明矾石是制取钾肥和氢氧化铝的重要原料，明矾石的组成和明矾[KAl(SO₄)₂?12H₂O]相似，此外还含有氧化铝和少量氧化铁杂质。具体实验步骤如下图所示：

根据上述图示，完成下列填空：
（1）明矾石焙烧后用稀氨水浸出。配制500ml稀氨水（每升含有39.00g氨）需要取浓氨水（每升含有250g氨）__________ml，用规格为_______ml量筒量取。
（2）氨水浸出后得到固体混合体系，过滤，滤液中除K^＋、SO₄^2－外，还有大量的NH₄^＋。检验NH₄^＋的方法是_______________________________________________________。
（3）写出沉淀物中所有物质的化学式________________________________________。
（4）滤液的成分是水和______________。
（5）为测定混合肥料K₂SO₄、(NH₄)₂SO₄中钾的含量，请完善下列步骤：
①称取钾氮肥试样并溶于水，加入足量______溶液，产生白色沉淀。②_______、______、干燥(填实验操作名称)。③冷却、称重。
（6）若试样为mg，沉淀的物质的量为n mol，则试样中K₂SO₄的物质的量为：______（用含有m、n的代数式表示）。

铝广泛应用于化学工业和日常生活中。工业上由铝土矿(Al₂O₃·3H₂O的含量约为85%,其余主要为SiO₂、Fe₂O₃等)冶炼金属铝的流程如下。

已知拜耳法生产Al₂O₃·3H₂O的基本原理为:
Al₂O₃·3H₂O+2NaOH(aq)2NaAlO₂(aq)+4H₂O,[Al₂O₃·3H₂O也可表示为2Al(OH)₃]
(1)操作Ⅰ的名称为　　　　,赤泥中除含有铝硅酸盐外,还含有的主要物质有          。
(2)为了提高铝土矿的溶出速率可采取的有效措施为                 (任写三点)。
(3)用化学平衡理论解释稀释溶液Ⅰ有利于Al₂O₃·3H₂O 结晶的原因　              。
(4)为了析出Al₂O₃·3H₂O,也可向溶液Ⅰ中通入过量CO₂气体,写出生成Al₂O₃·3H₂O的离子方程式:                                                          　。
(5)为了回收赤泥附着液带走的有用成分,工业上将用热水洗涤后的洗液用作溶液Ⅰ的稀释剂,请指出流程图中另一处类似的做法　                                   。

金属材料在人类生产生活中有着重要的应用，但人们使用更多的不是纯金属，而是合金。
（1）快中子反应堆的热交换剂用的是钠钾合金，其常温下是         态（填气、液、固）。把钠的物质的量分数为20%的0.2mol的此合金安全地加入到重水（D₂O）中，产生的气体物质所含的中子数为            。
（2）镁铝合金是经常见到的轻质合金。剪一块合金在空气中燃烧，除生成MgO和Al₂O₃外，最有可能生成的第三种物质的电子式是           。当一块5.1g的镁铝合金薄片溶于3.6 mol·L^-1的200ml 的硫酸溶液中，至少需加入1 mol·L^-1的氢氧化钠溶液的体积             mL至沉淀质量不再改变，如整个过程中有0.5mol 的电子发生转移，则合金中Mg的物质的量分数为     。
（3）①有一种铜的合金即黄铜（可看作是Cu和Zn），可分别用酸溶法或碱溶法来分离该两种金属，其中把该合金投入到稀盐酸中，发现产生气泡的速度比用锌与盐酸反应制氢气的速度快，其原因是                                       。
②为分析某铜合金的成分，用酸将其完全溶解后，用NaOH溶液调pH，当pH＝3.4时开始出现沉淀，分别在pH为7.0、8.0时过滤沉淀。结合下图信息推断该合金中除铜外一定含有       。

我国化学家侯德榜改革国外的纯碱生产工艺,生产流程可简要表示如图

(1)上述生产纯碱的方法称　　　　,副产品的一种用途为　　　　。
(2)沉淀池中发生的化学反应方程式是                             　。
(3)写出上述流程中X物质的分子式　                。
(4)使原料氯化钠的利用率从70%提高到90%以上,主要是设计了　　　　(填上述流程中的编号)的循环。从沉淀池中取出沉淀的操作是　　　　           。
(5)为检验产品碳酸钠中是否含有氯化钠,可取少量试样溶于水后,再滴加　　　　。
(6)向母液中通氨气,加入细小食盐颗粒,冷却析出副产品,通氨气的作用有　　　　。
a.增大NH₄⁺的浓度,使NH₄Cl更多地析出
b.使NaHCO₃更多地析出
c.使NaHCO₃转化为Na₂CO₃,提高析出的NH₄Cl纯度

如图是传统的工业生产金属铝的基本流程图。

请回答：
（1）金属铝常用来制造容器，但铝制餐具不宜用来蒸煮或长时间存放酸性、碱性等食物，写出铝与氢氧化钠溶液反应的离子方程式：_____________________________________。
石油炼制和煤的干馏产品________(填物质名称)作电解铝的阴极和阳极材料。
（2）在冶炼过程中，阳极材料需要定期进行更换，原因是该极材料不断被消耗，产生这种现象的原因是____________________________________(用化学方程式表示)。
（3）工业上通过电解熔融的MgCl₂制取金属镁，电解反应方程式为________________。镁和铝都是活泼金属，为什么在电解冶炼过程中，一个用氯化物，一个用氧化物，请说明理由。________________________________________________。

