8．某小组的同学欲探究NH₃经一系列反应得到HNO₃和NH₄NO₃的过程，NH₃的转化过程如图1所示．

甲、乙两同学分别按图2所示装置进行实验．
用于A、B装置中的可选药品：浓氨水、30%H₂O₂溶液、蒸馏水、NaOH固体、MnO₂
（1）仪器a的名称是长颈漏斗，装置A的圆底烧瓶中发生反应的化学方程式为2H₂O₂$\frac{\underline{\;MnO_2\;}}{\;}$2H₂O+O₂↑．装置E有多种作用，下列关于装置E的作用或其中所盛液体的说法中，不正确的是d（填下列序号字母）．
a．使氨气和氧气充分混合    
b．控制通入氨气和氧气的体积比
c．平衡装置内的压强    
d．锥形瓶内液体是饱和食盐水
（2）甲同学先点燃酒精灯，再打开K₁、K₂、K₃、K₄，反应一段时间后，他认为成功模拟了过程Ⅱ的反应，原因是其观察到（G处圆底烧瓶中）有红棕色气体产生（填支持其观点的实验现象）；甲同学进行的实验中产生的气体持续通入装置H一段时间后，H中的溶液变成蓝色，则其中铜片所参与反应的离子方程式为3Cu+8H⁺+2NO₃^-=3Cu²⁺+2NO↑+4H₂O，若制得的氨气仅按I→Ⅱ→III的顺序完全转化为硝酸，欲使H装置中所得溶液为纯净的CuSO₄溶液（忽略Cu²⁺的水解），理论上所需氨气在标准状况下的体积为2.24L（假设硝酸与铜反应产生的还原产物全部排出反应装置）；从所得CuSO₄溶液中得到CuSO₄•5H₂O晶体的法是将溶液蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥．
（3）乙同学为模拟过程IV的反应，在甲同学操作的基础上对该装置进行了下列各项中的一项操作，使G处圆底烧瓶中产生大量白烟，你认为这项操作是a（填下列序号字母）．
a．关闭K₃并熄灭酒精灯    
b．关闭K₄并熄灭酒精灯
c．关闭K₃、K₄并熄灭酒精灯
（4）丙同学认为该系列实验装置存在一处明显的设计缺陷，你认为该设计缺陷是缺少尾气处理装置．

7．钢厂酸洗废液（成分如表所示）在工业生产中还具有很多用途．

成份	浓度/（mol•L-1）	质量分数
HCl FeCl2 FeCl3	-- 1.920 0.071	5.00% 8.94% 0.33%

（1）欲检验该酸洗废液中含有的少量Fe³⁺，最宜选用的试剂是KSCN溶液；为检验其中的Fe²⁺，某同学设计了如下实验：取该酸洗废液少许加入试管中，滴入几滴酸性KMnO₄溶液后发现紫色消失．该同学得出结论：该溶液中含有Fe²⁺．大家认为该同学的实验设计不合理，理由是酸性KMnO₄溶液会氧化Cl^-，导致紫色消失，2MnO₄^-+10Cl^-+16H⁺=2Mn²⁺+5Cl₂↑+8H₂O（用必要的文字和离子方程式解释）．
（2）采用石墨作电极电解上述酸洗废液时，初始阶段，阳极板上有气泡生成，此时与该现象有关的阳极电极反应式为2Cl^--2e^-=Cl₂↑；向上述酸洗废液中加入KOH溶液中和后，在合适的电压下电解，可在阳（填“阴”或“阳”）极生成高铁酸钾（K₂FeO₄）．
（3）利用上述酸洗废液、含铝矿石（主要成分为Al₂O₃、Fe₂O₃和SiO₂）以及新制的硅酸（活化硅酸），制备聚硅酸氯化铝铁絮凝剂（简称PAFSC），具体方法如图1：

