FeCl₃在现代工业生产中应用广泛．某化学研究性学习小组模拟工业生产流程制备无水FeCl3，再用副产品FeCl₃溶液吸收有毒的H₂S．

Ⅰ．经查阅资料得知：无水FeCl₃在空气中易潮解，加热易升华．他们设计了制备无水FeCl₃的实验方案，装置示意图(加热及夹持装置略去)及操作步骤如下：

①检查装置的气密性；

②通入干燥的Cl₂，赶尽装置中的空气；

③用酒精灯在铁屑下方加热至反应完成

④……

⑤体系冷却后，停止通入Cl₂，并用干燥的N₂赶尽Cl₂，将收集器密封

请回答下列问题：

(1)装置A中反应的化学方程式为________

(2)第③步加热后，生成的烟状FeCl₃大部分进入收集器，少量沉积在反应管A的右端．要使沉积得FeCl₃进入收集器，第④步操作是________．

(3)操作步骤中，为防止FeCl₃潮解所采取的措施有(填步骤序号)________．

(4)装置B中的冷水作用为________；装置C的名称为________；装置D中FeCl₂全部反应完后，因为失去吸收Cl₂的作用而失效，写出检验FeCl2是否失效的试剂：________

(5)在虚线框内画出尾气吸收装置E并注明试剂

Ⅱ．该组同学用装置D中的副产品FeCl₃溶液吸收H₂S，得到单质硫；过滤后，再以石墨为电极，在一定条件下电解滤液．

(1)FeCl₃与H₂S反应的离子方程式为________．

(2)电解池中H＋再阴极放电产生H₂，阳极的电极反应为________．

(3)综合分析实验Ⅱ的两个反应，可知该实验有两个显著优点：

①H₂S的原子利用率100％；②________．

二氧化铈(C_eO₂)是一种重要的稀土氧化物．平板电视显示屏生产过程中产生大量的废玻璃粉末(含SiO₂、Fe₂O₃、CeO₂以及其他少量可溶于稀酸的物质)．某课题组以此粉末为原料回收铈，设计实验流程如下：

(1)洗涤滤渣A的目的是为了去除________(填离子符号)，检验该离子是否洗涤的方法是________．

(2)第②步反应的离子方程式是________，滤渣B的主要成分是________．

(3)萃取是分离稀土元素的常用方法，已知化合物TBP作为萃取剂能将铈离子从水溶液中萃取出来，TBP________(填“能”或“不能”)与水互溶．实验室进行萃取操作是用到的主要玻璃仪器有________、烧杯、玻璃棒、量筒等．

(4)取上述流程中得到的Ce(OH)₄产品0.536 g，加硫酸溶解后，用0.1000 mol·L^－1FeSO₄

标准溶液滴定终点是(铈被还原为Ce³⁺)，消耗25.00 mL标准溶液，该产品中Ce(OH)₄的质量分数为________．

氧化镁在医药、建筑等行业应用广泛．硫酸镁还原热解制备高纯氧化镁是一种新的探索．以菱镁矿(主要成分为MgCO₃，含少量FeCO₃)为原料制备高纯氧化镁的实验流程如下：

(1)MgCO₃与稀硫酸反应的离子方程式为________．

(2)加入H₂O₂氧化时，发生反应的化学方程式为________．

(3)滤渣2的成分是________(填化学式)．

(4)煅烧过程存在以下反应：

2MgSO₄＋C2MgO＋2SO₂↑＋CO₂↑

MgSO₄＋CMgO＋SO₂↑＋CO↑

MgSO₄＋3CMgO＋S↑＋3CO↑

利用下图装置对煅烧产生的气体进行分步吸收或收集．

①D中收集的气体可以是________(填化学式)．

②B中盛放的溶液可以是________(填字母)．

a．NaOH溶液

b．Na₂CO₃溶液

c．稀硝酸

d．KMnO₄溶液

③A中得到的淡黄色固体与热的NaOH溶液反应，产物中元素最高价态为＋4，写出该反应的离子方程式：________．

黄铁矿是我国大多数硫酸厂制取硫酸的主要原料．某化学兴趣小组对某黄铁矿石

(主要成分为FeS₂)进行如下实验探究．

[实验一]：测定硫元素的含量

1．将m₁ g该黄铁矿样品放入如下图所示装置(夹持和加热装置省略)的石英管中，从a处不断地缓缓通人空气，高温灼烧石英管中的黄铁矿样品至反应完全得到红棕色固体和一种刺激性气味的气体．

