(9分)分别设计化学实验，用最佳方法证明明矾溶于水时发生的下列变化：
供选用的药品和仪器：明矾溶液、甲基橙试液、酚酞试液、pH试纸、NaOH溶液、酒精灯、半透膜、电泳仪、聚光束仪等。
（1）证明明矾发生了水解反应： 。
（2）证明其水解反应是一个吸热反应： 。
（3）证明生成了胶体： 。
根据我国目前汽车业发展速度,预计2020年汽车保有量超过2亿辆,中国已成为全球最大的汽车市场。因此，如何有效处理汽车排放的尾气，是需要进行研究的一项重要课题。目前，汽车厂商常利用催化技术将尾气中的NO和CO转化成CO2和N2，化学方程式如下：
2NO＋2CO
2CO2＋N2。为研究如何提高该转化过程反应速率，某课题组进行了以下实验探究。
【资料查阅】①不同的催化剂对同一反应的催化效率不同；
②使用相同的催化剂，当催化剂质量相等时，催化剂的比表面积对催化效率有影响。
【实验设计】课题组为探究某些外界条件对汽车尾气转化反应速率的影响规律，设计了以下对比实验。
（1）完成以下实验设计表（表中不要留空格）。
| 实验编号 |
实验目的 |
T/℃ |
NO初始浓度 mol/L |
CO初始浓度 mol/L |
同种催化剂的比表面积 m2/g |
| Ⅰ |
为以下实验作参照 |
280 |
6.50×10-3 |
4.00×10-3 |
80 |
| Ⅱ |
120 |
||||
| Ⅲ |
探究温度对尾气转化速率的影响 |
360 |
80 |
【图像分析与结论】利用气体传感器测定了三组实验中CO浓度随时间变化的曲线图，如下：
（2）计算第Ⅰ组实验中，达平衡时NO的浓度为__________________；
（3）由曲线Ⅰ、Ⅱ可知，增大催化剂比表面积，汽车尾气转化速率_____________
（填“增大”、“减小”、“无影响”）；
（原创）硫代硫酸钠（Na2S2O3）在工业生产、医药制造业中被广泛应用，工业普遍使用Na2SO3与硫磺（S）共煮得到，装置如图1。
已知：Na2S2O3在酸性溶液中不能稳定存在。
（1）步骤1：打开K1、关闭K2，向圆底烧瓶中加入足量甲并加热，则试剂甲为：
。
（2）步骤2：始终保持C中溶液呈碱性，反应一段时间后，硫粉的量逐渐减少，打开K2、关闭K1并停止加热。
①C中溶液须保持呈碱性的原因：若呈酸性，则 、
。（用离子方程式表示）
②装置B、D的作用是。
步骤3：将C中所得混合物分离提纯后得产品。
（3）利用反应2Na2S+Na2CO3+4SO2=3Na2S2O3+CO2也能制备Na2S2O3。所需仪器如图2，按气流方向连接各仪器，接口顺序为：→g，h→，→，→d。
（4）装置乙盛装的试剂是：_____________________________。
（5）Na2S2O3还原性较强，工业上常用作除去溶液中残留的Cl2，该反应的离子方程
式为： 。
（6）请设计简单的实验方案，证明上述残留的Cl2被还原成了Cl—：____________
。
某实验小组用下图所示装置制备一硝基甲苯（包括对硝基甲苯和邻硝基甲苯）：
反应原理：
实验中可能用到的数据：
实验步骤：①浓硫酸与浓硝酸按体积比1：3配制混合溶液（即混酸）共40 mL；
②在三颈瓶中加入13g甲苯（易挥发），按图所示装好药品和其他仪器；
③向三颈瓶中加入混酸；
④控制温度约为50℃，反应大约10 min，三颈瓶底有大量淡黄色油状液体出现；
⑤分离出一硝基甲苯，经提纯最终得到纯净的一硝基甲苯共15 g。
请回答下列问题：
（1）实验前需要在三颈瓶中加入少许________，目的是____________________。
（2）冷凝管的作用是_________；冷却水从冷凝管的_______（填“a”或“b”）端进入。
（3）仪器A的名称是________ ，使用该仪器前必须进行的操作是_________________。
（4）分离反应后产物的方案如下：
