(14 分) 一氧化碳被广泛应用于冶金工业和电子工业。
⑴高炉炼铁是最为普遍的炼铁方法，相关反应的热化学方程式如下：
4CO(g)＋Fe3O4(s)＝4CO2(g)＋3Fe(s) △H="a" kJ·mol－1
CO(g)＋3Fe2O3(s)＝CO2(g)＋2Fe3O4(s) △H="b" kJ·mol－1
反应3CO(g)＋Fe2O3(s)＝3CO2(g)＋2Fe(s)的△H= kJ·mol－1(用含a、b 的代数式表示)。
⑵电子工业中使用的一氧化碳常以甲醇为原料通过脱氢、分解两步反应得到。
第一步：2CH3OH(g)
HCOOCH3(g)+2H2(g) △H>0
第二步：HCOOCH3(g)CH3OH(g) +CO(g) △H>0
①第一步反应的机理可以用下图表示：
图中中间产物X的结构简式为 。
②在工业生产中，为提高CO的产率，可采取的合理措施有 。
⑶为进行相关研究，用CO还原高铝铁矿石，反应后固体物质的X—射线衍射谱图如图所示（X—射线衍射可用于判断某晶态物质是否存在，不同晶态物质出现衍射峰的衍射角不同）。反应后混合物中的一种产物能与盐酸反应生产两种盐，该反应的离子方程式为 。
⑷某催化剂样品（含Ni2O340%，其余为SiO2）通过还原、提纯两步获得镍单质：首先用CO将33.2 g样品在加热条件下还原为粗镍；然后在常温下使粗镍中的Ni与CO结合成Ni(CO)4（沸点43 ℃），并在180 ℃时使Ni(CO)4重新分解产生镍单质。
上述两步中消耗CO的物质的量之比为 。
⑸为安全起见，工业生产中需对空气中的CO进行监测。
①粉红色的PdCl2溶液可以检验空气中少量的CO。若空气中含CO，则溶液中会产生黑色的Pd沉淀。每生成5.3gPd沉淀，反应转移电子数为 。
②使用电化学一氧化碳气体传感器定量检测空气中CO含量，其结构如图所示。这种传感器利用原电池原理，则该电池的负极反应式为 。
（1）下列实验操作或对实验事实的描述不正确的是（填序号）。
A．不宜用瓷坩埚灼烧氢氧化钠或碳酸钠
B．使用容量瓶配制溶液时，俯视刻度线定容后所得溶液浓度偏大
C．分液操作时，由于分液漏斗下端已沾满下层液体，故上层液体要从上口倒出
D．用托盘天平称量11．74g氯化钠晶体
E．用结晶法分离硝酸钾和氯化钠的混合物
（2）实验室需要0．1 mol·L-1NaOH溶液450 moL和0．5 mol·L-1硫酸溶液500 mL。根据这两种溶液的配制情况回答下列问题：
①如图所示的仪器中配制溶液肯定不需要的是（填序号）；配制上述溶液还需用到的玻璃仪器是（填仪器名称）。
②下列操作中，容量瓶所不具备的功能有（填序号）。
A．配制一定体积准确浓度的标准溶液
B．贮存溶液
C．测量容量瓶规格以下的任意体积的液体
D．准确稀释某一浓度的溶液
E．用来加热溶解固体溶质
③请计算需用托盘天平称取固体NaOH的质量为g。某同学用托盘天平称量烧杯的质量，天平平衡后的状态如图．由图中可以看出，烧杯的实际质量为g。
④根据计算得知，所需质量分数为98％、密度为I．84 g·cm-3的浓硫酸的体积为mL（计算结果保留一位小数）。配制过程中需先在烧杯中将浓硫酸进行稀释，稀释时操作方法是。
实验室用粗锌与稀硫酸反应制取氢气，利用氢气还原氧化铜来测定铜的相对原子质量。实验装置如下：
在启普发生器中纯锌与稀硫酸反应过于缓慢，可采取的加快速率的措施是①适当增大硫酸的浓度，②_______________________。
用纯度不高的锌(粗锌)制取氢气，反应速率快，但制得的氢气因含H2S等还原性杂质而有难闻的气味，CuSO4洗气瓶中观察到的现象是_______________，是否可以将CuSO4溶液换成浓硫酸_________(答“是”或“否”) ；理由是__________________________。
有同学发现粗锌与稀硫酸反应一段时间后，锌粒表面变黑，于是收集了少量该黑色固体，验证黑色固体含铁元素的简单化学方法_________________________________________。
实验中得到的数据有：小瓷皿的质量mg，小瓷皿加样品的质量n g，反应后小瓷皿加固体的质量w g，已知氧的相对原子质量为16，则铜的相对原子质量是____________(用含m、n、w的代数式表示)。
某次实验中测定结果明显偏大，可能的原因是________(选填编号)。
a．未充分冷却即停止通氢气 b．氧化铜样品中含有氯化铵杂质
c．反应后固体中有少量Cu2O d．氢气不干燥有少量水分
由于启普发生器药品用量较多，利用下列仪器装配一套有启普发生器功能的简易装置，你选择____________(选填编号) (支撑仪器、橡皮塞、导气管略)。
(a) (b) (c) (d) (e) (f)
有趣的化学实验能激发学生学习化学的兴趣，提高学习积极性，同时也活跃课堂气氛。在中学化学教材中，可以挖掘许多有趣的实验，例如：
Ⅰ.[火球游泳]水火不相容，这是人们公认的常识，从来没有看见过火球能在水面上游来游去。然而，某化学兴趣小组的同学，做了一个“火球游泳”小魔术。他在一个100毫升的烧杯里面装上自来水，然后用镊子将一块豆粒大的金属钾，轻轻地放在烧杯里，这时，烧杯里的水面上立刻生成个火球，这个火球在水面上滚来滚去，同时发生嗤嗤的响声，场景十分壮观。
Ⅱ.[“蓝瓶子”实验]在250 mL平底烧瓶中依次加入2 g氢氧化钠、100 mL蒸馏水、2 g葡萄糖(粉末)，振荡使其溶解。滴入4～6滴0.2%的亚甲基蓝溶液，塞上瓶塞(如图)，振荡烧瓶，溶液呈蓝色。静置，约3分钟后蓝色消失，变为无色。再次振荡，无色溶液又呈蓝色。可反复多次。已知：亚甲基蓝容易被还原。根据上述实验，回答下列问题：
