(10分)现有X、Y、Z三种非金属元素，A、B、C三种金属元素，已知有如下情况：
(1)X、Y、Z的单质在常温下均为气体
(2)X的单质在Z的单质中燃烧，生成XZ，燃烧时火焰呈苍白色。
(3)XZ易溶于水，XZ的水溶液可使石蕊试液变红。
(4)两摩尔X的单质可与一摩尔Y的单质化合生成两摩尔X2Y，X2Y常温下为液体。
(5)Z的单质溶于X2Y中所得溶液具有漂白性。
(6)A的单质可以在Z的单质中燃烧，生成棕褐色固体，该固体溶于水呈棕黄色溶液。
(7)B与Z形成的化合物BZ2溶于水加入NaOH溶液有蓝色沉淀生成。
(8)C的单质与Y单质反应可能得到两种产物，其中一种为淡黄色。
请完成下列问题：
①写出XZ、X2Y和BZ2的化学式：XZ________，X2Y________，BZ2________。
②Z的单质溶于X2Y中所得溶液中起漂白作用的物质是________(填化学式)。
③A的单质与Z的单质反应的化学方程式：________________________。
④C的单质与Y单质反应生成淡黄色物质的化学方程式：________________________。
⑤Z单质能否与NaOH溶液反应？________(填“能”或“不能”)。若能，请写出反应的离子方程式：________________________。(若不能反应，则此空不必填写)
⑥向盛有紫色石蕊试液的试管中持续地通入氯气，溶液发生的颜色变化是__________，理由是________________________。
酸性KMnO4溶液能与草酸（H2C2O4）溶液反应。某探究小组利用反应过程中溶液紫色消失快慢的方法来研究影响反应速率的因素。
Ⅰ.实验前首先用浓度为0.1000mol•L-1酸性KMnO4标准溶液滴定未知浓度的草酸。
（1）写出滴定过程中发生反应的化学方程式为。
（2）滴定过程中操作滴定管的图示正确的是。
（3）若滴定前滴定管尖嘴处有气泡，滴定后消失，会使测得的草酸溶液浓度
（填“偏高”、“偏低”、或“不变”）。
Ⅱ.通过滴定实验得到草酸溶液的浓度为0.2000mol·L-1 。用该草酸溶液按下表进行后续实验（每次实验草酸溶液的用量均为8mL）。
| 实验编号 |
温度（℃） |
催化剂 用量(g) |
酸性高锰酸钾溶液 |
实验目的 a. 实验1和2探究； b. 实验1和3探究反应物浓度对该反应速率的影响； c. 实验1和4探究催化剂对该反应速率的影响。 |
| 体积 （mL） |
浓度 (mol•L-1) |
|||
| 1 |
25 |
0.5 |
4 |
0.1000 |
| 2 |
50 |
0.5 |
4 |
0.1000 |
| 3 |
25 |
0.5 |
4 |
0.0100 |
| 4 |
25 |
0 |
4 |
0.1000 |
（4）写出表中a 对应的实验目的；若50°C时，草酸浓度c(H2C2O4)随反应时间t的变化曲线 如下图所示，保持其他条件不变，请在图中画出25°C时c(H2C2O4)随t的变化曲线示意图。
（5）该小组同学对实验1和3分别进行了三次实验，测得以下实验数据（从混合振荡均匀开始计时）：
| 实验编号 |
溶液褪色所需时间（min） |
||
| 第1次 |
第2次 |
第3次 |
|
| 1 |
14.0 |
13.0 |
11.0 |
| 3 |
6.5 |
6.7 |
6.8 |
分析上述数据后得出“当其它条件相同时，酸性高锰酸钾溶液的浓度越小，褪色时间就越短，即反应速率就越快”的结论。甲同学认为该小组“探究反应物浓度对速率影响”的实验方案设计中存在问题，从而得到了错误的实验结论，请简述甲同学改进的实验方案。
（6）该实验中使用的催化剂应选择MnSO4而不是MnCl2，原因可用离子方程式表示为。
锰锌软磁铁氧体具有高磁导率、低矫顽力和低功率损耗等性能，已广泛应用于电子工业。碳酸锰主要用于制备锰锌软磁铁氧体，而制碳酸锰的原料之一是二氧化锰。某化学研究性学习小组拟从废旧干电池中回收二氧化锰制取碳酸锰。
①将干电池剖切、分选得到黑色混合物（主要成分为MnO2）洗涤、过滤、烘干。
②将上述固体按固液体积比2:9加入浓盐酸、加热，反应完全后过滤、浓缩。
③向上述溶液中加入Na2CO3溶液，边加边搅拌，再过滤即可得到碳酸锰。
(l)在第②步中，将上述固体与浓盐酸混合的目的是
