化学实验有助于理解化学知识，形成化学观念，提高探究与创新能力，提升科学素养。
（1）在实验室中用浓盐酸与MnO2共热制取Cl2并进行相关实验。
①下列收集Cl2的正确装置是 。
②将Cl2通入水中，所得溶液中具有氧化性的含氯粒子是 。
③设计实验比较Cl2和Br2的氧化性，操作与现象是：取少量新制氯水和CCl4于试管中， 。
（2）能量之间可以相互转化：电解食盐水制备Cl2是将电能转化为化学能，而原电池可将化学能转化为电能。设计两种类型的原电池，探究其能量转化效率。
限选材料：ZnSO4(aq)，FeSO4(aq)，CuSO4(aq)；铜片，铁片，锌片和导线。
完成原电池甲的装置示意图（见图15），并作相应标注。
要求：在同一烧杯中，电极与溶液含相同的金属元素。
②铜片为电极之一，CuSO4(aq)为电解质溶液，只在一个烧杯中组装原电池乙，工作一段时间后，可观察到负极 。
③甲乙两种原电池中可更有效地将化学能转化为电能的是 ，其原因是 。
（3）根据牺牲阳极的阴极保护法原理，为减缓电解质溶液中铁片的腐蚀，在（2）的材料中应选
作阳极。
NiSO4•6H2O是一种绿色易溶于水的晶体，广泛用于化学镀镍、生产电池等，可由电镀废渣（除含镍外，还含有：Cu、Zn、Fe、Cr等元素的化合物杂质）为原料获得。有关工艺流程如下：
（1）往废渣中加H2SO4酸漫，要充分搅拌，其目的是。
（2）加Na2S的目的是除去铜、锌等杂质，请写出除去Cu2+的离子方程式。
（3）加6%的H2O2时，温度不能过高，其目的是。
（4）除铁方法：用H2O2充分氧化后，再用NaOH控制pH值2～4范围内生成氢氧化铁沉淀。在上述方法中，氧化剂可用NaClO3代替，用NaClO3氧化Fe2+的离子方程式为。
（5）上述流程中滤液III的溶质的主要成分是：。
（6）操作I包括以下过程：过滤，用H2SO4溶解，、、过滤、洗涤获得产品。
某研究性学习小组将一定浓度的Na2CO3溶液滴入CuSO4。溶液中得到蓝色沉淀。关于沉淀的成分，有以下几种假设：
假设1：沉淀是CuCO3；
假设2：沉淀是Cu(OH)2；
假设3：沉淀是_____________________________________。
（1）若假设1成立，则发生反应的离子方程式为_______________________________。
（2）若假设2成立，原因是__________________________________________________。
（3）该研究性学习小组拟用以下装置测定沉淀成分，请完成下表。已知：①CuCO3和Cu(OH)2均不带结晶水；②装置气密性良好；③原装置中的空气对实验结果的影响可忽略。
| 实验步骤 |
预期现象 |
结论 |
| ①称量B、D的质量分别为ml、m2，将装置按 f→a→b→___→___→___→___→j→i顺序连接。 |
||
| ②称取一定质量的沉淀______________________，然后___________________，冷却后再称量B、D的质量分别为m3、 m4 |
（1）若m1 = m3，m2 < m4 （2）若m1___m3，m2___m4 （3）若ml___m3，m2___m4 |
（1）假设1成立 （2）假设2成立 （3）假设3成立 |
（4）若沉淀样品的质量为w克，装置B质量增加了x克，则沉淀中Cu(OH)2的质量分数为__________________________。[已知Cu(OH)2的式量为98]
根据镁与二氧化碳的反应推测，钠也能在二氧化碳中燃烧，且固体产物可能为碳酸钠、氧化钠、碳中的两种或三种。某兴趣小组对钠在二氧化碳中燃烧后的产物进行定性和定量探究。
（1）假设产物为Na2CO3、Na2O和C的混合物，设计实验方案，验证其中的Na2CO3和Na2O。在答题卡上写出实验步骤、预期现象和结论。（已知室温时BaCO3饱和溶液的pH=9.6）
