5．镍是有机合成的重要催化剂．某化工厂有含镍催化剂废品（主要成分是镍，杂质是铁、铝单质及其化合物，少量难溶性杂质）．某学习小组设计如下流程利用含镍催化剂废品制备硫酸镍晶体：

几种难溶碱开始沉淀和完全沉淀的pH：

沉淀物	开始沉淀	完全沉淀
Al（OH）3	3.8	5.2
Fe（OH）3	2.7	3.2
Fe（OH）2	7.6	9.7
Ni（OH）2	7.1	9.2

回答下列问题：
（1）溶液①中含金属元素的离子是AlO₂^-．
（2）用离子方程式表示加入双氧水的目的2Fe²⁺+H₂O₂+2H⁺=2Fe³⁺+2H₂O．双氧水可以用下列物质替代的是A．
A．氧气           B．漂液          C．氯气        D．硝酸
（3）操作b调节溶液范围为3.2-7.1，其目的是除去Fe³⁺．
（4）操作a和c需要共同的玻璃仪器是玻璃棒．上述流程中，防止浓缩结晶过程中Ni²⁺水解的措施是调节溶液pH为2-3．
（5）如果加入双氧水量不足或“保温时间较短”，对实验结果的影响是产品中混有绿矾．设计实验证明产品中是否含“杂质”（不考虑硫酸镍影响）：取少量样品溶于蒸馏水，滴加酸性高锰酸钾溶液，若溶液紫色褪去，则产品中含有Fe²⁺．

4．过碳酸钠（2Na₂CO₃•3H₂O₂）俗称固体双氧水，被大量用于洗涤、印染、纺织、造纸、医药卫生等领域中．它的制备原理和路线如下：

试回答下列问题：
（1）与过碳酸钠的用途相关的化学性质是强氧化性，下列四种物质可使过碳酸钠较快失效的是ABC
A．MnO₂      B． H₂S    C．稀硫酸    D． NaHCO₃
（2）加入NaCl的作用是降低2Na₂CO₃•3H₂O₂溶解度，析出更多晶体
（3）工业纯碱中含有Fe³⁺等杂质，加入稳定剂的作用是与生成稳定的配合物．Fe³⁺的不良影响是催化双氧水的分解，反应方程式为2H₂O₂$\frac{\underline{\;铁离子\;}}{\;}$2H₂O+O₂↑．
（4）反应的最佳温度控制在15～25℃，温度偏高时造成产率偏低的可能原因是温度高时双氧水易分解，温度偏低时造成产率偏低的可能原因是温度低时反应慢，而该流程中还是遗漏了一步操作，造成产品产率偏低，这步操作名称是洗涤．
（5）有人想用过碳酸钠测定氢溴酸的浓度．若一定量的过碳酸钠与100mL氢溴酸溶液恰好完全反应，在标准状况下产生448mL气体，则所用氢溴酸的浓度为1mol/L（已知：H₂O₂+2HBr=Br₂+2H₂O）

3．Fridel-Crafts反应是向苯环上引入烷基最重要的方法，在合成上有很大的实用价值，该反应可以简单表示如下：ArH+RX$\stackrel{催化剂}{→}$ArR+HX；△H＜0（Ar表示苯基）．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反应原理制备对叔丁基苯酚（熔点99℃）．反应流程及实验装置如图1所示：

试回答下列问题：
（1）步骤①是直接将盐酸、叔丁醇直于分液漏斗中，振摇一段时间后静置分液．振摇过程中应进行放气操作．步骤②中用饱和食盐水及饱和碳酸氢钠的目的是除去叔丁基氯粗产物中的HCl等酸性杂质、减少叔丁基氯溶解损耗量．步骤③是要将叔丁基氯粗产品制成精品，实验操作方法是蒸馏．
（2）步骤④在如图2所示的装置中进行，若实验过程中去掉制备装置中装有氯化钙的干燥管，有可能导致的不良后果是水气进入，反应物、催化剂等可能失效．
（3）叔丁基氯与苯盼反应时适当控制温度是很重要的．若反应过程中温度过高应用冷水浴冷却，否则可能导致的不良后果是反应放热使温度升高，且生成大量的HCl气体，若不及时冷却，叔丁基氯的蒸气易逸出而影响产率．
（4）常温下叔丁基氯易变质（打开瓶塞时瓶口会有白雾现象＞，故实验中所用的必须现用现配，试写出叔丁基氯在常温下变质时发生反应的化学方程式（CH₃）₃CCl→CH₂=C（CH₃）₂+HCl↑或（CH₃）₃CCl+H₂O→（CH₃）₃COH+HCl↑．
（5）实验中得到产品叔丁基苯盼常常不是白色而呈现浅紫色，你认为可能的原因是一部分苯酚被空气中的氧气所氧化．

