（1）元素M是短周期元素，其常量存在于海水中，单质被誉为“国防金属”。
①M的原子结构示意图为______。
②以M、Al为电极，KOH溶液为电解质溶液，则负极的电极反应式为______。
（2）淬火是将金属工件加热到某温度，随即浸入淬冷介质中快速冷却的金属热处理工艺。
①使用水进行淬火，若生成磁性氧化铁，该反应的化学方程式为____________
②验证铁用水淬火后的固体产物是否存在+3价的铁，可选用的试剂为_______ (填序号)

铝是一种应用广泛的金属，工业上用Al₂O₃和冰晶石（Na₃AlF₆）混合熔融电解制得。
①铝土矿的主要成分是Al₂O₃和SiO₂等。从铝土矿中提炼Al₂O₃的流程如下：

②以萤石（CaF₂）和纯碱为原料制备冰晶石的流程如下：

回答下列问题：
（1）写出反应1的化学方程式                           ；
（2）滤液Ⅰ中加入CaO生成的沉淀是        ，反应2的离子方程式为                   ；
（3）E可作为建筑材料，化合物C是      ，写出由D制备冰晶石的化学方程式                 ；
（4）电解制铝的化学方程式是                  ，以石墨为电极，阳极产生的混合气体的成分是                    。

利用废的生铁丝（表面有铁锈）、硫酸铜废液(含硫酸亚铁)和被有机物污染的废铜粉制备硫酸铜晶体。生产过程如下图：

试回答下列问题：
(1)铁丝在投入硫酸铜废液前需用稀H₂SO₄进行处理，其目的是__________________，可能发生反应的离子方程式有Fe＋2H^＋=Fe^2＋＋H₂↑、_____________________、__________________。
(2)废铜粉与还原所得铜粉混合灼烧，检验发现灼烧后得到的是CuO和少量Cu的混合物。原因是：
①灼烧不充分Cu未被完全氧化。
②CuO未被还原。还原剂是_______________。
(3)为了使灼烧后的混合物充分酸溶，在加入稀H₂SO₄的同时，也加入适量的H₂O₂溶液，并控温在50～60℃，持续反应1h。请回答下列问题：
①反应时温度必须控制在50～60℃，温度不宜过高，这样操作的目的_____；
②写出反应的化学方程式：_____________、________________________________。
(4)由硫酸铜溶液得到硫酸铜晶体的实验操作为________________________。
(5)直接向灼烧后的混合物中加入浓硫酸并加热进行酸溶，也可达到充分酸溶的目的，但实际操作中较少使用，原因可能是_________________。

金属铝质轻且有良好的防腐蚀性，在国防工业中有非常重要的作用，利用铝热反应完成钢轨的焊接非常方便迅速。完成下列填空：
（1）在特制漏斗中将铝热剂混合均匀后，引发铝热反应的操作是：                    ；
（2）硅与铝同周期。地壳里硅、铝的含量硅   铝（填＞,＜或=）。SiO₂是硅酸盐玻璃（Na₂CaSi₆O₁₄）主要成分，Na₂CaSi₆O₁₄也可写成Na₂O·CaO·6SiO₂。钠长石（NaAlSi₃O₈）的氧化物形式                          ，长石是铝硅酸盐，不同类长石其氧原子的物质的量分数相同。由此可推知钙长石的化学式为                      ；
（3）某铝合金由Al、Si、Cu、Mg组成。①称取100g该铝合金样品，分成等质量的A、B两份。向A份加入足量NaOH溶液，B份加入足量的稀盐酸。②待两份反应物都充分反应之后，称得滤渣质量相差1.60g，收集得到的两份气体的体积相差2240mL(标准状况下)。则样品中Si和Mg的物质的量分别是     和            。

用含有A1₂O₃、SiO₂和少量FeO·xFe₂O₃的铝灰制备A1₂(SO₄)₃·18H₂O，工艺流程如下(部分操作和条件略)：

（1）滤渣a可用于制造                                                                      。
（2）请将MnO₄^－氧化Fe²⁺的离子方程式补充完整：

