18．用石墨作电极电解500mLH₂SO₄和CuSO₄的混合溶液，通电一段时间后，两极均收集到11.2L气体（标准状况），原混合溶液中Cu²⁺的物质的量浓度为1 mol/L．

17．在25℃和101Kpa下，用Pt作电极电解CuSO₄溶液，当阴极产生6.4gCu时，阳极产物的物质的量为0.05mol．

16．实验室制备间硝基苯胺的反应方程式、操作步骤、部分参考数据及装置图如图：
（发烟硝酸是溶有NO₂的98%的浓硝酸）
①在圆底烧瓶中加入原料，加热搅拌使充分反应；
②将反应物倒入盛有碎冰的烧杯，待冷却结晶后倾倒出酸液，对剩余混合物进行抽滤；
③将滤出固体溶于甲醇，置于烧瓶中按照图1装置安装，并加入NaHS溶液，加热；

参考数据	组分	邻硝基苯胺	间硝基苯胺	对硝基苯胺	水	甲醇	硝基苯
	沸点/℃	284	305.7	331.7	100	64.7	4.75
	偶极矩/D	4.38	4.91	6.33	1.85	1.69	4.75
	颜色	橙色	淡黄色	淡黄色	无色	无色	淡黄色

④反应充分后改为蒸馏装置（图2）蒸出溶剂，将残留液体倒入冷水，抽滤洗涤烘干．
已知：偶极矩可表示分子受固定相吸附的能力，越大吸附力越强请回答下列问题：

（1）步骤①中反应前期加热温度如超过95℃，易造成原料损失，故加热方式应为水浴加热；
（2）步骤②中抽滤的同时需用饱和Na₂CO₃溶液对固体进行洗涤，目的是洗去产物中混有的酸性物质，简述洗涤的操作过程在布氏漏斗中倒入饱和Na₂CO₃溶液至浸没固体后抽滤，重复若干次；
（3）步骤③装置（图1）中a仪器名称为干燥管，其中填充有碱石灰，作用是吸收挥发出的硝酸、NO₂等酸性物质；
（4）关于步骤④装置（图2）相关叙述错误的是BCD；
A．冷凝水流向错误，应为低流进高流出
B．锥形瓶中首先收集到的液体为蒸馏水
C．温度计水银球位置偏低，应在液面以上，紧贴液面以迅速测定气体组分的温度
D．图1、2装置中b、c均有冷凝效果，故步骤④可在图1装置中直接完成蒸馏，无需改为图2装置
（5）最终得到的产品中含有少量邻硝基苯胺、对硝基苯胺以及硝基苯杂质，根据固定相对各组分在流动过程中的吸附能力大小可混合物分离．图3所示为混合物，已知C为间硝基苯胺，写出B的结构简式；
（6）之后该同学设计的提纯装置如图4：在一根底部带有旋塞的玻璃管内装满固定相，将流动相与样品混合后从上端倒入，并持续倒入流动相，一段时间后发现管内出现如图四段黄色色带，则本实验所需收集的产物组分主要集中在色带层② （填编号）上．

15．工业上可用焦炭与二氧化硅的混合物在高温下与氯气反应生成SiCl₄和CO，SiCl₄经提纯后用氢气还原得高纯硅．以下是实验室制备SiCl₄的装置示意图．
已知：SiCl₄熔点为-70.0℃，沸点为57.7℃，且遇水易水解．
（1）装置C中的试剂是浓硫酸：装置F的作用为防止F右端的水蒸气进入E与四氯化硅反应，造成产物不纯．
（2）装置A中发生反应的离子方程式为：MnO₂+4H⁺+2Cl^- $\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$Mn²⁺+2H₂O+Cl₂↑．A装置中，有一处明显错误是无石棉网．
（3）装置D的硬质玻璃管中发生反应的化学方程式是SiO₂+2C+2Cl₂$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$SiCl₄+2CO．
（4）G中吸收气体一段时间后，吸收液中肯定存在OH^-、Cl^-和SO₄^2-．为探究该吸收液中可能存在的其它酸根离子（忽略空气中CO₂的影响）．
【提出假设】假设1：只有SO₃^2-；假设2：既无SO₃^2-也无ClO^-：假设3：只有ClO^-．
【设计方案，进行实验】可供选择的实验试剂有：3mol/L H₂SO₄溶液、1mol/L NaOH溶液、溴水、品红溶液、0.01mol/L KMnO₄溶液、淀粉-KI溶液．
各取少量吸收液于a、b、c三支试管中，分别滴加适量的3mol/LH₂SO₄溶液后，进行下列实验．请完成下表：

