某酸性工业废水中含有K2Cr2O7。光照下，草酸(H2C2O4)能将其中的Cr2O72－转化为Cr3＋。某课题组研究发现，少量铁明矾[Al2Fe(SO4)4 ·4H2O]即可对该反应起催化作用。为进一步研究有关因素对该反应速率的影响，探究如下：
（1）在25°C下，控制光照强度、废水样品初始浓度和催化剂用量相同，调节不同的初始pH和一定浓度草酸溶液用量，作对比实验，完成以下实验设计表（表中不要留空格）。
| 实验编号 |
初始pH |
废水样品体积/mL |
草酸溶液体积/mL |
蒸馏水体积/mL |
| ① |
4 |
B= |
10 |
30 |
| ② |
5 |
60 |
10 |
d= |
| ③ |
a= |
60 |
c= |
20 |
测得实验①和②溶液中的Cr2O72－浓度随时间变化关系如图所示。
（2）上述反应后草酸被氧化为 （填化学式）；
（3）实验①和②的结果表明_______________________________；
（4）该课题组对铁明矾[Al2Fe(SO4)4 ·4H2O]中起催化作用的成分提出如下假设，请你完成假设二和假设三：
假设一：Fe2＋起催化作用；假设二： ；假设三： ；……
（5）请你设计实验验证上述假设一，完成下表中内容。（除了上述实验提供的试剂外，可供选择的药品有K2SO4、FeSO4、K2SO4·Al2(SO4)3·24H2O、Al2(SO4)3等。（溶液中Cr2O72－的浓度可用仪器测定）
| 实验方案（不要求写具体操作过程） |
预期实验结果和结论 |
| 取_______________________________代替实验①中的铁明矾，控制其他反应条件与实验①相同，进行对比实验 |
反应进行相同时间后, 若溶液中的Cr2O72－浓度____________________________则假设一成立； 若溶液中的Cr2O72－浓度____________________________则假设一不成立； |
（6）铁明矾长期存放，其中的亚铁离子可能会变质。为测定铁明矾中亚铁离子的质量分数。取5.6g铁明矾晶体，将其配制为100ml的溶液，取出20ml置于锥形瓶中。用0.01mol/L的标准KMnO4溶液进行滴定（还原产物为Mn2+），平行做4组实验，得出如下表数值。
| 组数 |
1 |
2 |
3 |
4 |
| 消耗V（KMnO4）/ml |
20.04 |
20.00 |
18.90 |
19.96 |
请计算铁明矾中亚铁离子的质量分数： 。若滴定结束后读数时仰视，测定结果 （填“偏大”“不影响”或“偏小”）
有难溶于水的粉末状固体样品，可能含Al、Fe2O3、Cu2O、SiO2、Fe3O4中的一种或几种。研究小组通过实验确定样品的成分。
查阅资料知：
① Cu2O + 2H+ =" Cu" + Cu2+ + H2O；
② 部分氢氧化物在溶液中沉淀的pH见下表：
| 物质 |
Fe(OH)3 |
Fe(OH)2 |
Cu(OH)2 |
| 开始沉淀的pH |
1.8 |
6.3 |
5.2 |
| 完全沉淀的pH |
3.0 |
8.3 |
6.7 |
注：金属离子的起始浓度为0.1 mol·L-1
实验步骤：
Ⅰ．取一定量样品于烧杯中，加足量NaOH溶液，有气体产生，过滤得固体A和无色溶液B；
Ⅱ．向B中加入稀硫酸，出现白色沉淀，继续滴加稀硫酸至过量，白色沉淀完全溶解；
Ⅲ．向A中加入足量稀硫酸并微热，固体完全溶解，得溶液C；
Ⅳ．向C中加入NaClO，调节溶液的pH至4～5，产生红褐色沉淀，过滤得到蓝绿色溶液D；
Ⅴ．向D中加入NaOH，调节溶液的pH到7～8，产生蓝色絮状沉淀。
请回答下列问题。
（1）Ⅰ中产生气体的离子方程式为 。
（2）由Ⅰ、Ⅱ知，原样品中一定不存在的物质是 。
（3）溶液C中除H+、Cu2+外一定还含有的阳离子是 ；为验证溶液C中存在该阳离子，可选用的试剂及对应的现象是 。
（4）Ⅳ中加NaClO的目的是 。
（5）将Ⅳ中得到的溶液D电解，阳极的电极反应式为 ；若电路中有0.1mol电子通过，则理论上阴极质量增重 g。
（6）由上述实验可以获得结论：原样品所有可能的成分组合为
