(16分)某研究小组想探究炭与浓硝酸的反应。其实验过程如下。
| 操作 |
现象 |
| a．用干燥洁净的烧杯取约10mL浓硝酸，加热。 |
|
| b．把小块烧红的木炭迅速放入热的浓硝酸中。 |
红热的木炭与热的浓硝酸接触发生剧烈反应，同时有大量红棕色气体产生，液面上木炭迅速燃烧，发出光亮，上下反复跳动。 |
（1）热的浓硝酸与红热的木炭接触会发生多个化学反应。
①炭与浓硝酸的反应，说明浓硝酸具有 性。
②反应产生的热量会使少量浓硝酸受热分解，该反应的化学方程式为 。
（2）实验现象中液面上木炭迅速燃烧，发出光亮。小组同学为了研究助燃气体是O2还是NO2，设计了以下实验。
Ⅰ.制取NO2气体。
①在虚线框内画出用铜与浓硝酸制取和收集NO2的装置简图(夹持仪器略)。
②NaOH溶液的作用是吸收多余的NO2，反应生成两种物质的量相等的正盐，写出反应的的离子方程式 。
Ⅱ．探究实验。
实验操作：在空气中引燃木炭，使其燃烧并带有火焰，将带火焰的木炭伸入盛有NO2气体的集气瓶中。
实验现象：木炭在NO2气体中持续燃烧，火焰迅速变亮，集气瓶中气体颜色变浅直至无色，产生的气体能使澄清石灰水变浑浊，且遇空气不变色。
①根据实验现象写出碳与NO2气体反应的化学方程式 。
②通过实验探究，你认为上表操作b中助燃气体是什么，简述理由 。
某学生对SO2与漂粉精的反应进行实验探究：
| 操作 |
现象 |
| 取4 g漂粉精固体，加入100 mL水 |
部分固体溶解，溶液略有颜色 |
| 过滤，测漂粉精溶液的pH |
pH试纸先变蓝(约为12)，后褪色 |
 |
i.液面上方出现白雾； ii.稍后，出现浑浊，溶液变为黄绿色；iii.稍后，产生大量白色沉淀，黄绿色褪去 |
(1)Cl2和Ca(OH)2制取漂粉精的化学方程式是 ________________________________。
(2)pH试纸颜色的变化说明漂粉精溶液具有的性质是__________________________。
(3)向水中持续通入SO2，未观察到白雾。推测现象i的白雾由HCl小液滴形成。进行如下实验：
a．用湿润的碘化钾淀粉试纸检验白雾，无变化；
b．用酸化的AgNO3溶液检验白雾，产生白色沉淀。
① 实验a的目的是______________________________________________________。
②由实验a、b不能判断白雾中含有HCl，理由是________________________________。
(4)现象ii中溶液变为黄绿色的可能原因：随溶液酸性的增强，漂粉精的有效成分和Cl－发生反应。通过进一步实验确认了这种可能性，其实验方案是_____________________。
(5)将A瓶中混合物过滤、洗涤，得到沉淀X
①向沉淀X中加入稀HCl，无明显变化。取上层清液，加入BaCl2溶液，产生白色沉淀。则沉淀X中含有的物质是________。
②用离子方程式解释现象iii中黄绿色褪去的原因：_____________________________________________________________________。
三氧化二铁和氧化亚铜都是红色粉末，常用作颜料。某校一化学实验小组通过实验来探究一红色粉末是Fe2O3、Cu2O或二者的混合物。探究过程如下：
查阅资料：Cu2O是一种碱性氧化物，溶于稀硫酸生成Cu和CuSO4，在空气中加热生成CuO。
提出假设
假设1：红色粉末是Fe2O3
假设2：红色粉末是Cu2O
假设3：红色粉末是Fe2O3和Cu2O的混合物
设计探究实验
取少量粉末放入足量稀硫酸中，在所得溶液中再滴加KSCN试剂。
（1）若假设1成立，则实验现象是_____________________________________________。
（2）若滴加KSCN试剂后溶液不变红色，则证明原固体粉末中一定不含三氧化二铁。你认为这种说法合理吗？________。简述你的理由(不需写出反应方程式)____________
________________________________________________________________________。
（3）若固体粉末完全溶解无固体存在，滴加KSCN试剂时溶液不变红色，则证明原固体粉末是________，写出发生反应的离子方程式________________________________。
探究延伸
经实验分析，确定红色粉末为Fe2O3和Cu2O的混合物。
（4）实验小组欲用加热法测定Cu2O的质量分数，取a g固体粉末在空气中充分加热，待质量不再变化时，称其质量为b g(b＞a)，则混合物中Cu2O的质量分数为________。
