18．溴苯是一种化工原料，实验室合成溴苯的装置示意图如图1及有关数据如下，按下列合成步骤回答问题：

（1）在加入15mL无水苯和少量铁屑．在b中小心加入4.0mL液态溴．向a中滴入几滴溴，有白雾产生，是因为生成了HBr气体．继续滴加至液溴滴完．装置d的作用是吸收HBr防止产生倒吸，写出a中有关反应化学方程式．
（2）液溴滴完后，经过下列步骤分离提纯：
①向a中加入10mL水，然后过滤除去未反应的铁屑；
②滤液依次用l0mL水、8mL l0%的NaOH溶液、10mL水洗涤．其中NaOH溶液洗涤的作用是除去HBr和未反应的Br₂；
③向分出的粗溴苯中加入少量的无水氯化钙，静置、过滤．加入氯化钙的目的是干燥；
（3）经以上分离操作后，粗溴苯中还含有的主要杂质为苯，要进一步提纯，下列操作中
必须的是C（填入正确选项前的字母）；
A、重结晶     B、过滤      C、蒸馏      D、萃取
（4）在该实验中，a的容积最适合的是B（填入正确选项前的字母）．
A、25mL     B、50mL     C、250mL    D、509mL
（5）在最新的家用汽车的调查中发现，新车中气体的质量不符合标准．
汽车污染主要来源于汽车配件及材料．它们都会产生大量有毒的有机物气体．其中一种有毒气体的质谱图如图2：
①则由图2可知该分子的相对分子质量是92．
②若该分子的核磁共振氢谱中有4个吸收峰则有机物的名称为甲苯．
③其苯环上的一氯代物有3种．

17．高铁酸钾是一种高效净水剂，具有强氧化性，能杀菌、消毒．在能源、环保等方面有着广泛的用途．湿法、干法制备高铁酸盐的原理如表所示：

湿法	强碱性介质中，Fe（NO3）3与NaClO反应生成紫红色高铁酸盐溶液
干法	Fe2O3、KNO3、KOH混合加热共熔生成紫红色高铁酸盐和KNO2等产物

（1）工业上用湿法制备高铁酸钾（K₂FeO₄）的流程如图所示：

①洗涤粗品时选用异丙醇而不用水的理由是：减少高铁酸钾的溶解损失．
②反应Ⅰ的离子方程式为Cl₂+20H^-=Cl^-+ClO^-+H₂O．
③反应Ⅱ中氧化剂与还原剂之比为3：2．
④已知25℃时Fe（OH）₃的Ksp=4.0×10^-38，反应Ⅱ后的溶液中c（Fe³⁺）=4.0×10^-5 mol/L，则需要调整pH=3时，开始生成Fe（OH）₃（不考虑溶液体积的变化）．
（2）由流程图可见，湿法制备高铁酸钾时，需先制得高铁酸钠，然后再向高铁酸钠中加入饱和KOH溶液，即可析出高铁酸钾．
①加入饱和KOH溶液的目的是：增大K⁺浓度，促进高铁酸钾晶体析出．
②由以上信息可知：高铁酸钾的溶解度比高铁酸钠小（填“大”或“小”）．
（3）请写出干法制备K₂FeO₄的化学反应方程式Fe₂O₃+3KNO₃+4KOH=2K₂FeO₄+3KNO₂+2H₂O．

16．铝元素在自然界中主要存在于铝土矿（主要成分为Al₂O₃，还含有Fe₂O₃、FeO、SiO₂）中．工业上用铝土矿制备铝的某种化合物的工艺流程如图1．

（1）①Al₂O₃与氢氧化钠溶液反应的离子方程式：Al₂O₃+2OH^-+3H₂O=2[Al（OH）₄]^-．
②将滤液B中的铝元素以沉淀形式析出，可选用的最好试剂为c（填代号）．
a．氢氧化钠溶液  b．硫酸溶液    c．氨水  d．二氧化碳
③由滤液B制备氯化铝晶体涉及的操作为：边滴加浓盐酸边蒸发浓缩、冷却结晶、过滤（填操作名称）、洗涤．
（2）SiO₂和NaOH焙烧制备硅酸钠，可采用的装置（图2）为B（填代号）．