序号	操作	可能出现的现象	结论
①	向a试管中滴加几滴0.01mol/L的KMnO4（或溴水）溶液	若溶液褪色	则假设1成立
		若溶液不褪色	则假设2或3成立
②	向b试管中滴加几滴品红溶液	若溶液褪色	则假设1或3成立
		若溶液不褪色	假设2成立
③	向C试管中滴加几滴淀粉-KI溶液	若溶液变为蓝色	假设3成立

14．实验室制备1-溴丁烷的原理为CH₃CH₂CH₂CH₂OH+NaBr+H₂SO₄$\stackrel{△}{→}$CH₃CH₂CH₂CH₂Br+NaHSO₄+H₂O，根据原理设计实验装置如图1所示．

（1）仪器D的名称为，A处玻璃棒搅拌的目的是使反应物混合均匀并充分反应，提高反应速率．
（2）1-溴丁烷的制备反应中可能有：丁醚、1-丁烷、溴化氢等副产物生成．熄灭A处酒精灯，打开a，余热会使反应继续进行．B、C装置可检验部分副产物，则判断B、C中应盛放的试剂分别是硝酸银溶液或紫色石蕊试液、溴水或酸性高锰酸钾溶液．
（3）为了精制1-溴丁烷，待烧瓶冷却后，将A装置上的玻璃棒换成温度计，关闭a，打开b，使冷水从d（填“c”或“d”）处流入，粗产品蒸馏提纯时，图2 装置中温度计位置正确的是D（填字母，下同），可能会导致收集到的产品中混有低沸点杂质的装置是AB．
（4）称取干燥、纯净的白色不容物7.36g，充分加热至不再产生气体为止，并使分解产生的气体全部进入装置A和B中，实验后装置A增重0.72g，装置B增重2.64g．白色不容物的化学式为2Mg（OH）₂•3MgCO₃或Mg₅（OH）₄（CO₃）₃．
（5）写出镁与饱和碳酸氢钠溶液反应的化学方程式：5Mg+6NaHCO₃+4H₂O=2Mg（OH）₂•3MgCO₃↓+3Na₂CO₃+5H₂↑．
Ⅲ．反应原理分析
（6）NaHCO₃ 溶液中存在如下电离平衡：H₂O?H⁺+OH^-、HCO₃^-?H⁺+CO₃^2-，从平衡移动角度分析实验①产生大量气泡和白色不容物的原因：Mg和H⁺反应生成氢气和镁离子，镁离子和氢氧根离子、碳酸根离子反应生成难溶物2Mg（OH）₂•3MgCO₃，则H⁺、OH^-、CO₃^2-的浓度均减小，促使上述两平衡均向右进行，实验Mg和饱和碳酸氢钠溶液产生大量气体和白色不溶物．

13．某兴趣小组同学在实验室用加热1-丁醇、浓H₂SO₄和溴化钠混合物的方法来制备1-溴丁烷，并检验反应的部分副产物，设计了如图所示装置，其中夹持仪器、加热仪器及冷却水管没有画出．

请根据实验步骤，回答下列问题：
（1）关闭a和b、接通竖直冷凝管的冷凝水，给A加热30分钟，制备1-溴丁烷．竖直冷凝管接通冷凝水，进水口是Ⅱ（填“I”或“Ⅱ”）；冷凝回流的主要目的是充分反应，提高反应物的转化率．
（2）理论上，上述反应的副产物可能有：丁醚（CH₃CH₂CH₂CH₂-O-CH₂CH₂CH₂CH₃）、1-丁烯、溴化氢、硫酸氢钠、水等．熄灭酒精灯，在竖直冷凝管上方塞上塞子并打开a，利用余热继续反应直至冷却，通过B、C装置检验部分副产物．B、C中应盛放的试剂分别是石蕊试液（或AgNO₃溶液）和溴水（或酸性KMnO₄溶液），写出C装置中主要的化学方程式：CH₃CH₂CH=CH₂+Br₂→BrCH₂CHBrCH₂CH₃ ．
（3）为了进一步分离提纯1-溴丁烷，该兴趣小组同学查得相关有机物的数据如表所示：

