12．二茂铁可用作燃料的节能消烟剂、抗爆剂等．实验室制备二茂铁装置示意图如下：

实验原理为：

实验步骤为：
①在三颈烧瓶中加入25g粉末状的KOH，并从仪器a中加入60mL无水乙醚到烧瓶中，充分搅拌，同时通氮气约10min．
②再从仪器a滴入5.5mL新蒸馏的环戊二烯（密度0.95g/cm³），搅拌．
③将6.5g无水FeCl₂与（CH₃）₂SO（二甲亚砜）配成的溶液25ml装入仪器a中，慢慢滴入仪器c中，45min滴完，继续搅拌45min．
④再从仪器a加入25mL无水乙醚搅拌．
⑤将c中的液体转入仪器d，依次用盐酸、水各洗涤两次，分液得橙黄色溶液．
⑥蒸发橙黄色溶液，得二茂铁粗产品．
⑦…
回答下列问题：
（1）步骤①中通入氮气的目的是：排尽装置中空气，防止实验过程中亚铁离子被氧化．
（2）仪器c的名称为：三颈烧瓶，其适宜容积应为：b．
a．100ml        b．250ml          c．500ml
（3）仪器d使用前应进行的操作是：检漏，请简述该过程：关闭分液漏斗颈部旋塞，向分液漏斗内注入适量的蒸馏水，观察旋塞是否漏水，若不漏水，关闭上磨口塞，倒立，检查是否漏水；若不漏水，正立，将上磨口塞旋转180度，倒立，检查是否漏水．
（4）步骤⑦是二茂铁粗产品的提纯，该过程在下图中进行，其操作名称为：升华．

（5）为了确证得到的是二茂铁，还需要进行的一项简单实验是测定所得固体的熔点．
（6）最终得到纯净的二茂铁3.7g，则该实验的产率为50%（保留两位有效数字）．

11．硝基苯的实验室制备主要步骤如下：
①配制一定比例的浓H₂SO₄与浓HNO₃的混合酸，加入反应器中；
②向室温下的混合酸中逐滴加入一定量的苯，充分振荡，混合均匀；
③在50～60℃下发生反应，直至反应结束；
④除去混合酸后，粗产品依次用蒸馏水和5% NaOH溶液洗涤，最后再用蒸馏，水洗涤；
⑤将用无水CaCl₂干燥后的粗硝基苯进行蒸馏，得到纯净硝基苯．
请填写下列空白：
（1）怎样将浓H₂SO₄与浓HNO₃混合在一起？写出操作过程先将浓硝酸注入容器中，再慢慢注入浓硫酸，并及时搅拌和冷却．
（2）步骤③中，用水浴加热 法为了使反应控制在50～60℃下进行，
（3）步骤④中洗涤、分离粗硝基苯应使用的仪器是分液漏斗．
（4）步骤④中粗产品用5% NaOH溶液洗涤的目的是除去粗产品中残留的酸．
（5）写出反应原理方程式．
（6）苯的同系物，甲苯也能和硝酸反应，制备TNT，写出反应方程式：+3HNO₃$→_{△}^{浓硫酸}$+3H₂O．

10．高锰酸钾[KMnO₄]是常用的氧化剂．工业上以软锰矿（主要成分是MnO₂）为原料制备高锰酸钾晶体．中间产物为锰酸钾[K₂MnO₄]．图1是实验室模拟制备的操作流程：

相关资料：
①物质溶解度

物质	KMnO4	K2CO3	KHCO3	K2SO4	CH3COOK
20℃溶解度	6.4	111	33.7	11.1	217

②锰酸钾[K₂MnO₄]
外观性状：墨绿色结晶．其水溶液呈深绿色，这是锰酸根（MnO₄^2-）的特征颜色．
化学性质：在强碱性溶液中稳定，在酸性、中性和弱碱性环境下，MnO₄^2-会发生歧化反应．
试回答下列问题：
（1）煅烧软锰矿和KOH固体时，不采用石英坩埚而选用铁坩埚的理由是强碱腐蚀石英；
（2）实验时，若CO₂过量会生成KHCO₃，导致得到的KMnO₄产品的纯度降低．请写出实验中通入适量CO₂时体系中可能发生反应离子方程式：3MnO₄^2-+2CO₂═2MnO₄^-+MnO₂↓+2CO₃^2-，2OH^-+CO₂═CO₃^2-+H₂O；
其中氧化还原反应中氧化剂和还原剂的质量比为1：2．
（3）由于CO₂的通入量很难控制，因此对上述实验方案进行了改进，即把实验中通CO₂改为加其他的酸．从理论上分析，选用下列酸中A，得到的产品纯度更高．
A．醋酸             B．浓盐酸             C．稀硫酸
（4）工业上采用惰性电极电解锰酸钾溶液制取高锰酸钾，试写出该电解反应的化学方程式2K₂MnO₄+2H₂O$\frac{\underline{\;通电\;}}{\;}$2KMnO₄+H₂↑+2KOH
提出改进方法：可用阳离子交换膜分隔两极区进行电解（如图2）．图中A口加入的溶液最好为KOH溶液．
使用阳离子交换膜可以提高Mn元素利用率的原因为阳离子交换膜防止锰酸根进入阴极区被还原．