①适当调高滤液A的pH，Al³⁺和Fe³⁺转化为沉淀，原因是调高溶液pH，溶液中[OH^-]增大，从而使Al（OH）₃和Fe（OH）₃的Qc大于其Ksp；（或调高溶液pH，溶液中[OH^-]增大，从而使Al（OH）₃和Fe（OH）₃的沉淀溶解平衡向沉淀方向移动）（请用沉淀溶解平衡的理论解释）．
②PAFSC絮凝剂净化水的过程中，Al³⁺参与反应的离子方程式为Al³⁺+3H₂O=Al（OH）₃（胶体）+3H⁺．
③25℃时，PAFSC的除浊效果随溶液pH的变化如图2所示（图中的NTU为浊度单位），则在下列pH范围中，PAFSC除浊效果最佳的是b（填下列序号字母）．
a．4～5      b．5～7 c．7～8d．8～9
25℃时，pH＞7且随pH增大，PAFSC的除浊效果明显变差，原因是碱性增强，使胶体发生了聚沉现象．

6．研究化肥的合成、废水的处理等有现实的重要意义．
（1）硝酸铵的生产方法是采用硝酸与氨气化合，工业合成氨是一个放热反应，因此低温有利于提高原料的转化率，但实际生产中却采用400～500℃的高温，其原因是催化活性最强，增加反应速率，缩短达到平衡的时间；工业生产中，以氨气为原料合成硝酸，写出工业生产硝酸的最后一步的化学方程式3NO₂+H₂O=2HNO₃+NO．
（2）甲、乙、丙三个化肥厂生产尿素所用的原料不同，但生产流程相同：
已知CO+H₂O$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$CO₂+H₂
①甲厂以焦炭和水为原料；
②乙厂以天然气和水为原料；
③丙厂以石脑油（主要成分为C₅H₁₂）和水为原料．
   按工业有关规定，利用原料所制得的原料气H₂和CO₂的物质的量之比，若最接近合成尿素的原料气NH₃（换算成H₂的物质的量）和CO₂的物质的量之比，则对原料的利用率最高．据此判断甲、乙、丙三个工厂哪个工厂对原料的利用率最高？丙．
（3）将工厂废气中产生的SO₂通过下列流程如图1，可以转化为有应用价值的硫酸钙等．
①写出反应Ⅰ的化学方程式：2CaCO₃+O₂+2SO₂=2CaSO₄+2CO₂．
②生产中，向反应Ⅱ的溶液中加入强还原性的对苯二酚等物质，目的是防止亚硫酸铵（NH₄）₂SO₃被氧化．
③检验经过反应Ⅲ得到的氨态氮肥中SO₄^2-所用试剂是盐酸和氯化钡（HCl和BaCl₂）．
（4）工业上利用氯碱工业产品治理含二氧化硫的废气．图2是氯碱工业中电解饱和食盐水的原理示意图．
①用溶液A吸收含二氧化硫的废气，其反应的离子方程式是SO₂+OH^-=HSO₃^-（或SO₂+2OH^-=SO₃^2-+H₂O）．
②用含气体B的阳极区溶液吸收含二氧化硫的废气，其反应的离子方程式是SO₂+Cl₂+H₂O=4H⁺+SO₄^2-+2Cl^-．

5．某工业废液中含有Cu²⁺、Mg²⁺、Zn²⁺等离子，为将其回收利用，再采用了如下工艺

已知Zn（OH）₂的性质与Al（OH）₃相似所用试剂在下列试剂中选择
①铁粉 ②锌粉 ③稀HNO₃ ④稀H₂SO₄ ⑤稀HCl ⑥稀氨水 ⑦NaOH溶液 ⑧石灰水
请回答下列问题：
（1）试剂1、试剂2、试剂3分别可以是②、⑤、⑦（填编号）
（2）操作2是蒸发浓缩、冷却结晶、过滤
（3）操作3是在HCl气流中加热
（4）加过量CO₂时发生反应的离子方程式ZnO₂^2-+2CO₂+2H₂O=Zn（OH）₂↓+2HCO₃^-
（5）在金属冶炼方法中方法1是电解法方法2是还原剂法．