工业上用铝土矿(成分为氧化铝、氧化铁)制取铝的流程如下：

请回答下列问题。
（1）操作Ⅰ、操作Ⅱ、操作Ⅲ都用到的玻璃仪器有________________________________。
（2）写出由溶液B生成Al(OH)₃的离子方程式：_________________________________________________________。
（3）工艺流程中涉及氧化还原反应的化学方程式为______________________________________________________________________。
（4）生产过程中，除NaOH、H₂O可以循环使用外，还可以循环使用的物质有________(填化学式)。用此法制取铝的副产品是________(填化学式)。

在FeCl₃溶液蚀刻铜箔制造电路板的工艺中，废液处理和资源回收的过程简述如下：
Ⅰ：向废液中投入过量铁屑，充分反应后分离出固体和滤液；
Ⅱ：向滤液中加入一定量石灰水，调节溶液pH，同时鼓入足量的空气。
已知：K_sp[Fe(OH)₃]＝4.0×10^－38
回答下列问题：
（1）FeCl₃蚀刻铜箔反应的离子方程式为________________________________________；
（2）过程Ⅰ加入铁屑的主要作用是__________________，分离得到固体的主要成分是________，从固体中分离出铜需采用的方法是___________________________________；
（3）过程Ⅱ中发生反应的化学方程式为________________________________；
（4）过程Ⅱ中调节溶液的pH为5，金属离子浓度为__________________________。(列式计算)

Fe元素是地壳中最丰富的元素之一，在金属中含量仅次于铝，铁及其化合物在生活生产中有广泛应用。请回答下列问题。
（1）磁铁矿是工业上冶炼铁的原料之一，其原理是Fe₃O₄＋4CO3Fe＋4CO₂，若有1 mol Fe₃O₄参加反应，转移电子的物质的量是________ mol。
（2）与明矾相似，硫酸铁也可用作净水剂，在使用时发现硫酸铁并不能使酸性废水中的悬浮物沉降除去，其原因是___________________________________________________。
（3）某课外活动小组将下图所示装置按一定顺序连接，在实验室里制取一定量的FeCl₃(所通气体过量并充分反应)。

请回答下列问题：
①各装置的正确连接顺序为(填写装置代号)
A→________→________→________→D。
②装置C的作用是_______________________________________________________。
③反应开始后，B中硬质玻璃管内的现象为________；可以检验生成物中含有Fe^3＋的试剂是________(填写试剂名称)。

A、B、C三种物质中均含有同一种元素，它们之间有如下图所示的转化关系(部分反应物已略去)。

（1）若A是一种两性氧化物，B的水溶液呈酸性，请写出反应①和反应④(由A一步转化为B或C)的离子方程式：反应①______________________________________；
反应④_______________________________________________________。
（2）若反应①为置换反应，反应④为化合反应，C物质大量存在于海水中，是人体生理活动不可缺少的物质。工业上可以用C来制取A或B，请写出这两个反应的化学方程式：C→A________________________________________________________________________；
C→B_______________________________________________________________；
（3）若反应①②③均为化合反应，反应④为置换反应。当A为一种金属单质时，请写出反应②和③可能的离子方程式：②_____________________________________________；
③_____________________________________________________________________。

二甲醚(CH₃OCH₃)是无色气体，可作为一种新型能源。由合成气(组成为H₂、CO和少量的CO₂)直接制备二甲醚，其中的主要过程包括以下四个反应：
甲醇合成反应：
(ⅰ)CO(g)＋2H₂(g)=CH₃OH(g)    ΔH₁＝－90.1 kJ·mol^－1
(ⅱ)CO₂(g)＋3H₂(g)=CH₃OH(g)＋H₂O(g)    ΔH₂＝－49.0 kJ·mol^－1
水煤气变换反应：
(ⅲ)CO(g)＋H₂O(g)=CO₂(g)＋H₂(g)   ΔH₃＝－41.1 kJ·mol^－1
二甲醚合成反应：
(ⅳ)2CH₃OH(g)=CH₃OCH₃(g)＋H₂O(g)    ΔH₄＝－24.5 kJ·mol^－1
回答下列问题：
(1)Al₂O₃是合成气直接制备二甲醚反应催化剂的主要成分之一。工业上从铝土矿制备较高纯度Al₂O₃的主要工艺流程是____________________________________________(以化学方程式表示)。
(2)分析二甲醚合成反应(ⅳ)对于CO转化率的影响
________________________________________________________________________。
(3)有研究者在催化剂(含Cu­Zn­Al­O和Al₂O₃)、压强为5.0 MPa的条件下，由H₂和CO直接制备二甲醚，结果如图所示。其中CO转化率随温度升高而降低的原因是_________________________________________________。

(4)二甲醚直接燃料电池具有启动快、效率高等优点，其能量密度高于甲醇直接燃料电池(5.93 kW·h·kg^－1)。若电解质为酸性，二甲醚直接燃料电池的负极反应为__________
_____________________，一个二甲醚分子经过电化学氧化，可以产生________________个电子的电量；该电池的理论输出电压为1.20 V，能量密度E＝_______________(列式计算。能量密度＝电池输出电能/燃料质量，1 kW·h＝3.6×10⁶ J)。