(14分)某校进行化学实验考查时，教师给了同学们一小包黑色粉末，这种黑色粉末可能是氧化铜、炭粉或者是这两种的混合物，让同学们通过实验探究来确定。某同学探究过程如下：
(1) 提出假设：
假设1：黑色粉末是炭粉；
假设2：黑色粉末是氧化铜；
假设3：_________________________________________________________________。
(2) 设计实验方案：
他对实验做了如下设想和分析：取少量黑色粉末于烧杯中，并加入过量的稀硫酸。则实验中可能出现的现象与对应结论如下表，请你完成下表。
| 实验中可能出现的现象 |
结论 |
| ① |
假设1成立 |
| ② |
假设2成立 |
| ③ |
假设3成立 |
(3) 进行实验：通过实验及分析，确定该黑色物质为炭粉和氧化铜的混合物。
(4) 拓展：为了进一步探究炭粉和氧化铜的性质，他又利用这种混合物补充做了如下实验，将此黑色粉末隔绝空气加热(若炭完全反应)，待冷却到室温后，取剩余固体于烧杯中，再加入过量稀硫酸，反应完全后，静置。请完成下列各题：
①烧杯中________(填“有”或“无”)不溶物；
②若静置后溶液呈无色，则该溶液中溶质是________(写化学式)；
③若静置后溶液呈蓝色，该反应的化学方程式为：
________________________________________________________________________。
(10分)工业上以锂辉石(
，含少量Ca、Mg元素)为原料生产碳酸锂。其部分工艺流程如下：
已知：①
②某些物质的溶解度(
)如下表所示。
| T/℃ |
20 |
40 |
60 |
80 |
| S(Li2CO3)/g |
1.33 |
1.17 |
1.01 |
0.85 |
| S(Li2SO4)/g |
34.2 |
32.8 |
31.9 |
30.7 |
（1）从滤渣1中分离出A12O3的部分流程如下图所示，括号表示加入的试剂，方框表示所得到的物质。则步骤II中反应的离子方程式是。
（2）已知滤渣2的主要成分有Mg(OH)2和CaCO3。向滤液1中加入石灰乳的作用是(运用化学平衡原理简述)。
（3）向滤液2中加入饱和Na2CO3溶液，过滤后，用“热水洗涤”的原因是。
（4）工业上，将Li2CO3粗品制备成高纯Li2CO3的部分工艺如下。
a．将Li2CO3溶于盐酸作电解槽的阳极液，LiOH溶液作阴极液，两者用离子选择透过膜隔开，用惰性电极电解。
b．电解后向LiOH溶液中加入过量NH4HCO3溶液，过滤、烘干得高纯Li2CO3。
①a中，阳极的电极反应式是。
②b中，生成Li2CO3反应的化学方程式是。
(14分)过氧化氢对环境友好，性质多样，有很重要的研究和应用价值。
（1）实验室利用反应
可制备氧气。
①取等物质的量浓度等体积
溶液分别进行下列实验，研究外界条件对该反应速率的影响，实验报告如下表所示。
| 序号 |
条件 |
现象 |
结论 |
|
| 1 |
温度/℃ |
催化剂 |
||
| 2 |
40 |
FeCl3溶液 |
||
| 3 |
20 |
FeCl3溶液 |
||
| 4 |
20 |
MnO2 |
||
| 5 |
20 |
无 |
实验1、2研究的是对H2O2分解速率的影响。
实验2、3的目的是。
实验中可以表明该反应速率差异的现象是。
②实验室用
MnO2做该反应的催化剂，使用如右图所示装置的A部分制备O2，避免反应过于剧烈的操作是。
（2）Na2O2与水反应也可生成O2。某同学取4 g Na2O2样品与过量水反应，待反应完全终止时，得100 mL溶液X和448 mL O2(已折算为标准状况)。该同学推测样品中含有杂质或反应中生成H2O2，并进行实验研究。
①取少量X于试管中，滴加FeCl2溶液，立即生成红褐色沉淀。则反应的离子方程式是。
②通过如上图所示整套实验装置测定Na2O2样品的纯度，假设所含杂质不参加反应。取25 mL X，滴入烧瓶内使其与过量KMnO4酸性溶液反应，最终生成56 mL O2(已折算为标
