某课外小组探究钠、铝、铁、铜单质还原性强弱及其相关化学性质，做了如下实验：
| 实验1 |
常温时取四种金属少量分别放入装有蒸馏水的试管中 |
| 实验2 |
再取少量铝、铁、铜分别放入装有稀硫酸的试管中 |
（1）实验1中能发生反应的离子方程式 。
（2）实验2中能够判断出铝、铁、铜还原性强弱的现象是 。
结论：由实验1、2得出四种金属的还原性强弱顺序为 ；请从原子结构角度解释钠的还原性强于铝 。
（3）为确认实验2反应后溶液中的金属阳离子，再进行实验：
①取Al反应后的溶液加入过量的NaOH溶液，写出反应的离子方程式 。
②一段时间后，取Fe反应后的溶液，检验Fe2+方法正确的是 。
a．滴加KSCN溶液，无明显变化，再加入少量氯水，溶液变红
b．滴加K3［Fe(CN)6］溶液，有蓝色沉淀产生
c．滴加NaOH溶液，产生的白色沉淀迅速变成灰绿色，最终变成红褐色
（4）在实验2中，铝、铁反应现象的差异并不是很明显，有同学建议再设计一种实验来证明这两种金属的还原性关系，请设计一种实验方案 。
（5）在实验过程中，还有同学为了验证铁与铜的还原性，用铁、铜、导线、烧杯、氯化铁溶液设计了原电池装置。
①画出原电池的装置图 。
②该电池的正极反应为 。
(11分) 芳香族羧酸通常用芳香烃的氧化来制备。芳香烃的苯环比较稳定，难以氧化，而环上的支链不论长短，在强烈氧化时，最终能氧化成羧基。某同学用甲苯的氧化反应制备苯甲酸。
反应原理：
反应试剂、产物的物理常数：
| 名称 |
相对分 子质量 |
性状 |
熔点 |
沸点 |
密度 |
溶解度 |
||
| 水 |
乙醇 |
乙醚 |
||||||
| 甲苯 |
92 |
无色液体易燃易挥发 |
－95 |
110.6 |
0.8669 |
不溶 |
易溶 |
易溶 |
| 苯甲酸 |
122 |
白色片状或针状晶体 |
122.4 |
248 |
1.2659 |
微溶 |
易溶 |
易溶 |
主要实验装置和流程如下：
实验方法：一定量的甲苯和KMnO4溶液置于图1装置中，在90℃时， 反应一段时间，再停止反应，按如下流程分离出苯甲酸和回收未反应的甲苯。
（1）操作Ⅰ所需的玻璃仪器为________________；操作Ⅱ为______________。
（2）如果滤液呈紫色，要先加亚硫酸氢钾，然后再加入浓盐酸酸化，加亚硫酸氢钾的目的是__________________________。
（3）下列关于仪器的组装或者使用正确的是________。
A．抽滤可以加快过滤速度，得到较干燥的沉淀
B．安装电动搅拌器时，搅拌器下端不能与三颈烧瓶底、温度计等接触
C．图1回流搅拌装置应采用直接加热的方法
D．冷凝管中水的流向是下进上出
（4）除去残留在苯甲酸中的甲苯应先加入_________，分液，水层再加入 ，然后抽滤，干燥即可得到苯甲酸。
（5）纯度测定：称取1.220 g产品，配成100 mL溶液，取其中25.00 mL溶液，进行滴定 ，消耗KOH物质的量为2.4×10－3mol。产品中苯甲酸质量分数为______________。
铁、铝及其化合物在生活、生产中有着广泛的应用。
Ⅰ．某研究性学习小组对某硫酸亚铁晶体（FeSO4•xH2O）热分解进行研究。该小组同学称取a g硫酸亚铁晶体样品按下图图1高温加热，使其完全分解，对所得产物进行探究，并通过称量装置B的质量测出x的值。
（1）装置B中硫酸铜粉末变蓝，质量增加12.6 g，说明产物中有水，装置C中高锰酸钾溶液褪色，说明产物中还有 。
（2）实验中要持续通入氮气，否则测出的x会 （填“偏大”、“偏小”或“不变”）。
（3）硫酸亚铁晶体完全分解后装置A中还残留红棕色固体Fe2O3。
（4）从理论上分析得出硫酸亚铁分解还生成另一种物质SO3，写出FeSO4分解的化学方程式 。
（5）某研究所利用SDTQ 600热分析仪对硫酸亚铁晶体（FeSO4•xH2O）进行热分解，获得相关数据，绘制成固体质量-分解温度的关系图如上图图2。根据两种热分解实验的有关数据，可计算出FeSO4•xH2O中的x= 。
