单晶硅是信息产业中重要的基础材料。通常用碳在高温下还原二氧化硅制得粗硅（含铁、铝、硫、磷等杂质），粗硅与氯气反应生成四氯化硅（反应温度450-500°），四氯化硅经提纯后用氢气还原可得高纯硅。以下是实验室制备四氯化硅的装置示意图。
相关信息如下：
a.四氯化硅遇水极易水解；
b.硼、铝、铁、磷在高温下均能与氯气直接反应生成相应的氯化物；
c.有关物质的物理常数见下表：
| 物质 | |||||
| 沸点/℃ | 57.7 | 12.8 | - | 315 | - |
| 熔点/℃ | -70.0 | -107.2 | - | - | - |
| 升华温度/℃ | - | - | 180 | 300 | 162 |
请回答下列问题：
（1）写出装置中发生反应的离子方程式 。
（2）装置中管的作用是 ；装置中的试剂是；装置中的瓶需要冷却理由是 。
（3）装置中瓶收集到的粗产物可通过精馏（类似多次蒸馏）得到高纯度四氯化硅，精馏后的残留物中，除铁元素外可能还含有的杂质元素是（填写元素符号）。
（4）为了分析残留物中铁元素的含量，先将残留物预处理，是铁元素还原成，再用标准溶液在酸性条件下进行氧化还原滴定，反应的离子方程式是：
①滴定前是否要滴加指示剂？（填"是"或"否"），请说明理由。
②某同学称取5.000残留物，预处理后在容量瓶中配制成100溶液，移取25.00，试样溶液，用1.000×10-2-1标准溶液滴定。达到滴定终点时，消耗标准溶液20.00,则残留物中铁元素的质量分数是 。
某校化学研究性学习小组的同学在学习了金属的知识后，为了解Cu的常见化合物性质，运用类比学习的思想提出如下的问题，进行探究。请你协助该小组的同学完成下列研究。
用类比学习的思想提出如下的问题，进行探究。请你协助该小组的同学完成下列研究。
[提出问题]
①Cu金属活泼性小于Al，Al（OH）3具有两性，Cu（OH）2也具有两性吗？
②通常情况下，+2价Fe稳定性小于+3价Fe，+1价Cu的稳定性也小于+2价Cu吗？
③CuO能被H2、CO等还原，也能被NH3还原吗？
[实验方案]
（1）为解决问题①，需用到的药品有CuSO4溶液、（填试剂），同时进行相关实验。
（2）解决问题②的实验步骤和现象如下：取98gCu（OH）2固体，加热至80°C~110°C时，得到黑色固体粉末，继续加热到1100°以上，黑色粉末全部变成红色粉末A。冷却后称量，A的质量为72g。向A中加入适量的稀硫酸，得到蓝色溶液，同时观察到容器中还有红色固体存在。据此可推得，A的化学式为。
（3）为解决问题③，设计的实验装置为（夹持及尾气处理装置未画出）：
实验中观察到CuO变为红色物质，无水CuSO4变蓝色。同时生成一种无污染的气体。
[实验结论]
（1）Cu（OH）2具有两性。证明Cu（OH）2具有两性的实验现象是。
（2）根据“实验方案（2）”，得出的+1介Cu和+2价Cu稳定性大小的结论是：
在高于1100°C时，价Cu稳定；在溶液中价Cu稳定。
（3）CuO能被NH3还原。该反应的化学方程式为。
某校化学小组学生利用下图所列装置进行“铁与水反应”的实验，并利用产物进一步制取FeCl3·6H2O晶体。（图中夹持及尾气处理装置均已略去）
（1）装置B中发生反应的化学方程式是。
（2）装置E中的现象是。
（3）停止反应，待B管冷却后，取其中的固体，加入过量稀盐酸充分反应，过滤。将滤液分成两份，分别检验滤液中的金属阳离子。检验Fe3＋所用试剂为，检验Fe2＋所用试剂为。
（4）该小组学生利用上述滤液制取FeCl3·6H2O晶体，设计流程如下：
①步骤一中通入足量Cl2发生反应的离子方程式为。
②步骤二从FeCl3稀溶液中得到FeCl3·6H2O晶体的主要操作如下（均在HCl气氛中进行）：
蒸发、浓缩 → 冷却、结晶 → 过滤、洗涤、干燥
在蒸发皿中进行蒸发浓缩操作时，当_________________________时，应停止加热。此过程应保持盐酸过量的原因________________________________________（用离子方程式表示）。
（5）FeCl3溶液可用于天然气脱硫，写FeCl3溶液与天然气中H2S反应的离子方程式：。
由黄铜矿为原料(主要成分为CuFeS2)制备99.95%～99.98%精铜的流程如下：
