(共12分)下图是一套制取并验证氯气部分化学性质的实验装置。-优题课

化学兴趣小组对某品牌牙膏中的摩擦剂成分及其含量进行以下探究：查得资料：该牙膏摩擦剂由碳酸钙、氢氧化铝组成；牙膏中其它成分遇到盐酸时无气体产生。
Ⅰ.摩擦剂中氢氧化铝的定性检验
取适量牙膏样品，加水充足搅拌、过滤。
（1）往滤渣中加入过量 $N a O H$ 溶液，过滤。氢氧化铝与 $N a O H$ 溶液反应的离子方程式是。
（2）往（1）所得滤液中先通入过量二氧化碳，再加入过量稀盐酸。观察的现象是。
Ⅱ.牙膏样品中碳酸钙的定量测定
利用下图所示装置（图中夹持仪器略去）进行实验，充分反应后，测定 $C$ 中生成的 $B a C O_{3}$ 沉淀质量，以确定碳酸钙的质量分数。

依据实验过程回答下列问题：
（3）实验过程中需持续缓缓通入空气。其作用除了可搅拌 $B$ 、 $C$ 中的反应物外，还有：

（4） $C$ 中反应生成 $B a C O_{3}$ 的化学方程式是。
（5）下列各项措施中，不能提高测定准确度的是（填标号）。
a.在加入盐酸之前，应排净装置内的 $C O_{2}$ 气体
b.滴加盐酸不宜过快
c.在 $A - B$ 之间增添盛有浓硫酸的洗气装置
d.在 $B - C$ 之间增添盛有饱和碳酸氢钠溶液的洗气装置
(6)实验中准确称取8.00 $g$ 样品三份，进行三次测定，测得 $B a C O_{3}$ 平均质量为3.94 $g$ 。则样品中碳酸钙的质量分数为_。
（7）有人认为不必测定 $C$ 中生成的 $B a C O_{3}$ 质量，只要测定装置 $C$ 在吸收 $C O_{2}$ 前后的质量差，一样可以确定碳酸钙的质量分数。实验证明按此方法测定的结果明显偏高，原因是

固态化合物 $A$ 由两种短周期元素组成，可与水放生复分解反应，甲组同学用如图装置（夹持装置略）对其进行探究实验。

（1）仪器 $B$ 的名称是。
（2）试验中，Ⅱ中的试纸变蓝，Ⅳ中黑色粉末逐渐变为红色并有M生成，则Ⅲ中的试剂为；Ⅳ发生反应的化学方程式为；Ⅴ中的试剂为。
（3）乙组同学进行同样实验，但装置连接顺序为Ⅰ--Ⅱ--Ⅲ--Ⅳ--Ⅴ--Ⅵ，此时Ⅱ中现象为，原因是。
（4）经上述反应，2.5g化合物 $A$ 理论上可得0.56L（标准状况） $M$ ;则 $A$ 的化学式为.

氢化钙固体是登山运动员常用的能源提供剂。某兴趣小组长拟选用如下装置制备氢化钙。

请回答下列问题：
（1）请选择必要的装置，按气流方向连接顺序为(填仪器接口的字母编号)
（2）根据完整的实验装置进行实验，实验步骤如下：检查装置气密性后，装入药品；打开分液漏斗活塞（请按正确的顺序填入下列步骤的标号）。

A．	加热反应一段时间	B．	收集气体并检验其纯度
C．	关闭分液漏斗活塞	D．	停止加热，充分冷却

（3）实验结束后，某同学取少量产物，小心加入水中，观察到有气泡冒出，溶液中加入酚酞后显红色，该同学据此断，上述实验确有 $C a H_{2}$ 生成。
① 写出 $C a H_{2}$ 与水反应的化学方程式