9．废弃物的综合利用既有利于节约资源，又有利于保护环境．工业上利用铅浮渣（主要成分是PbO、Pb还含有少量的Ag、CaO）可制备硫酸铅．制备流程图如图：

下表是25℃时某些盐的浓度积常数：

化学式	CaSO4	Ag2SO4	PbSO4
Ksp	4.9×10-5	1.2×10-5	1.6×10-8

（1）实验室用75%的硝酸来配制15%的硝酸溶液，不需用到的玻璃仪器有CD（填标号）．
A．烧杯    B．量筒     C．容量瓶     D．锥形瓶     E．玻璃棒
（2）步骤I有NO产生，浸出液中含量最多的金属阳离子为 Pb²⁺，写出Pb参加反应的化学方程式3Pb+8HNO₃=3Pb（NO₃）₂+2NO↑+4H₂O，为防止Ag被溶解进入溶液，步骤I操作时应注意控制硝酸的用量并使Pb稍有剩余．
（3）母液可循环利用于步骤I，其溶质主要是HNO₃（填一种物质化学式），若母液中残留的 SO₄^2-过多，循环利用时可能出现的问题是浸出时部分Pb²⁺生成PbSO₄随浸出渣排出，降低PbSO₄的产率．
（4）粗PbSO₄ 产品含有的杂质是CaSO₄，需用Pb（NO₃）₂溶液多次洗涤，以得到纯净的PbSO₄．
（5）铅蓄电池放电时正极的电极反应式为PbO₂+2e^-+4H⁺+SO₄^2-=PbSO₄+2H₂O．如果用铅蓄电池做电源电解饱和食盐水制取Cl₂，已知某铅蓄电池中硫酸溶液的体积为0.80L，电解前硫酸溶液浓度为4.50mol•L^-1，当制得4.48LCl₂时（在标准状况下），求理论上电解后电池中硫酸溶液的浓度为（假设电解前后硫酸溶液的体积不变）4 mol•L^-1．

8．氨基甲酸铵（H₂N-COONH₄）是一种用途广泛的化工原料．某研究性学习小组设计如下所示装置，用于合成少量氨基甲酸铵．

有关氨基甲酸铵的资料如下：
①常温下，在干燥的空气中稳定，遇水或潮湿空气则生成碳酸铵或碳酸氢铵
②熔点58℃，59℃时则可分解成NH₃和CO₂气体
③在密封管内加热至120～140℃时失水生成尿素[CO（NH₂）₂]
④在酸性溶液中迅速分解
⑤合成氨基甲酸铵的反应原理为2NH₃（g）+CO₂（g）?H₂N-COONH₄（s）
请回答下列问题：
（1）仪器A的名称是干燥管；B中盛放的药品是碱石灰
（2）写出石灰石与盐酸反应的离子方程式：CaCO₃+2H⁺=Ca²⁺+H₂O+CO₂↑
（3）写出氨基甲酸铵在密封管内加热至120～140℃生成尿素的化学反应方程式：NH₂COONH₄$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$CO（NH₂）₂+H₂O
（4）合成氨基甲酸铵的反应在一定条件下能自发进行，该反应的反应热△H＜0（填“＞”“=”或“＜”）．
（5）有同学建议该CO₂发生装置直接改用“干冰”，你认为他的改进有何优点：无需干燥装置简单，低温环境提高产率
（6）该实验装置中明显导致实验失败的隐患有反应器连接导管过细易造成堵塞；水蒸气可进入反应器使产品不纯；CO₂发生器中挥发出的HCl未经处理进入反应器，会导致实验失败．

