某无色溶液X，由Na⁺、Ag⁺、Ba²⁺、Al³⁺、[Al(OH)₄]^--、 MnO₄^—、CO₃^2-- 、SO₄^2—中的若干种离子组合，取溶液进行如下连续试验：（填化学用语）

（1）气体A的成分是：_________________，气体B的成分是_____________
（2)X溶液中一定存在的离子是：____________________________
（3)写出步骤①发生反应的所有离子反应方程式：_________________________
（4）写出步骤②形成白色沉淀甲的离子方程式：______________________
（5)写出白色沉淀乙的可能组成：____________________________

炼金废水中含有络离子[Au(CN)₂]⁺，其电离出的CN^—有毒，CN^-与H⁺结合生成HCN时，其毒性更强。回答下列问题：
（1）HCN的电离方程式为______________________NaCN溶液的pH_____7(填“< > =”)
（2）与弱电解质的电离方程式相似，[Au(CN)₂]⁺也存在着两步电离，其一级电离方程式为_________
（3)处理这种废水是在碱性条件下，NaClO将CN^—氧化为碳酸根和氮气，其离子方程式为：__________
（4)在酸性条件下，ClO^—也能氧化CN^--,但实际处理废水时却不在酸性条件下进行的原因是_______________

（14分）明矾石的主要成分是K₂SO₄·Al₂(SO₄)₃·2Al₂O₃·6H₂O，还含有杂质Fe₂O₃。利用明矾石来制取纯净的Al₂O₃、K₂FeO₄和H₂SO₄的工艺流程如图所示。

请回答下列问题：
（1）焙烧炉中发生反应的化学方程式为2Al₂(SO₄)2Al₂O₃+6SO₂↑+3O₂↑，若生成102gAl₂O₃，转移的电子数目为                    .
（2）生成沉淀I的离子方程式为         ，沉淀II的化学式为               。
（3）溶液经加硫酸调节pH后，过滤，洗涤，可得沉淀I，证明沉淀I已洗涤干净的实验操作和现象是             。
（4）写出Cl₂将沉淀Ⅱ氧化为K₂FeO₄的化学方程式：           。
（5）从滤液中得到K₂SO₄晶体的方法是                           。
（6） K₂FeO₄也可以铁为电极，通过电解浓的KOH溶液来制取，写出电解法制取K₂FeO₄的
阳极反应式：                    .

（10分）某科研小组设计出利用工业废酸(l0%)来堆浸某废弃的氧化铜锌矿的方案，实现废物综合利用，如下图所示。

已知：各离子开始沉淀及完全沉淀时的pH如下表所示。

请回答下列问题：
（1）氧化铜锌矿中含有少量的CuS和ZnS，在H₂SO₄的作用下ZnS可以溶解而CuS
不溶，则相同温度下：Ksp(CuS)______Ksp(ZnS)（选填“>”“<”或“=”）。
（2）物质A可使用下列物质中的   。

(15分)硫代硫酸钠(Na₂S₂O₃)俗称保险粉，可用于照相业作定影剂，也可用于纸浆漂白作脱氯剂等。实验室可通过Na₂S、Na₂CO₃和SO₂共同反应来制取Na₂S₂O₃。
       
图1                                               图2
（1）写出图1所示装置中三颈瓶中由反应制取Na₂S₂O₃的化学方程式_       ___。
如将分液漏斗中的H₂SO₄改成浓盐酸，则三颈烧瓶内除Na₂S₂O₃生成外，还有_____(填化学式)杂质生成。
（2）为测定所得保险粉样品中Na₂S₂O₃·5H₂O的质量分数，可用标准碘溶液进行滴定，反应方程式为2Na₂S₂O₃＋I₂===2NaI＋Na₂S₄O₆。
① 利用KIO₃、KI和HCl可配制标准碘溶液。写出配制时所发生反应的离子方程式：___________________。
② 准确称取一定质量的Na₂S₂O₃·5H₂O样品于锥形瓶中，加水溶解，并滴加__ 作指示剂，用所配制的标准碘溶液滴定。滴定时所用的玻璃仪器除锥形瓶外，还有_____。
③ 若滴定时振荡不充分，刚看到溶液局部变色就停止滴定，则会使样品中Na₂S₂O₃·5H₂O的质量分数的测量结果______(填“偏高”“偏低”或“不变”)。
（3）本实验对Na₂S的纯度要求较高，利用图2所示的装置可将工业级的Na₂S提纯。已知Na₂S常温下微溶于酒精，加热时溶解度迅速增大，杂质不溶于酒精。提纯步骤依次为：
① 将已称量好的工业Na₂S放入圆底烧瓶中，并加入一定质量的酒精和少量水；
② 按图2所示装配所需仪器，向冷凝管中通入冷却水，进  出（用字母“a”、“b”填空）水浴加热；
③ 待_____时，停止加热，将烧瓶取下；
④ ___________________________；
⑤ ________________________；
⑥ 将所得固体洗涤、干燥，得到Na₂S·9H₂O晶体。