②该同学的判断不正确，原因是

（4）请你设计一个实验，用化学方法区分钙与氢化钙，写出实验简要步骤及观察到的现象。
（5）登山运动员常用氢化钙作为能源提供剂，与氢气相比，其优点是。

三草酸合铁酸钾晶体（ $K_{3} [F e (C_{2} O_{4})_{3}] \cdot x H_{2} O$ ）是一种光敏材料，在110℃可完全失去结晶水。为测定该晶体中铁的含量和结晶水的含量，某实验小组做了如下实验：
（1）铁含量的测定
步骤一：称量5.00 $g$ 三草酸合铁酸钾晶体，配制成250 $m l$ 溶液。
步骤二：取所配溶液25.00 $m l$ 于锥形瓶中，加稀 $H_{2} S O_{4}$ 酸化，滴加 $K M n O_{4}$ 溶液至草酸根恰好全部氧化成二氧化碳，同时， $M n {O_{4}}^{-}$ 被还原成 $M n^{2 +}$ 。向反应后的溶液中计入一小匙锌粉，加热至黄色刚好消失，过滤，洗涤，将过滤及洗涤所得溶液收集到锥形瓶中，此时，溶液仍呈酸性。
步骤三：用0.010 $m o l / L$ $K M n O_{4}$ 溶液滴定步骤二所得溶液至终点，消耗 $K M n O_{4}$ 溶液20.02ml滴定中 $M n {O_{4}}^{-}$ ，被还原成 $M n^{2 +}$ 。
重复步骤二、步骤三操作，滴定消耗0.010 $m o l / L$ $K M n O_{4}$ 溶液19.98 $m l$

请回答下列问题：
①配制三草酸合铁酸钾溶液的操作步骤依次是：称量、、转移、洗涤并转移、摇匀。
②加入锌粉的目的是。
③写出步骤三中发生反应的离子方程式。
④实验测得该晶体中铁的质量分数为。在步骤二中，若加入的 $K M n O_{4}$ 的溶液的量不够，则测得的铁含量。（选填"偏低""偏高""不变"）
（2）结晶水的测定
将坩埚洗净，烘干至恒重，记录质量；在坩埚中加入研细的三草酸合铁酸钾晶体，称量并记录质量；加热至110℃，恒温一段时间，至于空气中冷却，称量并记录质量；计算结晶水含量。请纠正实验过程中的两处错误；;。

下面是某学习小组对乙二酸的某些性质进行研究性学习的过程：
【研究课题】探究乙二酸的某些性质
【查阅资料】乙二酸（HOOC-COOH）俗称草酸，其主要物理常数如下：

名称	乙二酸	乙二酸晶体
分子式	H₂C₂O₄	H₂C₂O₄·2H₂O
颜色状态	无色固体	无色晶体
溶解度（g）	8.6（20℃）	—
熔点（℃）	189.5	101.5
密度（g·cm^-3）	1.900	1.650

又知草酸在100℃时开始升华，157℃时大量升华，并开始分解。草酸钙不溶于水。根据上述材料提供的信息，回答下列问题：
【提出猜想】
[猜想一]根据草酸晶体的组成对其分解产物进行猜想
[设计方案]
(1)该小组同学猜想其产物为CO、CO₂和H₂O，并设计了探究实验，实验装置如下（草酸晶体分解装置略）。

限选试剂：澄清石灰水、冰水混合物、碱石灰、氧化铜、无水硫酸铜（已知草酸蒸气也可使澄清石灰水变浑浊，草酸蒸气在低温下可冷凝为固体）。请回答下列问题：
①B装置中所装药品为，
② CO₂的检验装置是(填上面装置编号，下同)，CO的检验装置是。
③装置A的作用是。
[猜想二]乙二酸具有弱酸性
[设计方案]
（2）该小组同学为验证草酸具有弱酸性设计了下列实验，其中能达到实验目的是（填字母）。

A．将草酸晶体溶于含酚酞的NaOH溶液中，溶液褪色

B．测定相同浓度的草酸和硫酸溶液的pH

C．测定草酸钠（Na₂C₂O₄）溶液的pH

D．将草酸溶液加入Na₂CO₃溶液中，有CO₂放出

[猜想三]乙二酸具有还原性
[设计方案]
（3）该小组同学向用硫酸酸化的KMnO₄溶液中滴入过量的草酸溶液，发现酸性KMnO₄溶液褪色，从而判断草酸具有较强的还原性。配平该反应的离子方程式：
MnO₄^-+ H₂C₂O₄+ H⁺ = Mn²⁺ + CO₂↑+ H₂O
（4）利用上述原理可定量测定某草酸晶体样品中H₂C₂O₄·2H₂O的含量，方法是：称取该样品0.12 g，加适量水完全溶解，然后用0.020 mol·L^-1的酸性KMnO₄溶液滴定至终点（杂质不参与反应），滴定前后滴定管中的液面读数如图所示，则该草酸晶体样品中H₂C₂O₄·2H₂O的质量分数为。