石墨在材料领域有重要应用。某初级石墨中含SiO2（7.8%）、Al2O3(5.1%)、Fe2O3(3.1%)和MgO(0.5%)等杂质。设计的提纯和综合应用工艺如下：
（注：SiCl4的沸点是57.6ºC，金属氯化物的沸点均高于150ºC）
（1）向反应器中通入Cl2前，需通一段时间的N2，主要目的是 。
（2）高温反应后，石墨中的氧化物杂质均转变为相应的氯化物。
气体I中的氯化物主要为 。由气体II中某物质得到水玻璃的化学方程式为 。
（3）步骤①为：搅拌、 。所得溶液IV中阴离子有 。
（4）由溶液IV生成沉淀V的总反应的离子方程式为 。100kg初级石墨最多可获得V的质量为kg 。
（5）石墨可用于自然水体中铜件的电化学防腐，完成下图防腐示意图，并作相应标注。
亚硝酸钠（NaNO2）外观酷似食盐且有咸味，是一种常用的发色剂和防腐剂，使用过量会使人中毒，国际上对食品中亚硝酸钠的用量控制在很低的水平上。某学习小组针对亚硝酸钠设计了如下实验：
【实验I】制备NaNO2
该小组查阅资料知：2NO+Na2O2＝2NaNO2；2NO2+Na2O2＝2NaNO3
设计制备装置如下（夹持装置略去）：
（1）装置D可将剩余的NO氧化成NO3-，发生反应的离子方程式为 。
（2）如果没有B装置，C中发生的副反应有 。
（3）甲同学检查完装置气密性良好后进行实验，发现NaNO2的纯度较低。乙同学对上述装置进行适当改进后提高了NaNO2的纯度，其改进措施是 。
（4）丙同学对B中的药品进行了更换，也提高了NaNO2的纯度。丙更换的药品最好是 。
【实验Ⅱ】测定甲、乙同学制取的样品中NaNO2的含量
步骤：a．在5个有编号的带刻度试管（比色管）中分别加入不同量的NaNO2溶液，各加入1 mL的M溶液（M遇NaNO2呈紫红色，NaNO2浓度越大颜色越深），再加蒸馏水至总体积均为10 mL并振荡，制成标准色阶：
| 试管编号 |
① |
② |
③ |
④ |
⑤ |
| NaNO2含量/mg·L—1 |
0 |
20 |
40 |
60 |
80 |
b．分别称量0．10 g甲、乙制得的样品溶于水配成500 mL溶液，贴上标签甲、乙。再分别取5 mL甲、乙待测液，各加入1 mL M溶液，均加蒸馏水至10 mL振荡，分别与标准色阶比较。
（5）步骤b中比较结果是：甲待测液颜色与③号色阶相同，乙待测液颜色与④号色阶相同。则甲同学制得的样品中NaN02的纯度是 %。
（6）用目视比色法证明维生素C可以有效降低NaNO2的含量。设计并完成下列实验报告。
| 实验方案 |
实验现象 |
实验结论 |
| 维生素Ｃ可以有效降低NaNO2含量 |
废弃物的综合利用既有利于节约资源，又有利于保护环境。实验室利用废旧黄铜(Cu、Zn合金，含少量杂质Fe)制备胆矾晶体(CuSO4·5H2O)及副产物ZnO。制备流程图如下：
已知：Zn及化合物的性质与Al及化合物的性质相似，pH＞11时Zn(OH)2能溶于NaOH溶液生成[Zn(OH)4]2-。下表列出了几种离子生成氢氧化物沉淀的pH(开始沉淀的pH按金属离子浓度为1.0mol/L计算)。
| Fe3＋ |
Fe2＋ |
Zn2＋ |
|
| 开始沉淀的pH |
1.1 |
5.8 |
5.9 |
| 沉淀完全的pH |
3.0 |
8.8 |
8.9 |
请回答下列问题：
（1）由不溶物E生成溶液D的离子方程式为______________________________。
（2）加入ZnO调节pH＝a的目的是___________________,a的范围是 。
（3）检验滤液D中不存在铁离子的实验操作是 。
（4）由溶液D制胆矾晶体包含的主要操作步骤是 。
（5）下列试剂可作为Y试剂的是______。
A．ZnOB．NaOH C．Na2CO3D．ZnSO4
（6）测定胆矾晶体的纯度（不含能与I-发生反应的氧化性杂质）：准确称取0.5000g胆矾晶体置于锥形瓶中，加适量水溶解，再加入过量KI，用0.1000mol/LNa2S2O3标准溶液滴定至终点，消耗Na2S2O3标准溶液19.40mL。已知：上述滴定过程中的离子方程式如下：2Cu2++4I-＝2CuI（白色）↓+I2，I2+2S2O32-＝2I-+S4O62-。