组合1： ；组合2： ；……（用化学式表示）
某同学对Cl2与KI溶液的反应进行了实验探究。反应装置如下：
通入氯气一段时间，KI溶液变为黄色。继续通入氯气一段时间后，溶液黄色褪去，变为无色。继续通入氯气，最后溶液变为浅黄绿色。
（1）Cl2与NaOH溶液反应的化学方程式是 。
（2）KI溶液变为黄色说明氯气具有的 性，该反应的离子方程式 。
（3）已知I2＋I－
I3－，I2、I3－在水中均呈黄色。为确定黄色溶液的成分，进行以下实验。
①实验b的目的是 。
②根据实验a中，水层中含有的粒子有 。
③用化学平衡原理解释实验a中水溶液颜色变浅的原因： 。
④为保证实验的严谨性，在实验a、b的基础上，需补充一个实验，该实验为 。
（4）通入氯气，溶液由黄色变为无色，是因为氯气将I2氧化。已知1 mol Cl2可氧化0.2 mol I2，该反应的化学方程式是 。
（5）根据上述实验，请预测向淀粉-KI溶液中持续通入氯气，可能观察到的现象为 。
（6）溶液最终变为浅绿色的原因是 。
某碳素钢锅炉内水垢的主要成分是碳酸钙、硫酸钙、氢氧化镁、铁锈、二氧化硅等。水垢会形成安全隐患，需及时清洗除去。清洗流程如下：
Ⅰ．加入NaOH和Na2CO3混合液，加热，浸泡数小时；
Ⅱ．放出洗涤废液，清水冲洗锅炉，加入稀盐酸和少量NaF溶液，浸泡；
Ⅲ．向洗液中加入Na2SO3溶液；
Ⅳ．清洗达标，用NaNO2溶液钝化锅炉。
（1）用NaOH溶解二氧化硅的化学方程式是 。
（2）已知：
20℃时溶解度/g
| CaCO3 |
CaSO4 |
Mg（OH)2 |
MgCO3 |
| 1.4×10-3 |
2.55×10-2 |
9×10-4 |
1.1×10-2 |
根据数据，结合化学平衡原理解释清洗CaSO4的过程 。
（3）在步骤Ⅱ中：
① 被除掉的水垢除铁锈外，还有 。
② 清洗过程中，溶解的铁锈会加速锅炉腐蚀，用离子方程式解释其原因 。
（4）步骤Ⅲ中，加入Na2SO3的目的是 。
（5）步骤Ⅳ中，钝化后的锅炉表面会覆盖一层致密的Fe2O3保护膜。
① 完成并配平其反应的离子方程式：
②下面检测钝化效果的方法合理的是 。
a. 在炉面上滴加浓H2SO4，观察溶液出现棕黄色的时间
b. 在炉面上滴加酸性CuSO4溶液，观察蓝色消失的时间
c. 在炉面上滴加酸性K3[Fe（CN)6]溶液，观察出现蓝色沉淀的时间
d. 在炉面上滴加浓HNO3，观察出现红棕色气体的时间
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：
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）甲、乙、丙三位同学分别完成了上述实验，结论如下表所示。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＋ |
（6）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中溶液由红棕色变为浅绿色的原因 。
（14分，每空2分）某中学的化学兴趣小组对SO2与漂白粉的反应进行实验探究，实验过程如下：取10克漂白粉固体，加入250mL水中，部分固体溶解溶液略有颜色，过滤后用洁净的玻璃棒沾取滤液到pH试纸上，发现pH试纸先变蓝（约为12）后褪色．回答下列问题：
（1）工业制取漂白粉的化学方程式是 。漂白粉在空气中变质的原因 （用化学反应方程式说明）。
（2）pH试纸颜色的变化说明漂白粉溶液具有的性质是 ，ClO2和漂白粉一样也具有强氧化性，其消毒效率（以单位物质的量得电子的数目表示）是Cl2的 倍；
（3）将SO2持续通入漂白粉溶液中，发现澄清透明的溶液先变为黄绿色，随后溶液中产生大量白色沉淀且黄绿色褪去。回答下列问题：
①澄清透明溶液变为黄绿色的可能原因是：随溶液酸性的增强，漂白粉的有效成分和C1-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 ；
②用离子方程式解释现象中黄绿色褪去的原因： ；
③SO2与漂白粉的有效成分在酸性条件下反应的离子方程式： 。