7．已知同一个碳原子上连接两个羟基的结构不稳定，易转变成醛基，不与钠反应．分子式为C₄H₁₀O₂，能与钠反应产生氢气的同分异构体共有（不考虑立体异构）（　　）

A．

8种

B．

9种

C．

10种

D．

11种

6．NiSO₄•6H₂O是一种绿色易溶于水的晶体，广泛用于化学镀镍、生产电池等．可以电镀废渣（除含镍外，还含有Cu、Zn、Fe、Cr等杂质）为原料获得．工艺流程如图1：

请回答下列问题：
（1）用稀硫酸溶解废渣时，为了提高浸取率可采取的措施有加热或搅拌或增大硫酸浓度等（任写一点）．
（2）向滤液中滴入适量的Na₂S溶液，目的是除去Cu²⁺、Zn²⁺，写出除去Cu²⁺的离子方程式：Cu²⁺+S^2-═CuS↓．
（3）在40℃左右，用6%的H₂O₂氧化Fe²⁺，再在95℃时加入NaOH调节pH，除去铁和铬．此外，还常用NaClO₃作氧化剂，在较小的pH条件下水解，最终生成一种浅黄色的黄铁矾钠[Na₂Fe₆（SO₄）₄（OH）₁₂]沉淀除去．如图2是温度-pH与生成沉淀的关系图，图中阴影部分是黄铁矾稳定存在的区域[已知25℃时，Fe（OH）₃的K_sp=2.64×10^-39]．下列说法正确的是cd（选填序号）．
a．FeOOH中铁为+2价
b．若在25℃时，用H₂O₂氧化Fe²⁺，再在pH=4时除去铁，此时溶液中c（Fe³⁺）=2.64×10^-29mol/L
c．用氯酸钠在酸性条件下氧化Fe²⁺的离子方程式为6Fe²⁺+ClO₃^-+6H⁺═6Fe³⁺+Cl^-+3H₂O
d．工业生产中常保持在85～95℃生成黄铁矾钠，此时水体的pH为1.2～1.8
（4）上述流程中滤液Ⅲ的主要成分是Na₂SO₄、NiSO₄．
（5）确定步骤四中Na₂CO₃溶液足量，碳酸镍已完全沉淀的简单实验方法是上层清液呈无色．
（6）操作Ⅰ的实验步骤依次为（实验中可选用的试剂：6mol•L^-1的H₂SO₄溶液、蒸馏水、pH试纸）：
①过滤，并用蒸馏水洗净沉淀；
②向沉淀中加6mol•L^-1的H₂SO₄溶液，直至恰好完全溶解；
③蒸发浓缩、冷却结晶，过滤得NiSO₄•6H₂O晶体；
④用少量乙醇洗涤NiSO₄•6H₂O晶体并晾干．

5．磷矿石主要以磷酸钙[Ca₃（PO₄）₂•H₂O]和磷灰石[Ca₅F（PO₄）₃，Ca₅（OH）（PO₄）₃]等形式存在，图（a）为目前国际上磷矿石利用的大致情况，其中湿法磷酸是指磷矿石用过量硫酸分解制备磷酸，图（b）是热法磷酸生产过程中由磷灰石制单质磷的流程：

部分物质的相关性质如下：

	熔点/℃	沸点/℃	备注
白磷	44	280.5
PH3	-133.8	-87.8	难溶于水、有还原性
SiF4	-90	-86	易水解

回答下列问题：
（1）世界上磷矿石最主要的用途是生产含磷肥料，约占磷矿石使用量的69%；
（2）以磷矿石为原料，湿法磷酸过程中Ca₅F（PO₄）₃反应化学方程式为：Ca₅F（PO₄）₃+5H₂SO₄=3H₃PO₄+5CaSO₄+HF↑．现有1t折合含有P₂O₅约30%的磷灰石，最多可制得到85%的商品磷酸0.49t．
（3）如图（b）所示，热法磷酸生产过程的第一步是将SiO₂、过量焦炭与磷灰石混合，高温反应生成白磷．炉渣的主要成分是CaSiO₃（填化学式）．冷凝塔1的主要沉积物是液态白磷，冷凝塔2的主要沉积物是固态白磷．
（4）尾气中主要含有SiF₄、CO，还含有少量的PH₃、H₂S和HF等．将尾气先通入纯碱溶液，可除去SiF₄、H₂S、HF；再通入次氯酸钠溶液，可除去PH₃．（均填化学式）
（5）相比于湿法磷酸，热法磷酸工艺复杂，能耗高，但优点是产品纯度高．

