20．某厂以重晶石（有效成分是BaSO4）为主要原料制取Ba(OH)2·8H2O晶体的示意图如下：
已知：i．BaSO4(s)＋2C(s)＝2CO2(g)＋BaS(s) ΔH1＝+226.2 kJ/mol
C(s)＋CO2(g)＝2CO(g) ΔH2＝+172.5kJ/mol
ii．某些物质的溶解度（g/100g）简表
| |
10℃ |
20℃ |
40℃ |
60℃ |
80℃ |
| Ba(OH)2·8H2O |
2.48 |
3.89 |
8.22 |
20.9 |
101 |
| NaOH |
98.0 |
109 |
129 |
174 |
314 |
| NaCl |
35.8 |
35.9 |
36.4 |
37.1 |
38.0 |
| BaCl2 |
33.5 |
35.8 |
40.8 |
46.2 |
52.5 |
回答下列问题：
（1）炭与重晶石直接反应的热化学方程式是：BaSO4(s)＋4C(s)＝BaS(s)＋4CO(g) ΔH=____kJ/mol。
（2）由BaCl2溶液可通过不同途径得到Ba(OH)2·8H2O。
途径1：
①得到固体1的离子方程式是______。
②固体2与水反应的化学方程式是______。
途径2：
途径2中的“操作”是加热浓缩，冷却结晶，过滤。依据上述溶解度简表分析，过滤时的最佳温度是______；能从混合液中得到Ba(OH)2·8H2O晶体的原因是______。
（3）若向滤液1中加入CuO粉末，可直接得到含Ba(OH)2·8H2O晶体和CuS的浊液，反应化学方程式是______。将该浊液加热到80℃左右浓缩，趁热过滤，冷却滤液至室温，再过滤，即可得到Ba(OH)2·8H2O晶体。上述操作中趁热过滤的原因是______。
高锰酸钾广泛用作氧化剂、防腐剂、消毒剂、除臭剂及解毒剂。常见的制备流程如下：
已知：a．3MnO2+KClO3+6KOH＝3K2MnO4+KCl+3H2O B．3K2MnO4＋2CO2＝2KMnO4＋MnO2↓＋2K2CO3
请回答下列问题：
（1）步骤①中反应所选用的坩埚不能用。
A．石英坩埚 B．铁坩埚 C．瓷坩埚 D．石墨坩埚
（2）步骤③通CO2的目的是为了调节溶液的pH，能否改用氯化氢（填“能”或“否”），原因是。
（3）步骤④中抽滤得到的固体是。
（4）抽滤装置主要由、安全瓶、抽气泵和布氏漏斗四部分组成，该实验中抽滤时能否用滤纸？______（填“能”或“不能”）， 理由是_____。
（5）从滤液⑤得到高锰酸钾的后续操作步骤是____。
某物质用途广泛，可用作分析试剂、媒染剂、催化剂及化工原料。经测定它含有铁元素，摩尔质量为482g/mol。为进一步确定它的组成，某化学兴趣小组做了以下实验：
Ⅰ．称取48.20g该物质溶于水，配成100mL溶液，所得溶液显棕黄色。
Ⅱ．取上述溶液50mL于试管中，加入足量的0.1mol/LNaOH溶液，并加热，产生的气体经干燥后通入浓硫酸中，浓硫酸增重0.85g；产生的红褐色沉淀经过过滤、洗涤、灼烧后得4.00g固体。
Ⅲ．另取上述溶液50mL于试管中，加入足量的BaCl2溶液，产生不溶于盐酸的白色沉淀 23.30g。
请回答下列问题：
（1）实验Ⅱ中产生气体的电子式。
（2）该物质的化学式为，下列有关该物质的用途合理的是。
| A．补血剂 | B．净水剂 | C．含酚废水的检测试剂 | D．肥料 |
（3）该物质溶液中逐滴加入氢氧化钡溶液至金属元素完全沉淀时的化学反应方程式。
（4）将SO2气体通入该物质的溶液中可以观察到的实验现象是，写出该反应的离子方程式。
（5）为了进一步验证该物质中铁元素的化合价，某同学设计了如下实验方案：取少量固体于试管中，加水充分溶解，滴加硫氰化钾溶液，若溶液显血红色，即可证明该物质中一定存在Fe3+。请评价该实验操作是否合理（填“合理”或者“不合理”），理由。
某校化学兴趣小组的同学设计以下实验来定性检验茶叶中含有钙、铁、铝三种金属元素。【已知完全沉淀的pH：Ca(OH)2：pH ≥ 13；Al(OH)3：pH ≥ 5.5；Fe(OH)3：pH ≥ 4.1】
