将过量的铁粉投入一定量的热浓硫酸中(含2 mol H2SO4)，按照中学教材上H2SO4与铁反应的有关知识填空：
(1)若反应结束后，有1.5 mol铁被溶解，产生的气体是_______，质量为_______g。
(2)反应停止后，有W g铁粉溶解，产生的SO2在标准状况下所占有的体积是_______L。
二氧化氯（ClO2）是目前国际上公认的第四代高效、无毒的广谱消毒剂，是一种黄绿色的气体，易溶于水。实验室可用NH4Cl、盐酸、NaClO2（亚氯酸钠）为原料来制备ClO2，其流程如下：
（1）写出电解时发生反应的化学方程式： 。
（2）除去ClO2中的NH3可选用的试剂是 。（填字母）
| A．饱和食盐水 | B．碱石灰 | C．浓硫酸 | D．水 |
（3）测定ClO2（如图）的过程如下：在锥形瓶中加入足量的碘化钾，用100mL水溶解后，再加3mL硫酸溶液；在玻璃液封管中加入水；将生成的ClO2气体通过导管在锥形瓶中被吸收；将玻璃封管中的水封液倒入锥形瓶中，加入几滴淀粉溶液，用cmol/L硫代硫酸钠标准溶液滴定(I2+2S2O32－=2I－+S4O62－)，共用去VmL硫代硫酸钠溶液。
①装置中玻璃液封管的作用是 ； 。
②请写出上述二氧化氯气体与碘化钾溶液反应的离子方程式 。
③滴定终点的现象是： 。
④测得通入ClO2的质量m(ClO2)= 。（用含c、V的代数式表示）（已知：ClO2的相对分子质量为67.5）
（4）设计实验来确定溶液X的成分，请补充完成实验步骤和现象。
| 实验步骤 |
实验现象 |
实验结论 |
| ① |
|
溶液X中含有Na+ |
| ② |
|
溶液X中含有Cl－ |
高铁酸钾广泛应用于净水、电池工业等领域。工业上以钛白粉生产的副产品FeSO4制备高铁酸钾的生产流程如下：
查资料得知K2FeO4的一些性质：
①在碱性环境中稳定，在中性和酸性条件下不稳定
②溶解度很大，难溶于无水乙醇等有机溶剂
③具有强氧化性，能氧化有机烃、苯胺和80%以下乙醇溶液
回答下列问题：
（1）写出“氧化I”中，生成Fe3+的离子反应方程式 。
（2）氧化II中，试剂A为 (填“H2O2”或“HNO3”或“NaClO”)；过滤操作中，得到的滤渣B中除NaCl还有
（3）操作I中包括冷却结晶、过滤、洗涤干燥几个步骤。洗涤干燥的目的是脱碱脱水，进行该操作时最好用 洗涤。
（4）净水时高铁酸钾能逐渐与水反应生成絮状的Fe(OH)3，请补充并配平该反应方程式： K2FeO4 + H2O = Fe(OH)3↓ + KOH +
（5）将一定量的K2FeO4投入一定浓度的FeCl3溶液中，测得剩余K2FeO4浓度如下图所示，推测产生曲线I和曲线II差异的原因是 。
苯酚具有弱酸性，在空气中易被氧化。工业上以苯、硫酸、氢氧化钠、亚硫酸钠为原料合成苯酚的方法可简单表示为：
（1）根据上述反应判断下列三种物质的酸性由强到弱的顺序为 （填序号）。
A．
B．
C．H2SO3
（2）步骤④与使用CO2相比，使用SO2的优点是 （答一个方面）。
（3）经反应④得到的产物除
外、可能还含有OH－、SO32-、HSO3-等微粒。请设计实验方案，证明溶液中存在、SO32-、HSO3-，写出实验步骤、预期现象和结论。
限选仪器及试剂：试管、滴管、玻璃棒、过滤装置和滤纸；2mol·L－1盐酸、1mol·L－1 BaCl2溶液、品红溶液、0.01 mol·L－1酸性KMnO4溶液、1 mol·L－1 FeCl3溶液、饱和溴水等。
| 实验步骤 |
预期现象和结论 |
| 步骤1：取少量待测液于试管中，加入足量的1 mol·L－1BaCl2溶液，静置、过滤，得滤液和沉淀。将滤液分置于试管A、B中，沉淀置于试管C中。 |
