(16分)氮化铝(AlN)陶瓷是一种类金刚石氮化物的新型无机非金属材料，最高可稳定到2200°C，导热性好，热膨胀系数小，是良好的耐热冲击材料。抗熔融金属侵蚀的能力强，是熔铸纯铁、铝或铝合金理想的坩埚材料。工业用氮化铝(AlN)产品中常含有少量Al4C3、Al2O3、C等杂质。现要通过实验分别测定氮化铝(AlN)样品中AlN和Al4C3的质量分数(忽略NH3在强碱性溶液中的溶解)。
（1）实验原理
①已知Al4C3与硫酸反应可生成CH4，则该反应的离子方程式是______________。
②AlN溶于强酸生成铵盐，溶于氢氧化钠溶液生成氨气，请写出AlN与NaOH溶液反应的化学方程式___________。
（2）实验装置(如下图所示)
（3）实验过程
①连接实验装置，检验装置的气密性。称得D装置的质量为yg，滴定管的读数为amL。
②称取xgAlN样品置于锥形瓶中；塞好胶塞，关闭活塞K2、K3，打开活塞K1，通过分液漏斗加入过量____(填化学式)，与锥形瓶内物质充分反应。
③待反应进行完全后，关闭活塞K1，打开活塞K3，通过分液漏斗加入过量 _______(填化学式)，与锥形瓶内物质充分反应。
④打开K2，通过打气装置通入空气一段时间。
⑤记录滴定管的读数为bmL，称得D装置的质量为zg。
（4）数据处理与问答
①在上述装置中，设置活塞K2的目的是__________。
②若读取滴定管中气体的体积时，液面左高右低，则所测气体的体积_________(填“偏大”，“偏小”或“无影响”)。
③Al4C3的质量分数为 ____，AlN的质量分数为_______。
烟气脱硫能有效减少二氧化硫的排放。实验室用粉煤灰（主要含Al2O3、SiO2等）制备碱式硫酸铝［Al2(SO4）x(OH）6-2x］溶液，并用于烟气脱硫研究。
（1）酸浸时反应的化学方程式为 ；滤渣Ⅰ的主要成分为 （填化学式）。
（2）加CaCO3调节溶液的pH至3.6，其目的是中和溶液中的酸，并使Al2(SO4）3转化为Al2(SO4）x(OH）6-2x。滤渣Ⅱ的主要成分为 （填化学式）；若溶液的pH偏高，将会导致溶液中铝元素的含量降低，其原因是 （用离子方程式表示）。
（3）上述流程中经完全热分解放出的SO2量总是小于吸收的SO2量，其主要原因是 ；与吸收SO2前的溶液相比，热分解后循环利用的溶液的pH将 （填“增大”、“减小”或“不变”）。
某小组探究Na2CO3和NaHCO3的性质，实验步骤及记录如下：
Ⅰ.分别向盛有0.5 g Na2CO3固体、0.5 gNaHCO3固体的烧杯中加入10 mL水（20℃），搅拌，测量温度为T1；
Ⅱ.静置恒温后测量温度为T2；
Ⅲ.分别加入10 mL 密度约为1.1 g/mL 20%的盐酸（20℃），搅拌，测量温度T3。
得到下表的数据：
回答下列问题：
（1）NaHCO3溶于水显______性，其原因是 （用离子方程式表示）。
（2）根据试题后的附表判断：步骤Ⅰ中Na2CO3、NaHCO3固体能否全部溶解_______（填“是”或“否”）。
（3）分析表1的数据得出：Na2CO3固体溶于水______，NaHCO3固体溶于水______（填“放热”或“吸热”）。
（4）甲同学分析上述数据得出：Na2CO3和NaHCO3与盐酸反应都是放热反应。乙同学认为应该增加一个实验，并补做如下实验：向 盛 有10 mL水（20℃）的烧杯中加入10 mL_____，搅拌，测量温度为22.2℃。
（5）结合上述探究，下列说法正确的是__________。
A．NaHCO3与盐酸的反应是吸热反应
B．不能用稀盐酸鉴别Na2CO3和NaHCO3固体
C．Na2CO3、NaHCO3固体与稀盐酸反应的能量变化还与物质的溶解等因素有关
（6）丙同学为测定一份NaHCO3和Na2CO3混合固体中NaHCO3的纯度，设计了如下实验方案，其中不能测定Na2CO3和NaHCO3混合物中Na2CO3质量分数的是
A．取a克混合物充分加热，减重b克
B．取a克混合物与足量稀盐酸充分反应，加热、蒸干、灼烧，得b克固体
