( 14分)为了探究浓度对硫酸氧化性的影响，某学习小组进行了以下探究活动：
[探究一]称取无锈铁钉（碳素钢）12.0g放入30.0mL浓硫酸中，加热，充分反应后得到溶液X并收集到气体Y。
（1）甲同学认为X中除Fe³⁺外还可能含有Fe²⁺。若要确认其中的Fe²⁺，请选择下列试剂，设计简单的实验方案（简述操作过程、现象和结论）                              
                                                           。
供选用试剂：a.KSCN溶液和氯水     b.铁粉和KSCN溶液   
c.浓氨水         d.酸性KMnO₄溶液
（2）乙同学为了测定气体Y中SO₂的含量，设计如下三种方案：
方案I.取672mL（标准状况）气体Y通入足量溴水中，然后加入足量BaCl₂溶液，经适当操作后得干燥固体4.66g。
方案II.向VmL c mol·L^-1酸性高猛酸钾溶液中缓慢通入Y气体aL（标准状况），溶液恰好完全褪色。
方案III，取VL（标准状况）气体Y缓慢通入足量的氢氧化钡溶液中，充分反应后，过滤、洗涤、烘干，称得固体质量为mg。
①其中不合理的方案是                    ，理由是                                                   。
②选择合理方案的数据计算气体Y中SO₂的体积分数
（用含未知数的代数式表示）                                             。
[探究二]分析上述实验中SO₂体积分数的结果，丙同学认为气体Y中还可能含量有H₂和CO₂气体。为此设计了下列探究实验装置（图中夹持装置已省略）。

（3）装置A中试剂的作用是                                                              。
（4）简述确认气体Y中含有CO₂的实验现象：                                                                                   。
（5）有同学根据“F干燥管无水硫酸铜是否变蓝色”确认Y气体中是否有氢气，你认为是否可靠？                          （填“可靠”或“不可靠”），简述理由：                   
                                                                                   。

(14分)已知：①25℃时弱电解质电离平衡数：K_a（CH₃COOH）＝，K_a（HSCN）＝0.13；难溶电解质的溶度积常数：K_ap（CaF₂）＝

②25℃时，mol·L^-1氢氟酸水溶液中，调节溶液pH（忽略体积变化），得到c（HF）、c（F^-）与溶液pH的变化关系，如下图所示：

请根据以下信息回答下列问题：   

（1）25℃时，HF电离平衡常数的数值Ka=           。

（2）25℃时，将20mL 0.10 mol·L^-1 CH₃COOH溶液和20mL 0.10 mol·L^-1HSCN溶液分别与20mL 0.10 mol·L^-1NaHCO₃溶液混合，实验测得产生的气体体积（V）随时间（t）变化的示意图为图2所示：

反应初始阶段，两种溶液产生CO₂气体的速率存在明显差异的原因是            ，反应结束后所得两溶液中，c（CH₃COO^-）           c（SCN^-）（填“＞”、“＜”或“＝”）

（3） mol·L^-1HF溶液与 mol·L^-1 CaCl₂溶液等体积混合，调节混合液pH为4.0（忽略调节混合液体积的变化），        （填“有”或“无”）沉淀产生。

（4）已知CH₃COONH₄溶液为中性，又知CH₃COOH溶液加到Na₂CO₃溶液中有气体放出，试推断NH₄HCO₃溶液的pH          7（填“＞”、“＜”或“＝”）；

将同温度下等浓度的四种盐溶液：?

A．NH₄Cl            B．NH₄SCN?         C．CH₃COONH₄        D．NH₄HCO₃

按(NH₄⁺)由大到小的顺序排列是：            （填序号）。

按pH由大到小的顺序排列是：            （填序号）

（14分，每空2分）

I．合成氨工业对国民经济和社会发展具有重要的意义。其原理为：

N₂(g)+3H₂(g)  2NH₃(g)  △H= -92.4 kJ/mol   据此回答以下问题：

（1）为了提高氨气的产率，可以选择的方法是          _______ （填序号，错选扣分）。

       ① 升高温度   ② 增大压强   ③ 使用催化剂   ④ 及时分离出NH₃

（2）对在密闭容器中进行的可逆反应：N₂(g)+3H₂(g)2NH₃(g)，下列哪种情况下，

说明该反应已经达到化学平衡状态____________________________________。

①N₂的正反应速率是NH₃的逆反应速率的1/2  

      ②在恒容条件下，混合气体的压强保持不变

③N₂、H₂、NH₃的物质的量之比为1：3：2     

④单位时间内每生成3mol H₂的同时有2mol NH₃生成

⑤3mol N-N键断裂，同时有6mol N-H键断裂

（3）一定条件下，NH₃在固定体积的密闭容器中发生分解反应（△H＞0）并达平衡后，仅改变下表中反应条件x，该平衡体系中随x递增y递减的是＿＿＿＿____________（选填序号）。

