20．下表是元素周期表的一部分，针对表中的①～⑩种元素，填写下列空白：

主族 周期	ⅠA	ⅡA	ⅢA	ⅣA	ⅤA	ⅥA	ⅦA	0族
2				①	②	③
3	④		⑤			⑥	⑦	⑧
4	⑨						⑩

（1）在这些元素中，化学性质最不活泼的是：Ar（填具体元素符号，下同），原子结构示意图为．元素⑩名称为溴在周期表中的位置第四周期第ⅦA族．
（2）在最高价氧化物的水化物中，酸性最强的化合物的分子式是HClO₄，碱性最强的化合物的电子式是：．
（3）用电子式表示元素④与⑥的化合物的形成过程：，该化合物属于离子（填“共价”或“离子”）化合物．
（4）表示①与⑦的化合物的电子式，该化合物是由极性（填“极性”、“非极性”）键形成的．
（5）③、⑥、⑦三种元素形成的离子，离子半径由大到小的顺序是S^2-＞Cl^-＞O^2-．
（6）元素③的氢化物的结构式为H-O-H；该氢化物常温下和元素⑦的单质反应的化学方程式为Cl₂+H₂O═HClO+HCl．

19．MgSO₄•7H₂O医药上用作泻剂．工业上用氯碱工业中的一次盐泥为原料生产．已知一次盐泥中含有镁、钙、铁、铝、锰的硅酸盐和碳酸盐等成分．主要工艺如下：

（1）用硫酸调整溶液pH到1～2，硫酸的作用是浸出Mg、Fe、Al、Mn离子，除去Si、Ca．
（2）加次氯酸钠溶液至pH=5～6并加热煮沸约5～10分钟，滤渣中主要含MnO₂和另两种沉淀，另两种沉淀是Al（OH）₃、Fe（OH）₃ （写化学式）．其中次氯酸钠溶液将MnSO₄在碱性条件下转化为MnO₂的离子方程式为：Mn²⁺+2OH^-+C1O^-=MnO₂↓+Cl^-+H₂O．
（3）若除杂后过滤，发现滤液发黄，需采取的措施是添加适量的次氯酸钠溶液，再煮沸、过滤．
（4）过滤后晶体常用丙酮或乙醇代替蒸馏水洗涤的目的是减小硫酸镁的溶解损耗，并快速干燥．
（5）晶体中结晶水含量的测定：准确称取0.20g MgSO₄•7H₂O样品，放入已干燥至恒重的瓷坩埚，置于马弗炉中，在200℃脱水1小时．为准确确定脱水后的质量，还需要经过的操作有：冷却（干燥器中）至室温→称量后重复脱水→冷却→称量至恒重．

18．以铬铁矿（主要成分为FeO和Cr₂O₃，含有Al₂O₃、SiO₂等杂质）为主要原料生产化工原料红矾钠（主要成分为重铬酸钠：Na₂Cr₂O₇•2H₂O），其主要工艺流程如下：

查阅资料得知：在碱性条件下，某些氧化剂能将Cr³⁺转化为CrO₄^2-．
回答下列问题：
（1）为了提高铬铁矿中Cr³⁺的浸出率，可采取的措施有（填两项）：适当升高溶液温度、将铬铁矿进行粉碎、搅拌或适当增大硫酸的浓度等．
（2）实验室中操作①②中用到的硅酸盐质的主要仪器有烧杯、玻璃棒、漏斗（填仪器名称）．
（3）固体A中含有的物质是SiO₂，固体C中含有的物质是Al（OH）₃ 和Fe（OH）₃．
（4）写出溶液D转化为溶液E过程中反应的离子方程式10OH^-+2Cr³⁺+3H₂O₂=2CrO₄^2-+8H₂O．
（5）酸化过程是使CrO₄^2-转化为Cr₂O₇^2-，写出该反应的离子方程式2H⁺+2CrO₄^2-=Cr₂O₇^2-+H₂O．
（6）将溶液F经过下列操作：蒸发浓缩，冷却结晶，过滤，洗涤，干燥即得红矾钠．

17．污染物的有效去除和资源的充分利用是化学造福人类的重要研究课题．某研究小组利用软锰矿（主要成分为MnO₂，另含少量铁，铝，铜等金属化合物）作脱硫剂，通过如下简化流程，既脱除燃煤尾气中的SO₂，又制得电池材料MnO₂（反应条件已省略）．