 |
| 步骤2：往试管A中加入 。 |
，说明溶液中含有HSO3-。 |
| 步骤3：往试管B中加入 。 |
。 |
| 步骤4：往试管C中加入2 mol·L－1盐酸酸化，再滴入1～2滴品红溶液。 |
，说明溶液中含有SO32-。 |
（4）纯度测定：称取1.00g产品溶解于足量温水中，向其中加入足量饱和溴水（产品中除苯酚外，不含其它与饱和溴水反应生成沉淀的物质），苯酚全部生成三溴苯酚沉淀，经过滤、洗涤、干燥后，称得沉淀质量为3.31g，则产品中苯酚的质量分数为 。（苯酚的分子式为C6H6O，三溴苯酚的分子式为C6H3Br3O，它们的相对分子质量分别为94、331）
硫代硫酸钠(Na2S2O3)俗称大苏打，照相业中用作定影剂。Na2S2O3易溶于水，在酸性溶液中与酸反应有单质硫和SO2生成。
（1）Na2S2O3溶液与稀硫酸混合反应可用于探究外界条件对反应速率的影响，完成有关的实验设计表(已知各溶液体积均为5 mL)：
| 实验编号 |
T/K |
c(Na2S2O3)/ mol·L－1 |
c(H2SO4)/ mol·L－1 |
实验目的 |
| ① |
298 |
0.1 |
0.1 |
实验①和②探究温度对该反应速率的影响；实验①、③和④探究反应物浓度对该反应速率的影响 |
| ② |
308 |
|
|
|
| ③ |
|
0.2 |
|
|
| ④ |
|
0.1 |
|
（2）Na2S2O3还具有很强的还原性，Na2S2O3溶液与足量氯水反应的化学方程式为：
________ (提示：S元素被氧化为SO)。
（3）现有一瓶Na2S2O3固体，可能含有Na2SO4固体，请设计实验验证，写出实验步骤、预期现象和结论。限选试剂： 1 mol·L－1 H2SO4、1 mol·L－1 HNO3、1 mol·L－1 HCl、1 mol·L－1 NaOH、0.1 mol·L－1 BaCl2、0.01 mol·L－1 KMnO4、蒸馏水。
| 实验步骤 |
预期现象和结论 |
| 步骤1：取少量固体于试管中，加蒸馏水溶解 |
|
| 步骤2： |
|
| 步骤3： |
|
菱镁矿是碱性耐火材料的主要原料，其主要的化学成分是：MgCO3，同时含有杂质：SiO2、Al2O3、Fe2O3、CaO等；目前以菱镁矿为主要原料制备MgSO4的方法如下：
已知：①常温下，Fe3+、Al3+、Mg2+开始形成氢氧化物沉淀和沉淀完全时的pH值如下：
| |
Fe3+ |
Al3+ |
Mg2+ |
| 开始沉淀 |
2．1 |
3．7 |
9．0 |
| 沉淀完全 |
3．2 |
5．2 |
12．4 |
②MgSO4·7H2O在70～80℃时失去3个结晶水，300℃时失去全部的结晶水；
（1）用平衡原理解释：菱镁矿粉粹后加热生成的氧化镁可以溶解在硫酸铵溶液中的原因 。
（2）在该工业流程中，可以循环使用的物质是 。
（3）步骤③中氨气和硫酸恰好完全反应，取此时所得的溶液10.00mL配成250mL溶液，配制溶液过程中除烧杯、玻璃棒、胶头滴管、酸式滴定管外，还需要的玻璃仪器有： ；经检测所配制的溶液pH=1，c(SO42ˉ)=1.05mol/L，试求算所配制溶液中NH4+ 水解的平衡常数K（写计算过程，计算结果保留三位有效数字）。
（4）在加热条件下杂质中的三氧化二铁溶于硫酸铵的离子反应方程式是：
。
（5）蒸发结晶过程中需要使用60～70℃水浴加热方式，其原因是 。
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