铁及其化合物在生产、生活中存在广泛用途，完成下列填空。
（1）如图所示为铁元素在周期表中的信息，方格中“55.85”的意义为：     。铁原子核外有       种运动状态不同的电子。

（2）二茂铁[Fe(C₅H₅)₂]是一种有机金属化合物，熔点172℃，沸点249℃，易升华，难溶于水易溶于有机溶剂。二茂铁属于         晶体；测定表明二茂铁中所有氢原子的化学环境都相同，则二茂铁的结构应为图中的    （选填“a”或“b”）。

（3）绿矾（FeSO₄·7H₂O）可用于治疗缺铁性贫血，其水溶液露置于空气中会变质，
写出发生变质反应的离子方程式              。
（4）无水FeCl₃是水处理剂，遇潮湿空气即产生白雾，易吸收空气中的水分成为结晶氯化铁(FeCl₃·6H₂O)。制备无水FeCl₃的试剂是               。
（5）高铁酸盐也是常用的水处理剂。高铁酸钠（Na₂FeO₄）可用如下反应制备：
2FeSO₄ + 6Na₂O₂ → 2Na₂FeO₄ + 2Na₂O + 2Na₂SO₄ + O₂↑，若生成2mol Na₂FeO₄，则反应中电子转移的物质的量为           mol。
（6）高铁酸盐可将水体中的Mn²⁺氧化为MnO₂进行除去，若氧化含 Mn²⁺ 1mg的水体样本，需要1.2 mg/L高铁酸钾         L。

氢气还原氧化铜所得的红色固体可能是铜与氧化亚铜的混合物，已知Cu₂O在酸性溶液中可发生自身氧化还原反应，生成Cu²⁺和Cu。
（1）现有8.4克氧化铜被氢气完全还原后，得到红色固体6.96克，其中含单质铜与氧化亚铜的物质的量之比是               ；
（2）若将6.96克上述混合物与足量的浓硝酸充分反应：
①生成标准状况下1.568升的气体（不考虑NO₂的溶解，也不考虑NO₂与N₂O₄的转化），则该气体的成分是         ，其物质的量之比是            ；
②把得到的溶液小心蒸发浓缩，把析出的晶体过滤，得晶体20.328g。经分析，原溶液中的Cu²⁺有20%残留在母液中，所得晶体的化学式为                   。
（3）Cu、Cu₂O和CuO组成的混合物，加入100mL 0.6mol/L HNO₃溶液恰好使混合物完全溶解，同时收集到224mL NO气体(标准状况)。如原混合物中Cu的物质的量为X，求其中Cu₂O、CuO的物质的量及X的取值范围(写出解题过程)。

氮元素广泛存在于自然界中,对人类生命和生活具有重要意义。含氮元素的化合物在工业生产和国防建设中都有广泛的应用。
（1）氮元素原子核外有     个未成对电子，最外层有        种能量不同的电子。PH₃分子的空间构型为          ，是         分子。（填极性或非极性）
（2）氮和磷是同主族元素，下列能说明二者非金属性相对强弱的是      （填编号）
a．NH₃比PH₃稳定性强
b．硝酸显强氧化性，磷酸不显强氧化性
c．氮气与氢气能直接化合，磷与氢气很难直接化合
d．氮气常温是气体，磷单质是固体
亚硝酸盐是食品添加剂中急性毒性较强的物质之一，可使正常的血红蛋白变成正铁血红蛋白而失去携带氧的功能，导致组织缺氧。
（3）亚硝酸钠溶液滴加到K₂Cr₂O₇酸性溶液中，溶液由橙色变为绿色，反应如下，补上缺项物质并配平：
   Cr₂O₇^2－+      NO₂^－+         →      Cr³⁺ +      NO₃^－+       
（4）上题反应中每消耗0.6mol NO₂^－，转移电子数为         。
（5）氮氧化物（NO和NO₂）污染环境。若用Na₂CO₃溶液吸收NO₂可生成CO₂，9.2gNO₂和Na₂CO₃溶液完全反应时转移电子0.1 mol，则反应的离子方程式为            。

