4．金属钛素有“太空金属”、“未来金属”等美誉．工业上，以钛铁矿为原料制备二氧化钛并得到副产品FeSO₄•7H₂O（绿矾）的工艺流程如下图所示．

已知：TiO²⁺在一定条件下会发生水解；钛铁矿主要成分为钛酸亚铁（FeTiO₃），含有少量SiO₂杂质；其中一部分铁元素在钛铁矿处理过程中会转化为+3价．
（1）黑钛液中生成的主要阳离子有TiO²⁺和Fe²⁺，写出步骤①化学反应方程式：FeTiO₃+2H₂SO₄═FeSO₄+TiOSO₄+2H₂O；步骤②中，加入铁粉的主要目的是将Fe³⁺转化为Fe²⁺并防止Fe²⁺被氧化．
（2）步骤③中，实现混合物的分离是利用物质的b（填字母序号）．
a．熔沸点差异　　　　b．溶解性差异　　　 c．氧化性、还原性差异
（3）步骤②、③、④中，均涉及到的操作是过滤（填操作名称）；该操作所需玻璃仪器有烧杯、漏斗、玻璃棒．
（4）请结合化学用语用化学平衡理论解释步骤④中将TiO²⁺转化为Ti（OH）₄的原因：溶液中存在平衡：TiO²⁺+3H₂O?Ti（OH）₄+2H⁺，当加入热水稀释、升温后，平衡正向移动，生成Ti（OH）₄．
（5）可以利用生产过程中的废液与软锰矿（主要成分为MnO₂）反应生产硫酸锰（MnSO₄，易溶于水），该反应的离子方程式为MnO₂+2Fe²⁺+4H⁺═Mn²⁺+2Fe³⁺+2H₂O．

3．金属单质及其化合物常应用于有机物的反应和分析之中，某芳香族化合物A分子式为C₈H₁₀O₂，为测定其结构做如下分析：
（1）为确定羟基的个数，将1mol A与足量钠反应生成氢气22.4L（标准状况下），说明A分子中含羟基2个．
（2）核磁共振氢谱显示A有3个峰，峰面积之比为1：2：2，该物质的结构简式为．
（3）A在Cu催化下可被氧气氧化生成有机物B，B的相对分子质量比A小4．试写出反应的方程式+O₂$→_{△}^{Cu}$+2H₂O．
（4）1mol B与足量银氨溶液充分反应生成有机物C，同时得到银432克．试写出化学反应方程式．（原子量：Ag--108）
（5）有机物F是有机物B的一种同分异构体．1mol F与足量钠反应同样生成氢气22.4L（标准状况下），且F能使氯化铁溶液显紫色．试写出满足此条件的有机物F的结构简式（只写出一种即可）．

2．氧化铁黄（化学式为FeOOH）是一种黄色颜料，工业上用废铁为主要原料生产氧化铁黄的一种工艺流程如下：

（1）氧化铁黄中铁元素的化合价为+3，废铁在反应前常用热的纯碱溶液清洗表面油污，其原理是CO₃^2-+H₂O?HCO₃^-+OH^-（写离子方程式）．
（2）氧化过程生成氧化铁黄的化学方程式是4FeSO₄+O₂+8NaOH=4FeOOH+4Na₂SO₄+2H₂O．
（3）上述流程中，检验“洗涤”是否完全的方法是取最后一次洗涤液，加入少量氯化钡溶液，后加入适量稀盐酸，如未观察到白色沉淀，即可证明洗干净．
（4）氧化时应控制pH的合理范围是3.5-4.0，pH过小导致氧化铁黄产率较低的可能原因是PH过低导致氧化铁黄部分溶于酸．
（5）取1g样品进行纯度测试，将其溶解于足量稀盐酸中，后用一定浓度的过量NaOH溶液沉淀其中的铁元素，得到沉淀的质量为Bg，试用所给数据求出产品的纯度$\frac{89B}{107}$$\frac{（\;\;\;\;）}{（\;\;\;\;）}×$100%．

1．写出下列化学方程式
（1）2-甲基-2-丙醇的消去反应C（OH）（CH₃）₃$→_{△}^{浓硫酸}$（CH₃）₂C=CH₂↑+H₂O
（2）草酸与乙二醇的缩聚反应nHOCH₂CH₂OH+nHOOC-COOH$→_{△}^{浓硫酸}$+（2n-1）H₂O
（3）苯乙烯的加聚反应
（4）与NaOH的反应
（5）苯甲醛的银镜反应C₆H₅CHO+2Ag（NH₃）₂OH$\stackrel{水浴加热}{→}$C₆H₅COONH₄+2Ag↓+3NH₃↑+H₂O
（6）2，2-二甲基-1-丙醇的去氢氧化2（CH₃）₃CCH₂OH+O₂$→_{△}^{铜或银}$2（CH₃）₃CCHO+2H₂O．

