20．KMnO₄常用作氧化劑、防腐劑、消毒劑、漂白劑和水處理劑等．
（1）在K₂MnO₄溶液中通入CO₂可制得高錳酸鉀，副產(chǎn)物是黑色沉淀M．該反應(yīng)中氧化劑與還原劑的質(zhì)量之比為1：2．由鋰離子有機(jī)高聚物、鋰及M構(gòu)成原電池，電池反應(yīng)為Li+M=LiM（s），消耗8.7gM時(shí)轉(zhuǎn)移0.1mol電子．則該電池正極的電極反應(yīng)為MnO₂+e^-+Li⁺=LiMnO₂．
（2）實(shí)驗(yàn)室用KMnO₄制備O₂和Cl₂．取0.4mol KMnO₄固體加熱一段時(shí)間后，收集到
amolO₂，在反應(yīng)后的殘留固體中加入足量濃鹽酸，加熱又收集到bmolCl₂．設(shè)錳元素全部
轉(zhuǎn)化成Mn²⁺存在于溶液中，當(dāng)a+b=0.8mol時(shí)，在標(biāo)準(zhǔn)狀況下生成Cl₂的體積為13.44L；
（3）電解K₂MnO₄溶液加以制備KMnO₄．工業(yè)上，通常以軟錳礦（主要成分是MnO₂）與KOH的混合物在鐵坩堝（熔融池）中混合均勻，小火加熱至熔融，即可得到綠色的K₂MnO₄，化學(xué)方程式為2MnO₂+4KOH+O₂$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$2K₂MnO₄+2H₂O．用鎳片作陽極（鎳不參與反應(yīng)），鐵板為陰極，電解K₂MnO₄溶液可制備KMnO₄．上述過程用流程圖表示如下：

則D的化學(xué)式為KOH；陽極的電極反應(yīng)式為MnO₄^2--e^-=MnO₄^-；陽離子遷移方向是K⁺由陽離子交換膜左側(cè)向右側(cè)遷移．
（4）高錳酸鉀在酸性介質(zhì)中還原產(chǎn)物為Mn²⁺，廢液中c（Mn²⁺）濃度較大時(shí)會污染水體．實(shí)驗(yàn)室可以用過二硫酸銨溶液檢驗(yàn)廢水中Mn²⁺，實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象是溶液變紫紅色（還原產(chǎn)物為SO₄^2-）．過二硫酸可以看成是H₂O₂的衍生物，過二硫酸銨中含有過氧鍵（-O-O-）．寫出檢驗(yàn)Mn²⁺的離子方程式2Mn²⁺+5S₂O₈^2-+8H₂O=2MnO₄^-+10SO₄^2-+16H⁺．如果將這個(gè)反應(yīng)設(shè)計(jì)成鹽橋原電池，鹽橋中溶液最好選用飽和K₂SO₄溶液．（選填：飽和KCl溶液、飽和K₂SO₄溶液或飽和NH₄Cl溶液）

19．把煤作為燃料可以通過下列兩種途徑：
途徑I：C（s）+O₂（g）$\frac{\underline{\;點(diǎn)燃\;}}{\;}$CO₂（g）（放熱Q₁J）
途徑II：先制水煤氣：C（s）+H₂O（g）═CO（g）+H₂（g）（吸熱Q₂J）再燃燒水煤氣：

試回答下列問題：
（1）判斷兩種途徑放熱：途徑I放出的熱量等于（填“大于”、“等于”、“小于”）途徑II放出的熱量．
（2）Q₁、Q₂、Q₃的數(shù)學(xué)關(guān)系式是$\frac{Q{\;}_{3}}{2}$-Q₂．
（3）由于制取水煤氣反應(yīng)里，反應(yīng)物所具有的總能量低于生成物所具有的總能量，那么在化學(xué)反應(yīng)時(shí)，反應(yīng)物應(yīng)需要吸收能量才能轉(zhuǎn)化為生成物，因此其反應(yīng)條件為高溫．
（4）簡述煤通過途徑II作為燃料的意義．固體煤經(jīng)處理變?yōu)闅怏w燃料后，不僅在燃燒時(shí)可以大大減少SO₂和煙塵對大氣造成的污染，而且燃燒效率高，也便于輸送．