15．金属镁可用于制造合金、储氢材料、镁电池等．
已知：C（s）+O₂（g）═CO（g）△H=-110.5kJ•mol^-1
Mg（g）+O₂（g）═MgO（s）△H=-732.7kJ•mol^-1
（1）一种制备镁的反应为MgO（s）+C（s）═Mg（g）+CO（g），该反应的△H=：+622.2KJ/mol．
（2）一种用水氯镁石（主要成分为MgCl₂•6H₂O）制备金属镁工艺的关键流程如图1：

①为探究MgCl₂•6H₂O“一段脱水”的合理温度范围，某科研小组将MgCl₂•6H₂O在不同温度下分解，测得残留固体物质的X-射线衍射谱图如图2所示（X-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•2H₂O，温度不高于180℃的原因是若温度太高，MgCl₂转化为MgOHCl或MgO．
②若电解时电解槽中有水分，则生成的MgOHCl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2MgOHCl+Mg=2MgO+MgCl₂+H₂↑．
（3）Mg₂Ni是一种储氢材料．2.14g Mg₂Ni在一定条件下能吸收0.896L H₂（标准状况下）生成X，X的化学式为Mg₂NiH₄．
（4）“镁-次氯酸盐”燃料电池的装置如图3所示，该电池反应的电极反应式分别为负极Mg-2e-+2OH-=Mg（OH）₂↓． 正极ClO^-+H₂O+2e-=Cl^-+2OH^-

14．NiSO₄.6H₂O是一种绿色易容于水的晶体，广泛用于化学镀镍、生产电池等，可由电镀废渣（除含镍外，还含有：Cu、Zn、Fe、Cr等杂质）为原料获得．操作步骤如图1：
（1）溶解废渣常用一定浓度的稀硫酸，用浓硫酸配制一定浓度的稀硫酸用到的玻璃仪器除烧杯、量筒、玻璃棒外还有容量瓶、胶状滴管．
（2）向滤液中滴入适量的Na₂S溶液，目的是除去Cu²⁺、Zn²⁺，写出除去Cu²⁺的离子方程式：Cu²⁺+S^2-═CuS↓．
（3）在40℃左右，用6%的H₂O₂氧化Fe²⁺，再在95℃时加入NaOH调节pH，除去铁和铬．此外，除去铁还常用NaClO₃作氧化剂，在较小的pH条件下水解，最终生成一种浅黄色的黄铁矾钠[Na₂Fe₆（SO₄）₄（OH）₁₂]沉淀除去．图2是温度-pH与生成的沉淀关系图，图中阴影部分是黄铁矾稳定存在的区域（已知25℃时，Fe（OH）₃的Ksp=2.64×10^-39）．下列说法正确的是cd（选填序号）．
a．FeOOH中铁为+2价
b．若在25℃时，用H₂O₂氧化Fe²⁺，再在pH=4时除去铁，此时溶液中c（Fe³⁺）=2.64×10^-27
c．用氯酸钠在酸性条件下氧化Fe²⁺离子方程式为：6Fe²⁺+ClO₃^-+6H⁺=6Fe³⁺+Cl^-+3H₂O
d．工业生产中常保持在85～95℃生成黄铁矾钠，此时水体的pH约为1.2～1.8
（4）上述流程中滤液Ⅲ的主要成分是NiSO₄．
（5）确定步骤④中Na₂CO₃溶液足量，碳酸镍已完全沉淀的简单实验方法是上层清液呈无色．
（6）操作Ⅰ的实验步骤依次为：【实验中可选用的试剂：6mol•L^-1的H₂SO₄溶液，蒸馏水、pH试纸】．
①过滤，并用蒸馏水洗涤沉淀2～3次，直至流出的溶液用pH试纸检验呈中性；
②向沉淀中加6 mol•L^-1的H₂SO₄溶液，直至恰好完全溶解；
③蒸发浓缩、冷却结晶，过滤得NiSO₄•6H₂O晶体；
④用少量乙醇洗涤NiSO₄•6H₂O晶体并晾干．