2．某兴趣小组拟制备K₃[Fe（C₂O₄）₃]•3H₂O晶体
Ⅰ．查阅资料
K₃[Fe（C₂O₄）₃]•3H₂O是翠绿色晶体，易溶于水，难溶于乙醇，具有光敏性，光照分解．
110℃失去结晶水，230℃时分解．K₃[Fe（C₂O₄）₃]•3H₂O的摩尔质量是491g/moL
Ⅱ．制备产品
实验步骤如下：
①取27.8gFeSO₄•7H₂O和K₂C₂O₄反应生成草酸亚铁
②将草酸亚铁（FeC₂O₄）和适量K₂C₂O₄的混合溶液置于40℃的恒温水浴中，逐滴加入 6% H₂O₂，边加边搅拌，使Fe²⁺充分被氧化．反应体系中生成K₃[Fe（C₂O₄）₃]的同时还有部分Fe（OH）₃沉淀
③向②所得浊液中加入1mol/LH₂C₂O₄溶液，使溶液变为翠绿色
④加热浓缩，冷却结晶，过滤，洗涤，干燥，称量产品的质量为ag
请回答下列问题：
（1）第②步需要控制水浴40℃，温度不能太高的主要目的：避免H₂O₂分解，若第④步冷却时间较长，需将溶液置于冷暗处，原因是：防止K₃[Fe（C₂O₄）₃]长时间见光引起分解．
（2）第②步中，为检验Fe²⁺是否已完全被氧化，可选用C．试剂（填字母）
A．NaOH溶液       B．酸性KMnO₄溶液     C．K₃Fe（CN）₆溶液      D．KSCN溶液
（3）请写出第③步中加入H₂C₂O₄溶液将Fe（OH）₃沉淀反应生成K₃[Fe（C₂O₄）₃]的化学反应方程式：2Fe（OH）₃+3H₂C₂O₄+3K₂C₂O₄→2K₃[Fe（C₂O₄）₃]+6H₂O．
（4）步骤④中的实验操作需要下列仪器中的①③⑥（填仪器的编号）．
①酒精灯②燃烧匙③烧杯④广口瓶⑤研钵⑥玻璃棒
（5）计算产率：$\frac{a}{49.1}$×100% （用a表示）．
（6）有同学为提高产率，避免第④步加热浓缩过程中K₃[Fe（C₂O₄）₃]的少量分解，依据查阅的资料提出新的结晶方案：将步骤③得到的溶液中加入乙醇，过滤，洗涤，干燥，称量．

1．肉桂酸是一种香料，具有很好的保香作用，通常作为配香原料，可使主香料的香气更加清香．实验室制备肉桂酸的化学方程式为：

主要试剂及其物理性质

名称	分子量	性状	密度g/cm3	熔点℃	沸点℃	溶解度：克/100ml溶剂
						水	醇	醚
苯甲醛	106	无色液体	1.06	-26	178-179	0.3	互溶	互溶
乙酸酐	102	无色液体	1.082	-73	138-140	12	溶	不溶
肉桂酸	148	无色结晶	1.248	133-134	300	0.04	24	溶

密度：常压，25℃测定   主要实验步骤和装置如下：
Ⅰ．合成：按图1连接仪器，加入5.3g苯甲醛、10.2g乙酸酐和7.02g无水碳酸钾．在140～170℃，将此混合物回流45min．
Ⅱ．分离与提纯：①将上述合成的产品冷却后边搅拌边加入40ml水浸泡5分钟，并用水蒸气蒸馏，从混合物中除去未反应的苯甲醛，得到粗产品；②将上述粗产品冷却后加入40ml 10%的氢氧化钠水溶液，再加90ml水，加热活性炭脱色，趁热过滤、冷却；③将1：1的盐酸在搅拌下加入到肉桂酸盐溶液中，至溶液呈酸性，经冷却、减压过滤、洗涤、干燥等操作得到较纯净的肉桂酸；
水蒸气蒸馏：使有机物可在较低的温度下从混合物中蒸馏出来，可以避免在常压下蒸馏时所造成的损失，提高分离提纯的效率．同时在操作和装置方面也较减压蒸馏简便一些，所以水蒸气蒸馏可以应用于分离和提纯有机物．回答下列问题：

