（共18分）某化学兴趣小组在加热下利用二氧化锰与浓盐酸反应来制取并收集氯气。
（1）制取氯气时在烧瓶中加入一定量的二氧化锰，通过 （填仪器名称）向烧瓶中加入适量的浓盐酸，写出该反应的化学方程式 。
（2）这种装置制取得到的氯气中可能含有少量 气体和 气体，若要得到纯净干燥的氯气，应使气体依次通过装有 和 的洗气瓶。
（3）上述反应中，氧化剂是
（4）反应结束后还可能有少量的氯气，为了防止污染空气，必须把尾气通入 中，写出反应的离子方程式
（5）该小组若用200mL 10mol·L-1的浓盐酸与足量的二氧化锰固体加热反应（不考虑氯化挥发），则产生氯气的物质的量为 0．5mol（填“大于”、“等于”或“小于”），原因是 。
（6）87g二氧化锰与足量的浓盐酸反应，问生成的氯气在标况的体积为多少？参加反应的盐酸中被氧化的那部分的物质的量是多少？（相对原子质量：Mn—55 O—16 要求写出计算格式）
高纯度镍是许多有机反应的催化剂。某化学课题组拟以电镀废液（含有NiSO4、CuSO4和FeSO4）为原料，设计提取高纯镍的简单工艺如下（阴离子省略）：
| 难溶电解质 |
NiS |
CuS |
Cu(OH)2 |
Ni(OH)2 |
Fe(OH)3 |
| Ksp或沉淀完全的pH |
1.1×10－21 |
1.3×10－36 |
pH=9 |
pH=9.5 |
pH=3.7 |
注：Ni(OH)2开始沉淀时的pH=7。
（1）加入新制氯水所发生反应的离子方程式为 。
（2）加入NiCO3的目的是 。
（3）在实验室中灼烧所使用的仪器有 。
（4）由氧化镍制备高纯度镍，有两种方案：
方案1：氧化镍溶于稀硫酸，加入足量锌粉，过滤、洗涤、干燥。
方案2：锌与稀硫酸反应产生氢气，氢气还原氧化镍。
制备等质量的镍粉，从消耗原料量、产品纯度、实验安全等角度评价两种方案的优点。
方案1： 。
方案2： 。
（5）方案2所用的氢气可以选用下列装置中的 来制取（填写字母，下同），收集氢气可选用装置 。
（6）若将D装置和E装置相连制取并收集干燥纯净的X气体，则X气体可以是下列气体中的 。装置D中导管a的作用是 。
a．CO2 b．Cl2 c．NO d．SO2
实验室用下列装置探究SO2的性质并测定SO2转化为SO3的转化率。
已知：SO3熔点为16．8℃，沸点为44．8℃，且遇水剧列反应。
（1）仪器a的名称是________。
（2）装置A的作用除将气体充分混合、干燥气体外，还能________。
（3）I和II连接可验证SO2的性质。
①装置B中现象是__________；装置C中的现象体现了SO2的_______性。
②经验证D瓶中的溶液能使品红试液褪色。请用最简单的方法检验D瓶中含有SO2还是含有氯水：_________。
（4）I和III连接可测定SO2的转化率。
①当停止通入SO2，熄灭酒精灯后需继续通一段时间的O2，目的是________。
②有同学认为，装置G中盛放的溶液可用下列试剂________代替更环保（填序号）。
a．足量BaC12溶液
b．足量Ba（OH）2溶液
c．足量FeC13和BaC12的混合液
d．足量NaHSO2溶液
③实验结束后，若装置F增加的质量为mg，装置G中产生白色沉淀的质量为ng，则此条件下，SO2的转化率为______（用含字母的代数式表示，不用化简）。
襄阳五中某化学兴趣学习小组设计实验探究金属M与浓硫酸反应的气体产物。
[提出假设] 假设1：气体产物只有SO2； 假设2：_______________。
[实验设计]为了探究金属M与浓硫酸反应产物，设计如图实验装置：一定量的浓硫酸与金属M反应。
（1）检查上述装置气密性的一种方法是：关闭分液漏斗的活塞，在H装置后面连上一根导管，然后 ，则证明装置的气密性良好。
