某研究性学习小组对过量炭粉与氧化铁反应的气体产物成分进行研究。设计方案如图，将一定量的氧化铁在隔绝空气的条件下与过量炭粉完全反应，测定参加反应的碳元素与氧元素的质量比。
| |
TiCl4 |
Mg |
MgCl2 |
Ti |
| 熔点/℃ |
-25.0 |
648.8 |
714 |
1667 |
| 沸点/℃ |
136.4 |
1090 |
1412 |
3287 |
（1）查阅资料：
①氮气不与炭粉、氧化铁发生反应。实验室可以用氯化铵饱和溶液和亚硝酸钠（NaNO2）饱和溶液混合加热制得氮气。写出该反应的离子方程式： 。
②使上述制得的气体通过___________装置方能获得干燥的N2
（2）实验步骤：
①按图连接装置，并检查装置的气密性，称取3.20g氧化铁、2.00g炭粉混合均匀，放入48.48g的硬质玻璃管中；
②加热前，先通一段时间纯净干燥的氮气；
③停止通入N2后，夹紧弹簧夹，加热一段时间，澄清石灰水（足量）变浑浊；
④待反应结束，再缓缓通入一段时间的氮气。冷却至室温，称得硬质玻璃管和固体总质量为52.24g；
⑤过滤出石灰水中的沉淀，洗涤、烘干后称得质量为2.00g。步骤②、④中都分别通入N2，其作用分别为 。
（3）数据处理：
①试根据实验数据分析，该反应的气体产物是CO2和CO,理由是____________________
②写出该实验中氧化铁与炭粉发生反应的化学方程式： 。
（4）实验优化：
学习小组有同学认为应对实验装置进一步完善。
①甲同学认为：应将澄清石灰水换成Ba(OH)2溶液，其理由是 。
②pC类似pH，是指极稀溶液中溶质物质的量浓度的常用对数负值。如某溶液溶质的浓度为：1×10-3mol/L，则该溶液中该溶质的pC＝-lg1×10-3＝3。现向0.2mol/LBa(OH)2溶液中通入CO2气体，沉淀开始产生时，溶液中CO32-的PC值为_________（已知：lg2＝0.2；Ksp(BaCO3)＝5.0×10-9）
③从环境保护的角度，请你再提出一个优化方案将此实验装置进一步完善： 。
(14分)某研究性学习小组设计实验制各乙酸乙酯（如图1）：
（1）制取乙酸乙酯化学方程式为：____________________.
（2）实验过程中，用酒精灯缓慢加热，“缓慢加热”目的是
（3）烧瓶B中加几块碎石片，其作用是__________。长导管L的作用是
（4）图1方案有明显缺陷，请提出改进建议：____________________.
经改进后，实验现象是______________________________.
简述分离乙酸乙酯的操作方法：___________________,需要用到的下列仪器有__________（填代号）。
(11分)在实验室里用乙醇跟浓H2SO4反应制取乙烯时，常因温度过高而发生副反应，部分乙醇跟浓H2SO4反应生成SO2，CO2，水蒸气和炭黑。
（1）用编号为①→④ 的实验装置设计一个实验，以验证上述反应混合气体中含CO2，SO2和水蒸气。用装置的连接顺序（按产物气流从左到右的流向）：
→ → → →。
（2）实验的装置①中A瓶的现象是________；结论为______________。
B瓶中的现象是________；B瓶溶液作用为________;
是否能将B瓶溶液换成酸性高锰酸钾______ (答是，否)。
（3）装置③中加的固体药品是________装置②中盛的溶液是________。
（4）装置④生成乙烯的反应类型是______；若要验证混合气体中有乙烯，应将混合气体先通过盛____________的洗气瓶，再通过盛______的试管中。 
(19分)以硫铁矿(主要成分为FeS2)为原料制备氯化铁晶体(FeCl3·6H2O)的工艺流程如下：
(1)氧化过程中发生反应的离子方程式是 ，检验氧化生成的阳离子的试剂是 。
(2)尾气中主要含N2、O2、SO2和少量的CO2、H2O，取标准状况下的尾气V L测定SO2含量：
方案一：让尾气缓慢通过以下装置。
①C仪器的名称是 ，该装置的作用是 。
②实验时先通入尾气，再通入一定量氮气。若通过B装置的增重来测量SO2的体积分数。你认为该方案是否合理 ，请说明理由 (若方案合理该空不必填写)。
方案二：将尾气缓慢通过足量溴水，在所得的溶液中加入过量氯化钡溶液后，过滤，将沉淀洗涤、干燥，称得其质量为m g。
①加入过量氯化钡溶液的目的是 。
②进行沉淀洗涤的方法是 。
③SO2含量的表达式是 （用含m、V的代数式表示)。
(3)从FeCl3溶液中得到FeCl3
6H2O晶体的操作包括 、冷却结晶、过滤，该过程需保持盐酸过量，结合必要的离子方程式说明原因 .
实验室模拟回收某废旧含镍催化剂（主要成分为NiO，另含Fe2O3、CaO、CuO、BaO等）生产Ni2O3。其工艺流程为：
（1）根据图Ⅰ所示的X射线衍射图谱，可知浸出渣含有三种主要成分，其中“物质X”为 。图Ⅱ表示镍的浸出率与温度的关系，当浸出温度高于70℃时，镍的浸出率降低，浸出渣中Ni(OH)2含 量增大，其原因是 。
（2）工艺流程中“副产品”的化学式为 。
（3）已知有关氢氧化物开始沉淀和沉淀完全的pH如下表：
| 氢氧化物 |
Fe(OH)3 |
Fe(OH)2 |
Ni(OH)2 |
| 开始沉淀的pH |
1.5 |
6.5 |
7.7 |
| 沉淀完全的pH |
3.7 |
9.7 |
9.2 |
操作B是为了除去滤液中的铁元素，某同学设计了如下实验方案：向操作A所得的滤液中加入NaOH溶液，调节溶液pH为3.7～7.7，静置，过滤。请对该实验方案进行评价
（若原方案正确，请说明理由；若原方案错误，请加以改正）。
（4）操作C是为了除去溶液中的Ca2+，若控制溶液中F－浓度为3×10－3mol·L－1，则Ca2+的浓度为 mol·L－1。（常温时CaF2的溶度积常数为2.7×10－11）
（5）电解产生2NiOOH·H2O的原理分两步：
①碱性条件下Cl－在阳极被氧化为ClO－；
②Ni2+被ClO－氧化产生2NiOOH·H2O沉淀。
第②步反应的离子方程式为 。
亚氯酸钠（NaClO2）主要用于棉纺、造纸业的漂白剂，也用于食品消毒、水处理等，亚氯酸钠受热易分解。以氯酸钠等为原料制备亚氯酸钠的工艺流程如下：
（1）提高“反应l”反应速率的措施有______________（写出一条即可）。
（2）“反应2”的氧化剂是________，该反应的化学方程式为__________。
（3）采取“减压蒸发”而不用“常压蒸发”，原因是__________________。
（4）从 “母液”中可回收的主要物质是__________________________。
（5）“冷却结晶”后经_____________（填操作名称）即可获得粗产品。
粤公网安备 44130202000953号