專題16 探究性實(shí)驗(yàn)1ClO2是一種易溶于水難溶于有機(jī)溶劑的氣體，在自來水消毒和果蔬保鮮等方面應(yīng)用廣泛。某同學(xué)在實(shí)驗(yàn)室中制取ClO2，并探究其性質(zhì)?；卮鹣铝袉栴}：.ClO2的制備實(shí)驗(yàn)室制備ClO2的反應(yīng)原理為2NaClO2 Cl2 = 2ClO2 2NaCl，裝置如下圖所示：（1）裝置A燒瓶中發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為_。（2）裝置B中盛放的最佳試劑為_(填字母代號(hào))；a.NaOH溶液 b.濃硫酸 c.飽和食鹽水 d.CCl4 e.飽和石灰水（3）控制滴加濃鹽酸的速率，使產(chǎn)生的氣體緩緩?fù)ㄟ^裝置D，其目的是_。.探究ClO2的氧化性,按下圖所示裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn)： （4）完成下列表格中的空格：洗氣瓶現(xiàn)象或作用解釋原因X溶液由淺綠色變成棕黃色反應(yīng)的離子方程式為_Y溶液中出現(xiàn)淡黃色沉淀反應(yīng)的離子方程式為_ZNaOH溶液的作用是_反應(yīng)的化學(xué)方程式為2NaOH 2ClO2 = NaClO2 NaClO3 H2O.測(cè)定水中的濃度用碘量法測(cè)定水中ClO2濃度的實(shí)驗(yàn)步驟：取100 mL的水樣加稀硫酸調(diào)節(jié)pH至23，加入一定量的KI溶液，充分振蕩后，再加入幾滴指示劑，用2.0104 mol/L標(biāo)準(zhǔn)Na2S2O3溶液進(jìn)行滴定(已知：2ClO2 + 10I- + 8H+ = 5I2 + 2Cl- + 4H2O ；2S2O32 I2 = S4O62 2I )。（5）若達(dá)到滴定終點(diǎn)時(shí)，消耗15.00 mL 標(biāo)準(zhǔn)Na2S2O3溶液，則水樣中ClO2的濃度是 _ mol/L?！敬鸢浮縈nO24H2ClMn2Cl22H2O c 使NaClO2和Cl2充分反應(yīng)，降低ClO2中Cl2的含量 5Fe2ClO24H=5Fe3Cl2H2O 5S22ClO28H=5S2Cl4H2O 吸收尾氣，防止污染環(huán)境 610-6 2氮化鋰是一種優(yōu)良的貯氫材料，它是一種紫色或紅色的晶狀固體，在空氣中長(zhǎng)期暴露，最終會(huì)變成碳酸理。氮化理易水解生成氫氧化鋰和氨氣，在空氣中加熱能劇烈燃燒，特別是細(xì)粉末狀的氮化鋰: 鋰與氨反應(yīng)生成LiNH2和H2實(shí)驗(yàn)室用以下裝置制取干燥、純凈的N2并與金屬鋰(密度為0.534g/cm3) 反應(yīng)制取氮化鋰?；卮鹣铝袉栴}:(1)連接好裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn)前必須_(2)實(shí)驗(yàn)步驟如下:裝藥品 點(diǎn)燃C處酒精燈 點(diǎn)燃E處酒精燈 打開A中分液漏斗正確的先后順序?yàn)開(填序號(hào))(3)裝置A是制備氨氣的簡(jiǎn)易裝置燒瓶中固體是:_;D裝置的作用是_.(4)寫出C中化學(xué)方程式為_(5)將12.0g鋰放入E反應(yīng)，實(shí)驗(yàn)結(jié)束后稱得E裝置增加了7.0g，計(jì)算生成氮化鋰的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為_(結(jié)果保留一位小數(shù))。(6)設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單實(shí)驗(yàn)證明E中產(chǎn)物為氮化鋰:_ _【答案】 檢查裝置氣密性 堿石灰或生石灰或固體氫氧化鈉 吸收氨氣并干燥氮?dú)?3CuO + 2NH3Cu + N2 + 3H2O 92.1% 取少量產(chǎn)物于試管，滴入少量蒸餾水，用鑷子夾一塊濕潤(rùn)的紅色石蕊試紙接近試管口，若試紙變藍(lán)色，則產(chǎn)物有氮化鋰，否則不含氮化鋰總質(zhì)量為1.5+17.5=19g，氮化鋰的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為：17.519100%=92.1%；正確答案：92.1%。（6）氮化理易水解生成氫氧化鋰和氨氣，生成的氨氣為堿性氣體，然后再用濕潤(rùn)的紅色石蕊試紙進(jìn)行檢驗(yàn)，如果試紙變?yōu)樗{(lán)色，結(jié)論得證；正確答案：取少量產(chǎn)物于試管，滴入少量蒸餾水，用鑷子夾一塊濕潤(rùn)的紅色石蕊試紙接近試管口，若試紙變藍(lán)色，則產(chǎn)物有氮化鋰，否則不含氮化鋰。 3某化學(xué)課外活動(dòng)小組通過實(shí)驗(yàn)研究NO2的性質(zhì)。已知：2NO2 + 2NaOH=NaNO3 + NaNO2 + H2O利用下圖所示裝置探究NO2能否被NH3還原（K1、K2為止水夾，夾持固定裝置略去）。（1）E裝置中制取NO2反應(yīng)的化學(xué)方程式是_。（2）制取氨氣時(shí)若只用一種試劑，從下列固體物質(zhì)中選取_aNH4HCO3 bNH4C1 cCa(OH)2 dNaOH（3）若NO2能夠被NH3還原，預(yù)期觀察到C裝置中的現(xiàn)象是_。（4）實(shí)驗(yàn)過程中氣密性良好，但未能觀察到C裝置中的預(yù)期現(xiàn)象。該小組同學(xué)從反應(yīng)原理的角度分析了原因，認(rèn)為可能是： NH3還原性較弱，不能將NO2還原； 在此條件下，NO2的轉(zhuǎn)化率極低；_。