硫代硫酸钠(Na2S2O3)是最重要的硫代硫酸盐，俗称“海波”，又名“大苏打”。易溶于水，不溶于乙醇。在棉织物漂白、定量分析中有广泛应用。
某校化学研究性学习小组运用类比学习的思想，通过实验探究Na2S2O3的化学性质。
【样品制备】实验室中常用亚硫酸钠和硫磺制备Na2S2O3·5H2O。写出反应的化学方程式 ；
反应液经脱色、过滤、浓缩结晶、过滤、洗涤、干燥即得产品。所得晶体用乙醇洗涤的目的是 ；
【提出问题】Na2S2O3是否与Na2SO4具备相似的下列性质呢？
猜想①： ；
猜想②：溶液呈中性，且不与酸反应；
猜想③：无还原性，不能被氧化剂氧化。
【性质探究】基于上述猜想②、③，设计实验方案。
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实验操作 |
实验现象或 预期实验现象 |
现象解释（用 离子方程式表示） |
| 猜想② |
，将试纸与标准比色卡对照 |
溶液pH=8 |
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| 向pH=2的硫酸中 滴加Na2S2O3溶液 |
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2S2O32- +2H+══ S↓+SO2↑+H2O |
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| 猜想③ |
向新制氯水中滴加少量Na2S2O3溶液 |
氯水颜色变浅 |
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【实验结论】
Na2S2O3能与酸反应，具有还原性，与Na2SO4的化学性质不相似。
【问题讨论】
（1）甲同学向探究“猜想③”反应后的溶液中滴加硝酸银溶液，观察到有白色沉淀产生，并据此认为氯水可将Na2S2O3氧化。你认为该方案是否正确并说明理由： 。
（2）请重新设计一个实验方案，证明Na2S2O3具有还原性。你的实验方案是： 。
氧化石墨烯具有稳定的网状结构，在能源、材料等领域有着重要的应用前景。通过氧化剥离石墨制备氧化石墨烯的一种方法如下（装置如图所示）：
Ⅰ.将浓 、 、石墨粉末在c中混合，置于冰水浴中。剧烈搅拌下，分批缓慢加入 粉末。塞好瓶口。
Ⅱ.转至油浴中， 搅拌1小时。缓慢滴加一定量的蒸馏水。升温至 并保持1小时。
Ⅲ.转移至大烧杯中，静置冷却至室温。加入大量蒸馏水，而后滴加 至悬浊液由紫色变为土黄色。
Ⅳ.离心分离，稀盐酸洗涤沉淀。
Ⅴ.蒸馏水洗涤沉淀。
Ⅵ.冷冻干燥，得到土黄色的氧化石墨烯。
回答下列问题：
（1）装置图中，仪器a、c的名称分别是 、 ，仪器b的进水口是 （填字母）。
（2）步骤Ⅰ中，需分批缓慢加入 粉末并使用冰水浴，原因是 。
（3）步骤Ⅱ中的加热方式采用油浴，不使用热水浴，原因是 。
（4）步骤Ⅲ中， 的作用是 （以离子方程式表示）。
（5）步骤Ⅳ中，洗涤是否完成，可通过检测洗出液中是否存在 来判断。检测的方法是 。
（6）步骤Ⅴ可用 试纸检测来判断 是否洗净，其理由是 。
某油脂厂废弃的油脂加氢镍催化剂主要含金属Ni、Al、Fe及其氧化物，还有少量其他不溶性物质。采用如图工艺流程回收其中的镍制备硫酸镍晶体（NiSO 4•7H 2O ）：
溶液中金属离子开始沉淀和完全沉淀的pH如下表所示：
|
金属离子 |
Ni 2+ |
Al 3+ |
Fe 3+ |
Fe 2+ |
|
开始沉淀时（c＝0.01 mol•L ﹣ 1）的pH 沉淀完全时（c＝1.0×10 ﹣ 5mol•L ﹣ 1）的pH |
7.2 8.7 |
3.7 4.7 |
2.2 3.2 |
7.5 9.0 |
回答下列问题：
（1）"碱浸"中NaOH的两个作用分别是 。为回收金属，用稀硫酸将"滤液①"调为中性，生成沉淀。写出该反应的离子方程式 。
（2）"滤液②"中含有的金属离子是 。
（3）"转化"中可替代H 2O 2的物质是 。若工艺流程改为先"调pH"后"转化"，即 
，"滤液③"中可能含有的杂质离子为 。
（4）利用上述表格数据，计算Ni（OH） 2的K sp＝ （列出计算式）。如果"转化"后的溶液中Ni 2+浓度为1.0mol•L ﹣ 1，则"调pH"应控制的pH范围是 。
（5）硫酸镍在强碱溶液中用NaClO氧化，可沉淀出能用作镍镉电池正极材料的NiOOH．写出该反应的离子方程式 。
（6）将分离出硫酸镍晶体后的母液收集、循环使用，其意义是 。
