某催化剂为铁的氧化物，一化学兴趣小组在实验室里对该催化剂中铁元素的价态进行探究：查阅有关资料得知Fe2+能被酸性KMnO4溶液氧化而使酸性KMnO4溶液褪色；HNO3具有强氧化性。请完成对铁元素价态的探究：
①提出合理假设。
假设1：催化剂中铁元素为+3价；
假设2：催化剂中铁元素为+2价；
（1）假设3： 。
②设计实验方案。
③根据②的实验方案进行实验：
（2）步骤1：取一定量的稀硫酸于试管中，加热煮沸数分钟，目的是
；
步骤2：取少量样品于试管中，加入处理过的硫酸并加热，得到A溶液；
（3）步骤3：取A溶液于试管，滴加KSCN溶液，振荡，若不出现血红色，则假设 成立；若出现血红色，则假设 成立；
（4）步骤4：另取A溶液于试管，加入KMnO4溶液，振荡，结合步骤3中的结论，若出现
现象，则假设1成立；反之，则假设3成立。
（5）某同学将步骤2中的稀硫酸改成稀硝酸得到了A溶液，向A溶液中滴加KSCN溶液后出现血红色，由此得出该催化剂中铁元素为+3价的结论，该结论是否合理? （填“是”或“否”），理由是 。
为探究铜与稀硝酸反应的产物及影响反应速率的主要因素，进行如下实验。
实验一 探究铜和稀硝酸反应的产物。
实验装置如图，气密性已检查。
已知：FeSO4+NO＝[Fe(NO)]SO4，该反应较缓慢，待生成一定量[Fe(NO)]2+时突显明显棕色。
（1）实验开始时先将Y形试管向盛有碳酸钙的支管倾斜，缓慢滴入稀硝酸，该实验操作的目的是。
（2）铜片和稀硝酸反应的化学方程式为。
（3）本实验A生成的气体中，若有NO2，B的实验现象为；若只有NO生成，B的实验现象是。
实验二 探究铜和稀硝酸反应速率先慢后快的原因
经过实验一，测得硝酸的浓度<6 mol•L-1，只有NO生成。当铜片与5 mol•L-1硝酸反应时，开始时反应非常缓慢，一段时间后反应速率明显加快。为探究此反应的反应速率先慢后快的原因，进行如下探究：
探究一：研究反应过程的温度变化对反应速率的影响，实验所得曲线和现象记录如下图表。
| 时间/min |
现象 |
| 0~15 |
铜表面出现气泡，但速度很慢 |
| 25 |
溶液有很浅的蓝色，气泡生成速度加快 |
| 30 |
气泡生成速度较快，均匀冒出 |
| 45 |
洗气瓶中可见少量淡棕色的物质 |
| 50 |
溶液中蓝色明显变深，洗气瓶中突显明显棕色 |
（4）获得图2数据所需的测量仪器有________________________________。
（5）从上述图表分析可得到的结论是。
| 序号 |
温度 |
铜片/g |
硝酸/mL |
硝酸铜/g |
| 1 |
25℃ |
① |
② |
③ |
| 2 |
25℃ |
5 |
20 |
0.5 |
| 3 |
25℃ |
5 |
20 |
1.0 |
探究二：研究化学反应产物对反应速率的影响
设计了如下实验，利用上图装置测定溶液突显明显棕色的时间。
（6）请将上表中将实验1的实验条件填写完整①②③
（7）通过实验发现实验1、2、3的反应速率并无明显变化，为达到实验目的还需要继续进行的实验是。
亚硫酸盐是一种常见的食品添加剂。为检验某食品中亚硫酸盐含量（通常以1 kg样品中含SO2的质量计），某研究小组同学设计了如下实验流程（所加试剂均为足量）。
请回答：
（1）亚硫酸盐作为食品添加剂的作用是（填字母）。
a．防腐保鲜b．增强营养
（2）反应①中通入N2的目的是（填字母）。
a．冷却产生的气体
b．与生成的气体反应
c．将生成的气体全部赶出
（3）反应①～③中属于氧化还原反应的是（填序号）。
（4）若取样品X g，反应③消耗0.01 mol/L NaOH溶液100 mL，则1 kg样品中含SO2的质量是g（用含X的代数式表示）。