Ⅱ．铝元素在自然界中主要存在于铝土矿（主要成分为Al2O3，还含有Fe2O3、FeO、SiO2）中。工业上用铝土矿制备铝的某种化合物的工艺流程如下。
（1）在滤液A中加入漂白液，目的是氧化除铁，所得滤液B显酸性。
①检验滤液B中是否还含有铁元素的操作方法为： 。
②将滤液B中的铝元素以沉淀形式析出，可选用的最好试剂为 （填选项编号）。
a．氢氧化钠溶液 b．硫酸溶液 c．氨水 d．二氧化碳
③由滤液B制备氯化铝晶体涉及的操作为：
边滴加浓盐酸边蒸发浓缩、 （填操作名称）、过滤、洗涤。
（2）SiO2和NaOH焙烧制备硅酸钠，可采用的装置为 （填选项编号）。
(10分)NiSO4·6H2O是一种绿色易溶于水的晶体，广泛用于化学镀镍、生产电池等。可以电镀废渣(除含镍外，还含有Cu、Zn、Fe、Cr等杂质)为原料获得。工艺流程如下图：
请回答下列问题：
（1）用稀硫酸溶解废渣时，为了提高浸取速率可采取的措施有____________(任写一点)。
（2）向滤液中滴入适量的Na2S溶液，目的是除去Cu2＋、Zn2＋，写出除去Cu2＋的离子方程式：_________________。
（3）上述流程中滤液Ⅲ的主要成分是____________。
（4）确定步骤四中Na2CO3溶液足量，碳酸镍已完全沉淀的简单实验方法是___________。
（5）操作Ⅰ的实验步骤依次为(实验中可选用的试剂：6mol·L－1的H2SO4溶液、蒸馏水、pH试纸)：
①_________________________；
②_________________________；
③蒸发浓缩、冷却结晶，过滤得NiSO4·6H2O晶体；
④用少量乙醇洗涤NiSO4·6H2O晶体并晾干。
用50mL0.50mol/L的盐酸与50mL0.55mol/L的氢氧化钠溶液在如图所示的装置中进行中和反应，通过测定反应过程中所放出的热量可计算中和热。回答下列问题：
（1）烧杯间填满碎泡沫塑料的作用是 ；
（2）环形玻璃搅拌棒能否用环形铁质搅拌棒代替？ （填“能”或“不能”），其原因是 ；
（3）实验时氢氧化钠溶液的浓度要用0.55 mol/L的原因是_______________。
实验中若改用60 mL 0.50 mol/L的盐酸与50 mL 0.55 mol/L的氢氧化钠溶液进行反应， 与上述实验相比，所放出的热量 （填“相等”“不相等”），若实验操作均正确，则所求中和热 （填“相等”“不相等”）。
（4）已知在稀溶液中，强酸和强碱发生中和反应生成1 mol H2O时，放出57.3 kJ的热量，则上述反应的热化学方程式为：___________________。
实验室配制500mL0.2mol/LNa2SO4溶液，实验操作步骤如下：
| A．用托盘天平上移出14.2g硫酸钠固体，把它放在烧杯中，用适量的蒸馏水使它完全溶解并冷却至室温． |
| B．把制得的溶液小心地转移到容量瓶中． |
| C．继续向容量瓶中加蒸馏水至液面距刻度线1～2cm处，改用胶头滴管小心滴加蒸馏水至溶液凹液面最低处与刻度线相切． |
| D．用少量蒸馏水洗涤烧杯和玻璃棒2～3次，每次洗涤的液体都小心注入容量瓶，并轻轻振荡． |
E．将容量瓶瓶塞塞紧，充分摇匀．
回答下列问题：
（1）操作步骤的正确顺序为（填序号）______________________；
（2）本实验用到的基本仪器已有烧杯、天平（带砝码、镊子）、玻璃棒，还缺少的仪器是_______。
（3）下列情况会使所配溶液浓度偏高的是（填序号）___________。
a．某同学观察液面的情况如图所示
b．没进行上述的操作步骤D
c．加蒸馏水时，不慎超过了刻度线
d．砝码上沾有杂质
e．容量瓶使用前内壁沾有水珠
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