4．某研究性学习小组用如图装置进行SO₂与FeCl₃溶液反应的相关实验（夹持装置已略去）．

（1）在配制氯化铁溶液时，需先把氯化铁晶体溶解在浓盐酸中，再加水稀释．
（2）组装仪器按气流方向正确的连接顺序是a接d，e接c，b接f．
（3）烧杯中倒置漏斗的作用是使气体充分吸收，防止溶液倒吸．
（4）往FeCl₃溶液中通入足量SO₂时，观察到的现象为溶液由棕黄色变为浅绿色．
（5）根据以上现象，该小组同学认为SO₂与FeCl₃溶液发生了氧化还原反应．
①写出SO₂与FeCl₃溶液反应的离子方程式：2Fe³⁺+SO₂+2H₂O=SO₄^2-+4H⁺+2Fe²⁺；
②请设计实验方案检验有Fe²⁺生成：取C中反应后的溶液，向其中滴入KSCN溶液，不变红，再加入新制的氯水，溶液变红；
③该小组同学向盛装FeCl₃试管反应后的溶液中加入硝酸酸化的BaCl₂溶液，若出现白色沉淀，即可证明反应生成了SO₄^2-．该做法不合理，理由是硝酸可以将溶解的SO₂氧化为H₂SO₄，干扰试验．

3．工业上制备CuCl₂时，是将浓盐酸用水蒸汽加热至80°C左右，慢慢加入粗制CuO粉（含杂质Fe₂O₃、FeO），充分搅拌，使之溶解，已知：pH≥7.6时，Fe²⁺以Fe（OH）₂的形式开始沉淀，pH≥9.6时，Fe²⁺沉淀完全；pH≥4.4时，Cu²⁺以Cu（OH）₂的形式开始沉淀，pH≥6.4时，Cu²⁺沉淀完全；pH≥2.7时，Fe³⁺以Fe（OH）₃的形式开始沉淀，pH≥3.7时，Fe³⁺沉淀完全．
（1）为除去溶液中的Fe²⁺，可采用的方法是向溶液中加入足量过氧化氢，充分反应后，调节pH在3.7～4.4之间，最后过滤．
（2）工业上为除去溶液中的Fe³⁺，常使用NaClO，当向溶液中加入NaClO后，溶液的pH变化是一定增大．
（3）若此溶液中只含Fe³⁺时，要调整pH在3.7～4.4之间，此时最好向溶液中加入CuO 或Cu（OH）₂或CuCO₃．
（4）已知溶液中c（Cu²⁺）与pH的关系为lgc（Cu²⁺）=8.6-2pH，若溶液中c（Cu²⁺）为1mol/L，则此溶液的pH为4.3，此时溶液中Fe³⁺能否沉淀完全：能（填“能”或“否”）．

