1．某工业废水中仅含下表离子中的5种（不考虑水的电离及离子的水解），且各种离子的物质的量浓度相等，均为0.1mol•L^-1．

阳离子	K+  Mg2+   Fe3+   Al3+   Fe2+
阴离子	Cl-CO32-  NO3-  SO42-  SiO32-

甲同学欲探究废水的组成，进行了如下实验：
①用铂丝蘸取少量溶液，在火焰上灼烧，无紫色火焰（透过蓝色钴玻璃观察）．
②取少量溶液，加入KSCN溶液无明显变化．
③另取溶液加入少量盐酸，有无色气体生成，该无色气体遇空气变成红棕色，此时溶液依然澄清，且溶液中阴离子种类不变．
④向③中所得的溶液中加入BaCl₂溶液，有白色沉淀生成．
请推断：
（1）由①、②、③判断，溶液中一定不含有的阳离子是K⁺、Fe³⁺，一定不含的阴离子是CO₃^2-、SiO₃^2-（写离子符号）．
（2）③中加入少量盐酸生成无色气体的离子方程式是3Fe²⁺+NO₃^-+4H⁺=3Fe³⁺+NO↑+2H₂O，④中生成白色沉淀的离子方程式是SO₄^2-+Ba²⁺=BaSO₄↓．
（3）将③中所得红棕色气体通入水中，气体变无色，所发生的化学反应方程式为3NO₂+H₂O=2HNO₃+NO．
（4）甲同学最终确定原溶液中所含阳离子是Fe²⁺、Mg²⁺，阴离子是Cl^-、NO₃^-、SO₄^2-．（写离子符号）

20．某化学研究小组利用如图装置探究FeSO₄分解后的产物．

查阅资料得知：SO₃溶于水会形成大量的酸雾，工业上通常用浓硫酸做为SO₃吸收剂．
实验步骤：按图组装好仪器（已省略夹持仪器）并检查装置的气密性，准确称取m g FeSO₄固体置于硬质玻璃管中，将E中的导管撤出水槽，打开活塞K，通入一段时间的N₂，关闭活塞K．加热A中的玻璃管一段时间后，将E中导管置于水槽集气瓶口收集产生的气体，用带火星的木条检验E中所收集的气体，带火星的木条能够复燃．待A中固体不再分解后，停止加热，打开K，缓慢通入氮气至玻璃管冷却，得到红棕色粉末．请回答下列问题：
（1）B中浓硫酸的作用是吸收分解产生的SO₃；
（2）实验前通入一段时间N₂，目的是排尽装置中的空气；FeSO₄完全分解后，还需要通入一段时间N₂，原因是将装置内残留的气体排入吸收装置，使其完全被吸收；
（3）实验过程中发现C中溶液颜色变浅，D中无明显变化．写出C中发生反应的离子方程式5SO₂+2MnO₄^-+2H₂O=5SO₄^2-+2Mn²⁺+4H⁺；

实验	滴定管 开始读数	滴定 终点读数
1	0	19.98
2	0.10	20.12
3	0	20.16

（4）若C中原先加入了20mL 1.00mol/L的KMnO₄溶液，为了确定FeSO₄分解的化学方程式，某同学进行了如下实验：
I、称量B装置在实验前后增重0.80g；
II、将实验后C中的溶液全部转移至100mL容量瓶中，并加水稀释至刻度线；
III、准确量取20.00mL溶液至锥形瓶中，加入足量稀硫酸酸化，用0.20mol/L标准H₂C₂O₄溶液滴定至终点；
IV、重复实验3次，记录数据如表
①滴定至终点的现象溶液由紫红色变为无色且半分钟不恢复成紫红色；
②FeSO₄分解的化学方程式为8FeSO₄$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$4Fe₂O₃+2SO₃↑+6SO₂↑+O₂↑；
（5）请设计一个实验来检验A中的FeSO₄是否完全分解将废液后的固体转移到小烧杯中，加入少量水搅拌过滤，取少量滤液于试管中，加入几滴K3[Fe（CN）6]溶液，若产生特征蓝色沉淀，说明硫酸亚铁未全部分解，反之则分解完全．

19．已知在298K和101kPa条件下，有如下反应：
反应Ⅰ：C（s）+O₂（g）=CO₂（g）△H₁=-393.5kJ•mol^-1
反应Ⅱ：2C（s）+O₂（g）=2CO（g）△H₂=-221kJ•mol^-1
反应Ⅲ：N₂（g）+O₂（g）=2NO（g）△H₃=+180.5kJ•mol^-1
试回答下列问题：
（1）汽车尾气净化原理为反应Ⅳ：2NO（g）+2CO（g）?N₂（g）+2CO₂（g）△H=-746.5 kJ•mol^-1，该反应能自发进行的条件是低温．（填“高温”、“低温”或“任意温度”）．
（2）如果在一定温度下，体积为 2 升的密闭容器中发生化学反应Ⅳ，0～4min各物质物质的量的变化如下表所示：

