某种硬铝合金是由 Al、Cu、Mg三种金属组成，主要应用于耐热可焊的结构件及锻件。某研究小组欲探究该合金的性质并测定合金中铝的质量分数：
（1）甲同学预测：该合金与10 mol/L硝酸反应时有NO2气体生成，可能还有NO生成。
查阅资料：常温下，NO2与N2O4混合存在，在低于0 ℃时几乎只有无色的N2O4液体或晶体存在。
设计如下装置进行实验。按下图连接装置并检验气密性后，称取5 g 合金放于圆底烧瓶中，并滴加10 mol/L硝酸。
①合金中Cu与稀硝酸反应的离子方程式是 。
②C装置的目的是 。
③能证明有NO2生成的实验现象是 ，能证明有NO生成的实验操作与现象是 。
④实验进行至A中固体全部溶解后，未检验到有NO生成，甲同学认为硬铝合金与10 mol/L硝酸反应时没有NO生成。乙同学认为不能确定是否生成了NO，需补充操作才能证明，该操作是 。
（2）为测定合金中铝的质量分数，丙同学查阅资料：
部分金属离子生成氢氧化物沉淀的pH
| 金属离子 |
开始沉淀时的pH |
沉淀完全的pH |
| Al3+ |
3.4 |
4.7 |
| Cu2+ |
4.1 |
6.9 |
| Mg2+ |
9.4 |
12.4 |
pH > 7.8时，Al(OH)3开始溶解，pH > 10.8时沉淀完全溶解。
设计如下方案并进行实验：
①调节pH时，应控制pH的范围是 。
②选用NaOH溶液调节pH，得到溶液B的离子方程式是 。
③Al(OH)3经过滤、洗涤、灼烧至恒重后称量，质量为8.5g，则该合金中铝的质量分数是 。
某研究小组想研究碳与浓硝酸的反应。其实验过程如下。
| 操作 |
现象 |
| a．用干燥洁净的烧杯取约10 mL浓硝酸，加热。 |
|
| b．把小块烧红的木炭迅速伸入热的浓硝酸中。 |
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。 |
（1）热的浓硝酸与红热的木炭接触会发生多个化学反应。
①碳与浓硝酸的反应，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，写出反应的化学方程式。
（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，写出这两种盐的化学式。
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试分析：是否需要增加带火焰的木炭与纯净O2反应的实验。
③通过实验探究，你认为助燃气体是什么，简述理由。
(16分) 硼位于ⅢA族，三卤化硼是物质结构化学的研究热点，也是重要的化工原料。三氯化硼(BCl3)可用于制取乙硼烷(B2H6)，也可作有机合成的催化剂。
查阅资料 ①BCl3的沸点为12.5 ℃，熔点为－107.3 ℃；②2B＋6HCl△2BCl3↑＋3H2↑；③硼与铝的性质相似，也能与氢氧化钠溶液反应。
设计实验 某同学设计如图所示装置制备三氯化硼：
请回答下列问题：
（1）常温下，高锰酸钾固体粉末与浓盐酸发生的反应可替代A装置中的反应，而且不需要加热，两个反应的产物中锰的价态相同。写出高锰酸钾固体粉末与浓盐酸反应的离子方程式： _____。
（2）E装置的作用是。如果拆去B装置，可能的后果是。
（3）实验中可以用一个盛装(填试剂名称)的干燥管代替F和G装置，使实验更简便。
（4）三氯化硼遇水剧烈反应生成硼酸(H3BO3)和白雾，写出该反应的化学方程式：；实验室保存三氯化硼的注意事项是。
（5）为了顺利完成实验，正确的操作是(填序号).
