【化学选修2：化学与技术】水处理技术在生产、生活中应用广泛，-优题课

三草酸合铁酸钾晶体（ $K_{3} [F e (C_{2} O_{4})_{3}] \cdot x H_{2} O$ ）是一种光敏材料，在110℃可完全失去结晶水。为测定该晶体中铁的含量和结晶水的含量，某实验小组做了如下实验：
（1）铁含量的测定
步骤一：称量5.00 $g$ 三草酸合铁酸钾晶体，配制成250 $m l$ 溶液。
步骤二：取所配溶液25.00 $m l$ 于锥形瓶中，加稀 $H_{2} S O_{4}$ 酸化，滴加 $K M n O_{4}$ 溶液至草酸根恰好全部氧化成二氧化碳，同时， $M n {O_{4}}^{-}$ 被还原成 $M n^{2 +}$ 。向反应后的溶液中计入一小匙锌粉，加热至黄色刚好消失，过滤，洗涤，将过滤及洗涤所得溶液收集到锥形瓶中，此时，溶液仍呈酸性。
步骤三：用0.010 $m o l / L$ $K M n O_{4}$ 溶液滴定步骤二所得溶液至终点，消耗 $K M n O_{4}$ 溶液20.02ml滴定中 $M n {O_{4}}^{-}$ ，被还原成 $M n^{2 +}$ 。
重复步骤二、步骤三操作，滴定消耗0.010 $m o l / L$ $K M n O_{4}$ 溶液19.98 $m l$

请回答下列问题：
①配制三草酸合铁酸钾溶液的操作步骤依次是：称量、、转移、洗涤并转移、摇匀。
②加入锌粉的目的是。
③写出步骤三中发生反应的离子方程式。
④实验测得该晶体中铁的质量分数为。在步骤二中，若加入的 $K M n O_{4}$ 的溶液的量不够，则测得的铁含量。（选填"偏低""偏高""不变"）
（2）结晶水的测定
将坩埚洗净，烘干至恒重，记录质量；在坩埚中加入研细的三草酸合铁酸钾晶体，称量并记录质量；加热至110℃，恒温一段时间，至于空气中冷却，称量并记录质量；计算结晶水含量。请纠正实验过程中的两处错误；;。

下面是某学习小组对乙二酸的某些性质进行研究性学习的过程：
【研究课题】探究乙二酸的某些性质
【查阅资料】乙二酸（HOOC-COOH）俗称草酸，其主要物理常数如下：

名称	乙二酸	乙二酸晶体
分子式	H₂C₂O₄	H₂C₂O₄·2H₂O
颜色状态	无色固体	无色晶体
溶解度（g）	8.6（20℃）	—
熔点（℃）	189.5	101.5
密度（g·cm^-3）	1.900	1.650

又知草酸在100℃时开始升华，157℃时大量升华，并开始分解。草酸钙不溶于水。根据上述材料提供的信息，回答下列问题：
【提出猜想】
[猜想一]根据草酸晶体的组成对其分解产物进行猜想
[设计方案]
(1)该小组同学猜想其产物为CO、CO₂和H₂O，并设计了探究实验，实验装置如下（草酸晶体分解装置略）。

限选试剂：澄清石灰水、冰水混合物、碱石灰、氧化铜、无水硫酸铜（已知草酸蒸气也可使澄清石灰水变浑浊，草酸蒸气在低温下可冷凝为固体）。请回答下列问题：
①B装置中所装药品为，
② CO₂的检验装置是(填上面装置编号，下同)，CO的检验装置是。
③装置A的作用是。
[猜想二]乙二酸具有弱酸性
[设计方案]
（2）该小组同学为验证草酸具有弱酸性设计了下列实验，其中能达到实验目的是（填字母）。