准状况)，则此样品中：Na2O2的质量分数是。
为探究铁与浓硫酸在加热条件下的反应，某活动小组设计并完成以下实验：
（1）实验目的：分析铁与浓硫酸在加热条件下的反应。
①洗气瓶中浓硫酸的作用是。
②写出加热条件下铁与浓硫酸反应生成SO2的化学方程式。
活动小组预测随着反应的进行，硫酸的浓度降低，可能还会有氢气产生，为进一步确认气体的成分还需要进行进一步的实验。
（2）实验目的：检验气体的成分。
试剂：氢氧化钠溶液、浓硫酸、氧化铜粉末、无水硫酸铜固体、品红溶液、高锰酸钾酸性溶液、碱石灰。
仪器如下图（可重复使用，可根据需要取用）；
①连接仪器。将装置的字母填入□内，并将试剂名称填写在相应的括号内（可不填满）
②若混合气体中含有氧气，实验过程中能观察到的现象是。
（3）实验目的：确定产物的含量。
①若混合气体中含有SO2和H2，为测定混合气体中各成分含量，需收集的数据有。
②若反应后烧瓶中溶液含有的金属阳离子有Fe2+、Fe3+，其中检验是否含有Fe3+可采用的试剂为；如果该过程中共消耗了11.2g铁，反应后的溶液能吸收标准状况下1.12L氯气，则原溶液中含有Fe3+的物质的量为mol。
某课外小组模拟上述部分过程设计了如下实验装置制备硝酸（所有橡胶制品均已被保护）
（1）工业上用氨气制取NO的化学方程式是。
（2）连接好装置后，首先进行的操作是。
（3）通入a气体的目的是.
（4）盛有Na2CO3溶液的烧杯为尾气处理装置，该装置中发生反应的化学方程式是
2NO2+Na2CO3=====NaNO2++
（5）已知：温度低于21.15°C时，NO2几乎全部转变为N2O2。工业上可用N2O4与水反应来提高硝酸产率。N2O4与a气体在冷水中生成硝酸的化学方程式是。
（6）一定条件下，某密闭容器中N2O4和NO2的混合气体达到平衡时，c（NO2）=0.500mol/L，c（N2O4）=0.125mol/L。则2NO2（g） N2O4（g）的平衡常数K=。若NO2起始浓度为2mol/L，相同条件下，NO2的最大转化率为。
（每空2分，共12分）某校化学研究性学习小组的同学在学习了金属的知识后，为了解Cu的常见化合物性质，运用类比学习的思想提出
如下的问题，探究。请你协助该小组的同学完成下列研究。
【提出问题】
①Cu的金属活泼性小于Al，Al(OH)3具有两性，Cu(OH)2也具有两性吗？
②通常情况下，＋2价Fe的稳定性小于＋3价Fe，＋1价Cu的稳定性也小于＋2价Cu吗？③CuO能被H2、CO等还原，也
能被NH3还原吗？
【实验方案】
（1）解决问题①需用到的药品有：CuSO4溶液、＿＿＿＿＿＿＿＿＿（填试剂），同时进行相关实验。
（2）解决问题②的实验步骤和现象如下：取98g Cu(OH)2固体，加热至80℃～100℃时，得到黑色固体粉末，继续加热到1000℃以上，黑色粉末全部变成红色粉末A。冷却后称量A的质量为72g。向A中加入适量的稀硫酸，得到蓝色溶液，同时观察到容器还有红色固体存在。据些可推得，A的化学式为＿＿＿＿＿。
（3）为解决问题③，设计的实验装置为（夹持及尾气处理装置未画出）：
实验中观察到CuO变为红色物质，无水CuSO4变＿＿＿＿色。同时生成一种对大气无污染的气体。
【实验结论】
（1）Cu(OH)2具有两性，证明Cu(OH)2具有两性的实验现象应是＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿。
（2）根据“实验方案（2）”，得出的＋1价Cu和＋2价Cu稳定性大小的结论是＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿。
【问题讨论】
（1）有同学认为NH3与CuO反应生成的
红色物质是Cu，也有同学认为NH3与CuO反应生成的红色物质
是Cu和A的混合物。请你设计一个简单的实验检验NH3与CuO反应中生成的红色物质中是否含有A＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿。