（共18分）某探究小组用KMnO4酸性溶液与H2C2O4溶液反应过程中溶液紫色消失快慢的方法，研究影响反应速率的因素。实验条件作如下限定：
所用酸性KMnO4溶液的浓度可选择0．010 mol·L-1、 0．0010mol·L-1， 催化剂的用量可选择0．5 g、0 g，实验温度可选择298 K、323 K。每次实验KMnO4酸性溶液的用量均为4 mL、H2C2O4溶液（0．10mol·L-1）的用量均为2 mL。
（1）已知草酸溶液中各种微粒存在形式的分布曲线图如下，请写出KMnO4酸性溶液与H2C2O4溶液反应的离子方程式 。
（2）请完成以下实验设计表，并在实验目的一栏中填出对应的实验编号：
| 实验编号 |
T/K |
催化剂的用量 / g |
酸性KMnO4溶液的浓度／mol·L-1 |
实验目的 |
| ① |
298 |
0．5 |
0．010 |
a．实验①和②探究酸性KMnO4溶液的浓度对该反应速率的影响； b．实验①和 探究温度对反应速率的影响； c．实验①和 探究催化剂对反应速率的影响。 |
| ② |
|
|
|
|
| ③ |
|
|
0．010 |
|
| ④ |
|
|
|
（3）某同学对实验①和②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 t / min |
||
| 第1次 |
第2次 |
第3次 |
|
| Ⅰ |
14．0 |
13．0 |
11．0 |
| Ⅱ |
6．5 |
6．7 |
6．8 |
① 实验Ⅱ中用KMnO4的浓度变化来表示的平均反应速率为 （忽略混合前后溶液的体积变化）。
②该同学分析上述数据后得出“当其他条件相同的情况下，酸性KMnO4溶液的浓度越小，所需要的时间就越短，亦即其反应速率越快”的结论，你认为是否正确 （填“是”或“否”）。他认为不用经过计算，直接根据表中褪色时间的长短就可以判断浓度大小与反应速率的关系，你认为是否可行 （填“是”或“否”），若不可行（若认为可行则不填），请设计可以直接通过观察褪色时间的长短来判断的改进方案：
（4）该反应的催化剂选择MnCl2还是MnSO4并简述选择的理由:
（5）化学催化剂有很多，在生产和科技领域起到重大作用。探究小组又利用乙装置探究MnO2对H2O2分解的催化效果。将50 mL H2O2一次性加入盛有0．10 mol MnO2粉末的烧瓶中，测得标准状况下由量气管读出气体的体积[V（量气管）/mL]和时间（t/min）的关系如下图所示。
①实验时放出气体的总体积是____ ____mL。
②b______ __（填“大于”“小于”或“等于”）90 mL。
某同学设计了以下流程来检验碳酸钠粉末中可能含有少量氯化钠和氢氧化钠中的一种或两种杂质。
（1）步骤1所需玻璃仪器是；步骤3的操作名称是
（2）对检验碳酸钠粉末中可能含有的杂质提出合理假设：
假设1： 只含有氯化钠
假设2： 只含有
假设3： 氯化钠和氢氧化钠都含有
（3）设计实验方案，对假设3进行检验。
限选以
下试剂：氯化钡溶液、硝酸钡溶液、酚酞试液、稀硝酸、稀盐酸、稀硫酸、硝酸银溶液。回答下列问题：
②入过量试剂A的名称是_______________________。
②填写下表:
| 实验步骤 |
预期现象和结论 |
| 步骤4: |
|
| 步骤5: |
工业上常用铁质容器盛装冷浓酸。为研究铁质材料与热浓硫酸的反应，某学习小组进行了以下探究活动：
（1）将已去除表面氧化物的铁钉（碳素钢）放入冷浓硫酸中，10分钟后移入硫酸铜溶液中，片刻后取出观察，铁钉表面无明显变化，其原因是。