下列说法不正确的是
| A．步骤②加入6mol/L盐酸的主要目的是为了将茶叶灰分中的钙、铁、铝难溶性化合物转化为可溶性氯化物 |
| B．步骤⑤所得滤液中溶质的主要成分为：CaCl2、NH3·H2O |
| C．步骤⑥可以检出钙元素存在，离子反应方程式为Ca2++C2O42- = CaC2O4↓ |
D．步骤⑧中A试剂为KSCN溶液，离子反应方程式为Fe3++3SCN- Fe(SCN)3 |
为验证氧化性Cl2＞Fe3+＞SO2，某小组用下图所示装置进行实验（夹持仪器和 A中加热装置已略，气密性已检验）实验过程如下：
Ⅰ.打开弹簧夹K1～K4，通入一段时间N2，再将T型导管插入B中，继续通入N2，然后关闭K1、K3、K4。
Ⅱ.打开活塞a，滴加一定量的浓盐酸，给A加热。
Ⅲ.当B中溶液变黄时，停止加热，夹紧弹簧夹K2。
Ⅳ.打开活塞b，使约2mL的溶液流入D试管中，检验其中的离子。
Ⅴ.打开弹簧夹K3、活塞c，加入70%的硫酸，一段时间后夹紧弹簧夹K3。
Ⅵ.更新试管D，重复过程Ⅳ，检验B溶液中的离子。
（1）过程Ⅰ的目的是_________________________________________________。
（2）棉花中浸润的溶液为______________________。
（3）A中发生反应的化学方程式为。
（4）用70%的硫酸制取SO2，反应速率比用98%的硫酸快，原因是。
（5）能说明氧化性Fe3+＞SO2的离子方程式是______________________________________。
（6）甲、乙、丙三位同学分别完成了上述实验，他们的检测结果一定能够证明氧化性Cl2＞Fe3+＞SO2的是（填“甲”“乙”“丙”）。
| 过程Ⅳ B溶液中含有的离子 |
过程Ⅵ B溶液中含有的离子 |
|
| 甲 |
有Fe3+无Fe2+ |
有SO42- |
| 乙 |
既有Fe3+又有Fe2+ |
有SO42- |
| 丙 |
有Fe3+无Fe2+ |
有Fe2+ |
（7）进行实验过程Ⅴ时，B中溶液颜色由黄色逐渐变为红棕色，停止通气，放置一段时间后溶液
颜色变为浅绿色。
查阅资料：Fe2+（aq）＋SO32-（aq）
FeSO3（s）（墨绿色）
提出假设：FeCl3与SO2的反应经历了中间产物FeSO3，溶液的红棕色是FeSO3（墨绿色）与FeCl3（黄色）的混合色。某同学设计如下实验，证实该假设成立：
①溶液E和F分别为、。
②请用化学平衡原理解释步骤3中红棕色溶液颜色变为浅绿色的原因。
(18分)含硫物质燃烧会产生大量烟气，主要成分是SO2、CO2、N2、O2。某研究性学习小组在实验室利用下列装置制备模拟烟气，并测算模拟烟气通过转化器的脱硫效率。
回答下列问题：
I．模拟烟气的制备
(1)用A装置制SO2，其化学反应方程式为。
(2)用B装置制CO2，使用该装置优点的是。
(3)将制得的气体与空气充分混合，获得模拟烟气用于后续实验。
II．测定烟气中SO2的体积分数
(4)将部分模拟烟气缓慢通过C、D装置，其中C、D中盛有的药品分别是、。(填序号)
①KMnO4溶液 ②饱和NaHSO3溶液 ③饱和Na2CO3溶液 ④饱和NaHCO3溶液
(5)若模拟烟气的流速为a mL/min，若t1分钟后，测得量简内液体体积为V mL(已折算为标准状况)，则SO2的体积分数是。
III．测算模拟烟气通过转化器的脱硫效率(已转化的SO2占原有SO2的百分比)
(6)将模拟烟气通过转化器E装置，E装置中盛有FeCl2、FeCl3的混合溶液，常温下，它可催化SO2与O2的反应，以达到脱硫目的。写出SO2与FeCl3溶液参与反应过程的离子方程式。
(7)若模拟烟气仍以a mL/min的流速通过转化器E装置，t2分钟后，向E装置中加入酸化的BaCl2溶液得到白色浑浊液，经、洗涤、、称量，得到mg固体。若实验的气体体积已折算为标准状况，则该转化器的脱硫效率是。