铁及其化合物之间的相互转化可用下式表示：

回答下列有关问题：
（1）铁元素位于元素周期表的第四周期第Ⅷ族，原子序数是26，最外层有2个电子。元素铁的原子结构示意图是           。
（2）检验硫酸铁溶液中是否存在Fe²⁺的方法是
（3）
（4）高铁酸钠(Na₂FeO₄)是水处理过程中使用的一种新型净水剂，它的氧化性比高锰酸钾强，其本身在反应中被还原为Fe³⁺。Na₂FeO₄之所以能净水，除了能消毒杀菌外，另一个原因是(结合离子方程式说明)                      。

高锰酸钾和二氧化锰是中学化学常用的化学试剂。根据下面相关的信息回答下列问题：
（1）已知：
②
锰有多种化合价，如+7、十6、+4、+2价等，在中性溶液里高锰酸钾的还原产物为     （填化学式）。
（2）查阅相关资料：发生如下反应（反应未配平）：

已知在高锰酸钾固体表面滴加浓盐酸，发生的半反应为
如果在盛有氯化锰溶液的试管中加入适量XeO₃，振荡试管，可能观察到的现象是     。
（3）已知草酸（H₂C₂O₄）为二元弱酸，取少量草酸晶体溶于酸性高锰酸钾溶液，溶液的紫色褪去。
写出该反应的离子方程式              。
（4）MnO₂是一种重要的无机功能材料，制备MnO₂的方法之一是以石墨为电极，电解酸化的MnSO₄溶液，阳极的电极反应式为       。现以铅蓄电池为电源电解酸化的MnSO₄溶液，如图所示，铅蓄电池的总反应方程式为       ，当蓄电池中有4mol H⁺被消耗时，则电路中通过的电子的物质的量为      ，MnO₂的理论产量为     g。

欧盟原定于2012年1月1日起征收航空碳排税以应对冰川融化和全球变暧，研究碳及其化合物的综合利用对促进低碳社会的构建具有重要的意义。请运用相关知识研究碳及其化合物的性质。
（1）近年来，我国储氢纳米碳管研究取得重大进展，用电弧法合成的碳纳米管中常伴有大量碳纳米颗粒（杂质)，这种碳纳米颗粒可用氧化气化法提纯，其反应的化学方程式为：
___C+___K₂Cr₂O₇+___—___CO₂↑+ ___K₂SO₄+ ___Cr₂(SO₄)₃+___H₂O
①完成并配平上述化学方程式。
②在上述方程式上标出该反应电子转移的方向与数目。
（2）高温时，用CO还原MgSO₄可制备高纯MgO。
①750℃时，测得气体中含等物质的量SO₂和SO₃，此时反应的化学方程式________
②由MgO可制成“镁－次氯酸盐”燃料电池，其装置示意图如图1，该电池反应的离子方程式为_____________________。

（3）二氧化碳合成甲醇是碳减排的新方向，将CO₂转化为甲醇的热化学方程式为：
CO₂(g)+3H₂(g)（g）CH₃OH(g)+H₂O(g)  ΔH
①该反应的平衡常数表达式为K_______。
②取五份等体积CO₂和H₂的混合气体（物质的量之比均为1：3)，分别加入温度不同、容积相同的恒容密闭容器中，发生上述反应，反应相同时间后，测得甲醇的体积分数(CH₃OH)与反应温度T的关系曲线如图2所示，则上述CO₂转化为甲醇反应的 ΔH_____0 (填“>”、“<”或“ =” )。
③在同条件下发生反应，测得CH₃OH的物质的量随时间变化如图3所示，曲线 I、II对应的平衡常数大小关系为K_I_______K_II(填“>”、“<”或“ = ”)。

已知氮元素有许多化合价，其化合价有-3、0、+1、+2、+3、+4、+5
（1）下表是硝酸与某种金属M在某些条件下反应所得还原产物的关系：

通过分析上表可得出的结论是：当硝酸与金属M反应时，________________。
金属锌与某浓度的硝酸反应时，无气体产生，则此化学反应中被还原的硝酸与参加反应的硝酸物质的量之比是________。
（2）以氨作为燃料的固体氧化物（含有O^2－)燃料电池，具有全固态结构、能量效率高、无污染等特点，另外氨气含氢量高，不含碳，易液化，方便运输和贮存，是很好的氢源载体。其工作原理如图所示：

①该电池工作时的总反应为______          __ 
②固体氧化物作为电池工作的电解质，O^2-移动方向为________(选填“由电极a向电极b”或“由电极b向电极a”)。
③该电池工作时，在接触面上发生的电极反应为________。
（3）N₂O₅是一种新型硝化剂，其性质和制备 受到人们的关注。如图所示装置可用于制备N₂O₅，写出在电解池中生成N₂O₅的电极反应式________________。