（2）另称取铁钉6.0g放入15.0mL浓硫酸中，加热，充分应后得到溶液X并收集到气体Y。
甲同学认为X中除Fe3+外还可能含有Fe2+。若要确认其中存在Fe2+，需要进行的实验操作、现象和结论是。
乙同学认为气体Y中除含有SO2、H2外，还可能含有CO2气体。为此设计了下列探究实验装置。图中夹持仪器省略，M中盛有澄清石灰水。
①认为气体Y中还含有CO2的理由是（用化学方程式表）。
②装置A中试剂的作用是。
③为确认CO2的存在，需在装置中添加M于（选填序号）。
a．A之前 b．A-B间 c．B-C间 d．C-D间
④能说明气体Y中含有H2的实验现象是。
实验室需要450ml 0.12mol/L的NaOH溶液，有如下操作：
①把称好的NaOH放入小烧杯中，加适量蒸馏水溶解。
②根据计算用托盘天平称取NaOH克。
③把①所得溶液小心转入一定容积的容量瓶中。
④继续向容量瓶中加蒸馏水至液面距刻度线1cm-2cm处，改用胶头滴管小心滴加蒸馏水至溶液凹液面与刻度线相切。
⑤用少量蒸馏水洗涤烧杯和玻璃棒2-3次，每次洗涤的液体都小心转入容量瓶，并轻轻摇匀。
⑥将容量瓶瓶塞塞紧，充分摇匀。
请填写下列空白：
⑴上述步骤中要称量的NaOH固体为克
⑵操作步骤的正确顺序为（填序号）。
⑶实验室有如下规格的容量瓶：①100mL ②250mL ③500mL ④1000mL，本实验选用
（填序号）。
⑷本实验用到的基本实验仪器除托盘天平，药匙以外还有：。
⑸误差分析：（填“偏高”、“偏低”或“无影响”）
①称量NaOH固体时，物码倒置（1克以下用游码）
②没有进行操作步骤⑤
③容量瓶中原来有少量水
④某同学定容时俯视容量瓶刻度线
⑤定容，摇匀后发现液面低于刻度线，拿胶头滴管又加入蒸馏水使液体凹液面再次与刻度线相切。
常温下，某工厂以浓硫酸、浓硝酸、粗铜、水和空气为原料，设计如图所示制取硫酸铜晶体(CuSO4·5H2O)的生产工序和流程。
回答下列问题：
（1）（I）中制取硫酸铜的总反应的化学方程式为。
（2）在上述反应中可以被循环利用的物质为（写化学式）。
（3）①某同学在实验室中模拟上述生产过程实现上述方案，请根据该同学的思路在下列装置中选用适当的装置，并将它们的编号填入方框内。
②装置C的作用是。
（4）硫酸铜晶体也可以直接用浓硫酸和粗铜反应制取，与上述方法相比，其缺点是。
碘酸钾是一种白色结晶粉末，无臭无味。在酸性条件下碘酸钾是一种较强的氧化剂，与氢碘酸、二氧化硫等还原性物质作用，被还原为单质碘，在碱性介质中，碘酸钾能被氯气、次氯酸盐等氧化为高碘酸钾。碘酸钾在常温下稳定，加热至560 ℃开始分解。工业生产碘酸钾的流程如下图所示。
（1）在反应器中发生的反应I2＋KClO3＋H2O→KH(IO3)2＋KCl＋Cl2（未配平），生成两种还原产物所得电子数目相同，请写出已配平的该反应的化学方程式：。
（2）步骤②中，用硝酸而不用HI，其原因可能是。
（3）步骤③要保持溶液微沸1小时以完全排出氯气，排出氯气的原因为。
（4）参照下表碘酸钾的溶解度，步骤⑾得到碘酸钾晶体，应采用的方法是。
| 温度/℃ |
0 |
10 |
20 |
40 |
60 |
80 |
| KIO3(g/100g水) |
4.60 |
6.27 |
8.08 |
12.6 |
18.3 |
24.8 |
（5）KIO3可用电解的方法制得，原理是以石墨为阳极，以不锈钢为阴极，在一定温度和电流下电解KI溶液。总反应方程式为KI＋3H2O=KIO3＋3H2↑，则阴极的电极反应式为。