镍、钴、铈、铬虽然不是中学阶段常见的金属元素，但在工业生产中有着重要的作用。
（1）二氧化铈 (CeO₂)是一种重要的稀土氧化物，在平板电视显示屏中有着重要的应用。CeO₂在稀硫酸和H₂O₂的作用下可生成Ce³⁺，H₂O₂在该反应中作_____(填“氧化”“还原”)剂，每有1mol H₂O₂参加反应，转移电子的物质的量为_____。
（2）某锂离子电池含Li⁺导电固体为电解质。充电时，Li⁺还原为Li，并以原子形式嵌入电极材料碳(C₆)中，以LiC₆表示，电池反应为LiCoO₂＋ C₆CoO₂＋LiC₆。则放电时，电池的正极反应式为________________，如图表示该装置工作时电子和离子的移动方向，此时该电池处于_________(填“放电”或“充电”)状态。

（3）自然界Cr主要以三价Cr和六价Cr的形式存在。六价Cr能引起细胞的突变和癌变。可以用亚硫酸钠将其还原为三价铬，完成并配平下列离子方程式：__Cr₂O₇^2－+__SO₃^2－+__H⁺=__Cr³⁺+__SO₄^2－+ __  ____
（4）NiSO₄·6H₂O是一种绿色易溶于水的晶体，广泛用于化学镀镍、生产电池等，可由电镀废渣(除含镍外，还含有Cu、Zn、Fe等元素)为原料获得。操作步骤如下：

向滤液Ⅰ中加入FeS主要目的是除去Cu、Zn等杂质，除去Cu²⁺的离子方程式为______________________。
②向滤液Ⅱ中加入H₂O₂，溶液中发生反应的离子方程式为__________________，调节pH的目的是______________________。
③滤液Ⅲ溶质的主要成分是NiSO₄，再加入碳酸钠过滤后，加稀硫酸溶解又生成NiSO₄的目的是______________________。
④我国第五套人民币中的一元硬币材料为钢芯镀镍，镀镍时，镍应作_____极。

碲（Te）为ⅥA族元素，是当今高新技术新材料的主要成分之一。工业上可从电解精炼铜的阳极泥中提取碲。
（1）粗铜中含有Cu和少量Zn、Ag、Au、TeO₂及其他化合物，电解精炼后，阳极泥中主要含有TeO₂、少量金属单质及其他化合物。电解精炼粗铜时，阳极电极反应式为           。
（2）TeO₂是两性氧化物，微溶于水，可溶于强酸或强碱。从上述阳极泥中提取碲的一种工艺流程如下：

①“碱浸”时TeO₂发生反应的化学方程式为                                      。
②“沉碲”时控制溶液的pH为4.5-5.0，生成TeO₂沉淀。如果H₂SO₄过量，溶液酸度过大，将导致碲的沉淀不完全，原因是                          ；防止局部酸度过大的操作方法是                          。
③“酸溶”后，将SO₂通入TeCl₄溶液中进行“还原”得到碲，该反应的化学方程式是        。

铜单质及其化合物是应用极其广泛的物质。
(1)铜是氢后金属，不能与盐酸发生置换反应，但将单质铜置于浓氢碘酸中，会有可燃性气体及白色沉淀生成，又知氧化性：Cu^2＋>I₂，则铜与氢碘酸反应的化学方程式为__________________________________
(2)已知Cu₂O能溶于醋酸溶液或盐酸中，同时得到蓝色溶液和红色固体，则Cu₂O与稀硫酸反应的离子方程式为____________________________________；
Cu₂O与稀硝酸反应的离子方程式为_____________________________；
只用稀硫酸来确定某红色固体是 Cu₂O与Cu组成的混合物的方法：称取m g该红色固体置于足量稀硫酸中，充分反应后过滤，然后___________________。

