探究硫酸铜的量对氢气生成速率的影响，设计如下一系列实验。将表中所给的混合溶液分别加入到6个盛有过量Zn粒的反应瓶中，收集产生的气体，记录获得相同体积气体所需时间。
| 实验 混合溶液 |
A |
B |
C |
D |
E |
F |
| 4mol/L H2SO4/mL |
30 |
V1 |
V2 |
V3 |
V4 |
V5 |
| 饱和CuSO4溶液/mL |
0 |
0.5 |
2.5 |
5 |
V6 |
20 |
| H2O/mL |
V7 |
V8 |
V9 |
V10 |
10 |
0 |
完成此实验设计，其中：V9=
Ⅰ.在一体积为10 L的容器中，通入一定量的CO和H2O，在850℃时发生如下反应：CO(g)＋H2O(g)
CO2(g)＋H2(g) ΔH<0，CO和H2O浓度变化如图所示：
(1)0～4 min的平均反应速率v(CO)＝________mol/(L·min)，反应在第5 min时的平衡常数K＝________。
t℃时物质浓度(mol/L)的变化
| 时间(min) |
CO |
H2O |
CO2 |
H2 |
| 0 |
0. 200 |
0. 300 |
0 |
0 |
| 2 |
0. 138 |
0.238 |
0.062 |
0.062 |
| 3 |
c1 |
c2 |
c3 |
c3 |
| 4 |
c1 |
c2 |
c3 |
c3 |
| 5 |
0. 116 |
0. 216 |
0. 084 |
|
| 6 |
0. 096 |
0. 266 |
0. 104 |
|
(2)t℃(高于850℃)时，在相同容器中发生上述反应，容器内各物质的浓度变化如表所示：
①表中3～4 min之间反应处于________状态；c1数值________(填“>”“＝”或“<”)0.08 mol/L。
②反应在4～5 min间，平衡向逆反应方向移动，可能的原因是________(填标号，下同)，表中5～6 min之间数值发生变化，可能的原因是________。
A．增加水蒸气B．降低温度C．使用催化剂D．增加氢气浓度
Ⅱ.在热的稀硫酸中溶解了11.4 g硫酸亚铁固体，当加入50 mL 0.5 mol/L的KNO3溶液后，使其中的Fe2＋全部转化成Fe3＋、KNO3也完全反应并放出NxOy气体。
(3)推算出x＝________，y＝________。
(4)写出该反应的化学方程式：________________(x、y用具体数值表示)。
(5)反应中氧化产物是________。
某酸性工业废水中含有K2Cr2O7。光照下，草酸(H2C2O4)能将其中的Cr2O72—转化为Cr3＋。某课题组研究发现，少量铁明矾[Al2Fe(SO4)4·24H2O]即可对该反应起催化作用。为进一步研究有关因素对该反应速率的影响，探究如下：
(1)在25℃下，控制光照强度、废水样品初始浓度和催化剂用量相同，调节不同的初始pH和一定浓度草酸溶液用量，做对比实验，完成以下实验设计表(表中不要留空格)。
测得实验①和②溶液中的Cr2O72—浓度随时间变化关系如图所示。
(2)上述反应后草酸被氧化为______________(填化学式)。
(3)实验①和②的结果表明________；实验①中0～t1时间段反应速率v(Cr3＋)＝________mol·L－1·min－1(用代数式表示)。
(4)该课题组对铁明矾[Al2Fe(SO4)4·24H2O]中起催化作用的成分提出如下假设，请你完成假设二和假设三：
假设一：Fe2＋起催化作用；
假设二：________；
假设三： ________；
……
(5)请你设计实验验证上述假设一，完成下表中内容。[除了上述实验提供的试剂外，可供选择的药品有K2SO4、FeSO4、K2SO4·Al2(SO4)3·24H2O、Al2(SO4)3等。溶液中Cr2O72—的浓度可用仪器测定]
| 实验方案 (不要求写具体操作过程) |
预期实验结果和结论 |
| |
|
化合物A、B是中学常见的物质，其阴阳离子只能从下表中选择：
| 阳离子 |
K＋、Na＋、Fe2＋、Ba2＋、NH4+、Ca2＋ |
| 阴离子 |
OH－、NO3—、I－、HCO3—、AlO2—、HSO4— |
(1)若A、B的水溶液均为无色，且A的水溶液呈强酸性，B的水溶液呈强碱性。混合后产生不溶于稀硝酸的白色沉淀及能使红色石蕊试纸变蓝的气体。
①B的化学式为________________。