物质	熔点/℃	沸点/℃
1-丁醇	-89.5	117.3
1-溴丁烷	-112.4	101.6
丁醚	-95.3	142.4
1-丁烯	-185.3	-6.5

请你补充下列实验步骤，直到分离出1-溴丁烷．
①待烧瓶冷却后，拔去竖直的冷凝管；
②插上带橡皮塞的温度计；
③关闭a，打开b；
④接通冷凝管的冷凝水，使冷水从d处流入；
⑤迅速升高温度至101.6℃，收集所得馏分．
（4）若实验中所取1-丁醇、NaBr分别为7.4g、13.0g，蒸出的粗产物经洗涤、干燥后再次蒸馏得到9.6g 1-溴丁烷，则1-溴丁烷的产率是70%．（保留2位有效数字）

12．I．及其化合物在工农业生产中应用广泛．硼镁矿主要成分为Mg₂B₂O₅•H₂O．利用硼镁矿制取金属镁及粗硼的工艺流程为（部分步骤已省略）：

回答下列有关问题：
（1）图中操作1的步骤为蒸发浓缩、蒸发浓缩、降温结晶、洗涤、低温干燥；
（2）MgCl₂•7H₂O需要在HCl氛围中加热，其目的是防止MgCl₂水解生成Mg（OH）₂．
（3）制得的粗硼可以在一定条件下生成BI₃，BI₃加热分解可以得到纯净的单质硼．现将0.2000g粗硼制成的BI₃完全分解，将生成的I₂配制成100mL溶液，用酸式滴定管（填“酸式”或“碱式”）量取10mL碘水溶液放入锥形瓶中，向其中滴加几滴淀粉溶液，用0.3000mol•L^-1 Na₂S₂O₃溶液滴定至终点，如何判断滴定终点：滴加最后一滴Na₂S₂O₃溶液，锥形瓶中蓝色恰好褪去，且半分钟不恢复原色；滴定至终点时，消耗Na₂S₂O₃溶液18.00mL，则该粗硼样品的纯度为99%（提示：I₂+2S₂O₃^2-═2I^-+S₄O₆^2-）．
Ⅱ．学家预言：21世纪是钛的世纪．工业上利用上述I中副产物Cl₂和钛白粉（TiO₂）生产海绵钛（Ti）的一种工艺流程如下：

已知：①Mg（s）+Cl₂（g）═MgCl₂（s）△H=-641kJ•mol^-1
②Cl₂（g）+$\frac{1}{2}$Ti（s）═$\frac{1}{2}$TiCl₄（l）△H=-385kJ•mol^-1
（4）钛白粉是利用TiO²⁺发生水解生成钛酸（H₂TiO₃）沉淀，再煅烧沉淀制得的．TiO²⁺发生水解的离子方程式为TiO²⁺+2H₂O═H₂TiO₃↓+2H⁺．
（5）反应Ⅰ在800～900℃下进行，还生成一种可燃性无色气体，该反应的化学方程式为2Cl₂+TiO₂+2C$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$TiCl₄+2CO；反应Ⅱ的热化学方程式为2Mg（s）+TiCl₄（l）═2MgCl₂（s）+Ti（s）△H=-512kJ/mol．

11．纳米级Cu₂O由于具有优良的催化性能而受到关注，下表为制取Cu₂O的三种方法：

方法Ⅰ	用炭粉在高温条件下还原CuO
方法Ⅱ	电解法：2Cu+H2O $\frac{\underline{\;电解\;}}{\;}$Cu2O+H2↑
方法Ⅲ	用肼（N2H4）还原新制Cu（OH）2

（1）工业上常用方法Ⅱ和方法Ⅲ制取Cu₂O而很少用方法Ⅰ，其原因是反应条件不易控制，若控温不当易生成Cu而使Cu₂O产率降低．
（2）方法Ⅰ制备过程会产生有毒气体，每生成1g该有毒气体，能量变化a kJ，写出制备反应的热化学方程式2CuO（s）+C（s）=Cu₂O（s）+CO（g）△H=+28akJ•mol^-1．
（3）方法Ⅱ采用离子交换膜控制电解液中OH^-的浓度而制备纳米Cu₂O，装置如图所示，该电池的阳极生成Cu₂O反应式为2Cu-2e^-+2OH^-=Cu₂O+H₂O．
（4）方法Ⅲ为加热条件下用液态肼（N₂H₄）还原新制Cu（OH）₂来制备纳米级Cu₂O，同时放出N₂．该制法的化学方程式为4Cu（OH）₂+N₂H₄$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$2Cu₂O+N₂↑+6H₂O．
（5）方法Ⅲ可以用甲醛稀溶液替代肼，但因反应温度较高而使部分产品颗粒过大，过滤（填操作名称）可分离出颗粒过大的Cu₂O．
（6）在相同的密闭容器中，用方法Ⅱ和方法Ⅲ制得的Cu₂O分别进行催化分解水的实验：2H₂O（g）$\frac{\underline{\;光照\;}}{Cu_{2}O}$2H₂（g）+O₂（g）△H＞0水蒸气的浓度（mol•L^-1）随时间t（min）变化如下表：

