某研究所对含硫酸亚铁和硫酸铜的工业废料进行相关的研究。实验过程如下：

回答下列问题：
（1）滤渣的成分为            ，操作①的名称为            。
（2）上图溶液B中所发生反应的离子方程式为                  。
（3）实验要求向溶液B中通入过量的空气，证明通入空气过量的方法是           。
（4）操作③第一步需要的仪器除了酒精灯、铁架台外，还需要         、         。
（5）某同学利用下面装置制备氢气并利用氢气还原某金属氧化物，根据要求回答问题。

①请设计一个实验方案验证H₂的还原性并检验其氧化产物，其装置连接顺序是A→_____→_____→_____→D（除D装置外，其它装置不能重复使用），最后D装置中所加药品为____________，其作用是___________________。
②点燃B处酒精灯之前必须进行的操作是____________________。

菱锌矿的主要成分是碳酸锌，还含有少量的Fe₂O₃、FeO、CuO等杂质。如图是以菱锌矿为原料制取轻质氧化锌的一种工艺流程，该流程还可以得到两种副产品——海绵铜和铁红。

请结合下表数据，回答问题：

离子	开始沉淀时的pH	完全沉淀时的pH
Fe2＋	6.3	9.7
Fe3＋	1.5	3.2
Zn2＋	6.2	8.0

 
（1）下列试剂中，________（填代号）可作为试剂甲的首选。
A．KMnO₄　     B．Cl₂　      C．H₂O₂　     D．浓硝酸
根据所选试剂写出与之反应的离子方程式：________________________________________________________________________________________________________________________________________________。
（2）氢氧化铁固体会吸附一些SO₄^2-，如何洗涤Fe（OH）₃固体以及如何判断是否洗涤干净？
洗涤方法：______________________________________________________________，判断是否洗涤干净的方法是_______________________________________。
（3）除铁步骤中加入氨水的目的是调节溶液的pH，其适宜的pH范围是______________；调节溶液pH时，除了氨水外，还可以加入下列物质中的________。
a．Zn　    b．ZnO　   c．Zn（OH）₂　   d．CuO
（4）经测定乙溶液中仍含有少量的Fe^3＋和Zn^2＋。若c（Fe^3＋）为4.0×10^－17  mol·L^－1，则c（Zn^2＋）为______________ mol·L^－1。（已知K_sp[Fe（OH）₃]＝4.0×10^－38，K_sp[Zn（OH）₂]＝1.2×10^－17）。

某化学小组用下列装置对铁及其化合物的性质进行探究，回答有关问题：
（1）该小组同学想制得氢氧化亚铁并保存较长时间，按如图（a）所示装置对其进行操作。

①某同学的操作是：先夹紧止水夹K，再使A管开始反应，实验中在B管中观察到的现象是                                                                       
                                                                       。
②为达到实验目的，正确的操作是                                                                       。
B管中发生反应的离子方程式是                                                                       。
（2）当上述装置的实验结束后，取A管内反应所得的溶液，隔绝空气小心蒸干后得到FeSO₄，再高温煅烧（有关装置和操作均已略去），最后留下红棕色固体，将分解时产生的气体按图（b）所示装置依次通过洗气装置，结果试管甲内出现白色沉淀，试管乙内品红溶液红色褪去，回答：
①用方程式表示试管甲产生白色沉淀的原因                                                                       
                 。
②为验证红棕色固体成分，可进行如下操作                                                                       
                                                                       。
③图（b）中丙装置的作用是               。
④根据实验现象写出A管内溶液蒸干后，在高温煅烧分解时所发生反应的化学方程式                                     。

氯化铁是常见的水处理剂,无水FeCl₃易升华。工业上制备无水FeCl₃的一种工艺如图所示:

（1）加入吸收塔的吸收剂X应是   （填字母编号）。
a.NaOH溶液      b.饱和食盐水        c.FeCl₂溶液      d.淀粉KI溶液
（2）取0.5 mL饱和FeCl₃溶液滴入50 mL沸水中,得红褐色氢氧化铁胶体,则发生反应的离子方程式为                  。
（3）实验室中从FeCl₃溶液制得FeCl₃·6H₂O晶体的过程中,需先加入   且保持过量,然后进行的操作依次为   、冷却结晶、过滤。
（4）将H₂S气体通入FeCl₃溶液中会出现浑浊,则其反应的离子方程式为          。
（5）铁铬氧化还原液流电池是一种低成本的储能电池,电池结构如图所示（电极材料为石墨）,工作原理为:Fe³⁺+Cr²⁺Fe²⁺+Cr³⁺
则电池放电时,Cl^-将移向   极（填“正”或“负”）;充电时,阴极的电极反应式为                  。

电子工业常用30%的FeCl₃溶液腐蚀敷在绝缘板上的铜箔,制造印刷电路板。某工程师为了从废液中回收铜,重新获得FeCl₃溶液,设计了下列实验步骤:

写出一个能证明还原性Fe比Cu强的离子方程式:                  。
该反应在上图步骤   中发生。请根据上述反应设计一个原电池,在方框中画出简易装置图(标出电极名称、电极材料、电解质溶液)。
上述过程回收的铜是粗铜,为了获得更纯的铜必须进行电解精炼。写出电解精炼时阳极材料及主要的电极反应式                 。

Ⅰ.铁是人体必需的微量元素,绿矾(FeSO₄·7H₂O)是治疗缺铁性贫血药品的重要成分。
(1)FeSO₄溶液在空气中会因氧化变质产生红褐色沉淀,其发生反应的离子方程式是                   ;实验室在配制FeSO₄溶液时常加入       以防止其被氧化。请你设计一个实验证明FeSO₄溶液是否被氧化                              。
Ⅱ.硫酸亚铁铵[(NH₄)₂Fe(SO₄)₂·6H₂O]较硫酸亚铁不易被氧气氧化,常用于代替硫酸亚铁。
(2)硫酸亚铁铵不易被氧化的原因是                                             。
(3)为检验分解产物的成分,设计如下实验装置进行实验,加热A中的硫酸亚铁铵至分解完全。

