14．某研究性学习小组设计了一组实验，验证元素周期律．
（1）甲同学在a、b、c、d四只烧杯里分别加入50mL冷水，再分别滴加几滴酚酞溶液，依次加入大小相近的钠（Na）、镁（Mg）、铝（Al）、钾（K）金属块，观察现象．
①甲同学设计实验的目的是验证：同一主族，从上到下元素的元素失电子能力逐渐增强；同一周期，从左到右，元素失电子能力逐渐减弱；
②反应最剧烈的烧杯里金属是D（填字母）A、钠   B、镁  C、铝   D、钾；
③写出a烧杯里发生反应的离子方程式2Na+2H₂O=2Na⁺+2OH^-+H₂↑．
④实验中发现b、c两只烧杯中几乎没有什么现象，要想达到实验的目的，请你帮助选择下列合适的方法BC
A．把镁、铝的金属块换成金属粉末      B．把烧杯中的冷水换成热水
C．把烧杯中的冷水换成盐酸            D．把烧杯中的冷水换成氢氧化钠溶液
（2）乙同学设计实验验证：非金属元素的非金属性越强，其最高价含氧酸的酸性就越强．他设计了下图装置以验证碳、氮、硅元素的非金属性强弱．乙同学设计的实验可直接证明三种酸的酸性强弱，已知A是强酸，其浓溶液在常温下可与铜反应；B是块状固体；烧杯中盛放C的水溶液，打开分液漏斗的活塞后，C中可观察到白色胶状沉淀生成．
①写出所选用物质的化学式：A、HNO₃； C、Na₂SiO₃（或K₂SiO₃）．
②写出烧瓶中发生反应的化学方程式：2HNO₃+CaCO₃=Ca（NO₃）₂+H₂O+CO₂↑．
③碳、氮、硅三种元素的得电子能力由强到弱顺序为氮＞碳＞硅．

13．工业上用重铬酸钠（Na₂Cr₂O₇）结晶后的母液（含少量杂质Fe³⁺）生产重铬酸钾（K₂Cr₂O₇）．工艺流程如图1及相关物质溶解度曲线如图2：

（1）由Na₂Cr₂O₇生产K₂Cr₂O₇的化学方程式为：Na₂Cr₂O₇+2KCl═K₂Cr₂O₇+2NaCl．通过冷却结晶析出大量K₂Cr₂O₇的原因是低温下K₂Cr₂O₇的溶解度远小于其它组分，随温度的降低，K₂Cr₂O₇的溶解度明显减小．
（2）向Na₂Cr₂O₇母液中加碱液调pH的目的是除去Fe³⁺．
（3）固体A主要为NaCl（填化学式），固体B主要为K₂Cr₂O₇（填化学式）．
（4）为检验得到的重铬酸钾晶体中含有少量的氯化钠杂质，实验方法是：取少量重铬酸钾样品，加水溶解，加入足量的硝酸酸化后滴入硝酸银溶液，有白色沉淀生成即说明产品中含有氯化钠杂质；进一步提纯产品的方法是重结晶
（5）将SO₂通入用硫酸酸化的重铬酸钾溶液中，可制得硫酸铬钾KCr（SO₄）₂，反应的化学方程式为3SO₂+K₂Cr₂O₇+H₂SO₄=2KCr（SO₄）₂+H₂O；如果溶液的酸碱性控制不当，可能会有Cr（OH）SO₄杂质生成．现从得到的硫酸铬钾产品中取出3.160g样品加入足量盐酸和BaCl₂溶液后，得到白色沉淀5.126g．若产品中杂质只有Cr（OH）SO₄，则该产品中KCr（SO₄）₂的质量分数为89.6%（用百分数表示，保留1位小数）．

12．二氯化二硫（S₂Cl₂），常温下是一种黄红色液体，有窒息性，刺激性恶臭，熔点80℃，沸点135.6℃，在空气中强烈产生烟雾，遇水、醇即分解；它常用于橡胶的低温硫化和黏接剂，国防工业用作军用毒气．它的工业合成方法：将氯气通入到熔融的硫单质发生反应而制得．实验室用下列装置制取少量S₂Cl₂．
请回答下列问题：
（1）S₂Cl₂分子中各原子均达到8电子稳定结构，则它的结构式为Cl-S-S-Cl．
（2）下列方法都可以制得氯气，其中符合装置A制取的有b、c
a、MnO₂固体和浓HCl共热                 
b、KMnO₄固体和浓HCl反应
c、KClO₃固体和浓HCl反应                
d、MnO₂固体、NaCl固体和浓硫酸共热
（3）装置A中用恒压分液漏斗而不用普通分液漏斗的原因是平衡气压，便于液体顺利滴下．
（4）B中饱和食盐水的作用除去氯气中氯化氢，装置C中的试剂是浓硫酸．
（5）S₂Cl₂遇水强烈反应产生烟雾，其产物中有一种气体能使品红溶液褪色，加热后又恢复原状，且反应过程中只有一种元素化合价发生变化，写出该反应的化学方程式2S₂Cl₂+2H₂O=3S↓+SO₂↑+4HCl↑，其氧化剂与还原剂物质的量之比为3：1．
（6）从安全和环保方面考虑，在图1中补全F方框内剩下的装置并注明装置中的药品．画图时，仪器可以简化，仪器可以分别表示为如图2所示．