①胆矾晶体的纯度为_________。
②在滴定过程中剧烈摇动（溶液不外溅）锥形瓶，则所测得的纯度将会________（填“偏高”、“偏低”或“不变”）。
[实验化学]苯甲酸广泛应用于制药和化工行业。某化学小组用甲苯作主要原料制备苯甲酸，反应过程如下：
甲苯、苯甲酸钾、苯甲酸的部分物理性质见下表：
| 物质 |
熔点/℃ |
沸点/℃ |
密度/g·cm-3 |
在水中溶解性 |
| 甲苯 |
－95 |
110.6 |
0.8669 |
难溶 |
| 苯甲酸钾 |
121.5～123.5 |
 |
|
易溶 |
| 苯甲酸 |
122.4 |
248 |
1.2659 |
微溶 |
（1）将步骤①得到混合物加少量水，分离有机相和水相。有机相在 （填“上”或“下”）层；实验操作的名称是 。
（2）步骤②用浓盐酸酸化的目的是 。
（3）减压过滤装置所包含的仪器除减压系统外，还有 、 （填仪器名称）。
（4）已知温度越低苯甲酸的溶解度越小，但为了得到更多的苯甲酸晶体，重结晶时并非温度越低越好，理由是 。
（5）重结晶时需要趁热过滤，目的是 。
以钡矿粉（主要成份为BaCO3，含有Ca2+、Fe2+、Fe3+、Mg2+等）制备BaCl2·2H2O的流程如下：
（1）酸浸反应的主要离子方程式为 。
（2）沉淀B主要成分为 ；沉淀C的主要成分是Ca(OH)2和Mg(OH)2。
由图可知，为了更好的使Ca2+沉淀，还应采取的措施为 。
（3）用BaSO4重量法测定产品纯度的步骤为：
步骤1：准确称取0.4～0.6 g BaCl2·2H2O试样，加入100 ml 水，3 ml 2 mol·L-1的HCl溶液加热溶解。
步骤2：边搅拌，边逐滴加入0.1 mol·L-1 H2SO4溶液。
步骤3： ，确认已完全沉淀。
步骤4：过滤，用0.01 mol·L-1的稀H2SO4洗涤沉淀3~4次，直至洗涤液中不含Cl－为止。
步骤5：将折叠的沉淀滤纸包置于 中，经烘干、炭化、灰化后在800℃灼烧至恒重。称量计算BaCl2·2H2O中Ba2+的含量。
①步骤3所缺的操作为 。
②步骤5所用瓷质仪器名称为 。滤纸灰化时空气要充足，否则BaSO4易被残留的炭还原生成BaS，该反应的化学方程式为 。
③有同学认为用K2CrO4代替H2SO4作沉淀剂效果更好，请说明原因 。
[已知：Ksp(BaSO4)=1.1×10-10 Ksp(BaCrO4)=1.2×10-10]
某化学探究小组拟用废铜屑制取Cu(NO3)2，并探究其化学性质。
I．如图，用浓HNO3，和过量的废铜屑充分反应制硝酸铜溶液。
（1）写出铜与浓硝酸反应的离子方程式 。
（2）①装置中NaOH溶液的作用是 。
②欲从反应后的溶液中得到硝酸铜晶体，实验操作步骤是蒸发浓缩、 、过滤。
③你认为此装置是否合理，并说明原因 。
如果不合理，同时在原装置上改进；如果合理，只需说明原因。
Ⅱ．为了探究Cu(NO3)2的热稳定性，探究小组按下图装置进行实验。（图中铁架台、铁夹和加热仪器均略去）
【实验装置】
【实验操作及现象】往试管中放入研细的无水Cu(NO3)2晶体并加热，观察到试管中有红棕色气体生成，最终残留黑色粉末；用U型管除去红棕色气体，在集气瓶中收集到无色气体。
【解释与结论】
（3）①红棕色气体是 。
②根据现象判断Cu(NO3)2在加热条件下可以分解，其化学反应方程式为 。
Ⅲ．利用Cu(NO3)2制备浅绿色的碱式碳酸铜[CuCO3·Cu(OH)2]。
向大试管中加入一定量的碳酸钠溶液和硝酸铜溶液，水浴加热，用0.4mol/L的NaOH溶液调节pH至8.5，振荡、静置、过滤、洗涤、干燥，得到样品。
【实验数据】反应温度对样品的影响
| 实验序号 |
1 |
2 |
3 |
4 |
| 温度／℃ |
35 |
50 |
70 |
95 |
| 样品颜色 |
深蓝色 |
深蓝色 |
浅绿色 |
暗蓝色 |
| 样品中碱式碳酸铜 的质量分数／% |
90.9 |
92.7 |
x |
92.0 |
（4）滤液中可能含有CO32—，写出检验CO32—的方法 。
（5）95℃时，样品颜色发暗的原因：____ 。
（6）70C时，实验得到2.38 g样品，取此样品加热至分解完全（杂质不分解），得到1.76 g固体，此样品中碱式碳酸铜的质量分数是 。