(14分)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。
（1）提出假设 ①该反应的气体产物是CO2。
②该反应的气体产物是CO。
③该反应的气体产物是 。
（2）设计方案 如图所示，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。
（3）查阅资料
氮气不与碳、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）
饱和溶液混合加热反应制得氮气。
①请写出该反应的离子方程式： 。
②该实验装置与实验室制取下列气体相同的是 （填标号）；
A、用稀盐酸和锌反应制H2 B、用MnO2和浓盐酸加热反应制C12
C、用KC1O3与MnO2共热反应制O2
（4）实验步骤
①按上图连接装置，并检查装置的气密性，称取3.20g氧化铁、2.00g碳粉混合均匀，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 。
（5
）数据处理
试根据实验数据分析，写出该实验中氧化铁与碳发生反应的化学方程式：
。
（6）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 。
②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： 。
S2Cl2常用于橡胶硫化、有机物氯化的试剂，实验室可利用如下装置来制备S2Cl2。（部分夹持仪器已略去）
已知：①制备的反应方程式为：
②反应涉及的几种物质性质如下：
| 性质 物质 |
熔点 |
沸点 |
着火点 |
其他性质 |
| 单斜硫 |
119.2℃ |
446.6℃ |
363℃ |
/ |
| 斜方硫 |
112.8℃ |
446.6℃ |
363℃ |
/ |
| S2Cl2 |
-77℃ |
137℃ |
/ |
遇水强烈分解生成S、SO2和HCl |
回答下列问题：
（1）A部分仪器装配时，放好铁架台之后，应先固定（填仪器名称）。整套装置装配完毕后，应先进行，再添加试剂，冷凝水进水口是（填“a”或“b”）。实验完毕，A中不再产生氯气时，可拆除装置，拆除时，最先进行的操作应是。
（2）S2Cl2分子中各原子均达到8电子稳定结构，写出其电子式；用化学方程式表示撤去C装置的后果；用直接加热代替水浴加热的后果是。
（3）单斜硫、斜方硫互称为，从熔点、沸点、着火点等信息得到的启示是。
（4）M溶液可以选择下列试剂中的（填序号）
①碳酸钠溶液 ②氯化铁溶液 ③亚硫酸钠溶液 ④高锰酸钾溶液
乙醚极易挥发、微溶于水、是良好的有机溶剂。乙醇与浓硫酸的混合物在不同温度下反应能生成乙烯或乙醚。某实验小组用下图装置制取乙醚和乙烯。
1．制乙醚：在蒸馏烧瓶中先加入10 mL乙醇，慢慢加入10 mL浓硫酸，冷却，固定装置。加热到140℃时，打开分液漏斗活塞，继续滴加10 mL乙醇，并保持140℃，此时烧瓶c中收集到无色液体。
（1）Ⅰ和Ⅱ是反应发生装置，应该选择（选答“Ⅰ”或“Ⅱ”）与装置Ⅲ相连。
（2）乙醇通过分液漏斗下端连接的长导管插入到液面下加入，目的有二，一是使反应物充分混合，二是
。
2．Ⅲ中水冷凝管的进水口是（选答“a”或“b”）。冰盐水的作用是。
3．有同学认为以上装置还不够完善，一是溴水可能倒吸，二是尾气弥漫在空气中遇明火危险。该同学设
计了以下几种装置与导管d连接，你认为合理的是（选填编号）。
4．反应一段时间后，升温到170℃，观察到反应物变为黑色，溴水褪色。写出实验过程中有气体生成化学方程式(写两个方程式)；。
5．实验中收集到的乙醚产品中可能含有多种杂质。某同学设计了以下提纯方案：
（1）分液步骤除去产品中的酸性杂质，则X可以是。
（2）蒸馏操作可除去的杂质是。
过碳酸钠（Na2CO3·3H2O2），有固体双氧水的俗称，该晶体具有Na2CO3和H2O2的双重性质，被大量应用于洗涤、印染、纺织、造纸、医药卫生等领域中，过碳酸钠的某生产流程如下图所示。
已知：2Na2CO3＋3H2O2＝2Na2CO3·3H2O△H＜0；回答下列问题：
（1）下列物质可使过碳酸钠较快失效的是（填序号）_________。
| A．FeCl3溶液 | B．H2S | C．稀硫酸 | D．NaHCO3溶液 |
（2）反应①应先通入的气体是__________。
（3）在上述流程中，向反应前的H2O2中加入稳定剂的作用是____________________。