11．苯胺为无色液体，还原性强，易被氧化；有碱性，与酸反应生成盐．常用硝基苯与H₂制备：
NO₂+3H₂$\stackrel{140℃}{→}$NH₂+2H₂O．其部分装置及有关数据如下：

实验步骤：
①检查装置的气密性，连接好C处冷凝装置的冷水．
②先向三颈烧瓶中加入沸石及硝基苯，再取下恒压分液漏斗，换上温度计．
③打开装置A、B间活塞，通入H₂一段时间．
④点燃B处的酒精灯，加热，使温度维持在140℃进行反应．
⑤反应结束后，关闭装置A、B间活塞，加入生石灰．
⑥调整好温度计的位置，继续加热，收集182～186℃馏分，得到较纯苯胺．
回答下列问题：
（1）步骤⑥中温度计水银球的位置在三颈烧瓶出气口（等高线）附近．
（2）下列关于实验的叙述中，错误的是A、C．
A．冷凝管的冷水应该从b进从a出
B．实验开始时，温度计水银球应插入反应液中，便于控制反应液的温度
C．装置A中应使用锌粉，有利于加快生成H2的速率
D．加入沸石的目的是防止暴沸
（3）若实验中步骤③和④的顺序颠倒，则实验中可能产生的后果是加热时氢气遇氧气发生爆炸；生成的苯胺被氧气氧化．
（4）蒸馏前，步骤⑤中加入生石灰的作用是除去反应中生成的水．
（5）有学生质疑反应完成后，直接蒸馏得到苯胺的纯度不高，提出以下流程：
反应后混合液$→_{萃取分液Ⅰ}^{盐酸}$水溶液A$→_{萃取分液Ⅱ}^{NaOH溶液+乙醚}$有机液A$→_{减压蒸馏}^{低温}$较纯苯胺
苯胺在酸性条件下生成盐酸苯胺被水萃取，在碱性溶液中又被有机溶剂反萃取，这种萃取反萃取法简称反萃．实验中反萃的作用是除去苯胺中较多的杂质，有利于蒸馏；在分液漏斗中进行萃取分液时，应注意不时放气，其目的是减低漏斗内的压力，使漏斗内外压强一致．
（6）苯胺还原性强，易被氧化，请配平下列化学方程式的化学计量数：
2+4MnO₂+5H₂SO₄→2+4MnSO₄+1（NH₄）₂SO₄+4H₂O．

10．铁及其化合物有着广泛用途．
（1）将饱和三氯化铁溶液滴加至沸水中可制取氢氧化铁胶体，写出制取氢氧化铁胶体的化学方程式FeCl₃+3H₂O$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$Fe（OH）₃（胶体）+3HCl．
（2）含有Cr₂O₇^2-的废水有毒，对人畜造成极大的危害，可加入一定量的硫酸亚铁和硫酸使Cr₂O₇^2-转化为Cr³⁺，该反应的离子方程式为Cr₂O₇^2-+6 Fe²⁺+14H⁺=2Cr³⁺+6Fe³⁺+7H₂O．然后再加入碱调节溶液的pH在6-8 之间，使Fe³⁺和Cr³⁺转化为Fe（OH）₃、Cr（OH）₃沉淀而除去．
（3）铁镍蓄电池又称爱迪生蓄电池，放电时的总反应为Fe+Ni₂O₃+3H₂O═Fe（OH）₂+2Ni（OH）₂，充电时阳极附近的pH降低（填：降低、升高或不变），放电时负极的电极反应式为Fe-2e^-+2OH^-=Fe（OH）₂．
（4）氧化铁是重要的工业原料，用废铁屑制备氧化铁流程如下：

