(共17分)(1）下图是用KMnO4与浓盐酸反应制取适量氯气-优题课

(本题14分)(Ⅰ)二氧化铈(CeO₂)是一种重要的稀土氧化物。平板电视显示屏生产过程中产生大量的废玻璃粉末(含SiO₂、Fe₂O₃、CeO₂以及其他少量可溶于稀酸的物质)。某课题组以此粉末为原料回收铈，设计实验流程如下：

（1）洗涤的目的主要是为了除去Cl^-和___________(填离子符号)，检验该滤渣A洗净的方法是_____________________。
（2）第②步反应的离子方程式是____________________________。
（3）取上述流程中得到的Ce(OH)₄产品0．536 g，加硫酸溶解后，用0．1000mol·L^-1FeSO₄标准溶液滴定终点时(铈被还原为Ce³^＋)，消耗25．00mL标准溶液，该产品中Ce(OH)₄的质量分数为_____________。
(Ⅱ)氧化镁在医药、建筑等行业应用广泛．硫酸镁还原热解制备高纯氧化镁是一种新的探索．以菱镁矿(主要成分为MgCO₃，含少量FeCO₃)为原料制备高纯氧化镁的实验流程如下：

（1）加入H₂O₂氧化时，发生反应的化学方程式为________________。
（2）滤渣2的成分是______________(填化学式)。
（3）煅烧过程存在以下反应：2MgSO₄＋C=2MgO＋2SO₂↑＋CO₂↑
MgSO₄＋C=MgO＋SO₂↑＋CO↑ MgSO₄＋3C=MgO＋S↑＋3CO↑
利用如图装置对煅烧产生的气体进行分步吸收或收集。

①D中收集的气体可以是______________(填化学式)。
②B中盛放的溶液可以是______________(填字母)。

A．NaOH溶液

B．Ca(OH)₂溶液

C．稀硝酸

D．KMnO₄溶液

③A中得到的淡黄色固体与热的NaOH溶液反应，产物中元素最高价态为＋4，写出该反应的离子方程式：__________________。

(本题12分)滴定分析是一种操作简便、准确度很高的定量分析方法,它可广泛应用于中和滴定、氧化还原反应等滴定中。某研究性学习小组的同学利用滴定分析法进行下面两项定量分析。
（1）测定NaOH和Na₂CO₃的混合液中NaOH的含量。实验操作为:先向混合液中加过量的BaCl₂溶液使Na₂CO₃完全转化成BaCO₃沉淀,然后用标准盐酸滴定(用酚酞作指示剂)。
①向混有BaCO₃沉淀的NaOH溶液中直接滴入盐酸,则终点颜色的变化为,为何此种情况能测出NaOH的含量?。
②滴定时,若滴定管中的滴定液一直下降到活塞处才达到滴定终点,则能否由此准确地计算出结果?
（2）测定某品牌的碘盐(含有碘酸钾)中碘元素的百分含量。准确称取5．000 0 g该碘盐,溶于蒸馏水,然后与足量的KI溶液在酸性条件下混合(发生的反应为KIO₃+3H₂SO₄+5KI3K₂SO₄+3I₂+3H₂O),充分反应后将混合溶液稀释至250 mL,然后用5．0×10^-4mol·L^-1的Na₂S₂O₃标准溶液进行滴定(用淀粉作指示剂,反应为I₂+2S₂O₃²^－2I^-+S₄O₆²^－)。取用Na₂S₂O₃标准溶液应该用式滴定管。有关实验数值如下表所示(第一次滴定终点的数据如图所示,请将读得的数据填入表中)。

滴定次数	待测液的体积(mL)	滴定前的读数(mL)	滴定后的读数(mL)
第一次	25．00	0．00	V=
第二次	25．00	0．00	14．99
第三次	25．00	0．00	15．01

该碘盐中碘元素的百分含量为,下列操作中,会导致所测得的碘元素的百分含量偏大的是。
a．滴定终点时,俯视刻度
b．没有用Na₂S₂O₃标准溶液润洗相应的滴定管
c．锥形瓶中有少量的蒸馏水

为了探究Cu(NO₃)₂的氧化性和热稳定性，某化学兴趣小组设计了如下实验。
回答下列问题：
Ⅰ．Cu(NO₃)₂的氧化性
将光亮的铁丝伸入Cu(NO₃)₂溶液中，充分反应后将铁丝取出。为检验铁的氧化产物，进行如下实验。（可选用试剂：KSCN溶液、K₃[Fe(CN)₆]溶液、氯水）
（1）请完成下表：

操作	现象	结论
取少量溶液于试管中，加入KSCN溶液，振荡	①	不存在Fe³^＋
另取少量溶液于试管中，加入②，振荡	蓝色沉淀	存在Fe²^＋

【实验结论】Cu(NO₃)₂能将Fe氧化为Fe²^＋。
Ⅱ．Cu(NO₃)₂的热稳定性
用下图所示的实验装置A加热Cu(NO₃)₂固体，产生红棕色气体，试管中残留物为黑色固体，b中收集到无色气体。

