电解原理在化学工业中有广泛应用。右图表示一个电解池，装有电解-优题课

如图所示，U型管的左端被水和胶塞封闭有甲烷和氯气（体积比为1：4）的混和气体，假定氯气在水中溶解度可以忽略。将封闭有甲烷和氯气的混和气体的装置放置在有光亮的地方，让混和气体缓慢的反应一段时间。

（1）假设甲烷与氯气反应充分，且只产生一种有机物，请写出化学方程式。
（2）经过几个小时的反应后，U型管右端的玻璃管中水柱变化是。

A．升高

B．降低

C．不变

D．无法确定

（3）甲烷通常用来作燃料，其燃烧反应的化学方程式是。
（4）若用甲烷—氧气构成燃料电池，电解质溶液为KOH溶液，试写出该电池的正极的电极反应式；负极的电极反应式。

某学生用下图所示的装置测定镁的相对原子质量：

（1）①实验前必须对装置进行气密性检查，具体操作是：；
（2）如果量气管的最大测量体积为50mL（假设条件为标准状况），则取金属镁条（设纯度为100%）的质量不超过g；（精确到0.001）
（3）实验结束，在读取数据前必须：a冷却，使温度恢复到原来状态；b；
（4）该学生实验时称取镁条0.051g（已除去氧化膜），实验结果收集到气体48.00mL（已换算到标准状况，其他实验操作均正确），根据实验测定，镁的相对原子质量为；产生误差的原因可能是（写出一点）。

某无色溶液由Mg²⁺、Al³⁺、Cl^－、NH₄⁺、SO₄²^－中的若干种离子组成。按以下步骤进行实验：
（1）取原溶液少量于试管中，向试管中不断加入氢氧化钠溶液至过量，有白色沉淀生成而后又完全消失，说明原溶液中一定含有的离子是（填相应离子符号，下同）。
（2）取实验①后的溶液于另一试管中，加热，用湿润的红色石蕊试纸置于试管口，结果试纸变蓝，说明原溶液中一定含有的离子是。
（3）取原溶液加入少量盐酸使溶液酸化，再加入氯化钡溶液，产生白色沉淀，说明原溶液中一定含有的离子是。
（4）取实验③的溶液加入少量，加入硝酸银溶液，产生白色沉淀，能否说明原溶液中一定含有的Cl^－离子（是或否）。若要检测Cl^－离子是否存在，正确的操作是（若前一格填是，这一格不填）。

某化学小组以苯甲酸（）为原料，制取苯甲酸甲酯。已知有关物质的沸点如下表：

物质	甲醇	苯甲酸	苯甲酸甲酯
沸点/℃	64.7	249	199.6

Ⅰ.合成苯甲酸甲酯粗产品
在圆底烧瓶中加入12.2g苯甲酸（M=122g/mol）和20ml甲醇（密度约0.79g·mL^-1）,再小心加入3mL浓硫酸，混匀后，投入几粒碎瓷片，小心加热使反应完全，得苯甲酸甲酯粗产品。
（1）若反应产物水分子中有同位素¹⁸O，写出能表示反应前后¹⁸O位置的化学方程式；浓硫酸的作用是：。
（2）甲、乙、丙三位同学分别设计了如下图三套实验室合成苯甲酸甲酯的装置（夹持仪器和加热仪器均已略去）。根据有机物的沸点，最好采用装置（填“甲”或“乙”或“丙”）。

Ⅱ．粗产品的精制
（3）苯甲酸甲酯粗产品中往往含有少量甲醇、硫酸、苯甲酸和水等，现拟用下列流程进行精制，请根据流程图写出操作方法的名称。操作Ⅰ操作Ⅱ。

（4）能否用NaOH溶液代替饱和碳酸钠溶液？（填“能”或“否”），并简述原因。
（5）通过计算，苯甲酸甲酯的产率是。

（14分，每空2分）硫酸亚铁容易被氧化，而硫酸亚铁铵晶体[（NH₄）₂SO₄·FeSO₄·6H₂O]较稳定，常用于代替硫酸亚铁作还原剂。现以铁屑为主要原料制备硫酸亚铁铵晶体，其反应如下：Fe+H₂SO₄（稀）＝FeSO₄+H₂↑、FeSO₄+(NH₄)₂SO₄+6H₂O＝(NH₄)₂SO₄·FeSO₄·6H₂O
步骤l：在盛有适量铁屑的锥形瓶里加入某种试剂除去油污，加热，充分反应后过滤、洗涤、干燥、称量，铁屑质量为₁。
步骤2：将处理过的铁屑加入到一定量的稀H₂SO₄中，加热至50℃—80℃充分反应，趁热过滤并用少量热水洗涤，滤液及洗涤液都转移至蒸发皿中。滤渣干燥后称重，剩余铁屑质量为。
步骤3：准确称取所需质量的硫酸铵晶体加入“步骤2”的蒸发皿中，搅拌使之溶解，缓缓加热一段时间，将其冷却结晶、过滤。用无水乙醇洗涤晶体并自然干燥，称量所得晶体质量为。
回答下列问题：
（1）能够用于除去铁屑表面油污的试剂是（填字母）。

A．纯碱溶液

B．烧碱溶液

C．明矾溶液

D．稀硫酸

（2）步骤2中趁热过滤的目的是。
（3）硫酸亚铁在潮湿的空气中易被氧化生成一种物质（碱式硫酸铁），该反应的化学方程式为。
（4）铁屑表面常有少量的铁锈（Fe₂O₃·H₂O），对FeSO₄的制备（填“有”、“无”）影响，理由是（用离子方程式回答）。
（5）若忽略铁锈的影响，上述实验中硫酸亚铁铵晶体的产率为。
（6）请设计一个简单的实验，检验硫酸亚铁铵晶体中含有结晶水（简述实验操作、现象和结论）。