请回答下列问题：
（1）上述流程脱硫实现了ac（选填编号）．
a．废弃物的综合利用     b．白色污染的减少 c．酸雨的减少      d．臭氧层空洞的减少
（2）步骤I生成无水MnSO₄的化学方程式是MnO₂+SO₂=MnSO₄．
步骤IV生成无水MnO₂的化学方程式是2KMnO₄+3MnSO₄+2H₂O=K₂SO₄+5MnO₂+2H₂SO₄．
（3）步骤I中，用MnCO₃能除去溶液中Al³⁺和Fe³⁺，其原因是消耗溶液中的酸，促进Al³⁺和Fe³⁺水解生成氢氧化物沉淀．滤渣M的成分是Al（OH）₃、Fe（OH）₃．铜元素以CuS形式存在于滤渣N中．（写化学式）
（4）产品MnO₂可作超级电容材料．用惰性电极电解MnSO₄溶液可以制得MnO₂，则MnO₂在阳极生成．（填电极名称）
（5）假设脱除的SO₂只与软锰矿浆中MnO₂反应．按照图示流程，将2.0 m³（标准状况）含SO₂的体积分数为60%的尾气通入矿浆，若SO₂的脱除率为89.6%，最终得到MnO₂的质量10.44kg．则在除去铁、铝、铜、镍等杂质的过程中，所引入的锰元素为1.32kg．

16．焦亚硫酸钠（Na₂S₂O₅）是常用的食品抗氧化剂之一，为白色或黄色结晶粉末或小结晶，带有强烈的SO₂气味，溶于水即生成NaHSO₃．实验室可利用二氧化硫与亚硫酸钠反应制备焦亚硫酸钠．
某研究小组进行如下实验：
实验一：焦亚硫酸钠的制取
采用如图装置（实验前已除尽装置内的空气）制取Na₂S₂O₅．装置II中有黄色晶体析出．

（1）装置 I中产生气体的化学方程式为Na₂SO₃+H₂SO₄=Na₂SO₄+SO₂↑+H₂O或Na₂SO₃+2H₂SO₄=2NaHSO₄+SO₂↑+H₂O．
（2）要从装置II中获得已析出的晶体，在实验室中需要使用到的玻璃仪器是：玻璃棒、漏斗、烧杯．
（3）装置 III用于处理尾气，防止污染环境．下列装置中，可选用的最合理装置（夹持仪器已略去）为d（填序号）．

实验二：焦亚硫酸钠的性质
（4）将Na₂S₂O₅溶于水配成溶液，
①欲证明所得溶液中的离子浓度大小关系：c（SO₃^2-）＞c（H₂SO₃），下列选项中可采用的实验方法是ae
a．测定溶液的pH      b．加入Ba（OH）₂溶液        c．加入盐酸
d．加入品红溶液       e．用蓝色石蕊试纸检测      f．加入BaCl₂溶液
②检验Na₂S₂O₅晶体在空气中已被氧化的实验方案是取少量Na₂S₂O₅晶体于试管中，加适量水溶解，滴加足量盐酸，振荡，再滴入氯化钡溶液，有白色沉淀生成．
实验三：葡萄酒中抗氧化剂残留量的测定
（5）葡萄酒常用Na₂S₂O₅作抗氧化剂．测定某葡萄酒中抗氧化剂的残留量（以游离SO₂计算）的方案如下：

①按上述方案实验，消耗标准I₂溶液25.00mL，该次实验测得样品中抗氧化剂的残留量（以游离SO₂计算）为0.16g•L^-1．
②在上述实验过程中，若有部分HI被空气氧化，则测得结果偏低（填“偏高”“偏低”或“不变”）．

15．某校化学小组设计如图的装置制备氯气并探究氯气的某些化学性质：

（1）欲利用浓盐酸与B不加热制取氯气，则B可选用下列物质中的bc；
a．MnO₂   b．Ca（ClO）₂ c．KMnO₄  d．NaCl
（2）C装置的作用是安全瓶；C中加入饱和食盐水 溶液；当C后面的装置发生堵塞时，C中的现象是：长颈漏斗中液面上升．
（3）装置D用于验证氯气的漂白性，①是湿润的有色布条 ③是无水氯化钙或五氧化二磷
（4）为探究氯气与Fe反应的产物与氯气通入量的关系，设计实验，并记录现象如下：

实验方法	实验现象	实验结论
1．取反应初始阶段（氯气不足量）E中产物，用磁铁除去过量的Fe，剩余产物溶于水中，取上层溶液，①加入KSCN溶液，②加入KMnO4溶液	① ②	生成物中没有FeCl2 生成物中含有FeCl3
2．取充分反应后（氯气通入足够长时间）E中产物，溶于水中，加入KMnO4溶液	KSCN溶液显红色， KMnO4溶液不褪色