(1) 高温焙烧第一反应为2CuFeS2＋4O2===Cu2S＋2FeO＋3SO2，该反应中氧化剂为____________。产物Cu2S在1 200℃高温下继续反应：2Cu2S＋3O2===2Cu2O＋2SO2,2Cu2O＋Cu2S===6Cu＋SO2。6mol CuFeS2和14.25mol O2反应，理论上可得到Cu________mol(假定各步反应都完全)。
(2) 取三份质量均为16.9g的上述粗铜，成分为Cu、Fe、Zn。现在需要分析其中铜的含量，进行如下实验(所有气体体积均为标况下的数据)：
① 取一份粗铜放入足量稀硫酸中，共放出氢气1.568L。
② 另取一份粗铜放入稍过量的较浓硝酸中，加热使合金铜完全溶解，收集
到了NO和NO2的混合气体8.736L，与3.304LO2混合后，得到的混合气体恰好被水完全吸收。
③ 再取一份粗铜进行电解精炼，阳极完全溶解后阴极增加质量17.28g。
求粗铜中Cu的质量分数(保留一位小数)。
镍电池广泛应用于混合动力汽车系统，电极材料由Ni(OH)2、碳粉、氧化铁等涂覆在铝箔上制成。由于电池使用后电极材料对环境有危害。某兴趣小组对该电池电极材料进行资源回收研究，设计实验流程如下：
已知：①NiCl2易溶于水，Fe3＋不能氧化Ni2＋。
②已知实验温度时的溶解度：NiC2O4＞NiC2O4·H2O＞NiC2O4·2H2O
③某温度下一些金属氢氧化物的Ksp及沉淀析出的理论pH如下表所示：
| M(OH)n |
Ksp |
||
| pH |
|||
| 开始沉淀 |
沉淀完全 |
||
| Al(OH)3 |
1.9×10－23 |
3.4 |
4.2 |
| Fe(OH)3 |
3.8×10－38 |
2.5 |
2.9 |
| Ni(OH)2 |
1.6×10－14 |
7.6 |
9.8 |
回答下列问题：
(1) 用NiO调节溶液的pH，依次析出沉淀Ⅰ________和沉淀Ⅱ______
____(填化学式)。
(2) 写出加入Na2C2O4溶液的反应的化学方程式： 。
(3) 检验电解滤液时阳极产生的气体的方法： 。
(4) 写出“氧化”反应的离子方程式： 。
(5) 如何检验Ni(OH)3已洗
涤干净？ 。
纳米材料二氧化钛(TiO2)可做优良的催化剂。
| 资料卡片 |
||
| 物质 |
熔点/℃ |
沸点/℃ |
| SiCl4 |
－70 |
57.6 |
| TiCl4 |
－25 |
136.5 |
Ⅰ. 工业上二氧化钛的制备方法：
① 将干燥后的金红石(主要成分为TiO2，主要杂质SiO2)与碳粉混合装入氯化炉中，在高温下通入Cl2反应，制得混有SiCl4杂质的TiCl4。
② 将SiCl4分离，得到纯净的TiCl4。
③ 在TiCl4中加水、加热，水解得到沉淀TiO2·xH2O。
④ TiO2·xH2O高温分解得到TiO2。
(1) 根据资料卡片中信息判断，TiCl4与SiCl4在常温下的状态是____________，分离二者所采取的操作名称是________________。
(2) ③中反应的化学方程式是________________________________________________。
(3) 若④在实验室完成，应将TiO2·xH2O放在________________(填仪器名称)中加热。
Ⅱ. 据报道：能“吃废气”的“生态马路”是在铺设时加入一定量的TiO2，TiO2受太阳光照射后，产生的电子被空气或水中的氧获得，生成H2O2，其过程大致如下：
a. O2―→2O b. O＋H2O―→2OH c. OH＋OH―→H2O2
(4) b中破坏的是______________(填“极性共价键”或“非极性共价键”)。
(5) H2O2能清除路面空气中的CxHy、CO等，主要是利用了H2O2的____________(填“氧化性”或“还原性”)。
Ⅲ. 某研究性学习小组用下列装置模拟“生态马路”清除CO的原理。(夹持装置已略去)
(6) 若缓慢通入22.4L(已折算成标准状况)CO气体，结果NaOH溶液增重16.5g，则CO的转化率为___
_________。
(7) 当CO气体全部通入后，还要通一会儿空气，其目的是 。