某校化学兴趣小组为探究铁与浓硫酸反应,设计了图1、图2所示装置进行实验。
图1 图2
(1)比较两实验装置,图2装置的优点是:
①能更好地吸收有毒气体SO2,防止其污染环境;
② 。
(2)导气管e有两个主要作用:一是在反应过程中,因导管插入液面下,可起到“液封”作用阻止SO2气体逸出而污染环境;二是 。
(3)能说明有SO2气体产生的实验现象是 。
(4)反应一段时间后,用滴管吸取A试管中的溶液滴入适量水中为试样,试样中所含金属离子的成分有以下三种可能:
Ⅰ:只含有Fe3+;Ⅱ:只含有Fe2+;Ⅲ:既有Fe3+又有Fe2+。
为验证Ⅱ、Ⅲ的可能性,选用如下试剂,填写下列空格:
| A．稀HCl溶液 | B．稀H2SO4溶液 | C．KSCN溶液 | D．KMnO4溶液 |
E.NaOH溶液 F.淀粉KI溶液 G.H2O2溶液
验证Ⅱ:取试样,先滴加少量的 (填试剂序号,下同),振荡,再滴加少量的 ,根据溶液颜色的变化可确定假设Ⅱ是否正确。反应的离子方程式是 ,Fe3++3SCN-
Fe(SCN)3。
验证Ⅲ:步骤1.取试样,滴加少量的 (填试剂序号),溶液的颜色变 色,则试样中含有Fe3+。
步骤2.再取适量的试样滴加到少量的 (填试剂序号),观察到的现象为 ,则试样中含有Fe2+。
CO2/HCOOH循环在氢能的贮存/释放、燃料电池等方面具有重要应用。
（1）CO2催化加氢。在密闭容器中，向含有催化剂的KHCO3溶液（CO2与KOH溶液反应制得）中通入H2生成HCOO﹣，其离子方程式为 ；其他条件不变，HCO3﹣转化为HCOO﹣的转化率随温度的变化如图1所示。反应温度在40℃～80℃范围内，HCO3﹣催化加氢的转化率迅速上升，其主要原因是 。
（2）HCOOH燃料电池。研究HCOOH燃料电池性能的装置如图2所示，两电极区间用允许K+、H+通过的半透膜隔开。
①电池负极电极反应式为 ；放电过程中需补充的物质A为 （填化学式）。
②如图2所示的HCOOH燃料电池放电的本质是通过HCOOH与O2的反应，将化学能转化为电能，其反应的离子方程式为 。
（3）HCOOH催化释氢。在催化剂作用下，HCOOH分解生成CO2和H2可能的反应机理如图3所示。
①HCOOD催化释氢反应除生成CO2外，还生成 （填化学式）。
②研究发现：其他条件不变时，以HCOOK溶液代替HCOOH催化释氢的效果更佳，其具体优点是 。
实验室由炼钢污泥（简称铁泥，主要成分为铁的氧化物）制备软磁性材料α﹣Fe2O3．其主要实验流程如图。
（1）酸浸。用一定浓度的H2SO4溶液浸取铁泥中的铁元素。若其他条件不变，实验中采取下列措施能提高铁元素浸出率的有 （填序号）。
A．适当升高酸浸温度
B．适当加快搅拌速度
C．适当缩短酸浸时间
（2）还原。向“酸浸”后的滤液中加入过量铁粉，使Fe3+完全转化为Fe2+．“还原”过程中除生成Fe2+外，还会生成 （填化学式）；检验Fe3+是否还原完全的实验操作是 。
（3）除杂。向“还原”后的滤液中加入NH4F溶液，使Ca2+转化为CaF2沉淀除去。若溶液的pH偏低，将会导致CaF2沉淀不完全，其原因是 [Ksp（CaF2）＝5.3×10﹣9，Ka（HF）＝6.3×10﹣4]。
（4）沉铁。将提纯后的FeSO4溶液与氨水﹣NH4HCO3混合溶液反应。生成FeCO3沉淀。
①生成FeCO3沉淀的离子方程式为 。
②设计以FeSO4溶液、氨水﹣NH4HCO3混合溶液为原料，制备FeCO3的实验方案： [FeCO3沉淀需“洗涤完全”，Fe（OH）2开始沉淀的pH＝6.5]。
苯佐卡因是临床常用的一种手术用药。以甲苯为起始原料的合成路线如图。
回答问题：
（1）甲苯分子内共面的H原子数最多为 个。
（2）A的名称是 。
（3）在A的同分异构体中，符合下列条件的是 （ 写出一种结构简式）。
①与A具有相同官能团
②属于芳香化合物
③核磁共振氢谱有5组峰
（4）B中官能团名称为 。
（5）B→C的反应方程式为 。
（6）反应过程中产出的铁泥属于危化品，处理方式为 （ 填编号）。
a．高温炉焚烧
b．填埋
c．交有资质单位处理
（7）设计以甲苯和丙三醇为原料合成3﹣苄氧基﹣1，2﹣丙二醇（ 
）的路线 （其他试剂任选）。
已知：在于HCl催化下丙酮与醇ROH反应生成缩酮。缩酮在碱性条件下稳定。在酸中水解为丙酮和醇ROH。
聚异丁烯是一种性能优异的功能高分子材料。某科研小组研究了使用特定引发剂、正己烷为溶剂、无水条件下异丁烯的聚合工艺。已知：异丁烯沸点266K。反应方程式及主要装置示意图如下：
回答问题：
（1）仪器A的名称是 ，P 4O 10作用是 。
（2）将钠块加入正己烷中，除去微量的水，反应方程式为 .。
（3）浴槽中可选用的适宜冷却剂是 （填序号）。
|
序号 |
冷却剂 |
最低温度/℃ |
|
甲 |
NaCl﹣冰（质量比1：3） |
﹣21 |
|
乙 |
CaCl 2•6H 2O﹣冰（质量比1.43：1） |
﹣55 |
|
丙 |
液氨 |
﹣33 |
（4）补齐操作步骤
选项为：a．向三口瓶中通入一定量异丁烯
b．向三口瓶中加入一定量正己烷
① （填编号）；
②待反应体系温度下降至既定温度；
③ （填编号）；
④搅拌下滴加引发剂，一定时间后加入反应终止剂停止反应。经后续处理得成品。
（5）测得成品平均相对分子质量为2.8×10 6，平均聚合度为 。
实验室欲配制0.5 mol．L-l的NaOH溶液500 mL有以下仪器：①烧杯②分液漏斗③1 000 mL容量瓶④500 mL容量瓶⑤玻璃棒⑥托盘天平（带砝码）
（1）配制时，必须使用的仪器有（填代号） ，还缺少的仪器是__________。
（2）需称量________g烧碱固体，固体应放在 中称量。
（3）使用容量瓶前必须进行的一步操作是 。
（4）在配制过程中，其他操作都正确，下列操作会引起误差偏高的是 。
①未洗涤烧杯、玻璃棒
②未等NaOH溶液冷却至室温就转移到容量瓶中
③容量瓶不干燥，含有少量蒸馏水
④定容时俯视刻度线
⑤定容时仰视刻度线
⑥NaOH用纸盛装进行称量
⑦超过刻度线，吸出一部分水
⑧摇匀后液面下降，补充水