(1)实验室中金属钾应保存在______________________，原因是________________________________；化学兴趣小组的同学取出一小粒金属钾的操作是________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(2)写出Ⅰ中金属钾发生反应的离子方程式： __________________________________
________________________________________________________________________。
(3)为探究“蓝瓶子”实验是什么原因引起的，某同学做了以下实验：
A．从烧瓶中取出溶液注满一支试管，塞上橡皮塞。试管中的溶液由蓝色变为无色，再振荡试管溶液不能变蓝。
B．在原烧瓶中经A处鼓入空气，溶液又慢慢变蓝了。静置片刻后，蓝色又消失。再次鼓入空气，又慢慢变蓝。
C．为了进一步弄清是何种成分引起的，他又继续探索。从A处改通纯净的N2、CO2，都不能使烧瓶中的无色溶液变蓝。把制得的氧气从A处通入，发现上述无色溶液慢慢变为蓝色。
到此为止，“蓝瓶子”实验原理有了科学结论，请你总结“蓝瓶子”实验的变色原理：________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
“碘钟”实验中，3I－＋S2O82-===I3-＋2SO42-的反应速率可以用I3-与加入的淀粉溶液显蓝色的时间t来度量，t越小，反应速率越大。某探究性学习小组在20 ℃下进行实验，得到的数据如下表：
| 实验编号 |
① |
② |
③ |
④ |
⑤ |
| c(I－)/mol·L－1 |
0.040 |
0.080 |
0.080 |
0.160 |
0.120 |
| c(S2O82-)/mol·L－1 |
0.040 |
0.040 |
0.080 |
0.020 |
0.040 |
| t/s |
88.0 |
44.0 |
22.0 |
44.0 |
t1 |
回答下列问题：
(1)该实验的目的是_____________________________________________________________。
(2)显色时间t1＝________。
(3)温度对该反应的反应速率的影响符合一般规律，若在40 ℃下进行编号③对应浓度的实验，显色时间t2的范围为________(填字母)。
A．<22.0 s B．22.0～44.0 s
C．>44.0 s D．数据不足，无法判断
(4)通过分析比较上表数据，得到的结论是____________________________________
________________________________________________________________________。
影响化学反应速率的因素很多，某校化学小组用实验的方法进行探究。
实验一：他们只利用Cu、Fe、Mg和不同浓度的硫酸(0.5 mol·L－1、2 mol·L－1、18.4 mol·L－1)设计实验方案来研究影响反应速率的因素。
甲同学的实验报告如下表：
| 实验步骤 |
现象 |
结论 |
| ①分别取等体积的2 mol·L－1的硫酸于试管中 ②____________ |
反应速率Mg>Fe，Cu不反应 |
金属的性质越活泼，反应速率越快 |
(1)甲同学表中实验步骤②为____________________________。
(2)甲同学的实验目的是____________________________________________________
________________________________________________________________________；
要得出正确的实验结论，还需控制的实验条件是____________。乙同学为了更精确地研究浓度对反应速率的影响，利用如图所示装置进行定量实验。
(3)乙同学在实验中应该测定的数据是
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(4)乙同学完成该实验应选用的实验药品是____________
________________________________________________________________________，
该实验中不选用某浓度的硫酸，理由是______________________________________
________________________________________________________________________。
实验二：已知 2KMnO4＋5H2C2O4＋3H2SO4===K2SO4＋2MnSO4＋8H2O＋10CO2↑，在高锰酸钾酸性溶液和草酸溶液反应时，发现开始一段时间，反应速率较慢，溶液褪色不明显；但不久突然褪色，反应速率明显加快。
(5)针对上述实验现象，丙同学认为KMnO4与H2C2O4反应放热，导致溶液温度升高，反应速率加快。从影响化学反应速率的因素看，你猜想还可能是______________的影响。
(6)若用实验证明你的猜想，除高锰酸钾酸性溶液、草酸溶液外，还需要选择的试剂最合理的是________(填字母)。
A．硫酸钾 B．硫酸锰
C．二氯化锰D．水