（2）仪器a的名称是。装置B的作用是。
（3）【提出设想】b中收集到的无色气体可能是：
i．氧气 ⅱ．一氧化氮 ⅲ．空气
【实验验证】该小组为验证上述设想，用玻璃片在水下盖住集气瓶口，并取出正放在桌面上，移开玻璃片后瓶口未发现颜色变化，将带火星的木条伸入集气瓶，未见复燃。
【实验结论】b中的气体是。根据上述实验结果，该小组得出了Cu(NO₃)₂固体加热分解的产物。请你帮助写出Cu(NO₃)₂加热分解的化学方程式；
C中反应的离子方程式。

某研究性学习小组对过量炭粉与氧化铁反应的气体产物成分进行研究。设计方案如图，将一定量的氧化铁在隔绝空气的条件下与过量炭粉完全反应，测定参加反应的碳元素与氧元素的质量比。

	TiCl₄	Mg	MgCl₂	Ti
熔点/℃	-25.0	648.8	714	1667
沸点/℃	136.4	1090	1412	3287

（1）查阅资料：
①氮气不与炭粉、氧化铁发生反应。实验室可以用氯化铵饱和溶液和亚硝酸钠（NaNO₂）饱和溶液混合加热制得氮气。写出该反应的离子方程式：。
②使上述制得的气体通过___________装置方能获得干燥的N₂

（2）实验步骤：
①按图连接装置，并检查装置的气密性，称取3.20g氧化铁、2.00g炭粉混合均匀，放入48.48g的硬质玻璃管中；
②加热前，先通一段时间纯净干燥的氮气；
③停止通入N₂后，夹紧弹簧夹，加热一段时间，澄清石灰水（足量）变浑浊；
④待反应结束，再缓缓通入一段时间的氮气。冷却至室温，称得硬质玻璃管和固体总质量为52.24g；
⑤过滤出石灰水中的沉淀，洗涤、烘干后称得质量为2.00g。步骤②、④中都分别通入N₂，其作用分别为。
（3）数据处理：
①试根据实验数据分析，该反应的气体产物是CO₂和CO,理由是____________________
②写出该实验中氧化铁与炭粉发生反应的化学方程式：。
（4）实验优化：
学习小组有同学认为应对实验装置进一步完善。
①甲同学认为：应将澄清石灰水换成Ba(OH)₂溶液，其理由是。
②pC类似pH，是指极稀溶液中溶质物质的量浓度的常用对数负值。如某溶液溶质的浓度为：1×10^-3mol/L，则该溶液中该溶质的pC＝-lg1×10^-3＝3。现向0.2mol/LBa(OH)₂溶液中通入CO₂气体，沉淀开始产生时，溶液中CO₃^2-的PC值为_________（已知：lg2＝0.2；K_sp(BaCO₃)＝5.0×10^-9）
③从环境保护的角度，请你再提出一个优化方案将此实验装置进一步完善：。

钛铁矿的主要成分为FeTiO₃（可表示为FeO·TiO₂），含有少量MgO、SiO₂等杂质。利用钛铁矿制备二氧化钛，进一步制备钛单质,流程如图：

已知：FeTiO₃＋4H⁺＝Fe²⁺＋TiO²⁺＋2H₂O
草酸（C₂H₂O₄）具有很强还原性，易被氧化成二氧化碳
（1）化合物FeTiO₃中铁元素的化合价是。
（2）钛铁矿加入过量H₂SO₄后，得到的滤渣A为_______________（填化学式）。
（3）含TiO²⁺溶液乙转化生成TiO₂的离子方程式是。
（4）由滤液丙制备LiFePO₄的过程中，所需17%双氧水与H₂C₂O₄的质量比是。
（5）用氧化还原滴定法测定TiO₂的质量分数：一定条件下，将TiO₂溶解并还原为Ti³⁺，再以KSCN溶液作指示剂，用NH₄Fe（SO₄）₂标准溶液滴定Ti³⁺至全部生成Ti⁴⁺。滴定分析时，称取TiO₂（摩尔质量为Mg/mol）试样wg，消耗c mol/L NH₄Fe（SO₄）₂标准溶液VmL，则TiO₂质量分数为（用代数式表示）。
（6）TiO₂制取单质Ti，涉及到的步骤如下：

	TiCl₄	Mg	MgCl₂	Ti
熔点/℃	-25.0	648.8	714	1667
沸点/℃	136.4	1090	1412	3287

反应②的方程式是___________。由TiCl₄→Ti需要在Ar气中进行的理由是_____________。反应后得到Mg、MgCl₂、Ti的混合物，可采用真空蒸馏的方法分离得到Ti，依据表中信息，需加热的温度略高于℃即可。

	TiCl₄	Mg	MgCl₂	Ti
熔点/℃	-25.0	648.8	714	1667
沸点/℃	136.4	1090	1412	3287
	TiCl₄	Mg	MgCl₂	Ti
熔点/℃	-25.0	648.8	714	1667
沸点/℃	136.4	1090	1412	3287

	应加入的物质	所起的作用
A
B
C
D