13．二氧化氯（ClO₂）氣體是一種高效、廣譜、安全的殺菌、消毒劑，易溶于水．制備方法如下：
（1）步驟Ⅰ：電解食鹽水制備氯酸鈉．用于電解的食鹽水需先除去其中的Ca²⁺、Mg²⁺、SO₄^2-等雜質(zhì)．在除雜操作時(shí)，往粗鹽水中先加入過(guò)量的BaCl₂（填化學(xué)式），至沉淀不再產(chǎn)生后，再加入過(guò)量的Na₂CO₃和NaOH，充分反應(yīng)后將沉淀一并濾去．
（2）步驟Ⅱ：將步驟Ⅰ得到的食鹽水在特定條件下電解得到氯酸鈉（NaClO₃），再將它與鹽酸反應(yīng)生成ClO₂與Cl₂，該氣體的物質(zhì)的量比是2：1．
某學(xué)生擬用圖1所示裝置模擬工業(yè)制取并收集ClO₂，用NaClO₃和草酸（H₂C₂O₄）恒溫在60℃時(shí)反應(yīng)制得．

（3）反應(yīng)過(guò)程中需要對(duì)A容器進(jìn)行加熱，加熱的方式為水浴加熱；加熱需要的玻璃儀器除酒精燈外，還有溫度計(jì)、大燒杯；
（4）反應(yīng)后在裝置C中可得亞氯酸鈉（NaClO₂）溶液．已知NaClO₂飽和溶液在溫度低于38℃時(shí)，析出的晶體是NaClO₂•3H₂O，在溫度高于38℃時(shí)析出的是NaClO₂．根據(jù)圖2所示NaClO₂的溶解度曲線，請(qǐng)完成從NaClO₂溶液中制得NaClO₂的操作步驟：
①蒸發(fā)濃縮；②冷卻（大于38℃）結(jié)晶；③洗滌；④干燥．
（5）目前我國(guó)已成功研制出利用NaClO₂制取二氧化氯的新方法，將Cl₂通入到NaClO₂溶液中，現(xiàn)制取270kg二氧化氯，需要亞氯酸鈉的質(zhì)量是362kg．
（6）ClO₂和Cl₂均能將電鍍廢水中的劇毒CN^-氧化為無(wú)毒物質(zhì)，自身被還原為Cl^-．處理含CN^-相同量的電鍍廢水，所需Cl₂的物質(zhì)的量是ClO₂的2.5倍．

12．氯酸鎂[Mg（ClO₃）₂]常用作催熟劑、除草劑等，實(shí)驗(yàn)室制備少量Mg（ClO₃）₂•6H₂O的流程如圖1：

已知：①鹵塊主要成分為MgCl₂•6H₂O，含有MgSO₄、FeCl₂等雜質(zhì)．
②四種化合物的溶解度（S）隨溫度（T）變化曲線如圖2所示．
（1）加速鹵塊在KMnO₄溶液中溶解的措施有：將鹵塊粉碎或加熱等（寫(xiě)出一點(diǎn)即可）．
（2）加入MgO的作用是調(diào)節(jié)溶液的pH，使Fe³⁺沉淀完全；過(guò)濾后所得濾渣的主要成分為BaSO₄和Fe（OH）₃．
（3）加入NaClO₃飽和溶液后發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為MgCl₂+2NaClO₃=Mg（ClO₃）₂+2NaCl↓，再進(jìn)一步制
Mg（ClO₃）₂•6H₂O晶體的實(shí)驗(yàn)步驟依次為：①加熱蒸發(fā)；②趁熱過(guò)濾；③冷卻結(jié)晶；④過(guò)濾洗滌．
產(chǎn)品中Mg（ClO₃）₂•6H₂O含量的測(cè)定：
步驟1：準(zhǔn)確稱量3.50g產(chǎn)品配成100mL溶液．
步驟2：取10.00mL試液于錐形瓶中，加入10.00mL稀硫酸和20.00mL 1.000mol/L的FeSO₄溶液，微熱．
步驟3：冷卻至室溫，用0.100mol/L K₂Cr₂O₇溶液滴定剩余的Fe²⁺至終點(diǎn)．
此過(guò)程中反應(yīng)的離子方程式為：Cr₂O₇^2-+6Fe²⁺+14H⁺→2Cr³⁺+6Fe³⁺+7H₂O．
步驟4：將步驟2、3重復(fù)兩次
（4）①寫(xiě)出步驟2中發(fā)生反應(yīng)的離子方程式：ClO₃^-+6Fe²⁺+6H⁺→6Fe³⁺+Cl^-+3H₂O；
②步驟3中若滴定前不用標(biāo)準(zhǔn)液潤(rùn)洗滴定管，將會(huì)導(dǎo)致最終結(jié)果偏�。ㄌ睢捌�大”、“偏小”或“不變”）；
（5）若平均消耗K₂Cr₂O₇溶液15.00mL，則產(chǎn)品中Mg（ClO₃）₂•6H₂O的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為78.3%．

