某校某班化学兴趣小组进行了下列两项试验活动：（1）探究草酸（-优题课

某校某班化学兴趣小组进行了下列两项试验活动：（1）探究草酸（H₂C₂O₄）与高锰酸钾溶液在不同条件下反应的快慢；（2）测定草酸晶体的纯度。已知：①在酸性环境下的还原产物是；②草酸是二元弱酸。
Ⅰ．探究草酸与高锰酸钾溶液在不同条件下反应的快慢
取4支试管，分别加入的草酸溶液，按下表中四种方案分别加入相应的试剂，使其发生反应。四支试管中均可观察到有气泡产生，且溶液的颜色变化都为：紫红色→红色→橙红色→橙色→黄色→无色，溶液褪为无色所需的时间如下表所示（表中“—”表示未加入该试剂）。

实验编号	反应温度（利用水浴加热）	稀硫酸溶液	固体	溶液	褪色时间
1	65℃	—	—	1.0mL	100s
2	65℃	10滴	—	1.0mL	90s
3	75℃	10滴	—	1.0mL	40s
4	75℃	10滴	加入少许	1.0mL	3s

根据以上4组实验，可以得出的结论主要有_______________________________。
Ⅱ．测定草酸晶体的纯度
用托盘天平称取草酸晶体样品；配制成溶液；每次移取25.00mL该溶液于锥形瓶中，用0.10mol/L酸性高锰酸钾溶液滴定；滴定实验重复操作2—3次。请回答：
（1）实验中需要用到的玻璃仪器除了玻璃棒、烧杯、锥形瓶、胶头滴管、250mL容量瓶外还需要的一种玻璃仪器是____________。（填仪器名称）
（2）上述溶液与酸性溶液反应的离子方程式为_________。
（3）若滴定过程中平均消耗酸性高锰酸钾溶液VmL，则草酸晶体的纯度为_______（以含W、V的表达式表示）。

科目化学题型实验题难度中等

知识点：水的电离

有机碱，例如二甲基胺（）、苯胺（）、吡啶（）等，在有机合成中应用很普遍，目前"有机超强碱"的研究越来越受到关注。以下为有机超强碱F的合成路线：

已知如下信息：

①H ₂C＝CH ₂ $\overset{CC l_{3} COONa}{\underset{乙二醇二甲醚 / △}{\to}}$

② +RNH ₂ $\overset{NaOH}{\underset{- 2 HCl}{\to}}$

③苯胺与甲基吡啶互为芳香同分异构体

回答下列问题：

（1）A的化学名称为　　。

（2）由B生成C的化学方程式为　　。

（3）C中所含官能团的名称为　　。

（4）由C生成D的反应类型为　。

（5）D的结构简式为　　。

（6）E的六元环芳香同分异构体中，能与金属钠反应，且核磁共振氢谱有四组峰，峰面积之比为6：2：2：1的有　　种，其中，芳香环上为二取代的结构简式为　　。

Goodenough等人因在锂离子电池及钴酸锂、磷酸铁锂等正极材料研究方面的卓越贡献而获得2019年诺贝尔化学奖。回答下列问题：

（1）基态Fe ²⁺与Fe ³⁺离子中未成对的电子数之比为　　。

（2）Li及其周期表中相邻元素的第一电离能（I ₁）如表所示。I ₁（Li）＞I ₁（Na），原因是　　。 I ₁（Be）＞I ₁（B）＞I ₁（Li），原因是　。

I ₁/（kJ•mol ^﹣ ¹）

520

900

801

496

738

578

（3）磷酸根离子的空间构型为　　，其中P的价层电子对数为　　、杂化轨道类型为　　。

（4）LiFePO ₄的晶胞结构示意图如（a）所示。其中O围绕Fe和P分别形成正八面体和正四面体，它们通过共顶点、共棱形成空间链结构。每个晶胞中含有LiFePO ₄的单元数有　　个。

电池充电时，LiFePO ₄脱出部分Li ⁺，形成Li ₁ _﹣ _xFePO ₄，结构示意图如（b）所示，则x＝　　，n（Fe ²⁺）：n（Fe ³⁺）＝　　。

硫酸是一种重要的基本化工产品。接触法制硫酸生产中的关键工序是SO ₂的催化氧化：SO ₂（g） $+ \frac{1}{2}$ O ₂（g） $\overset{钒催化剂}{\to}$ SO ₃（g）△H＝﹣98kJ•mol ^﹣ ¹．回答下列问题：