限选试剂及仪器：稀盐酸、BaCl2溶液、Ba(OH)2溶液、精密pH试纸（精确至0.1）、烧杯、试管、滴管、玻璃棒、表面皿、比色卡
| 实验操作 |
预期现象和结论 |
| 步骤1：取适量产物样品于洁净烧杯中，加入足量蒸馏水，充分搅拌，静置，取上层清液备用。 |
有不溶的黑色固体。 |
| 步骤2：取适量步骤1清液于试管中， |
|
| 步骤3： |
（2）假设产物为Na2CO3、Na2O和C的混合物，为进一步测定产物中Na2CO3的含量，进行了以下实验：
步骤1：准确称取w克试样，溶解、过滤后准确配制成250mL溶液。
步骤2：准确量取25.00mL所配溶液于锥形瓶中，滴加几滴指示剂A，滴加c mol/L的标准盐酸至溶液的pH约为8.2（碳的主要存在形式为HCO3―），消耗盐酸的体积为V1mL；再滴加几滴甲基橙，继续用上述盐酸滴至溶液由黄色变橙色，消耗盐酸的体积为V2mL。
步骤3：重复实验3次。滴定结果如下
| 滴定 次数 |
待测溶液 的体积/mL |
消耗标准盐酸的体积 |
|
| V1/mL |
V2/mL |
||
| 1 |
25.00 |
15.02 |
4.97 |
| 2 |
25.00 |
14.98 |
5.03 |
| 3 |
25.00 |
13.21 |
6.75 |
①步骤2中，第一步滴定所使用的A指示剂为，滴定终点的现象为。
②计算Na2CO3的质量分数=（用含w、c的代数式表示）
工业上用异丙苯氧化法合成苯酚，其生产流程如下图：
有关物质的性质如下表：
| 物质 |
沸点 |
溶解性 |
主要化学性质 |
| 异丙苯 |
152.4℃ |
不溶于水，易溶于酒精。 |
可被强氧化剂氧化 |
| 苯酚 |
181.8℃ |
微溶于冷水，易溶于热水和酒精等有机溶剂。 |
易被氧化 |
| 丙酮 |
56.2℃ |
易溶于水和有机溶剂 |
不易被氧化 |
（1）检验有机相中是否含有水的方法是；
（2）“操作2”的名称是；
（3）丙酮中常含有苯酚和异丙苯中的一种或者两种有机物杂质，某同学做了如下检验。
| 检验项目 |
实验方案 |
| 检验丙酮中一定存在有机杂质的方法是 |
A．酸性KMnO4溶液，加热 B．乙醇，溶解 C．NaOH溶液（酚酞），加热 |
| 检验丙酮中一定含有苯酚的方案是： |
取少许待测液置于试管中，滴加1～2滴FeCl3溶液。预期的实验现象和结论是。 |
（4）某同学对该厂废水进行定量分析。取20.00mL废水于锥形瓶中，水浴加热，用0.1000mol·L－1酸性KMnO4溶液滴定（假定只有苯酚与KMnO4反应）。达到滴定终点时，消耗KMnO4溶液的体积为10.00mL。有关反应方程式为：
5 
+ 28KMnO4 + 42H2SO4
28MnSO4 + 14K2SO4 + 30CO2↑+ 57H2O
①滴定终点的现象为。
②该废水中苯酚的含量为mg·mL－1。（保留二位有效数字）。
实验室需要纯净的NaCl溶液，但实验室的NaCl晶体混有少量Na2SO4和NH4HCO3，某同学按如下流程图设计实验除去杂质，回答下列问题：
（1）步骤I除去的杂质是（填化学式）_______________，直接加热要好于加强碱后再进行加热，理由是；
（2）按流程图完成实验设计，将相关的实验操作、实验现象和实验目的填写在下表中：
| 操作步骤 |
实验现象 |
实验目的 |
| 步骤II：将残留物溶解得到溶液， |
||
| 步骤III： |
 |
|
| 步骤IV：过滤，往滤液中 |
||
| 步骤V：将溶液加热煮沸 |
 |
（3）若最后得到20℃的NaCl饱和溶液。已知20℃时NaCl的溶解度为36.0g、NaCl饱和溶液的密度为1.12g/cm3 ，则20℃的NaCl饱和溶液的物质的量浓度为mol/L（计算结果保留三位有效数字）。