溴苯是一种化工原料，实验室合成溴苯的装置示意图及有关数据如下，按下列合成步骤回答问题：
（1）在加入15 mL无水苯和少量铁屑。在b中小心加入4.0 mL液态溴。向a中滴入几滴溴，有白雾产生，是因为生成了___________气体。继续滴加至液溴滴完。装置d的作用是，
写出a中有关反应化学方程式。
（2）液溴滴完后，经过下列步骤分离提纯：
①向a中加入10 mL水，然后过滤除去未反应的铁屑；
②滤液依次用l0 mL水、8 mL l0％的NaOH溶液、10 mL水洗涤。其中NaOH溶液洗涤的作用是除去HBr和未反应的Br2；
③向分出的粗溴苯中加入少量的无水氯化钙，静置、过滤。加入氯化钙的目的是；
（3）经以上分离操作后，粗溴苯中还含有的主要杂质为__________________，要进一步提纯，下列操作中必须的是____________（填入正确选项前的字母）；
A、重结晶B、过滤C、蒸馏 D、萃取
（4）在该实验中，a的容积最适合的是______（填入正确选项前的字母）。
A、25 mLB、50 mLC、250 mLD、509 mL
（5）在最新的家用汽车的调查中发现，新车中气体的质量不符合标准。汽车污染主要来源于汽车配件及材料．它们都会产生大量有毒的有机物气体．其中一种有毒气体的质谱图如图：
①则由图可知该分子的相对分子质量是________。
②若该分子的核磁共振氢谱中有4个吸收峰则有机物的名称为_______。
③其苯环上的一氯代物有________种。
CuSO4溶液对过氧化氢的分解具有催化作用，有同学猜想其他盐溶液也能在这个反应中起同样的作用，于是他们做了以下的探究。
（1）请你帮助他们完成实验报告：
实验过程：在一支试管中加入5ml5%的H2O2溶液,然后滴入适量的FeCl3溶液,把带火星的木条伸入试管。
实验现象：①
实验结论：FeCl3溶液可以催化分解H2O2
（2）以知FeCl3在水中可解离出Fe3+和Cl-,同学们提出以下猜想:
甲同学的猜想是;真正催化分解H2O2的是FeCl3溶液中的H2O;
乙同学的猜想是;真正催化分解H2O2的是FeCl3溶液中的Fe3+;
丙同学的猜想是;真正催化分解H2O2的是FeCl3溶液中的Cl-;
你认为最不可能的是②同学的猜想,理由是③。
（3）同学们对余下的两个猜想,用实验进行了探究.请你仔细分析后填表:
实验过程：向盛有5ml5%的H2O2溶液的试管中加入少量的HCl，并把带火星的木条伸入试管。
实验现象：无明显现象
结论④。
实验过程：向盛有5ml5%的H2O2溶液的试管中加入少量的⑤,并把带火星的木条伸入试管.
实验现象：⑥。
结论：⑦。
下图是实验室制取并收集Cl2的装置。A是Cl2发生装置，E是硬质玻璃管中装有铜丝网；F为干燥的广口瓶，烧杯G为尾气吸收装置。
（1）A中发生的化学反应的离子方程式为。
（2）C中各装的药品是：__________；
（3）E反应方程式为。
（4）写出G中反应的离子方程式。
（5）若将Cl2与SO2等物质的量通入水中则无漂白作用，试写出化学方程式。
（6）KMnO4的氧化性比MnO2强得多，实验室也可以用KMnO4固体和浓盐酸反应制取氯气，反应方程式如下：2KMnO4+16HCl＝2KCl+2MnCl2+5Cl2↑+8H2O。
①当有0．2mole-转移时被氧化的HCl的质量是；
②如果将20ml 12mol·L－1的浓盐酸与足量KMnO4充分反应，实际能收集到的氯气在标准状况下的体积将。
| A．≥1．68L | B．＞1．68L | C．≤1．68L | D．＜1．68L |