16．“低碳循环”引起各国的高度重视，而如何降低大气中CO₂的含量及有效地开发利用CO₂，引起了全世界的普遍重视．所以“低碳经济”正成为科学家研究的主要课题
（1）用电弧法合成的储氢纳米碳管常伴有大量的碳纳米颗粒（杂质），这种颗粒可用如下氧化法提纯，请完成该反应的化学方程式：．
5 C+4 KMnO₄+6 H₂SO₄→5CO₂↑+4MnSO₄+2K₂SO₄+6H₂O
（2）将不同量的CO（g）和H₂O（g）分别通入到体积为2L的恒容密闭容器中，进行反应CO（g）+H₂O（g）?CO₂（g）+H₂（g），得到如下三组数据：

实验组	温度℃	起始量/mol		平衡量/mol		达到平衡所需时间/min
		CO	H2O	H2	CO
1	650	4	2	1.6	2.4	6
2	900	2	1	0.4	1.6	3
3	900	a	b	c	d	t

①实验1条件下平衡常数K=2.67（取小数二位，下同）．
②实验3中，若平衡时，CO的转化率大于水蒸气，则$\frac{a}{b}$的值0＜$\frac{a}{b}$＜1（填具体值或取值范围）．
③实验4，若900℃时，在此容器中加入10molCO，5molH₂O，2molCO₂，5molH₂，则此时V_正＜V_逆（填“＜”，“＞”，“=”）．
（3）已知在常温常压下：
①2CH₃OH（l）+3O₂（g）=2CO₂（g）+4H₂O（g）△H=-1275.6kJ/mol
②2CO （g）+O₂（g）=2CO₂（g）△H=-566.0kJ/mol
③H₂O（g）=H₂O（l）△H=-44.0kJ/mol
写出甲醇不完全燃烧生成一氧化碳和液态水的热化学方程式：CH₃OH（l）+O₂（g）=CO（g）+2H₂O（l）△H=-442.8kJ•mol^-1
（4）为最近有科学家提出构想：把空气吹入碳酸钾溶液，然后再把CO₂从溶液中提取出来，经化学反应后使之变为可再生燃料甲醇．该构想技术流程如下：

向分解池中通入高温水蒸气的作用是提供高温环境使KHCO₃分解
（5）CO₂在自然界循环时可与CaCO₃反应，CaCO₃是一种难溶物质，其Ksp=2.8×10^-9．CaCl₂溶液与Na₂CO₃溶液混合可形成CaCO₃沉淀，现将等体积的CaCl₂溶液与Na₂CO₃溶液混合，若Na₂CO₃溶液的浓度为2×10^-4mo1/L，则生成沉淀所需CaCl₂溶液的最小浓度为5.6×10^-5．．

15．某实验小组把CO₂通入饱和Na₂CO₃溶液制取NaHCO₃，装置如图所示（气密性已检验，部分夹持装置省略）

（1）D中产生NaHCO₃的化学方程式是Na₂CO₃+CO₂+H₂O═2NaHCO₃．
（2）请结合化学平衡移动原理解释B中溶液的作用CO₂在水中存在平衡：CO₂+H₂O?H₂CO₃?HCO₃^-+H⁺，有H₂SO₄存在时，可使上述平衡向左移动，从而减少CO₂在水中的溶解，同时吸收挥发出来的HCl气体．
（3）当D中有大量白色固体析出时，停止实验，将固体过滤、洗涤、干燥备用．为确定固体的成分，实验小组设计方案如下（称取一定质量的固体，配成1000mL溶液作为样液，其余固体备用）：
①方案1：取样液与澄清的Ca（OH）₂溶液混合，出现白色沉淀．
实验小组对现象产生的原理进行分析，认为该方案不合理，理由是Na₂CO₃和NaHCO₃都能跟Ca（OH）₂溶液发生反应生成白色沉淀，无法确定固体的成分中是否含有NaHCO₃．
②方案2：取样液与BaCl₂溶液混合，出现白色沉淀并有气体产生．
实验小组认为固体中存在NaHCO₃，其离子方程式是2HCO₃^-+Ba²⁺=BaCO₃↓+CO₂↑+H₂O．
该小组认为不能确定是否存在Na₂CO₃．
③方案3：实验小组中甲、乙同学利用NaHCO₃的不稳定性进行如下实验：
甲同学：取样液400mL，用pH计测溶液pH，再水浴加热蒸发至200mL，接下来的操作是冷却到室温，加水至溶液体积为400mL，再次测定pH，结果表明白色固体中存在NaHCO₃．为进一步证明白色固体是否为纯净的NaHCO₃，结合甲同学实验，还应补充的实验是取相同质量的纯净的NaHCO₃配成1000mL溶液，取400mL，重复甲的实验，进行对照．
乙同学：利用仪器测定了固体残留率随温度变化的曲线，如图所示．

a．根据A点坐标得到的结论是白色固体为NaHCO₃． （残留率=$\frac{剩余固体的质量}{原始固体的质量}$×100%）
通过上述实验，该小组认为，可以向饱和Na₂CO₃溶液中通入过量CO₂制备NaHCO₃．

