某实验小组同学依据资料深入探究Fe3+在水溶液中的行为。
资料：
i．Fe3+ 在水溶液中以水合铁离子的形式存在，如[Fe(H2O)6]3+；
[Fe(H2O)6]3+发生如下水解反应：
[Fe(H2O)6]3+(几乎无色) + nH2O 
[Fe(H2O)6-n(OH)n]3-n(黄色) + nH3O+(n = 0～6) ；
ii.[FeCl4(H2O)2]-为黄色。
进行实验：
【实验I】
【实验II】
分别用试管①、③中的试剂作为待测液，用色度计测定其透光率。透光率越小，溶液颜色越深；透光率越大，溶液颜色越浅。
图1 图2
Fe(NO3)3溶液透光率随温度变化曲线 FeCl3溶液透光率随温度变化曲线
（1）实验I中，试管②溶液变为无色的原因是 。
（2）实验I中，试管③溶液呈棕黄色与[FeCl4(H2O)2]-有关，支持此结论的实验现象是 。
（3）由实验II图1、2可知：加热时，溶液颜色 （填“变浅”、“变深”或“不变”）。
（4）由实验II，可以得出如下结论：
[结论一] FeCl3溶液中存在可逆反应：[FeCl4(H2O)2]- + 4H2O 
[Fe(H2O)6]3+ + 4Cl-,得出此结论的理由是 。
[结论二] 结论一中反应的ΔH （填“>0”或“<0”）。
（5）实验小组同学重新设计了一个实验证明（4）中结论一。实验方案：取试管①中溶液， （请描述必要的实验操作和现象）。
氮元素在海洋中的循环，是整个海洋生态系统的基础和关键。海洋中无机氮的循环过程可用下图表示。
（1）海洋中的氮循环起始于氮的固定，其中属于固氮作用的一步是 （填图中数字序号）。
（2）下列关于海洋氮循环的说法正确的是 （填字母序号）。
a.海洋中存在游离态的氮
b.海洋中的氮循环起始于氮的氧化
c.海洋中的反硝化作用一定有氧气的参与
d.向海洋排放含NO3-的废水会影响海洋中NH4+的含量
（3）有氧时， 在硝化细菌作用下，NH4+可实现过程④的转化，将过程④的离子方程式补充完整：
________NH4+ + 5O2 == 2NO2- + ________H+ +__________+__________
（4）有人研究了温度对海洋硝化细菌去除氨氮效果的影响，下表为对10 L人工海水样本的监测数据：
温度/℃ | 样本氨氮含量/mg | 处理24 h | 处理48 h |
氨氮含量/mg | 氨氮含量/mg | ||
20 | 1008 | 838 | 788 |
25 | 1008 | 757 | 468 |
30 | 1008 | 798 | 600 |
40 | 1008 | 977 | 910 |
硝化细菌去除氨氮的最佳反应温度是 ，在最佳反应温度时，48 h内去除氨氮反应的平均速率是 mg·L-1·h-1。
（5）为了避免含氮废水对海洋氮循环系统的影响，需经处理后排放。右图是间接氧化工业废水中氨氮（NH4+）的示意图。
① 结合电极反应式简述间接氧化法去除氨氮的原理： 。
② 若生成H2和N2的物质的量之比为3:1，则处理后废水的pH将 （填“增大”、“不变”或“减小”），请简述理由： 。
草酸（H2C2O4）是一种二元弱酸，广泛分布于动植物体中。
（1）人体内草酸累积过多是导致结石（主要成分是草酸钙）形成的原因之一。有研究发现，EDTA（一种能结合金属离子的试剂）在一定条件下可以有效溶解结石，用化学平衡原理解释其原因： 。
（2）已知：0.1 mol·L－1KHC2O4溶液呈酸性。下列说法正确的是 （填字母序号）。
a. 0.1 mol·L－1KHC2O4溶液中：c(K+) + c(H+) = c(HC2O4-) + 2c(C2O42-) + c(OH-)
b. 0.1 mol·L－1 KHC2O4溶液中：c(K+) > c(HC2O4-) > c(C2O42-) > c(H2C2O4)
c. 浓度均为0.1 mol·L－1 KHC2O4和K2C2O4的混合溶液中：2c(K+) = c(HC2O4-) + c(C2O42-)
d. 0.1 mol/L KHC2O4溶液中滴加等浓度NaOH溶液至中性：c(K+) > c(Na+)
（3）利用草酸制备草酸亚铁晶体(FeC2O4·xH2O)的流程及组分测定方法如下：
已知：i. pH>4时，Fe2+易被氧气氧化
ii. 几种物质的溶解度(g /100g H2O)如下
| FeSO4·7H2O | (NH4)2SO4 | FeSO4·(NH4)2SO4·6H2O |
20℃ | 48 | 75 | 37 |
60℃ | 101 | 88 | 38 |
① 用稀硫酸调溶液pH至1～2的目的是： ， 。
② 趁热过滤的原因是： 。
③ 氧化还原滴定法常用于测定草酸亚铁晶体的摩尔质量(M)。称取a g草酸亚铁晶体溶于稀硫酸中，用b mol·L－1的高锰酸钾标准液滴定，到达滴定终点时，消耗高锰酸钾VmL，则M = 。(已知：部分反应产物为Mn2+、Fe3+、CO2)
研究大气中含硫化合物(主要是SO2和H2S)的转化具有重要意义。
（1）高湿条件下，写出大气中SO2转化为HSO3-的方程式： 。
（2）土壤中的微生物可将大气中H2S经两步反应氧化成SO42-，两步反应的能量变化示意图如下：
1mol H2S(g)全部氧化成SO42-(aq)的热化学方程式为 。
（3）二氧化硫—空气质子交换膜燃料电池可以利用大气所含SO2快速启动，其装置示意图如下：
①质子的流动方向为 （“从A到B”或“从B到A”）。
②负极的电极反应式为 。
（4）燃煤烟气的脱硫减排是减少大气中含硫化合物污染的关键。SO2烟气脱除的一种工业流程如下：
①用纯碱溶液吸收SO2将其转化为HSO3-，反应的离子方程式是 。
②若石灰乳过量，将其产物再排回吸收池，其中可用于吸收SO2的物质的化学式是 。
解热、镇痛药物布洛芬的两种合成路线如下：
已知：
(R为烃基)
(R为烃基)
(R、R’、R’’为烃基或氢原子)
（1）A为醇，其核磁共振氢谱有四个吸收峰。A的结构简式是 。
（2）A与试剂a反应生成B的反应类型是 。
（3）由B生成C的化学方程式是 。
（4）D与E的相对分子质量相差18，由D生成E的化学反应方程式是 。
（5）G的结构简式是 ，H的含氧官能团的名称是 。
（6）布洛芬有多种同分异构体，写出满足下列条件的任意两种同分异构体的结构简式 。
a. 羧基与苯环直接相连 b. 苯环上有三个取代基，且苯环上的一氯代物有两种
2015年斯坦福大学研究人员研制出一种可在一分钟内完成充放电的超常性能铝离子电池，内部用AlCl4–和有机阳离子构成电解质溶液，其放电工作原理如下图所示。下列说法不正确的是
A．放电时，铝为负极、石墨为正极
B．放电时，有机阳离子向铝电极方向移动
C．放电时的负极反应为：Al –3e- + 7AlCl4– = 4Al2Cl7–
D．充电时的阳极反应为：Cn + AlCl4––e- = CnAlCl4