（5）此實(shí)驗(yàn)裝置存在一個(gè)明顯的缺陷是_（6）為了驗(yàn)證NO2能被Na2O2氧化，該小組同學(xué)選用B、D、E裝置，將B中的藥品更換為Na2O2，另選F裝置（如右圖所示），重新組裝，進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。 裝置的合理連接順序是 _ 實(shí)驗(yàn)過程中，B裝置中淡黃色粉末逐漸變成白色。經(jīng)檢驗(yàn)，該白色物質(zhì)為純凈物，且無其他物質(zhì)生成。推測(cè)B裝置中反應(yīng)的化學(xué)方程式為_?！敬鸢浮?Cu + 4HNO3 (濃) = Cu(NO3)2 + 2NO2+ 2H2O a C裝置中混合氣體顏色變淺 在此條件下，該反應(yīng)的化學(xué)反應(yīng)速率極慢 缺少尾氣吸收裝置 EDBF 2NO2 + Na2O2 = 2NaNO34次氯酸鈉穩(wěn)定性遠(yuǎn)髙于次氯酸鈉，也可用于殺菌消毒。制備次氯酸鈉方法較多，常用的一種合成路線如下：已知：1.次氯酸叔丁酯(CH3)3COCl)，相對(duì)分子質(zhì)量為108.5，是具有揮發(fā)性的黃色油狀液體，密度為0.802g/mL，且有強(qiáng)烈刺激性臭味；2.(CH3)3COCl+LiOH=LiClO+(CH3)3COH請(qǐng)回答：(1)實(shí)驗(yàn)第一步的反應(yīng)裝置如圖所示（夾持裝置省略)，B裝置中支管的作用是_；濃鹽酸逐滴滴加而不是一次性加入的原因是_。(2)請(qǐng)寫出在裝置A中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式_。(3)對(duì)于操作1，下列說法不正確的是_。A.可以選用250mL規(guī)格的分液漏斗B.操作1須在通風(fēng)櫥內(nèi)進(jìn)行C.進(jìn)行分液時(shí)，可提早關(guān)閉旋塞，以防止次氯酸叔丁酯從下口流出D.裝置B不合適進(jìn)行操作1(4)進(jìn)行操作3時(shí)，并不是直接加熱蒸發(fā)溶液，而是選擇在40C下緩慢蒸發(fā)溶液，試解釋其原因 _。(5)該實(shí)驗(yàn)中次氯酸鋰的產(chǎn)率為_?！敬鸢浮科胶鈿鈮?，使?jié)恹}酸順利下滴防止反應(yīng)太劇烈而發(fā)生副反應(yīng)，引起產(chǎn)率降低(CH3)3COH+NaClO+HCl=(CH3)3COCl+NaCl+H2OAC蒸發(fā)時(shí)，溶液溫度太高，會(huì)引起次氯酸根的水解，且生成的次氯酸不穩(wěn)定，導(dǎo)致產(chǎn)品產(chǎn)率和純度降低50.0% 5檸檬酸鐵銨(NH4)3Fe( C6 H5O7)2，摩爾質(zhì)量488 g/mol 是一種重要的食品添加劑。一種制備檸檬酸鐵銨的實(shí)驗(yàn)步驟如下：步驟1在右圖三頸燒瓶中加入16.7 g FeSO47H2O、40 ml.蒸餾水，3mL硫酸和1 g NaClO3，強(qiáng)力攪拌；步驟2升溫至80，再補(bǔ)加l g NaClO3；步驟3向反應(yīng)器中加入NaOH溶液，溫度控制在8090，劇烈攪拌；步驟4過濾，洗滌，瀝干，得活性Fe(OH)3；步驟5將Fe(OH)3和一定量的水加入三頸燒瓶中，控制95以上，加入計(jì)算量的檸檬酸溶液，攪拌，并保溫1h；步驟6冷卻到50，攪拌下加入氨水40 mL，靜置、濃縮至膏狀，80干燥得檸檬酸鐵銨24.9 g?；卮鹣铝袉栴}：（1）步驟1發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為_。（2）步驟2再補(bǔ)加NaClO3的目的是_。（3）步驟3確定Fe3+已沉淀完全的方法是_。（4）步驟4過濾時(shí)，所需硅酸鹽質(zhì)儀器除燒杯外，還需要_；證明Fe(OH)3已被洗滌干凈的方法為_。（5）檸檬酸鐵銨的產(chǎn)率為_（結(jié)果保留三位有效數(shù)字）?！敬鸢浮?Fe2+ClO3-+6 H+=6Fe3+Cl- +3H2O確保Fe2+全部轉(zhuǎn)化為Fe3+在上層清液中繼續(xù)滴加NaOH溶液，不產(chǎn)生沉淀（或其他合理答案）漏斗和玻璃棒取最后一次洗滌液于兩支試管中，分別滴加氯化鋇或硝酸銀溶液，并用硝酸酸化，均無白色沉淀出現(xiàn)，證明Fe(OH)3已被洗滌干凈85.0%【解析】（1）步驟1是氯酸鈉在酸性條件下氧化硫酸亞鐵，發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為6Fe2+ClO3-+6 H+=6Fe3+Cl- +3H2O。（2）步驟2再補(bǔ)加NaClO3的目的是確保Fe2+全部轉(zhuǎn)化為Fe3+ 。6乙炔是重要的化工原料，廣泛用于有機(jī)合成和氧炔焊等。生產(chǎn)乙炔的方法有多種，如電石法、甲烷裂解法等。（1）在Co(NO3)2催化下，乙炔可被50的濃硝酸(硝酸被還原為NO2)在2070時(shí)直接氧化為H2C2O42H2O。該反應(yīng)的化學(xué)方程式為_；實(shí)際生產(chǎn)中硝酸可循環(huán)利用而不被消耗，用方程式說明：_。（2）電石法原理為：由石油焦與生石灰在電爐中生成電石CaC2(含Ca3P2、CaS等雜質(zhì))，電石與水反應(yīng)生成C2H2(含PH3及H2S等雜質(zhì))。已知焦炭固體與氧化鈣固體每生成l g CaC2固體，同時(shí)生成CO氣體吸收7.25kJ的熱量，則該反應(yīng)的熱化學(xué)方程式為_；用CuSO4溶液凈化乙炔氣體，去除PH3的反應(yīng)之一為：4CuSO4+PH3+4H2O=4Cu+H3PO4+4H2SO4，每去除1 mol PH3，該反應(yīng)中轉(zhuǎn)移電子的物質(zhì)的量為_；電石法工藝流程簡(jiǎn)單、容易操作、乙炔純度高，缺點(diǎn)是_(舉1例)。