（1）钒催化剂参与反应的能量变化如图（a）所示，V ₂O ₅（s）与SO ₂（g）反应生成VOSO ₄（s）和V ₂O ₄（s）的热化学方程式为：　　。

（2）当SO ₂（g）、O ₂（g）和N ₂（g）起始的物质的量分数分别为7.5%、10.5%和82%时，在0.5MPa、2.5MPa和5.0MPa压强下，SO ₂平衡转化率α随温度的变化如图（b）所示。反应在5.0MPa、550℃时的α＝　　，判断的依据是　　。影响α的因素有　　。

（3）将组成（物质的量分数）为2m% SO ₂（g）、m% O ₂（g）和q% N ₂（g）的气体通入反应器，在温度t、压强p条件下进行反应。平衡时，若SO ₂转化率为α，则SO ₃压强为　　，平衡常数K _p＝　　（以分压表示，分压＝总压×物质的量分数）。

（4）研究表明，SO ₂催化氧化的反应速率方程为：v＝k（ $\frac{α}{α'} -$ 1） ^0.8（1﹣nα′）式中：k为反应速率常数，随温度t升高而增大；α为SO ₂平衡转化率，α′为某时刻SO ₂转化率，n为常数。在α′＝0.90时，将一系列温度下的k、α值代入上述速率方程，得到v～t曲线，如图（c）所示。

曲线上v最大值所对应温度称为该α′下反应的最适宜温度t _m．t＜t _m时，v逐渐提高；t＞t _m后，v逐渐下降。原因是　　。

为验证不同化合价铁的氧化还原能力，利用下列电池装置进行实验。

回答下列问题：

（1）由FeSO ₄•7H ₂O固体配制0.10mol•L ^﹣ ¹FeSO ₄溶液，需要的仪器有药匙、玻璃棒、　　（从下列图中选择，写出名称）。

（2）电池装置中，盐桥连接两电极电解质溶液。盐桥中阴、阳离子不与溶液中的物质发生化学反应，并且电迁移率（u ^∞）应尽可能地相近。根据下表数据，盐桥中应选择　　作为电解质。

阳离子	u ^∞×10 ⁸/（m ²•s ^﹣ ¹•V ^﹣ ¹）	阴离子	u ^∞×10 ⁸/（m ²•s ^﹣ ¹•V ^﹣ ¹）
Li ⁺	4.07	HCO ₃ ^﹣	4.61
Na ⁺	5.19	NO ₃ ^﹣	7.40
Ca ²⁺	6.59	Cl ^﹣	7.91
K ⁺	7.62	SO ₄ ² ^﹣	8.27

（3）电流表显示电子由铁电极流向石墨电极。可知，盐桥中的阳离子进入　　电极溶液中。

（4）电池反应一段时间后，测得铁电极溶液中c（Fe ²⁺）增加了0.02mol•L ^﹣ ¹．石墨电极上未见Fe析出。可知，石墨电极溶液中c（Fe ²⁺）＝　　。

（5）根据（3）、（4）实验结果，可知石墨电极的电极反应式为　　，铁电极反应式为　　。因此，验证了Fe ²⁺氧化性小于　　，还原性小于　　。

（6）实验前需要对铁电极表面活化。在FeSO ₄溶液中加入几滴Fe ₂（SO ₄） ₃溶液，将铁电极浸泡一段时间，铁电极表面被刻蚀活化。检验活化反应完成的方法是　　。

羟基乙酸钠易溶于热水，微溶于冷水，不溶于醇、醚等有机溶剂。制备少量羟基乙酸钠的反应为ClCH₂COOH+2NaOH→HOCH₂COONa+NaCl+H₂O△H＜0

实验步骤如下：

步骤1：在如图所示装置的反应瓶中，加入40g氯乙酸、50mL水，搅拌。逐步加入40% NaOH溶液，在95℃继续搅拌反应2小时，反应过程中控制pH约为9。

步骤2：蒸出部分水至液面有薄膜，加少量热水，趁热过滤。滤液冷却至15℃，过滤得粗产品。

步骤3：粗产品溶解于适量热水中，加活性炭脱色，分离掉活性炭。

步骤4：将去除活性炭后的溶液加到适量乙醇中，冷却至15℃以下，结晶、过滤、干燥，得羟基乙酸钠。

（1）步骤1中，如图所示的装置中仪器A的名称是　　；逐步加入NaOH溶液的目的是　　。

（2）步骤2中，蒸馏烧瓶中加入沸石或碎瓷片的目的是　　。

（3）步骤3中，粗产品溶解于过量水会导致产率　　（填“增大”或“减小”）；去除活性炭的操作名称是　　。

（4）步骤4中，将去除活性炭后的溶液加到适量乙醇中的目的是　　。