（12分）某化学兴趣小组为了探索铝电极在原电池中的作用，设计并进行了以下一系列实验，实验结果记录如下：

编号	电极材料	电解质溶液	电流指针偏转方向
1	Mg   Al	稀盐酸	偏向Al
2	Al   Cu	稀盐酸	偏向Cu
3	Al 石墨	稀盐酸	偏向石墨
4	Mg   Al	NaOH溶液	偏向Mg
5	Al   Zn	浓硝酸	偏向Al

试根据上表中的实验现象回答下列问题：
（1）实验1、2中Al所作的电极是否相同？____________。
（2）写出实验3中的电极反应式。
铝为（      ）______________；石墨为（      ）_____________；
（3）实验4中的铝作正极还是负极？写出电池总反应方程式。
（4）解释实验5中电流指针偏向铝的原因。
（5）根据实验结果总结：在原电池中金属铝作正极还是作负极受哪些因素的影响？

（14分）某化学研究性学习小组通过查阅资料，设计了如下图所示的方法以含镍废催化剂为原料来制备NiSO₄?7H₂O。已知某化工厂的含镍催化剂主要含有Ni，还含有Al（31%）、Fe（1.3%）的单质及氧化物，其他不溶杂质(3.3%)。

部分阳离子以氢氧化物形式完全沉淀时的pH如下：

沉淀物	Al(OH)3	Fe(OH)3	Fe(OH)2	Ni(OH)2
pH	5.2	3.2	9.7	9.2

回答下列问题：
⑴操作a、c中需使用的仪器除铁架台（带铁圈）、酒精灯、烧杯、玻璃棒外还需要的主要仪器为                               。
⑵“碱浸”过程中发生的离子方程式是                                。
⑶“酸浸”时所加入的酸是                (填化学式）。酸浸后，经操作a分离出固体①后，溶液中可能含有的金属离子是                          。
⑷操作b为调节溶液的pH，你认为pH的最佳调控范围是               。
⑸“调pH为2~3”的目的是                                         。
⑹产品晶体中有时会混有少量绿矾（FeSO₄·7H₂O），其原因可能是              。

某学习小组探究浓、稀硝酸氧化性的相对强弱，按下图装置进行实验(夹持仪器已略去)．实验表明浓硝酸能将NO氧化成NO₂，而稀硝酸不能氧化NO．由此得出的结论是浓硝酸的氧化性强于稀硝酸．

可选药品：浓硝酸、3mol／L稀硝酸、蒸馏水、浓硫酸、氢氧化钠溶液及二氧化碳
已知：氢氧化钠溶液不与NO反应，能与NO₂反应．2NO₂+2NaOH=NaNO₃+NaNO₂+H₂O （1）装置①中发生反应的离子方程式是                                       ．
（2）装置②的目的是                                ，发生反应的化学方程式是                                                                       ．
（3）实验应避免有害气体排放到空气中，装置③、④、⑤、⑥中盛放的药品依次是
                                                                     ．
（4）实验的具体操作是：先检验装置的气密性，再加入药品，然后打开弹簧夹，通入
           目的是                                                    ．
（5）该小组得出的结论所依据的实验现象是                                   ．

根据氨气还原氧化铜的反应，可设计测定铜元素相对原子质量么 (近似值)的实验。先称量反应物氧化铜的质量m(CuO)，反应完全后测定生成物水的质量m(H₂0)，由此计算。为此，提供的实验仪器及试剂如下(根据需要可重复选用，加入的NH₄C1与Ca(OH)₂的量足以产生使CuO完全还原的氨气)：

请回答下列问题：
(1)氨气还原炽热氧化铜的化学方程式为________________________________；
(2)从所提供的仪器及试剂中选择并组装本实验的一套合理、简单的装置，按气流方向的连接顺序为(用图中标注的导管口符号表示)a→______________________________；
(3)在本实验中，若测得m(CuO)=" a" g，m(H₂O)= b g，则A_r(Cu)= _______________；
(4)在本实验中，使测定结果A_r(Cu)偏大的是_______________ (填序号)；
1Cu0未完全起反应         ② CuO不干燥
3Cu0中混有不反应的杂质   ④碱石灰不干燥
⑤NH₄C1与Ca(OH)₂混合物不干燥
(5)在本实验中，还可通过测定_______________和_______________，或_______________和_______________达到实验目的。