（3）甲烷裂解法原理為：2CH4(g)C2H2(g)+3H2(g) H，實(shí)驗(yàn)測(cè)得該反應(yīng)的Kp(用平衡分壓代替濃度計(jì)算的平衡常數(shù)，分壓=總壓物質(zhì)的量分?jǐn)?shù))與溫度的關(guān)系如下圖所示：該反應(yīng)的H_0(填“>”、“=”或“<”)；圖中G點(diǎn)v(正)_v(逆)(填“>”、“=”或“<”)；M點(diǎn)時(shí)，若容器中氣體的總物質(zhì)的量為1 mol，CH4、C2H2及H2的物質(zhì)的量分別為a、b、c，則總壓P與a、b、c之間的關(guān)系為_?！敬鸢浮緾2H28HNO3=H2C2O42H2O8NO22H2O 3NO2H2O=2HNO3NO,2NOO2=2NO2 CaO(s)3C(s)=CaC2(s)CO(g) H=464kJmol1 8mol 消耗大量的電能或污染嚴(yán)重 > > 7I.甲同學(xué)用含少量鐵的氧化物的氧化銅制取氯化銅晶體(CuCl2xH2O)并測(cè)量其結(jié)晶水含量。己知:在pH為45時(shí)，F(xiàn)e3+幾乎完全水解而沉淀，而此時(shí)Cu2+卻幾乎不水解。制取流程如下:回答下列問題:（1）溶液A中的金屬離子有Fe3+、Fe2+、Cu2+。能檢驗(yàn)溶液A中Fe2+的試劑_(填編號(hào))KMnO4 K3Fe(CN)6 NaOH KSCN（2）試劑是_，試劑是_。(填化學(xué)式)（3）為了測(cè)定制得的氯化銅晶體(CuCl2xH2O)中x的值，某興趣小組設(shè)計(jì)了以下實(shí)驗(yàn)方案：稱取mg晶體溶于水，加入足量氫氧化鈉溶液、過濾、沉淀洗滌后用小火加熱至質(zhì)量不再輕為止，冷卻，稱量所得黑色固體的質(zhì)量為ng。沉淀洗滌的操作方法是_，根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)測(cè)得x=_(用含m、n的代數(shù)式表示)。II.乙同學(xué)設(shè)計(jì)了一套電解飽和食鹽水的實(shí)驗(yàn)裝置，來驗(yàn)證氯氣的某些性質(zhì)和測(cè)定產(chǎn)生的氫氣的體積?；卮鹣铝袉栴}:（4）所選儀器接口的連接順序是A接_，_接_；B接_，_接_；_請(qǐng)用離子方程式說明淀粉KI溶液變藍(lán)的原因_。（5）若裝入的飽和食鹽水為75mL(氯化鈉足量，電解前后溶液體積變化可忽略，假設(shè)兩極產(chǎn)生的氣體全部逸出)，當(dāng)測(cè)得氫氣為8.4mL(已轉(zhuǎn)換成標(biāo)準(zhǔn)狀況下的體積)時(shí)停止通電。將U形管內(nèi)的溶液倒入燒杯，常溫時(shí)測(cè)得溶液的pH約為_。 【答案】H2O2（Cl2等合理答案）CuO向過濾器中加入適量的蒸餾水使其剛好浸沒沉淀，待水流下后，再次加入蒸餾水重復(fù)23次GFH， DECCl22I=I22Cl128某探究小組設(shè)計(jì)如右圖所示裝置(夾持、加熱儀器略)，模擬工業(yè)生產(chǎn)進(jìn)行制備三氯乙醛(CCl3CHO)的實(shí)驗(yàn)。查閱資料，有關(guān)信息如下：制備反應(yīng)原理：C2H5OH+4Cl2CCl3CHO+5HCl可能發(fā)生的副反應(yīng)： C2H5OH+HClC2H5Cl+H2O；CCl3CHO+HClOCCl3COOH（三氯乙酸）+HCl相關(guān)物質(zhì)的部分物理性質(zhì)：C2H5OHCCl3CHOCCl3COOHC2H5Cl相對(duì)分子質(zhì)量46147.5163.564.5熔點(diǎn)-114.1-57.558-138.7 沸點(diǎn)78.397.819812.3溶解性 與水互溶 可溶于水、乙醇 可溶于水、乙醇 三氯乙醛微溶于水，可溶于乙醇（1）儀器A中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為_。（2）裝置B的作用是_。該實(shí)驗(yàn)在裝置中有一處缺陷，即缺少氯氣的干燥裝置，缺少該裝置可能導(dǎo)致裝置C 中副產(chǎn)物_（填化學(xué)式）的量增加；冷凝管的進(jìn)水口是_（填“a”或“b”）；（3）裝置中球形冷凝管的作用是_，寫出D中所有可能發(fā)生的無機(jī)反應(yīng)的離子方程式_。（4）反應(yīng)結(jié)束后，從C中的混合物中分離出CCl3COOH的方法是_。（5）測(cè)定產(chǎn)品純度：稱取產(chǎn)品0.50g配成待測(cè)溶液，加0.1000 molL-1碘標(biāo)準(zhǔn)溶液20.00 mL，再加入適量Na2CO3溶液，反應(yīng)完全后，加鹽酸調(diào)節(jié)溶液的pH，立即用0.02000 molL-1Na2S2O3溶液滴定至終點(diǎn)。進(jìn)行三次平行實(shí)驗(yàn)，測(cè)得消耗Na2S2O3溶液20.00mL。則產(chǎn)品的純度為_；（計(jì)算結(jié)果保留兩位有效數(shù)字）滴定的反應(yīng)原理：CCl3CHO+OH-=CHCl3+HCOO- HCOO-+I2= H+2I-+CO2 I2+2S2O32-=2I-+ S4O62-（6）為證明三氯乙酸的酸性比乙酸強(qiáng)。某學(xué)習(xí)小組的同學(xué)設(shè)計(jì)了以下三種方案，你認(rèn)為能夠達(dá)到實(shí)驗(yàn)?zāi)康牡氖莀。a.分別測(cè)定0.1molL-1兩種酸溶液的pH，三氯乙酸的pH 較小b.用儀器測(cè)量濃度均為0.1molL-1 的三氯乙酸和乙酸溶液的導(dǎo)電性，測(cè)得乙酸溶液的導(dǎo)電性弱c.