(18分)某实验探究小组为了验证红热的炭与浓硫酸发生反应所生成的各种产物，设计了一个实验流程，其装置图如下。
（1）①中反应的化学方程式为 。
（2）②处的现象是 。
（3）品红溶液使用了两次，③的作用是 ，
⑤的作用是 。
（4）④的作用是 ；反应的化学方程式为 。
（5）根据 现象可证明产物中一定有CO2气体。
（6）同学甲认为撤去装置⑤也可以确定CO2的存在，他所根据的实验现象是 。
（7）同学乙认为④中的溶液挥发出有毒的Br2蒸气，建议换成另外一种中学常见的有色溶液更安全，这种溶液是 。
石墨在材料领域有重要应用。某初级石墨中含SiO2（7.8%）、Al2O3(5.1%)、Fe2O3(3.1%)和MgO(0.5%)等杂质。设计的提纯和综合应用工艺如下：
（注：SiCl4的沸点是57.6ºC，金属氯化物的沸点均高于150ºC）
（1）向反应器中通入Cl2前，需通一段时间的N2，主要目的是 。
（2）高温反应后，石墨中的氧化物杂质均转变为相应的氯化物。
气体I中的氯化物主要为 。由气体II中某物质得到水玻璃的化学方程式为 。
（3）步骤①为：搅拌、 。所得溶液IV中阴离子有 。
（4）由溶液IV生成沉淀V的总反应的离子方程式为 。100kg初级石墨最多可获得V的质量为kg 。
（5）石墨可用于自然水体中铜件的电化学防腐，完成下图防腐示意图，并作相应标注。
硅在地壳中的含量较高。硅及其化合物的开发由来已久，在现代生活中有广泛应用。回答下列问题：
（1）1810年瑞典化学家贝采利乌斯在加热石英砂、木炭和铁时，得到一种“金属”。这种“金属”可能是 。
（2）陶瓷、水泥和玻璃是常用的硅酸盐材料。其中，生产普通玻璃的主要原料有 。
（3）高纯硅是现代信息、半导体和光伏发电等产业都需要的基础材料。工业上提纯硅有多种路线，其中一种工艺流程示意图及主要反应如下：
| |
发生的主要反应 |
| 电弧炉 |
SiO2+2C Si+2CO↑ |
| 流化床反应器 |
Si+3HCl SiHCl3+H2 |
| 还原炉 |
SiHCl3+H2 Si+3HCl |
①用石英砂和焦炭在电弧炉中高温加热也可以生产碳化硅，该反应的化学方程式为 ；碳化硅又称 ，其晶体结构与 相似。
②在流化床反应的产物中，SiHCl3大约占85%，还有SiCl4、SiH2Cl2、SiH3Cl等，有关物质的沸点数据如下表，提纯SiHCl3的主要工艺操作依次是沉降、冷凝和 。
| 物质 |
Si |
SiCl4 |
SiHCl3 |
SiH2Cl2 |
SiH3Cl |
HCl |
SiH4 |
| 沸点/℃ |
2355 |
57.6 |
31.8 |
8.2 |
-30.4 |
-84.9 |
-111.9 |
③SiHCl3极易水解，其完全水解的产物为 。
（4）氯碱工业可为上述工艺生产提供部分原料，这些原料是 。
实验室以含有
等离子的卤水为主要原料制备无水
和
，流程如下：
（1）操作Ⅰ使用的试剂是 ，所用主要仪器的名称是 。
（2）加入溶液W的目的是 。用CaO调节溶液Y的pH，可以除去
。由表中数据可知，理论上可选择pH最大范围是 。酸化溶液Z时，使用的试剂为 。
（3）实验室用贝壳与稀盐酸反应制备并收集
气体，下列装置中合理的是 。
（4）常温下，
的电离常数
，
，
的电离常数
，
。某同学设计实验验证酸性强于：将
和气体分别通入水中至饱和，立即用酸度计测两溶液的
，若前者的小于后者，则酸性强于。该实验设计不正确，错误在于 。
设计合理实验验证酸性强于（简要说明实验步骤、现象和结论）。 。仪器器自选。
供选的试剂：、、
、
、
、
、蒸馏水、饱和石灰水、酸性 溶液、品红溶液、试纸。
食盐中含有一定量的镁、铁等杂质，加碘盐中碘的损失主要是由于杂质、水分、空气中的氧气以及光照、受热而引起的．
已知：氧化性：IO3﹣＞Fe3+＞I2；
还原性：S2O32﹣＞I﹣3I2+6OH﹣═IO3﹣+5I﹣+3H2O；KI+I2
KI3
（1）某学习小组对加碘盐进行如下实验：取一定量某加碘盐（可能含有KIO3、KI、Mg2+、Fe3+），用适量蒸馏水溶解，并加稀盐酸酸化，将所得溶液分为3份．第一份试液中滴加KSCN溶液后显红色；第二份试液中加足量KI固体，溶液显淡黄色，用CCl4萃取，下层溶液显紫红色；第三份试液中加入适量KIO3固体后，滴加淀粉试剂，溶液不变色．
①加KSCN溶液显红色，该红色物质是 （用化学式表示）；CCl4中显紫红色的物质是 （用电子式表示）．
②第二份试液中加入足量KI固体后，反应的离子方程式为 、 ．
（2）KI作为加碘剂的食盐在保存过程中，由于空气中氧气的作用，容易引起碘的损失．写出潮湿环境下KI与氧气反应的化学方程式： ．将I2溶于KI溶液，在低温条件下，可制得KI3•H2O．该物质作为食盐加碘剂是否合适？ （填“是”或“否”），并说明理由 ．
（3）为了提高加碘盐（添加KI）的稳定性，可加稳定剂减少碘的损失．下列物质中有可能作为稳定剂的是 ．
| A．Na2S2O3 | B．AlCl3 | C．Na2CO3 | D．NaNO2 |
（4）对含Fe2+较多的食盐（假设不含Fe3+），可选用KI作为加碘剂．请设计实验方案，检验该加碘盐中的Fe2+ ．
氯碱工业中电解饱和食盐水的原理示意图如图所示
（1）溶液A的溶质是 ；
（2）电解饱和食盐水的离子方程式是 ；
（3）电解时用盐酸控制阳极区溶液的pH在2~3，用化学平衡移动原理解释盐酸的作用 ；
（4）电解所用的盐水需精制。去除有影响的
、
，NH+3,
,[
＞
]。
精致流程如下（淡盐水和溶液A来电解池）：
①泥a除泥沙外，还含有的物质是 。
②过程Ⅰ中将NH4+转化为N2的离子方程式是 ；
③
的溶解度比
的小，过程Ⅱ中除去的离子有 ；
④经过程Ⅲ处理，要求盐水中c 中剩余
的含量小于5mg /l ,若盐水b中
的含量是7.45 mg /l ,则处理10m3盐水b ，至多添加10% 溶液 kg（溶液体积变化忽略不计）。
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