（12分）不同的金属在化学反应中表现出来的活泼程度不同，俄国化学家贝开托夫在大量实验和系统研究之后，于1865年发表了金属活动性顺序：K Ca Na Mg Al Zn Fe Sn Pb (H) Cu Hg Ag Pt Au 。
（1）金属活动性顺序是学习“金属及其化合物”的重要工具，许多“金属及其化合物”的知识规律可以通过金属活动性顺序来掌握。例如，工业上冶炼金属，根据金属活动性顺序可以采用不同的冶炼方法。其中可以用“热分解法”冶炼的金属是__________、        。
工业上又常用下列反应进行金属钾的冶炼：，似乎“违背”了金属活动性顺序，试解释钠能将更活泼的钾置换出来的原因__________________________ 。
（2）在实践中发现还有许多化学事实 “违背”金属活动性顺序，但这些“反常”现象都可以通过化学原理得到合理解释。某学生在做探究实验时，把锌粒投入1mol·L^-1氯化铁溶液中，观察到如下实验现象：锌粒表面有一定量气泡产生，溶液颜色逐渐变浅，一段时间后溶液逐渐浑浊，试用相关反应方程式进行解释_________________________________、
__________________________________________________________________________。
（3）研究金属活动性顺序还可以指导对金属阳离子氧化性强弱的认识，工业上用氯化铁溶液腐蚀铜制电路板。
①请根据金属活动性顺序结合该反应原理，比较Cu²⁺、Fe³⁺、Fe²⁺的氧化性强弱       。
②请运用原电池原理设计实验验证Cu²⁺、Fe³⁺氧化性强弱的结论。
方案______________________________________________________________________。

（15分）某实验小组同学对电化学原理进行了一系列探究活动。

（1）右图为某实验小组依据氧化还原反应：（用离子方程式表示）                     设计的原电池装置，一段时间后，两电极质量相差12g，导线中通过     mol电子。
（2）其它条件不变，若将CuCl₂溶液换为NH₄Cl溶液，石墨电极反应式为             ，这是由于NH₄Cl溶液显   性，（填酸性、碱性或中性）用离子方程式表示溶液显此性的原因               ，用吸管吸出铁片附近溶液少许至于试管中，向其中滴加少量新制饱和氯水，写出发生反应的离子方程式                  ，然后滴加几滴硫氰化钾溶液，溶液变红，继续滴加过量新制饱和氯水，颜色褪去，同学们对此做了多种假设，某同学的假设是：溶液中的+3价铁被氧化为更高的价态。”如果+3价铁被氧化为FeO₄^2-，试写出该反应的离子方程式            。
（3）如图其它条件不变，若将盐桥换成弯铜导线与石墨相连成n型，如图所示，一段时间后，在甲装置铜丝附近滴加酚酞试液，现象是        ，电极反应为          ；乙装置中石墨（1）为     极（填正、负、阴、阳），乙装置中与铜线相连石墨电极上发生的反应式为       ，产物常用         检验，反应的离子方程式为        。

某班级的探究小组研究氧化铜能否在氯酸钾的受热分解中起到催化剂的作用，设计了如下实验：
（一）  制备氧化铜
（1）称取5.0g CuSO₄·5H₂O晶体，研细后溶解：此步骤需要的仪器有                  。
（2）向盛有硫酸铜溶液的烧杯中滴加NaOH溶液，直到不再产生沉淀为止。此步实验现象：                                                    ；
离子方程式为：                                                     。
（3） A．把步骤（2）中的溶液和沉淀转移到蒸发皿内，稍微加热至沸腾，搅拌，直到沉淀全部变为黑色固体，停止加热，再过滤、洗涤、干燥、再转移到研钵中研细备用。
B．把步骤（2）中的溶液和沉淀转移到过滤器中过滤，洗涤，将上述沉淀在蒸发皿中进行蒸发，至全部变为黑色固体为止。再转移到研钵中研细备用。
你认为那一个步骤更好，说明理由：                                   。
（二）证明氧化铜起催化剂作用
设计对比实验①任取两份氯酸钾，分别放入两支试管，在其中一份中加入经精确称量的ng氧化铜粉末；②将两份氯酸钾同时在相同条件下正确加热，将放出的气体通入水中；③停止加热，冷却，将原先混有氧化铜的反应后混合物加水溶解，小心过滤，得到滤出物，洗涤并干燥；④观察滤出物的颜色和状态；⑤将滤出物和炭粉混和，在密闭容器中高温加热，将反应产生的气体通入澄清的石灰水中，并观察试验现象。
请回答下列问题：
（1）氧化铜作催化剂的理论依据是：                                      。
（2）以上实验步骤，有一步不够严密，请指出是那一步：      （填步骤序号）；该步骤应该做何改进？                  。
（3）要达到实验目的，还应该再增加一个实验步骤，这个实验步骤是             。
（4）若用另一套实验装置和操作替换第⑤步实验，也可以达到这一步的实验目的，请从图中所给的仪器作出合理选择，将它们连接成一个符合设计者要求的试验装置。
这个实验装置按照气流从左到右的连接顺序是   接   接  接   接  接      

（14分）某课外兴趣小组欲探究铝与盐酸的反应实验中反应速率与哪些因素有关。请填写下列空白：
（1）实验反应原理：                    　　          。
（2）实验用品：试管（普通试管和具支试管各一支）、镊子、乳胶管、玻璃导管、
水槽、胶头滴管、温度计；稀盐酸（4mol/L）、铝条（片）、水。
（3）实验装置（图中铁架台等夹持仪器略去）
（4）实验方法
①按如图所示连接好实验仪器，检查装置的气密性，具体操作方法是：                                                  。