11．某研究性學(xué)習(xí)小組組裝了下圖所示的裝置制備ClO₂氣體（加熱裝置用“△”表示），反應(yīng)原理為飽和草酸溶液與KClO₃粉末在60℃時(shí)反應(yīng)制得ClO₂（溫度過(guò)高或過(guò)低都會(huì)影響制氣效率）
已知：①ClO₂是一種黃綠色有刺激性氣味的氣體，熔點(diǎn)-59℃，沸點(diǎn)11.0℃
②草酸是酸性強(qiáng)于醋酸的二元弱酸，對(duì)應(yīng)的鈣鹽（CaC₂O₄）不溶于醋酸，能溶于強(qiáng)酸，它還是一種還原性較強(qiáng)的物質(zhì)．

（1）配平制備ClO₂的化學(xué)方程式：2KClO₃+1H₂C₂O₄--2KHCO₃+2ClO₂↑
（2）A裝置中還缺少的一樣儀器名稱是溫度計(jì)，B裝置的作用是將ClO₂冷凝收集．
（3）C裝置吸收尾氣后，溶液中含有NaOH、NaClO₂、NaClO₃等溶質(zhì)，小組成員認(rèn)為C中還可能含有Na₂CO₃，試分析可能的原因是過(guò)量的草酸與KHCO₃反應(yīng)，逸出的CO₂與NaOH溶液反應(yīng)生成Na₂CO₃或因KClO₃具有較強(qiáng)氧化性，將草酸氧化成CO₂，逸出的CO₂與NaOH溶液反應(yīng)生成Na₂CO₃．
（4）小組成員查資料得知“菠菜中富含可溶性草酸鹽和碳酸鹽”，他將菠菜研磨成汁、熱水浸泡、過(guò)濾得到溶液，調(diào)節(jié)溶液呈堿性，加入足量的CaCl₂溶液，產(chǎn)生白色沉淀，過(guò)濾、洗滌，沉淀備用，對(duì)生成的沉淀進(jìn)行探究．
①提出合理假設(shè)
假設(shè)1：只存在CaCO₃；
假設(shè)2：既存在CaCO₃，也存在CaC₂O₄；
假設(shè)3：只存在CaC₂O₄．
②基于假設(shè)2，設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案，進(jìn)行實(shí)驗(yàn)．請(qǐng)?jiān)诖痤}卷上寫(xiě)出實(shí)驗(yàn)步驟以及預(yù)期現(xiàn)象和結(jié)論．限選實(shí)驗(yàn)試劑：1mol•L^-1 H₂SO₄、0.1mol•L^-1 HCl、0.01mol•L^-1 KMnO₄、澄清石灰水．

實(shí)驗(yàn)步驟	預(yù)期現(xiàn)象和結(jié)論
步驟1：取少量沉淀于試管中，加入足量0.1 mol•L-1 HCl ．	沉淀全部溶解，有氣泡產(chǎn)生，說(shuō)明沉淀中有CaCO3
步驟2：往步驟1的剩余物中，再滴加幾滴0.01 mol•L-1 KMnO4 ．	溶液紫紅色褪去，說(shuō)明沉淀中有CaC2O4，結(jié)合步驟1，假設(shè)2成立

10．由軟錳礦制備高錳酸鉀的主要反應(yīng)如下：
熔融氧化3MnO₂+KClO₃+6KOH$\stackrel{高溫}{→}$3K₂MnO₄+KCl+3H₂O
加酸歧化3K₂MnO₄+2CO₂→2KMnO₄+MnO₂↓+2K₂CO₃
已知相關(guān)物質(zhì)的溶解度（20℃）