若反应中转移了2mol电子，则消耗氧化剂的物质的量为                      mol。
（3）已知生成氢氧化物沉淀的pH如下：

铝土矿(主要成分为Al₂O₃，还有少量杂质)是提取氧化铝的原料。提取氧化铝的工艺流程如下：

（1）请用离子方程式表示以上工艺流程中第①步反应：_______                             _______。
（2）写出以上工艺流程中第③步反应的化学方程式：______                             ___________。
（3）金属铝与氧化铁混合在高温下，会发生剧烈的反应。该反应的化学方程式_____________。请举一例该反应的用途________________。
（4）电解熔融氧化铝制取金属铝，若有0.9mol电子发生转移．理论上能得到金属铝的质量是________________。

有关物质间转化关系如下图，试回答：

（1）转化①的反应条件为              .
（2）转化②的化学方程式为        .转化③的离子方程式为         .
（3）若转化⑤用于实验室制Al(OH)₃，则试剂A宜选择         （填名称）.
（4）向50 mL 3 mol·L^-1 AlCl₃溶液中滴加1 mol·L^-1 NaOH溶液，结果Al³⁺离子有1/3转化为Al(OH) ₃沉淀，则加入的NaOH溶液的体积可能为       mL。

铝元素在自然界中主要存在于铝土矿（主要成分为Al₂O₃，还含有Fe₂O₃、FeO、SiO₂）中。工业上用铝土矿制备铝的某种化合物的工艺流程如下。

（1）在滤液A中加入漂白液，目的是氧化除铁，所得滤液B显酸性。
①检验滤液B中是否还含有铁元素的方法为：                         （注明试剂、现象）。
②将滤液B中的铝元素以沉淀形式析出，可选用的最好试剂为                   （填代号）。
a．氢氧化钠溶液         b．硫酸溶液        c．氨水         d．二氧化碳
③由滤液B制备氯化铝晶体涉及的操作为：边滴加浓盐酸边蒸发浓缩、冷却结晶、          （填操作名称）、洗涤。
④该过程中涉及某氧化还原反应如下，请完成：
□Fe²⁺+ □ClO^－+ □             ＝ □Fe(OH)₃↓+ □C1^－+ □               。
（2）SiO₂和NaOH焙烧制备硅酸钠，可采用的装置为                       （填代号）。

在一定条件下可实现下列物质间的转化，如下图所示：

（1）固体A是一种重要的工业原料，其化学式为____________________。W的电子式为_____   ____
（2）写出W与气体丙反应的化学方程式___________________________
（3）利用上图中有关物质实现C→B的转变，写出该转变的离子方程式：__________               _____
（4）上述变化中的B和丙按物质的量3:2反应的离子方程式为：_______。
（5）若甲和乙恰好完全反应，则W与A的物质的量之比为_______。

某工厂的废金属屑中主要成分为Cu、Fe和Al，此外还含有少量Al₂O₃和Fe₂O₃，该厂用上述废金属屑制取新型高效水处理剂Na₂FeO₄（高铁酸钠）等产品，过程如下：
I.向废金属屑中加入过量的NaOH溶液，充分反应后过滤；
II.向I所得固体中加入过量稀H₂SO₄，充分反应后过滤；
III.向II所得固体中继续加入热的稀H₂SO₄，同时不断鼓入空气，固体溶解得CuSO₄溶液；
IV.（1）步骤I中发生反应的化学方程式为         、         。
（2）步骤II所得的滤液中加入KSCN溶液无明显现象，表明滤液中不存在Fe³⁺，用离子方程式解释其
可能的原因         。
（3）步骤III获得CuSO₄溶液的离子方程式为         。
（4）步骤II所得滤液经进一步处理可制得Na₂FeO₄，流程如下：

①测得滤液中c(Fe²⁺) 为a mol·L^-1，若要处理1 m³滤液，理论上需要消耗25 % 的H₂O₂溶液_________kg
（用含a的代数式表示）。
②写出由Fe(OH)₃制取Na₂FeO₄的化学方程式___________。