写出石英管中发生反应的化学方程式为：________

2．反应结束后，将乙瓶中的溶液进行如下处理：

问题讨论：

(1)1中，甲瓶内所盛试剂是________溶液．乙瓶内发生反应的离子方程式有________、________．

(2)2中，所加H₂O₂溶液需足量的理由是________．

(3)该黄铁矿石中硫元素的质量分数为________．

[实验二]：设计以下实验方案测定铁元素的含量

问题讨论：

(4)②中，若选用铁粉作还原剂．你认为合理吗？________．

若不合理，会如何影响测量结果：________(若合理，此空不答)．

(5)③中，需要用到的仪器除烧杯、玻璃棒、胶头滴管外，还有________．

高铁酸钾(K₂FeO₄)具有极强的氧化性，是一种优良的水处理剂．

(1)已知：4FeO₄^2－＋10H₂O4Fe(OH)₃＋8OH^－＋3O₂．K₂FeO₄在处理水的过程中所起的作用有________．

(2)将适量K₂FeO₄溶解于pH＝4.74的溶液中，配制成c(FeO₄^2－)＝1.0 mmol·L^－1的试样，将试样分别置于20℃、30℃、40℃和60℃的恒温水浴中，测定c(FeO₄^2－)的变化，结果见图Ⅰ．该实验的目的是________；发生反应的ΔH________0(填“＞”、“＜”或“＝”)．

(3)FeO₄^2－在水溶液中的存在形态如图Ⅱ所示．下列说法正确的是________(填字母)．

A．不论溶液酸碱性如何变化，铁元素都有4种存在形态

B．向pH＝10的这种溶液中加硫酸至pH＝2，HFeO₄^－的分布分数逐渐增大

C．向pH＝6的这种溶液中加KOH溶液，发生反应的离子方程式为：HFeO₄^－＋OH^－FeO₄^2－＋H₂O

(4)测定某K₂FeO₄溶液浓度的实验步骤如下：

步骤1：准确量取V mL　K₂FeO₄溶液加入到锥形瓶中

步骤2：在强碱性溶液中，用过量CrO₂^－与FeO₄^2－反应生成Fe(OH)₃和CrO₄^2－

步骤3：加稀硫酸，使CrO₄^2－转化为Cr₂O₇^2－，CrO₂^－转化为Cr³⁺，Fe(OH)₃转化为Fe³⁺

步骤4：加入二苯胺磺酸钠作指示剂，用c mol·L^－1　(NH₄)₂Fe(SO₄)₂标准溶液滴定至终点，消耗(NH₄)₂Fe(SO₄)₂溶液V₁ mL．滴定时发生的反应为：Fe²⁺＋Cr₂O₇^2－＋H⁺Fe³⁺＋Cr³⁺＋H₂O(未配平)

①写出步骤2中发生反应的离子方程式________．

②根据上述实验数据，测定该溶液中K₂FeO₄的浓度为________mol·L^－1(用含字母的代数式表示)．

下图是实验室制备氯气并进行一系列相关实验的装置(夹持设备已略)．

(1)制备氯气选用的药品为：漂粉精固体和浓盐酸，相关的化学反应方程式为：

________．

(2)装置B中饱和食盐水的作用是________；同时装置B亦是安全瓶，监测实验进行时C中是否发生堵塞，请写出发生堵塞时B中的现象________．

(3)装置C的实验目的是验证氯气是否具有漂白性，为此C中Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ依次放入________．

(4)设计装置D、E的目的是比较氯、溴、碘的非金属性．当向D中缓缓通入一定量氯气时，可以看到无色溶液逐渐变为________色，说明氯的非金属性大于溴．

(5)打开活塞，将装置D中少量溶液加入装置E中，振荡．观察到的现象是________．

(6)有人提出，装置F中可改用足量的NaHSO₃溶液吸收余氯，试写出相应的离子反应方程式：________，判断改用NaHSO₃溶液是否可行________(填“是”或“否”)．