測(cè)定等物質(zhì)的量濃度的兩種酸的鈉鹽溶液的pH，乙酸鈉溶液的pH 較大【答案】2KMnO4+16HCl=2KCl+2MnCl2+5Cl2+8H2O除HClC2H5Cl 、CCl3COOHa冷凝回流Cl2+2OH-= Cl-+ClO-+H2O H+OH-=H2O蒸餾53%abc9無水硫酸銅是一種重要的化學(xué)試劑，工業(yè)上用低品位鋼礦(合CuS、Cu2S、CuO，以及FeO、Fe2O3、SiO2等雜質(zhì))制備無水硫酸銅的流程如下圖所示:(NH4)2SO4、CuSO4的溶解度(g)部分?jǐn)?shù)據(jù)如下表所示：溫度102030405060100S(CuSO4)/g1720.724.428.533.64077S(NH4)SO4/g7375.478.181.084.587.8102（1）氧化與浸取過程中發(fā)生的反應(yīng)之一為Cu2S被MnO2氧化時(shí)有一種非全屬單質(zhì)生成，則該反應(yīng)的離子方程式為_，濾渣1的主要成分是_(填化學(xué)式)，除鐵時(shí)加入CuO能得到濾渣2的原理是_。（2）除鐵后，為了判斷濾液中是否有Fe3+殘留，請(qǐng)?jiān)O(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案：_。（3）沉錳時(shí)還有一種酸性氣體生成，則沉錳時(shí)發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為_。(已知pH=8.8時(shí)，Mn2+開始沉淀)。（4）為了從料液1中盡可能多地析出粗膽礬，操作a的內(nèi)容是_(填名稱)。（5）工業(yè)上利用上述原理制備膽礬。已知:298K時(shí)，KspCu(OH)2=2.210-20，KspFe(OH)3=8.010-38。離子濃度小于110-5mol/L時(shí)表明該離子已完全沉淀。常溫下，若某溶液中c(Cu2+)=2.2 mol/L，c(Fe3+)=O.001mol/L，加入氧化銅除鐵時(shí)，調(diào)節(jié)溶液pH范圍為_(lg5=0.7)?！敬鸢浮緾u2S+2MnO2+8H+=2Mn2+S+2Cu2+4H2OSiO2、S（或SiO2、S、MnO2）CuO消耗溶液中的H+，有利于Fe3+的水解平衡向右移動(dòng)從濾液中取樣，滴加KSCN溶液，顯血紅色說明殘留Fe3+，不顯血紅色說明無Fe3+殘留（其他合理答案均可Mn2+2HCO3-=MnCO3+CO2+H2O蒸發(fā)濃縮、冷卻結(jié)晶、過濾(洗滌)3.3<pH4【解析】（1）生成的非全屬單質(zhì)為S，則該反應(yīng)的離子方程式為Cu2S+2MnO2+8H+=2Mn2+S+2Cu2+4H2O，濾渣1的主要成分是SiO2、S（或SiO2、S、MnO2），除鐵時(shí)加入CuO能得到濾渣2的原理是CuO消耗溶液中的H+，有利于Fe3+的水解平衡向右移動(dòng)。10廢物的綜合利用是化學(xué)研究的重要課題，以廢鐵屑(含有少量鎳)制備高鐵酸鉀(K2FeO4)的流程如下圖所示: 已知: 25時(shí)，一些金屬氫氧化物開始沉淀和完全沉淀時(shí)的pH如下表所示：M(OH)npH開始沉淀沉淀完全Fe(OH)32.532.94Ni(OH)27.609.7525時(shí)，KspFe(OH)3=4.010-38、KspFe(OH)2=8.010-16、KspNi(OH)2=2.010-15（1）K2FeO4中鐵元素的化合價(jià)為_（2）“堿液洗滌”的目的是除去鐵屑表面的油污，一般用Na2CO3溶液除污的原理是_(用離子方程式作答)（3）步驟發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為_（4）步驟中若不加H2O2溶液，將會(huì)產(chǎn)生的后果是_，原因是_。（5）用滴定法測(cè)定所制粗K2FeO4的純度: 取0.240g粗K2FeO4樣品，加入足最硫酸酸化的KI溶液，充分反應(yīng)后，用0.200mol/L Na2S2O3)標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定，滴定消耗標(biāo)準(zhǔn)溶被的體積為20.00mL。涉及的反應(yīng)有：FeO42-+4I-+8H+=Fe2+2I2+4H2O,2S2O32-+I2=S4O62-+2I-。滴定時(shí)選用的指示劑為_，滴定終點(diǎn)的現(xiàn)象為_。粗K2FeO4的純度為_?！敬鸢浮?6CO32-+H2OHCO3-+OH-2Fe(OH)3+3NaC1O+4NaOH=2Na2FeO4+3NaCl+5H2O固體中會(huì)混有Ni(OH)2KFe(OH)2和KspNi(OH)2相差不大，僅調(diào)節(jié)pH難以使二者分離淀粉溶液溶液由藍(lán)色變?yōu)闊o色，且半分鐘內(nèi)不變色82.5%或0.82511冶煉廠與氯堿廠、甲醇廠組成一個(gè)產(chǎn)業(yè)鏈（如圖所示），將大大提高資源的利用率，減少環(huán)境污染。請(qǐng)回答下列問題： （1）Ti的原子序數(shù)為22，Ti位于元素周期表中第_周期。（2）寫出鈦鐵礦在高溫下與焦炭經(jīng)氯化得到四氯化鈦的化學(xué)方程式_。（3）制備TiO2的方法之一是利用TiCl4水解生成TiO2x H2O，再經(jīng)焙燒制得。水解時(shí)需加入大量的水并加熱，請(qǐng)結(jié)合化學(xué)方程式和必要的文字說明原因：_。（4）由TiCl4Ti 需要在Ar氣中進(jìn)行的理由是_。反應(yīng)后得到Mg、MgCl2、Ti的混合物，可采用真空蒸餾的方法分離得到Ti，依據(jù)下表信息，需加熱的溫度略高于_即可。