18．利用廢舊鍍鋅鐵皮可制備磁性Fe₃O₄膠體粒子及副產(chǎn)物ZnO．制備流程圖如下：

已知：Zn及其化合物的性質(zhì)與Al及其化合物的性質(zhì)相似．請回答下列問題：
（1）用NaOH溶液處理廢舊鍍鋅鐵皮的作用有AB．
A．去除油污       B．溶解鍍鋅層      C．去除鐵銹        D．鈍化
（2）調(diào)節(jié)溶液A的pH可產(chǎn)生Zn（OH）₂沉淀，為制得ZnO，后續(xù)操作步驟是過濾、洗滌、灼燒．
（3）由溶液B制得Fe₃O₄膠體粒子的過程中，須持續(xù)通入N₂，其原因是在N₂氣氛下，防止Fe²⁺被氧化．
（4）Fe₃O₄膠體粒子能否用減壓過濾法實(shí)現(xiàn)固液分離？不能（填“能”或“不能”），理由是多余
膠體粒子太小，過濾時(shí)溶液透過濾紙．
（5）用重鉻酸鉀法（一種氧化還原滴定法）可測定產(chǎn)物Fe₃O₄中的二價(jià)鐵含量．若需配制濃度為0，.010 00mol•L^-1的K₂Cr₂O₇標(biāo)準(zhǔn)溶液250 mL，應(yīng)準(zhǔn)確稱取0.7350g K₂Cr₂O₇（保留4位有效數(shù)字，已知=294.0g•mol^-1）．配制該標(biāo)準(zhǔn)溶液時(shí)，下列儀器中不必要用到的有③⑦（用編號表示）．
①電子天平�、跓�杯�、哿客病、懿ＡО簟、萑萘科俊、弈z頭滴管�、咭埔汗�
（6）滴定操作中，如果滴定前裝有K₂Cr₂O₇標(biāo)準(zhǔn)溶液的滴定管尖嘴部分有氣泡，而滴定結(jié)束后氣泡消失，則測定結(jié)果將偏大（填“偏大”“偏小”或“不變”）．

17．鋼廠酸洗廢液（成分如表所示）在工業(yè)生產(chǎn)中還具有很多用途．

成份	濃度/（mol•L-1）	質(zhì)量分?jǐn)?shù)
HCl FeCl2 FeCl3	-- 1.920 0.071	5.00% 8.94% 0.33%

（1）欲檢驗(yàn)該酸洗廢液中含有的少量Fe³⁺，最宜選用的試劑是KSCN溶液；為檢驗(yàn)其中的Fe²⁺，某同學(xué)設(shè)計(jì)了如下實(shí)驗(yàn)：取該酸洗廢液少許加入試管中，滴入幾滴酸性KMnO₄溶液后發(fā)現(xiàn)紫色消失．該同學(xué)得出結(jié)論：該溶液中含有Fe²⁺．大家認(rèn)為該同學(xué)的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)不合理，理由是酸性KMnO₄溶液會氧化Cl^-，導(dǎo)致紫色消失，2MnO₄^-+10Cl^-+16H⁺=2Mn²⁺+5Cl₂↑+8H₂O（用必要的文字和離子方程式解釋）．
（2）采用石墨作電極電解上述酸洗廢液時(shí)，初始階段，陽極板上有氣泡生成，此時(shí)與該現(xiàn)象有關(guān)的陽極電極反應(yīng)式為2Cl^--2e^-=Cl₂↑；向上述酸洗廢液中加入KOH溶液中和后，在合適的電壓下電解，可在陽（填“陰”或“陽”）極生成高鐵酸鉀（K₂FeO₄）．
（3）利用上述酸洗廢液、含鋁礦石（主要成分為Al₂O₃、Fe₂O₃和SiO₂）以及新制的硅酸（活化硅酸），制備聚硅酸氯化鋁鐵絮凝劑（簡稱PAFSC），具體方法如圖1：

適當(dāng)調(diào)高濾液A的pH，Al³⁺和Fe³⁺轉(zhuǎn)化為沉淀，原因是調(diào)高溶液pH，溶液中[OH^-]增大，從而使Al（OH）₃和Fe（OH）₃的Qc大于其Ksp；（或調(diào)高溶液pH，溶液中[OH^-]增大，從而使Al（OH）₃和Fe（OH）₃的沉淀溶解平衡向沉淀方向移動(dòng)）（請用沉淀溶解平衡的理論解釋）．
②PAFSC絮凝劑凈化水的過程中，Al³⁺參與反應(yīng)的離子方程式為Al³⁺+3H₂O=Al（OH）₃（膠體）+3H⁺．
③25℃時(shí)，PAFSC的除濁效果隨溶液pH的變化如圖2所示（圖中的NTU為濁度單位），則在下列pH范圍中，PAFSC除濁效果最佳的是b（填下列序號字母）．
a．4～5      b．5～7c．7～8d．8～9
25℃時(shí)，pH＞7且隨pH增大，PAFSC的除濁效果明顯變差，原因是堿性增強(qiáng)，使膠體發(fā)生了聚沉現(xiàn)象．