某课外活动小组设计了以下实验方案验证Cu与浓硝酸反应的过程中可能产生NO．其实验流程图如下：

(1)测定硝酸的物质的量

反应结束后，从下图B装置中所得100 mL溶液中取出25.00 mL溶液，用0.1 mol·L^－1的NaOH溶液滴定，用酚酞作指示剂，滴定前后的滴定管中液面的位置如图所示．在B容器中生成硝酸的物质的量为________mol．

(2)测定NO的体积

①从上图所示的装置中，你认为应选用________装置进行Cu与浓硝酸反应实验，选用的理由是________．

②选用上图所示仪器组合一套可用来完成实验并测定生成NO体积的装置，其合理的连接顺序是(填各导管口编号)________．

③在测定NO的体积时，若量筒中水的液面比集气瓶的液面要低，此时应将量筒的位置________(“下降”或“升高”)，以保证量筒中的液面与集气瓶中的液面持平．

(3)气体成分分析：若实验测得NO的体积为112.0 mL(已折算到标准状况)，则Cu与浓硝酸反应的过程中________(填“有”或“没有”)NO产生，作此判断的依据是________．

(4)实验前，用托盘天平称取的铜片至少应为________g．

某研究性学习小组对过量炭粉与氧化铁(Fe₂O₃)反应的气体产物成分进行研究．

(1)提出假设

①气体产物是CO₂．②气体产物是CO．③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，该反应的离子方程式：________．

(4)实验步骤

①按上图连接装置，并检查装置的气密性，称取3.20 g氧化铁、2.00 g碳粉混合均匀，放入48.48 g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52.24 g；

⑤过滤出石灰水中的沉淀，洗涤、烘干后称得质量为2.00 g．

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判断，前面的假设________(填①、②、③)是正确的．写出该实验中氧化铁与碳发生反应的化学方程式：________．

课外小组设计了如下图所示的实验装置，进行气体性质实验．图中箭头表示气体流向．A表示一种纯净、干燥的气体，B是另一种气体，反应进行一段时间后，装置己中有红棕色气体生成．实验中所用的药品和干燥剂只能从下列物质中选取：Na₂CO₃、NaHCO₃、MnO₂、Na₂O₂、NaCl、无水CaCl₂、NH₄HCO₃、碱石灰等固体和H₂O₂、蒸馏水

根据图中装置和反应现象回答：

(1)充分反应后丙中无固体物质剩余，发生反应的化学方程式为________；

(2)丁中的干燥剂应选________，不选另一种干燥剂的理由是________；

(3)甲中发生反应的化学方程式为________；

(4)观察到反应开始后断开电键K，铂丝能继续保持红热，戊中发生的主要反应的化学方程式为________，此反应是(吸热、放热)________反应；

(5)当己中充满红棕色气体后，停止给丙加热，并关闭a、b两个活塞，若将己浸入冰水中，则己中会出现的现象是________，简述产生此现象的原因：________．

(6)若装置的气密性良好，甲、丙中均有气体产生，其余操作正常，但己中未观察到红棕色，可能的原因是________．

用二氧化氯(ClO₂)、铁酸钠(Na₂FeO₄摩尔质量为166 g·mol^－1)等新型净水剂替代传统的净水剂Cl₂对淡水进行消毒是城市饮用水处理新技术．ClO₂和Na₂FeO₄在水处理过程中分别被还原为Cl^－和Fe³⁺．

(1)如果以单位质量的氧化剂所得到的电子数来表示消毒效率，那么，ClO₂、Na₂FeO₄、Cl₂三种消毒杀菌剂的消毒效率由大到小的顺序是________＞________＞________．

(2)铁酸钠之所以能净水，除它本身具有强氧化性外，另一个原因可能是________

(3)二氧化氯是一种黄绿色有刺激性气味的气体，其熔点为－59℃，沸点为11.0℃，易溶于水．ClO₂可以看做是亚氯酸(HClO₂)和氯酸(HClO₃)的混合酸酐．工业上用稍潮湿的KClO₃和草酸在60℃时反应制得．某学生用如图所示的装置模拟工业制取及收集ClO₂，其中A为ClO₂的发生装置，B为ClO₂的凝集装置，C为尾气吸收装置．请问：

①A部分还应添加温度控制(如水浴加热)装置，B部分还应补充什么装置________；________

②该装置按①补充完整后，装置A、B、C中还有一处设计明显不合理的是________(填“A、B或C”)，理由是________

③C中应装的试剂为________．

C中发生反应的离子方程式为：________．