4．NaCN为剧毒无机物．某兴趣小组查资料得知，实验室里的NaCN溶液可使用Na₂S₂O₃溶液进行解毒销毁，他们开展了以下三个实验，请根据要求回答问题：
实验Ⅰ．硫代硫酸钠晶体（Na₂S₂O₃•5H₂O）的制备：
已知Na₂S₂O₃•5H₂O对热不稳定，超过48℃即开始丢失结晶水．现以Na₂CO₃和Na₂S物质的量之比为2：1的混合溶液及SO₂气体为原料，采用如图装置制备Na₂S₂O₃•5H₂O．

（1）将Na₂S和Na₂CO₃按反应要求的比例一并放入三颈烧瓶中，注入150mL蒸馏水使其溶解，在蒸馏烧瓶中加
入Na₂SO₃固体，在分液漏斗中注入C（填以下选择项的字母），并按下图安装好装置，进行反应．
A．稀盐酸         B．浓盐酸     C．70%的硫酸     D．稀硝酸
（2）pH小于7会引起Na₂S₂O₃溶液的变质反应，会出现淡黄色混浊．反应约半小时，当溶液pH接近或不小于7时，即可停止通气和加热．如果通入SO₂过量，发生的化学反应方程式为Na₂S₂O₃+SO₂+H₂O=2NaHSO₃+S↓；
（3）从上述生成物混合液中获得较高产率Na₂S₂O₃•5H₂O的歩骤为

为减少产品的损失，操作①为趁热过滤，其目的是趁热是为了防止晶体在过滤的过程中在漏斗中析出导致产率降低；过滤是为了除去活性炭、硫等不溶性杂质；操作②是蒸发浓缩，冷却结晶；操作③是抽滤、洗涤、干燥．
Ⅱ．产品纯度的检测：
（4）已知：Na₂S₂O₃•5H₂O的摩尔质量为248g/mol；2Na₂S₂O₃+I₂=2NaI+Na₂S₄O₆．取晶体样品a g，加水溶解后，滴入几滴淀粉溶液，用0.010mol/L碘水滴定到终点时，消耗碘水溶液v mL，则该样品纯度是$\frac{4960v}{a}$×100%；
（5）滴定过程中可能造成实验结果偏低的是BD；
A．锥形瓶未用Na₂S₂O₃溶液润洗 B．锥形瓶中溶液变蓝后立刻停止滴定，进行读数
C．滴定终点时仰视读数     D．滴定管尖嘴内滴定前无气泡，滴定终点发现气泡
Ⅲ．有毒废水的处理：
（6）兴趣小组的同学在采取系列防护措施及老师的指导下进行以下实验：
向装有2mL 0.1mol/L 的NaCN溶液的试管中滴加2mL 0.1mol/L 的Na₂S₂O₃溶液，两反应物恰好完全反应，但无明显现象，取反应后的溶液少许滴入盛有10mL 0.1mol/L FeCl₃溶液的小烧杯，溶液呈现血红色，请写出Na₂S₂O₃解毒的离子反应方程式CN^-+S₂O₃^2-=SCN^-+SO₃^2-．

3．为了预防碘缺乏症，国家规定每千克食盐中应含有40～50mg碘酸钾．碘酸钾晶体具有较高的稳定性，但在酸性溶液中，碘酸钾是一种较强的氧化剂，能跟某些还原剂反应生成碘；在碱性溶液中，碘酸钾能被氯气、次氯酸等更强的氧化剂氧化为更高价的碘的含氧酸盐．工业生产碘酸钾的流程如图所示．

（1）碘在周期表中的位置为第五周期，第ⅦA族；
（2）碘、氯酸钾、水混合反应时，若两种还原产物所得电子的数目相同，请配平该反应的化学方程式：6I₂+11KClO₃+3H₂O=6KH（IO₃）₂+5KCl+3Cl₂↑；
（3）混合反应后，用稀酸酸化的作用是促进氯气从反应混合物中逸出，在稀盐酸和稀硝酸中不能选用的酸是稀盐酸，理由是盐酸能还原已生成的碘酸氢钾；
（4）试剂X的化学式为KOH，写出用试剂X调pH的化学方程式KH（IO₃）₂+KOH=2KIO₃+H₂O；
（5）如果省略“酸化”、“逐氯”、“结晶①、过滤”这三步操作，直接用试剂X调整反应混合物的pH，对生产碘酸钾有什么影响？反应产生的氯气跟KOH反应生成KClO，KClO能将KIO₃氧化成KIO₄从而不能得到碘酸钾．