(15分)铁、铜等金属及其化合物在日常生产生活中用途非常广泛。
Ⅰ．实验室欲制备0.3 mol Cu (NO3)2晶体，甲、乙两同学分别设计实验方案如下：
甲：Cu
Cu(NO3)2
乙：Cu
CuOCu(NO3)2
（1）从绿色化学的角度分析， 同学的方案更合理。
（2）乙同学实验时通入O2的速率不宜过大，为便于观察和控制产生O2的速率，宜选择 装置（填字母序号）。
Ⅱ．某化学实验小组通过实验来探究一包黑色粉是否由Fe3O4、CuO组成
探究过程如下：
（1）提出假设：假设1. 黑色粉末是CuO；
假设2. 黑色粉末是Fe3O4；
假设3. 黑色粉末是CuO和Fe3O4的混合物。
（2）设计探究实验：
取少量粉末放入足量稀硫酸中，在所得溶液中滴加KSCN试剂。
①若假设1成立，则实验现象是溶液显蓝色。
②若假设2或3成立，则实验现象是 。
为进一步探究，继续向所得溶液加入足量铁粉，若产生 的现象，则假设3成立。
有另一小组同学提出，若混合物中CuO含量较少，可能加入铁粉后实验现象不明显。
查阅资料：Cu2+与足量氨水反应生成深蓝色溶液，Cu2+＋4NH3·H2O＝Cu（NH3）42+＋4H2O。
为探究是假设2还是假设3成立，另取少量粉末加稀硫酸充分溶解后，再加入足量氨水，若假设2成立，则产生 现象；若假设3成立，则产生 现象。
III．由Fe3O4、FeO、CuO、Fe组成的固体混合物，在加热条件下用足量的CO还原，得到金属混合物2.86g，将生成的CO2气体用足量的澄清石灰水吸收后，产生5.00g白色沉淀。固体混合物的质量是 。
二氧化硫是重要的工业原料，探究其制备方法和性质具有非常重要的意义。 （1）T业上用黄铁矿(FeS2)在高温下和氧气反应制备SO2：4FeS2＋11O2
8SO2＋2Fe2O3该反应中被氧化的元素是_______（填元素符号）。当该反应转移2. 75mol电子时，生成的二氧化硫在标准状况下的体积为_______L。
（2）实验室中用下列装置测定SO2催化氧化为SO3的转化率(已知SO3。熔点为16.8℃，假设气体进入装置时分别被完全吸收，且忽略空气中CO2的影响）。
①简述使用分液漏斗向圆底烧瓶中滴加浓硫酸的操作是______。
②当停止通入SO2，熄灭酒精灯后，需要继续通一段时间的氧气，其目的是______。
③实验结束后，若装置D增加的质量为mg，装置E中产生白色沉淀的质量为ng，则此条件下二氧化硫的转化率是______（用含字母的代数式表示，不用化简）。
（3）某兴趣小组欲在绿色环保的条件下探究SO2的性质，设计如下图实验装置。
B、C、D分别用于检验SO2的漂白性、还原性和氧化性，则B中所盛试剂为_______；
C中反应的离子方程式为______ ；D中的实验现象为______ ；E装置的作用是______。
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）。