TiCl4MgMgCl2Ti熔點(diǎn)/25.0648.87141667沸點(diǎn)/136.4109014123287（5）用氧化還原滴定法測(cè)定TiO2的質(zhì)量分?jǐn)?shù)：一定條件下，將TiO2溶解并還原為Ti3+ ，再以KSCN溶液作指示劑，用NH4Fe(SO4)2標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定Ti3+至全部生成Ti4+。滴定分析時(shí)，稱取TiO2（摩爾質(zhì)量為M g/mol）試樣w g，消耗c mol/L NH4Fe(SO4)2標(biāo)準(zhǔn)溶液V mL，則TiO2質(zhì)量分?jǐn)?shù)為_。（用代數(shù)式表示）（6）由CO和H2合成甲醇的方程式是：CO(g)2H2(g) CH3OH(g)。若不考慮生產(chǎn)過程中物質(zhì)的任何損失，上述產(chǎn)業(yè)鏈中每合成6mol甲醇，至少需額外補(bǔ)充H2 _mol?！敬鸢浮克?FeTiO3+6C+7Cl22FeCl3+ 2TiCl4+6COTiCl4+(2+x)H2OTiO2xH2O+4HCl，加入大量水并加熱，氯化氫揮發(fā)，使平衡正向移動(dòng)，促進(jìn)水解趨于完全（或促使水解正向進(jìn)行）防止鈦、鎂被氧化（或防止鈦鎂與空氣、水反應(yīng)）1412（或%）5（5）TiO2NH4Fe(SO4)2e-，則TiO2質(zhì)量分?jǐn)?shù)為（或%）。（6）14NaCl+14H2O14NaOH+7H2+7Cl2，2FeTiO3+6C+7Cl22FeCl3+2TiCl4+6CO，6CO(g)12H2(g) 6CH3OH(g)，可見若不考慮生產(chǎn)過程中物質(zhì)的任何損失，上述產(chǎn)業(yè)鏈中每合成6mol甲醇，至少需額外補(bǔ)充H25mol。12I、某化學(xué)興趣小組利用以下裝置模擬合成氨并制備少量氨水已知：加熱(85)NH4Cl和NaNO2飽和溶液可以制取N2（1）為了完成實(shí)驗(yàn)，裝置從左到右接口的連接順序是_；（2）D中玻璃纖維的作用是_；（3）小組中甲同學(xué)認(rèn)為F裝置不太合理，實(shí)驗(yàn)中會(huì)產(chǎn)生倒吸。乙同學(xué)認(rèn)真分析后認(rèn)為該裝置無需改進(jìn)，他的理由是_；II、實(shí)驗(yàn)探究（4）該小組同學(xué)利用制備的氨水再進(jìn)行銀鏡反應(yīng)實(shí)驗(yàn)。經(jīng)查閱資料，配制的銀氨溶液主要成分是Ag(NH3)2OH，小組同學(xué)對(duì)其組成進(jìn)行了如下實(shí)驗(yàn)探究：在潔凈的小試管中加入2mL 2%的AgNO3溶液，然后邊振蕩試管邊滴加2%的稀氨水溶液，至最初產(chǎn)生的沉淀恰好溶解為止，制得銀氨溶液。在制得的銀氨溶液中加入無水乙醇，溶液變渾濁，過濾，用_洗滌，得到白色固體；將該白色固體用適量蒸餾水溶解，得到無色溶液，用廣范pH試紙檢驗(yàn)溶液近似呈中性；向溶液中逐滴加入稀鹽酸至不再產(chǎn)生沉淀，靜置，取上層清液于另一支放有一小片銅的小試管中并微熱，發(fā)現(xiàn)銅片的表面有氣泡產(chǎn)生，遇到空氣變成紅棕色；另取少量上層清液加過量的NaOH溶液并加熱，得到無色刺激性氣體。由此確定通過上述方法制備的白色固體主要成分是_； （5）請(qǐng)根據(jù)以上探究，設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)來制備少量純凈的Ag(NH3)2OH溶液：取2mL 2%的AgNO3溶液于潔凈的小試管中，_，即得到Ag(NH3)2OH溶液?！敬鸢浮縝 ihfg(或gf) kj l增大氣體與催化劑鐵觸媒的接觸面積該反應(yīng)為可逆反應(yīng)，反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化率低，NH3中混有較多難溶于水的氣體，裝置F中不會(huì)產(chǎn)生倒吸無水乙醇Ag(NH3)2NO3逐滴加入稀NaOH溶液至不再有沉淀生成,過濾，用適量蒸餾水洗滌 ,再將固體轉(zhuǎn)移至小試管中，逐滴加入2%的稀氨水溶液至沉淀恰好溶解13用HNO3和HF的混酸處理某金屬后，產(chǎn)生的酸洗廢液中含有Fe3+、Ni2+、NO3-、F-和Cr2O72-等。下圖是綜合利用該酸洗廢液的工藝流程： 已知：金屬離子開始沉淀和沉淀完全時(shí)的pH：Fe3+Ni2+Cr3+開始沉淀1.56.74.0沉淀完全3.49.56.9Ni2+與足量氨水的反應(yīng)為：Ni2+6NH3 Ni(NH3)62+（1）再生酸中含有HNO3,采取減壓蒸餾的目的為_， （2）濾渣的主要成份為_。（3）請(qǐng)寫出“轉(zhuǎn)化”時(shí)發(fā)生的氧化還原反應(yīng)的離子方程式_。（4）已知Ni(NH3)62+為難電離的絡(luò)合離子，則“沉鎳”的離子方程式為_。（5）經(jīng)檢測(cè)，最后的殘液中c(Ca2+)0.001 molL-1，則殘液中F濃度為_mgL-1，_（填“符合”或“不符合”）排放標(biāo)準(zhǔn)已知Ksp(CaF2)=410-11，國(guó)家排放標(biāo)準(zhǔn)要求氟離子濃度小于10 mgL-1?！敬鸢浮拷档驼麴s的溫度以減少酸的分解Fe(OH)33HSO3-+Cr2O72-+5H+= 2Cr3+ 3SO42-+4H2ONi(NH3)62+S2-=NiS6NH33.8符合【解析】（1）再生酸中含有HNO3，硝酸受熱易分解，采取減壓蒸餾的目的為降低蒸餾的溫度以減少酸的分解。 14FeCl3在現(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)應(yīng)用廣泛。某化學(xué)研究性學(xué)習(xí)小組模擬工業(yè)流程制備無水FeCl3，再用副產(chǎn)品FeCl3溶液吸收有毒的H2S。.