(16分)铁在冷的浓硫酸中能发生钝化。某兴趣小组的同学发现将一定量的铁与浓硫酸加热时，观察到铁完全溶解，并产生大量气体。实验室现有下列试剂： 0.01 mol/L 酸性KMnO4溶液、0.1 mol/L KI溶液、3％H2O2溶液、淀粉溶液、蒸馏水。请你协助他们探究所得溶液和气体的成分。
【提出猜想】
Ⅰ．所得溶液中的金属离子可能含有Fe2＋和Fe3＋中的一种或两种；
Ⅱ．所得气体中可能含有 中的一种或两种。
【实验探究】
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实验操作 |
预期现象 |
结 论 |
| 验证猜想Ⅰ |
步骤①：取少量0.01 mol/L 酸性KMnO4溶液，滴入所得溶液 |
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| 步骤②： |
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含有Fe3＋ |
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| 验证猜想Ⅱ |
将所得气体通入如下装置 |
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含有两种气体 |
【问题讨论】
有同学提出，若另外选用KSCN溶液，则仅利用KSCN和H2O2两种溶液即可完成猜想Ⅰ的所有探究，请对该观点进行评价： 。
生铁中除铁外，还含有其他元素，如碳元素和硫元素。其中碳主要以碳化铁的形态存在，它使生铁性能坚硬而脆，所以生铁的用途不大，一般用做炼钢的原料。某兴趣小组设计按下图所示的实验装置，测定生铁中的含碳量。
A B C D E
请回答下列问题：
（1）硫在生铁中是有害元素，它使生铁产生热脆性。硫元素在生铁中最有可能存在的价态是
| A．－2 | B．0 | C．+4 | D．+6 |
（2）写出在烧杯E中发生反应的离子方程式： ；
（3）D中30% 双氧水的作用是 ；若无此装置，所测定的含碳量将 （填“偏高”、“偏低”或“不影响”）
（4）反应完成后，欲验证生铁含有硫元素，你所设计的实验方案是（写出实验步骤、现象） ；
（5）待C管的样品充分反应后，测得E中生成的沉淀为bg，请计算出生铁中的含碳量为 ；
（6）实验过程中，该兴趣小组应注意的安全问题是 。（任写一种）
实验室用NaOH固体配制0.1 000mol·L-1NaOH溶液500mL．
（1）用托盘天平称取NaOH固体________g．溶液配制过程用到下列玻璃仪器，按首次使用的先后顺序依次是________ (填仪器选项符号)
A．玻璃棒 B．胶头滴管 C．烧杯 D．500mL容量瓶
（2）用所配制的0.1000mol·L-1NaOH溶液通过中和滴定测定一元弱酸HA溶液浓度，每次滴定取用的HA溶液均为20.00mL，使用酚酞溶液为指示剂，滴定终点的标志是____________________________。滴定的实验数据记录：
| 滴定次数 |
NaOH溶液体积（mL） |
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| V1 |
V2 |
|
| 1 |
3.05 |
44 |
| 2 |
1.45 |
41.5 |
| 3 |
7.65 |
47.6 |
处理以上实验数据，测得该HA溶液物质的量浓度为____________________。
（3）上述中和滴定实验中，以下操作可能导致所测溶液浓度偏高的是__________(填选项符号)
A．滴定管用待装液润洗
B．锥形瓶用待装液润洗
C．滴定前滴定管末端气泡没赶尽
D．滴定前平视观察读数，滴定后俯视观察读数
E．所用的标准液(NaOH溶液)浓度偏高
（4）用pH计测得该HA溶液pH=a，结合上述中和滴定结果可推算实验温度下HA的Ka=________。
安徽省从2013年12月1日零时起，车用汽油升级为“国Ⅳ”标准，汽油中的硫含量下降三分之二，对二氧化硫的排放有了大大的改善，SO2可以用Fe( NO3)3溶液吸收，某化学兴趣小组对SO2和 Fe( NO3)3溶液的反应[0.1mol/L的Fe(NO3)3溶液的 pH＝2]做了相应探究。
探究I
（1）某同学进行了下列实验:取12.8g铜片和20 mL 18 mol•L-1的浓硫酸放在三颈瓶中共热,直至反应完毕,最后发现烧瓶中还有铜片剩余，同时根据所学的知识同学们认为还有较多的硫酸剩余。
①配制1mol/L 的Fe(NO3)3溶液，需准确称量一定质量的Fe(NO3)3固体，在烧杯中溶解恢复到室温后，将溶液转移到容量瓶中，再经过洗涤、定容、摇匀可配得溶液，请回答将溶液转移至容量瓶中的操作方法________________________________。