物質(zhì)	K2CO3	KHCO3	K2SO4	KMnO4
溶解度g/100g	111	33.7	11.1	6.34

完成下列填空：
（1）在實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行“熔融氧化”操作時(shí)，應(yīng)選用鐵棒、坩堝鉗和cd．（填序號(hào)）
a．表面皿       b．蒸發(fā)皿       c．鐵坩堝       d．泥三角
（2）加酸時(shí)不宜用硫酸的原因是生成K₂SO₄溶解度小，會(huì)降低產(chǎn)品的純度；不宜用鹽酸的原因是鹽酸具有還原性，會(huì)被氧化，降低產(chǎn)品的量．
（3）采用電解法也可實(shí)現(xiàn)K₂MnO₄的轉(zhuǎn)化，2K₂MnO₄+2H₂O$\stackrel{通電}{→}$2KMnO₄+2KOH+H₂↑．與原方法相比，電解法的優(yōu)勢(shì)為K₂MnO₄中的錳元素可以完全轉(zhuǎn)化到KMnO₄中，原子利用率高．
（4）草酸鈉滴定法測(cè)定高錳酸鉀的質(zhì)量分?jǐn)?shù)步驟如下：
（已知 涉及到的反應(yīng)：Na₂C₂O₄+H₂SO₄→H₂C₂O₄（草酸）+Na₂SO₄5H₂C₂O₄+2MnO₄^-+6H⁺→2Mn²⁺+10CO₂↑+8H₂O   Na₂C₂O₄的式量：134、KMnO₄的式量：158）
Ⅰ稱取0.80g 的高錳酸鉀產(chǎn)品，配成50mL溶液．
Ⅱ稱取0.2014gNa₂C₂O₄，置于錐形瓶中，加入蒸餾水使其溶解，再加入少量硫酸酸化．
Ⅲ將瓶中溶液加熱到75～80℃，趁熱用Ⅰ中配制的高錳酸鉀溶液滴定至終點(diǎn)．消耗高錳酸鉀溶液8.48mL，則樣品中高錳酸鉀的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.700（保留3位小數(shù)）．達(dá)到滴定終點(diǎn)的標(biāo)志是無(wú)色變?yōu)樽仙�且半分鐘不褪色�?br />（5）加熱溫度大于90℃，部分草酸發(fā)生分解，會(huì)導(dǎo)致測(cè)得產(chǎn)品純度偏高．（填“偏高”、“偏低”或“無(wú)影響”）
（6）將一定量高錳酸鉀溶液與酸化的草酸鈉溶液混合，測(cè)得反應(yīng)溶液中Mn²⁺的濃度隨反應(yīng)時(shí)間t的變化如圖，其原因可能為Mn²⁺可能是該反應(yīng)的催化劑，隨著Mn²⁺的產(chǎn)生，反應(yīng)速率大大加快．

9．硫代硫酸鈉（Na₂S₂O₃）俗稱保險(xiǎn)粉，可用于照相業(yè)作定影劑，也可用于紙漿漂白作脫氯劑等．實(shí)驗(yàn)室可通過(guò)Na₂S、Na₂CO₃和SO₂共同反應(yīng)來(lái)制取Na₂S₂O₃．

（1）寫(xiě)出圖1所示裝置中三頸瓶中由反應(yīng)制取Na₂S₂O₃的化學(xué)方程式2Na₂S+Na₂CO₃+4SO₂═3Na₂S₂O₃+CO₂．如將分液漏斗中的H₂SO₄改成濃鹽酸，則三頸燒瓶?jī)?nèi)除Na₂S₂O₃生成外，還有NaCl（填化學(xué)式）雜質(zhì)生成．
（2）為測(cè)定所得保險(xiǎn)粉樣品中Na₂S₂O₃•5H₂O的質(zhì)量分?jǐn)?shù)，可用標(biāo)準(zhǔn)碘溶液進(jìn)行滴定，反應(yīng)方程式為2Na₂S₂O₃+I₂═2NaI+Na₂S₄O₆．
①利用KIO₃、KI和HCl可配制標(biāo)準(zhǔn)碘溶液．寫(xiě)出配制時(shí)所發(fā)生反應(yīng)的離子方程式：IO₃^-+5I^-+6H⁺=3I₂+3H₂O．
②準(zhǔn)確稱取一定質(zhì)量的Na₂S₂O₃•5H₂O樣品于錐形瓶中，加水溶解，并滴加淀粉溶液作指示劑，用所配制的標(biāo)準(zhǔn)碘溶液滴定．滴定時(shí)所用的玻璃儀器除錐形瓶外，還有酸式滴定管．
③若滴定時(shí)振蕩不充分，剛看到溶液局部變色就停止滴定，則會(huì)使樣品中Na₂S₂O₃•5H₂O的質(zhì)量分?jǐn)?shù)的測(cè)量結(jié)果偏低（填“偏高”“偏低”或“不變”）．
（3）本實(shí)驗(yàn)對(duì)Na₂S的純度要求較高，利用圖2所示的裝置可將工業(yè)級(jí)的Na₂S提純．已知Na₂S常溫下微溶于酒精，加熱時(shí)溶解度迅速增大，雜質(zhì)不溶于酒精．提純步驟依次為：
①將已稱量好的工業(yè)Na₂S放入圓底燒瓶中，并加入一定質(zhì)量的酒精和少量水；
②按圖2所示裝配所需儀器，向冷凝管中通入冷卻水，b進(jìn)a出（用字母“a”、“b”填空）水浴加熱；
③待燒瓶中固體不再減少時(shí)，停止加熱，將燒瓶取下；
④趁熱過(guò)濾；
⑤將所得濾液冷卻結(jié)晶，過(guò)濾得到硫化鈉結(jié)晶水合物；
⑥將所得固體洗滌、干燥，得到Na₂S•9H₂O晶體．