研究NO₂、SO₂、CO等大气污染气体的处理以及燃料的开发与利用有重要意义。
（1）NO₂可用水吸收，利用反应6NO₂+8NH₃7N₂+12H₂O　
也可以处理NO₂。当转移1.2mol电子时，消耗的NO₂在标准状况下是______________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
则反应NO₂(g)+ SO₂ (g) SO₃ (g) +NO(g)的△H =______kJ·mol^－1
（3）CO可用于合成甲醇，反应方程式为CO(g)+ 2H₂ (g) CH₃OH (g)。由甲醇和氧气以及强碱做电解质溶液的新型手机电池，电量是现用镍氢电池和锂电池的10倍，可连续使用1个月充电一次。假定放电过程中，甲醇完全氧化产生的CO₂被充分吸收生成CO₃^2－
①该电池反应的总离子方程式为____________________________________________。
②甲醇在____极发生反应（填正或负），电池在放电过程中溶液的pH将____________（填降低或上升、不变）；若有16克甲醇蒸气被完全氧化,产生的电能电解足量的CuSO₄溶液，（假设整个过程中能量利用率为80％），则将产生标准状况下的O₂________________升。

写出下列反应的化学方程式，并指出氧化剂和还原剂。
(1)锂在空气中燃烧
                                                     
(2)钾与水反应
                                                     
(3)镁条在二氧化碳气体中燃烧
                                                     
(4)曾青得铁则化为铜——湿法炼铜
                                                     
(5)从赤铁矿中提炼铁——工业冶铁
                                                     

某反应中反应物与生成物有：AsH₃、H₂SO₄、KBrO₃、K₂SO₄、H₃AsO₄、H₂O和一种未知物质X。
（1）己知KBrO₃在反应中得到电子，则该反应的还原剂是_____________。
（2）已知0.2mol KBrO₃在反应中得到1 mol电子生成X，则X的化学式为_____________。
（3）将氧化剂和还原剂的化学式及其配平后的系数填入下列方框中，井标出电子转移的方向和数目：

（4）溶液的酸碱性对氧化还原反应的方向有密切的关系。对于反应：AsO₃^3-+I₂+2OH^-AsO₄^3-+2I^-+ 2H₂O，在较强酸性时，上述氧化还原反应向____进行（填：“正反应”或“逆反应”）；强碱性时，是否有利H₃As₃还原I₂？为什么？_______________________________________。

2013年初，雾霾天气多次肆虐我国中东部，该地区PM2.5严重超标。研究表明，PM2.5约60%来源于某些气体污染物在空气中转变而成的二次颗粒物。这些气体污染物主要有二氧化硫、氮氧化物、氨气、挥发性有机物。因此，控制、治理PM2.5污染源成为环保的重要课题。
（1）研究表明，TiO₂在紫外线照射下会使空气中的某些分子产生活性基团OH，如图所示，OH与NO₂的反应为NO₂＋OHHNO₃。写出OH与NO反应的化学方程式：_____________，该反应中被氧化的元素是       。

（2）如图所示的电解装置能吸收和转化NO₂、NO和SO₂。阴极排出的溶液中含S₂O₄^2-离子，能吸收NO_x气体，生成的SO₃^2-可在阴极区再生。请将S₂O₄^2-吸收NO₂的离子方程式配平，并标明电子转移的方向和数目。
____S₂O₄^2-＋____NO₂＋____OH^－    SO₃^2-＋____N₂＋____

（3）已知上述电解装置阳极反应为：SO₂－2e^－＋2H₂OSO₄^2-＋4H^＋，阴极生成的吸收液每吸收标准状况下7.84 L的气体，阳极区新生成质量分数为49%的硫酸100 g，则被吸收气体中NO₂和NO的物质的量之比为             。
（4）PM2.5产生的主要来源是日常发电、工业生产、汽车尾气排放等过程中经过燃烧而排放的残留物，大多含有重金属等有毒物质。一般而言，粒径2.5微米至10微米的粗颗粒物主要来自扬尘等；2.5微米以下的细颗粒物（PM2.5）则主要来自化石燃料的燃烧（如机动车尾气、燃煤）、挥发性有机物的排放等。请你结合信息，给出降低PM2.5排放的对策（至少两条）：           ______     。

为了防止枪支生锈，常将枪支的钢铁零件放在NaNO₂和NaOH的混合液中进行化学处理使钢铁零件表面生成Fe₃O₄的致密的保护层——“发蓝”。其过程可用下列化学方程式表示：
①3FeNaNO₂5NaOH → 3Na₂FeO₂H₂ONH₃↑
②      Na₂FeO₂       NaNO₂       H₂O →       Na₂Fe₂O₄      NH₃↑      NaOH
③Na₂FeO₂Na₂Fe₂O₄2H₂OFe₃O₄4NaOH
（1）配平化学方程式②。
（2）上述反应①中还原剂为     ，被还原的是         。若有1mol Na₂FeO₂生成，则反应中有        mol电子转移。
（3）关于形成“发蓝”的过程，下列说法正确的是…………………………………………（  ）

已知Ca₃(PO₄)₂与SiO₂、C高温共热可以反应得到CaSiO₃、P₄蒸气和CO。完成下列填空：
（1）该反应中氧化剂是_________，氧化产物是_________。
（2）写出该反应的化学方程式____________________________________________。
（3）每消耗24.0g碳时，有     mol电子发生转移，生成P₄_______g。
（4）反应所得混合气体，折算成标况下，其气体密度为           g/L。