II．（1）在酸性溶液中，碘酸钾(KIO₃)和亚硫酸钠可发生如下反应：

2IO₃^－＋5SO₃^2－＋2H^＋===I₂＋5SO₄^2－＋H₂O

生成的碘可以用淀粉溶液检验，根据反应溶液出现蓝色所需的时间来衡量该反应的速率。

某同学设计实验如下表所示：

 该实验的目的是_______________________________________________________________

________________________________________________；

表中V₁=___________mL.

（2）可逆反应C(s)+H₂O(g)  H₂(g)+CO(g)，△H>0达到平衡后，改变某一外界条件（不改变物质的量的条件下），反应速率与时间t的关系如右图。

①图中t₄到t₆段时引起平衡移动的条件可能是              ；

②图中表示平衡混合物中CO的含量最高的一段时间是            。

(14分)某研究性学习小组对过量炭粉与氧化铁反应的气体产物成分进行研究。
（1）提出假设 ①该反应的气体产物是CO₂。
②该反应的气体产物是CO。
③该反应的气体产物是              。
（2）设计方案 如图所示，将一定量的氧化铁在隔绝空气的条件下与过量炭粉完全反应，测定参加反应的碳元素与氧元素的质量比。

（3）查阅资料
氮气不与碳、氧化铁发生反应。实验室可以用氯化铵饱和溶液和亚硝酸钠（NaNO₂）
饱和溶液混合加热反应制得氮气。
①请写出该反应的离子方程式：                                      。
②该实验装置与实验室制取下列气体相同的是          （填标号）；
A、用稀盐酸和锌反应制H₂ B、用MnO₂和浓盐酸加热反应制C1₂
C、用KC1O₃与MnO₂共热反应制O₂
（4）实验步骤
①按上图连接装置，并检查装置的气密性，称取3.20g氧化铁、2.00g碳粉混合均匀，放入48.48g的硬质玻璃管中；
②加热前，先通一段时间纯净干燥的氮气；
③停止通入N₂后，夹紧弹簧夹，加热一段时间，澄清石灰水（足量）变浑浊；
④待反应结束，再缓缓通入一段时间的氮气。冷却至室温，称得硬质玻璃管和固体总质量为52.24g；
⑤过滤出石灰水中的沉淀，洗涤、烘干后称得质量为2.00g。
步骤②、④中都分别通入N₂，其作用分别为                             。
（5）数据处理
试根据实验数据分析，写出该实验中氧化铁与碳发生反应的化学方程式：
                                    。
（6）实验优化 学习小组有同学认为应对实验装置进一步完善。
①甲同学认为：应将澄清石灰水换成Ba(OH)₂溶液，其理由是                  。
②从环境保护的角度，请你再提出一个优化方案将此实验装置进一步完善：     。

(14分)为探究实验室制乙烯及乙烯和溴水的加成反应。甲同学设计了如图所示的实验装置，并进行了实验。当温度升至170℃左右时，有大量气体产生，产生的气体通入溴水中，溴水的颜色迅速褪去。甲同学认为达到了实验目的。

乙同学仔细考察了甲同学的整个实验过程，发现当温度升到100℃左右时，无色液体开始变色，到160℃左右时，混合液全呈黑色，在170℃超过后生成气体速度明显加快，生成的气体有刺激性气味。由此他推出，产生的气体中应有杂质，可能影响乙烯的检出，必须除去。据此回答下列问题：

(1)写出甲同学实验中两个反应的化学方程式：

___________________________、__________________________。

(2)乙同学观察到的黑色物质是_____________，刺激性气体是_____________。乙同学认为刺激性气体的存在就不能认为溴水褪色是乙烯的加成反应造成的。原因是(用化学方程表示)：_____________________。[来源:学|科|网]

(3)丙同学根据甲乙同学的分析，认为还可能有CO、CO₂两种气体产生。为证明CO存在，他设计了如下过程(该过程可把实验中产生的有机产物除净)：发现最后气体经点燃是蓝色火焰，确认有一氧化碳。

①设计装置a的作用是____________________

②浓溴水的作用是_______________________，稀溴水的作用是____________________。