某同学设计了一个用单摆的实验装置验证机械能守恒的实验如图所示 通过光控门，可以从时间显示仪上读小球挡光的时间。他的实验步骤是：
①用刻度尺测出摆线长
，再用游标卡尺测量摆球的直径如图所示。
②将摆球拉离平衡位置使得摆球的高度升高
摆长，闭合时间显示仪开关，由静止释放摆球，从时间显示仪读出摆球挡光时间
。
③断开时间显示仪开关，撤去光控门，将摆球拉离平衡位置一个很小的角度（
），由静止释放摆球，用秒表测出摆球作N次全振动的时间是
回答：摆球的直径是
cm
用秒表测出摆球作N次全振动的时间时应在摆球经过 时开始计时，当地的重力加速度是 （用字母表示各物理量）
在误差允许的范围内得到
（用字母表示各物理量），就验证了摆球运动过程中机械能守恒。
为减小误差，在体积相同的条件下，摆球应选用 实心金属球。
下图是在实验室进行氨气快速制备与性质实验的组合装置，部分固定装置未画出。
（1）在组装好装置后，若要检验A～E装置的气密性，其操作是首先____，然后微热A，观察到E中有气泡冒出，移开酒精灯或松开双手，E中导管有水柱形成，说明装置气密性良好。
（2）装置B中盛放的试剂是________。
（3）点燃C处酒精灯，关闭弹簧夹2，打开弹簧夹l，从分液漏斗放出浓氨水至浸没烧瓶中固体后关闭分液漏斗，稍候片刻，装置C中黑色固体逐渐变红，装置E中溶液里出现大量气泡，同时还可能产生的现象是________；从E中逸出液面的气体可以直接排入空气，请写出在C中发生反应的化学方程式：________。
（4）当C中固体全部变红色后，关闭弹簧夹1，慢慢移开酒精灯，待冷却后，称量C中固体质量，若反应前固体质量为16 g，反应后称重固体质量减少2.4 g，通过计算确定该固体产物的成分是________（用化学式表示）。
（5）在关闭弹簧夹1后，打开弹簧夹2，残余气体进入F中，很快发现装置F中产生白烟，同时发现G中溶液迅速倒吸流入F中。请写出产生白烟的化学方程式：________，迅速产生倒吸的原因是________。
（6）为了汪明一水合氨是弱碱，甲、乙两同学分别设计以下实验进行探究。
①甲同学用pH试纸测得室温下0.l mol/L氨水pH为10，则认定一水合氨是弱电解质，理由是________。
②乙同学取出10 mL 0．1 mol/L氨水，滴入2滴酚酞试液，显粉红色，再加入NH4Cl晶体少量，观察到的现象是________，则证明一水台氨是弱电解质。
【化学──选修2：化学与技术】
利用硫酸渣（主要含Fe2O3、SiO2、Al2O3、MgO等杂质）制备氧化铁的工艺流程如下：
（1）“酸浸”中硫酸要适当过量，目的是：①提高铁的浸出率，② 。
（2）“还原”是将Fe3＋转化为Fe2＋，同时FeS2被氧化为SO42－，该反应的离子方程式为 。
（3）为测定“酸浸”步骤后溶液中Fe3＋的量以控制加入FeS2的量。实验步骤为：
准确量取一定体积的酸浸后的溶液于锥形瓶中，加入HCl、稍过量SnCl2，再加HgCl2除去过量的SnCl2，以二苯胺磺酸钠为指示剂，用K2Cr2O7标准溶液滴定，有关反应方程式如下：
2Fe3＋＋Sn2＋＋6Cl－＝2Fe2＋＋SnCl62－，
Sn2＋＋4Cl－＋2HgCl2＝SnCl62－＋Hg2Cl2↓，
6Fe2＋＋Cr2O72－＋14H＋＝6Fe3＋＋2Cr3＋＋7H2O。
①若SnCl2不足量，则测定的Fe3＋量 （填“偏高”、“偏低”、“不变”，下同）。
②若不加HgCl2，则测定的Fe3＋量 。
（4）①可选用 （填试剂）检验滤液中含有Fe3+。产生Fe3+的原因是 （用离子反应方程式表示）。
②已知部分阳离子以氢氧化物形式沉淀时溶液的pH见下表：
| 沉淀物 |
Fe(OH)3 |
Al(OH)3 |
Fe(OH)2 |
Mg(OH)2 |
Mn(OH)2 |
| 开始沉淀 |
2.7 |
3.8 |
7.5 |
9.4 |
8.3 |
| 完全沉淀 |
3.2 |