A．将草酸晶体溶于含酚酞的NaOH溶液中，溶液褪色

B．测定相同浓度的草酸和硫酸溶液的pH

C．测定草酸钠（Na₂C₂O₄）溶液的pH

D．将草酸溶液加入Na₂CO₃溶液中，有CO₂放出

[猜想三]乙二酸具有还原性
[设计方案]
（3）该小组同学向用硫酸酸化的KMnO₄溶液中滴入过量的草酸溶液，发现酸性KMnO₄溶液褪色，从而判断草酸具有较强的还原性。配平该反应的离子方程式：
MnO₄^-+ H₂C₂O₄+ H⁺ = Mn²⁺ + CO₂↑+ H₂O
（4）利用上述原理可定量测定某草酸晶体样品中H₂C₂O₄·2H₂O的含量，方法是：称取该样品0.12 g，加适量水完全溶解，然后用0.020 mol·L^-1的酸性KMnO₄溶液滴定至终点（杂质不参与反应），滴定前后滴定管中的液面读数如图所示，则该草酸晶体样品中H₂C₂O₄·2H₂O的质量分数为。

某研究性学习小组设计实验方案制备氯化铜并验证次氯酸的漂白性。
已知氯化铜遇水蒸气潮解。

根据上述仪器组合装置，回答下列问题：
（1）组装实验装置：气体流向从左至右，导管口的连接顺序为__________________。
（2）为了防止空气与铜粉反应，先点燃________处酒精灯，当___________________时，再点燃另一酒精灯。
（3）D装置的作用是________________________，
F装置的作用是_________________

__________。
（4）能证明氯气没有漂白性，次氯酸有漂白性的实验现象________________________________________________________________________。
（5）本实验方案没有除去氯气中的氯化氢，对实验有无影响？________；理由是
_______________________________________________________________________

_。

某课外活动小组用如图所示的实验装置探究氯气与氨气之间的反应。其中A、F为氨气和氯气的发生装置，C为纯净、干燥的氯气与氨气反应的装置。

请回答下列问题：
(1)装置F中发生反应的离子方程式是。
(2)装置A中的烧瓶内固体可选用（选填以下选项的代号）。
A．碱石灰 B．浓硫酸 C．生石灰 D．五氧化二磷 E．烧碱
(3)虚线框内应添加必要的除杂装置，请从右图的备选装置中选择，并将编号填入下列空格。B、D、E。
(4)氯气和氨气在常温下混合就能发生反应生成氯化铵和氮气，该反应的化学方程式为：；装置C内出现浓厚的白烟并在容器内壁凝结，请设计一个实验方案鉴定该固体就是氯化铵：。
(5)若从装置C和G处逸出的尾气中含有N₂和少量C1₂，应如何处理？。

苯甲酸甲酯是一种重要的工业原料，有机化学中通过酯化反应和水解反应的原理，可以进行苯甲酸甲酯的合成和皂化反应。有关物质的物理性质见下表所示：

	苯甲酸	甲醇	苯甲酸甲酯
熔点/℃	122.4	-97	-12.3
沸点/℃	249	64.3	199.6
密度/g.cm^-3	1.2659	0.792	1.0888
水溶性	微溶	互溶	不溶

Ⅰ．苯甲酸甲酯的合成和提纯
相关的实验步骤为:
第一步：将过量的甲醇和苯甲酸混合加热发生酯化反应
第二步：水洗提纯
第三步：蒸馏提纯

（1）上述是合成和提纯的有关装置图，请写出合成和提纯苯甲酸甲酯的操作顺序（填字

母）。
（2）C装置中除了装有15g苯甲酸和20mL过量的甲醇外还需要， ___ 。
（3）C装置中冷凝管的作用是，A装置中固体Na₂CO₃作用是。
Ⅱ．苯甲酸甲酯的皂化反应

G H I
（4）能说明G装置中反应完全的现象是。
（5）在Ⅱ中得到白色固体的质量为5g。假设反应I和反应Ⅱ中：蒸馏提纯的效率为66.7%,加浓盐酸苯甲酸钠生成白色固体的转化率为80%，酯化反应中苯甲酸的转化率为X。其他步骤的转化效率为100%。则X== 。