影响化学反应速率的因素很多，某课外兴趣小组用实验的方法进行探究。他们利用Cu、Fe、Mg和不同浓度的硫酸（0.5mol/L、2mol/L、18.4mol/L），设计实验方案来研究影响反应速率的因素。甲同学研究的实验报告如下表：
| 实 验 步 骤 |
现 象 |
结 论 |
| ①分别取等体积的2 mol/L硫酸于试管中； ②分别投入大小、形状相同的Cu、Fe、Mg。 |
反应快慢： Mg>Fe>Cu |
反应物的性质越活泼，反应速率越快。 |
（1）该同学的实验目的是 ；
要得出正确的实验结论，还需控制的实验条件是 。
（2）乙同学为了更精确地研究浓度对反应速率的影响，利用下图装置进行定量实验。完成该实验可选用的实验药品是 ；
应该测定的实验数据是 。
工业上以钛铁矿为原料制备二氧化钛的工艺流程如下图所示。钛铁矿的主要成分为钛酸亚铁(FeTiO3)，其中一部分铁元素在风化过程中会转化为＋3价。
已知：TiOSO4遇水会水解。
(1)步骤②中，用铁粉将Fe3＋转化为Fe2＋的离子方程式为_______________________
(2)步骤③中，实现混合物的分离是利用物质的________(填字母序号)。
a．熔、沸点差异 b．溶解性差异 c．氧化性、还原性差异
(3)步骤②、③、④中，均需要进行的操作是________(填操作名称)。
(4)请结合化学用语用化学平衡理论解释步骤④中将TiO2＋转化为H2TiO3的原理：
____________________________________________________________。
(5)利用生产过程中的废液与软锰矿(主要成分为MnO2)反应可生产硫酸锰(MnSO4，易溶于水)，该反应的离子方程式为__________________________________
(6)研究发现，用石墨作阳极、钛网作阴极、熔融CaF2－CaO作电解质，利用如图所示装置可获得金属钙，并可以钙为还原剂，还原二氧化钛制备金属钛。
写出阳极的电极反应式：_________________________
在制备金属钛前后，CaO的总量不变，其原因是______________________________________(请结合化学用语解释)。
上利用硫铁矿烧渣(主要成分为Fe2O3、FeO、SiO2等)为原料制备高档颜料铁红(Fe2O3)，具体生产流程如下：
试回答下列问题：
(1)滤液X中含有的金属阳离子是______________(填离子符号)。
(2)步骤Ⅲ中可选用________调节溶液的pH(填字母)。
| A．稀硫酸 | B．氨水 | C．氢氧化钠溶液 | D．高锰酸钾溶液 |
(3)步骤Ⅳ中，FeCO3沉淀完全后，溶液中含有少量Fe2＋，检验Fe2＋的方法是________________________________。
(4)步骤Ⅳ的反应温度一般需控制在35℃以下，其目的是_____________________________________________。
(5)在空气中煅烧FeCO3生成产品氧化铁的化学方程式为______________________________。
工业上用某矿渣(含有Cu2O、Al2O3、Fe2O3、SiO2)提取铜的操作流程如下：
已知：Cu2O＋2H＋=Cu＋Cu2＋＋H2O
(1)实验操作Ⅰ的名称为________；在空气中灼烧固体混合物D时，用到多种硅酸盐质的仪器，除玻璃棒、酒精灯、泥三角外，还有________(填仪器名称)。
(2)滤液A中铁元素的存在形式为________(填离子符号)，生成该离子的离子方程式为__________________，检验滤液A中存在该离子的试剂为________(填试剂名称)。
(3)金属单质E与固体混合物F发生的某一反应可用于焊接钢轨，该反应的化学方程式为_______________________________________________。
(4)常温下，等pH的NaAlO2和NaOH两份溶液中，由水电离出的c(OH－)前者为后者的108倍。则两种溶液的pH＝________。
(5)①利用电解法进行粗铜精炼时，下列叙述正确的是________(填代号)。
a．电能全部转化为化学能
b．粗铜接电源正极，发生氧化反应
c．精铜作阴极，电解后电解液中Cu2＋浓度减小
d．粗铜精炼时通过的电量与阴极析出铜的量无确定关系
②从浓硫酸、浓硝酸、蒸馏水中选用合适的试剂，测定粗铜样品中金属铜的质量分数，涉及的主要步骤：称取一定质量的样品→________________→过滤、洗涤、干燥→称量剩余固体铜的质量。(填缺少的操作步骤，不必描述操作过程的细节)
工业碳酸钠(纯度约为98%)中含有Ca2＋、Mg2＋、Fe3＋、Cl－和SO42—等杂质，提纯工艺流程如下：
Ⅰ.碳酸钠的饱和溶液在不同温度下析出的溶质如下图所示：
Ⅱ.有关物质的溶度积如下：
| 物质 |
CaCO3 |
MgCO3 |
Ca(OH)2 |
Mg(OH)2 |
Fe(OH)3 |
| Ksp |
4.96×10－9 |
6.82×10－6 |
4.68×10－6 |
5.61×10－12 |
2.64×10－39 |
回答下列问题：
(1)加入NaOH溶液后过滤得到的滤渣中主要含有________(填写化学式)。25℃时，向含有Mg2＋、Fe3＋的溶液中滴加NaOH溶液，当两种沉淀共存且溶液的pH＝8 时，c(Mg2＋)∶c(Fe3＋)＝________。
(2)操作X为________，其温度应控制在_____________________________________
(3)有人从“绿色化学”角度设想将“母液”沿流程中虚线所示进行循环使用。请你分析实际工业生产中是否可行________，并说明理由______________________________
________________________________________________________________________。
化工生产中常利用硫酸厂煅烧黄铁矿石的烧渣(主要成分为铁的氧化物及少量FeS、SiO2等)来制备聚铁(碱式硫酸铁的聚合物)和绿矾(FeSO4·7H2O)，流程如下：
(1)将过程②中产生的气体通入下列溶液中，溶液会褪色的是________(填选项序号)。
a．品红溶液 b．紫色石蕊溶液 c．酸性KMnO4溶液 d．溴水
(2)过程①中，FeS和O2、H2SO4反应的离子方程式为______________________
(3)过程③中，需加入的物质是____________；反应的化学方程式为_____________________
用溶液Y制绿矾时，可取少量Y溶液于试管中，向试管内加入少量的________________溶液，观察溶液是否变为________色，以验证其中是否含有Fe3＋。
(4)在实验室里，完成过程④中的____________(填操作名称)，需要使用酒精灯、三脚架、坩埚钳等，还需要的玻璃仪器有___________________________。
(5)过程⑥中，将溶液Z加热到70～80℃，目的是____________________________________________________。
(6)实验室为测量所得到的聚铁样品中铁元素的质量分数，进行下列实验：①用分析天平称取2.700 g样品；②将样品溶于足量的盐酸后，加入过量的氯化钡溶液；③过滤、洗涤、干燥、称量，得固体质量为3.495 g。若该聚铁的主要成分为[Fe(OH)SO4]n，则聚铁样品中铁元素的质量分数为________。(假设杂质中不含铁元素和硫元素)