(16分)硫代硫酸钠(Na2S2O3)商品名“海波”，俗名“大苏打”，分析化学上常用于滴定实验｡某化学兴趣小组在实验室制备硫代硫酸钠晶体并探究其化学性质
已知：Na2SO3 + S = Na2S2O3
I.制备Na2S2O3
（1）如图，组装好仪器，检验完气密性(气密性良好)，各装置试剂均装入后的下一步操作是______
（2）反应开始后，C中发生了多个化学反应｡写出其中任意一个非氧化还原反应的方程式_____________
（3）装置c中反应结束后， 先关闭分液漏斗旋塞，在e处连 接盛NaOH溶液的注射器，再关闭K2打开K1，其目的是______｡待c中溶液冷却后，倒入蒸发皿，通过加热蒸发､冷却结晶和干燥等操作获得Na2S2O3·5H2O晶体｡
Ⅱ．探究Na2S2O3的部分化学性质
【提出假设】
假设一：Na2S2O3与Na2SO4结构相似，化学性质也应该相似，因此室温时Na2S2O3溶液pH=7｡
假设二：从S元素的化合价推测Na2S2O3具有较强的还原性｡
【验证假设】配制适量Na2S2O3溶液，进行如下实验(请填空)
| |
实验操作 |
实验现象 |
现象解释(用离子方程式表示) |
| 假设一 |
___________________ |
溶液pH=8 |
________________________ |
| 假设二 |
向溴水中滴入适量Na2S2O3溶液 |
溴水褪色 |
___________________________ |
【实验结论】__________________
Ⅲ：用Na2S2O3的溶液测定溶液中ClO2的物质的量浓度，可进行以下实验：
步骤1：准确量取ClO2溶液10.00 mL，稀释成100 mL试样｡
步骤2：量取V1mL试样加入到锥形瓶中，调节试样的pH≤2.0，加入足量的KI晶体，摇匀，在暗处静置30分钟｡(已知：ClO2+I-+H+—I2+Cl-+H2O 未配平)
步骤3：以淀粉溶液作指示剂，用c mol·L-1Na2S2O3溶液滴定至终点，消耗Na2S2O3溶液V2 mL｡(已知：I2+2S2O32-=2I-+S4O62-)
根据上述步骤计算出原ClO2溶液的物质的量浓度为 mol·L-1(用含字母的代数式表示)
四氯化钛（TiCl4）是制取航天航空工业材料——钛合金的重要原料。由钛铁矿（主要成分是FeTiO3）制备TiCl4等产品的一种工艺流程示意图如下：
回答下列问题：
（1）往①中加入铁屑至浸出液显紫色，此时溶液仍呈强酸性。该过程中有如下反应发生：
2Fe3+ + Fe ="===" 3Fe2+
2 TiO2+（无色）+ Fe + 4H+="===" 2Ti3+（紫色）+ Fe2++2 H2O
Ti3+（紫色）+ Fe3++ H2O ====TiO2+（无色）+ Fe2++2H+
加入铁屑的作用是。
（2）在②→③工艺过程中需要控制条件以形成TiO2·nH2O溶胶，该溶胶的分散质颗粒直径大小在
范围。
（3）若把③中制得的固体TiO2·nH2O用酸清洗除去其中的Fe(OH)3杂质，还可制得钛白粉。已知25°C时，Ksp[Fe(OH)3] =2.79×10-39，该温度下反应Fe(OH)3+3H+
Fe3++3H2O的平衡常数K= 。
（4）已知：TiO2(s)+2Cl2(g)====TiCl 4(l)+O2(g) ΔH＝+140kJ·mol－1
2C（s）+O2（g）
2CO（g） △H＝－221kJ·mol－1
写出④中TiO2和焦炭、氯气反应生成液态TiCl 4和CO气体的热化学方程式：。
（5）上述工艺具有成本低、可用低品位矿物为原料等优点。依据绿色化学理念，该工艺流程中存在的不足之处是（只要求写出一项 ）。
（6）依据表格信息，要精制含少量SiCl 4杂质的TiCl 4，可采用方法。
| TiCl4 |
SiCl4 |
|
| 熔点/℃ |
-25.0 |