14．环氧乙烷（EO）为一种最简单的环醚，是重要的石化产品．环氧乙烷在低温下为无色透明液体，沸点10.4℃．与水任意比例互溶，能溶于醇、醚．工业上制备EO的方法常见有两种：
I．氯醇法     
工艺流程如下：

（1）写出次氯酸化对应的化学方程式CH₂=CH₂+Cl₂+H₂O→ClCH₂CH₂OH+HCl，该反应的反应类型为加成反应．
（2）操作 1 的方法为蒸馏，该操作所需的仪器可以有下列中的CE（填序号）
A．漏斗  B．玻璃棒  C．冷凝管   D．烧杯    E．锥形瓶
（3）氯醇法的总反应方程式CH₂=CH₂+Cl₂+Ca（OH）₂→+CaCl₂+H₂O，该反应的原子利用率25.4%．
II．氧气氧化法（银作催化剂）
（4）该反应的化学方程式2CH₂=CH₂+O₂$\stackrel{Ag}{→}$2，
从绿色化学的角度分析，该方法的优点有无污染，原子利用率100%．（写出两点）
（5）环氧乙烷（  ）与乙二醇作用，可生成一系列化合物：
HO-CH₂-CH₂-OH   HO-CH₂-CH₂-O-CH₂-CH₂-OH
HO-CH₂-CH₂-O-CH₂-CH₂-O-CH₂-CH₂-OH…，则该系列化合物中碳元素的质量分数最大值约为B
A.40.00%      B.54.54%     C.66.67%        D.85.71%

13．高铁酸钾（K₂FeO₄）是一种新型、高效、多功能水处理剂．
（1）工业上的湿法制备方法是用KClO与Fe（OH）₃在KOH存在下制得K₂FeO₄，该反应氧化剂与还原剂物质的量之比为3：2．
（2）实验室用食盐、废铁屑、硫酸、KOH等为原料，通过以下过程（图1）制备K₂FeO₄：

①操作（I）的方法为蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤，隔绝空气减压干燥．
②检验产生X气体的方法是用带火星的木条接触气体．
③最终在溶液中得到K2FeO4晶体利用的原理是K₂FeO₄在0℃时的溶解度比Na₂FeO₄、NaOH、KOH、Na₂SO₄小．
（3）测定某K₂FeO₄样品的质量分数，实验步骤如下：
步骤1：准确称量1.0g样品，配制100mL溶液，
步骤2：准确量取25.00mL K₂FeO₄溶液加入到锥形瓶中
步骤3：在强碱性溶液中，用过量CrO₂^-与FeO₄^2-反应生成Fe（OH）₃和CrO₄^2-
步骤4：加稀硫酸，使CrO₄^2-转化为Cr₂O₇^2-，CrO₂^-转化为Cr³⁺，Fe（OH）₃转化为Fe³⁺
步骤5：加入二苯胺磺酸钠作指示剂，用0.1000mol•L^-1 （NH₄）₂Fe（SO₄） ₂标准溶液滴定至终点（溶液显紫红色），记下消耗（NH₄）₂Fe（SO₄）₂溶液的体积，做3次平行实验，平均消耗（NH₄）₂Fe（SO₄）₂溶液的体积30.00mL．
已知：滴定时发生的反应为：6Fe²⁺+Cr₂O₇^2-+14H⁺═6Fe³⁺+2Cr³⁺+7H₂O．
①步骤2中准确量取25.00mL K₂FeO₄溶液加入到锥形瓶中所用的仪器是酸式滴定管．
②写出步骤3中发生反应的离子方程式CrO₂^-+FeO₄^2-+2H₂O=Fe（OH）₃↓+CrO₄^2-+OH^-．
③步骤5中能否不加指示剂否，原因是因为K₂Cr₂O₇溶液为橙色、Fe³⁺的溶液为黄色，颜色变化不明显．
④根据上述实验数据，测定该样品中K₂FeO₄的质量分数为79.2%．
（4）配制0.1mol•L^-1的K₂FeO₄，调节溶液pH，含铁离子在水溶液中的存在形态如图2所示．下列说法正确的是AD （填字母）．