（1）合成肉桂酸的实验需在无水条件下进行，实验前仪器必须干燥的原因是乙酸酐易水解．实验中为控制温度在140～170℃需在BD中加热．
A．水     B．甘油（沸点290℃）    C．砂子    D．植物油（沸点230～325℃）
（2）图2中装置a的作用是产生水蒸气，装置b中长玻璃导管要伸入混合物中的原因是使混合物与水蒸气充分接触，有利于提纯肉桂酸，水蒸气蒸馏后产品在三颈烧瓶（填仪器名称）；
（3）趁热过滤的目的防止肉桂酸钠结晶而析出堵塞漏斗；
（4）加入1：1的盐酸的目的是使肉桂酸盐转化为肉桂酸，析出肉桂酸晶体过滤后洗涤，洗涤剂是水；
（5）5.3g苯甲醛、10.2乙酸酐和7.02g无水碳酸钾充分反应得到肉桂酸实际3.1g，则产率是41.9%（保留3位有效数字）．

20．某化学探究小组拟用铜片制取Cu（NO₃）₂，并探究其化学性质．
（一）他们先把铜粉放在空气中灼烧，在与稀HNO₃反应制取硝酸铜．
（1）如果直接用铜屑与HNO₃反应来制取硝酸铜，可能导致的两个不利因素是生成等物质的量的硝酸铜，消耗硝酸原料多、且产生污染物氮氧化物．
（2）实验中铜粉应该放在坩埚（填“蒸发皿”、“坩埚”或“烧杯”）中灼烧．欲从反应后的溶液中得到硝酸铜晶体，实验操作步骤按顺序分别蒸发浓缩、冷却结晶、过滤．
（二）为了探究Cu（NO₃）₂热稳定性，探究小组用下图中的装置进行实验．（图中铁架台、铁夹和加热设备均略去）
往左试管中放入研细的无水Cu（NO₃）₂晶体并加热，观察到左试管中有红棕色气体生成，最终残留黑色粉末；用U型管除去红棕色气体，在右试管中收集到无色气体．
（1）红棕色气体是NO₂．
（2）当导管口不再有气泡冒出时，停止反应，这时在操作上应注意先把导气管移出水面，然后熄灭火焰．
（3）探究小组判断Cu（NO₃）₂的分解属于氧化还原反应，产物除了红棕色气体和黑色固体外，进一步分析、推断，分解产物中一定还含有O₂ ，写出该反应的化学方程式2Cu（NO₃）₂═2CuO+4NO₂↑+0₂↑．
（三）为了探究Cu（NO₃）₂在酸性条件下跟铁单质的反应．他们取一支试管，加入Cu（NO₃）₂溶液，滴入适量稀硫酸酸化，再加入一定量铁粉，实验后没有固体残留物质．
（1）反应中最先起氧化作用的是HNO₃；
（2）该探究小组对反应后溶液中铁元素的价态进行探究，他们设计了实验方案，并进行实验．请在答题卡上按下表格式补充写出实验操作步骤、预期现象与结论．

实验操作步骤	预期现象与结论
步骤1：观察样品	溶液呈蓝绿色，不能（填“能”或“不能”确定产物中铁元素的价态．
步骤2：取少量溶液，滴加酸性KMn4溶液	若KMnO4溶液的紫红色褪去或变浅，则说明产物中含+2价铁元素，若KMnO4溶液不褪色或不变浅，则说明产物中不含+2价铁元素
步骤3：另取少量溶液，滴加KSCN溶液	若溶液变为血红色，说明产物中含+3价的铁元素；若溶液颜色无明显变化，则说明产物中不含+3价的铁元素．

19．加碘食盐中加入的碘酸钾是一种白色结晶粉末，常温下很稳定，加热至560℃开始分解．在酸性条件下碘酸钾是一种较强的氧化剂，可与碘化物、亚硫酸盐等还原性物质反应．工业生产碘酸钾的流程如下：

（1）已知步骤①反应器发生的反应为：6I₂+11KClO₃+3H₂O═6KH（IO₃）₂+5KCl+3Cl₂↑，该反应的还原产物为KCl、Cl₂；
（2）参照下表碘酸钾的溶解度，操作③得到碘酸钾晶体，你建议的方法是降温结晶．