-68.8 |
| 沸点/℃ |
136.4 |
57.6 |
利用废铝箔(主要成分为Al、少量的Fe、Si等）既可制取有机合成催化剂AlBr3又可制取净水剂硫酸铝晶体。
I．实验室制取无色的无水AlBr3(熔点：97.5℃，沸点：263.3℃～265℃，在空气中AlBr3遇水蒸气易发生水解）可用如图所示装置，主要实验步骤如下：
步骤l．将铝箔剪碎，用CCl4浸泡片刻，干燥，然后投入到烧瓶6中。
步骤2．从导管口7导入氮气，同时打开导管口l和4排出空气，一段时间后关闭导管口7和1；导管口4接装有P2O5的干燥管。
步骤3．从滴液漏斗滴入一定量的液溴于烧瓶6中，并保证烧瓶6中铝过剩。
步骤4．加热烧瓶6，回流一定时间。
步骤5．将氮气的流动方向改为从导管口4到导管口l。将装有P2O5的干燥管与导管口1连接，将烧瓶6加热至270℃左右，使AlBr3蒸馏进入收集器2。
步骤6．蒸馏完毕时，在继续通入氮气的情况下，将收集器2从3处拆下，并立即封闭3处。
（1）步骤l中，铝箔用CCl4浸泡的目的是______________________________。
（2）步骤2操作中，通氮气的目的是______________________________。
（3）步骤3中，该实验要保证烧瓶中铝箔过剩，其目的是_______________________。
（4）步骤4依据何种现象判断可以停止回流操作_______________________________。
（5）步骤5需打开导管口l和4，并从4通入N2的目的是_______________________。
II．某课外小组的同学拟用废铝箔制取硫酸铝晶体，已知铝的物种类别与溶液pH关系如图所示，实验中可选用的试剂：处理过的铝箔；2.0mol·L-1NaOH溶液：2.0 mol·L-1硫酸
（6）由铝箔制备硫酸铝晶体的实验步骤依次为：
①称取一定质量的铝箔于烧杯中，分次加入2.0 mol•L-1NaOH溶液，加热至不再产生气泡为止。
②过滤
③_________________________________；
④过滤、洗涤沉淀；
⑤向沉淀中不断加入2.0mol·L-1硫酸，至恰好溶解；
⑥_______________；
⑦冷却结晶；
⑧过滤、洗涤、干燥。
亚氯酸钠（NaClO2）是一种高效氧化剂、漂白剂。已知 NaClO2饱和溶液在温度低于38℃时析出的晶体是NaClO2·3H2O，高于38℃时析出固体是无水NaClO2，高于60℃时NaClO2分解成NaClO3和NaCl。利用下图所示装置制备亚氯酸钠。
完成下列填空：
（1）组装好仪器后，检查装置气密性的操作是。
（2）装置①中用NaClO3、Na2SO3和浓H2SO4反应制得ClO2，写出该反应的化学方程式，装置③发生反应的离子方程式为。
（3）装置③反应后的溶液中还含有少量NaOH杂质，从该溶液获得无水NaClO2晶体的操作步骤为：①50℃左右蒸发结晶；②；③用50℃左右的温水洗涤；④低于60℃干燥，得到成品。步骤③中用50℃左右的温水洗涤的原因是。
（4）①准确称取所得亚氯酸钠样品10．0g于烧杯中，加入适量蒸馏水和过量的碘化钾晶体，再滴入适量的稀硫酸，充分反应。将所得混合液配成250mL待测溶液。
②取25．00mL待测液，用2．0 mol·L-1Na2S2O3标准液滴定（I2 +2S2O32－→2I－+S4O62－），以淀粉溶液做指示剂，达到滴定终点时的现象为。重复滴定3次，测得数据如下表所示。则该样品中NaClO2的质量分数为。
（5）在实验过程中，下列操作会使实验结果偏高的是
a．读取标准液体积时，开始时平视读数，结束时仰视读数
b．配制250mL待测液时，定容后摇匀发现液面下降，又补加水重新达到刻度线
c．盛装待测液的滴定管注液前未用待测溶液润洗
d．盛装标准液的滴定管尖嘴处滴定前有气泡，滴定终点时气泡消失