8．實(shí)驗(yàn)室以工業(yè)碳酸鈣（含少量Na⁺、Al³⁺、Fe³⁺等雜質(zhì)）為原料制取CaCl₂•2H₂O和CaO₂的主要流程如下：

（1）加入試劑X，調(diào)節(jié)溶液pH為堿性環(huán)境，以除去溶液中Al³⁺和Fe³⁺，濾渣的主要成分是Fe（OH）₃和Al（OH）₃．試劑X可以選擇下列的AB（填編號(hào)）．
A．CaO    B．CaCO₃    C．NH₃•H₂O   D．Ba（OH）₂．
（2）操作Ⅱ中進(jìn)行蒸發(fā)濃縮時(shí)，除三角架、酒精燈外，還需要的儀器有蒸發(fā)皿、玻璃棒．
（3）由CaCl₂制取CaO₂的反應(yīng)中，溫度不宜太高的原因是防止溫度過(guò)高H₂O₂發(fā)生分解．

7．氯化鐵和高鐵酸鉀都是常見(jiàn)的水處理劑．如圖為制備氯化鐵及進(jìn)一步氧化制備高鐵酸鉀的工藝流程．

請(qǐng)回答下列問(wèn)題：
（1）氯化鐵有多種用途，請(qǐng)用離子方程式表示下列用途的原理．
①氯化鐵做凈水劑Fe³⁺+3H₂O?Fe（OH）₃（膠體）+3H⁺；
②用FeCl₃溶液（32%～35%）腐蝕銅印刷線路板2Fe³⁺+Cu=2Fe²⁺+Cu²⁺．
（2）吸收劑X的化學(xué)式為FeCl₂；氧化劑Y的化學(xué)式為NaClO．
（3）堿性條件下反應(yīng)①的離子方程式為3ClO^-+2Fe³⁺+10OH^-=2FeO₄^2-+3Cl^-+5H₂O．
（4）過(guò)程②將混合溶液攪拌半小時(shí)，靜置，抽濾獲得粗產(chǎn)品．該反應(yīng)的化學(xué)方程式為2KOH+Na₂FeO₄═K₂FeO₄+2NaOH，請(qǐng)根據(jù)復(fù)分解反應(yīng)原理分析反應(yīng)發(fā)生的原因K₂FeO₄的溶解度比Na₂FeO₄小而溶液中K⁺、FeO₄^2-的濃度比較大．
（5）K₂FeO₄ 在水溶液中易發(fā)生反應(yīng)：4FeO₄^2-+10H₂O?4Fe（OH）₃+8OH^-+3O₂↑．在提純K₂FeO₄時(shí)采用重結(jié)晶、洗滌、低溫烘干的方法，則洗滌劑最好選用B（填序號(hào)）．
A．H₂O  B．稀KOH溶液、異丙醇 C．NH₄Cl溶液、異丙醇 D．Fe（NO₃）₃溶液、異丙醇
（6）可用滴定分析法測(cè)定粗K₂FeO₄的純度，有關(guān)反應(yīng)離子方程式為：
①FeO₄^2-+CrO₂^-+2H₂O═CrO₄^2-+Fe（OH）₃↓+OH^-
②2CrO₄^2-+2H⁺═Cr₂O₇^2-+H₂O
③Cr₂O₇^2-+6Fe²⁺+14H⁺═2Cr³⁺+6Fe³⁺+7H₂O
現(xiàn)稱取1.980g粗高鐵酸鉀樣品溶于適量氫氧化鉀溶液中，加入稍過(guò)量的KCrO₂，充分反應(yīng)后過(guò)濾，濾液定容于250mL容量瓶中．每次取25.00mL加入稀硫酸酸化，用0.1000mol/L的（NH₄）₂Fe（SO₄）₂標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定，三次滴定消耗標(biāo)準(zhǔn)溶液的平均體積為18.93mL．則上述樣品中高鐵酸鉀的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為63.1%．

