[化学——选修2:化学与技术](15分)草酸(乙二酸)可作还原剂和沉淀剂,用于金属除锈、织物漂白和稀土生产。一种制备草酸(含2个结晶水)的工艺流程如下：
回答下列问题:
（1）CO和NaOH在一定条件下合成甲酸钠、甲酸钠加热脱氢的化学反应方程式分别为 、 。
（2）该制备工艺中有两次过滤操作，过滤操作②的滤液是 和 ，滤渣是 。
（3）工艺过程中③和④的目的是 。
（4）有人建议甲酸钠脱氢后直接用硫酸酸化制备草酸。该方案的缺点是产品不纯，其中含有的杂质主要是____________________。
（5）结晶水合草酸成品的纯度用高锰酸钾法测定。称量草酸成品0.250 g溶于水，用0.050 0 mol·L-1的酸性KMnO4溶液滴定，至浅粉红色不消褪，消耗KMnO4溶液15.00 mL，反应的离子方程式为 ；列式计算该成品的纯度 。
硫代硫酸钠(Na2S2O3)俗称大苏打，照相业中用作定影剂。Na2S2O3易溶于水，在酸性溶液中与酸反应有单质硫和SO2生成。
（1）Na2S2O3溶液与稀硫酸混合反应可用于探究外界条件对反应速率的影响，完成有关的实验设计表(已知各溶液体积均为5 mL)：
| 实验编号 |
T/K |
c(Na2S2O3)/ mol·L－1 |
c(H2SO4)/ mol·L－1 |
实验目的 |
| ① |
298 |
0．1 |
0．1 |
实验①和②探究温度对该反应速率的影响； 实验①和③探究反应物浓度对该反应速率的影响 |
| ② |
308 |
|||
| ③ |
0．2 |
（2）Na2S2O3还具有很强的还原性，Na2S2O3溶液与足量氯水反应的化学方程式为：
________(提示：S元素被氧化为SO42-)。
（3）现有一瓶Na2S2O3固体，可能含有Na2SO4固体，请设计实验验证，写出实验步骤、预期现象和结论。限选试剂：1 mol·L－1 H2SO4、1 mol·L－1 HNO3、1 mol·L－1 HCl、1 mol·L－1 NaOH、0．1 mol·L－1 Ba（NO3）2、0．1 mol·L－1 BaCl2、0．01 mol·L－1 KMnO4、蒸馏水。
| 实验步骤 |
预期现象和结论 |
| 步骤1：取少量固体于试管A中，加蒸馏水溶解。 |
|
| 步骤2：向试管A加入 |
|
| 步骤3：取步骤2的少量上层清液于试管B中， |
FeCl3在现代工业生产中应用广泛。某化学研究性学习小组模拟工业生产流程制备无水FeCl3，再用副产品FeCl3溶液吸收有毒的H2S。
经查阅资料得知：无水FeCl3在空气中易潮解，加热易升华。他们设计了制备无水FeCl3的实验方案，装置示意图(加热及夹持装置略去)及操作步骤如下：
①检查装置的气密性；
②通入干燥的Cl2，赶尽装置中的空气；
③用酒精灯在铁屑下方加热至反应完成
④ ……
⑤体系冷却后，停止通入Cl2，并用干燥的N2赶尽Cl2，将收集器密封
请回答下列问题：
（1）写出FeCl3溶液吸收有毒的H2S的离子方程式为
（2）第③步加热后，生成的烟状FeCl3大部分进入收集器，少量沉积在反应管A的右端。要使沉积得FeCl3进入收集器，第④步操作是
（3）操作步骤中，为防止FeCl3潮解所采取的措施有(填步骤序号)
（4）装置B中的冷水作用为；装置C的名称为；装置D中FeCl2全部反应完后，因为失去吸收Cl2的作用而失效，从下面选出检验FeCl2是否完全失效的试剂：___
| A．氢氧化钠溶液 | B．酸性高锰酸钾溶液 | C．硫氰化钾溶液 | D．氨水 |
（5）在虚线框内画出尾气吸收装置E并注明试剂。
某研究小组模拟工业处理电镀含氰废水并测定处理的效率，利用下图所示装置进行实验。将CN－的浓度为0.2 mol·L－1的含氰废水100 mL与100 mL NaClO溶液（过量）置于装置②三颈烧瓶中，充分反应。打开分液漏斗活塞，滴入100 mL稀H2SO4，关闭活塞。
已知装置②中发生的主要反应依次为：CN－+ ClO－=CNO－+ Cl－ 2CNO－+2H+ +3C1O－=N2↑+2CO2↑+3C1－+H2O
（1）①和⑥的作用是。
（2）装置②中，生成需由装置③除去的物质的离子方程式为。
（3）反应结束后，缓缓通入空气的目的是。
（4）为计算该实验中含氰废水被处理的百分率，需要测定的质量。
（5）已知CN－的处理效率可高达90%，产生的CO2在标准状况下的体积为。
为比较Fe3+和Cu2+对H2O2分解的催化效果，某化学研究小组的同学分别设计了如图1、2所示的实验。请回答相关问题。
（1）定性分析：如图1可通过观察，定性比较得出结论。有同学提出将FeCl3改为0.05 mol/L Fe2(SO4)3更为合理，其理由是。
（2）定量分析：如图2所示，实验时均生成40 mL气体，其它可能影响实验的因素均已忽略。实验中需要测量的数据是。
（3）加入0.10 mol MnO2粉末于50 mL H2O2溶液中，在标准状况下放出气体的体积和时间的关系如图3所示。
①写出H2O2在二氧化锰作用下发生反应的化学方程式。
②实验时放出气体的总体积是mL。
③A、B、C、D各点反应速率快慢的顺序为：＞＞＞。
解释反应速率变化的原因。
④H2O2的初始物质的量浓度是（请保留两位有效数字）。
在一支试管中放入一块很小的铜片，再加入少量浓硫酸，然后把试管固定在铁架台上。把一小条蘸有品红溶液的滤纸放入带有单孔橡皮塞的玻璃管中。塞紧试管口，在玻璃导管口处缠放一团蘸有Na2CO3溶液的棉花。给试管加热，观察现象。反应一段时间后，停止加热。回答下列问题：
（1）写出a处反应的化学方程式。
（2）试管中的液体反应一段时间后，b处滤纸条的变化为。待试管中反应停止后，给玻璃管放有蘸过品红溶液的滤纸处微微加热，滤纸条的变化为。
（3）待试管中的液体冷却后，将试管上层液体倒去，再将剩余物质慢慢加入水中，可观察溶液呈色。
（4）玻璃导管口处缠放一团蘸有Na2CO3溶液的棉花所起的作用是，反应的化学方程式为。
（5）若用浓度为18 mol/L的浓硫酸100 mL与过量的铜片，加热使之反应，则被还原的硫酸（选填“大于”、“等于”或“小于”）0．9 mol 。