（本题共12分）某研究性学习小组为研究Cu与浓H2SO4的反应，设计如下实验探究方案（装置中的固定仪器和酒精灯均未画出）
实验选用细铜丝、98.3% H2SO4、品红溶液、澄清石灰水、CCl4、NaOH溶液等药品，铜丝被卷成螺旋状，一端没入浓H2SO4中，另一端露置在液面上方。
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以下是该学习小组部分交流记录及后续探究实验的记录
根据上述材料回答下列问题
（1）A试管上方的长导管的作用是_________________；D、E两支试管中CCl4的作用是_____________。
（2）加热过程中，观察到A试管中出现大量白色烟雾，起初部分烟雾在试管上部内壁析出淡黄色固体物质，在持续加热浓硫酸（沸腾）时，淡黄色固体物质又慢慢地消失。写出淡黄色固体消失的化学反应方程式：____。
（3）对A试管中的浓H2SO4和铜丝进行加热，很快发现C试管中品红溶液褪色，但始终未见D试管中澄清石灰水出现浑浊或沉淀。你的猜想是：___________。设计实验验证你的猜想________________。
（4）根据上述研究，结合所学知识，你认为液面下方铜丝表面的黑色物质成分是_____。（写化学式）
【改编】亚氯酸钠（NaClO2）是一种重要的含氯消毒剂，主要用于水的消毒以及砂糖、油脂的漂白与杀菌。以下是过氧化氢法生产亚氯酸钠的工艺流程图：
已知：①NaClO2的溶解度随温度升高而增大，适当条件下可结晶析出NaClO2•3H2O。
②纯ClO2易分解爆炸，一般用稀有气体或空气稀释到10％以下安全。
请回答下列问题：
（1）发生器中反应的化学方程式为 ；为了增加生产的安全性在发生器中还需要进行的操作为 。
（2）吸收塔产生的气体X为 （化学式）。
（3）吸收塔的温度不能超过20℃，原因是 。
（4）滤渣的成分为 （化学式）。
（5）从滤液中得到NaClO2•3H2O晶体需要洗涤，为了减少溶解损失可以用 洗涤NaClO2•3H2O晶体。
[实验化学]工业上常用水杨酸与乙酸酐反应制取解热镇痛药阿司匹林（乙酰水杨酸）。
【反应原理】
【物质性质】
| 试剂 |
沸点(℃) |
溶解度 |
化学性质 |
| 水杨酸 |
211 |
微溶于冷水，易溶于热水 |
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| 乙酸酐 |
139 |
在水中逐渐分解 |
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| 乙酰水杨酸 |
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微溶于水 |
与碳酸钠反应生成水溶性盐 |
【实验流程】
（1）物质制备：向125 mL的锥形瓶中依次加入4 g水杨酸、10 mL乙酸酐（密度为1.08g/mL）、0.5 mL浓硫酸，振荡锥形瓶至水杨酸全部溶解，在85℃～90℃条件下，用热水浴加热5～10 min。
①加入水杨酸、乙酸酐后，需缓慢滴加浓硫酸，否则产率会大大降低，其原因是 。
②控制反应温度85℃～90℃的原因 。
（2）产品结晶：取出锥形瓶，加入50 mL蒸馏水冷却。待晶体完全析出后用布氏漏斗抽滤，再洗涤晶体，抽干。简要叙述如何洗涤布氏漏斗中的晶体？ 。
（3）产品提纯：将粗产品转移至150 mL烧杯中，向其中慢慢加入试剂X并不断搅拌至不再产生气泡为止。进一步提纯最终获得乙酰水杨酸3.6 g。
①试剂X为 。
②实验中乙酰水杨酸的产率为 （已知：水杨酸、乙酰水杨酸的相对分子质量分别为138和180）。
