8．某小組的同學欲探究NH₃經一系列反應得到HNO₃和NH₄NO₃的過程，NH₃的轉化過程如圖1所示．

甲、乙兩同學分別按圖2所示裝置進行實驗．
用于A、B裝置中的可選藥品：濃氨水、30%H₂O₂溶液、蒸餾水、NaOH固體、MnO₂
（1）儀器a的名稱是長頸漏斗，裝置A的圓底燒瓶中發(fā)生反應的化學方程式為2H₂O₂$\frac{\underline{\;MnO_2\;}}{\;}$2H₂O+O₂↑．裝置E有多種作用，下列關于裝置E的作用或其中所盛液體的說法中，不正確的是d（填下列序號字母）．
a．使氨氣和氧氣充分混合    
b．控制通入氨氣和氧氣的體積比
c．平衡裝置內的壓強    
d．錐形瓶內液體是飽和食鹽水
（2）甲同學先點燃酒精燈，再打開K₁、K₂、K₃、K₄，反應一段時間后，他認為成功模擬了過程Ⅱ的反應，原因是其觀察到（G處圓底燒瓶中）有紅棕色氣體產生（填支持其觀點的實驗現象）；甲同學進行的實驗中產生的氣體持續(xù)通入裝置H一段時間后，H中的溶液變成藍色，則其中銅片所參與反應的離子方程式為3Cu+8H⁺+2NO₃^-=3Cu²⁺+2NO↑+4H₂O，若制得的氨氣僅按I→Ⅱ→III的順序完全轉化為硝酸，欲使H裝置中所得溶液為純凈的CuSO₄溶液（忽略Cu²⁺的水解），理論上所需氨氣在標準狀況下的體積為2.24L（假設硝酸與銅反應產生的還原產物全部排出反應裝置）；從所得CuSO₄溶液中得到CuSO₄•5H₂O晶體的法是將溶液蒸發(fā)濃縮、冷卻結晶、過濾、洗滌、干燥．
（3）乙同學為模擬過程IV的反應，在甲同學操作的基礎上對該裝置進行了下列各項中的一項操作，使G處圓底燒瓶中產生大量白煙，你認為這項操作是a（填下列序號字母）．
a．關閉K₃并熄滅酒精燈    
b．關閉K₄并熄滅酒精燈
c．關閉K₃、K₄并熄滅酒精燈
（4）丙同學認為該系列實驗裝置存在一處明顯的設計缺陷，你認為該設計缺陷是缺少尾氣處理裝置．

7．鋼廠酸洗廢液（成分如表所示）在工業(yè)生產中還具有很多用途．

成份	濃度/（mol•L-1）	質量分數
HCl FeCl2 FeCl3	-- 1.920 0.071	5.00% 8.94% 0.33%

（1）欲檢驗該酸洗廢液中含有的少量Fe³⁺，最宜選用的試劑是KSCN溶液；為檢驗其中的Fe²⁺，某同學設計了如下實驗：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)現紫色消失．該同學得出結論：該溶液中含有Fe²⁺．大家認為該同學的實驗設計不合理，理由是酸性KMnO₄溶液會氧化Cl^-，導致紫色消失，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，初始階段，陽極板上有氣泡生成，此時與該現象有關的陽極電極反應式為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：

①適當調高濾液A的pH，Al³⁺和Fe³⁺轉化為沉淀，原因是調高溶液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）（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⁺參與反應的離子方程式為Al³⁺+3H₂O=Al（OH）₃（膠體）+3H⁺．
③25℃時，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．5～7 c．7～8d．8～9
25℃時，pH＞7且隨pH增大，PAFSC的除濁效果明顯變差，原因是堿性增強，使膠體發(fā)生了聚沉現象．

6．研究化肥的合成、廢水的處理等有現實的重要意義．
（1）硝酸銨的生產方法是采用硝酸與氨氣化合，工業(yè)合成氨是一個放熱反應，因此低溫有利于提高原料的轉化率，但實際生產中卻采用400～500℃的高溫，其原因是催化活性最強，增加反應速率，縮短達到平衡的時間；工業(yè)生產中，以氨氣為原料合成硝酸，寫出工業(yè)生產硝酸的最后一步的化學方程式3NO₂+H₂O=2HNO₃+NO．
（2）甲、乙、丙三個化肥廠生產尿素所用的原料不同，但生產流程相同：
已知CO+H₂O$\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$CO₂+H₂
①甲廠以焦炭和水為原料；
②乙廠以天然氣和水為原料；
③丙廠以石腦油（主要成分為C₅H₁₂）和水為原料．
   按工業(yè)有關規(guī)定，利用原料所制得的原料氣H₂和CO₂的物質的量之比，若最接近合成尿素的原料氣NH₃（換算成H₂的物質的量）和CO₂的物質的量之比，則對原料的利用率最高．據此判斷甲、乙、丙三個工廠哪個工廠對原料的利用率最高？丙．
（3）將工廠廢氣中產生的SO₂通過下列流程如圖1，可以轉化為有應用價值的硫酸鈣等．
①寫出反應Ⅰ的化學方程式：2CaCO₃+O₂+2SO₂=2CaSO₄+2CO₂．
②生產中，向反應Ⅱ的溶液中加入強還原性的對苯二酚等物質，目的是防止亞硫酸銨（NH₄）₂SO₃被氧化．
③檢驗經過反應Ⅲ得到的氨態(tài)氮肥中SO₄^2-所用試劑是鹽酸和氯化鋇（HCl和BaCl₂）．
（4）工業(yè)上利用氯堿工業(yè)產品治理含二氧化硫的廢氣．圖2是氯堿工業(yè)中電解飽和食鹽水的原理示意圖．
①用溶液A吸收含二氧化硫的廢氣，其反應的離子方程式是SO₂+OH^-=HSO₃^-（或SO₂+2OH^-=SO₃^2-+H₂O）．
②用含氣體B的陽極區(qū)溶液吸收含二氧化硫的廢氣，其反應的離子方程式是SO₂+Cl₂+H₂O=4H⁺+SO₄^2-+2Cl^-．