經(jīng)查閱資料得知：無水FeCl3在空氣中易潮解，加熱易升華。他們?cè)O(shè)計(jì)了制備無水FeCl3的實(shí)驗(yàn)方案，裝置示意圖(加熱及夾持裝置略去)及操作步驟如下：檢驗(yàn)裝置的氣密性； 通入干燥的Cl2，趕盡裝置中的空氣；用酒精燈在鐵屑下方加熱至反應(yīng)完成； 體系冷卻后，停止通入Cl2，并用干燥的N2趕盡Cl2，將收集器密封。請(qǐng)回答下列問題：(1)裝置A中反應(yīng)的化學(xué)方程式為_。(2)在步加熱后，生成的煙狀FeCl3大部分進(jìn)入收集器，少量沉積在反應(yīng)管A右端。要使沉積的FeCl3進(jìn)入收集器，第步操作是_。(3)操作步驟中，為防止FeCl3潮解而采取的措施有(填步驟序號(hào))_。(4)裝置B中冷水浴的作用為_；裝置C的名稱為_；裝置D中FeCl2全部反應(yīng)后，因失去吸收Cl2的作用而失效，寫出檢驗(yàn)FeCl2是否失效的試劑_。通常保存FeCl2溶液時(shí)要加入_以防止被氧化，有關(guān)反應(yīng)的離子方程式為_。(5)在虛線框中畫出尾氣吸收裝置E并注明試劑_。 .該組同學(xué)用裝置D中的副產(chǎn)品FeCl3溶液吸收H2S，得到單質(zhì)硫；過濾后，再以石墨為電極，在一定條件下電解濾液。(6)FeCl3與H2S反應(yīng)的離子方程式為_?！敬鸢浮?Fe3Cl22FeCl3在沉積的FeCl3固體下方加熱冷卻，使FeCl3沉積，便于收集產(chǎn)品 干燥管K3Fe(CN)6溶液 或KMnO4溶液鐵粉2Fe3Fe=3Fe22Fe3H2S=2Fe2S2H15鐵有兩種氯化物，都是重要的化工試劑，一些性質(zhì)及制備方法如下：氯化鐵：熔點(diǎn)306，沸點(diǎn)315,易吸收空氣中的水分而潮解。工業(yè)上采用向500600的鐵粉中通入氯氣來生產(chǎn)無水氯化鐵。氯化亞鐵：熔點(diǎn)670,易升華。工業(yè)上采用向熾熱鐵粉中通入氯化氫來生產(chǎn)無水氯化亞鐵。實(shí)驗(yàn)室可用下圖所示的裝置模擬工業(yè)生產(chǎn)無水氯化鐵，請(qǐng)回答相關(guān)問題。（1）裝置A用于KMnO4固體與濃鹽酸反應(yīng)制氯氣，反應(yīng)的離子方程式為_。（2）彎曲的a管所起的作用是_；裝置采用較粗的導(dǎo)管來連接裝鐵粉的硬質(zhì)玻璃管和廣口瓶C，其目的是_。（3）導(dǎo)管b 口應(yīng)與 (從虛線框裝置中選擇裝置的字母序號(hào))連接，這樣可避免反應(yīng)系統(tǒng)與環(huán)境間的相互影響。（4）實(shí)驗(yàn)完成后，取廣口瓶C中收集到的產(chǎn)物進(jìn)行如下測(cè)定分析：稱取4.52g樣品溶于過量的稀鹽酸中：加入足量H2O2；再加入足量NaOH溶液：過濾、洗滌后灼燒沉淀；稱量所得紅棕色固體為2.40g。則該樣品中Fe元素的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為_%。（5）由上分析數(shù)據(jù)和計(jì)算得出結(jié)論：用此裝置制得的無水氯化鐵含鐵最偏高，顯然其中含有較多的FeCl2雜質(zhì)。產(chǎn)生FeCl2雜質(zhì)的原因是_。若要得到較純凈的無水氯化鐵，可采取的裝置改進(jìn)措施是_?！敬鸢浮?MnO4-+10Cl-+16H+=2Mn2+5Cl2+8H2O平衡氣壓，便于液體能順利流下；防止產(chǎn)物降溫固化造成導(dǎo)管堵塞F37.17%從裝置A中制得的Cl2中混有HCl氣體在裝置A、B間加裝一個(gè)盛有飽和食鹽水的洗氣瓶16葡萄酒中抗氧化劑的殘留量是以游離SO2的含量計(jì)算，我國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)(CB2760-2014)規(guī)定葡萄酒中SO2的殘留量0.25g/L。某興趣小組設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案對(duì)葡萄酒中SO2進(jìn)行測(cè)定。I.定性實(shí)驗(yàn)方案如下:(1)利用SO2的漂白性檢測(cè)干白葡萄酒(液體為無色)中的SO2或H2SO3。設(shè)計(jì)如下實(shí)驗(yàn):實(shí)驗(yàn)結(jié)論:干白葡萄酒不能使品紅溶液褪色，原因是:_。II.定量實(shí)驗(yàn)方案如下(部分裝置和操作略):(2)A中加入100.0mL葡萄酒和適量鹽酸，加熱使SO2全部逸出并與B中H2O2完全反應(yīng)，其化學(xué)方程式為_。(3)除去B中過量的H2O2，然后再用NaOH標(biāo)準(zhǔn)溶液進(jìn)行滴定，除去H2O2的方法是_。(4)步驟X滴定至終點(diǎn)時(shí)，消耗NaOH溶液30.00mL,該葡萄酒中SO2的含量為_g/L。該測(cè)定結(jié)果比實(shí)際值偏高，分析原因_?！敬鸢浮?干白葡萄酒中二氧化硫或亞硫酸含量太少 SO2H2O2=H2SO4 加入二氧化錳并振蕩（合理答案即給分） 0.384 鹽酸揮發(fā)造成的干擾17亞硝酸鈉(NaNO2)外觀酷似食鹽且有咸味，是一種常用的發(fā)色劑和防腐劑，但使用過量會(huì)使人中毒。某學(xué)習(xí)小組針對(duì)亞硝酸鈉設(shè)計(jì)了如下實(shí)驗(yàn)：（制取NaNO2）設(shè)計(jì)的制取裝置如下圖(夾持裝置略去)：該小組查閱資料可知：2NO+Na2O2=2NaNO2、2NO2+Na2O2=2NaNO3；NO能被酸性高錳酸鉀氧化為NO3。（1）裝置A中用于盛放稀硝酸的儀器名稱為_，裝置A中發(fā)生主要反應(yīng)的離子方程式為_。（2）裝置D的作用是_。