①铁屑溶于稀硫酸温度控制在50～80⁰C的主要目的是加快反应速率、增大FeSO₄的溶解度．
②写出在空气中煅烧FeCO₃的化学方程式为4FeCO₃+O₂$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$2Fe₂O₃+4CO₂．
③FeCO₃沉淀表面会吸附S0₄^2-，需要洗涤除去．
洗涤FeCO₃沉淀的方法是向漏斗中加蒸馏水至浸没沉淀，使水自然流下，重复操作2至3次．判断沉淀是否洗净的方法是取最后一次洗涤液少许于试管中，先加盐酸酸化，再滴加BaCl₂溶液，若无沉淀生成则表明沉淀已洗净，反之表明没有洗净．

9．镁是海水中含量较多的金属元素，镁合金及镁的化合物用途非常广泛．
（1）一种用水氯镁石（主要成分为MgCl₂•6H₂0）制备金属镁工艺的关键流程如图1：

①为探究MgCl₂•6H₂0“一段脱水”的合理温度范围，某科研小组将MgCl₂•6H₂0在不同温度下分解，测得残留固体物质的X一射线衍射谱图如图3所示（X一射线衍射可用于判断某晶态物质是否存在）．

测得E中Mg元素质量分数为60.0%，则E的化学式为MgO．“一段脱水”的目的是制备MgCl₂•2H₂0，温度不高于180℃的原因是若温度太高，MgCl转化为MgOHCl或MgO．
②若电解时电解槽中有水分，则生成的MgOHCI与阴极产生的Mg反应，使阴极表面产生MgO钝化膜，降低电解效率．生成MgO的化学方程式为MgOHCl+Mg=2MgO+MgCl₂+H₂↑
③该工艺中，可以循环使用的物质有HCl、Cl₂．
（2）储氢材料Mg （AlH₄ ）₂在110一200⁰ C的反应为：Mg（AlH₄）₂=MgH₂+2Al+3H₂↑个每生成27gA1转移电子的物质的量为3mol．
（3）“镁一次氯酸盐”燃料电池的装置如图2所示，该电池的正极反应式为ClO^-+H₂O+2e^-=Cl^-+2OH^-．

8．苯甲酸及其钠盐可用作乳胶、牙膏、果酱及其它食品的防腐剂，也可用作染色和印色的媒染剂．某兴趣小组同学利用高锰酸钾氧化甲苯制备苯甲酸，制备原理和实验主要装置甲如下：

已知：①甲苯为无色澄清液体，微溶于水，沸点110.6℃．
②苯甲酸的熔点为122.4℃．
③苯甲酸在25C和95°C时的溶解度分别为0.17g和6.8g．
实验流程：
I、往甲装置中加入2.7mL（2.3g）甲苯和125mL水，然后分批次加人8.5g稍过量的
KMn0₄固体，控制反应温度约在100⁰C，回流反应4小时．
Ⅱ、将反应混合物趁热过滤，用少量热水洗涤滤渣，合并滤液与洗涤液，冷却后加人浓盐
酸，经操作B得白色较干燥粗产品．
Ⅲ、纯度测定：称取1.220g白色样品，配成l00mL苯甲酸溶液，取25.00mL溶液，用0.1000mol•L^-1
KOH标准溶液滴定，重复滴定四次，每次消耗的体积如下表所示：

	第一次	第二次	第三次	第四次
体积（mL）	24.00	24.10	22.40	23.90

请回答：
（1）仪器A的名称（球形）冷凝管，图甲冷水应从a（填“a“或“b“）管进人．
（2）判断甲苯被氧化完全的实验现象是甲苯层消失，回流液不再有明显的油珠
（3）根据实验过程B，回答下列两个问题：
①操作B的名称过滤
②如果滤液呈紫色，要先加亚硫酸氢钾，然后再加人浓盐酸酸化，加亚硫酸氢钾的目的是将过量的KMnO₄反应掉，防止其与浓盐酸反应
（4）实验所得的苯甲酸在结晶过程中常裹携KC1析出．
①结合题中所给苯甲酸的性质，设计检验苯甲酸固体中KC1的实验方案：取适量样品加热水溶解后，冷却过滤得滤液（或取上层清液），向滤液中滴加硝酸酸化的硝酸银溶液，若得到白色沉淀，则可证明样品中含有KCl
②除去产品中KCl的实验方法的名称是重结晶
（5）样品中苯甲酸纯度为96.00%．

