海水中可提取多种化工原料，下面是工业上对海水的几项综合利用的示意图。

试回答下列问题：
（1）写出用海滩上的贝克制取Ca(OH)₂的化学方程式：
                                                                       。
（2）写出电解熔融氯化镁制取镁的化学方程式：                               。
（3）将电解生成的氯气通入氢氧化钠溶液中可得到一种消毒液，写出反应的化学方程式：                                                      。
（4）粗盐中常含有Ca²⁺、Mg²⁺等杂质，可用Na₂CO₃、NaOH除去。精制过程发生反应的离子方程式为                           、                             。
（5）为有效除去Ca²⁺、Mg²⁺、SO，加入试剂的合理顺序为     （选填a，b，c）
a. 先加NaOH，后加Na₂CO₃，再加钡试剂
b. 先加NaOH，后加钡试剂，再加Na₂CO₃
c. 先加钡试剂，后加NaOH，再加Na₂CO₃ 

(7分)海水是人类宝贵的自然资源，从海水中可以提取多种化工原料。下图是某工厂对海水资源综合利用的示意图。

(1)粗盐中含有Ca²⁺、Mg²⁺、SO₄^2－等杂质，精制后可得NaCl饱和溶液。精制时通常向精盐溶液中依次加入过量的BaCl₂溶液，过量的NaOH溶液和过量的Na₂CO₃溶液，过滤出沉淀后再向滤液加入盐酸至溶液呈中性。请写出下列操作中有关化学反应的离子方程式：
①向溶液中加入过量的Na₂CO₃溶液：__________________、_____________________；
②电解氯化钠溶液：______________________________________________。
(2)母液中含有K⁺、Na⁺、Mg²⁺等阳离子，从图中可以看出，对母液进行一系列的加工可制得金属镁。
①从离子反应的角度思考，在母液中加入石灰乳所起的作用是：（用离子反应方程式回答）___________________________。
②简述怎样操作才能由氯化镁晶体得到无水氯化镁：____________________________。

海水中有取之不尽的化学资源，从海水中可提取多种化工原料，下图是某工厂对海水资源的综合利用的示意图：

回答下列问题：
（1）操作A的实验名称为：   ▲   ，B的化学式为   ▲   
（2）镁是活泼的金属，能在二氧化碳中燃烧，反应方程式为：       ▲            

钢铁工业在我国国民经济中处于十分重要的位置，工业上采用高炉冶炼，常用赤铁矿、焦炭、空气和熔剂（石灰石）作原料。已知赤铁矿被还原剂还原时是逐级进行的，还原时温度及CO、CO₂平衡混合气体中CO的体积分数的关系如下图：

（1）铁在元素周期表中位于        周期    族
（2）在温度低于570℃时，还原分两阶段完成，在温度高于570℃时，依次发生的还原反应有：               （选用右图中的a、b、c、d填空）
（3）为减少高炉冶铁时，含CO的尾气排放，下列研究方向不可取的是          。
（a）其它条件不变，增加高炉的高度
（b）调节还原时的炉温
（c）增加原料中焦炭与赤铁矿的比例
（d）将生成的铁水及时移出
（4）已知下列反应数值：

据报道，在西藏冻土的一定深度下，发现了储量巨大的“可燃冰”，它主要是甲烷和水形成的水合物（CH4·nH₂O）。
（1）在常温常压下，“可燃冰”会发生分解反应，其化学方程式是        。
（2）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。
①在101 KPa时，1．6 g CH₄（g）与H₂O（g）反应生成CO、H₂，吸热20．64 kJ。则甲烷与H₂O（g）反应的热化学方程式：        。
②CH₄不完全燃烧也可制得合成气：CH₄（g）+O₂（g）===CO（g）+2H₂（g）；
△H="-35.4" kJ·mol^-1。则从原料选择和能源利用角度，比较方法①和②，合成甲醇的适宜方法为（填序号）；原因是            。
③在温度为T，体积为10L的密闭容器中，加入1 mol CO、2 mol H₂，发生反应
CO（g）+ 2H₂（g）CH₃OH（g）；△H="-Q" kJ·mol^-1（Q>O），达到平衡后的压强是开始时压强的0．6倍，放出热量Q₁kJ。
I．H₂的转化率为        ；
II．在相同条件下，若起始时向密闭容器中加入a mol CH₃ OH（g），反应平衡后吸收热量Q₂ kJ，且Q₁+Q₂=Q，则a=     mol。
III．已知起始到平衡后的CO浓度与时间的变化关系如右图所示。则t₁时将体积变为5L后，平衡向       反应方向移动（填“正”或“逆”）；
 
在上图中画出从tl开始到再次达到平衡后，
CO浓度与时间的变化趋势曲线。
（3）将CH₄设计成燃料电池，其利用率更高，装置示意如右图（A、B为多孔性碳棒）。

持续通人甲烷，在标准状况下，消耗甲烷体积VL。
①O<V≤44．8 L时，电池总反应方程式为    ；
②44．8 L<V≤89．6 L时，负极电极反应为      ；
③V=67．2 L时，溶液中离子浓度大小关系为      ；

海水占地球总储水量的97.2%。若把海水淡化和化工生产结合起来，既可以解决淡水资源缺乏的问题，又可以充分利用海洋资源。
⑴ 海水中含有大量的氯化钠。请写出氯离子结构示意图              。
⑵ 目前国际上实用的“海水淡化”主要技术之一是蒸馏法。蒸馏法是将海水变成蒸汽，蒸汽经过冷却而得高纯度淡水，由此可判断蒸馏法是         （填物理变化、化学变化）。
⑶ 工业上利用电解饱和食盐水可制得重要化工产品，又称为“氯碱工业”。电解饱和食盐水的化学方程式为                                            。
⑷ 近年来有人提出了一种利用氯碱工业产品及氯化钠循环治理含二氧化硫废气并回收二氧化硫的方法，该方法的流程如下：

已知SO₂和CO₂都属于酸性氧化物，试写出②④的化学反应方程式：
②__________________________________；④_____________________________________。