氯碱工业以电解精制饱和食盐水的方法制取氯气、氢气、烧碱和氯的含氧酸盐等系列化工产品。下图是离子交换膜法电解食盐水的示意图，图中的离子交换膜只允许阳离子通过。
完成下列填空：
（1）写出电解饱和食盐水的离子方程式 。
（2）离子交换膜的作用为： 、 。
（3）精制饱和食盐水从图中 位置补充，氢氧化钠溶液从图中 位置流出（选填“a”、“b”、“c”或“d”）。
（4）KClO3可以和草酸（H2C2O4）、硫酸反应生成高效的消毒杀菌剂ClO2，还生成CO2和KHSO4等物质。写出该反应的化学方程式 。
（5）室温下，0.1 mol/L NaClO溶液的pH 0.1 mol/L Na2SO3溶液的pH（选填“大于”、“小于”或“等于”）。浓度均为0.1 mol/L 的Na2SO3和Na2CO3的混合溶液中，SO32–、CO32–、HSO3–、HCO3–浓度从大到小的顺序为 。
已知： H2SO3 Ki1=1.54×10-2 Ki2=1.02×10-7
HClO Ki1=2.95×10-8
H2CO3 Ki1=4.3×10-7 Ki2=5.6×10-11
(22分)黄铁矿(FeS2)燃烧产生的SO2通过下列工艺过程既能制得H2SO4，又能制得H2。
（1）该过程中能循环利用的物质为。
（2）写出反应器中发生反应的离子方程式。
（3）某研究性学习小组欲探究SO2能否与BaCl2溶液反应生成BaSO3沉淀，进行如下实验。
已知浓硫酸的沸点为338oC，加热时酒精灯火焰的温度为400oC～500oC。
①甲同学用装置I(如下图)进行实验，发现BaCl2溶液中出现白色沉淀，且白色沉淀不溶于盐酸，该实验结论不能说明SO2能与BaCl2溶液发生反应，请解释生成该白色沉淀的两种可能原因(用文字和离子方程式表示)：
，
；
②乙同学设计了装置Ⅱ(夹持装置和A的加热装置略去)进行实验，发现C中没有出现白色沉淀。
装置Ⅱ改进了装置I的四处不足，请填表说明另外的三处。
| 改进的操作或装置(注明必要的试剂) |
改进的作用 |
| 使用分液漏斗滴加浓硫酸 |
控制反应速率 |
（4）丙同学取乙同学实验后的C中溶液少许，滴加一种无色溶液，产生不溶于盐酸的白色沉淀，丙同学滴加的试剂可能是(填字母序号)。
a．NaOH溶液 b．H2O2溶液 C．新制氯水 d．酸性KMnO4溶液
(15分)废旧碱性锌锰干电池内部的黑色物质A主要含有MnO2、NH4Cl、ZnCl2，还有少量的FeCl2和炭粉，用A制备高纯MnCO3的流程图如下。
（1）碱性锌锰干电池的负极材料是(填化学式)。
（2） 第I步操作得滤渣的成分是；第Ⅱ步操作的目的是。
（3）步骤Ⅲ中制得MnSO4，该反应的化学方程式为。
（4）第Ⅳ步操作是对滤液a进行深度除杂，除去Zn2+的离子方程式为。
(已知：Ksp(MnS)=2.5
10-13,Ksp(ZnS)=1.610-24)
（5）已知：MnCO3难溶于水和乙醇，潮湿时易被空气氧化，l00oC时开始分解；Mn(OH)2开始沉淀时pH为7.7。
第V步系列操作可按以下步骤进行：
操作l：加入试剂X，控制pH<7.7；操作2：过滤，用少量水洗涤2~3次；
操作3：检测滤液；操作4：用少量无水乙醇洗涤2~3次；
操作5：低温烘干。
①试剂X是；
②操作3中，说明SO42-已除干净的方法是。
下列有关实验装置进行的相应实验，能达到实验目的的是
| A．图l装置可用于定量测定H2O2的分解速率 |
| B．图2装置制备Fe(OH)2并能较长时间观察其颜色 |
| C．图3装置测量Cu与浓硝酸反应产生气体的体积 |
| D．图4装置可用于蒸干NH4Cl饱和溶液制备NH4Cl晶体 |