6．用含有少量Al的廢鐵屑制備Fe₂（SO₄）₃其操作流程及有關(guān)資料如下：

沉淀物	Fe（OH）3	Fe（OH）2	Al（OH）3
開(kāi)始沉淀	2.3	7.5	3.4
完全沉淀	3.2	9.7	4.4

①加NaHCO₃時(shí)，混合液pH值應(yīng)控制在4.4～7.5．
②反應(yīng)Ⅱ中反應(yīng)的離子方程式是：3Fe²⁺+NO₃^-+4H⁺=3Fe³⁺+NO↑+2H₂O．
③實(shí)際生產(chǎn)中，將反應(yīng)Ⅱ產(chǎn)生的NO配比一種氣體X，混合后重新通入反應(yīng)Ⅱ中，該設(shè)計(jì)的目的是節(jié)約Fe（NO₃）₃、防止NO污染，氣體X與NO配比的比例是3：4．

5．學(xué)生利用如圖所列裝置進(jìn)行“鐵與水蒸氣反應(yīng)”的實(shí)驗(yàn)，并利用產(chǎn)物進(jìn)一步制取FeCl₃•6H₂O晶體．（圖中夾持及尾氣處理裝置均已略去）

（1）回答下列問(wèn)題：所用鐵粉中若有雜質(zhì)，欲除去不純鐵粉中混有的鋁粉可以選用的試劑為B（填序號(hào)）
A．稀鹽酸    B．氫氧化鈉溶液   C．濃硫酸   D．FeCl₃溶液
此步涉及反應(yīng)的離子方程式為2Al+2OH^-+2H₂O=2AlO₂^-+3H₂↑．
（2）反應(yīng)發(fā)生后裝置B中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式是3Fe+4H₂O$\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$Fe₃O₄+4H₂．D裝置的作用：除去H₂中的水蒸氣．
（3）該小組學(xué)生把B中反應(yīng)后的產(chǎn)物加入足量的鹽酸，過(guò)濾，用上述濾液制取FeCl₃•6H₂O
晶體，設(shè)計(jì)流程如下：

①用離子方程式表示步驟I中通入Cl₂的作用Cl₂+2Fe²⁺═2Fe³⁺+2Cl^-．
②為了檢驗(yàn)?zāi)澄粗�溶液是否是FeCl₂溶液，同學(xué)們?cè)O(shè)計(jì)了以下實(shí)驗(yàn)方案加以證明．向一支裝有該未知溶液的試管中先通入氯氣，再滴加KSCN溶液，溶液呈現(xiàn)紅色，證明該未知溶液是FeCl₂溶液．你認(rèn)為此方案是否合理不合理（填“合理”或“不合理”）．

4．工業(yè)制鈦白粉產(chǎn)生的廢液中含有大量FeSO₄、H₂SO₄和少量Fe₂（SO₄）₃、TiOSO₄，可利用酸解法生產(chǎn)補(bǔ)血?jiǎng)┤樗醽嗚F．其生產(chǎn)流程如圖1：

已知：TiOSO₄可溶于水，在水中電離為TiO²⁺和SO₄^2-．請(qǐng)回答下列問(wèn)題：
（1）寫(xiě)出TiOSO₄水解生成鈦酸H₄TiO₄的離子方程式TiO²⁺+3H₂O═H₄TiO₄+2H⁺（．步驟①中加入足量鐵屑的目的是將溶液中的Fe³⁺還原為Fe²⁺，消耗溶液中的H⁺促進(jìn)TiO²⁺水解．
（2）工業(yè)上由H₄TiO₄可制得鈦白粉TiO₂．TiO₂直接電解還原法（劍橋法）生產(chǎn)鈦是一種較先進(jìn)的方法，電解質(zhì)為熔融的CaCl₂，原理如圖2所示，陰極的電極反應(yīng)為TiO₂+4e^-═Ti+2O^2-．
（3）步驟②的離子方程式是Fe²⁺+2HCO₃^-═FeCO₃↓+CO₂↑+H₂O，所得副產(chǎn)品主要是（NH₄）₂SO₄（填化學(xué)式）．
（4）步驟④的結(jié)晶過(guò)程中必須控制一定的真空度，原因是防止Fe²⁺被空氣中的氧氣氧化．
（5）乳酸可由乙烯經(jīng)下列步驟合成：

酸與碳酸亞鐵反應(yīng)轉(zhuǎn)化為乳酸亞鐵晶體的產(chǎn)率為90%，則生產(chǎn)468kg乳酸亞鐵晶體（M=234g/mol）需要標(biāo)準(zhǔn)狀況下的乙烯99.6m³．