(10分)学生利用下图所列装置进行“铁与水蒸气反应”的实验，并利用产物进一步制取FeCl3·6H2O晶体。（图中夹持及尾气处理装置均已略去）
回答下列问题：
（1）若所用铁粉中若有杂质铝，欲除去不纯铁粉中混有的铝粉可以选用的试剂为__ __（填序号）。
| A．稀盐酸 | B．氢氧化钠溶液 | C．浓硫酸 | D．FeCl3溶液 |
此步涉及反应的离子方程式为 ，经除杂后的铁粉进一步干燥后装入反应容器。
（2）反应发生后装置B中发生反应的化学方程式是 。
D装置的作用： 。
（3）该小组学生把B中反应后的产物加入足量的盐酸，过滤，用上述滤液制取FeCl3·6H2O晶体，设计流程如下：
①用离子方程式表示步骤I中通入Cl2的作用 （并表示电子转移的方向和数目）
②为了检验某未知溶液是否是FeCl2溶液，同学们设计了以下实验方案加以证明。
向一支装有该未知溶液的试管中先通入氯气，再滴加KSCN溶液，溶液呈现红色，证明该未知溶液是FeCl2溶液。你认为此方案是否合理 (填”合理”或”不合理”)。
高纯硫酸锰作为合成镍钴锰三元正极材料的原料，工业上可由天然二氧化锰粉与硫化锰矿（还含Fe、Al、Mg、Zn、Ni、Si等元素）制备，工艺如下图所示。回答下列问题：
相关金属离子[ ]形成氢氧化物沉淀的pH范围如下：
| 金属离子 |
|
|
|
|
|
|
|
| 开始沉淀的pH |
8.1 |
6.3 |
1.5 |
3.4 |
8.9 |
6.2 |
6.9 |
| 沉淀完全的pH |
10.1 |
8.3 |
2.8 |
4.7 |
10.9 |
8.2 |
8.9 |
（1）"滤渣1"含有S和________；写出"溶浸"中二氧化锰与硫化锰反应的化学方程式________。
（2）"氧化"中添加适量的 的作用是将________。
（3）"调pH"除铁和铝，溶液的pH范围应调节为________~6之间。
（4）"除杂1"的目的是除去 和 ， "滤渣3"的主要成分是________。
（5）"除杂2"的目的是生成 沉淀除去 。若溶液酸度过高， 沉淀不完全，原因是________。
（6）写出"沉锰"的离子方程式________。
（7）层状镍钴锰三元材料可作为锂离子电池正极材料，其化学式为 ， 其中Ni、Co、Mn的化合价分别为+2、+3、+4。当 时， z=________。
咖啡因是一种生物碱（易溶于水及乙醇，熔点234.5℃，100℃以上开始升华），有兴奋大脑神经和利尿等作用。茶叶中含咖啡因约1%~5%、单宁酸（K a约为10 −4， 易溶于水及乙醇）约3%~10%，还含有色素、纤维素等。实验室从茶叶中提取咖啡因的流程如下图所示。
索氏提取装置如图所示。实验时烧瓶中溶剂受热蒸发，蒸汽沿蒸汽导管2上升至球形冷凝管，冷凝后滴入滤纸套筒1中，与茶叶末接触，进行萃取。萃取液液面达到虹吸管3顶端时，经虹吸管3返回烧瓶，从而实现对茶叶末的连续萃取。回答下列问题：
（1）实验时需将茶叶研细，放入滤纸套筒1中，研细的目的是________，圆底烧瓶中加入95%乙醇为溶剂，加热前还要加几粒________。
（2）提取过程不可选用明火直接加热，原因是________，与常规的萃取相比，采用索氏提取器的优点是________。
（3）提取液需经"蒸馏浓缩"除去大部分溶剂，与水相比，乙醇作为萃取剂的优点是________。"蒸发浓缩"需选用的仪器除了圆底烧瓶、蒸馏头、温度计、接收管之外，还有________（填标号）。
A．直形冷凝管 B．球形冷凝管C．接收瓶D．烧杯
（4）浓缩液加生石灰的作用是________ 和吸收________
（5）可采用如图所示的简易装置分离提纯咖啡因。将粉状物放入蒸发皿中并小火加热，咖啡因在扎有小孔的滤纸上凝结，该分离提纯方法的名称是________。
环戊二烯（ 
）是重要的有机化工原料，广泛用于农药、橡胶、塑料等生产。回答下列问题：
（1）已知： 