（2）若B瓶里品红溶液褪色，E、F和G中都无明显现象。反应后硫酸盐中金属显＋2价。写A中发生反应的化学方程式： ；
（3）若假设2正确，则可观察到：F管中 ；G干燥管里 。
[实验反思] 为了进一步探究金属M成分和气体组分，进行如下实验：
称取11．2g金属M放入装置A中，加入一定量的浓硫酸，反应结束后，B瓶里品红溶液褪色，金属没有剩余，拆下G并称重，G增重0．9g。
（4）为了观察溶液颜色，实验完毕后，需要稀释烧瓶里溶液。稀释烧瓶里溶液的操作方法 。
（5）将稀释后的溶液分装甲、乙试管，向甲试管里滴加KSCN溶液，溶液变红色；向乙试管里滴加酸性高锰酸钾溶液，振荡，溶液紫色褪去。如果烧瓶溶液中金属离子浓度相等，则气体成分及物质的量为 。试写出烧瓶里发生反应的总化学方程式 。
卤块的主要成分是MgCl2，此外还含Fe3+、Fe2+和Mn2+等离子。以卤块为原料可制得轻质氧化镁，工艺流程如下图：
已知：Fe2+氢氧化物呈絮状，不易从溶液中除去，所以常将它氧化为Fe3+，生成Fe（OH）3沉淀除去。若要求产品尽量不含杂质，请根据表1表2提供的资料，填写空白：
表1 生成氢氧化物沉淀的pH
| 试剂 |
价格（元/吨） |
| 漂液（含NaClO，25．2%） |
450 |
| 双氧水（含H2O2 ,30%） |
2400 |
| 烧碱（含98% NaOH） |
2100 |
| 纯碱（含99．5% Na2CO3） |
600 |
| 物质 |
开始沉淀 |
沉淀完全 |
| Fe（OH）3 |
2．7 |
3．7 |
| Fe（OH）2 |
7．6 |
9．6 |
| Mn（OH）2 |
8．3 |
9．8 |
| Mg（OH）2 |
9．6 |
11．1 |
表2 化学试剂价格表
| 试剂 |
价格（元/吨） |
| 漂液（含NaClO，25.2%） |
450 |
| 双氧水（含H2O2，30%） |
2400 |
| 烧碱（含98%NaOH） |
2100 |
| 纯碱（含99.5%Na2CO3） |
600 |
（1）在步骤②中加入的试剂X，最佳的选择是 ，原因是 。写出加入X发生反应的离子方程式 。选择 （试剂）来检验Fe2+是否完全氧化为Fe3+
（2）在步骤③中控制pH=9．8，其目的是 。
（3）试剂Z应该是 。
（4）在步骤⑤中发生反应的化学方程式是 。
（5）若在实验室中完成步骤⑥，则沉淀物必需在仪器A中灼烧。A应放置于仪器B上灼烧，灼烧完毕后应用仪器C取下仪器A置于仪器D上冷却。则B、C、D分别是 、 、 。
为回收利用废钒催化剂（含有V2O5、VOSO4及不溶性残渣），科研人员最新研制了一种离子交换法回收钒的新工艺，主要流程如下：
部分含钒物质在水中的溶解性如下：
| 物质 |
VOSO4 |
V2O5 |
NH4VO3 |
(VO2)2SO4 |
| 溶解性 |
可溶 |
难溶 |
难溶 |
易溶 |
回答下列问题：
（1）工业由V2O5冶炼金属钒常用铝热剂法，写出该反应的化学方程式 。
（2）图中所示滤液中含钒的主要成分为 （写化学式）。
（3）该工艺中反应③的沉淀率（又称沉钒率）是回收钒的关键之一，该步反应的离子方程式 ；沉钒率的高低除受溶液pH影响外，还需要控制氯化铵系数（NH4Cl加入质量与料液中V2O5的质量比）和温度。根据下图判断最佳控制氯化铵系数和温度为 、 。
（4）用硫酸酸化的H2C2O4溶液滴定（VO2）2SO4溶液，以测定反应②后溶液中含钒量，完成反应的离子方程式为VO2+＋H2C2O4＋_____＝VO2+＋CO2↑＋H2O。
（5）全矾液流电池的电解质溶液为VOSO4溶液，电池的工作原理为VO2+＋V2+＋2H+
VO2+＋H2O＋V3+，电池充电时阳极的电极反应式为 。
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