A．pH=2时，c（H₃FeO₄⁺）+c（H₂FeO₄）+c（HFeO₄^-）=0.1mol•L^-1
B．向pH=10的这种溶液中加硫酸铵，则HFeO₄^-的分布分数逐渐增大
C．向pH=1的溶液中加HI溶液，发生反应的离子方程式为：
H₂FeO₄+H⁺═H₃FeO₄⁺
D．将K₂FeO₄晶体溶于水，水溶液呈弱碱性．

12．硝基苯是重要的化工原料，用途广泛．制备反应如下：组装如图1反应装置． 制备、提纯硝基苯流程如图2：

可能用到的有关数据列表如下：

物　质	熔点/℃	沸点/℃	密度（20℃）/g•cm-3	溶解性
苯	5.5	80	0.88	微溶于水
硝基苯	5.7	210.9	1.205	难溶于水
浓硝酸	-	83	1.4	易溶于水
浓硫酸	-	338	1.84	易溶于水

请回答下列问题：
（1）配制混酸应在烧杯中先加入浓硝酸；实验装置中长玻璃管最好用球形冷凝管（或蛇形冷凝管）代替（填仪器名称）；恒压滴液漏斗的优点是使混合酸能顺利流下．
（2）反应温度控制在50～60℃的原因是防止副反应发生；反应结束后产物在下层（填“上”或者“下”），步骤②分离混酸和产品的操作名称是分液．
（3）用Na₂CO₃溶液洗涤之后再用蒸馏水洗涤时，怎样验证液体已洗净？取最后一次洗涤液，向溶液中加入氯化钙，无沉淀生成，说明已洗净．
（4）固体D的名称为无水氯化钙或无水硫酸镁．
（5）用铁粉、稀盐酸与硝基苯（用Ph-NO₂表示 ）反应可生成染料中间体苯胺（Ph-NH₂），其反应的化学方程式为C₆H₅NO₂+3Fe+6HCl→C₆H₅NH₂+3FeCl₂+2H₂O．

11．某化学活动小组设计如图所示（部分夹持装置已略去）实验装置，以探究潮湿的Cl₂与Na₂CO₃反应得到的固体物质．

（1）写出装置A中发生反应的离子方程式：4H⁺+2Cl^-+MnO₂ $\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$Mn²⁺+Cl₂↑+2H₂O
（2）写出试剂Y的名称：饱和食盐水．
（3）已知：通入一定量的氯气后，测得D中只有一种常温下为黄红色的气体，其为含氯氧化物．可以确定的是C中含有的氯盐只有一种，且含有NaHCO₃，现对C成分进行猜想和探究．
①提出合理假设：
假设一：存在两种成分：NaHCO₃和NaCl
假设二：存在三种成分：NaHCO₃和NaCl、Na₂CO₃．
②设计方案，进行实验．请写出实验步骤以及预期现象和结论（可不填满）．
限选实验试剂和仪器：蒸馏水、稀硝酸、BaCl₂溶液、澄清石灰水、AgNO₃溶液、试管、小烧杯．

实验步骤	预期现象和结论
步骤1：取C中的少量固体样品于试管中，滴加足量蒸馏水至固体溶解，然后将所得溶液分别置于A、B试管中．
步骤2：向A试管中滴BaCl2溶液	①若无明显现象，证明固体中不含碳酸钠；②若溶液变浑浊，证明固体中含有碳酸钠．
步骤3：向B试管中滴加AgNO3溶液和稀硝酸	若溶液变浑浊，结合步骤2中的①，则假设一成立；结合步骤2中的②，则假设二成立．

（4）①若假设一成立：己知C中有0.1mol Cl₂参加反应．可推知C中反应的化学方程式为2Cl₂+H₂O+2Na₂CO₃═2NaHCO₃+2NaCl+Cl₂O．
②若假设二成立：请设计最佳实验方案，测定C中NaHCO₃的质量分数$\frac{84（{m}_{1}-{m}_{2}）}{31{m}_{1}}$×100%．