物质（mol） 时间	NO	CO	N2	CO2
起始	0.40		1.0
2min 末		2.0	0.80	1.6
4min 末				1.6

①求 0～2min 内用 CO 来表示的平均反应速率 v（CO）=0.10mol•Lˉ¹•minˉ¹．
②试计算该温度下反应Ⅳ的化学平衡常数 K=1.6．
（3）若一定温度下，在容积可变的密闭容器中，上述反应Ⅳ达到平衡状态，此时容积为3L，c（N₂）随时间 t 的变化曲线 x 如图所示．
①若在 t₂min时改变一个条件，c（N₂）随反应时间 t 的变化如曲线 y 所示，则改变的条件是快速将容器体积由3L压缩到2L．
②若在t₂min时升高温度，t₃min时重新达到平衡，请在图中画出在 t₂～t₄内 c（N₂）的变化曲线．

18．已知硫酸亚铁铵[（NH₄）₂SO₄•FeSO₄•6H₂O]（俗称莫尔盐）可溶于水，在100℃～110℃时分解．为探究其化学性质，甲、乙两同学设计了如下实验．
Ⅰ．探究莫尔盐晶体加热时的分解产物．
（1）甲同学设计如图1所示的装置进行实验，装置C中可观察到的现象是溶液变红，由此可知分解产物中有NH₃．
（2）乙同学认为莫尔盐晶体分解的产物中还可能含有SO₃（g）、SO₂（g）及N₂（g）．为验证产物的存在，用图2装置进行实验．

①乙同学的实验中，装置依次连接的合理顺序为：A→H→F→D→E→G．
②证明含有SO₃的实验现象是F中有白色沉淀；安全瓶H的作用 是防倒吸．
Ⅱ．为测定硫酸亚铁铵纯度，称取m g莫尔盐样品，配成500mL溶液．甲、乙两位同学设计了如下两个实验方案．
甲方案：取25.00mL样品溶液用0.1000mol•L^-1的酸性K₂Cr₂O₇溶液分三次进行滴定．
乙方案：（通过NH₄⁺测定）实验设计装置如图3所示．取25.00mL样品溶液进行该实验．
请回答：
（1）甲方案中的离子方程式为：Cr₂O₇^2-+6Fe²⁺+14H⁺=2Cr³⁺+6Fe³⁺+7H₂O．
（2）乙方案中量气管中最佳试剂是c
a．水   b．饱和NaHCO₃溶液   c．CCl₄
（3）乙方案中收集完气体并恢复至室温，读数前应进行的操作是上下移动量气管（滴定管），使左右两边液面相平．
（4）若测得NH₃为V L（已折算为标准状况下），则硫酸亚铁铵纯度为$\frac{392V×20}{44.8m}$×100%（列出计算式）．

17．某红色固体粉末样品可能含有Fe₂O₃和Cu₂O中的一种或两种，某化学兴趣小组对其组成进行探究．完成下列空格．
①提出假设：
假设1：只存在Fe₂O₃；假设2：只存在Cu₂O；假设3：既存在Fe₂O₃也存在Cu₂O．
②查找资料：Cu₂O在酸性溶液中会发生反应：Cu₂O+2H⁺═Cu+Cu₂₊+H₂O．
③实验方案设计与分析：
方案一：步骤一：取少量样品于烧杯中，加入过量浓硝酸，产生一种红棕色的气体．由此可得出假设Cu₂O不成立，写出产生上述气体的化学方程式Cu₂O+6HNO₃（浓）═2Cu（NO₃）₂+2NO₂↑+3H₂O．
步骤二：取少量步骤一溶液置于试管中滴加KSCN溶液，振荡，若溶液显红色，则说明假设3成立．
方案二：
取少量样品于烧杯中，加入过量稀硫酸，若固体全部溶解，说明假设_不成立．
方案三：（如图）
同学们设计了如下实验方案测定该样品中Fe₂O₃的质量分数（装置气密性良好，假设样品完全反应）：
步骤一：取样品并称量该样品的质量为m₁；
步骤二：测出反应前广口瓶和瓶内物质总质量m₂；
步骤三：测出反应后广口瓶和瓶内物质总质量m₃；
步骤四：计算得出矿物样品中Fe₂O₃的质量分数．
讨论分析：该实验方案能（填“能”或“不能”）测出矿物中Fe₂O₃的质量分数．不改变装置和药品，通过计算得出矿物中Fe₂O₃的质量分数，你还可以通过测定测量反应后固体的质量或广口瓶中沉淀的质量．若测得m₁为3.04g，m₃=m₂+1.76g，则原样品中Fe₂O₃的质量分数为70.18%（结果保留四位有效数字）．