（4）该生产流程中可循环使用的物质是______________________________（填化学式）。
（5）生产过碳酸钠的流程中遗漏了一步，造成所得产品纯度偏低，请简述该步操作过程___________。
（6）实验室利用下图装置制备过碳酸钠，该装置中恒压滴液漏斗中支管的作用是_______，冷凝管应从__________处进水。
（7）由实验测定反应温度对产物的影响如下表：根据下表数据，你认为反应最佳的温度选择的范围是_______________。
| T/℃ |
活性氧百分含量 |
产率 |
| 5～10 |
13.94 |
85.49 |
| 10～15 |
14.02 |
85.78 |
| 15～20 |
15.05 |
88.38 |
| 20～25 |
14.46 |
83.01 |
、
乙酰苯胺为无色晶体，具有退热镇痛作用，是较早使用的解热镇痛药，有“退热冰”之称。在实验室制备乙酰苯胺常用苯胺与乙酸反应，反应方程式为：
实验的具体操作步骤流程图：
相关的文献数据如下：
| 试剂名称 |
相对分子质量 |
密度g/ml |
熔点℃ |
沸点℃ |
溶解度 |
| 苯胺 |
93 |
1.02 |
－6.2 |
184.4 |
稍溶于水，与乙醇、乙醚、苯混溶 |
| 乙酸 |
60 |
1.05 |
16.7 |
118 |
溶于水、乙醇、乙醚等 |
| 乙酰苯胺 |
135 |
1.21 |
114～116 |
280～290 |
据此回答下列问题：
（1）实验时将苯胺、乙酸和锌粉放在单口圆底烧瓶中进行混合加热，所选单口圆底烧瓶的最佳规格是
A. 50mL B. 100mL C. 150mL D. 200mL
（2）量筒所接的蒸馏物是__________（填化学式）。实验这样设计的目的是__________。
（3）通过重结晶提纯产物，则乙酰苯胺在水中溶解性的变化特征是_________________。
（4）对无色片状晶体进行干燥，判断晶体干燥完全的实验方法是___________________。
（5）锌粉几乎不与纯净的乙酸反应，但随着上述制备乙酰苯胺的反应而会消耗乙酸，原因是_____。
（6）实验所得无色片状晶体干燥后称量目标产物质量为4.0g，请计算所得到乙酰苯胺的产率是___。
2013年6月，我国“蛟龙”号再次刷新“中国深度”——下潜7062米，为我国深海矿物资源的开发奠定了基础。海洋深处有丰富的锰结核矿，锰结核的主要成分是MnO2，同时还含有黄铜矿。
Ⅰ、“蛟龙”号外壳是用特殊的钛合金材料制成，它可以在7000m的深海中承受重压，Ti是以钛白粉（TiO2）为原料进行生产，钛白粉是利用TiO2＋发生水解生成钛酸（H2TiO3）沉淀，再煅烧沉淀制得的。TiO2＋发生水解的离子方程式为____________________________。
Ⅱ、MnO2是一种重要的无机功能材料，工业上从锰结核中制取纯净的MnO2工艺流程如下图所示：
（1）步骤Ⅱ中以NaClO3为氧化剂，当生成0.05molMnO2时，消耗0.1mol/L的NaClO3溶液200ml，该反应离子方程式为_______________________________。
（2）已知溶液B的溶质之一可循环用于上述生产，此物质的名称是____________。
Ⅲ、利用黄铜矿炼铜产生的炉渣（含Fe2O3、FeO、SiO2、Al2O3等）可制备Fe2O3，方法为：
（A）用过量的稀盐酸浸取炉渣、过滤；（B）向滤液中加入5％的H2O2，再向其中加入过量的NaOH溶液，过滤，将沉淀洗涤、干燥、煅烧得到Fe2O3。根据以上信息回答下列问题：
（1）（B）中向滤液中加入5%的H2O2，其目的是_________________________________。
（2）设计实验证明炉渣中含有FeO___________________________________________。
（3）将煅烧得到的Fe2O3还原为Fe单质，再将质量为m g的Fe单质分成相等的四份，分别与50mL、100mL、150mL、200mL的等浓度的稀硝酸反应，反应产物NO在标况下的体积见附表：
| 实验 |
① |
② |
③ |
④ |
| V(HNO3)/ml |
50 |
100 |
150 |
200 |
| V(NO)/L |
1.344 |
2.688 |
3.36 |
3.36 |
则：①m＝________g。
②写出实验②发生反应的化学方程式：_____________________________。