(13分)过氧化钠(化学式为NaNa2O2)可用在呼吸面具中作为氧气来源。Na2O2能跟CO2反应生成O2和另一种固体化合物(用X表示)；它也能跟H2O反应生成O2，化学方程式为:2Na2O2+2H2O = 4NaOH+O2↑。以下是某兴趣小组进行的探究活动。
（1）利用如下图所示实验装置制取氧气，请回答有关问题。
①实验室制取CO2的化学方程式为 。
②表明CO2未被Na2O2完全吸收的实验现象为 。
③O2可采用D装置收集，并用带火星的木条检验，这是利用了O2的 性质。
④若A装置产生的CO2中混有水蒸气，要检验干燥的CO2能否与Na2O2反应生成O2，以上实验装置应如何改进
(2)为探究X是哪种物质及其有关性质，同学们进行了如下分析和实验。
①有同学猜想X可能是酸、碱或盐中的一种。通过对物质组成的分析，大家一致认为X肯定不是酸和碱，理由是 。
②同学们通过讨论和实验证明了X是Na2CO3。以下是他们设计的有关Na2CO3性质的探究实验，将下表填写完整。
| 实验操作 |
现 象 |
有关的化学方程式 |
| 实验一：取少量固体样品， |
澄清石灰水变浑浊 |
Na2CO3+2HCl=2NaCl+H2O+CO2↑ CO2+Ca(OH)2=CaCO3↓+H2O |
| 实验二：取少量固体样品， 加水配成溶液，滴加适量的 溶液 |
有白色沉淀产生 |
|
(3)7.8g过氧化钠与足量的水反应，生成氧气的质量是多少?若反应后得到了40g氢氧化钠溶液，请计算氢氧化钠溶液中溶质的质量分数。
(15分) 铝铁合金在微电机中有广泛应用，某兴趣小组为利用废弃的铝铁合金设计了如下实验流程制备聚合硫酸铁和明矾：
（1）聚合硫酸铁是一种无毒无害、化学性质稳定、能与水混溶的新型絮凝剂，微溶于乙醇，其化学式可表示为[Fe2(OH)x(SO4)y]n。
①聚合硫酸铁可用于净水的原理是 。
②有人认为上述流程中的“氧化”设计存在缺陷，请提出改进意见： ；
浓缩时向其中加入一定量的乙醇，加入乙醇的目的是 。
③加入试剂Y的目的是调节pH，所加试剂Y为 ；溶液的pH对[Fe2(OH)x(SO4)y]n中x的值有较大影响（如图1所示），试分析pH过小（pH＜3）导致聚合硫酸铁中x的值减小的原因： 。
（2）明矾是一种常见铝钾硫酸盐。
①为充分利用原料，试剂X应为 。
②请结合图2所示的明矾溶解度曲线，补充完整由滤液Ⅰ制备明矾晶体的实验步骤(可选用的试剂：废弃的铝铁合金、稀硫酸、NaOH溶液和酒精)：向滤液Ⅰ中加入足量的含铝废铁屑至不再有气泡产生， ，得到明矾晶体。
(16分)甲、乙、丙三位同学在实验室用不同方法制取氮气。
（1）甲同学让空气通过右图所示装置，以除去氧气制得氮气。硬质玻璃管中所盛固体可选用 （填下列选项标号）
A．铁粉 B．碳粉 C．过氧化钠 D．碱石灰
（2）收集氮气可选用 （填下列选项标号）
（3）乙同学设计用氨气和炽热的氧化铜反应制取氮气，反应方程式为 。
（4）制取氨气可选用 （填下列选项标号）
A．加热硫酸铵与氢氧化钙混合物
B．加热分解氯化铵晶体
C．浓氨水滴入氢氧化钠固体
D．加热浓氨水使氨气化
（5）丙同学用加热两种含氮溶液制氮气：NaNO2+NH4Cl 
NaCl+N2↑+2H2O
该实验装置需要 、分液漏斗、酒精灯等玻璃仪器。
（6）氮气助燃金属镁，反应方程式 ；燃烧3.6 g镁将消耗标准状况下氮气 mL.
