钛(Ti)被称为继铁、铝之后的第三金属，钛白(TiO2)是目前最好的白色颜料。制备TiO2和Ti的原料是钛铁矿，我国的钛铁矿储量居世界首位。含有Fe2O3的钛铁矿（主要成分为FeTiO3）制取TiO2的流程如下：
(1)Ti的原子序数为22，Ti位于元素周期表中第__________周期，第 族。
(2)步骤①加Fe的目的是__________________________________________________；
步骤②冷却的目的是__________________________________________________。
(3)上述制备TiO2的过程中，可以利用的副产物是 ；考虑成本和废物综合利用因素，废液中应加入 处理。
(4)由金红石(TiO2)制取单质Ti，涉及到的步骤为：
己知：①C (s)＋O2 (g)＝CO2 (g)；△H＝－393.5 kJ·mol-1
②2CO (g)＋O2 (g)＝2CO2 (g)；△H＝－566 kJ·mol-1
③TiO2(s)＋2Cl2 (g)＝TiCl4(s)＋O2(g)；△H＝＋141 kJ·mol-1
则TiO2(s)＋2Cl2(g)＋2C(s)＝TiCl4(s)＋2CO (g)的△H＝ 。
反应TiCl4＋2Mg＝2MgCl2＋Ti在Ar气氛中进行的理由是
。
(15分)苯甲酸是一种重要的化工原料。实验室合成苯甲酸的原理、有关数据及装置示意图如下:
某学习小组在实验室制备、分离、提纯苯甲酸，并测定所得样品的纯度，步骤如下:
一、制备苯甲酸
在三颈瓶中加人2.7 mL甲苯、100 mL水和2~3片碎瓷片，开动电动搅拌器，a中通入流动水，在石棉网上加热至沸腾，然后分批加人8.5 g高锰酸钾，继续搅拌约4~5h，直到甲苯层几乎近于消失、回流液不再出现油珠，停止加热和搅拌，静置。[来
二、分离提纯
在反应混合物中加人一定量草酸(H2C204)充分反应，过滤、洗涤，将滤液放在冰水浴中冷却，然后用浓盐酸酸化，苯甲酸全部析出后减压过滤，将沉淀物用少量冷水洗涤，挤压去水分后放在沸水浴上干燥，得到粗产品。
三、测定纯度
称取mg产品，配成100 mL乙醇溶液，移取25.00 mL溶液于锥形瓶，滴加2~3滴酚酞，然后用标准浓度KOH溶液滴定。
请回答下列问题:
（1）装置a的名称是____，其作用为_________
（2）甲苯被高锰酸钾氧化的原理为:
请完成并配平该化学方程式。
（3）分离提纯过程中加人的草酸是一种二元弱酸，反应过程中有酸式盐和无色气体生成。加人草酸的作用是 ，请用离子方程式表示反应原理
（4）产品减压过滤时用冷水洗涤的原因是
（5）选用下列 操作，可以将粗产品进一步提纯。(选填字母)
| A．溶于水后过滤 | B．溶于乙醇后蒸馏 |
| C．用甲苯萃取后分液 | D．升华 |
（6）测定纯度步骤中，滴定终点溶液的颜色变化是____。若m="1.200" g，滴定时用去0.1200 mol· L－1标准KOH溶液20.00 mL，则所得产品中苯甲酸的质量分数为
焦亚硫酸钠（Na2S2O5）是一种常用的抗氧化剂。
某研究小组对焦亚硫酸钠进行如下研究：
（1）采用下图装置（实验前已除尽装置内的空气）制取Na2S2O5。
装置Ⅱ中有Na2S2O5析出，发生的化学反应方程式为：Na2SO3 + SO2 = Na2S2O5。
①装置Ⅰ中产生气体的化学方程式为 。
②要从装置Ⅱ中获得已析出的晶体，可采取的分离方法是 。
③装置Ⅲ用于处理尾气，可选用的最合理装置（夹持仪器已略去）为 （填序号）。
（2）【查阅资料】Na2S2O5溶于水即生成NaHSO3。
①NaHSO3溶液显酸性。请用化学用语和必要的文字解释原因________________________________；
证明该结论可采用的实验方法是 （填序号）。
a．测定溶液的pH
b．加入Ba(OH)2溶液
c．加入盐酸
d．加入品红溶液
e．用蓝色石蕊试纸检测
②检验Na2S2O5晶体在空气中已被氧化的实验方案是__________________。
（3）焦亚硫酸钠（Na2S2O5）在酸性条件下可将工业废水中的Cr2O72—还原为Cr3+。
①写出该反应的离子方程式_______________________。
②若处理Cr2O72—浓度为1×10-3mol/L的工业废水1L，需用Na2S2O5固体_________mg。