C．取a克混合物与足量稀硫酸充分反应，逸出气体用碱石灰吸收，增重b克
D．取a克混合物与足量Ba(OH)2溶液充分反应，过滤、洗涤、烘干，得b克固体。
若按A方案进行实验，则原混合物中NaHCO3的质量分数为_____（用含a、b的代数式表示）
附表：溶解度表
如图1是某化学兴趣小组进行丁烷裂解的实验流程．（注：CuO能将烃氧化成CO2和H2O，G后面装置与答题无关，铁架台等已省略．）按下图连好装置后，需进行的实验操作有：①给D、G装置加热；②检查整套装置的气密性；③排出装置中的空气等…
（1）这三步操作的先后顺序依次是
（2）B装置所起的作用是
（3）假定丁烷按C4H10→C2H6+C2H4和C4H10→CH4+C3H6的方式完全裂解，当（E+F）装置的总质量比反应前增加了0.7g，G装置的质量减少了1.76g，则丁烷的裂解产物中，甲烷与乙烷的物质的量之比为 （假定流经D、G装置中的气体能完全反应）
（4）若对E装置中的混合物再按图2流程实验：
①分离操作Ⅰ和Ⅱ的名称分别是：Ⅰ Ⅱ
Na2SO3溶液的作用是 （用离子方程式表示）
②已知B的碳原子数大于A的碳原子数，请写出B的结构简式
下图是利用废铜屑（含杂质）制备胆矾（硫酸铜晶体）的过程
已知：
| 溶液中被沉淀的离子 |
Fe3＋ |
Fe2＋ |
Cu2＋ |
| 完全生成氢氧化物的沉淀时，溶液的pH |
≥3.7 |
≥6.4 |
≥4.4 |
请回答：
（1）下列物质中最适宜做氧化剂X的是________（填字母）。
A．NaClO B．H2O2 C.KMnO4
（2）加入试剂①是为了调节pH，试剂①可以选择________（填化学式）。
（3）操作①的名称是________。
（4）沉淀D加入盐酸可以得到FeCl3溶液，关于FeCl3溶液的性质中说法不正确的是________。
A．将FeCl3饱和溶液逐滴加入沸水中，并继续加热得到红褐色液体，该液体能产生丁达尔效应
B．向FeCl3溶液滴加NaOH溶液，出现红褐色沉淀
C．将FeCl3溶液滴加NaOH溶液，将沉淀干燥灼烧，得到Fe（OH）3固体
D．向FeCl3溶液中滴加KSCN溶液，溶液变为红色
（5）沉淀D加入盐酸和铁粉，可以制得FeCl2溶液，实验室保存FeCl2溶液，需加入过量的铁粉防止FeCl2溶液变质，其原因是________________（用离子方程式表示）。
某化学小组想探究铁与浓硫酸能否反应产生气体，进行了如下实验：
【实验】甲同学在烧瓶中加入足量的铁丝与浓H2SO4溶液，开始无明显变化，对反应物加热，有气泡产生可收集到无色气体。
【查阅资料】①铁与浓硫酸在常温下会发生钝化，看不到明显现象，加热情况下会反应，产生有刺激性气味的二氧化硫气体；
②二氧化硫气体能使品红溶液褪色，能被氢氧化钠溶液吸收。
【提出假设】甲同学认为收集到的就是二氧化硫气体，乙同学认为还有氢气，你认为乙同学预测有氢气的理由是：_________________________。
气体的组成可能有以下几种情况：
假设一：无色气体是SO2；
假设二：_________________________；
假设三：无色气体是SO2与H2的混合气体。
【实验验证】请你设计实验验证上述假设三，完成下表中内容。小组同学在实验室找到可能在实验探究过程中能用到的试剂有：品红溶液、NaOH溶液、火柴、CuO粉末、无水硫酸铜，仪器任选。
| 实验方案与步骤 |
实验现象和结论 |
| 1．将少量气体通入盛有少量品红溶液的试管内； |
若_____________________， 则无色气体中有SO2。 |
| 2.________________________________________________________________________________________________________________ |
若_______________________，则无色气体中有H2。 结合以上实验可知假设三成立。 |
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