（5）实验小组欲利用该红色粉末制取较纯净的胆矾(CuSO4·5H2O)。经查阅资料得知，在溶液中通过调节溶液的酸碱性而使Cu2＋、Fe2＋、Fe3＋分别生成沉淀的pH如下：
| 物质 |
Cu(OH)2 |
Fe(OH)2 |
Fe(OH)3 |
| 开始沉淀pH |
6.0 |
7.5 |
1.4 |
| 沉淀完全pH |
13 |
14 |
3.7 |
实验室有下列试剂可供选择：A.氯水 B．H2O2 C．NaOH D．Cu2(OH)2CO3
实验小组设计如下实验方案：
试回答：
①试剂1为________(填字母，后同)，试剂2为________。
②固体X的化学式为____________________________________________________。
③操作Ⅰ为___________________________________________________________。
化合物KxFe(C2O4)y·3H2O(Fe为＋3价)是一种光敏材料，实验室可以用如下方法来制备这种材料并测定这种材料的组成：
（1）结晶时应将溶液用冰水冷却置于在黑暗处等待晶体的析出，这样操作的原因是：________________________________________________________________________。
（2）操作Ⅰ的名称是______________________。
（3）称取一定质量的晶体置于锥形瓶中，加入足量的蒸馏水和稀H2SO4，将C2O42-转化为H2C2O4后用0.100 0 mol·L－1KMnO4溶液滴定，当消耗KMnO4溶液24.00 mL时恰好完全反应，H2C2O4与酸性KMnO4溶液反应的化学方程式是：__________________________。再向溶液中加入适量的还原剂，恰好将Fe3＋完全转化为Fe2＋，用KMnO4溶液继续滴定。当Fe2＋完全氧化时，用去KMnO4溶液4.00 mL，此滴定反应的离子方程式是____________。
（4）配制100 mL 0.100 0 mol·L－1KMnO4溶液及滴定实验中所需的玻璃仪器除烧杯、玻璃棒、胶头滴管、量筒、锥形瓶外还有________(填仪器名称)。滴定终点时溶液颜色为________色，且30秒内不变色。
（5）经计算，化合物KxFe(C2O4)y·3H2O中，x＝________。
用含有Al2O3、SiO2和少量FeO·xFe2O3的铝灰制备Al2(SO4)3·18H2O，工艺流程如下(部分操作和条件略)：
Ⅰ.向铝灰中加入过量稀H2SO4，过滤；
Ⅱ.向滤液中加入过量KMnO4溶液，调节溶液的pH约为3；
Ⅲ.加热，产生大量棕色沉淀，静置，上层溶液呈紫红色；
Ⅳ.加入MnSO4至紫红色消失，过滤；
Ⅴ.浓缩、结晶、分离，得到产品。
（1）H2SO4溶解Al2O3的离子方程式是____________________________________。
（2）将MnO4-氧化Fe2＋的离子方程式补充完整：
（3）已知：
生成氢氧化物沉淀的pH
| Al(OH)3 |
Fe(OH)2 |
Fe(OH)3 |
|
| 开始沉淀时 |
3.4 |
6.3 |
1.5 |
| 完全沉淀时 |
4.7 |
8.3 |
2.8 |
注：金属离子的起始浓度为0.1 mol·L－1
根据表中数据解释步骤Ⅱ的目的：________。
（4）己知：一定条件下，MnO4-可与Mn2＋反应生成MnO2。
① 向 Ⅲ 的沉淀中加入浓HCl并加热，能说明沉淀中存在MnO2的现象是__________。
②Ⅳ 中加入MnSO4的目的是_____________________________________________。
某氯化铁样品含有少量FeCl2杂质。现要测定其中铁元素的质量分数，实验按以下步骤进行：
（1）操作Ⅰ所用到的玻璃仪器除烧杯、玻璃棒外，还必须有________、________(填仪器名称)。
（2）写出加入氯水发生反应的离子方程式_____________________________________。
（3）检验沉淀已经洗涤干净的操作及现象是_____________________。
（4）坩埚质量为W1 g，加热后坩埚与红棕色固体总质量为W2 g，则样品中铁元素的质量分数是________ (列出原始算式，不需化简)；若称量准确而最终测量的结果偏大，则造成误差的原因可能是_____________________________________________________________
(写出一种原因即可)。