8．二氧化氯（ClO₂）是国内外公认的高效、广谱、快速、安全无毒的杀菌消毒剂，被称为“第4代消毒剂”．工业上可采用氯酸钠（NaClO₃）或亚氯酸钠（NaClO₂）为原料制备ClO₂．
（1）亚氯酸钠也是一种性能优良的漂白剂，但在强酸性溶液中会发生歧化反应，产生ClO₂气体，离子方程式为5ClO₂^-+4H⁺=4ClO₂↑+Cl^-+2H₂O．向亚氯酸钠溶液中加入盐酸，反应剧烈．若将盐酸改为相同pH的硫酸，开始时反应缓慢，稍后一段时间产生气体速率迅速加快．产生气体速率迅速加快的原因是反应生成的氯离子对该反应起催化作用．
（2）化学法可采用盐酸或双氧水还原氯酸钠制备ClO₂．用H₂O₂作还原剂制备的ClO₂更适合用于饮用水的消毒，其主要原因是H₂O₂作还原剂时氧化产物为O₂，而盐酸作还原剂时产生大量Cl₂．
（3）电解法是目前研究最为热门的生产ClO₂的方法之一．如图所示为直接电解氯酸钠、自动催化循环制备高纯ClO₂的实验．
①电源负极为A极（填A或B）：
②写出阴极室发生反应依次为：ClO₂+e^-=ClO₂^-、ClO₃^-+ClO₂^-+2H⁺=2ClO₂↑+H₂O；
③控制电解液H⁺不低于5mol/L，可有效防止因H⁺浓度降低而导致的ClO₂^-歧化反应．若两极共收集到气体22.4L（体积已折算为标准状况，忽略电解液体积的变化和ClO₂气体溶解的部分），此时阳极室与阴极室c（H⁺）之差为1.2mol/L．

7．二氧化钛（TiO₂）广泛应用于各类结构表面涂料、纸张涂层等，二氧化钛还可作为制备钛单质的原料．
Ⅰ．二氧化钛可由以下两种方法制备：
方法1：TiCl₄水解生成TiO₂•xH₂O，过滤、水洗除去其中的Cl^-，再烘干、焙烧除去水分得到胶体TiO₂，此方法制备得到的是纳米二氧化钛．
（1）①TiCl₄水解生成TiO₂•x H₂O的化学方程式为TiCl₄+（x+2）H₂O═TiO₂•x H₂O↓+4HCl；
②检验TiO₂•x H₂O中Cl^-是否被除净的方法是取最后一次的洗涤滤液1～2 mL于试管中，向其中滴加硝酸酸化的AgNO₃溶液，若无白色沉淀产生，则表明沉淀已洗涤干净
方法2：可用含有Fe₂O₃的钛铁矿（主要成分为FeTiO₃，其中Ti元素化合价为+4价）制取，其主要流程如下：

（2）钛铁矿粉末中加硫酸反应得TiO²⁺的离子方程式为FeTiO₃+4H⁺═TiO²⁺+Fe²⁺+2H₂O
（3）溶液甲中加入Fe的作用是将溶液中的Fe³⁺还原为Fe²⁺
（4）若要加热FeSO₄.7H₂O晶体得无水硫酸亚铁，除酒精灯、玻璃棒外，还要用到的两种硅酸盐质仪器是坩埚、泥三角
Ⅱ．二氧化钛可用于制取钛单质，涉及到的步骤如图：TiO₂$\stackrel{①}{→}$TiCl₄$→_{②}^{Mg_{800}℃}$Ti
反应②的方程式是TiCl₄+2Mg$\frac{\underline{\;800℃\;}}{\;}$2MgCl₂+TiMg，该反应需要在Ar气氛中进行，请解释原因：防止高温下Mg（Ti）与空气中的氧气（或CO₂、N₂）作用）．

6．被称为红帘石的铁矿含锰量高，锰是冶炼锰钢的重要原料．红帘石主要成分有磁铁矿（Fe₃O₄）、菱铁矿（FeCO₃）、锰矿（MnO₂和MnCO₃）、石棉[Mg₃Si₃O₇（OH）₄]等．工业上将红帘石处理后，运用阴离子膜电解法的新技术提取金属锰并制得高效水处理剂（K₂FeO₄）．工业流程如下：

（1）工业上为提高稀硫酸浸取效率一般采取的措施是（任意写两种方法）
①粉碎红帘石②提高反应的温度．
（2）浸出液中的阳离子有H⁺、Fe²⁺、Fe³⁺、Mg²⁺、Mn²⁺．（填离子符号）
（3）滤渣A中无MnO₂原因MnO₂在酸性条件下被二价铁还原为Mn²⁺．
（4）已知不同金属离子生成氢氧化物沉淀所需的pH如下表：

