下列装置和操作正确的是()-优题课

某课外活动小组同学用如图Ⅰ装置进行实验，试回答下列问题。

图I图II
（1）若开始时开关K与a连接，则B极的电极反应式为_____________。
（2）若开始时开关K与b连接，则总反应的离子方程式为_____________；
有关上述实验，下列说法正确的是（填序号）_____________。
①溶液中Na⁺向A极移动
②从A极处逸出的气体能使湿润KI淀粉试纸变蓝
③反应一段时间后加适量盐酸可恢复到电解前电解质的浓度
④若标准状况下B极产生2.24 L气体，则溶液中转移0.2 mol电子
（3）该小组同学模仿工业上用离子交换膜法制烧碱的方法，设想用如图Ⅱ装置电解硫酸钾溶液来制取氢气、氧气、硫酸和氢氧化钾。
①该电解槽工作时，通过阴离子交换膜的离子数_______（填“大于” “小于”或“等于”）通过阳离子交换膜的离子数。
②通电开始后，阴极附近溶液pH会增大，请简述原因_____ ________。
（4）多晶硅主要采用SiHCl₃还原工艺生产，其副产物SiCl₄的综合利用收到广泛关注。
①SiCl₄可制气相白炭黑（与光导纤维主要原料相同），方法为高温下SiCl₄与H₂和O₂反应，产物有两种，化学方程式为。
②SiCl₄可转化为SiHCl₃而循环使用。一定条件下，在20L恒容密闭容器中的反应：
3 SiCl₄（g）+2H₂（g）+Si（s）4SiHCl₃（g）
达平衡后，H₂与SiHCl₃物质的量浓度分别为0.140mol/L和0.020mol/L，若H₂全部来源于图Ⅱ离子交换膜法的电解产物，理论上需消耗硫酸钾质量为kg。

某化学研究性学习小组探究Fe³⁺和SO₃^2-之间发生的反应。
（1）取5mLFeCl₃浓溶液于试管中，逐滴加入Na₂SO₃浓溶液，观察到溶液颜色由黄色变为红棕色，继续加入Na₂SO₃浓溶液至过量，溶液颜色加深，最终变为红褐色。无气泡产生，无沉淀生成。这种红褐色液体是___________________。
（2）除了观察到以上的现象外，有成员提出了另一种可能：发生氧化还原反应。反应的离子方程式为。
研究性学习小组设计了两种实验方案证明发生了氧化还原反应。请把实验方案补充完整：
方案一：检验溶液中含有Fe²⁺证明发生了氧化还原反应
方案二：检验溶液中含有证明发生了氧化还原反应
实验用品：0.1mol/L BaCl₂、3mol/L盐酸、0.1mol/LKMnO₄（H⁺）、氯水、20%KSCN、0.5mol/LKI；试管若干、胶头滴管若干
Ⅰ预处理：将(1)中获得的混合物放在如右图装置中处理足够时间。

Ⅱ检验过程

操作	现象及结论
基于方案一：
基于方案二：

某铜矿石含氧化铜、氧化亚铜、三氧化二铁和脉石（SiO₂) ，现采用酸浸法从矿石中提取铜，其工艺流程图如下。其中铜的萃取（铜从水层进人有机层的过程）和反萃取（铜从有机层进人水层的过程）是现代湿法炼铜的重要工艺手段。

已知：①Cu₂O+2H⁺＝Cu²⁺+Cu + H₂O；②当矿石中三氧化二铁含量太低时，可用硫酸和硫酸铁的混合液浸出铜； ③反萃取后的水层2是硫酸铜溶液。
回答下列问题：
(1)矿石用稀硫酸处理过程中发生反应的离子方程式为：Cu₂O+2H⁺＝Cu²⁺+Cu + H₂O
、（写其中2个）
(2)将有机层和水层分离的操作方法叫，实验式完成此操作所用到的一种主要仪器是。
(3)“循环I”经多次循环后的水层1不能继续循环使用，但可分离出一种重要的硫酸盐晶体，该晶体的化学式是。
(4)写出电解过程中（两电极都是惰性电极）阴极发生反应的电极反应式
(5)“循环Ⅲ”中反萃取剂的主要成分是

张明同学设计下图所示装置，用粗铁粒与1890g·L^-1(质量分数10%)的硝酸反应制取NO气体。请回答有关问题。

①1890g·L^-1硝酸的物质的量浓度为。
②NO气体能用排水法收集，而不能用排空气法收集的可能原因是。
③当打开止水夹a，关闭止水夹b时，A装置的干燥管中观察到的现象是。B装置烧杯中液体的作用是。当A装置中气体几乎无色时，打开止水夹b，关闭止水夹a，可用C装置收集NO气体。
④该实验中，若去掉B装置，对实验结果是否有影响？。
⑤将a mol铁与含b molHNO₃的稀溶液充分反应后，若HNO₃的还原产物只有NO，反应后Fe和HNO₃均无剩余，则反应中转移电子的物质的量是（用含a和b的代数式表示）。
⑥完全反应后，A装置烧杯里含铁的价态可能是。现有仪器和药品：试管和胶头滴管。0.1mol·L^-1KSCN溶液、0.1mol·L^-1KI溶液、0.2mol·L^-1酸性KMnO₄溶液、氯水等。请你设计一个简单实验，探究上述判断，填写下列实验报告：

实验步骤	操作	现象与结论
第一步	取少量液体装于试管，向试管中滴入几滴KSCN溶液
第二步		若溶液紫色退去，则说明含有Fe²⁺，若无明显变化，则说明不含Fe²⁺

(1)以黄铜矿冶炼金属铜的过程中发生反应：2Cu₂O＋Cu₂S6Cu＋SO₂↑，反应的氧化剂是_____________________。
(2) 黄铜矿熔炼后得到的粗铜含少量Fe、Zn、Ag、Au等金属杂质，需进一步采用电解法精制。在电解精炼铜时，电解液中除了硫酸铜外，往往再加入一些硫酸，其作用是_____________________。
(3)在精炼铜的过程中，电解液中c(Cu²⁺)逐渐下降，c(Fe²⁺)、c(Zn²⁺)会逐渐增大，所以需定时除去其中的Fe²⁺、Zn²⁺。下表为几种物质的溶度积。

物质
溶度积

某同学设计了如下除杂方案：

试剂a是__________，其目的是____________________________________；根据溶度积该方案能够除去的杂质金属阳离子是______。操作①用到的玻璃仪器是____________。
（4）工业上通常用FeS除去废水中的Cu^2+,写出该沉淀转化离子方程式