硫酸铜、硝酸铁都是重要的化工原料。
（1）以下是某工厂用含铁的废铜为原料生产胆矾（CuSO4·5H2O）的生产流程示意图：
胆矾和石膏在不同温度下的溶解度（g/100g水）见下表。
| 温度（℃） |
20 |
40 |
60 |
80 |
100 |
| 石膏 |
0.32 |
0.26 |
0.15 |
0.11 |
0.07 |
| 胆矾 |
32 |
44.6 |
61.8 |
83.8 |
114 |
请回答下列问题：
①红褐色滤渣的主要成分是__________；
②写出浸出过程中生成硝酸铜的化学方程式 ；
③操作I的温度应该控制在________左右；
④从溶液中分离出硫酸铜晶体的操作II应为将热溶液_______、______、洗涤、干燥。
（2）某兴趣小组在实验室利用图（a）和（b）中的信息，按图（c）装置（连通的A、B瓶中已充有NO2气体）进行Fe(NO3)3对H2O2分解速率影响的实验。5min后可观察到B瓶中气体颜色比A瓶中的_________（填“深”或“浅”），其原因是___________________ 。
某研究性学习小组利用下列有关装置对SO2的性质及空气中SO2的含量进行探究（装置的气密性已检查）：
（1）装置A中反应的化学方程式是 。
（2）滴加浓硫酸之前，打开弹簧夹，通入一段时间N2，再关闭弹簧夹。此操作的目的是 。
（3）实验过程装置B中没有明显变化。实验结束取下装置B，从中分别取少量溶液于两支洁净试管中。向第1支试管中滴加适量氨水出现白色沉淀 （填化学式）；向第2支试管中滴加适量新制氯水，仍然出现白色沉淀，该反应的离子方程式是 。
（4）装置C中的溶液中出现淡黄色浑浊，该实验证明SO2具有 性。
（5）装置D的作用是 。
（6）实验后，测定装置D中溶液呈碱性。溶液为什么呈碱性呢？大家有两种不同的假设：①是生成的Na2SO3水解；②是氢氧化钠剩余。请设计实验方案证明哪种假设成立。可任选下列试剂进行实验：Na2SO3溶液、酚酞溶液、氯水、BaCl2溶液、稀硫酸
| 实验步骤 |
实验操作 |
预期现象与结论 |
| 1 |
取少量溶液于试管，滴入几滴酚酞 |
溶液变红 |
| 2 |
|
|
（7）另一小组利用装置E进行实验：SO2性质实验之后,用注射器对实验室内空气进行取样。并向装置E中共注入V mL（已折算为标况下体积）的空气，当溶液刚好褪色时，停止实验。请计算该空气中SO2的体积分数（用含V的代数式表示） 。
资料显示：a．Na2S2O3、BaS2O3、BaS均易溶于水。
b．SO2、Na2S、Na2CO3反应可生成Na2S2O3。
某化学小组据此进行了制备硫代硫酸钠(Na2S2O3)的探究：
实验制备装置如下图所示(省略夹持装置)：
回答问题：
（1）仪器a的名称是 。
（2）装置A中发生反应的化学方程式是 。
（3）装置B的作用之一是观察SO2的生成速率。
①B中最好盛装的液体是 。
a．蒸馏水
b．饱和Na2SO3溶液
c．饱和NaHSO3溶液
d．饱和NaHCO3溶液
②如使SO2缓慢进入烧瓶C，正确的操作是_________。
（4）在装置C中生成Na2S2O3。
①完成反应方程式： SO2 + Na2S + Na2CO3 = Na2S2O3 +
②反应开始先使A中发生反应一会儿，再使C中反应发生，其原因是 。
③结束反应后，取C中溶液，经________、结晶、过滤、洗涤、干燥、得到Na2S2O3·5H2O。
（5）完成对所得产品的检测的实验：
| 推测 |
操作和现象 |
结论 |
| 杂质中的正盐成分可能有： Na2S Na2CO3 Na2SO4 |
①取Wg产品配成稀溶液； ②向溶液中滴加过量BaCl2溶液，有白色沉淀生成，过滤，得沉淀和滤液； ③向沉淀中加入过量盐酸，沉淀完全溶解，并有刺激性气味的气体产生。 ④向滤液滴加2滴淀粉溶液，再逐滴加0.100 0 mol·L－1碘的标准溶液，至溶液呈紫色不再褪去，消耗碘的标准溶液体积为18.10mL。 |
产品杂质中： 一定含有 ， 可能含有 ， 一定不含有 。 操作④发生的反应是： 2S2O32-＋I2===S4O  ＋2I－产品纯度： 。 |
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