离子	Fe3+	Fe2+	Mn2+	Mg2+
开始沉淀的pH	2.7	7.0	7.8	9.3
完全沉淀的pH	3.7	9.6	9.8	10.8

过程②中加氨水调节溶液的pH等于6，则滤渣B的成分Fe（OH）₃．
（5）电解装置如图所示，则溶液中阴离子移动的方向为A→B（填“A→B”或“B→A”）．实际生产中，阳极以稀硫酸为电解液，阳极的电极反应式为2H₂O-4e^-=O₂↑+4H⁺．
（6）滤渣B经反应④生成高效水处理剂的离子方程式2Fe（OH）₃+3ClO^-+4OH^-=2FeO₄^2-+3Cl^-+5H₂O．K₂FeO₄被誉为高效水处理剂的原因是FeO₄^2-具有强氧化性可以杀菌消毒，还原成Fe³⁺水解成Fe（OH）₃胶体能吸附杂质生成沉淀．

5．1，2-二溴乙烷可作汽油抗爆剂的添加剂，下图是实验室制备1，2-二溴乙烷并进行一系列相关实验的装置（加热及夹持设备已略）．

有关数据列表如下：

	乙醇	1，2-二溴乙烷	乙醚
状态	无色液体	无色液体	无色液体
密度/g/cm3	0.79	2.2	0.71
沸点/℃	78.5	132	34.6
熔点/℃	-130	9	-1l6

请按要求回答下列问题：
（1）实验开始之前必要的操作是检查装置的气密性．
（2）仪器A的名称为三颈瓶．
（3）实验过程中，若发现装置B中水沿导管G上升，则需进行的操作是停止加热，向烧杯E中加适量温水．
（4）装置D中品红溶液的作用是验证二氧化硫是否被除尽．
（5）反应过程中应用冷水冷却装置E，其主要目的是减少液溴挥发．
（6）判断该制备反应已经结束的最简单方法是装置E中小试管内的液体由红棕色变为无色；结果学生发现反应结束时，无水乙醇消耗量大大超过理论值，其原因是有副反应发生或反应过于剧烈，一部分乙烯没有充分反应就逸出（答出其中两条即可）．

4．溴酸钾（KBrO₃）为白色晶体，是一种常用的氧化剂和分析试剂，加热到370℃时分解为溴化钾和氧气．生产溴酸钾的工艺流程如下：

（1）“合成”过程所发生的反应中，氧化剂是Cl₂，还原剂是Br₂．反应的化学方程式为6MgO+Br₂+5Cl₂═Mg（BrO₃）₂+5MgCl₂．
（2）“复分解”过程中反应的化学方程式为Mg（BrO₃）₂+2KCl═MgCl₂↓+2KBrO₃．
（3）上述流程中第二次过滤滤出的固体主要成分是MgCl₂．
（4）“趁热过滤”过程中“趁热”的原因是防止溴酸钾结晶析出．
（5）溴酸钾具有毒性，食用少量即可引起呕吐和肾脏的损伤．然而美、日等国都允许在油炸薯片中添加一定量的溴酸钾，以改善薯片的口感．我国也曾允许用作烘焙面包的添加剂，但已于2005年7月开始全国禁止在食品中使用溴酸钾．2007年，一批来自美国的油炸薯片在珠海口岸被我国有关部门检出含有溴酸钾而被禁止入境．从化学原理分析推测，有关国家认为在油炸薯片中添加溴酸钾安全的理由是（用化学方程式表示）2KBrO₃$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$2KBr+3O₂↑，而我国认为不安全的理由是油炸和烘焙的温度条件不能保证溴酸钾完全分解．

3．阿司匹林（乙酰水杨酸，）是世界上应用最广泛的解热、镇痛和抗炎药．乙酰水杨酸受热易分解，分解温度为128～135℃．某学习小组在实验室以水杨酸（邻羟基苯甲酸）与醋酸酐[（CH₃CO）₂O]为主要原料合成阿司匹林，制备基本操作流程如下：

主要试剂和产品的物理常数

名称	相对分子质量	熔点或沸点（℃）	水
水杨酸	138	158（熔点）	微溶
醋酸	102	139.4（沸点）	反应
乙酸水杨酸	180	135（熔点）	微溶

请根据以上信息回答下列问题：
（1）制备阿司匹林时，要使用干燥的仪器的原因是防止乙酸酐水解．
（2）写出制备阿司匹林的化学方程式．
（3）①合成阿斯匹林时，最合适的加热方法是水浴加热．
②过滤所得粗产品要用少量冰水洗涤，则洗涤的具体操作是关闭水龙头，向漏斗中加冰水至浸没沉淀物，使洗涤剂缓慢通过沉淀物，重复上述操作2-3次．
（4）提纯粗产物中加入饱和NaHCO₃溶液至没有CO₂产生为止，再过滤，则加饱和NaHCO₃溶液的目的是使乙酰水杨酸与NaHCO₃溶液作用转化为易溶于水的乙酰水杨酸钠，与不溶性杂质分离．另一种改进的提纯方法，称为重结晶提纯法．方法如下：