②A、B溶液混合加热反应的离子方程式为________。
(2)若A的水溶液呈浅绿色，B的水溶液无色且其焰色反应为黄色。向A的水溶液中加入稀盐酸无明显现象，再加入B后溶液变黄，但A、B的水溶液混合亦无明显变化。则
①A的化学式为____________________。
②经分析上述过程中溶液变黄的原因可能有两种(用离子方程式表示)：
i________________________________；ii_______________________________，
③请用一简易方法证明上述溶液变黄的原因：________。
④利用溶液变黄原理，将其设计成原电池，若电子由a流向b(a、b均为石墨电极)，则b极的电极反应式为____________________。
某工业废水仅含下表中的某些离子，且各种离子的物质的量浓度相等，均为0.1 mol/L(此数值忽略水的电离及离子的水解)。
| 阳离子 |
K＋ Ag＋ Mg2＋ Cu2＋ Al3＋ NH4+ |
| 阴离子 |
Cl－ CO32— NO3— SO42— I－ |
甲同学欲探究废水的组成，进行了如下实验：
Ⅰ.取该无色溶液5 mL，滴加一滴氨水有沉淀生成，且离子种类增加。
Ⅱ.用铂丝蘸取溶液，在火焰上灼烧，透过蓝色钴玻璃观察，无紫色火焰。
Ⅲ.另取溶液加入过量盐酸，有无色气体生成，该无色气体遇空气变成红棕色。
Ⅳ.向Ⅲ中所得的溶液中加入BaCl2溶液，有白色沉淀生成。
请推断：
(1)由Ⅰ、Ⅱ判断，溶液中一定不含有的阳离子是___________________________________。
(2)Ⅲ中加入盐酸生成无色气体的离子方程式是________________________。
(3)甲同学最终确定原溶液中所含阳离子有________，阴离子有________；并据此推测原溶液应该呈________性，原因是____________________________(请用离子方程式说明)。
(4)另取100 mL原溶液，加入足量的NaOH溶液，此过程中涉及的离子方程式为____________________________。充分反应后过滤，洗涤，灼烧沉淀至恒重，得到的固体质量为________g。
柠檬酸亚铁(FeC6H6O7)是一种易吸收的高效铁制剂，可由绿矾(FeSO4·7H2O)通过下列反应制备：
FeSO4＋Na2CO3=FeCO3＋Na2SO4
FeCO3＋C6H8O7=FeC6H6O7＋CO2＋H2O
下表列出了相关金属离子生成氢氧化物沉淀的pH(开始沉淀的pH按金属离子浓度为1.0 mol·L－1计算)。
| 金属离子 |
开始沉淀的pH |
沉淀完全的pH |
| Fe3＋ |
1.1 |
3.2 |
| Al3＋ |
3.0 |
5.0 |
| Fe2＋ |
5.8 |
8.8 |
(1)制备FeCO3时，选用的加料方式是________(填字母)，原因是_________________________________
a．将FeSO4溶液与Na2CO3溶液同时加入到反应容器中
b．将FeSO4溶液缓慢加入到盛有Na2CO3溶液的反应容器中
c．将Na2CO3溶液缓慢加入到盛有FeSO4溶液的反应容器中
(2)生成的FeCO3沉淀需经充分洗涤，检验洗涤是否完全的方法是_______________________________。
(3)将制得的FeCO3加入到足量柠檬酸溶液中，再加入少量铁粉，80℃下搅拌反应。
①铁粉的作用是_____________________。
②反应结束后，无需过滤，除去过量铁粉的方法是________________________________。
(4)最后溶液经浓缩、加入适量无水乙醇、静置、过滤、洗涤、干燥，获得柠檬酸亚铁晶体。分离过程中加入无水乙醇的目的是__________________。
(5)某研究性学习小组欲从硫铁矿烧渣(主要成分为Fe2O3、SiO2、Al2O3)出发，先制备绿矾，再合成柠檬酸亚铁。请结合右图的绿矾溶解度曲线，补充完整由硫铁矿烧渣制备FeSO4·7H2O晶体的实验步骤(可选用的试剂：铁粉、稀硫酸和NaOH溶液)：向一定量烧渣中加入足量的稀硫酸充分反应，________，得到FeSO4溶液，________，得到FeSO4·7H2O晶体。
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