【题目】以铬铁矿(主要成分为FeO和Cr2O3，含有Al2O3、SiO2等杂质)为主要原料生产化工原料红矾钠(主要成分Na2Cr2O7·2H2O)，其主要工艺流程如图：
查阅资料得知：
ⅰ.常温下，NaBiO3不溶于水，有强氧化性，在碱性条件下，能将Cr3+转化为CrO42-。
ⅱ.
金属离子 | Fe3+ | Al3+ | Cr3+ | Fe2+ | Bi3+ |
开始沉淀的pH | 2.7 | 3.4 | 5.0 | 7.5 | 0.7 |
沉淀完全的pH | 3.7 | 4.9 | 5.9 | 9.7 | 4.5 |
回答下列问题：
（1）反应之前先将矿石粉碎的目的是___。
（2）步骤③加的试剂为___，目的是将溶液pH要调到5使Fe3+、Al3+均完全转化为Fe(OH)3和Al(OH)3沉淀而除去。
（3）写出反应④的离子反应方程式___。
（4）⑤中酸化是使CrO42-转化为Cr2O72-，写出该反应的离子方程___。
（5）将溶液H经过蒸发浓缩，冷却结晶，过滤，洗涤，干燥即得红矾钠粗晶体，精制红矾钠则对粗晶体需要采用的操作是___(填操作名称)。
【题目】对硝基甲苯(
)是医药、染料等工业的一种重要有机中间体，一种制备对硝基甲苯的实验步骤如下：
步骤1：向三颈烧瓶中加入甲苯（液态），以发烟硝酸为硝化剂，固体NaHSO4为催化剂（可循环使用），以CCl4为溶剂，乙酸酐为脱水剂（与水反应生成乙酸），45℃下搅拌、回流1h。实验装置如图所示（加热和仪器固定装置均已略去）。
步骤2反应结束后，过滤，滤液分别用5%NaHCO3溶液、水洗至中性。
步骤3:所得液体再经分离提纯得到对硝基甲苯。
（1）装置中，冷却水应从______________（填“a”或“b”)口通入。
（2）反应须控制在45℃下进行的原因是______________。
（3）步骤2中，过滤所得滤渣是______________（填化学式）；对滤液进行洗涤可用下列装置中的______________（填字母）。
（4）表中所给出了催化剂种类及用量对甲苯硝化反应影响的实验结果。
催化剂 | n(催化剂) | 硝化产物中各种异构体质量分数（％） | 总产率（％） | ||
n(甲苯) | 对硝基甲苯 | 邻硝基甲苯 | 间硝基甲苯 | ||
浓H2SO4 | 1.0 | 35.6 | 60.2 | 4.2 | 98.0 |
1.2 | 36.5 | 59.5 | 4.0 | 99.8 | |
NaHSO4 | 0.15 | 44.6 | 55.l | 0.3 | 98.9 |
0.25 | 46.3 | 52.8 | 0.9 | 99.9 | |
0.32 | 47.9 | 51.8 | 0.3 | 99.9 | |
0.36 | 45.2 | 54.2 | 0.6 | 99.9 | |
已知：对硝基甲苯、邻硝基甲苯和间硝基甲苯的沸点分别为238.5℃、222℃和230.5℃。
①NaHSO4催化制备对硝基甲苯时，催化剂与甲苯的最佳物质的量之比为______________，
②与浓硫酸作催化剂相比，NaHSO4作催化剂的优点有______________、______________。
③步骤3中，从三种异构体的混合物中分离出对硝基甲苯的方法为______________。