10．为了保护环境，充分利用资源，某研究小组通过如下简化流程，将工业制硫酸的硫铁矿烧渣（铁主要以Fe₂O₃存在）转变成重要的化工原料FeSO₄（反应条件略）．

活化硫铁矿还原Fe³⁺的主要反应为：FeS₂+7Fe₂（SO₄）₃+8H₂O=15FeSO₄+8H₂SO₄，不考虑其他反应．请回答下列问题：
（1）第Ⅰ步H₂SO₄与Fe₂O₃反应的离子方程式是Fe₂O₃+6H⁺=2Fe³⁺+3H₂O．
（2）检验第Ⅱ步中Fe³⁺是否完全还原，应选择BC（填字母编号）．
A．KMnO₄溶液                B．淀粉-KI溶液          C．KSCN溶液
（3）第Ⅲ步加FeCO₃调溶液pH到5.8左右，然后在第Ⅳ步通入空气使溶液pH降到5.2，此时Fe²⁺不沉淀，滤液中铝、硅杂质除尽．通入空气引起溶液pH降低的原因是氧气可以将Fe²⁺离子氧化为Fe³⁺离子，Fe³⁺离子水解生成H⁺．
（4）FeSO₄在一定条件下可制得FeS₂（二硫化亚铁）纳米材料．该材料可用于制造高容量锂电池，电池放电时的总反应为4Li+FeS₂=Fe+2Li₂S，正极反应式是FeS₂+4e^-=Fe+2S^2-．
（5）FeSO₄可转化为FeCO₃，FeCO₃在空气中加热反应可制得铁系氧化物材料．已知25℃，101kPa时：
4Fe（s）+3O₂（g）═2Fe△H=-1648kJ/mol              
C（s）+O₂（g）═CO₂（g）△H=-392kJ/mol
2Fe（s）+2C（s）+3O₂（g）═2FeCO₃（s）△H=-1480kJ/mol  
 FeCO₃在空气中加热反应生成Fe₂O₃的热化学方程式是4FeCO₃（s）+O₂（g）=2Fe₂O₃（s）+4CO₂（g）△H=-256kJ/mol．
（6）假如烧渣中的铁全部视为Fe₂O₃，其含量为p．将b kg质量分数为c的硫酸加入到a kg烧渣中浸取，铁的浸取率为q，其他杂质浸出消耗的硫酸以及调pH后溶液呈微酸性所残留的硫酸忽略不计．按上述流程，第Ⅲ步应加入FeCO₃1.18bc-1.35pqa kg．

9．利用氟磷灰石[（Ca₅（PO₄）₃F）]生产磷铵[（NH₄）₃PO₄]并制取硫酸、联产水泥．其工艺流程如图1所示：

（1）操作I的名称过滤；在实验室中操作II包括蒸发浓缩、冷却结晶．
（2）沸腾槽的材质是附有聚偏氟乙烯防腐层的石墨（从“玻璃”、“钢铁”、“附有聚偏氟乙烯防腐层的石墨”中选择），选择的理由是因为在酸性且加热条件下，钢铁易被溶解，反应产生HF，HF能腐蚀玻璃
（3）工业上还可以用氟磷灰石与焦炭、石英砂混合，在电炉中加热到1500℃生成白磷，同时逸出SiF₄和CO，反应方程式为：4Ca₅（PO₄）₃F+21SiO₂+30C$\frac{\underline{\;1500℃\;}}{\;}$20CaSiO₃+3P₄+SiF₄↑+30CO↑．
（4）黏土中有一种成分为石脂（Al₂[OH]₄Si₂O₅•nH₂O），其用氧化物表示为Al₂O₃•2SiO₂•（n+2）H₂O．
（5）已知SO₂的催化氧化反应为2SO₂（g）十O₂（g）?2SO₃（g）△H＜0．
从化学反应原理的角度说明催化氧化时使用热交换器的原因移去反应中放出的热量，使反应后的气体降温并预热未反应的气体．
（6）制硫酸所产生的尾气除了含有N₂、O₂外，还含有SO₂、微量的SO₃和酸雾．拟用图2所示的装置测定硫酸尾气中SO₂的含量：若下列各组中的试剂，前者浓度为0.1mol•L^-1，后者适量，溶液体积为5mL；通入尾气10L（已换算为标准状况）时反应管中的溶液恰好变色．判断下列试剂组能否测定硫酸尾气中SO₂的体积分数．能者，确定SO₂的体积分数；不能者，说明原因．

