16．锌钡白是一种白色颜料．工业上是由ZnSO₄与BaS溶液混合而成：BaS+ZnSO₄═ZnS↓+BaSO₄↓．请根据以下工业生产流程回答有关问题．

Ⅰ．ZnSO₄溶液的制备与提纯：
有关资料：a．菱锌矿的主要成分是ZnCO₃，含少量SiO₂、FeCO₃、Cu₂（OH）₂CO₃等；b．Zn（OH）₂与Al（OH）₃相似，能溶于过量的NaOH溶液生成Na₂ZnO₂；
（1）滤渣1的化学式为SiO₂；②中使用的氧化剂最好是下列的B（填序号）．
A．Cl₂        B．H₂O₂          C．KMnO₄         D．浓HNO₃
（2）滤渣2中主要成份的化学式为Fe（OH）₃、Cu（OH）₂；为了达到综合利用、节能减排的目的，上述流程步骤④中的CO₂可以来自于步骤①（选填①、②、③、⑤）．
（3）步骤④发生的离子反应方程式为ZnO₂^2-+2CO₂+2H₂O=Zn（OH）₂↓+2HCO₃^-．
（4）与Al相似，Zn也能溶于NaOH溶液．写出将Zn片和Cu片放入NaOH溶液中形成原电池的负极电极反应式：Zn-2e^-+4OH^-=ZnO₂^2-+2H₂O．
Ⅱ．BaS溶液的制备：

有关数据：Ba（s）+S（s）+2O₂（g）═BaSO₄（s）△H₁=-1473.2kJ•mol^-1
C（s）+1/2O₂（g）═CO（g）△H₂=-110.5kJ•mol^-1
Ba（s）+S（s）═BaS（s）△H₃=-460kJ•mol^-1
（5）若煅烧还原的产物仅为BaS和CO，则其反应的热化学方程式为：BaSO₄（s）+4C（s）=BaS（s）+4CO（g）△H=+571.2kJ•mol^-1．
Ⅲ．制取锌钡白
（6）如果Ⅰ中步骤⑤使用硫酸过量，产生的后果是过量的酸与BaS溶液混合会产生有毒的H₂S气体污染空气，而且锌钡白的产率会降低．

15．工业上用辉铜矿（主要成分Cu₂S，含Fe₃O₄、SiO₂杂质）为原料，生产硫酸铜晶体的工艺流程如下：

已知：①固体B为氧化物组成的混合物  ②[Cu（NH₃）₄]²⁺（aq）═Cu²⁺（aq）+4NH₃（aq）
（1）气体X是SO₂，高温下在过量空气中煅烧辉铜矿时，Cu₂S发生反应的方程式为：Cu₂S+2O₂$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$2CuO+SO₂．
（2）固体B酸溶时加入稀硫酸和H₂O₂，目的是溶解CuO、Fe₃O₄，并将Fe²⁺氧化为Fe³⁺，不用浓硫酸的原因是浓硫酸与Fe²⁺反应会生成对环境有污染的SO₂．
（3）鉴别溶液D中Fe³⁺完全除尽的方法是取少量D溶液于试管中，滴入KSCN溶液，若溶液未出现血红色，则证明Fe³⁺
完全除尽．滤液G的主要溶质是（NH₄）₂SO₄（填化学式）．
（4）由溶液E获得硫酸铜晶体的实验操作I的方法是蒸发浓缩、降温结晶、过滤、洗涤、烘干．
（5）用“间接碘量法”测定所制备的CuSO₄•5H₂O（不含能与I^-反应的氧化性杂质）的纯度．取a g试样配成100mL溶液，取25.00mL该溶液，滴加KI溶液后有白色碘化物沉淀生成，滴加KI溶液至沉淀不再产生为止，然后用硫代硫酸钠标准溶液滴定生成的I₂，发生反应的化学方程式为I₂+2Na₂S₂O₃═2NaI+Na₂S₄O₆，消耗c mol•L^-1  Na₂S₂O₃溶液的体积为V mL．
①写出CuSO₄与KI反应的离子方程式2Cu²⁺+4I^-=2CuI↓+I₂．
②计算试样中CuSO₄•5H₂O的纯度$\frac{100cV}{a}$%（用a、c、V表示）．