13．某铝土矿中主要含有Al₂O₃、Al（OH）₃、AlO（OH），还含有Fe₂O₃等杂质．利用拜耳法生产氧化铝的流程如图所示：

（1）碱浸时为提高铝土矿的浸出率可采取的措施是粉碎铝土矿，升高温度等．（答两点）
（2）AlO（OH）与NaOH反应的化学方程式为AlO（OH）+NaOH=NaAlO₂+H₂O．
（3）在稀释、结晶过程中，加Al（OH）₃晶核的目的是促进Al（OH）₃的析出．上述“稀释、结晶”工艺，也可用通入足量的某气体的方法来代替．通入气体时发生反应的离子方程式是AlO₂^-+CO₂+2H₂O=HCO₃^-+Al（OH）₃↓．
（4）浓缩所得的NaOH溶液由于吸收了空气中的CO₂而含有杂质，该杂质可通过苛化反应除去，写出苛化反应的化学方程式：Na₂CO₃+Ca（OH）₂=CaCO₃↓+2NaOH．
（5）该生产流程能实现NaOH填化学式）的循环利用．
（6）氧化铝是工业上冶炼铝的原料，用氧化铝电解制备金属铝时需加入冰晶石（Na₃AlF₆）作助熔剂，写出用NaF和Al₂（SO₄）₃反应制备冰晶石的化学方程式为12NaF+Al₂（SO₄）₃═2Na₃AlF₆+3Na₂SO₄．

12．高铁酸钾（K₂FeO₄）是一种集氧化、吸附、絮凝、助凝、杀菌、除臭为一体的新型高效多功能绿色水处理剂，具有良好的应用前景．其生产工艺如下：

已知：①2KOH+Cl₂═KCl+KClO+H₂O（条件：温度较低）
②6KOH+3C1₂═5KCl+KClO₃+3H₂O（条件：温度较高）
回答下列问题：
（1）该生产工艺应在温度较低（填“温度较高’’或“温度较低”）的情况下进行．
（2）写出Fe（NO₃）₃在强碱性条件下与KClO反应制K₂FeO₄的离子方程式2Fe³⁺+3ClO^-+10OH^-=2FeO₄^2-+3Cl^-+5H₂O．
（3）在“反应液I”中加KOH固体的目的是AC（填序号）．
A．与“反应液I”中过量的Cl₂继续反应，生成更多的KClO
B．KOH固体溶解时会放出较多的热量，有利于提高反应速率
C．为下一步反应提供反应物   D．使副产物KClO₃化为KClO．

11．Cu（NO₃）₂是重要的化工原料．回答下列工业生产和化学实验中的几个问题．
（1）实验室欲制备0.3mol Cu （NO₃）₂晶体，甲、乙两同学分别设计实验方案如下：
甲：Cu$\stackrel{稀H_{3}NO_{3}}{→}$Cu（NO₃）乙：Cu$\stackrel{O_{2}}{→}$CuO$\stackrel{稀H_{3}NO_{3}}{→}$Cu（NO₃）
①从绿色化学的角度分析，乙同学的方案更合理，此同学可节约2mol/L的稀硝酸100mL；
②乙同学实验时通入O₂的速率不宜过大，为便于观察和控制产生O₂的速率，宜选择如图A、B、C中B方案（填字母序号）．
③有下述装置（图D），当装置电路中通过2mol电子时，Cu电极（填编号）c．
（a）增重64g    （b）减重64g    （c）可能增重64g，也可能减重64g
（2）①某校化学兴趣小组的同学对硝酸铜的受热分解进行探究．他们设计了如图D装置加热Cu（NO₃）₂固体（加热及夹持装置未画出）．加热过程发现：装置①中的固体逐渐变为黑色；装置②中有气泡产生，但在上升的过程中消失；石蕊试液逐渐变为红色，液体几乎不被压至装置③中．请写出Cu（NO₃）₂受热分解的化学方程式：2Cu（NO₃）₂$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$CuO+4NO₂↑+O₂↑；
②在装置中①试管的橡皮塞最好用锡箔包住，原因是NO₂气体会腐蚀橡胶．