（3）若無裝置B，則進(jìn)入裝置D中的氣體除N2、NO外還可能有_。（4）甲同學(xué)檢查裝置氣密性后進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，發(fā)現(xiàn)制得的NaNO2中混有較多的NaNO3雜質(zhì)。下列可以提高NaNO2純度的方案是_(填字母)。a.將B中的藥品換為堿石灰 b.將稀硝酸換為濃硝酸c.實(shí)驗(yàn)開始前通一段時(shí)間CO2 d.在裝置A、B之間增加盛有水的洗氣瓶（測(cè)定制得的樣品中NaNO2的含量）（5）該實(shí)驗(yàn)中需配制KMnO4標(biāo)準(zhǔn)溶液并酸化，應(yīng)選擇_(填化學(xué)式)來酸化KMnO4溶液。（6）已知：在酸性溶液中，NO2可將MnO4還原為Mn2+。為測(cè)定樣品中亞硝酸鈉的含量，該小組稱取4.0g樣品溶于水配制成250mL溶液，取25.00mL溶液于錐形瓶中，用0.100molL1的酸性KMnO4溶液進(jìn)行滴定，消耗20.00mL酸性KMnO4溶液。滴定過程中酸性KMnO4溶液的作用是_，所得樣品中NaNO2的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為_?！敬鸢浮糠忠郝┒?3Cu+8H+2NO3-=3Cu2+2NO+4H2O 吸收過量的NO，避免尾氣造成污染 O2、NO2 ad H2SO4 作氧化劑和指示劑 86.25% 【解析】（1）控制液體的滴加速度，裝置A中用于盛放稀硝酸的儀器為分液漏斗；金屬銅與硝酸反應(yīng)生成硝酸銅、一氧化氮和水，所以裝置A中發(fā)生主要反應(yīng)的離子方程式為：3Cu+8H+2NO3-=3Cu2+2NO+4H2O；正確答案：分液漏斗；3Cu+8H+2NO3-=3Cu2+2NO+4H2O。（2）裝置D有酸性高錳酸鉀溶液，能夠氧化一氧化氮?dú)怏w，減少氣體對(duì)環(huán)境的污染；正確答案：吸收過量的NO，避免尾氣造成污染。 18PbCrO4是一種黃色顏料，制備PbCrO4的一種實(shí)驗(yàn)步驟如下：已知：Cr(OH)3(兩性氫氧化物)呈綠色且難溶于水。Pb(NO3)2、Pb(CH3COO)2均易溶于水，PbCrO4的Ksp為2.81013，Pb(OH)2開始沉淀時(shí)pH為7.2，完全沉淀時(shí)pH為8.7。六價(jià)鉻在溶液中物種分布分?jǐn)?shù)與pH關(guān)系如右圖所示。PbCrO4可由沸騰的鉻酸鹽溶液與鉛鹽溶液作用制得，含PbCrO4晶種時(shí)更易生成。（1）實(shí)驗(yàn)時(shí)需要配制100 mL 3molL1CrCl3溶液，現(xiàn)有量筒、玻璃棒、燒杯，還需要的玻璃儀器是_。（2）“制NaCrO2(aq)”時(shí)，控制NaOH溶液加入量的操作方法是_。（3） “氧化”時(shí)H2O2滴加速度不宜過快，其原因是_；“氧化”時(shí)發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為_。（4） “煮沸”的目的是_。（5） 請(qǐng)?jiān)O(shè)計(jì)用“冷卻液”制備PbCrO4的實(shí)驗(yàn)方案：_實(shí)驗(yàn)中須使用的試劑有：6 molL1的醋酸， 0.5 molL1Pb(NO3)2溶液， pH試紙?！敬鸢浮?100 mL容量瓶和膠頭滴管 不斷攪拌下逐滴加入NaOH溶液，至產(chǎn)生的綠色沉淀恰好溶解 減小H2O2自身分解損失 2CrO 3H2O2 2OH=2CrO4H2O 除去過量的H2O2 在不斷攪拌下，向“冷卻液”中加入6 molL1的醋酸至弱酸性(pH略小于7)，將溶液加熱至沸騰，先加入一滴0.5 molL1 Pb(NO3)2溶液攪拌片刻產(chǎn)生少量沉淀，然后繼續(xù)滴加至有大量沉淀，靜置，向上層清液中滴入Pb(NO3)2溶液，若無沉淀生成，停止滴加，靜置、過濾、洗滌、干燥19過碳酸鈉(Na2CO33H2O2) 在洗滌、紡織、醫(yī)藥等領(lǐng)域有廣泛應(yīng)用。一種制備過碳酸鈉的工藝流程如圖所示。（1）碳酸鈉水溶液呈堿性的原因是_(用離子方程式表示)，為增強(qiáng)洗滌效果，可采取最簡(jiǎn)單的措施是_。（2）過碳酸鈉受熱易分解，寫出反應(yīng)的化學(xué)方程式:_（3）穩(wěn)定劑可能是_(填序號(hào))。A.Na2SO3 B.Na2SiO3 C.H2SO4 D.MnO2（4）結(jié)晶時(shí)加入食鹽的目的是_,母液中可循環(huán)使用的物質(zhì)是_(填化學(xué)式)。（5）工業(yè)上常以過碳酸鈉產(chǎn)品中活性含氧量來衡量產(chǎn)品優(yōu)劣，13%以上的為優(yōu)質(zhì)品。產(chǎn)品中活性氧含量的測(cè)定方法: 稱量m g 樣品，在250mL 錐形瓶中用100mL 0.5mol/L硫酸完全溶解，立即用c mol/L的高錳酸鉀標(biāo)準(zhǔn)溶液進(jìn)行滴定，至滴定終點(diǎn)，過程中MnO2被還原為Mn2+,進(jìn)行三次滴定，測(cè)得消耗標(biāo)準(zhǔn)溶液平均體積為V1mL。另外，在不加樣品的情況下按照上述過程進(jìn)行空白實(shí)驗(yàn)，消耗高錳酸鉀溶液的體積為V2 mL。該產(chǎn)品活性氧含量為_(用代數(shù)式表示)?！