16．金属铁用途广泛，高炉炼铁的总反应为：Fe₂O₃ （s）+3CO（g）?2Fe（s）+3CO₂（g），请回答下列问题：
（1）已知：
3Fe₂O₃ （s）+CO（g）?2Fe₃O₄（s）+CO₂（g），△H=-47kJ/mol
Fe₃O₄ （s）+CO（g）?3FeO（s）+CO₂（g），△H=-19kJ/mol
Fe₃O₄ （s）+CO（g）?Fe（s）+CO₂（g），△H=-11kJ/mol
则Fe₂O₃ （s）+3CO（g）?2Fe（s）+3CO₂（g）的）△H=-77kJ/mol．
（2）一定温度下，上述反应的化学平衡常数为8.0，该温度下将2molCO、2molFe₂O₃、6molCO₂、5molFe加入容积为2L的密闭容器中，此时反应将向正反应方向进行（填“正”或“逆”或“处于平衡状态”），平衡时CO₂的浓度为3.55mol/L；反应达平衡后，若升高温度，平衡常数K将减小（填“增大”“减小”“不变”）．
（3）为使反应速率加快，且使反应产率增大，以下条件可行的是C
A．升高温度B．增加三氧化铁的质量C．催化剂+稍低温度
D．用氢氧化钠溶液吸收二氧化碳E．体积收缩增大压强     F．体积恒定增加N₂
（4）上述总反应在高炉中大致分为三个阶段，各阶段主要成分与温度有关系如下表：

温度	250℃600℃1000℃2000℃
主要成分	Fe2O3    Fe3O4  FeO  Fe

800℃时固体物质的主要成分为Fe₃O₄、FeO，该温度下若测得固体混合物中m（Fe）：m（O）=105：32，Fe₃O₄被CO还原为FeO的百分率为85.7%（设其它固体杂质中不含Fe、O元素）．

15．某校化学小组学生利用如图所示装置进行“铁与水反应”的实验，并探究固体产物成分（图中夹持及尾气处理装置均已略去）．
Ⅰ．装置B中发生反应的化学方程式是3Fe+4H₂O$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$Fe₃O₄+4H₂；
Ⅱ．停止反应后，待B管冷却，称量，再向固体中加入过量稀盐酸充分反应，并进行如下实验：

（1）试剂a的化学式是KSCN，试剂b的化学式是NaOH；
（2）加入新制氯水后溶液红色加深的原因是（用离子方程式表示）2Fe²⁺+Cl₂=2Fe³⁺+2Cl^-；
（3）某同学在实验中加入了过量氯水，放置一段时间后，发现深红色褪去，现请对褪色原因进行探究：
①提出假设：假设1：溶液中的+3价铁被氧化为更高的价态；
假设2：SCN^-被过量的氯水氧化；
②设计方案：为了对所提出的假设2进行验证，实验方案是取少量褪色后的溶液，滴加过量KSCN溶液，如果出现红色，则说明假设2正确，若不变红，则假设2不正确．

14．（1）NH₄⁺的电子式是
（2）检验某固体中是否含有NH₄⁺的方法是取少量试样加入到试管中加水溶解，加入氢氧化钠溶液加热，在试管口用湿润的红色石蕊试纸检验放出气体，试纸由红变蓝证明固体含铵根离子
（3）标准状况下，将体积比为5：1的NO₂、O₂混合气体充满烧瓶，对此烧瓶用水进行喷泉实验．烧瓶内所得溶液浓度为0.0368mol/L．（保留小数点后4位）

13．已知还原性：SO₃^2-＞I^-．某溶液X可能含有NH₄⁺、Na⁺、Ba²⁺、Fe³⁺、I^-、SO₃^2-、SO₄^2-中的几种，为确定其组成，某同学进行如图实验：下列说法正确的是（　　）

	A．	溶液X肯定只存在NH4+、SO42-
	B．	溶液X一定不含有Ba2+、Fe3+，可能含有I-
	C．	为确定可能存在的阴离子，可另取试液滴加足量盐酸、BaCl2溶液
	D．	为确定可能存在的阳离子，可用经过稀硫酸洗过的铂丝蘸取溶液X在酒精灯火焰上灼烧

12．氮化铝（AlN）是一种新型无机非金属材料，为了分析某AlN样品（样品中的杂质不与NaOH溶液反应）中AlN的含量，某实验小组设计了如下两种实验方案．已知：AlN+NaOH+H₂O═NaAlO₂+NH₃↑
【方案1】取一定量的样品，用图1装置测定样品中AlN的纯度（夹持装置已略去）．

（1）图1C装置中球形干燥管的作用是防止倒吸．
（2）完成以下实验步骤：组装好实验装置，首先检查装置的气密性，再加入实验药品．接下来的实验操作是关闭K₁，打开K₂，打开分液漏斗活塞，加入NaOH浓溶液，至不再产生气体．打开K₁，通入氮气一段时间，测定C装置反应前后的质量变化．通入氮气的目的是把装置中残留的氨气全部赶入C装置．
（3）由于上述装置还存在缺陷，导致测定结果偏高，请提出改进意见C装置出口处连接一个干燥装置．
【方案2】按图2步骤测定样品中A1N的纯度：
（4）图2步骤②生成沉淀的离子方程式为CO₂+AlO₂^-+2H₂O=HCO₃^-+Al（OH）₃↓．
（5）图2步骤③的操作是过滤、洗涤．A1N的纯度是$\frac{41{m}_{2}}{51{m}_{1}}$×100%（用m₁、m₂表示）．