其中，操作1的名称为________，操作2必需的玻璃仪器有酒精灯、温度计、锥形瓶、牛角管（尾接管）和________________、_________________。
（5）本实验中一硝基甲苯的产率为________（结果保留小数点后一位数字）。
某研究性学习小组为研究铁粉与浓硫酸反应所生成气体的成份并测定各气体的含量，进行了如下实验：【实验推测】足量的铁粉与浓硫酸反应能生成SO2和H2两种气体。
（1）该小组作出此推测的理由是：。
【实验准备】a．供选择的药品：铁粉、浓硫酸、氧化铜粉末、0.2 mol/L的H2C2O4标准溶液、0.1 mol/L的酸性KMnO4标准溶液、酸碱指示剂。
b．实验装置设计及组装(加热及夹持装置均已略去)
【实验过程及数据处理】
（2）B中发生反应的离子方程式为：。
（3）实验前先通入一段时间的N2，其目的是。
（4）B、C、D中所盛试剂均足量，则证实生成的气体中同时存在SO2和H2的现象是
。
（5）A中反应结束后，继续通N2使A中生成的气体全部赶出，待B、D中反应完全后，先后三次取用B中反应后的溶液于锥形瓶中，每次取用25 mL，用H2C2O4标准溶液进行测定。
①H2C2O4标准溶液与酸性KMnO4溶液反应的离子方程式如下，请将该方程式完成并配平。
( )H2C2O4+( )MnO4- +( )H+ ＝( )Mn2+ +( ) H2O+( ) ()
②反应完全的现象是。
③重复测定两次，平均每次耗用H2C2O4标准溶液15.63 mL，则铁与浓硫酸反应产生的SO2气体
的物质的量为；经称量，实验前后装置D的质量减少0.8 g，则产生的气体中SO2的体积分数为。
火力发电在我国的能源利用中占较大比重，但是排放出的SO2会造成一系列环境和生态问题，直接排放含SO2的烟气会形成酸雨，危害环境。
（1）用化学方程式表示SO2形成硫酸型酸雨的反应：。2分
（2）工业上用Na2SO3溶液吸收烟气中的SO2。将烟气通入1.0 mol·L-1的Na2SO3溶液，溶液pH不断减小。当溶液pH约为6时，吸收SO2的能力显著下降，应更换吸收剂。
① 此时溶液中c(SO32–)的浓度是0.2 mol·L-1，则溶液中c(HSO3–)是_______mol•L-1。
② 向pH约为6的吸收剂中通入足量的O2，可将其中的NaHSO3转化为两种物质，反应的化学方程式是 。2分
③ 某研究小组为探究提高含硫烟气中SO2的吸收效率的措施，模拟实验吸收含硫烟气，实验结果如图所示。则：，有利于提高SO2的吸收效率。2分
（3）工厂仓库存放的Na2SO3药品已部分被空气氧化，该化学小组想用已知浓度的酸性KMnO4溶液来确定其含量，具体步骤如下：
步骤i 称取样品1.000 g。
步骤ii 将样品溶解后，完全转移到250 mL容量瓶中，定容，充分摇匀。
步骤iii 移取25.00 mL样品溶液于250 mL锥形瓶中，用0.01000 mol·L－1 KMnO4标准溶液滴定至终点。
按上述操作方法再重复2次。
① 写出步骤iii所发生反应的离子方程式_________________________________；
② 在配制0.01000 mol·L－1 KMnO4溶液时若仰视定容，则最终测得药品中Na2SO3的含量________(填“偏大”、“偏小”或“无影响”)。
③ 某同学设计用下列仪器进行滴定实验(夹持部分略去)，最合理的组合是(填字母)。
A B C D E
④ 滴定结果如下表所示：
| 滴定次数 |
待测溶液 的体积/mL |
标准溶液的体积 |
|
| 滴定前刻度/mL |
滴定后刻度/mL |
||
| 1 |
25.00 |
1.02 |
21.03 |
| 2 |
25.00 |
2.00 |
21.99 |
| 3 |
25.00 |
2.20 |
20.20 |
则该药品中Na2SO3的质量分数为_________。