20．相对分子质量为72的烷烃，它的一氯代物只有一种，此烷烃的结构简式为C（CH₃）₄．

19．对氨基苯磺酸是制取染料和一些药物的重要中间体，可由苯胺磺化得到：
+H₂SO₄$\stackrel{170-180℃}{→}$+H₂O
实验室可利用如图所示装置合成对氨基苯磺酸．实验步骤如下：
①在一个250mL三颈烧瓶中加入10mL苯胺及几粒沸石，将三颈烧瓶放入冷水中冷却，小心地加入18mL浓硫酸．
②将三颈烧瓶置于油浴中缓慢加热至170～180℃，维持此温度2～2.5h．
③将反应液冷却至约50℃后，倒入盛有100mL冷水的烧杯中，玻璃棒不断搅拌，促使晶体析出，抽滤，用少量冷水洗涤，得到的晶体是对氨基苯磺酸粗产品．
④将粗产品用沸水溶解，冷却结晶（若溶液颜色过深，可用活性炭脱色），抽滤，收集产品，晾干（100mL水在20℃时可溶解对氨基苯磺酸1.08g，在100℃时可溶解6.67g）．
（1）装置中冷凝管的作用是冷凝回流．
（2）步骤②中采用油浴加热，用油浴加热的优点是反应物受热均匀，便于控制温度．
（3）步骤③用少量冷水洗涤晶体的好处是减少对氨基苯磺酸的损失．
（4）步骤③和④均进行抽滤，在抽滤后停止抽滤时，应注意先拆下连接泵和吸滤瓶的橡皮管，然后关闭水龙头，以防倒吸．
（5）步骤④中有时需要将“粗产品用沸水溶解，冷却结晶，抽滤”的操作进行多次，其目的是提高对氨基苯磺酸的纯度．每次抽滤后均应将母液收集并适当处理，其目的是提高对氨基苯磺酸的产率．

18．焦亚硫酸钠（Na₂S₂O₅）是一种食品添加剂．实验室用如图1所示装置制备Na₂S₂O₅，实验步骤如下：
Ⅰ．在Na₂CO₃溶液中通入SO₂至pH为4.1，生成NaHSO₃溶液；
Ⅱ．加碳酸钠粉末调至pH为7～8；
Ⅲ．再通SO₂至pH为4.1；
Ⅳ．从过饱和溶液中析出Na₂S₂O₅晶体．
（1）制备焦亚硫酸钠总反应的化学方程式为Na₂CO₃+2SO₂═Na₂S₂O₅+CO₂．
（2）Na₂S₂O₅溶于水且与水能反应，所得溶液显酸性，其原因是Na₂S₂O₅与水反应生成NaHSO₃，NaHSO₃在水中电离使溶液显酸性．步骤Ⅲ中测定溶液的pH的方法是用pH计（或酸度计，或pH传感器）测定；pH＞4.1时，则产品中会有副产物，其化学式是Na₂SO₃．
（3）利用碘量法可测定Na₂S₂O₅产品中+4价硫的含量，实验方案为：将一定量的Na₂S₂O₅产品放入碘量瓶（带磨口塞的锥形瓶）中，加入一定体积的过量的c₁mol•L^-1的标准碘溶液，再加入适量的冰醋酸和蒸馏水，充分反应一段时间，加入淀粉溶液，用c₂mol•L^-1标准Na₂S₂O₃溶液滴定至溶液由蓝色恰好变为无色，且半分钟内不变色，读数，重复如上步骤2次，记录数据．（实验中必须使用的试剂有：c₁mol•L^-1的标准碘溶液、c₂mol•L^-1的标准Na₂S₂O₃溶液、冰醋酸、淀粉溶液、蒸馏水；已知：2Na₂S₂O₃+I₂═Na₂S₄O₆+2NaI）
（4）含铬废水中常含有六价铬[Cr（Ⅵ）]．利用Na₂S₂O₅和FeSO₄•7H₂O先后分两个阶段处理含Cr₂O₇^2-的废水，实验结果见右图．
①实验过程中溶液的pH不断升高的原因是Na₂S₂O₅和FeSO₄•7H₂O与Cr₂O₇^2-反应时均消耗H⁺，使溶液的pH变大．
②已知：K_sp[Cr（OH）₃]=6.4×10^-31，lg2≈0.3，c（Cr³⁺）＜1.0×10^-5 mol•L^-1时视为完全沉淀．现将废水中Cr₂O₇^2-全部转化为Cr（OH）₃而除去，需调节溶液的pH范围为pH＞5.6．