7．某实验小组用图2所示装置制备一硝基甲苯（包括对硝基甲苯和邻硝基甲苯）反应原理（图1）：

实验步骤：①浓硫酸与浓硝酸按体积比1：3配制混合溶液（即混酸）共40mL；
②在三颈瓶中加入13g甲苯（易挥发），按图所示装好药品和其他仪器；
③向三颈瓶中加入混酸；
④控制温度约为50℃-55℃，反应大约10min，三颈瓶底有大量淡黄色油状液体出现；
⑤分离出一硝基甲苯，经提纯最终得到对硝基甲苯和邻硝基甲苯共15g．
相关物质的性质如下：

	密度/g•cm-3	沸点/℃	溶解性
甲苯	0.866	110.6	不溶于水
对硝基甲苯	1.286	237.7	不溶于水，易溶于液态烃
邻硝基甲苯	1.162	222	不溶于水，易溶于液态烃

（1）仪器A的名称是分液漏斗．
（2）配制混酸的方法是量取30mL浓硝酸倒入烧杯中，再量取10mL浓硫酸沿烧杯内壁（或玻璃棒）缓缓注入烧杯并不断搅拌．
（3）若实验后在三颈瓶中收集的产物较少，可能的原因是：温度过高，导致HNO₃大量挥发．
（4）本实验采用水浴加热，水浴加热的优点是受热均匀、易于控制温度．
（5）分离反应后产物的方案如下：
混合物$\stackrel{操作1}{→}$$\left\{\begin{array}{l}{有机混合物→（操作2）\left\{\begin{array}{l}{甲苯}\\{邻对硝基甲苯}\end{array}\right.}\\{无极混合物}\end{array}\right.$
操作1的名称是分液，操作2中不需要用到下列仪器中的de．（填序号）
a．冷凝管   b．酒精灯  c．温度计   d．分液漏斗   e．蒸发皿
（6）本实验中邻、对硝基甲苯的产率为77.5%（结果保留小数点后一位数字）．

6．S₂Cl₂是一种重要的化工产品．常温时是一种有毒并有恶臭的金黄色液体，熔点-76℃，沸点138℃，易与水反应，进一步氯化可得SCl₂，SCl₂是樱桃红色液体，易挥发，熔点-122℃，沸点59℃．SCl₂ 与S₂Cl₂相似，有毒并有恶臭，但更不稳定．S₂Cl₂可用下列装置制备．

回答下列问题：
（1）写出S₂Cl₂的电子式；
（2）写出指定仪器的名称c直型冷凝管，d蒸馏烧瓶；
（3）a瓶盛放的试剂是浓硫酸；
（4）b中的反应开始前，需排除装置中的空气，应采取的方法是：通Cl₂一段时间后，看到黄绿色气体充满装置后，再开始加热b；
（5）装置e中盛放的试剂是碱石灰其作用是①防止空气中的水蒸气进入d使产品与水反应 ②吸收剩余的Cl₂；
（6）得到纯净的S₂Cl₂，需要进行的操作是分馏（或蒸馏）；
（7）若将S₂Cl₂放入水中同时产生沉淀和气体写出反应的方程式2S₂Cl₂+2H₂O=SO₂↑+3S↓+4HCl．

5．硼及其化合物在工业生产中应用广泛．用硼镁矿（主要成分Mg₂B₂O₅．H₂O）采用碳铵法生产硼酸主要流程如下：

（1）硼镁矿焙烧时需要粉碎，其目的是扩大接触面积，加快反应速率．硼镁矿焙烧过程中只生成两种物质，写出化学方程式Mg₂B₂O₅•H₂O+2NH₄HCO₃=2NH₄H₂BO₃+2MgCO₃．
（2）硼酸溶解度如图所示，从NH₄H₂BO₃溶液获得硼酸晶体蒸发浓缩、冷去结晶、过滤、洗涤、干燥获得硼酸晶体．洗涤过程中需要用冷水（填“冷水”或“热水”），你的理由是硼酸溶解度随着温度升高增大较快，用冷水洗涤能减少硼酸溶解损失．
（3）测得硼酸晶体纯度的试验方法是，取0.5000g样品与锥形瓶中，加甘油和刚冷却的废水，微热使样品溶解，迅速冷却至室温，加酚酞指示剂，用NaOH标准溶液滴定至15.80ml时，溶液恰好显粉红色且半分钟不褪色．
已知：每1.00mlNaOH滴定液相当于30.92mg的H₃BO₃
①迅速冷却锥形瓶中溶液的方法是冰水浴或冷水冲洗；
②滴定实验中加入甘油的目的H₃BO₃酸性太弱，用甘油转化为强酸，便于滴定终点的判定，确保测定的准确性；
③测该样品中H₃BO₃的质量分数为97.71%．