敬鸢浮?CO32-+H2OHCO3-+OH- 加熱 2(Na2CO33H2O2) 2Na2CO3+6H2O+3O2 B 促進(jìn)產(chǎn)品析出(或提高產(chǎn)率) NaCl 4c(V1-V2)/m%（5）酸性條件下高錳酸鉀溶液氧化雙氧水反應(yīng)：2MnO4-+5H2O2+6H+=2Mn2+5O2+8H2O；根據(jù)題意可知，消耗高錳酸鉀溶液的體積為V1-V2 mL=(V1-V2)10-3L；根據(jù)反應(yīng)關(guān)系式：2MnO4-5H2O2，c(V1-V2)10-3 ：n(H2O2)=2：5，解之得：n(H2O2)=2.5 c(V1-V2)10-3，帶入公式：，進(jìn)行計(jì)算，結(jié)果為162.5 c(V1-V2)10-3m100%=4c(V1-V2)/m%；正確答案：4c(V1-V2)/m%。20某研究小組為了探究一種抗酸藥X（僅含五種短周期元素）的組成和性質(zhì)，設(shè)計(jì)并完成了如下實(shí)驗(yàn)：請(qǐng)回答下列問題：（1）白色沉淀B中金屬元素的離子結(jié)構(gòu)示意圖為_，A的電子式為_（2）步驟3中生成沉淀C的離子方程式為_（3）X的化學(xué)式為_，該抗酸藥不適合胃潰瘍重癥患者使用，原因是_（4）設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案驗(yàn)證溶液C中的含碳酸氫根離子_【答案】 ） AlO2+CO2+2H2O=Al（OH）3+HCO3 AlMg3（CO3）（OH）7 和胃酸反應(yīng)生成二氧化碳容易造成胃穿孔 取少量溶液C，先滴入BaCl2溶液，無明顯現(xiàn)象，再滴入NaOH溶液，有白色沉淀產(chǎn)生，則溶液C中含有碳酸氫根離子【解析】根據(jù)題給流程和信息確定氣體A為CO2，沉淀B為氫氧化鎂，沉淀C為氫氧化鋁。（1）白色沉淀B為氫氧化鎂，鎂離子的離子結(jié)構(gòu)示意圖為，A為二氧化碳，電子式為；（2）根據(jù)題給流程判斷無色溶液中含有AlO2，向其中通入足量二氧化碳生成氫氧化鋁沉淀和碳酸氫根，離子方程式為AlO2+CO2+2H2O=Al（OH）3+HCO3；（3）二氧化碳在標(biāo)準(zhǔn)狀況下的體積為224mL，物質(zhì)的量為0.01mol，則X中含碳酸根的物質(zhì)的量為0.01mol，質(zhì)量為0.6g；mMg(OH)2=1.74g，則X中含Mg2的物質(zhì)的量為：n(Mg2)= nMg(OH)2=0.03mol，m(Mg2)=0.72g；mAl(OH)3=0.78g，則X中含Al3的物質(zhì)的量為：n(Al3)= nAl(OH)3=0.01mol，m(Al3)=0.27g；又X為抗酸藥，則其中含氫氧根，質(zhì)量為（2.78-0.6-0.72-0.27）g=1.19g，物質(zhì)的量為0.07mol，則X的化學(xué)式為Mg3Al(OH)7CO3或2Mg(OH)2Al(OH)3MgCO3，該抗酸藥不適合胃潰瘍重癥患者使用，原因是該抗酸藥與胃酸反應(yīng)生成CO2，可能導(dǎo)致胃穿孔；（4）驗(yàn)證步驟3后得到的無色溶液C中含有碳酸氫根離子的實(shí)驗(yàn)方案為：取少量溶液C，先滴入BaCl2溶液，無明顯現(xiàn)象，再滴入NaOH溶液，有白色沉淀產(chǎn)生，則溶液C中含有HCO3-。21CuSO4 是一種重要的化工原料，其有關(guān)制備途徑及性質(zhì)如圖所示。（1）現(xiàn)要用如上圖所示的濃硫酸來配制步驟中所需要的 1mol/L 的稀硫酸 480mL，需用這種濃硫酸的體積為_mL。（保留到小數(shù)點(diǎn)后 1 位）（2）配制該稀硫酸溶液所用到的玻璃儀器除了玻璃棒、量筒、燒杯之外還有_、_。（3）下列哪些操作會(huì)使所配的稀硫酸濃度減小_。A洗滌燒杯和玻璃棒的溶液未轉(zhuǎn)入容量瓶B定容時(shí)，眼睛仰視溶液凹液面最低點(diǎn)C 容量瓶中原殘留少量蒸餾水D定容搖勻后容量瓶液面低于刻度線，又加水定容到刻度線E量取濃硫酸時(shí)量筒內(nèi)有少量蒸餾水（4）制取硫酸銅的途徑、 中，途徑_能更好地體現(xiàn)綠色化學(xué)思想。（5）請(qǐng)寫出途徑的化學(xué)反應(yīng)方程式_。（6）配制 1000mL 0.1mol/L 的硫酸銅溶液，需用托盤天平稱取_g 膽礬?！敬鸢浮?27.2mL 500mL容量瓶 膠頭滴管 ABDE Cu+2H2SO4（濃）CuSO4+SO2+2H2O 25.0g【解析】（1）配制步驟中所需要的1mol/L的稀硫酸480mL，實(shí)驗(yàn)室中無此規(guī)格容量瓶，需要選擇500mL容量瓶，計(jì)算配制1mol/L的稀硫酸500mL，圖示中濃硫酸的物質(zhì)的量濃度(10001.8498%)/98mol/L22鋁是重要的金屬材料，鋁土礦（主要成分A12O3另含少量的SiO2、Fe2O3等）是工業(yè)上制鋁的原料。實(shí)驗(yàn)室模擬工業(yè)上以鋁土礦為原料制取銨明礬晶體NH4Al（SO4）212H2O的工藝流程如下圖所示：請(qǐng)回答下列問題：（1）為提高鋁土礦與鹽酸的反應(yīng)速率，可采取的措施有_（寫兩條）。（2）固體a的主要成分為_（寫化學(xué)式）。（3）II中燒堿過量的原因是_。（4）寫出III中主要反應(yīng)的離子方程式_。（5）制取銨明礬溶液的化學(xué)方程式為_；由銨明礬溶液制取銨明礬晶體的實(shí)驗(yàn)操作依次為（填操作名稱）_、_、過濾、洗滌。（6）設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)證明銨明礬溶液中含有NH4+_?！敬鸢浮?加熱、增加鹽酸濃度、將鋁土礦粉碎等 SiO2 使Al3+全部轉(zhuǎn)化為AlO2 AlO2CO22H2OAl（OH） 3HCO3 Al2O34H2SO42NH32NH4Al（SO4）23H2O或Al2（SO4）3H2SO42NH32NH4Al（SO4）2 蒸發(fā)濃縮 冷卻結(jié)晶 取少許銨明礬溶液于一支潔凈的試管中，再加入濃氫氧化鈉溶液并加熱，如果產(chǎn)生能使?jié)駶?rùn)的紅色石蕊試紙變藍(lán)的氣體，證明銨明礬溶液中含有NH4+