实验室用铜制取硫酸铜，将适量硝酸分多次加入到铜粉与稀硫酸的混合物中，加热使之反应完全，通过蒸发、结晶得到硫酸铜晶体。
（1）为了节约原料，硫酸和硝酸的物质的量之比最佳为： ： ；
为了吸收该反应中产生的尾气，请选择下列中合适的装置 。
（2）为符合绿色化学的要求，某研究性学习小组进行如下设计：
第一组：以空气为氧化剂法
方案1：以空气为氧化剂。将铜粉在仪器X中反复灼烧，使铜与空气充分反应生成氧化铜，再将氧化铜与稀硫酸反应。
方案2：将空气或氧气直接通入到铜粉与稀硫酸的混合物中，发现在常温下几乎不反应。向反应液中加少量FeSO4，即发生反应，生成硫酸铜。反应完全后，加物质甲调节pH ，铁元
素全部沉淀（一般认为铁离子的浓度下降到10-5 mol·L-1，就认为沉淀完全。已知： Ksp[Fe((OH)3]≈10-38）然后过滤、浓缩、结晶。
请回答下列问题：
①方案1中的仪器X名称是 。
②方案2为了使铁离子全部沉淀，应调节pH至少为_________。
③方案2中甲物质可选用的是 。
| A．CaO | B．NaOH | C．CuCO3 | D．Cu2(OH)2CO3E、Fe2(SO4)3 |
④方案2中加入少量FeSO4可加速铜的氧化，用离子方程式解释其原因
。
第二组：过氧化氢为氧化剂法
将3.2g铜丝放到45 mL 1.5mol·L-1的稀硫酸中，控温在50℃。加入18mL 10%的H2O2，反应0.5h，升温到60℃，持续反应1 h后，过滤、蒸发浓缩、减压抽滤等，用少量95%的酒精淋洗后晾干，得CuSO4·5H2O 10.5g。
请回答下列问题：
⑤反应时温度控制
在50℃~60℃不宜过高的原因是
⑥本实验CuSO4·5H2O的产率为 。
甲同学进行Fe2+还原性的实验，针对异常现象进行探究。
步骤一：制取FeCl2溶液。向0.1 mol•L-1 FeCl3溶液中加足量铁粉振荡，静置后取上层清液，测得pH<1。
步骤二：向2 mL FeCl2溶液中滴加2滴0.1 mol•L-1 KSCN溶液，无现象；再滴加5滴5% H2O2溶液（物质的量浓度约为1.5 mol•L-1、pH约为5），观察到溶液变红，大约10秒左右红色褪去，有气体生成（经检验为O2）。
（1）用离子方程式表示步骤二中溶液变红的原因： 、 。
（2）甲探究步骤二中溶液褪色的原因：
I.取褪色后溶液两份，一份滴加FeCl3溶液无现象；另一份滴加KSCN溶液出现红色；
II.取褪色后溶液，滴加盐酸和BaCl2溶液，产生白色沉淀。
III.向2 mL 0.1 mol•L-1 FeCl3溶液中滴加2滴0.1 mol•L-1 KSCN溶液，变红，通入O2，无明显变化。
实验I的说明 ；②实验III的目的是 。
得出结论：溶液退色的原因是酸性条件下H2O2将SCN-氧化成SO42-。
（3）甲直接用FeCl2·4H2O配制 ① mol•L-1 的FeCl2溶液，重复步骤二中的操作，发现液体红色并未褪去。进一步探究其原因：
I．用激光笔分别照射红色液体和滴加了KSCN溶液的FeCl3溶液，前者有丁达尔效应，后者无。测所配FeCl2溶液的pH，约为3。由此，乙认为红色不褪去的可能原因是 ② 。
II．查阅资料后推测，红色不褪去的原因还可能是pH较大时H2O2不能氧化SCN-。乙利用上述部分试剂，通过实验排除了这一可能。乙的实验操作及现象是：
| 步骤 |
试剂及操作 |
现象 |
| i |
③ |
生成白色沉淀 |
| ii |
向i所得溶液中滴加0.1 mol•L-1 FeCl3溶液 |
④ |
CuSO4溶液与Na2CO3溶液混合产生蓝绿色沉淀，以下是某兴趣小组对沉淀组成的探究。
【提出假设】
假设1：沉淀为Cu (OH)2
假设2：沉淀为
假设3：沉淀为碱式碳酸铜[化学式可表示为nCuCO3·mCu (OH)2]
【查阅资料】无论是哪一种沉淀受热均易分解（假设均不含结晶水）。
【定性探究】
步骤1：将所得悬浊液过滤，用蒸馏水洗涤，再用无水乙醇洗涤，风干；
步骤2：甲同学取一定量固体，用气密性良好的如下装置（夹持仪器未画出）进行定性实验；
（1）若反应后A中蓝绿色固体变黑，C中无明显现象，证明假设 成立。
（2）乙同学认为只要将上图中B装置的试剂改用下列某试剂后，便可验证上述所有假设，该试剂是 （填代号）。
A．浓硫酸B．无水CuSO4C．碱石灰D．P2O5
