(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： 。
（1）某厂利用生产磷铵排放的磷石膏废渣制硫酸联产水泥，硫酸返回用于生产磷铵。其生产流程图如下：
①操作b的名称是浓缩、冷却、 。
②如反应II的产物是两种酸式盐，则物质B中溶质的化学式是 。
③若在实验室中对反应II产生的气体用 吸收。
④该生产流程最大的优点是尽可能地实现原料的循环使用和副产物的综合利用，该生产流程体现的基本思想是 。
（2）为测定同体磷铵化肥中铵态氮的质量分数，实验室用下图所示装置进行实验。实验时，在A中加入mg磷铵样品，关闭止水夹a．打开止水夹b，向A中加入足量的浓NaOH溶液，完全反应后C中浓硫酸增重ng。请回答下列问题：
①试说明检查该装置气密性的操作方法和实验现象 。
②装置B的作用是 ，装置D的作用是 。
③实验过程应该在何时鼓入空气?答： (填“开始前”、“过程中”或“反应后”)
④如某次测定的铵态氮的质量分数明显偏低，则可能的原因是 (填字母)。
| A．磷铵样品与氢氧化钠未充分反应 | B．A和B中残留了一定量的氨气 |
| C．氢氧化钠溶液的浓度太大 | D．鼓气过快 |
⑤固体磷铵化肥中铵态氮的质量分数为 。
某小组同学将一定浓度NaHCO3溶液加入到CuSO4溶液中发现生成了沉淀。甲同学认为沉淀是CuCO3；乙同学认为沉淀是CuCO3和Cu(OH)2的混合物，他们设计实验测定沉淀中CuCO3的质量分数。
（1）按照甲同学的观点，发生反应的离子方程式为
（2）两同学利用下图所示装置进行测定
①在研究沉淀物组成前，须将沉淀从溶液中分离并净化。具体操作依次为 、洗涤、干燥。
②装置E中碱石灰的作用是 。
③实验过程中有以下操作步骤：
a．关闭K1、K3，打开K2、K4，充分反应
b．打开K1、K4，关闭K2、K3，通入过量空气
c．打开K1、K3，关闭K2、K4，通入过量空气
正确的顺序是（填选项序号） 。
④若沉淀样品的质量为m g，装置D的质量增加了n g，则沉淀中CuCO3的质量分数为 。
工业上常回收冶炼锌废渣中的锌（含有ZnO、FeO、Fe2O3、CuO、Al2O3等杂质），并用来生产Zn(NO3)2·6H2O晶体，其工艺流程为：
有关氢氧化物开始沉淀和沉淀完全的pH如下表：
| 氢氧化物 |
Al(OH)3 |
Fe(OH)3 |
Fe(OH)2 |
Cu(OH)2 |
Zn(OH)2 |
| 开始沉淀的pH |
3.3 |
1.5 |
6.5 |
4.2 |
5.4 |
| 沉淀完全的pH |
5.2 |
3.7 |
9.7 |
6.7 |
8.0 |
（1）在“酸浸”步骤中，为提高锌的浸出速率，除通入空气“搅拌”外，还可采取的措施是 。
（2）在“除杂I”步骤中，需再加入适量H2O2溶液，目的是将Fe2+氧化为 ，便于调节溶液的pH使铁元素转化为氢氧化物沉淀除去。为使Fe(OH)3、Al(OH)3沉淀完全，而Zn(OH)2不沉淀，应控制溶液的pH范围为 ～ 。检验Fe3+是否沉淀完全的实验操作是静置片刻，取少量上层清液，滴加 溶液，若不出现血红色，表明Fe3+沉淀完全。
（3）加入Zn粉的作用是除去溶液中的 。
溴被称为“海洋元素”。已知Br2的沸点为59℃，微溶于水，有毒性和强腐蚀性。实验室模拟从海水中提取溴的主要步骤为：
步骤1：将海水蒸发浓缩除去粗盐
步骤2：将除去粗盐后的母液酸化后，通入适量的氯气，使Br－转化为Br2。
步骤3：向步骤2所得水溶液中通入热空气或水蒸气，将溴单质吹入盛有二氧化硫水溶液的容器中
步骤4：再向该容器中通入适量的氯气，使Br－转化为Br2
步骤5：用四氯化碳萃取溴单质，经分液、蒸馏得粗溴。
（1）步骤3中的反应的离子方程式 。
（2）步骤2中已经制得了溴，还要进行步骤3和步骤4的原因是 溴元素。
（3）步骤5中萃取和分液所需要的主要玻璃仪器为 。
（4）可用如图实验装置精制粗溴。
①图中冷却水应从B的 口进入(填“a”或“b”) 。
②C中加冰的目的是降温，减少溴的 。
为探索工业废料的再利用，某化学兴趣小组设计了如下左图实验方案，用含有铝、铁和铜的合金制取氯化铝、绿矾晶体(FeSO4·7H2O)和胆矾晶体。
请回答：
（1）步骤Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ中均需进行的实验操作是 ，该操作中除用到烧杯和玻璃棒外，还必须用到的玻璃仪器有 。
（2）溶液A中的离子主要有Na＋、OH－、 ；试剂X是 。
（3）进行步骤Ⅱ时，该小组用如上右图所示装置及试剂将制得的CO2气体通入溶液A中。一段时间后，
观察到烧杯中产生的白色沉淀逐渐减少，其原因是(用离子方程式表示) ；为了避免固体C减少，改进的措施是在装置Ⅰ、Ⅱ之间增加一个盛有饱和 溶液的洗气瓶。
（4）从溶液E中获得绿矾晶体的实验操作依次为（填操作名称） 、冷却结晶、过滤洗涤。
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