（6）已知常温下Ka(HClO2）=1×10-2、 Ka(CH3COOH）=1．75×10-5，则0．1mol/L的HClO2溶液与0．05mol/L的NaOH溶液等体积混合所得溶液中各离子浓度由大到小的顺序为。
现有下列仪器或用品：①铁架台（含铁圈、各种铁夹）；②锥形瓶；③滴定管（酸式与碱式）；④烧杯（若干个）；⑤玻璃棒；⑥天平（含砝码）；⑦滤纸；⑧量筒；⑨漏斗。有下列药品：①NaOH固体；②0.1000mol/L的标准NaOH溶液；③未知浓度的盐酸；④Na2CO3溶液。试回答以下问题。
（1）做酸碱中和滴定时，还缺少的试剂是。
（2）小明在做“研究温度对反应速率的影响”实验时，他往两支试管均加入4mL 0.01mol/L的KMnO4酸性溶液和2mL 0.1mol/L H2C2O4（乙二酸）溶液，振荡，A试管置于热水中， B试管置于冷水中，记录溶液褪色所需的时间。褪色所需时间tAtB（填“>”、“=”或“<”）。
写出该反应的离子方程式。
（3）实验室有瓶混有泥沙的乙二酸样品，小明利用这个反应的原理来测定其含量，具体操作为：
①配制250 mL溶液：准确称量5.000g乙二酸样品，配成250mL溶液。
②滴定：准确量取25.00 mL所配溶液于锥形瓶中，加少量酸酸化，将0.1000 mol·L-1 KMnO4溶液装入（填“酸式”或“碱式”）滴定管，进行滴定操作。
在实验中发现，刚滴下少量KMnO4溶液时，溶液紫红色并没有马上退去。将锥形瓶摇动一段时间后，紫红色才慢慢消失；再继续滴加时，紫红色就很快褪色了，可能原因是；
当，说明达到滴定终点。
③计算：重复上述操作2次，记录实验数据如下表。则消耗KMnO4溶液的平均体积为mL，此样品的纯度为。（已知H2C2O4的相对分子质量为90）
| 序号 |
滴定前读数 |
滴定后读数 |
| 1 |
0.00 |
20.01 |
| 2 |
1.00 |
20.99 |
| 3 |
0.00 |
21.10 |
④误差分析：下列操作会导致测定结果偏高的是。
A．未用标准浓度的酸性KMnO4溶液润洗滴定管
B．滴定前锥形瓶有少量水
C．滴定前滴定管尖嘴部分有气泡，滴定后气泡消失
D．观察读数时，滴定前仰视，滴定后俯视
水杨酸甲酯又叫冬青油，是一种重要的有机合成原料。某化学小组用水杨酸（
）和甲醇在酸性催化剂催化下合成水杨酸甲酯并计算其产率。
实验步骤：
Ⅰ．如图，在三颈烧瓶中加入6.9 g （0.05 mol）水杨酸和24 g（30 mL，0.75 mol）甲醇，向混合物中加入约10 mL甲苯（甲苯与水形成的共沸物，沸点为85℃，该实验中加入甲苯，易将水蒸出），再小心地加入5 mL浓硫酸，摇动混匀，加入1～2粒沸石，组装好实验装置，在85~95℃下恒温加热反应1.5小时：
Ⅱ．待装置冷却后，分离出甲醇，然后转移至分液漏斗，依次用少量水、5%NaHCO3溶液和水洗涤；分出的产物加入少量无水MgSO4固体，过滤得到粗酯；
Ⅲ．将粗酯进行蒸馏，收集221℃～224℃的馏分，得水杨酸甲酯4.5g。
常用物理常数：
| 名称 |
分子量 |
颜色状态 |
相对密度 |
熔点（℃） |
沸点（℃） |
| 水杨酸甲酯 |
152 |
无色液体 |
1.18 |
-8.6 |
224 |
| 水杨酸 |
138 |
白色晶体 |
1.44 |
158 |
210 |
| 甲醇 |
32 |
无色液体 |
0.792 |
-97 |
64.7 |
请根据以上信息回答下列问题：
（1）仪器A的名称是，制备水杨酸甲酯时，最合适的加热方法是。
（2）实验中加入甲苯对合成水杨酸甲酯的作用是。
（3）反应结束后，分离甲醇的操作是。
（4）洗涤操作中，第一次水洗的主要目的是，第二次水洗的主要目的是。
（5）检验产品中是否含有水杨酸的化学方法是。
（6）本实验的产率为___________（保留两位有效数字）。