（4）纯度检验：取少许产品加入盛有5 mL水的试管中，加入1～2滴FeCl3溶液，溶液呈浅紫色，其可能的原因是 。
绿矾（FeSO4·7H2O）是治疗缺铁性贫血药品的重要成分。下面是以市售铁屑（含少量锡、氧化铁等杂质）为原料生产纯净绿矾的一种方法：
已知：室温下饱和H2S溶液的pH约为3.9，SnS沉淀完全时溶液的pH为1.6；FeS开始沉淀时溶液的pH为3.0，沉淀完全时的pH为5.5。
（1）通入硫化氢的作用是：
①除去溶液中的Sn2+离子
②除去溶液中的Fe3+，其反应的离子方程式为 ；操作II，在溶液中用硫酸酸化至pH＝2的目的是 。
（2）操作IV的顺序依次为： 、 、过滤、洗涤、干燥。
（3）操作IV得到的绿矾晶体用少量冰水洗涤，其目的是：
①除去晶体表面附着的硫酸等杂质；
② 。
（4）测定绿矾产品中Fe2+含量的方法是：
a.称取一定质量绿矾产品，配制成250.00mL溶液；
b.量取25.00mL待测溶液于锥形瓶中；
c.用硫酸酸化的0.01000 mol/LKMnO4溶液滴定至终点，消耗KMnO4溶液体积的平均值为20.00mL。滴定时发生反应的离子方程式为：5Fe2+＋MnO4—＋8H+=5Fe3+＋Mn2+＋4H2O）。
①用硫酸酸化的0.01000 mol/LKMnO4溶液滴定时，左手把握酸式滴定管的活塞，右手摇动锥形瓶，眼睛注视 。
②判断此滴定实验达到终点的方法是 。
③若用上述方法测定的样品中FeSO4·7H2O的质量分数偏低（测定过程中产生的误差可忽略），其可能原因有 。
【改编】实验室用氧化锌矿粉（主要含ZnO、FeCO3、CuO等）制备碱式碳酸锌[Zn2(OH)2CO3]，并将其用于合成氨工艺脱硫研究。
（1）“酸浸”时保持H2SO4过量的目的是 。
（2）写出氧化时的离子方程式： ；
（3）流程中调节pH=5.4所加试剂X为 （填序号）。
A．NaOH B．ZnO C．ZnCO3
滤渣1的成分为 （写化学式）
（4）上述流程中的“滤液”可以用作化肥，该滤液的主要成分为 （填化学式）。
（5）合成氨原料气脱硫原理如图，碱式碳酸锌吸收硫化氢的化学方程式为 。
某课外学习小组为探究硫酸亚铁晶体（FeSO4·7H2O）制备及影响因素，进行如下实验。
Ⅰ.制取硫酸亚铁溶液
称取一定量铁屑，放入烧瓶中，加入25 mL 3 mol·L－1硫酸，用酒精灯加热。
（1）加热一段时间后，发现烧瓶中溶液变黄并产生能使品红溶液褪色的气体。产生该现象的原因是 （用化学方程式表示）。
（2）制备过程中，铁需过量的原因是 。
Ⅱ.实验改进
该小组同学发现以上实验不完善，查阅资料后，对实验做如下
改进：①反应前通入氮气；
②水浴加热，控制温度50～60℃；
③实验中适当补充硫酸调节pH＝2；
④增加尾气吸收装置。
改进装置如图（夹持和加热装置略去）。
（3）实验中采用水浴加热，除了便于控制温度外，还有的优点是 。
（4）调节pH＝2目的是 。
（5）下列装置适合尾气吸收的是 （填序号）。
Ⅲ.晶体纯度测定
（6）烧瓶中的溶液经处理得硫酸亚铁晶体。准确称取晶体 0.5000g置于锥形瓶中，加入10mL3molL－1硫酸溶液和15mL新煮沸过的蒸馏水进行溶解，立即用0.02000mol·L－1高锰酸钾标准溶液滴定，消耗标准溶液体积的平均值为16.90 mL。（已知：5Fe2＋＋MnO4－＋8H＋＝5Fe3＋＋Mn2＋＋4H2O）
①高锰酸钾标准溶液应盛装在 滴定管（填“酸式”或“碱式”）。
②获得硫酸亚铁晶体的纯度为 。
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