②装置A中反应的化学方程式是_________________________________________。
③该同学设计求余酸的物质的量实验方案是测定产生气体的量。其方法有多种,请问下列方案中不可行的是______ (填字母）。
A．将产生的气体缓缓通过预先称量的盛有碱石灰的干燥管,结束反应后再次称重
B．将产生的气体缓缓通入足量Na2S溶液后，测量所得沉淀的质量
C．用排饱和NaHSO3溶液的方法测定其产生气体的体积(折算成标准状况）
探究II
（2）为排除空气对实验的干扰，滴加浓硫酸之前应进行的操作是____________________。
（3）装置B中产生了白色沉淀，分析B中产生白色沉淀的原因，提出下列三种猜想：
猜想1: SO2与Fe3+反应；
猜想2：在酸性条件下SO2与NO3-反应；
猜想3：____________________________________；
①按猜想1，装置B中反应的离子方程式是______________________________，证明该猜想1中生成的还原产物，某同学取少量溶液滴加几滴酸性高锰酸钾溶液，紫红色褪去，请分析该同学做法是否正确_________（填“正确”或“不正确”），理由是__________________________________。
②按猜想2,只需将装置B中的Fe(NO3)3溶液替换为等体积的下列某种溶液，在相同条件下进行实验。应选择的替换溶液是______ (填序号）。
A．1 mol/L 稀硝酸
B．pH＝1的FeCl3溶液
C．6.0mol/L NaNO3和0.2 mol/L盐酸等体积混合的溶液
铁矿石主要成分为铁的氧化物（设杂质中不含铁元素和氧元素，且杂质不与H2SO4反应）。某研究性学习小组对某铁矿石中铁的氧化物的化学式进行探究。
A B C
Ⅰ．铁矿石中含氧量的测定
① 按上图组装仪器，检查装置的气密性；
② 将5.0g铁矿石放入硬质玻璃管中，装置B、C中的药品如图所示（夹持仪器均省略）；
③ 从左端导气管口处缓缓通入H2，____________，点燃A处酒精灯
④ 充分反应后，撤掉酒精灯，再持续通入氢气至完全冷却。
（1）装置C的作用为________________________________________________。
（2）③中点燃A处酒精灯前所需操作为 ______________________________ 。
（3）测得反应后装置B增重1.35g，则铁矿石中氧的百分含量为____________。
Ⅱ．铁矿石中含铁量的测定
（1）步骤④中煮沸的作用是__________________________________________。
（2）步骤⑤中用到的玻璃仪器有烧杯、玻璃棒、胶头滴管、____________。
（3）下列有关步骤⑥的操作中说法正确的是__________________。
a．因为碘水为黄色，所以滴定过程中不需加指示剂
b．滴定过程中可利用淀粉溶液作为指示剂
c．滴定管用蒸馏水洗涤后可以直接装液
d．锥形瓶不需要用待测液润洗
e．滴定过程中，眼睛注视滴定管中液面变化
f．滴定颜色变化后，30s内溶液不恢复原来的颜色再读数
（4）若滴定过程中消耗0.5000mol·L−1KI溶液20.00mL，则铁矿石中铁的百分含量为____________。
Ⅲ．由Ⅰ、Ⅱ可以推算出该铁矿石中铁的氧化物的化学式为 。
如何检验滤液A中是否含有Fe2+__________（填选项字母）。
A.先加KSCN溶液，再加氯水 B.加NaOH溶液 C.加K3[Fe(CN)6]
制备水杨酸对正辛基苯基酯（
）如下：
步骤一：将水杨酸晶体投入三颈烧瓶中，再加入氯苯，搅拌溶解后，加入无水三氯化铝。
步骤二：按图12所示装置装配好仪器，水浴加热控制温度在20～40℃之间，在搅拌下滴加SOCl2，反应制得水杨酰氯，该反应为：
（水杨酸）＋SOCl2→
（水杨酰氯）＋HCl↑＋SO2↑
步骤三：将三颈烧瓶中的混合液升温至80℃，再加入对正辛苯酚[
]，温度控制在100℃左右，不断搅拌。
步骤四：过滤、蒸馏、减压过滤；酒精洗涤、干燥。
（1）步骤一中加入三氯化铝的作用是 。
（2）实验时，冷凝管中的水应从 进 出（选填“a”或“b”）；装置c的作用是 。
（3）步骤三中发生反应的化学方程式为 。
（4）步骤四减压过滤操作中，除烧杯、玻璃棒外，还必须使用的硅酸盐材料的仪器有 。
（5）步骤四减压过滤时，有时滤纸会穿孔，避免滤纸穿孔的措施是 。
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