温度/℃	20	40	60	80
KIO3g/100g水	8.08	12.6	18.3	244.8

（3）①已知：KIO₃+5H₂SO₄═3K₂SO₄+3I₂，I₂+2S₂O${\;}_{3}^{2-}$═2I^-+S₄O${\;}_{6}^{2-}$
测定加碘食盐中碘的含量，学生甲设计的实验步骤如下：
a．准确称取wg食盐，加适量蒸馏水使其完全溶解；
b．用稀硫酸酸化所得溶液，加入过量KI溶液，使KIO₃与KI反应完全；
c．以淀粉为指示剂，逐滴加入物质的量浓度为2.00×10^-3mol•L^-1的Na₂S₂O₃溶液10.0mL，恰好反应完全．则加碘食盐样品中的碘元素含量是$\frac{0.01}{3w}$mol•kg^-1（以含w的代数式表示）．
②学生乙又进行了下列实验：

操作步骤	实验现象
取1g纯净的NaCl，甲3mL水配制溶液	溶液无变化
滴入5滴淀粉溶液和1mL0.1mol．L-1KI溶液，振荡	溶液无变化
然后再滴入1滴1mol．L-1的H2SO4，从发振荡	溶液变蓝色

请推测实验中产生蓝色现象的可能原因，用离子方程式表示4I^-+4H⁺+O₂=2I₂+2H₂O．
根据学生乙的实验结果，请对学生甲的实验结果作出简要评价：偏大，过量的I^-会被空气中的O₂氧化为I₂．
（4）某学习小组对加碘盐进行如下实验：取一定量某加碘盐（可能含有KIO₃、KI、Mg²⁺、Fe³⁺），用适量蒸馏水溶解，并加稀盐酸酸化，将所得溶液分为3份．第一份试液中滴加KSCN溶液后显红色；第二份试液中加足量KI固体，溶液显淡黄色，用CCl₄萃取，下层溶液显紫红色；第三份试液中加入适量KIO₃固体后，滴加淀粉试剂，溶液不变色．
①根据上述实验现象，加碘盐中可能含有的物质中不能确定的是Mg²⁺．
②第二份试液中加入足量KI固体后，反应的离子方程式为2Fe³⁺+2I^-=2Fe²⁺+I₂、IO₃^-+5I^-+6H⁺═3I₂+3H₂O．

18．高锰酸钾[KMnO₄]是常用的氧化剂．工业上以软锰矿（主要成分是MnO₂）为原料制备高锰酸钾晶体．中间产物为锰酸钾[K₂MnO₄]．如图1是实验室模拟制备的操作流程：

相关资料：
①物质溶解度

物质	KMnO4	K2CO3	KHCO3	K2SO4	CH3COOK
20℃溶解度	6.4	111	33.7	11.1	217

②锰酸钾[K₂MnO₄]
外观性状：墨绿色结晶．其水溶液呈深绿色，这是锰酸根（MnO₄^2-）的特征颜色．
化学性质：在强碱性溶液中稳定，在酸性、中性和弱碱性环境下，MnO₄^2-会发生歧化反应．
试回答下列问题：
（1）煅烧软锰矿和KOH固体时，不采用石英坩埚而选用铁坩埚，实验中用铁坩埚煅烧暴露在空气中的固体混合物发生反应的化学方程式为2MnO₂+4KOH+O₂$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$2K₂MnO₄+2H₂O．
（2）实验时，若CO₂过量会生成KHCO₃，请用离子方程式表示实验中通入适量CO₂时导致体系中KMnO₄产品纯度降低的原因：3MnO₄^2-+2CO₂═2MnO₄^-+MnO₂↓+2CO₃^2-；
（3）工业上一般采用惰性电极电解锰酸钾溶液制取高锰酸钾，试写出该电解反应的化学方程式2K₂MnO₄+2H₂O$\frac{\underline{\;电解\;}}{\;}$2KMnO₄+H₂↑+2KOH；
传统工艺采用无膜电解法由于副反应发生，Mn元素利用率和电流效率都会偏低．有同学联想到离子交换膜法电解饱和食盐水提出改进方法：可用阳离子交换膜分隔两极区进行电解（如图2）．图中A口加入的溶液最好为KOH溶液．使用阳离子交换膜可以提高Mn元素利用率的原因为阳离子交换膜防止锰酸根进入阴极区被还原．