2．以黄铁矿（主要成分是FeS₂）为原料生产硫酸的工艺流程图如图：
（1）依据工艺流程图判断下列说法不正确的是（选填序号字母）DF．
A．为使黄铁矿充分燃烧，需将其粉碎
B．过量空气能提高SO₂的转化率
C．排出的矿渣可供炼铁
D．使用催化剂能提高SO₂的化学反应速率和转化率
E．设备I生成的气体经净化的主要目的是防止催化剂中毒
F．热交换器的目的是使SO₂的热量传递给SO₃，有利于SO₂的氧化和SO₃的吸收
（2）设备Ⅰ的名称为沸腾炉，燃烧黄铁矿的化学方程式为4FeS₂+11O₂$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$2Fe₂O₃+8SO₂．
（3）设备Ⅱ为接触室，采用常压而不采用高压的原因是常压时SO₂的转化率已经很高，采用高压对SO₂的转化率提高不多却会大大增加设备成本．在生产中，为提高催化剂效率采取的措施有净化气体、控制温度在400～500℃；增大催化剂与反应气体的接触面积等．
（4）设备Ⅲ为吸收塔，从顶部喷淋98.3%的硫酸吸收SO₃，得到发烟硫酸（或浓硫酸），不用水吸收SO₃是为了避免产生酸雾降低吸收效率．吸收塔中填充有许多瓷管，其作用是增加SO₃与浓硫酸的接触面，有利于SO₃的吸收．
（5）吸收塔排出的尾气先用氨水吸收，再用浓硫酸处理，得到较高浓度的SO₂和铵盐．SO₂既可作为原料循环再利用，也可用于工业制溴过程中吸收潮湿空气中的Br₂．SO₂吸收Br₂的离子方程式是SO₂+Br₂+2H₂O=4H⁺+2Br^-+SO₄^2-．

1．单晶硅是信息产业中重要的基础材料．通常在高温下还原二氧化硅制得粗硅（含铁、CO等杂质），粗硅与氯气反应生成四氯化硅（反应温度450～500℃）四氯化硅经提纯后用氢气还原可得高纯硅．以下是实验室制备四氯化硅的装置示意图．

相关信息如下：
a．四氯化硅遇水极易水解；
b．硼、铝、铁、磷在高温下均能与氯气直接反应生成相应的氯化物；
c．有关物质的物理常数见表：

物质	SiCl4	BCl3	AlCl3	FeCl3	PCl5
沸点/℃	57.7	12.8		315
熔点/℃	-70.0	-107.2
升华温度/℃			180	300	162

d．已知装置A中发生反应的方程式为MnO₂+4HCl（浓）$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$ MnCl₂+Cl₂↑+2H₂O
请回答下列问题：
（1）装置A中g管的作用是平衡压强；装置C中的试剂是浓硫酸；装置E中的h 瓶需要冷却的理由是使SiCl₄冷凝收集．
（2）装置E中h瓶收集到的粗产物可通过酒精（类似多次蒸馏）得到高纯度四氯化硅，精馏后的残留物中，除铁元素外可能还含有的杂质元素是Al、P（填写元素符号）．

20．该小组根据上述原理设计下图所示装置制备Na₂S₂O₃．

（1）实验应避免有害气体排放到空气中．装置①、②中盛放的试剂依次是
①Na₂S 溶液、Na₂CO₃溶液；
②NaOH溶液．
（2）实验过程中，随着气体的通入，装置①中有气泡产生，还有大量黄色固体析出，继续通入气体，可以观察到的现象是沉淀逐渐消失．
（3）反应结束后，从制得的Na₂S₂O₃稀溶液中得到Na₂S₂O₃•5H₂O晶体的主要操作包括：加热浓缩，冷却．结晶，过滤．

19．K₂FeO₄是一种高效的多功能的水处理剂，工业上常采用NaClO氧化法生产，生产流程如下：

试回答下列问题：
（1）写出反应①的化学方程式并标明电子转移的方向和数目：；
（2）完成“反应器”中反应的离子方程式：2Fe³⁺+3ClO^-+10OH^-═2FeO₄^2-+3Cl^-+5H₂O．
（3）转化过程中反应的化学方程式为：Na₂FeO₄+2KOH=K₂FeO₄+2NaOH；
（4）某温度下，NaClO浓度与K₂FeO₄的生成率关系如图，当K₂FeO₄生成率最高时NaClO的物质的量浓度为3.7mol/L（结果保留两位有效数字）

（5）操作①的名称是过滤．在提纯产品过程中采用重结晶、过滤、用异丙醇洗涤、低温干燥的方法，其中，用异丙醇而不用水洗涤的原因是K₂FeO₄ 在水溶液中易水解，选择异丙醇洗涤可以抑制K₂FeO₄水解．