根据实验结论，氯气与Fe粉共热时发生反应的化学方程式：2Fe+3Cl₂=2FeCl₃．

14．某校化学学科研究小组利用铁屑、稀硫酸和硫酸铵制备摩尔盐（硫酸亚铁铵），具体实验步骤如下：
A．Fe屑的处理和称量
操作：称取约5g铁屑，放入锥形瓶，加入15mL10%Na₂CO₃溶液，小火加热10min将剩余的碱液倒掉，用蒸馏水把Fe冲洗干净，干燥后称其质量，备用．
（1）Na₂CO₃溶液的作用是除去铁屑表面的油污；将剩余的碱液倒掉的方法通常是倾析法．
B．FeSO₄的制备
操作：将称量好的Fe屑放入锥形瓶中，加入25mL 3mol•L^-1 H₂SO₄，放在水浴中加热至不再有气体生成为止，再加入1mL 3mol•L^-1H₂SO₄，趁热过滤，将滤液转移至蒸发皿中．
（2）趁热过滤的目的是FeSO₄从溶液中析出，反应结束时再加入1mL 3mol•L^-1 H₂SO₄，保持pH＜1，其作用是防止FeSO₄被氧化和抑制铵根离子和亚铁离子水解．
C．（NH₄）₂SO₄•FeSO₄•6H₂O的制备
操作：称取一定量的（NH₄）₂SO₄并将其加入上面实验的蒸发皿中，缓缓加热，放置冷却，得到硫酸亚铁铵的晶体．抽滤、洗涤、干燥、称量．
（3）缓慢加热，浓缩至浓缩至液体表面出现晶膜为止停止加热；制得的晶体过滤后用C洗涤．
A、蒸馏水   B、饱和食盐水   C、无水乙醇    D、滤液
（4）硫酸亚铁铵溶液中离子浓度的大小关系c（SO₄^2-）＞c（NH₄⁺）＞c（Fe²⁺）＞c（H⁺）＞c（OH^-）
（5）产品中可能存在杂质NH₄Fe（SO₄）₂．写出NH₄Fe（SO₄）₂溶液与过量Ba（OH）2溶液反应的离子方程式NH₄⁺+Fe³⁺+2SO₄^2-+2Ba²⁺+4OH^-=2BaSO₄↓+Fe（OH）₃↓+NH₃•H₂O．
D．（NH₄）₂SO₄•FeSO₄•6HO的用途
硫酸亚铁铵较绿矾稳定，在氧化还原滴定分析中常用来配制Fe²⁺的标准溶液．现取0.400g Cu₂S和CuS的混合物在酸性溶液中用70.0mL  0.100mol•L^-1 KMnO₄溶液处理，发生反应如下：
2MnO₄^-+Cu₂S+8H⁺═2Cu²⁺+SO₄^2-+2Mn²⁺+4H₂O
8MnO₄^-+5CuS+24H⁺═5Cu²⁺+5SO₄^2-+8Mn²⁺+12H₂O
反应后剩余的KMnO₄恰好用V mL  0.500mol•L^-1 （NH₄）₂SO₄•FeSO₄溶液完全反应．
已知：
MnO₄^-+Fe²⁺+H⁺-Fe³⁺+Mn²⁺+H₂O（未配平），
（6）盛KMnO₄溶液常用酸式滴定管；V的取值范围3.3mL～20mL（mL，小数点后保留1位）．

13．Fridel-Crafts反应：ArH+RX$\stackrel{无水AlCl_{3}}{→}$ArR+HX；△H＜0（Ar表示苯基）是向苯环上引入烷基方法之一．某化学兴趣小组在实验室先利用叔丁醇与盐酸反应制得叔丁基氯（沸点50.7℃），再利用Fridel-Crafts反应制备对叔丁基苯酚（熔点99℃）．反应流程如图所示：

（1）分液用到的主要仪器是分液漏斗．
（2）对有机层依次用饱和碳酸氢钠和蒸馏水洗涤，饱和碳酸氢钠的作用是除去叔丁基氯粗产物中的HCl．
通过蒸馏操作可将叔丁基氯粗产物转化为较为纯净的叔丁基氯．
（3）写出本实验中反应②的化学方程式：+（CH₃）₃CCl $\stackrel{无水AlCl_{3}}{→}$+HCl．
该反应用冷水浴控制适当温度，其原因是Fridel-Crafts反应是放热反应，反应过程中溶液温度容易升高，且生成大量的HCl气体，而叔丁基氯的沸点只有50.7℃，若不注意及时冷却就会使叔丁基氯的蒸气被大量的HCl气体带走而影响产率．
（4）对叔丁基苯酚有时候呈现紫色，原因可能是一部分对叔丁基苯酚被空气中的氧气所氧化．