下图是实验室制备氯气并进行一系列相关实验的装置（夹持设备已省略）。
（1）制备氯气选用的药品为：漂粉精固体和浓盐酸，相关的化学反应方程式为___________________。
（2）装置B中饱和食盐水的作用是_______________；同时装置B亦是安全瓶，监测实验进行时C中是否发生堵塞，请写出发生堵塞时B中的现象________________________。
（3）装置C的实验目的是验证氯气是否具有漂白性，为此C中I、II、III依次放入_______。
| |
a |
b |
c |
d |
| I |
干燥的有色布条 |
干燥的有色布条 |
湿润的有色布条 |
湿润的有色布条 |
| II |
碱石灰 |
硅胶 |
浓硫酸 |
无水氯化钙 |
| III |
湿润的有色布条 |
湿润的有色布条 |
干燥的有色布条 |
干燥的有色布条 |
（4）设计装置D、E的目的是比较氯、溴、碘的非金属性。当向D中缓缓通入一定量氯气时，可以看到无色溶液逐渐变为______色，说明氯的非金属性大于溴。
（5）打开活塞，将装置D中少量溶液加入装置E中，振荡。观察到的现象是_____________。
（6）有人提出，装置F中可改用足量的NaHSO3溶液吸收余氯，试写出相应的离子反应方程式_________，判断改用NaHSO3溶液是否可行______（填“是”或“否”）。
草酸(H2C2O4)是一种二元弱酸，部分性质如下：能溶于水，易溶于乙醇；大约在175℃升华(175℃以上分解生成H2O、CO2和CO)；H2C2O4＋Ca(OH)2＝CaC2O4↓＋2H2O。现用H2C2O4进行如下实验：
（一）探究草酸的不稳定性
通过如图实验装置验证草酸受热分解产物中的CO2和CO，A、B、C中所加入的试剂分别是：
①B中盛装的试剂 (填化学式)；
②A中加入乙醇的目的是 。
（二）探究草酸的酸性
将0.01mol草酸晶体(H2C2O4·2H2O)加入到100mL 0.2mol/L的NaOH溶液中充分反应，测得反应后溶液呈碱性，其原因是 (用离子方程式表示)。
（三）用酸性KMnO4溶液与H2C2O4溶液反应来探究影响化学反应速率的因素
I．实验前先用酸性KMnO4标准溶液滴定未知浓度的草酸
反应原理：□MnO
＋□H2C2O4＋□ ＝□Mn2＋＋□CO2↑＋□H2O
①配平上述离子方程式；
②滴定时KMnO4溶液应盛装于 （填“酸式”或“碱式”）滴定管中。
Ⅱ．探究影响化学反应速率的因素
| 实验编号 |
H2C2O4溶液 |
酸性KMnO4溶液 |
温度 |
||
| 浓度(mol/L) |
体积(mL) |
浓度(mol/L) |
体积 (mL) |
||
| ① |
0.10 |
2.0 |
0.010 |
4.0 |
25 |
| ② |
0.20 |
2.0 |
0.010 |
4.0 |
25 |
| ③ |
0.20 |
2.0 |
0.010 |
4.0 |
50 |
（1）探究温度对化学反应速率影响的实验编号是 (填编号，下同)，探究反应物浓度对化学反应速率影响的实验编号是 。
（2）测得某次实验（恒温）时溶液中Mn2+物质的量与时间关系如图。
请解释n(Mn2+)在反应起始时变化不大、一段时间后快速增大的原因： _____。
某同学利用铁与水蒸气反应后的固体物质进行了如下实验：
（1）固体溶于稀盐酸的化学方程式为 ；
（2）试剂1的化学式是 ；加入试剂1后呈红色的原因是（用离子方程式表示） 。
（3）加入新制氯水后溶液红色加深的原因是（用化学用语和必要文字解释） ； ；
（4）某一同学在实验中由于加入了过量新制氯水，放置一段时间后，发现深红色褪去，为了探究溶液褪色的原因，另有四位同学进行了下表的猜想，你认为丁同学的猜想会是什么？（提示：SCN－中硫元素化合价为-2价）
| 编 号 |
猜 想 |
| 甲 |
溶液中的＋3价Fe又被还原为＋2价Fe |
| 乙 |
溶液中的＋3价Fe被氧化为更高的价态 |
| 丙 |
新制的氯水具有漂白性，将该溶液漂白 |
| 丁 |
？ |
为验证丁同学的猜想合理与否？请同学们根据结论完成下表的实验设计方案。可选用试剂：浓硫酸、1.0mol·L-1HNO3、1.0mol·L-1盐酸、1.0 mol·L-1 NaOH、0.1mol·L-1FeCl3、
0.1mol·L-1CuSO4、20%KSCN、蒸馏水。
| 实验操作 |
预期现象 |
结 论 |
| |
|
说明丁同学的猜想是合理的 |
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