某工业废水中仅含下表离子中的5种（不考虑水的电离及离子的水解），且各种离子的物质的量浓度相等，均为0.1mol/L。
| 阳离子 |
K+ Cu2+ Fe3+ Al3+ Fe2+ |
| 阴离子 |
Cl- CO32- NO3- SO42- SiO32- |
甲同学欲探究废水的组成，进行了如下实验：
Ⅰ．用铂丝蘸取少量溶液，在火焰上灼烧，无紫色火焰（透过蓝色钴玻璃观察）。
Ⅱ．取少量溶液，加入KSCN溶液无明显变化。
Ⅲ．另取溶液加入少量盐酸，有无色气体生成，该无色气体遇空气变成红棕色，此时溶液依然澄清，且溶液中阴离子种类不变。
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 （写离子符号）。
（2）Ⅲ中加入少量盐酸生成无色气体的的离子方程式是_________________________。
（3）将Ⅲ中红棕色气体（标况下）收集一满试管然后倒扣入水中（假设溶质不扩散），所得溶液的物质的量浓度为 mol/L（精确到千分位）
（4）甲同学最终确定原溶液中所含阳离子是 ，阴离子是 。（写离子符号）
（5）另取100mL原溶液，加入足量的NaOH溶液，充分反应后过滤，洗涤，灼烧至恒重，得到的固体质量为 g。
1915年诺贝尔物理学奖授予Henry Bragg和Lawrence Bragg，以表彰他们用X射线对晶体结构的分析所作的贡献。
（1）科学家通过X射线探明，NaCl、KCl、MgO、CaO晶体结构相似，其中三种晶体的晶格能数据如下表：
| 晶体 |
NaCl |
KCl |
CaO |
| 晶格能／(kJ·mol－1) |
786 |
715 |
3401 |
四种晶体NaCl、KCl、MgO、CaO熔点由高到低的顺序是 ，Na、Mg、Al第一电离能I1从小到大的排列顺序是 。
（2）科学家通过X射线推测胆矾中既含有配位键，又含有氢键，其结构示意图可简单表示如下，其中配位键和氢键均采用虚线表示。
①实验证明，用蒸汽密度法测得的H2O的相对分子质量比用化学式计算出来的相对分子质量要大，其原因是 。
②SO42-中S原子的杂化类型是 ，与其互为等电子体的分子有 （任写一种）
③Cu2+还能与NH3、Cl－等形成配位数为4的配合物，［Cu(NH3)4］2+中存在的化学键类型有 （填序号）。
A．配位键 B．离子键 C．极性共价键 D．非极性共价键
④写出基态Cu原子的外围电子排布式 ；
金属铜采用面心立方堆积方式，已知Cu原子的半径为r pm，相对原子质量为M，NA表示阿伏加德罗常数，则金属铜的密度是 g/cm3（列出计算式）。
亚氯酸钠（NaClO2）是一种强氧化性漂白剂，广泛用于纺织、印染和食品工业。它在碱性环境中稳定存在。某同学查阅资料后设计生产NaClO2的主要流程如下。
（1）Ⅰ、Ⅲ中发生反应的还原剂分别是 、 （填化学式）。
（2）Ⅱ中反应的离子方程式是 。
（3）A的化学式是 ，装置Ⅲ中A在 极区产生。
（4）ClO2是一种高效水处理剂，可用亚氯酸钠和稀盐酸为原料制备。写出该制备反应的化学方程式 。
（5）NaClO2变质可分解为NaClO3和NaCl。取等质量变质前后的NaClO2试样均配成溶液，分别与足量FeSO4溶液反应时，消耗Fe2+的物质的量 。（填“相同”，“不同”或“无法判断”）
（1）铜既能与稀硝酸反应．也能与浓硝酸反应，当铜与一定浓度硝酸反应时，可将方程式表示为：
(未配平)
①硝酸在该反应中的作用是__________________，
②19.2g Cu被硝酸完全溶解后，若得到的NO和NO2物质的量相同，则参加反应的硝酸的物质的量是__________________。
（2）①已知白磷和氯酸溶液可发生如下反应：
P4 + HClO3+ = HCl+ H3PO4
配平上述反应方程式
②白磷有毒，有实验室可采用CuSO4溶液进行处理，其反应为：
11P4 + 60CuSO4 + 96H2O ="==" 20Cu3P + 24 H3PO4 + 60 H2SO4
在该反应中30molCuSO4可氧化P4的物质的量是 。
（1）玻璃棒是中学化学实验中常用的仪器。下列实验过程中，一般不需要用玻璃棒的是 。（填写编号）
①粗盐提纯
②配制一定物质的量浓度的氯化钠溶液
③将适量氯化铁饱和溶液滴入沸水中制备氢氧化铁胶体
④探究Ba（OH）2·8H2O晶体和NH4Cl晶体反应过程中的能量变化
⑤实验室用新制的FeSO4溶液和预处理过的NaOH溶液制备Fe（OH）2白色沉淀
（2）实验室欲配置450mL 0.25mol·L-1 NaOH溶液：
①配制时除需用胶头滴管、托盘天平（带砝码）、玻璃棒、药匙外，还必需用到的仪器是 。
②通过计算，应用托盘天平称取 NaOH固体，若将物码放反，则所配制溶液物质的量浓度 。（填“偏大”、“偏小”或“不变”）
③定容时，仰视液面，则所配溶液物质的量浓度 。（填“偏大”、“偏小”或“不变”）
高锰酸钾是一种典型的强氧化剂。完成下列填空：
I：在用KMnO4酸性溶液处理Cu2S和CuS的混合物时，发生的反应如下：
① MnO4－＋Cu2S＋H＋
Cu2＋＋SO2↑＋Mn2＋＋H2O(未配平)
② MnO4－＋CuS ＋H＋Cu2＋＋SO2↑＋Mn2＋＋H2O(未配平)
（1）下列关于反应①的说法中错误的是 (填字母序号)。
a．被氧化的元素是Cu和S
b．氧化剂与还原剂的物质的量之比为8∶5
c．生成2.24 L(标况下)SO2，转移电子的物质的量是0.8 mol
d．还原性的强弱关系是：Mn2＋＞Cu2S
II：在稀硫酸中，KMnO4与 (NH4)2Fe(SO4)2也能发生氧化还原反应。
（2）配平KMnO4与(NH4)2Fe(SO4)2反应的离子方程式：
MnO4－＋ Fe2＋＋ H＋＝ Mn2＋＋ Fe3+＋ H2O
（3）欲配制480mL 0.1mol/L Fe2＋溶液，需称取(NH4)2Fe(SO4)2·6H2O（M＝392g/mol）的质量为 g。需要的玻璃仪器有
III：实验室可由软锰矿(主要成分为MnO2)制备KMnO4，方法如下：高温下使软锰矿与过量KOH(s)和KClO3(s)反应，生成K2MnO4(锰酸钾)和KCl；用水溶解，滤去残渣；酸化滤液，K2MnO4转化为MnO2和KMnO4；再滤去沉淀MnO2，浓缩结晶得到KMnO4晶体。
请回答：
（4）用软锰矿制备K2MnO4的化学方程式是： 。
（5）K2MnO4转化为KMnO4的反应中氧化剂和还原剂的物质的量之比为 。
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