12．如图是某化学兴趣小组设计的利用电子垃圾（含70%Cu、25%Al、4%Fe及少量Au、Pt）制备硫酸铜和硫酸铝晶体的路线：

已知下列信息：Cu可与稀硫酸和H₂O₂的混合液反应生成硫酸铜；铁、铝、铜等离子以氢氧化物形式沉淀时溶液的pH如下表：

沉淀物	Fe（OH）3	Al（OH）3	Cu（OH）2
开始沉淀	1.1	4.0	5.4
完全沉淀	3.2	5.2	6.7

请回答下列问题：
（1）写出Cu与稀硫酸和H₂O₂的混合液反应的化学方程式（Cu+H₂O₂+H₂SO₄=CuSO₄+2H₂O．．
（2）在操作II中，x的取值范围是[5.2，5.4）．
（3）在操作III中，蒸发浓缩需要的玻璃仪器有玻璃棒、酒精灯、烧杯．
（4）由滤渣a制取Al₂（SO₄）₃.18H₂O，探究小组设计了三种方案：
甲：滤渣a$\stackrel{H_{2}SO_{4}}{→}$酸浸液$\stackrel{操作置}{→}$Al₂（SO₄）₃.18H₂O
乙：滤渣a$\stackrel{H_{2}SO_{4}}{→}$酸浸液$→_{过滤}^{适量Al粉}$过滤$\stackrel{操作置}{→}$Al₂（SO₄）₃.18H₂O
丙：滤渣a$→_{过滤}^{NaOH溶液}$滤液$\stackrel{H_{2}SO_{4}}{→}$溶液液$\stackrel{操作置}{→}$Al₂（SO₄）₃.18H₂O
综合考虑上述三种方案，最具可行性的是乙（填序号）．
（5）为测定CuSO₄.5H₂O晶体的纯度，进行下列实验：取a g 试样配成100mL溶液，每次取20.00mL，消除干扰离子后，用b mol．L^-1EDTA（Na₂H₂Y）标准溶液滴定其中的Cu²⁺（离子方程式为Cu²⁺+H₂Y^2-=CuY^2-+2H⁺），滴定至终点，平均消耗EDTA溶液12.00mL，CuSO₄.5H₂O晶体的纯度是$\frac{15b}{a}$×100%．

11．工业上常用铁质容器盛装冷浓硫酸．为研究铁质材料与热浓硫酸的反应，某学习小组进行了以下探究活动：
【探究一】
（1）将已去除表面氧化物的铁钉（碳素钢）放入冷浓硫酸中，10分钟后移入硫酸铜溶液中，片刻后取出观察，铁钉表面无明显变化，其原因是铁钉表面被钝化．
（2）另取铁钉6.0g放入15.0mL浓硫酸中，加热充分反应后得到溶液X并收集到气体Y．
①甲同学认为X中除Fe³⁺外还可能含有Fe²⁺．若要确认其中的Fe²⁺应选用d
a．KSCN溶液和氯水　　b．铁粉和KSCN溶液     c．浓氨水     d．KMnO₄酸性溶液
②乙同学取336mL（标准状况）气体Y通入足量溴水中，发生反应：SO₂+Br₂+2H₂O=2HBr+H₂SO₄
然后加入足量BaCl₂溶液，经适当操作后得干燥固体2.33g．由此推知气体Y中SO₂的体积分数为66.7%．
【探究二】
分析上述实验中SO₂体积分数的结果，丙同学认为气体Y中还可能含有H₂和Q气体．为此设计了下列探究实验装置（图中夹持仪器省略）．
（3）装置B、F中试剂的作用分别是检验二氧化硫是否除尽、防止空气成分的干扰．
（4）认为气体Y中还含有Q的理由是C+2H₂SO₄（浓硫酸）$\frac{\underline{\;△\;}}{\;}$CO₂ ↑+2SO₂↑+2H₂O（用化学方程式表示）．
（5）为确认Q的存在，需在装置中添加M于C（选填序号）a．A之前  b．A-B间   c．B-C间  d．C-D间
（6）如果气体Y中含有H₂，预计实验现象应是D中固体由黑色变红和E中固体由白变蓝； 如果气体Y中含有Q，依据是C的质量增加
（7）若要测定限定体积气体Y中H₂的含量（标准状况下约有28mL H₂），除可用测量H₂体积的方法外，可否选用质量称量的方法？作出判断并说明理由否，用托盘天平无法称量D或E的差量