（2）有人认为，将第③步中的Na2CO3溶液换成NH4HCO3溶液，也能达到上述目的，但同时有气体生成。请写出加入NH4HCO3溶液时发生的离子反应方程式 。
（3）查阅文献，发现第③步中，除生成MnCO3外还有可能生成Mn(OH)2，已知Mn(OH)2暴露在空气中时间稍长，易被氧化成褐色的MnO(OH)2, MnCO3和MnO(OH)2受热最终均分解成MnO2，该小组对上述沉淀的成分提出以下假设，请帮助完成假设：
假设一：全部为MnCO3； 假设二：全部为Mn(OH)2；假设三：
为验证假设二是否正确，该小组进行了以下研究：
①定性研究：请你完成下表中的内容．
| 实验步骤（不要求写出具体步骤） |
预期的实验现象和结论 |
| 将所得沉淀过滤、洗涤， |
|
| |
|
②定量研究：将所得沉淀过滤、洗涤，置于空气中充分氧化后，小心干燥，取22.0g样品，加热，测得固体质量随温度的变化关系如图．根据图中的数据判断假设三成立，理由是 
某同学用图示装置进行铁和稀硝酸反应的实验并进行相关的实验探究。
a．向广口瓶内注入足量热NaOH溶液，将盛有一定质量的纯铁粉的小烧杯放入瓶中。
b．关闭止水夹，点燃红磷，伸人瓶中，塞好胶塞。
c．待红磷充分燃烧，一段时间后打开分液漏斗旋塞，向烧杯中缓慢滴入一定量的4mol·L－1的稀硝酸，
铁粉完全溶解。
（一）气体产物成分探究
（1）实验前如何检查该装置的气密性？。
（2）燃烧红磷的目的是。
（3）为证明气体产物为NO，步骤c后还缺少的一步主要操作是。
（二）产物中铁元素价态探究：
（1）提出合理假设：
假设1：产物中只有+2价铁；假设2：，假设3：产物中既有+2价铁，又有+3价铁。
（2）设计实验方案，验证假设1成立（写出实验操作步骤、现象和结论）：。
（三）问题讨论
（1）广口瓶中热NaOH溶液的主要作用是。
（2）若假设3成立，且所得溶液中n(Fe2+)：n(Fe3+)=3：1时，则对应的离子反应方程式为。
某化学兴趣小组在进行钠在空气中燃烧的实验，请写出钠在氧气中燃烧的化学方程式：。实验后，同学们发现除了得到黄色物质外，产物中还有黑色物质。兴趣小组的同学对产生的黑色固体物质进行实验探究。
查阅资料：
工业上采用铁环作阴极电解得到金属钠。实验室中金属钠的标签主要内容如下： 
提出猜想：
猜想1：钠附着煤油，煤油的不完全燃烧可以生成碳单质；猜想2：与钠反应也可以生成碳单质；
猜想3：；猜想4：……
设计实验方案，验证猜想：
| 实验目的 |
实验步骤 |
实验现象 |
结论 |
| 验证猜想1 |
将一小块钠从煤油中直接取出加热燃烧 取出一小块切去表皮并擦干净煤油的钠加热燃烧 |
黑色物质中含 有碳单质 |
|
| 验证猜想3 |
黑色物质中 含有铁元素 |
思考与交流：
同学们了解到金属钠在石棉网上燃烧，与石棉网作用也可以生成含铁的黑色物质，请你评价钠在石棉网上燃烧探究其在空气中燃烧产物是否合理并说明原因：。
请设计实验验证猜想2（不要求写具体操作过程）：。
氯酸钾热分解是实验室制取氧气的一种方法，某探究小组查阅资料得知，氯酸钾在不同条件下分解结果如下：
| 实验 |
反应体系 |
第一放热峰温度（℃） |
第二放热峰温度（℃） |
| l |
KC1O3 |
400（无气体放出） |
480（有少量气体放出） |
| 2 |
KC1O3+MnO2 |
350（有大量气体放出） |
已知实验1在480℃时反应方程式为KClO4
KCl+2O2↑，请写出在400℃的化学反应方程式（提示：反应中只有氯元素的化合价改变）。
该小组同学利用实验2来制取氧气时，在实验中发现生成的气体略带颜色、并有刺激性气味。
【提出问题】实验中生成的气体中除了氧气外还含有什么物质？
【查阅资料】1．二氧化氯常温下是黄色有强烈刺激性气味的气体
2．二氧化氯具有强氧化性，在溶液中能够把二价锰氧化成四价锰，使之形成不溶于水的二氧化锰（2ClO2+5Mn2++6H2O＝5MnO2↓+12H++2Cl—），而氯气不能。
【提出假设】假设l：含有氯气；假设2：含有二氧化氯。
【设计实验】甲同学设计实验验证假设1成立。
| 实验步骤 |
实验现象 |
实验结论 |
| 将产生的气体接触湿润的淀粉碘化钾试纸 |
假设l正确 |
乙同学设计实验验证假设2成立。
| 实验步骤 |
实验现象 |
实验结论 |
| 假设2正确 |
【思考与交流】你同意他们的实验方案吗，理由是。