序号	温度	0	10	20	30	40	50
①	T1	0.050	0.0492	0.0486	0.0482	0.0480	0.0480
②	T1	0.050	0.0488	0.0484	0.0480	0.0480	0.0480
③	T2	0.10	0.094	0.090	0.090	0.090	0.090

可以判断：实验①的前20 min的平均反应速率 ν（O₂）=3.5×10^-5 mol•L^-1 min^-1；实验温度T₁＜T₂（填“＞”、“＜”）；催化剂的催化效率：实验①＜实验②（填“＞”、“＜”）．

10．FeCl₃在现代工业生产中应用广泛．某化学研究性学习小组模拟工业生产流程制备无水FeCl₃，再用副产品FeCl₃溶液吸收有毒的H₂S．
Ⅰ．经查阅资料得知：无水FeCl₃在空气中易潮解，加热易升华．他们设计了制备无水FeCl₃的实验方案，装置示意图（加热及夹持装置略去）及操作步骤如下：

①检查装置的气密性；
②通入干燥的Cl₂，赶尽装置中的空气；
③用酒精灯在铁屑下方加热至反应完成
④…
⑤体系冷却后，停止通入Cl₂，并用干燥的N₂赶尽Cl₂，将收集器密封
请回答下列问题：
（1）装置A中反应的化学方程式为2Fe+3Cl₂ $\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$2FeCl₃
（2）第③步加热后，生成的烟状FeCl₃大部分进入收集器，少量沉积在反应管A的右端．要使沉积得FeCl₃进入收集器，第④步操作是在沉积的FeCl₃固体下方加热
（3）操作步骤中，为防止FeCl₃潮解所采取的措施有（填步骤序号）②⑤
（4）装置B中的冷水作用为冷却，使FeCl₃沉积，便于收集产品；装置C的名称为干燥管；装置D中FeCl₂全部反应完后，因为失去吸收Cl₂的作用而失效，写出检验FeCl₂是否失效的试剂：KMnO₄溶液；在虚线框内画出尾气吸收装置E并注明试剂
Ⅱ．该组同学用装置D中的副产品FeCl₃溶液吸收H₂S，得到单质硫；过滤后，再以石墨为电极，在一定条件下电解滤液．
（5）FeCl₃与H₂S反应的离子方程式为2Fe³⁺+H₂S=2Fe²⁺+S↓+2H⁺
（6）电解池中H⁺在阴极放电产生H₂，阳极的电极反应为Fe²⁺-e^-=Fe³⁺．

9．氮化硅的强度很高，尤其是热压氮化硅，是世界上最坚硬的物质之一，氮化硅陶瓷可做燃气轮机的燃烧室、机械密封环、输送铝液的电磁泵的管道及阀门、永久性模具、钢水分离环等．制备氮化硅可将硅粉放在氮气中加热至1000℃左右直接氮化制得，实验室制备氮化硅装置示意图如下：

回答下列问题：
（1）a仪器的名称是分液漏斗
（2）写出NaNO₂和（NH₄）₂SO₄反应制备氮气的化学方程式2NaNO₂+（NH₄）₂SO₄$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$2N₂↑+Na₂SO₄+4H₂O
（3）装置B的作用是除去氧气（及氮氧化物），装置C的作用是除去水蒸气；
（4）已知氮化硅的化学性质稳定，但常温下易溶于氢氟酸溶液生成一种白色的胶状沉淀和一种盐，请写出此化学反应方程式：Si₃N₄+4HF+9H₂O=3H₂SiO₃↓+4NH₄F；
（5）实验室中某些气体的制取、收集及尾气处理装置如右图所示（省略夹持和净化装置）．仅用此装置和表中提供的物质完成相关实验，最合理的选项是D

选项	a物质	b物质	c收集的气体	d中的物质
A	浓氨水	NaOH	NH3	H2O
B	浓硫酸	Na2SO3	SO2	澄清石灰水
C	稀硝酸	Fe	NO2	H2O
D	浓盐酸	KMnO4	Cl2	NaOH溶液