14．下列各组中的两种有机物，无论以何种比例混合，只要混合物总质量不变，完全燃烧后生成水的质量也不变，符合这一条件的组合是（　　）

A．

CH4O和C2H4O2

B．

C8H10和C4H10

C．

C2H4和C2H4O

D．

C8H8和C4H8O3

13．以黄铜矿（主要成分是FeCuS₂，含铜量约为1%）为原料制备铜是冶炼铜的-种方法，其生产流程如下：

（1）工序Ⅱ涉及的主要反应过程如下：
则反应①产生的“导致酸雨的一种气体”形成的酸雨，某宴验小组测定新鲜酸雨的pH发现，随着时间的推移pH逐渐减小，用化学方程式表示

pH逐渐减小的原因2H₂SO₃+O₂=2H₂SO₄．
（2）工序III涉及的主要反应和流程有：
①□Cu₂S+□O₂$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$□Cu₂O+□SO₂，请将配平后的化学计量数填入方框中，用单线桥标出电子转移的方向和数目．
②在反应Cu₂O+Cu₂S$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$Cu+SO₂↑（未配平）中，若生成1molSO₂，则有6 mol+l价的铜被还原．
③石英砂的主要成分是SiO₂，1mol该主要成分中含有的化学键为4 N_A（表示阿伏伽德罗常数），加入适量石英砂的目的是与FeO形成炉渣FeSiO₃，进而除去杂质FeS
（3）工序V生产方法的名称是电解精炼．
（4）冶炼过程中的废气回收后，可以用于制备硫酸．

12．化合物M是一种强度很高的合成纤维，被广泛用于太空服、降落伞等高科技领域中．下列是某研究小组以化合物A为原料生产M的合成路线：

已知以下信息：

1molA可与2molBr₂发生加成反应；
B中有两种化学环境不同的氢；
D不能使溴的CCl₄溶液褪色，其核磁共振氢谱为单峰；
E能与金属钠反应放出氢气．
请回答下列问题：
（1）C的结构简式为，D的化学名称是丙酮．
（2）A的结构简式为．
（3）F中所含官能团有羟基、碳碳双键（填名称），F→G的反应类型是加成反应．
（4）反应G→H的化学方程式为．
（5）F的同分异构体中能发生银镜反应的有4种，其中在核磁共振氢谱中出现两组峰的是（填结构简式）．

11．水杨酸可用于制备解热镇痛药阿司匹林．重结晶纯化固体水杨酸的步骤如下：
步骤1：按图1所示装置，在圆底烧瓶中加入1.2g粗水杨酸，10mL 30%乙醇和磁子．接通冷凝水后，搅拌加热至沸，直到完全溶解．
步骤2：冷却后，加入活性炭，重新搅拌加热煮沸几分钟后，利用图2装置趁热过滤到锥形瓶中，并在短颈漏斗上盖好表面皿．
步骤3：盛滤液的锥形瓶用塞子塞好，自然冷却后再用冰水冷却，析出水杨酸晶体．
步骤4：用图3所示装置进行抽滤，用少量30%的乙醇洗涤．抽干后得到的晶体转移到表面皿上，放入干燥器中干燥．
步骤5：称量干燥后固体质量为0.81g．

（1）步骤1中接通冷凝水时，冷水应从A（填“A”或“B”）端进．
（2）步骤2中“趁热过滤”的目的是防止冷却后晶体析出，与活性炭一起被过滤到滤纸上而损失．
（3）步骤3中“自然冷却后再用冰水冷却”，而不直接用冰水浴冷却的目的是防止热的锥形瓶在冰水中冷却时炸裂．
（4）步骤4中C装置的作用是安全瓶．
（5）本次实验中，水杨酸的收率为67.5%．确定最终产品是水杨酸的实验或方法是测定产品熔点或测定其红外光谱（及核磁共振氢谱）等．

10．茶叶中含咖啡碱，能溶于水、乙醇，更易溶于氯仿（CHCl₃），178℃时快速升华．另外茶叶中还含有11%～12%的丹宁酸，也易升华，易溶于水及乙醇，但不溶于氯仿．现从茶叶中提取咖啡碱流程如下：
步骤Ⅰ：称取一定量的茶叶，放入右图所示提取器的滤纸筒中，在圆底烧瓶中加入95%乙醇，用水浴加热，连续提取1.5小时．
步骤Ⅱ：待冷凝液刚刚虹吸下去时，立即停止加热．稍冷后，改成蒸馏装置，回收提取液中的大部分乙醇．
步骤Ⅲ：趁热将瓶中的残液倾入蒸发皿中，拌入3～4g生石灰粉使成糊状，低温蒸干，并压碎块状物．
步骤Ⅳ：取一只口径合适的玻璃漏斗，罩在隔以刺有许多小孔滤纸的蒸发皿上，小心加热升华，控制温度在180℃左右．当滤纸上出现大量白色毛状结晶时，停止加热，使其自然冷却，收集升华所得咖啡因．
回答下列问题：
（1）实验之前需要将茶叶研磨成粉末状，其目的是加快溶解提取的速率，提高浸出率．
（2）溶解抽提时不选择氯仿直接将咖啡碱提取而选用乙醇的原因是乙醇是一种绿色的有机溶剂，氯仿在光照时会生成有毒的光气，乙醇比氯仿绿色环保．
（3）提取器中虹吸管的作用是方便提出生成物，控制提取器中液体的体积．
（4）冷凝器中冷却水a从b进出（选填“a”或“b”）．
（5）生产过程中可循环使用的物质是乙醇．
（6）在粗产品中加入生石灰的原因是将丹宁酸转化为熔沸点更高的丹宁酸钙，有利于升华时得到纯净的咖啡碱．