编号	试剂组	结论
①	NaOH溶液、酚酞试液
②	Na2CO3溶液、酚酞试液
③	碘水、淀粉溶液
④	KMnO4溶液、稀硫酸

8．醋酸亚铬水合物[Cr（CH₃COO）₂]₂•2H₂O（相对分子质量为376）是一种深红色晶体．不溶于冷水，微溶于乙醇，不溶于乙醚（易挥发的有机溶剂）是常用的氧气吸收剂．实验室中以锌粒、三氯化铬溶液、醋酸钠溶液和盐酸为主要原料制备醋酸亚铬水合物，其装置如图所示，且仪器2中预先加入锌粒．已知二价铬不稳定，极易被氧气氧化，不与锌反应．制备过程中发生的相关反应如下：
Zn（s）+2HCl（aq）═ZnCl₂（aq）+H₂（g）
2CrCl₃（aq）+Zn（s）═2CrCl₂（aq）+ZnCl₂（aq）
2Cr²⁺（aq）+4CH₃COO^-（aq）+2H₂O（l）═[Cr（CH₃COO）₂]₂•2H₂O（s）
请回答下列问题：
（1）仪器1的名称是分液漏斗．
（2）往仪器2中加盐酸和三氯化铬溶液的顺序最好是C（选下面的A、B或C）；目的是让锌粒与盐酸先反应产生H₂，把装置2和3中的空气赶出，避免生成的亚铬离子被氧化．
A．盐酸和三氯化铬溶液同时加入
B．先加三氯化铬溶液一段时间后再加盐酸
C．先加盐酸一段时间后再加三氯化铬溶液
（3）为使生成的CrCl₂溶液与CH₃COONa溶液顺利混合，应关闭阀门B（填“A”或“B”，下同），打开阀门A．
（4）当仪器3中出现大量深红色晶体时，关闭分液漏斗的旋塞．将装置3中混合物快速过滤、洗涤和干燥．洗涤产品时，为了去除可溶性杂质和水分，下列试剂的正确使用顺序是b、c、a（填标号）．
a．乙醚    b．去氧、冷的蒸馏水    c．无水乙醇
（5）已知其它反应物足量，实验时取用的CrCl₃溶液中含溶质9.51g，取用的醋酸钠溶液为1.5L0.1mol/L；实验后得干燥纯净的[Cr（CH₃COO）₂]₂•2H₂O 9.4g，则该实验所得产品的产率为
83.3%（不考虑溶解的醋酸亚铬水合物）．
（6）铬的离子会污染水，常温下要除去上述实验中多余的Cr²⁺，最好往废液中通入足量的空气或氧气，再加入碱液，调节pH至少为5.6才能使铬的离子沉淀完全（铬的离子浓度应小于10^-5mol/L）．
[已知Cr（OH）₃的溶度积为6.3×10^-31，$\root{3}{63}$≈4，lg2≈0.3]．

7．草酸是一种重要的化工原料，广泛用于药物生产、高分子合成等工业．某学习小组的同学拟以甘蔗渣为原料用水解-氧化-水解循环进行制取草酸．查阅资料得知：
（1）易溶于乙醇和水，微溶于乙醚（易挥发），难溶于苯和四氯化碳．
（2）草酸具有很强的还原性

请跟据以上信息回答下列问题：
（1）氧化-水解过程是在上图1的装置中进行的，指出装置A的名称三颈烧瓶．
（2）氧化-水解过程中，在硝酸用量、反应的时间等条件均相同的情况下，改变反应温度以考察反应温度对草酸产率的影响，结果如上图2所示，请选择最佳的反应温度为70℃，实验中若混酸滴加过快或温度过高，将导致草酸产率下降，其原因是草酸易被浓硫酸或硝酸氧化．
（3）得到粗产品后，洗涤时选择乙醚 作洗涤剂，理由是易挥发，无残留．
（4）为了确定产品中H₂C₂O₄•2H₂O（M=126g/mol）的纯度，称取10.0g草酸样品，配成250mL溶液，每次实验时准确量取25.00mL草酸溶液，加入适量的稀硫酸，用0.1mol/LKMnO₄标准溶液滴定．平行滴定三次，重复滴定三次，每次消耗KMnO₄标准溶液的体积如下表所示

	第一次	第二次	第三次
体积（mL）	16.10mL	16.60mL	15.90mL

①写出滴定过程中的离子方程式5H₂C₂O₄+2MnO₄^-+6H⁺=2Mn²⁺+10CO₂↑+8H₂O．
②在草酸纯度测定的实验过程中，下列说法正确的是：CD．
A．配制标准液时，若KMnO₄不纯（杂质不与待测液反应），会使实验误差偏低
B．润洗滴定管时，应从滴定管上口加满所需的酸或碱液，使滴定管内壁充分润洗
C．滴定时，眼睛注视锥形瓶，观察溶液颜色变化
D．滴定终点读取滴定管刻度时，仰视标准液液面，会使实验误差偏高
③判断滴定已经达到终点的方法是：向锥形瓶中滴入最后一滴高锰酸钾标准液，锥形瓶中溶液变成浅红色且半分钟后不变色．
④草酸晶体的纯度为50.4%．