5．某工業(yè)廢液中含有Cu²⁺、Mg²⁺、Zn²⁺等離子，為將其回收利用，再采用了如下工藝

已知Zn（OH）₂的性質與Al（OH）₃相似所用試劑在下列試劑中選擇
①鐵粉 ②鋅粉 ③稀HNO₃ ④稀H₂SO₄ ⑤稀HCl ⑥稀氨水 ⑦NaOH溶液 ⑧石灰水
請回答下列問題：
（1）試劑1、試劑2、試劑3分別可以是②、⑤、⑦（填編號）
（2）操作2是蒸發(fā)濃縮、冷卻結晶、過濾
（3）操作3是在HCl氣流中加熱
（4）加過量CO₂時發(fā)生反應的離子方程式ZnO₂^2-+2CO₂+2H₂O=Zn（OH）₂↓+2HCO₃^-
（5）在金屬冶煉方法中方法1是電解法方法2是還原劑法．

4．某研究性學習小組用如圖裝置進行SO₂與FeCl₃溶液反應的相關實驗（夾持裝置已略去）．

（1）在配制氯化鐵溶液時，需先把氯化鐵晶體溶解在濃鹽酸中，再加水稀釋．
（2）組裝儀器按氣流方向正確的連接順序是a接d，e接c，b接f．
（3）燒杯中倒置漏斗的作用是使氣體充分吸收，防止溶液倒吸．
（4）往FeCl₃溶液中通入足量SO₂時，觀察到的現象為溶液由棕黃色變?yōu)闇\綠色．
（5）根據以上現象，該小組同學認為SO₂與FeCl₃溶液發(fā)生了氧化還原反應．
①寫出SO₂與FeCl₃溶液反應的離子方程式：2Fe³⁺+SO₂+2H₂O=SO₄^2-+4H⁺+2Fe²⁺；
②請設計實驗方案檢驗有Fe²⁺生成：取C中反應后的溶液，向其中滴入KSCN溶液，不變紅，再加入新制的氯水，溶液變紅；
③該小組同學向盛裝FeCl₃試管反應后的溶液中加入硝酸酸化的BaCl₂溶液，若出現白色沉淀，即可證明反應生成了SO₄^2-．該做法不合理，理由是硝酸可以將溶解的SO₂氧化為H₂SO₄，干擾試驗．

3．工業(yè)上制備CuCl₂時，是將濃鹽酸用水蒸汽加熱至80°C左右，慢慢加入粗制CuO粉（含雜質Fe₂O₃、FeO），充分攪拌，使之溶解，已知：pH≥7.6時，Fe²⁺以Fe（OH）₂的形式開始沉淀，pH≥9.6時，Fe²⁺沉淀完全；pH≥4.4時，Cu²⁺以Cu（OH）₂的形式開始沉淀，pH≥6.4時，Cu²⁺沉淀完全；pH≥2.7時，Fe³⁺以Fe（OH）₃的形式開始沉淀，pH≥3.7時，Fe³⁺沉淀完全．
（1）為除去溶液中的Fe²⁺，可采用的方法是向溶液中加入足量過氧化氫，充分反應后，調節(jié)pH在3.7～4.4之間，最后過濾．
（2）工業(yè)上為除去溶液中的Fe³⁺，常使用NaClO，當向溶液中加入NaClO后，溶液的pH變化是一定增大．
（3）若此溶液中只含Fe³⁺時，要調整pH在3.7～4.4之間，此時最好向溶液中加入CuO 或Cu（OH）₂或CuCO₃．
（4）已知溶液中c（Cu²⁺）與pH的關系為lgc（Cu²⁺）=8.6-2pH，若溶液中c（Cu²⁺）為1mol/L，則此溶液的pH為4.3，此時溶液中Fe³⁺能否沉淀完全：能（填“能”或“否”）．