氯可形成多种含氧酸盐，广泛应用于杀菌、消毒及化工领域。实验室中利用如图装置（部分装置省略）制备
KClO 3和NaClO，探究其氧化还原性质。
回答下列问题：
（1）盛放MnO 2粉末的仪器名称是 ，a中的试剂为 。
（2）b中采用的加热方式是 。c中化学反应的离子方程式是 ，采用冰水浴冷却的目的是 。
（3）d的作用是 ，可选用试剂 （填标号）。
A．Na 2S B．NaCl C．Ca（OH） 2D．H 2SO 4
（4）反应结束后，取出b中试管，经冷却结晶， ， ，干燥，得到KClO 3晶体。
（5）取少量KClO 3和NaClO溶液分别置于1号和2号试管中，滴加中性KI溶液。1号试管溶液颜色不变。2号试管溶液变为棕色，加入CCl 4振荡，静置后CCl 4层显 色。可知该条件下KClO 3的氧化能力 NaClO（填"大于"或"小于"）。
苯甲酸可用作食品防腐剂。实验室可通过甲苯氧化制苯甲酸，其反应原理简示如下：
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名称 |
相对分子质量 |
熔点/℃ |
沸点/℃ |
密度/（g•mL﹣1） |
溶解性 |
|
甲苯 |
92 |
﹣95 |
110.6 |
0.867 |
不溶于水，易溶于乙醇 |
|
苯甲酸 |
122 |
122.4（100℃左右开始升华） |
248 |
﹣﹣ |
微溶于冷水，易溶于乙醇、热水 |
实验步骤：
（1）在装有温度计、冷凝管和搅拌器的三颈烧瓶中加入1.5mL甲苯、100mL水和4.8g （约0.03mol）高锰酸钾，慢慢开启搅拌器，并加热回流至回流液不再出现油珠。
（2）停止加热，继续搅拌，冷却片刻后，从冷凝管上口慢慢加入适量饱和亚硫酸氢钠溶液，并将反应混合物趁热过滤，用少量热水洗涤滤渣。合并滤液和洗涤液，于冰水浴中冷却，然后用浓盐酸酸化至苯甲酸析出完全。将析出的苯甲酸过滤，用少量冷水洗涤，放在沸水浴上干燥。称量，粗产品为1.0g。
（3）纯度测定：称取0.122g粗产品，配成乙醇溶液，于100mL容量瓶中定容。每次移取25.00mL溶液，用0.01000mol•L﹣1的KOH标准溶液滴定，三次滴定平均消耗21.50mL的KOH标准溶液。
回答下列问题：
（1）根据上述实验药品的用量，三颈烧瓶的最适宜规格为 （填标号）。
A.100mL B.250mL C.500mL D.1000mL
（2）在反应装置中应选用 冷凝管（填“直形”或“球形”），当回流液不再出现油珠即可判断反应已完成，其判断理由是 。
（3）加入适量饱和亚硫酸氢钠溶液的目的是 ；该步骤亦可用草酸在酸性条件下处理，请用反应的离子方程式表达其原理 。
（4）“用少量热水洗涤滤渣”一步中滤渣的主要成分是 。
（5）干燥苯甲酸晶体时，若温度过高，可能出现的结果是 。
（6）本实验制备的苯甲酸的纯度为 ； 据此估算本实验中苯甲酸的产率最接近于 （填标号）。
A.70% B.60% C.50% D.40%
（7）若要得到纯度更高的苯甲酸，可通过在水中 的方法提纯。
化学工业为疫情防控提供了强有力的物质支撑。氯的许多化合物既是重要化工原料，又是高效、广谱的灭菌消毒剂。回答下列问题：
（1）氯气是制备系列含氯化合物的主要原料，可采用如图（a）所示的装置来制取。装置中的离子膜只允许 离子通过，氯气的逸出口是 （填标号）。
（2）次氯酸为一元弱酸，具有漂白和杀菌作用，其电离平衡体系中各成分的组成分数δ[δ（X） ，X为HClO或ClO ﹣]与pH的关系如图（b）所示。HClO的电离常数K a值为 。
（3）Cl 2O为淡棕黄色气体，是次氯酸的酸酐，可由新制的HgO和Cl 2反应来制备，该反应为歧化反应（氧化剂和还原剂为同一种物质的反应）。上述制备Cl 2O的化学方程式为 。
（4）ClO 2常温下为黄色气体，易溶于水，其水溶液是一种广谱杀菌剂。一种有效成分为NaClO 2、NaHSO 4、NaHCO 3的"二氧化氯泡腾片"，能快速溶于水，溢出大量气泡，得到ClO 2溶液。上述过程中，生成ClO 2的反应属于歧化反应，每生成1mol ClO 2消耗NaClO 2的量为 mol；产生"气泡"的化学方程式为 。
（5）"84消毒液"的有效成分为NaClO，不可与酸性清洁剂混用的原因是 （用离子方程式表示）。工业上是将氯气通入到30%的NaOH溶液中来制备NaClO溶液，若NaClO溶液中NaOH的质量分数为1%，则生产1000kg该溶液需消耗氯气的质量为 kg（保留整数）。