(g) = 
(g)+H 2(g) Δ H 1=100.3kJ·mol −1 ①
H 2(g)+ I 2(g) =2HI(g) Δ H 2=−11.0 kJ·mol −1 ②
对于反应： (g)+ I 2(g) = 
(g)+2HI(g) ③ Δ H 3=________kJ·mol −1。
（2）某温度下，等物质的量的碘和环戊烯（ 
）在刚性容器内发生反应③，起始总压为10 5Pa，平衡时总压增加了20%，环戊烯的转化率为________，该反应的平衡常数 K p=________Pa。达到平衡后，欲增加环戊烯的平衡转化率，可采取的措施有________（填标号）。
| A． |
通入惰性气体 |
B． |
提高温度 |
| C． |
增加环戊烯浓度 |
D． |
增加碘浓度 |
（3）环戊二烯容易发生聚合生成二聚体，该反应为可逆反应。不同温度下，溶液中环戊二烯浓度与反应时间的关系如图所示，下列说法正确的是__________（填标号）。
| A． |
T 1＞ T 2 |
| B． |
a点的反应速率小于c点的反应速率 |
| C． |
a点的正反应速率大于b点的逆反应速率 |
| D． |
b点时二聚体的浓度为0.45 mol·L −1 |
（4）环戊二烯可用于制备二茂铁（Fe(C 5H 5) 2结构简式为 
），后者广泛应用于航天、化工等领域中。二茂铁的电化学制备原理如下图所示，其中电解液为溶解有溴化钠（电解质）和环戊二烯的DMF溶液（DMF为惰性有机溶剂）。
该电解池的阳极为________，总反应为________。电解制备需要在无水条件下进行，原因为________。
立德粉
（也称锌钡白），是一种常用白色颜料。回答下列问题：
（1）利用焰色反应的原理既可制作五彩缤纷的节日烟花，亦可定性鉴别某些金属盐。灼烧立德粉样品时，钡的焰色为__________（填标号）。
| A． | 黄色 |
| B． | 红色 |
| C． | 紫色 |
| D． | 绿色 |
（2）以重晶石（ ）为原料，可按如下工艺生产立德粉：
①在回转窑中重晶石被过量焦炭还原为可溶性硫化钡，该过程的化学方程式为________。回转窑尾气中含有有毒气体，生产上可通过水蒸气变换反应将其转化为 和一种清洁能源气体，该反应的化学方程式为________。
②在潮湿空气中长期放置的"还原料"，会逸出臭鸡蛋气味的气体，且水溶性变差。其原因是"还原料"表面生成了难溶于水的________（填化学式）。
③沉淀器中反应的离子方程式为________。
（3）成品中 的含量可以用"碘量法"测得。称取 样品，置于碘量瓶中，移取 l的 溶液于其中，并加入乙酸溶液，密闭，置暗处反应 ，有单质硫析出。以淀粉溶液为指示剂，过量的 用 溶液滴定，反应式为 。测定时消耗 溶液体积 。终点颜色变化为________，样品中 的含量为________（写出表达式）。
三氯氢硅（
）是制备硅烷、多晶硅的重要原料。回答下列问题：
（1） 在常温常压下为易挥发的无色透明液体，遇潮气时发烟生成 等，写出该反应的化学方程式________。
（2） 在催化剂作用下发生反应：
则反应 的 ________ 。
（3）对于反应 ，采用大孔弱碱性阴离子交换树脂催化剂，在 和 时 的转化率随时间变化的结果如图所示。
① 时反应的平衡转化率 α=________%。平衡常数 ________（保留2位小数）。
②在 下：要提高 转化率，可采取的措施是________；要缩短反应达到平衡的时间，可采取的措施有________、________。
③比较a、b处反应速率大小： ________ （填"大于""小于"或"等于"）。反应速率 − ， 、 分别为正、逆向反应速率常数， x为物质的量分数，计算a处 =________（保留1位小数）。
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