2012·潍坊一模黄铜矿的主要成分是CuFeS2，是工业炼铜-优题课

某种催化剂为铁的氧化物。化学兴趣小组在实验室对该催化剂中铁元素的价态进行探究：将适量稀硝酸加入少许样品中，加热溶解；取少许溶液，滴加 $K S C N$ 溶液后出现红色。一位同学由此得出该催化剂中铁元素价态为+3的结论。
（1）请指出该结论是否合理并说明理由。
（2）请完成对铁元素价态的探究：
限选实验仪器与试剂：烧杯、试管、玻璃棒、药匙、滴管、酒精灯、试管夹：3 $m o l / L H_{2} S O_{4}$ 、3％ $H_{2} O_{2}$ 、6 $m o l / L H N O_{3}$ 、0.01 $m o l / L K M n O_{4}$ 、 $N a O H$ 稀溶液、0.1 $m o l / L K I$ 、20％ $K S C N$ 、蒸馏水。
①提出合理假设：
假设1：；
假设2：；
假设3：。
②设计实验方案证明你的假设（不要在答题卡上作答）。
③实验过程：
根据②的实验方案，进行实验。请在答题卡上按下表格式写出实验操作步骤、预期现象与结论。

实验操作	预期现象与结论
步骤1：
步骤2：
步骤3：
…

某探究小组用 $H N O_{3}$ 与大理石反应过程中质量减小的方法，研究影响反应速率的因素。所用 $H N O_{3}$ 浓度为1.00 $m o l$ · $L^{- 1}$ 、2.00 $m o l$ · $L^{- 1}$ ，大理石有细颗粒与粗颗粒两种规格，实验温度为298 $K$ 、308 $K$ ，每次实验 $H N O_{3}$ 的用量为25.0 $m l$ 、大理石用量为10.00 $g$ 。
（1）请完成以下实验设计表，并在实验目的一栏中填出对应的实验编号：

实验编号	$T / K$	大理石规格	$H N O_{3}$ 浓度/ $m o l$ · $L^{- 1}$	实验目的
①	298	粗颗粒	2.00	（Ⅰ）实验①和②探究 $H N O_{3}$ 浓度对该反应速率的影响；（Ⅱ）实验①和探究温度对该反应速率的影响；（Ⅲ）实验①和探究大理石规格（粗、细）对该反应速率的影响；）
②
③
④

（2）实验①中 $C O_{2}$ 质量随时间变化的关系见下图：

依据反应方程式 $C a C O_{3}$ + $H N O_{3}$ = $C a (N O_{3})_{2}$ + $C O_{2}$ ↑+ $H_{2} O$ ，计算实验①在70-90 $s$ 范围内 $H N O_{3}$ 的平均反应速率（忽略溶液体积变化，写出计算过程）。
（3）请在答题卡的框图中，画出实验②、③和④中 $C O_{2}$ 质量随时间变化关系的预期结果示意图。

金矿开采、冶炼和电镀工业会产生大量含氰化合物的污水，其中含氰化合物以 $H C N$ , $C N^{-}$ 和金属离子的配离子 $M (C N)_{n}^{m -}$ 的形式存在于水中。测定污水中含氰化合物含量的实验步骤如下：
①水样预处理：水样中加入磷酸和 $E D T A$ ，在 $p H$ ＜2的条件下加热蒸馏，蒸出所有的 $H C N$ ，并用 $N a O H$ 溶液吸收。
②滴定：将吸收液调节至 $p H$ ＞11，以试银灵作指示剂，用 $A g N O_{3}$ 标准溶液滴定
$A g^{+} + 2 C N^{-} = [A g (C N) 2]^{-}$

终点时，溶液由黄色变成橙红色。
根据以上知识回答下列问题：
（1）水样预处理的目的是。
（2）水样预处理的装置如右图，细导管插入吸收液中是为了。

（3）蒸馏瓶比吸收液面要高出很多，其目的是。
（4）如果用盐酸代替磷酸进行预处理，实验结果将(填"偏高"、"无影响"或"偏低")。
（5）准确移取某工厂污水100 $m L$ ，经处理后用浓度为0.01000 $m o l \cdot L^{- 1}$ 的硝酸银标准溶液滴定，终点时消耗了21.00 $m L$ 。此水样中含氰化合物的含量为 $m o l \cdot L^{- 1}$ （以 $C N^{-}$ 计，计算结果保留一位小数）。

为测定一种气态烃A的分子式，取一定量的A置于密闭容器中燃烧，定性实验表明产物是CO₂、CO、水蒸气。学生甲、乙设计了如下两个方案，均认为根据自己的方案能求出A的实验式。他们测得的有关数据如下(图中的箭头表示气体的流向，实验前系统内的空气已排除)，试完成下列问题：

(1)两种方案能否都可求出A的实验式(即C、H原子个数比)？
(2)若能求，通过计算求出A的实验式。
(3)若要确定A的分子式，是否还需要测定其他数据？如果需要，该测定哪些数据？

如下图，某气体X可能由H₂、CO、CH₄中的一种或几种组成，将X气体点燃，把燃烧后生成的气体通过A、B两个洗气瓶。试完成下列问题：

(1)若A洗气瓶的质量增加，B洗气瓶的质量不变，则气体X是___________。
(2)若A洗气瓶的质量不变，B洗气瓶的质量增加，则气体X是___________。
(3)若A和B两个洗气瓶的质量都增加，则气体X可能是______________________。