（5）改进的提纯方法中加热同流的装置如下图所示，使用温度计的目的是控制反应温度，防止温度过高，乙酰水杨酸受热分解．冷凝水的流进方向是b．（填“b”或“c”）．

（6）检验产品中是否含有水杨酸的试剂是氯化铁溶液．
（7）该学习小组在实验中原料用量：2.0g水杨酸、5.0mL醋酸酐（ρ=1.08g/cm³），最终称得产品m=2.2g，则所得乙酰水杨酸的产率为84.3%．

2．SnCl₄易水解，熔点：-33℃，沸点114℃；FeCl₃易水解，100℃左右升华．下面图1是制备SnCl₄的装置，图2是制备FeCl₃的装置．

（1）在制备SnCl₄时，为了防止空气的影响，应在加热B之前使B中充满Cl₂（填化学式）．
（2）在制备SnCl₄与FeCl₃之前都有一个洗气瓶，盛的是浓硫酸．二者都没有除去另外一种杂质气体，对后面的实验无影响（填“有”或“无”）．
（3）写出FeCl₃在潮湿的空气中发生反应的化学方程式FeCl₃+3H₂O=Fe（OH）₃+3HCl．
（4）图2烧杯中盛的是氢氧化钠溶液，把硬质玻璃管不用导管而直接插入广口瓶的原因是防止生成的FeCl₃固体堵塞导管．
（5）和图2装置相比，图l装置的缺点是未进行尾气处理．
（6）图1和图2装置金属和气体不能充分反应，改进措施为用玻璃纤维分散金属粉末，增大金属与Cl₂的接触面积（或采用循环操作，充分利用Cl₂）．

1．无水AlCl₃易升华，可用作有机合成的催化剂等．工业上由铝土矿（A1₂O₃、Fe₂O₃）为原料制备无水AlCl₃的工艺流程如下．

（1）氯化炉中Al₂O₃、Cl₂和C反应的化学方程式为A1₂O₃+3C1₂+3C$\frac{\underline{\;950℃\;}}{\;}$2A1C1₃+3CO．
（2）用Na₂SO₃溶液可除去冷却器排出尾气中的Cl₂，此反应的离子方程式为SO₃^2-+C1₂+H₂O=SO₄^2-+2C1^-+2H⁺，在标准状况下，吸收112L Cl₂需要5mol Na₂SO₃．
（3）为测定制得的无水AlCl₃产品（含杂质FeCl₃）的纯度，称取无水AlCl₃样品，溶于过量的NaOH溶液，过滤出沉淀物，经洗涤、灼烧、冷却、称重．试写出测定无水AlCl₃产品纯度的过程中有关反应的离子方程式：
Fe³⁺+3OH^-=Fe（OH）₃↓，Al³⁺+4OH^-=AlO₂^-+2H₂O．
（4）工业上另一种由铝灰为原料制备无水AlCl₃工艺中，最后一步是由AlCl₃•6H₂O脱去结晶水制备无水AlCl₃，实现这一步的操作方法是在干燥HCl气流中加热．
（5）工业上铝土矿经提纯后可冶炼铝，写出在950-970℃和Na₃AlF₆作用下进行电解制铝反应的化学方程式2A1₂O₃$\frac{\underline{\;\;\;\;\;\;\;\;\;\;\;\;\;\;\;\;\;\;\;电解\;\;\;\;\;\;\;\;\;\;\;\;\;\;\;\;\;\;\;}}{950℃--970℃Na_{3}AlF_{6}}$4Al+3O₂↑．
（6）为测定制得的无水AlCl₃产品（含杂质FeCl₃）的纯度，称取16.25克无水AlCl₃样品溶于过量的NaOH溶液，过滤出沉淀物，沉淀物经洗涤、灼烧、冷却、称重，残留固体质量为0.32克，则AlCl₃产品的纯度为96%．

8．某化学兴趣小组做如下实验，向3mL0.2mol/L NaOH溶液中滴加酚酞，观察到溶液变红色，继续向上述红色溶液中通入氯气，观察到溶液褪色，根据以上现象，学生经讨论后得出溶液褪色的结论有两种：
结论1：氯气与水反应生成酸，酸碱中和使碱浓度减小；
结论2：生成HClO具有漂白性．
请你设计实验证明上述结论是否正确（写出简要的实验步骤）取少量褪色的溶液，继续加NaOH溶液，若出现红色，可为酸碱中和的原因，若仍不出现红色，则为HClO的漂白性．

7．100mL 1mol•L^-1Al₂（SO₄）₃溶液中，含Al³⁺0.2mol，含SO₄^2-0.3mol，100mL5mol•L^-1的蔗糖溶液中，所含蔗糖分子数与溶液中阴阳离子总数相同．