②取3块铝条加入到试管中，操作方法是                                  。
③在盛有铝条的试管中，加入2mL稀盐酸。
④测量试管中溶液的温度。
⑤收集反应产生的氢气。
（5）数据处理及问题讨论
①实验结束后，课外兴趣小组成员将产生氢气的体积与时间作了如图。

②试判断OE、EF、FG段所收集气体的多少。
OE：       ；EF：       ；FG：        。
写出这三个时间段内产生氢气的速率大小比较（用OE、EF、FG表示）。速率大小比较：                    ，在三个时间段反应平均速率变化的原因是                                         。

（12分）某实验小组向溴水中加入足量的乙醛，发现溴水褪色。该实验小组对反应产物进行探究。
（1）提出假设
①乙醛与溴水发生加成反应生成
②乙醛与溴水发生取代反应生成CH₂BrCHO；
③乙醛与溴水发生氧化反应生成    A     。
（2）基于假设③设计实验方案证明你的假设（不要在答题卡上作答）
（3）实验过程
根据（2）的实验方案，进行实验。请在答题卡上按下表格式写出实验操作步骤、预期现象与结论。（限选实验仪器与试剂：试管、玻璃棒、滴管、酒精灯、铁架台、导管、胶塞、乙醇、浓硫酸、饱和碳酸钠溶液、氢氧化钠溶液。）

实验操作	预期现象与结论
步骤1：取一定量   B  于试管中，然后边震荡试管边慢慢加入适量   C   和    D    。
步骤2：固定好装置，用酒精灯缓慢加热。将产生的蒸气通到     E     溶液的液面上。	F              ,          G          。

（4）反思与评价：①有同学认为直接用pH试纸检验反应后溶液的pH大小即可验证反应产物，你认为是否合理：   H   （填合理或不合理）。原因是       I       。
②乙醛被溴水氧化的反应方程式是              K             。

（14分）某学习小组的同学在学习了Na₂CO₃、NaHCO₃的性质后，了解到它们都能与盐酸反应产生CO₂气体，那么如何鉴别Na₂CO₃和NaHCO₃呢？带着这样的疑问，他们进行了下列探究：
【猜想】（1）甲同学认为可用CaCl₂溶液鉴别Na₂CO₃和NaHCO₃溶液，而不能用澄清石灰水鉴别。
（2）乙同学认为固体Na₂CO₃、NaHCO₃可用加热的方法鉴别。
依据是                                                        。
（3）丙同学认为可用盐酸鉴别Na₂CO₃和NaHCO₃固体。
【实验探究】
（1）甲同学：①将CaCl₂溶液加入到分别盛有少量Na₂CO₃、NaHCO₃溶液的试管中，发现盛有Na₂CO₃的试管产生了白色沉淀；②将澄清石灰水加入到分别盛有少量Na₂CO₃、NaHCO₃溶液的试管中，发现两支试管中也都产生了白色沉淀。
此实验结果与猜想相同。
（2）乙同学分别取了一定量的Na₂CO₃、NaHCO₃固体于大试管中加热（如图1）：

①加热Na₂CO₃时，开始即见小试管中有少量气泡产生，继续加热，气泡逐渐减少，未见澄清石灰水变浑浊，
②加热NaHCO₃时，乙同学观察到实验现象与①不同，证实了自己的猜想是合理的。
（3）丙同学在两支分别盛有少量Na₂CO₃、NaHCO₃固体的试管中，各加入2 mL
2 mol/L的盐酸，观察到两支试管中均产生了大量气体，实验结果与猜想不一致，即得出不能用盐酸鉴别Na₂CO₃和NaHCO₃。
【问题讨论】
（1）甲同学的两个实验中，大家对CaCl₂与Na₂CO₃溶液的反应比较熟悉，该反应的离子方程式为                                       ；
（2）乙同学在加热Na₂CO₃固体时，开始产生少量气泡的原因是                 ；在加热NaHCO₃固体时，乙同学观察到的实验现象是                          。
（3）丁同学认为丙同学的结论不对。丁同学认为对实验方案做一些改进，可用于鉴别碳酸钠与碳酸氢钠。他的改进方法是：称取各2.1 g两种固体，放入两个容积一样的气球中，在两只锥形瓶中各加入约25 mL 2 mol/L 的盐酸，分别将气球套在锥形瓶瓶口上，同时将气球中的固体同时倒入锥形瓶中，气球的膨胀比较   （填快或慢）的或最后气球比较   （填大或小）的是碳酸氢钠。
【拓展应用】
（1）要除去Na₂CO₃溶液中混有的少量NaHCO₃，可加入适量的          溶液。
（2）要测定Na₂CO₃与NaHCO₃固体混合物中Na₂CO₃的质量分数，可采用的方案有多种，请简述其中一种方案（写出简要步骤及要测定的数据，不要求写出如何用数据求出结果）：
                                                                           
                                                                            
                                                                        。