（3）乙同学验证假设3成立的实验现象是 。
【定量探究】
（4）乙同学进一步探究假设3中固体的组成：
①乙同学查得一些物质在20℃的数据（如下表）后，将C中的澄清石灰水改为Ba(OH)2溶液，
其原因是 （填代号）
| 溶解度(S)/g |
溶度积(Ksp) |
摩尔质量(M)/g·mol－1 |
|||
| Ca(OH)2 |
Ba(OH)2 |
CaCO3 |
BaCO3 |
CaCO3 |
BaCO3 |
| 0.16 |
3.89 |
2.9×10-9 |
2.6×10-9 |
100 |
197 |
A．Ba(OH)2溶解度大于Ca(OH)2，能充分吸收CO2
B．Ba(OH)2为强碱，Ca(OH)2为弱碱
C．吸收等量CO2生成的BaCO3的质量大于CaCO3，测量误差小
D．相同条件下，CaCO3的溶解度明显大于BaCO3
②若所取蓝绿色固体质量为54.2 g，实验结束后装置B的质量增加5.4 g，C中的产生沉淀的质量为39.4 g。则该蓝绿色固体的化学式为 ；A中发生的反应的化学方程式为 。
(19分)以硫铁矿(主要成分为FeS2)为原料制备氯化铁晶体(FeCl3·6H2O)的工艺流程如下：
（1）氧化过程中发生反应的离子方程式是 ，检验氧化生成的阳离子的试剂是 。
（2）尾气中主要含N2、O2、SO2和少量的CO2、H2O，取标准状况下的尾气V L测定SO2含量：
方案一：让尾气缓慢通过以下装置。
①C仪器的名称是 ，该装置的作用是 。
②实验时先通入尾气，再通入一定量氮气。若通过B装置的增重来测量SO2的体积分数。你认为该方案是否合理 ，请说明理由 (若方案合理该空不必填写)。
方案二：将尾气缓慢通过足量溴水，在所得的溶液中加入过量氯化钡溶液后，过滤，将沉淀洗涤、干燥，称得其质量为m g。
①加入过量氯化钡溶液的目的是 。
②进行沉淀洗涤的方法是 。
③SO2含量的表达式是 （用含m、V的代数式表示)。
（3）从FeCl3溶液中得到FeCl3
6H2O晶体的操作包括 、冷却结晶、过滤，该过程需保持盐酸过量，结合必要的离子方程式说明原因 。
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，舍少量FeCO3)为原料制备高纯氧化镁的实验流程如下：
（1）通入O2氧化时，发生反应的离子方程式为____________________。
（2）滤渣2的成分是_________（填化学式）
（3）流程图中“操作步骤”为 、过滤等操作，得到MgSO4·7H2O晶体。对MgSO4·7H2O晶体直接加热 （填“能”或“不能”）得到无水MgSO4固体。
（4）长时间加热MgCO3悬浊液后生成Mg(OH)2，该反应的化学方程式为 。
（5）已知酸碱指示剂百里酚蓝变色的pH范围如表所示：
| pH |
< 8.0 |
8.0 ~ 9.6 |
> 9.6 |
| 颜色 |
黄色 |
绿色 |
蓝色 |
25℃时，向Mg(OH)2的饱和溶液中滴加2滴百里酚蓝指示剂，溶液所呈现的颜色为 [25℃时，Mg(OH)2的溶度积Ksp=5.6×10-12）]。
（6）煅烧过程存在以下反应：
2MgSO4+C
2MgO+2SO2↑+CO2↑；
MgSO4+CMgO+SO2↑+CO↑；
MgSO4+3C
MgO+S↑+3CO↑。
①若在实验室中煅烧硫酸镁，需要的仪器除酒精灯、三脚架以外，还需要 。
A．蒸发皿B．坩埚C．泥三角D．石棉网
②用下列实验装置检验煅烧产生的气体中含有SO2、CO2气体（加热装置略去，部分装置可以重复使用）。
正确的连接顺序是a→b→ （按接口连接）。B中盛放的试剂是 ，确定存在二氧化碳气体的实验现象是 。
氯化铜、氯化亚铜是重要的化工原料，广泛地用作有机合成催化剂。
实验室中以粗铜(含杂质Fe)为原料制备铜的氯化物。现用如图所示的实验仪器及药品来制备纯净、干燥的氯气并与粗铜反应(铁架台、铁夹、酒精灯已省略)。按要求回答下列问题：
（1）按气流方向连接各仪器接口顺序是：a
、 、 、 。
（2）写出加热时硬质试管中发生化学反应的方程式是 。
（3）反应后，盛有NaOH溶液的广口瓶中溶液具有漂白、消毒作用，若用钢铁(含Fe、C)制品盛装该溶液会发生电化腐蚀，钢铁制品表面生成红褐色沉淀，溶液会失去漂白、杀菌消毒功效。该电化腐蚀过程中正极反应式是 。