①先点燃A处酒精灯，后点燃D处酒精灯
②先点燃D处酒精灯，后点燃A处酒精灯
③同时点燃A、D处酒精灯
（6）请你补充完整下面的简易实验，以验证制得的产品中是否含有硼粉：取少量样品于试管中，滴加浓（填化学式）溶液，若有气泡产生，则样品中含有硼粉；若无气泡产生，则样品中无硼粉。
二氧化氯（ClO2）在常温下是一种黄绿色有刺激性气味的气体，其熔点为－59℃，沸点为11．0℃，易溶于水。工业上用稍潮湿的KClO3和草酸（H2C2O4）在60℃时反应制得。某学生拟用下图所示装置模拟工业制取并收集ClO2。由于该反应是吸热反应，所以在情况下有利于该反应自发进行
（1）A中反应产物有K2CO3、ClO2和CO2等，请写出该反应的化学方程式：。
（2）A必须添加温度控制装置，除酒精灯外，还需要的玻璃仪器有烧杯、；B装置必须放在冰水浴中，其原因是。
（3）反应后在装置C中可得NaClO2溶液。已知NaClO2饱和溶液在温度低于38℃时析出晶体是NaClO2·3H2O，在温度高于38℃时析出晶体是NaClO2。请补充从NaClO2溶液中制得NaClO2晶体的操作步骤：①；②；③洗涤；④干燥。
（4）ClO2很不稳定，需随用随制，产物用水吸收得到ClO2溶液。为测定所得溶液中ClO2的含量，进行了下列实验：
步骤1：准确量取ClO2溶液10.00 mL，稀释成100.00 mL试样；量取V1 mL试样加入到锥形瓶中；
步骤2：用稀硫酸调节试样的pH≤2.0，加入足量的KI晶体，静置片刻；
步骤3：加入淀粉指示剂，用c mol/L Na2S2O3溶液滴定至终点，消耗Na2S2O3溶液V2 mL。（已知2 Na2S2O3 + I2＝Na2S4O6 + 2NaI）
①配制100 mL c mol/LNa2S2O3标准溶液时，用到的玻璃仪器除烧杯、量筒、玻璃棒外还有：。
②写出步骤2中发生反应的离子方程式。
③原ClO2溶液的浓度为g / L（用步骤中的字母代数式表示）。
④若滴定前滴定管尖嘴中有气泡，滴定后气泡消失，则测定结果。
若滴定开始仰视读数，滴定终点时正确读数，则测定结果。
（填“偏高”“偏低”或“不变” ）
暗紫色化合物A具有绿色、高电压和高能量的特点，近年来引起了电化学界的高度重视。在常温和干燥的条件下，化合物A可以稳定的存在，但它在水溶液中不稳定，一段时间后转化为红褐色沉淀，同时产生一种气体单质。某兴趣小组的同学对化合物A进行组成分析，确定A中仅含有O、K、Fe三种元素。取3.96g化合物A的粉末溶于水，滴加足量的稀硫酸，向反应后的溶液中加入含有0.08mol KOH的溶液，恰好完全反应。过滤，将洗涤后的沉淀充分灼烧，得到红棕色固体粉末1.60g；将所得滤液在一定条件下蒸发可得到一种纯净的不含结晶水的盐10.44g。
（1）化合物A的化学式为；化合物A与H2O反应的离子方程式为。
（2）化合物A还可作为一种“绿色高效多功能”水处理剂。原因是。
（3）化合物A的制备还可通过氧化法，试写出在KOH存在条件下用次氯酸钾氧化氢氧化铁制备A的化学方程式 。
（4）目前，人们针对化合物A的稳定性进行了大量的探索，并取得了一定的进展。下列物质中有可能提高化合物A水溶液稳定性的是
| A．亚硫酸钠 | B．KOH | C．醋酸 | D．Fe(NO3)3 |
（5）为研究温度对化合物A水溶液稳定性的影响，请设计一个实验方案。
(14分)草酸是一种重要的化工原料，广泛用于药物生产、高分子合成等工业，草酸晶体受热到100℃时失去结晶水，成为无水草酸。某学习小组的同学拟以甘蔗渣为原料用水解—氧化—水解循环进行制取草酸。
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