（14分）湿法炼锌的冶炼过程可用下图简略表示：

请回答下列问题：
（1）已知:N₂(g)＋2H₂(g)===N₂H₄(l) ΔH＝a kJ·mol^－1，该反应不能自发进行，则a   0(填“＞”、“＜”或“＝”).
（2）ZnS焙烧的反应2ZnS＋3O₂2SO₂＋2ZnO所涉及的物质中，发生氧化反应的物质是        ，不含离子键的化合物是       .
（3）电解过程中析出锌的电极反应式为___________________________.
（4）产生的SO₂可用Ba(NO₃)₂溶液吸收，部分产物可作为工业原料，其反应的离子方程式为                         .
（5）锌-空气电池与锂电池相比，具有储存电量高、成本低、没有安全隐患等优点。该电池的总反应为2Zn＋O₂===2ZnO，电解质溶液为KOH溶液，则负极的电极反应式为       。25℃时，以该电池为电源，用两个等质量的铜棒作电极电解500 mL 0.1mol/L CuSO₄溶液，一段时间后切断电源，对电极干燥并称量，测得两电极的质量差为9.6 g，则至少需要________L空气(折算成标准状况)进入该电池。

中共十八大报告提出：“大力推进生态文明建设”。
① 燃煤是增加大气PM2.5数值，形成雾霾天气的罪魁祸首之一。煤的气化是高效、清洁地利用煤炭的重要途径，写出灼热的焦炭与水蒸气反应的化学方程式     。
② 餐饮业产生的“地沟油”的主要成分是油脂。综合利用“地沟油”的一种方法是将“地沟油”中的油脂水解以获取高级脂肪酸和      （填名称）。将废弃塑料进行    处理，可以获得乙烯、丙烯等化工原料。
③ 防治重金属污染是2013年全国环保工作的重点。向含有Hg²⁺的废水中加入Na₂S，可以使Hg²⁺转变成沉淀，离子反应方程式为    。
④ 我国生活垃圾一般可分为以下四大类：可回收垃圾、厨余垃圾、有害垃圾和其他垃圾。以下物质属于可回收垃圾的是    （填字母）。
a. 废报纸  b. 废铝制易拉罐  c. 过期药品  d. 渣土

（14分）硫化氢的转化是资源利用和环境保护的重要研究课题。由硫化氢获得硫单质有多种方法。
（1）将烧碱吸收H₂S后的溶液加入到如题20图—1所示的电解池的阳极区进行电解。电解过程中阳极区发生如下反应：S^2－—2e^－S （n—1）S+ S^2－ S_n^2－
①写出电解时阴极的电极反应式：                  。
②电解后阳极区的溶液用稀硫酸酸化得到硫单质，其离子方程式可写成             。
（2）将H₂S和空气的混合气体通入FeCl₃、FeCl₂、CuCl₂的混合溶液中反应回收S，其物质转化如题20图—2所示。
①在图示的转化中，化合价不变的元素是           。
②反应中当有1molH₂S转化为硫单质时，保持溶液中Fe^3＋的物质的量不变，需要消耗O₂的物质的量为               。
③在温度一定和不补加溶液的条件下，缓慢通入混合气体，并充分搅拌。欲使生成的硫单质中不含CuS，可采取的措施有                   。
（3）H₂S在高温下分解生成硫蒸气和H₂。若反应在不同温度下达到平衡时，混合气体中各组分的体积分数如题20图—3所示，H₂S在高温下分解反应的化学方程式为             。

（16分）石墨在材料领域有重要应用。某初级石墨中含SiO₂（7.8%）、Al₂O₃(5.1%)、Fe₂O₃(3.1%)和MgO(0.5%)等杂质。设计的提纯和综合应用工艺如下：

（注：SiCl₄的沸点是57.6ºC，金属氯化物的沸点均高于150ºC）
（1）向反应器中通入Cl₂前，需通一段时间的N₂，主要目的是                      。
（2）高温反应后，石墨中的氧化物杂质均转变为相应的氯化物。气体I中的氯化物主要为                      。由气体II中某物质得到水玻璃的化学方程式为                      。
（3）步骤①为：搅拌、       。所得溶液IV中阴离子有                      。
（4）由溶液IV生成沉淀V的总反应的离子方程式为                      。100kg初级石墨最多可获得V的质量为kg                      。
（5）石墨可用于自然水体中铜件的电化学防腐，完成下图防腐示意图，并作相应标注。

下列叙述I和II均正确并有因果关系的是