5.2 |
9.7 |
12.4 |
9.8 |
实验可选用的试剂有：稀HNO3、Ba(NO3)2溶液、酸性KMnO4溶液、NaOH溶液，要求制备过程中不产生有毒气体。请完成由“过滤”后的溶液模拟制备氧化铁的实验步骤：
a．氧化： ；
b．沉淀： ；
c．分离，洗涤；
d．烘干，研磨。
某研究性小组探究乙酸乙酯的反应机理，实验如下：
CH3COOH + C2H5OH 
CH3COOC2H5 + H2O
投料 1 ： 1 CH3COOH转化率 65%
1 ： 10 CH3COOH转化率 97%
(在120 ℃下测定)
已知：相关物理性质（常温常压）
| |
密度g/mL |
熔点/℃ |
沸点/℃ |
水溶性 |
| 乙醇 |
0.79 |
-114 |
78 |
溶 |
| 乙酸 |
1.049 |
16.2 |
117 |
溶 |
| 乙酸乙酯 |
0.902 |
−84 |
76.5 |
不溶 |
合成反应：
在三颈瓶中加入乙醇5 mL，硫酸5 mL，2小片碎瓷片。漏斗加入乙酸14.3 mL ，乙醇20 mL。冷凝管中通入冷却水后，开始缓慢加热，控制滴加速度等于蒸馏速度，反应温度不超过120 ℃。
分离提纯：
将反应粗产物倒入分液漏斗中，依次用少量饱和的Na2CO3溶液、饱和NaCl溶液、饱和CaCl2溶液洗涤，分离后加入无水碳酸钾，静置一段时间后弃去碳酸钾。最终通过蒸馏得到纯净的乙酸乙酯。
回答下列问题：
（1）酯化反应的机理
用乙醇羟基氧示踪
用醋酸羟基氧示踪
含氧18水占到总水量的一半，酯也一样。这个实验推翻了酯化反应为简单的取代反应。请你设想酯化反应的机理 。
（2）酯化反应是一个可逆的反应，120 ℃时，平衡常数K= 。
（3）如果加热一段时间后发现忘记加瓷片，应该采取的正确操作是________(填正确答案标号)。
A．立即补加 B．冷却后补加 C．不需补加 D．重新配料
（4）浓硫酸与乙醇如何混合？ 。
（5）控制滴加乙酸和乙醇混和液的速度等于蒸馏速度目的是？ 。
（6）蒸出的粗乙酸乙酯中主要有哪些杂质？ 。
饱和的Na2CO3溶液洗涤除去乙酸。如何判断是否除净？ 。
用饱和NaCl溶液洗涤除去残留的Na2CO3溶液，为什么不用水？ 。
(13分)世界环保联盟建议全面禁止使用氯气用于饮用水的消毒，而建议采用高效“绿色”消毒剂二氧化氯。二氧化氯是一种极易爆炸的强氧化性气体，易溶于水、不稳定、呈黄绿色，在生产和使用时必须尽量用稀有气体进行稀释，同时需要避免光照、震动或加热。实验室以电解法制备ClO2的流程如下：
已知：①NCl3是黄色黏稠状液体或斜方形晶体，极易爆炸，有类似氯气的刺激性气味，自然爆炸点为95℃，在热水中易分解，在空气中易挥发，不稳定。②气体B能使湿润的红色石蕊试纸变蓝。
回答下列问题：
（1）电解时，发生反应的化学方程式为 。
实验室制备气体B的化学方程式为 。
为保证实验的安全，在电解时需注意的问题是：①控制好生成NCl3的浓度；② 。
（2）NCl3与NaClO2（亚氯酸钠）按物质的量之比为1∶6混合，在溶液中恰好反应生成ClO2，该反应的离子方程式为 。
（3）ClO2很不稳定，需随用随制，产物用水吸收得到ClO2溶液。为测定所得溶液中ClO2的含量，进行了下列实验：
步骤1：准确量取ClO2溶液10 mL，稀释成100 mL试样；
步骤2：量取V1 mL试样加入到锥形瓶中，调节试样的pH≤2.0，加入足量的KI晶体，摇匀，在暗处静置30 min。
步骤3：以淀粉溶液作指示剂，用c mol/L Na2S2O3溶液滴定至终点，消耗Na2S2O3溶液V2 mL。（已知I2＋2S2O32－＝2I－＋S4O62－）
①上述步骤3中滴定终点的现象是 ；
②根据上述步骤可计算出原ClO2溶液的浓度为 g /L（用含字母的代数式表示）。
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