2．以黃鐵礦（主要成分是FeS₂）為原料生產硫酸的工藝流程圖如圖：
（1）依據工藝流程圖判斷下列說法不正確的是（選填序號字母）DF．
A．為使黃鐵礦充分燃燒，需將其粉碎
B．過量空氣能提高SO₂的轉化率
C．排出的礦渣可供煉鐵
D．使用催化劑能提高SO₂的化學反應速率和轉化率
E．設備I生成的氣體經凈化的主要目的是防止催化劑中毒
F．熱交換器的目的是使SO₂的熱量傳遞給SO₃，有利于SO₂的氧化和SO₃的吸收
（2）設備Ⅰ的名稱為沸騰爐，燃燒黃鐵礦的化學方程式為4FeS₂+11O₂$\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$2Fe₂O₃+8SO₂．
（3）設備Ⅱ為接觸室，采用常壓而不采用高壓的原因是常壓時SO₂的轉化率已經很高，采用高壓對SO₂的轉化率提高不多卻會大大增加設備成本．在生產中，為提高催化劑效率采取的措施有凈化氣體、控制溫度在400～500℃；增大催化劑與反應氣體的接觸面積等．
（4）設備Ⅲ為吸收塔，從頂部噴淋98.3%的硫酸吸收SO₃，得到發(fā)煙硫酸（或濃硫酸），不用水吸收SO₃是為了避免產生酸霧降低吸收效率．吸收塔中填充有許多瓷管，其作用是增加SO₃與濃硫酸的接觸面，有利于SO₃的吸收．
（5）吸收塔排出的尾氣先用氨水吸收，再用濃硫酸處理，得到較高濃度的SO₂和銨鹽．SO₂既可作為原料循環(huán)再利用，也可用于工業(yè)制溴過程中吸收潮濕空氣中的Br₂．SO₂吸收Br₂的離子方程式是SO₂+Br₂+2H₂O=4H⁺+2Br^-+SO₄^2-．

1．單晶硅是信息產業(yè)中重要的基礎材料．通常在高溫下還原二氧化硅制得粗硅（含鐵、CO等雜質），粗硅與氯氣反應生成四氯化硅（反應溫度450～500℃）四氯化硅經提純后用氫氣還原可得高純硅．以下是實驗室制備四氯化硅的裝置示意圖．

相關信息如下：
a．四氯化硅遇水極易水解；
b．硼、鋁、鐵、磷在高溫下均能與氯氣直接反應生成相應的氯化物；
c．有關物質的物理常數見表：

物質	SiCl4	BCl3	AlCl3	FeCl3	PCl5
沸點/℃	57.7	12.8		315
熔點/℃	-70.0	-107.2
升華溫度/℃			180	300	162

d．已知裝置A中發(fā)生反應的方程式為MnO₂+4HCl（濃）$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$ MnCl₂+Cl₂↑+2H₂O
請回答下列問題：
（1）裝置A中g管的作用是平衡壓強；裝置C中的試劑是濃硫酸；裝置E中的h 瓶需要冷卻的理由是使SiCl₄冷凝收集．
（2）裝置E中h瓶收集到的粗產物可通過酒精（類似多次蒸餾）得到高純度四氯化硅，精餾后的殘留物中，除鐵元素外可能還含有的雜質元素是Al、P（填寫元素符號）．

20．該小組根據上述原理設計下圖所示裝置制備Na₂S₂O₃．

（1）實驗應避免有害氣體排放到空氣中．裝置①、②中盛放的試劑依次是
①Na₂S 溶液、Na₂CO₃溶液；
②NaOH溶液．
（2）實驗過程中，隨著氣體的通入，裝置①中有氣泡產生，還有大量黃色固體析出，繼續(xù)通入氣體，可以觀察到的現象是沉淀逐漸消失．
（3）反應結束后，從制得的Na₂S₂O₃稀溶液中得到Na₂S₂O₃•5H₂O晶體的主要操作包括：加熱濃縮，冷卻．結晶，過濾．

19．K₂FeO₄是一種高效的多功能的水處理劑，工業(yè)上常采用NaClO氧化法生產，生產流程如下：

試回答下列問題：
（1）寫出反應①的化學方程式并標明電子轉移的方向和數目：；
（2）完成“反應器”中反應的離子方程式：2Fe³⁺+3ClO^-+10OH^-═2FeO₄^2-+3Cl^-+5H₂O．
（3）轉化過程中反應的化學方程式為：Na₂FeO₄+2KOH=K₂FeO₄+2NaOH；
（4）某溫度下，NaClO濃度與K₂FeO₄的生成率關系如圖，當K₂FeO₄生成率最高時NaClO的物質的量濃度為3.7mol/L（結果保留兩位有效數字）

（5）操作①的名稱是過濾．在提純產品過程中采用重結晶、過濾、用異丙醇洗滌、低溫干燥的方法，其中，用異丙醇而不用水洗滌的原因是K₂FeO₄ 在水溶液中易水解，選擇異丙醇洗滌可以抑制K₂FeO₄水解．