17．（NH₄）₂Fe（SO₄）₂•6H₂O（M=392g•mol^-1）又称莫尔盐，简称FAS，其俗名来源于德国化学家莫尔（Karl Friedrich Mohr）．它是浅蓝绿色结晶或粉末，对光敏感，在空气中会逐渐风化及氧化，可溶于水，几乎不溶于乙醇．某实验小组利用工业废铁屑制取莫尔盐，并测定其纯度．
Ⅰ．莫尔盐的制取 
回答下列问题：
（1）步骤②必须在剩余少量铁屑时进行过滤，其原因是防止Fe²⁺被氧化．
（2）制取的莫尔盐最后要用b洗涤（填字母编号）．
a．蒸馏水             b．乙醇                 c．滤液
（3）从下图中选取必须用的仪器连接成实验室制取（NH₄）₂SO₄溶液的装置，连接的顺序（用接口字母表示）是a接d，e接f或a、d，e、f或a→d，e→f．

Ⅱ．FAS纯度测定
为测定FAS纯度，取m g样品配制成500mL溶液，根据物质组成，甲、乙两位同学设计了如下两个实验方案．
（1）甲方案：取20.00mLFAS溶液，用0.1000mol•L^-1的酸性K₂Cr₂O₇溶液进行滴定．
i）写出此反应的离子方程式：6Fe²⁺+Cr₂O₇^2-+14H⁺=6Fe³⁺+2Cr³⁺+7H₂O．
ii） 滴定时必须选用的仪器是①④⑤⑥．

（2）乙方案：取20.00mLFAS溶液进行如下实验．
待测液$\stackrel{足量的BaCl_{2}溶液}{→}$$\stackrel{过滤}{→}$$\stackrel{洗涤}{→}$$\stackrel{干燥}{→}$$\stackrel{称量}{→}$wg固体
列出计算FAS晶体纯度的代数式$\frac{392×25W}{2×233m}$×100%（不用计算出结果）．
（3）已知实验操作都正确，却发现甲方案的测定结果总是小于乙方案，其可能的原因是Fe²⁺被空气部分氧化，设计简单的化学实验验证上述推测取少量FAS溶液，加入少量KSCN溶液，若溶液变为红色，说明Fe²⁺已被空气部分氧化．

16．四氯化锡可用作媒染剂和有机合成上的氯化催化剂，实验室可用下列装置来制取四氯化锡
已知：①将金属锡熔融，通入干燥氯气进行反应生成四氯化锡；②无水四氯化锡是无色易流动的液体，熔点-33℃，沸点114.1℃；⑧无水四氯化锡暴露于空气中易与空气中的水分反应生成白色烟雾，有强烈的刺激性．回答下列问题：
（1）仪器C的名称是蒸馏烧瓶，仪器D的作用是将SnCl₄气体冷凝为液体．
（2）制备无水四氯化锡的实验装置的连接顺序为Ⅰ一Ⅳ一Ⅱ一Ⅲ一Ⅴ （填装置序号）．
（3）试剂E和F分别是饱和食盐水、浓硫酸；装置V的作用是防止四氯化锡与空气中的水反应或吸收未反应的氯气．
（4）实验的前期操作步骤可简略分成下列各步，请补齐所缺部分
①组装仪器装置； ②检查装置的气密性；  ③添加相应药品；  ④接通D的冷凝水；  
⑤先点燃Ⅰ处的酒精灯，后点燃Ⅱ处的酒精灯进行实验（填 I或Ⅱ）．
（5）若Ⅱ中用去锡粉5.95g，反应后，Ⅲ中锥形瓶里收集到12.0g SnCl₄，则SnCl₄的产率为92.0%（结果保留三位有效数字）．

15．研究物质磁性表明：金属阳离子含未成对电子越多，则磁性越大磁记录性能越好．离子型氧化物MnO₂和Fe₃O₄及Cr₂O₃中，磁性最大的是Fe₃O₄．