17．亚铁氰化钾（K₄Fe（CN）₆，黄血盐）在实验室、电镀、食品添加剂及医学上可用于冶疗铊（Tl）中毒、烧制青花瓷时可用于绘画等有广泛用途．一种用含NaCN废水合成黄血盐的主要工艺流程如图1：

（1）NaCN的电子式为；
（2）根据平衡移动原理实验室常用K₄Fe（CN）₆溶液检验Fe³⁺，生成难溶盐KFe[Fe（CN）₆]，生成的盐又可用于治疗Tl₂SO₄中毒，试写出上述反应的离子方程式为K⁺+[Fe（CN）₆]^4-+Fe³⁺=KFe[Fe（CN）₆]↓．
（3）流程图中加入碳酸钠溶液主要目的是除去其中的Ca²⁺．
（4）相同温度下溶解度：Na₄[Fe（CN）₆]＞K₄[Fe（CN）₆]（选填：“＞”、“=”、“＜”）．
（5）五羰基铁[Fe（CO）₅]相当活泼，吸收H₂生成四羰基铁酸[H2Fe（CO）₄]，四羰基铁酸与NaOH反应生成的四羰基铁酸二钠水溶液呈碱性． 四羰基铁酸在水溶液中的电离方程式为H₂Fe（CO）₄?HFe（CO）₄^-+H⁺，HFe（CO）₄^-?Fe（CO）₄^2-+H⁺．
（6）工业上常采用如图2所示的电解装置，利用铁的化合物将气态废弃物中的硫化氢转化为可利用的硫．通电电解，然后通入H₂S时发生反应的离子方程式为2[Fe（CN）₆]^3-+2CO₃^2-+H₂S═2[Fe（CN）₆]^4-+2HCO₃+S↓． 电解过程中阴极区溶液的pH变大（填“变大”、“变小”或“不变”）．
（7）常温下，用氧缺位铁酸锌ZnFe₂O_y可以消除NO_x污染，使NO_x转变为N₂，同时ZnFe₂O_y转变为 ZnFe₂O₄．若2mol ZnFe₂O_y与足量NO₂反应可生成0.5mol N₂，则y=3．

16．近年来，硫化铜矿的湿法冶炼已经取得很大的进展．现有一种催化氧化酸浸硫化铜矿的湿法冶炼法，其工艺流程如1图所示：

温度、固液比、反应时间、氯离子浓度都对铜的浸出率有较大的影响，下面是实验得出的这几种因素对铜的浸出率影响的变化曲线图（如图2-图5所示）

（1）根据实验以及工业生产的实际要求，从图2-图5中得出的最佳工艺条件为（从下表中选出序号）A．

	反应温度/℃	固液比	c（Cl-）/mol•L-1	反应时间/h
A	95	1：5.5	0.8	6
B	100	1：5.5	0.7	7
C	110	1：6	0.9	8

（2）上述流程从溶液中得到纯净的FeSO₄•7H₂O晶体的操作是蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、用冰水洗涤、用乙醇淋洗、干燥．用乙醇淋洗的目的是：由于乙醇易挥发，晶体容易干燥．
（3）副产品FeSO₄•7H₂O样品的纯度可用滴定法进行测定，实验步骤如下：
步骤1：称取5.800g绿矾产品，经溶解、定容等步骤准确配制250mL溶液．
步骤2：从上述容量瓶中量取25.00mL待测溶液于锥形瓶中，
步骤3：用硫酸酸化的0.0100mol/L KMnO₄溶液滴定至终点，记录消耗KMnO₄溶液体积
步骤4：重复步骤2、步骤3一至两次．
①步骤1中用到的玻璃仪器有：烧杯、玻璃棒、胶头滴管和250mL容量瓶，步骤2量取溶液所用仪器是酸式滴定管．
②写出步骤3反应的离子方程式5Fe²⁺+MnO^-₄+8H⁺=5Fe³⁺+Mn²⁺+4H₂O：
③数据处理：

滴定次数	待测溶液的体积/mL	标准溶液的体积
		滴定前刻度/mL	滴定后刻度/mL
1	25.00mL	0.02	40.01
2	25.00mL	0.70	40.71
3	25.00mL	0.20	39.20

计算上述样品中FeSO₄•7H₂O的质量分数为95.86%．
④不考虑操作误差，用上述方法测定的样品中FeSO₄•7H₂O的质量分数偏低（填偏低、偏高或无影响）．