10．硫代硫酸钠（Na₂S₂O₃）可用做分析试剂及鞣革还原剂．它易溶于水，不溶于醇，受热、遇酸易分解．工业上可用反应：2Na₂S+Na₂CO₃+4SO₂═3Na₂S₂O₃+CO₂制得．实验室模拟该工业过程的装置如图所示．
回答下列问题：
（1）b中反应的离子方程式为SO₃^2-+2H⁺═SO₂↑+H₂O或HSO₃^-+H⁺═SO₂↑+H₂O，c中试剂为硫化钠和碳酸钠混合溶液．
（2）反应开始后，c中先有浑浊产生，后又变澄清．此浑浊物是S．
（3）d中的试剂为氢氧化钠溶液．
（4）实验中要控制SO₂生成速率，可以采取的措施有控制反应的温度或硫酸的滴加速度（写出两条）．
（5）为了保证硫代硫酸钠的产量，实验中通入的SO₂不能过量，原因是若SO₂过量，溶液显酸性，产物分解．
（6）所得产品常含有少量Na₂SO₃和Na₂SO₄．为验证产品中含有Na₂SO₃和Na₂SO₄，该小组设计了以下实验方案，请将方案补充完整．（所需试剂从稀HNO₃、稀H₂SO₄、稀盐酸、蒸馏水中选择）
①取适量产品配成稀溶液，滴加足量BaCl₂溶液，有白色沉淀生成，过滤，用蒸馏水洗涤沉淀，向沉淀中加入足量稀盐酸，若沉淀未完全溶解，并有刺激性气味的气体产生，则可确定产品中含有Na₂SO₃和Na₂SO₄．
②为减少装置C中生成Na₂SO₄的量，在实验过程中应注意的操作顺序是先向A中烧瓶滴加浓硫酸，产生的气体将装置中的空气排尽后，再向C中烧瓶加入硫化钠和碳酸钠的混合溶液．

9．某化学实验小组的同学对铜与硝酸反应的实验及铜的制备、回收利用进行了下列几方面的研究：

（1）图甲是课本中验证铜和浓硝酸反应的装置，乙、丙是师生对演示实验改进后的装置：
甲、乙、丙三个装置中共同发生的离子方程式是Cu+4H⁺+2NO₃^-=Cu²⁺+2NO₂↑+2H₂O．
（2）和甲装置相比，乙装置的优点是①可以控制反应；②吸收NO₂气体，防止污染环境．
（3）做铜与浓硝酸反应的实验时，为了减少污染，化学实验小组的又同学设计了以下四种装置，希望在不拆除、不增加仪器的情况下既能观察到反应现象，又能使二氧化氮被吸收（氢氧化钠可吸收）．设计的装置（如图2）能达目的是：①③（填序号）．
（4）在做铜与稀硝酸反应的实验时，常看到生成的气体为浅红棕色，其原因是：试管内有空气存在，将生成的NO氧化为NO₂，2NO+O₂=2NO₂；为了能直接观察到生成气体的颜色，可在往稀硝酸中加入铜的同时，加入少量碳酸盐即可达到目的，那么加入碳酸盐的作用是：碳酸盐与硝酸的反应速率快，生成的CO₂排走了试管内的空气．
Ⅱ（1）铜可采用如下方法制备：
火法炼铜：Cu₂S+O₂ $\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$2Cu+SO₂ 湿法炼铜：CuSO₄+Fe═FeSO₄+Cu
上述两种方法中，铜元素均被还原 （填“氧化”还是“还原”）成铜单质．
（2）可用FeCl₃溶液浸泡印刷电路板上的铜制备CuCl₂•2H₂O，实验室模拟回收过程如下：

①步骤3的目的是使溶液的pH升高到5，此时Fe³⁺浓度为 4×10^-11 mol/L[K_sp（Fe（OH）₃）=4×10^-38]，可选用的“试剂1”是CuO或Cu（OH）₂（写出一种即可）．
②欲实现反应Cu+H₂SO₄（aq）=CuSO₄+H₂↑，在你认为能实现该转化的装置中的括号内，标出电极材料（填“Cu”或“C”）．