①A中固体充分加热较长时间后,通入氮气,目的是                                。
②装置B中BaCl₂溶液的作用是为了检验分解产物中是否有SO₃气体生成,若含有该气体,观察到的现象为                      。
③实验中,观察到C中有白色沉淀生成,则C中发生的反应为        (用离子方程式表示)。

化工生产中常利用硫酸厂煅烧黄铁矿石的烧渣(主要成分为铁的氧化物及少量FeS、SiO₂等)来制备聚铁(碱式硫酸铁的聚合物)和绿矾(FeSO₄·7H₂O)，流程如     下：
 
(1)将过程②中产生的气体通入下列溶液中，溶液会褪色的是________(填选项序号)。
a．品红溶液  b．紫色石蕊溶液   c．酸性KMnO₄溶液  d．溴水
(2)过程①中，FeS和O₂、H₂SO₄反应的离子方程式为______________________
(3)过程③中，需加入的物质是____________；反应的化学方程式为_____________________
用溶液Y制绿矾时，可取少量Y溶液于试管中，向试管内加入少量的________________溶液，观察溶液是否变为________色，以验证其中是否含有Fe^3＋。
(4)在实验室里，完成过程④中的____________(填操作名称)，需要使用酒精灯、三脚架、坩埚钳等，还需要的玻璃仪器有___________________________。
(5)过程⑥中，将溶液Z加热到70～80℃，目的是____________________________________________________。
(6)实验室为测量所得到的聚铁样品中铁元素的质量分数，进行下列实验：①用分析天平称取2.700 g样品；②将样品溶于足量的盐酸后，加入过量的氯化钡溶液；③过滤、洗涤、干燥、称量，得固体质量为3.495 g。若该聚铁的主要成分为[Fe(OH)SO₄]_n，则聚铁样品中铁元素的质量分数为________。(假设杂质中不含铁元素和硫元素)

上利用硫铁矿烧渣(主要成分为Fe₂O₃、FeO、SiO₂等)为原料制备高档颜料铁红(Fe₂O₃)，具体生产流程如下：

试回答下列问题：
(1)滤液X中含有的金属阳离子是______________(填离子符号)。
(2)步骤Ⅲ中可选用________调节溶液的pH(填字母)。

A．稀硫酸

B．氨水

C．氢氧化钠溶液

D．高锰酸钾溶液

(3)步骤Ⅳ中，FeCO₃沉淀完全后，溶液中含有少量Fe^2＋，检验Fe^2＋的方法是________________________________。
(4)步骤Ⅳ的反应温度一般需控制在35℃以下，其目的是_____________________________________________。
(5)在空气中煅烧FeCO₃生成产品氧化铁的化学方程式为______________________________。

工业上以钛铁矿为原料制备二氧化钛的工艺流程如下图所示。钛铁矿的主要成分为钛酸亚铁(FeTiO₃)，其中一部分铁元素在风化过程中会转化为＋3价。

已知：TiOSO₄遇水会水解。
(1)步骤②中，用铁粉将Fe^3＋转化为Fe^2＋的离子方程式为_______________________
(2)步骤③中，实现混合物的分离是利用物质的________(填字母序号)。
a．熔、沸点差异　     b．溶解性差异　   c．氧化性、还原性差异
(3)步骤②、③、④中，均需要进行的操作是________(填操作名称)。
(4)请结合化学用语用化学平衡理论解释步骤④中将TiO^2＋转化为H₂TiO₃的原理：
____________________________________________________________。
(5)利用生产过程中的废液与软锰矿(主要成分为MnO₂)反应可生产硫酸锰(MnSO₄，易溶于水)，该反应的离子方程式为__________________________________
(6)研究发现，用石墨作阳极、钛网作阴极、熔融CaF₂－CaO作电解质，利用如图所示装置可获得金属钙，并可以钙为还原剂，还原二氧化钛制备金属钛。
写出阳极的电极反应式：_________________________

在制备金属钛前后，CaO的总量不变，其原因是______________________________________(请结合化学用语解释)。

某研究小组利用如图装置探究温度对CO还原Fe₂O₃的影响(固定装置略)。

(1)MgCO₃的分解产物为________。
(2)装置C的作用是_____________________________________________________，
处理尾气的方法为_______________________________________________________。
(3)将研究小组分为两组，按如图装置进行对比实验，甲组用酒精灯、乙组用酒精喷灯对装置D加热，反应产物均为黑色粉末(纯净物)。两组分别用产物进行以下实验：
(已知：Fe^2＋与K₃[Fe(CN)₆]反应产生蓝色沉淀)。

步骤	操作	甲组现象	乙组现象
1	取黑色粉末加入稀盐酸	溶解，无气泡	溶解，有气泡
2	取步骤1中溶液，滴加K3[Fe(CN)6]溶液	蓝色沉淀	蓝色沉淀
3	取步骤1中溶液，滴加KSCN溶液	变红	无现象
4	向步骤3溶液中滴加新制氯水	红色褪去	先变红，后褪色

 
①乙组得到的黑色粉末是________。
②甲组步骤1中反应的离子方程式为__________________________________________。
③乙组步骤4中，溶液变红的原因为_______________________________________，
溶液褪色可能的原因及其验证方法为______________________________________
④从实验安全考虑，题图装置还可采取的改进措施是__________________________