(3)Cu₂O是一种半导体材料，基于绿色化学理念设计的制取Cu₂O的电解装置如图所示，电解总反应：2Cu＋H₂OCu₂O＋H₂↑，则石墨应与电源的________极相连，铜电极上的电极反应式为________；电解过程中，阴极区周围溶液pH________(填“变大”、“变小”或“不变”)。
(4)现向Cu、Cu₂O、CuO组成的混合物中加入1 L 0.6 mol/L HNO₃恰好使混合物溶解，同时收集到2 240 mL NO(标准状况)。若将上述混合物用足量的氢气还原，所得固体的质量为________；若混合物中含有0.1 mol Cu，将该混合物与稀硫酸充分反应，至少消耗硫酸的物质的量为________。

(14分)制烧碱所用盐水需两次精制。第一次精制主要是用沉淀法除去粗盐水中Ca^2＋、Mg^2＋、SO₄^2－等离子，过程如下：
Ⅰ. 向粗盐水中加入过量BaCl₂溶液，过滤；
Ⅱ. 向所得滤液中加入过量Na₂CO₃溶液，过滤；
Ⅲ. 滤液用盐酸调节pH，获得第一次精制盐水。
（1）过程Ⅰ除去的离子是______。
（2）过程Ⅰ、Ⅱ生成的部分沉淀及其溶解度(20 ℃/g)如下表，请依据表中数据解释下列问题：

（17分）H₂O₂是一种绿色氧化还原试剂，在化学研究中应用广泛。
（1）某小组拟在同浓度Fe³⁺的催化下，探究H₂O₂浓度对H₂O₂分解反应速率的影响。限选试剂与仪器：30% H₂O₂、0.1mol?L^-1Fe₂(SO₄)₃、蒸馏水、锥形瓶、双孔塞、水槽、胶管、玻璃导管、量筒、秒表、恒温水浴槽、注射器
①写出本实验H₂O₂分解反应方程式并标明电子转移的方向和数目：____________
②设计实验方案：在不同H₂O₂浓度下，测定  ____________________________________（要求所测得的数据能直接体现反应速率大小）。
③设计实验装置，完成下图的装置示意图。

④参照下表格式，拟定实验表格，完整体现实验方案（列出所选试剂体积、需记录的待测物理量和所拟定的数据；数据用字母表示）。

（2）利用图21（a）和21（b）中的信息，按图21（c）装置（连能的A、B瓶中已充有NO₂气体）进行实验。可观察到B瓶中气体颜色比A瓶中的_________（填“深”或“浅”），其原因是______________________________________________________。

(16分) 以电解法生产金属锰产生的阳极泥中，其锰含量高达40%～50%，主要成分为MnO₂的水合物，且含有显著量的Pb²⁺、Sn²⁺等重金属杂质。本工艺采用的木屑富含的纤维素在较浓硫酸的作用下膨胀、水解生成还原糖，酸性条件下，可与二氧化锰反应生成可溶性的硫酸锰。


（1）工业上电解硫酸锰的水溶液生产金属锰，阳极的电极反应式为             。
（2）写出木屑水解反应的化学方程式：                          。配平浸出步骤反应方程式C₆H₁₂O₆ +   MnO₂ +   H₂SO₄→   MnSO₄ +    CO₂  +    H₂O
（3）若取消除酸操作步骤，将会产生      气体（填化学式）而污染环境；
（4）本工艺的一种副产品是重要的农业生产资料，写出其化学式         ；
（5）取一定量的阳极泥进行实验分析，得到如下图像。硫酸的最合适用量为      mL，若再增加硫酸的用量，将会导致        （填化学式）的消耗量增大。

（6）某阳极泥中MnO₂（相对分子质量为87）的质量分数为50.0%，将174g该阳极泥与320g36.5%的浓盐酸混合加热，则产生的氯气在标准状况下应少于    L。（假设阳极泥中的其它成分不参与反应）

（15分）在航天发射时，肼（N₂H₄）及其衍生物常用作火箭推进剂。
⑴液态肼作火箭燃料时，与液态N₂O₄混合发生氧化还原反应，已知每1g肼充分反应后生成气态水放出热量为a KJ，试写出该反应的热化学方程式                   。
⑵实验室用N₂H₄·H₂O与NaOH颗粒一起蒸馏，收集114～116℃的馏分即为无水肼。
①在蒸馏过程中不需要的仪器是          （填序号字母）。