酸性KMnO4溶液能与草酸（H2C2O4）溶液反应。某探究小组利用反应过程中溶液紫色消失快慢的方法来研究影响反应速率的因素。
Ⅰ.实验前首先用浓度为0.1000mol•L-1酸性KMnO4标准溶液滴定未知浓度的草酸。
（1）写出滴定过程中发生反应的化学方程式为。
（2）滴定过程中操作滴定管的图示正确的是。
（3）若滴定前滴定管尖嘴处有气泡，滴定后消失，会使测得的草酸溶液浓度
（填“偏高”、“偏低”、或“不变”）。
Ⅱ.通过滴定实验得到草酸溶液的浓度为0.2000mol·L-1 。用该草酸溶液按下表进行后续实验（每次实验草酸溶液的用量均为8mL）。
| 实验编号 |
温度（℃） |
催化剂 用量(g) |
酸性高锰酸钾溶液 |
实验目的 a. 实验1和2探究； b. 实验1和3探究反应物浓度对该反应速率的影响； c. 实验1和4探究催化剂对该反应速率的影响。 |
| 体积 （mL） |
浓度 (mol•L-1) |
|||
| 1 |
25 |
0.5 |
4 |
0.1000 |
| 2 |
50 |
0.5 |
4 |
0.1000 |
| 3 |
25 |
0.5 |
4 |
0.0100 |
| 4 |
25 |
0 |
4 |
0.1000 |
（4）写出表中a 对应的实验目的；若50°C时，草酸浓度c(H2C2O4)随反应时间t的变化曲线 如下图所示，保持其他条件不变，请在图中画出25°C时c(H2C2O4)随t的变化曲线示意图。
（5）该小组同学对实验1和3分别进行了三次实验，测得以下实验数据（从混合振荡均匀开始计时）：
| 实验编号 |
溶液褪色所需时间（min） |
||
| 第1次 |
第2次 |
第3次 |
|
| 1 |
14.0 |
13.0 |
11.0 |
| 3 |
6.5 |
6.7 |
6.8 |
分析上述数据后得出“当其它条件相同时，酸性高锰酸钾溶液的浓度越小，褪色时间就越短，即反应速率就越快”的结论。甲同学认为该小组“探究反应物浓度对速率影响”的实验方案设计中存在问题，从而得到了错误的实验结论，请简述甲同学改进的实验方案。
（6）该实验中使用的催化剂应选择MnSO4而不是MnCl2，原因可用离子方程式表示为。
锰锌软磁铁氧体具有高磁导率、低矫顽力和低功率损耗等性能，已广泛应用于电子工业。碳酸锰主要用于制备锰锌软磁铁氧体，而制碳酸锰的原料之一是二氧化锰。某化学研究性学习小组拟从废旧干电池中回收二氧化锰制取碳酸锰。
①将干电池剖切、分选得到黑色混合物（主要成分为MnO2）洗涤、过滤、烘干。
②将上述固体按固液体积比2:9加入浓盐酸、加热，反应完全后过滤、浓缩。
③向上述溶液中加入Na2CO3溶液，边加边搅拌，再过滤即可得到碳酸锰。
(l)在第②步中，将上述固体与浓盐酸混合的目的是
（2）有人认为，将第③步中的Na2CO3溶液换成NH4HCO3溶液，也能达到上述目的，但同时有气体生成。请写出加入NH4HCO3溶液时发生的离子反应方程式 。
（3）查阅文献，发现第③步中，除生成MnCO3外还有可能生成Mn(OH)2，已知Mn(OH)2暴露在空气中时间稍长，易被氧化成褐色的MnO(OH)2, MnCO3和MnO(OH)2受热最终均分解成MnO2，该小组对上述沉淀的成分提出以下假设，请帮助完成假设：
假设一：全部为MnCO3； 假设二：全部为Mn(OH)2；假设三：
为验证假设二是否正确，该小组进行了以下研究：
①定性研究：请你完成下表中的内容．
| 实验步骤（不要求写出具体步骤） |
预期的实验现象和结论 |
| 将所得沉淀过滤、洗涤， |
|
| |
|
②定量研究：将所得沉淀过滤、洗涤，置于空气中充分氧化后，小心干燥，取22.0g样品，加热，测得固体质量随温度的变化关系如图．根据图中的数据判断假设三成立，理由是 