9．新材料的研发是发展新技术，提高生活质量的物质基础．高铁酸钾是一种新型多功能材料．
Ⅰ．高铁酸钾的制备：
①方法一：生产流程如下

（1）溶液A中加入KOH固体的目的是：AD；（填序号）
A．为下一步反应提供碱性环境
B．使KClO₃转化成KClO
C．加固体KOH溶解时放出热量有利于提高反应速率
D．与溶液A中Cl₂（过量）反应生成更多KClO
（2）溶液A中需除去的杂质离子是Cl^-；用离子方程式表示其生成的原因Cl₂+2OH^-=Cl^-+ClO^-+H₂O；
（3）溶液B中可分离出湿产品K₂FeO₄外，还有副产物KNO₃，KCl，写出生成溶液B的离子方程式：3ClO^-+10OH^-+2Fe³⁺=2FeO₄^2-+3Cl^-+5H₂O；每制得118.8gK₂FeO₄理论上消耗氧化剂0.9mol．
②方法二：电解法
从环境保护角度看，制备高铁酸钾较好方法为电解法，其装置如图．从理论分析K₂FeO₄应在阳极生成．（填“阳”或“阴”）该电极的电极方程式为Fe+8OH^--6e^-=FeO₄^2-+4H₂O．

Ⅱ．高铁酸钾的应用：
高铁电池是一种新型二次电池，电解液为碱性溶液，其反应式为：
3Zn（OH）₂+2Fe（OH）₃+4KOH^- $\frac{\underline{\;充电\;}}{放电}$3Zn+2K₂FeO₄+8H₂O
放电时，电极反应式为：负极：3Zn-6e^-+6OH^-=3Zn（OH）₂ ；正极2FeO₄^2-+6e^-+8H₂O=2Fe（OH）₃+10 0H^-．

8．硝酸铝[Al（NO₃）₃]是一种常用媒染剂．工业上用铝灰（主要含Al、Al₂O₃、Fe₂O₃等）制取硝酸铝晶体[Al（NO₃）₃•9H₂O]的流程如图甲：

（1）写出反应Ⅰ的离子方程式：2Al+2OH^-+2H₂O=2AlO₂^-+3H₂↑（或Al₂O₃+2OH^-=2AlO₂^-+H₂O）（任写一个）．
（2）若在实验室中完成反应Ⅱ，为避免铝的损失，需要解决的问题是如何控制反应终点（或硝酸的用量），可采取的措施为将加入稀硝酸改为通入过量CO₂．
（3）上述流程中采用减压蒸发，并控制反应Ⅲ中加入的稀硝酸稍过量，其目的是抑制硝酸铝水解．
（4）温度高于200℃时，硝酸铝完全分解成氧化铝和两种气体（其体积比为4：1），该反应的化学方程式是4Al（NO₃）₃$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$2Al₂O₃+12NO₂↑+3O₂↑．
（5）若用图乙所示实验装置制取Al（NO₃）₃，通入水蒸气的作用是提高温度、搅拌，加快反应速率．

7．硝酸钾用途广泛，工业上一般用复分解反应制取硝酸钾（相关物质的溶解度曲线如图2见下表）．以硝酸钠和氯化钾为原料制备硝酸钾的工艺流程如图1：

完成下列填空：
（1）为了加速固体溶解，可采取的措施有加热、搅拌、研细颗粒等（至少写两种）；实验室进行蒸发结晶操作时，为了防止液滴飞溅，进行的操作是用玻璃棒不断搅拌滤液．
（2）过滤I所得滤液中含有的离子是K⁺、NO₃^-、Na⁺、Cl^-；过滤I所得滤液在进行冷却结晶前应补充少量水，目的是减少NaCl的结晶析出．
（3）检验产品KNO₃中杂质的方法是取少量固体溶于水，加入硝酸酸化的硝酸银溶液，若生成白色沉淀说明含有杂质．
实验室模拟工业上用氯化钾和硝酸铵为原料制取硝酸钾的过程如下：取40g NH₄NO₃和37.25g KCl固体加入100g水中，加热至90℃，固体溶解，用冰水浴冷却至5℃以下，过滤（a）．在滤液中再加入NH₄NO₃，加热蒸发，当体积减小到约原来的$\frac{2}{3}$时，保持70℃过滤（b），滤液可循环使用．完成下列填空：
（4）过滤（a）得到的固体物质主要是KNO₃；在滤液中再加入NH₄NO₃的目的是增大铵根离子的浓度，有利于氯化铵结晶析出．
（5）为检测硝酸钾样品中铵盐含量，称取1.564g样品，加入足量的NaOH浓溶液，充分加热，生成的气体用20.00mL 0.102mol/L H₂SO₄溶液全部吸收，滴定过量的H₂SO₄用去0.089mol/L标准NaOH溶液16.55mL．
滴定过程中使用的指示剂是甲基橙；样品中含铵盐（以氯化铵计）的质量分数是8.92%（保留3位数）．