15．鈷（Co）及其化合物在工業(yè)上有廣泛應(yīng)用．為從某工業(yè)廢料中回收鈷，某學(xué)生設(shè)計(jì)流程如下（廢料中含有Al、Li、Co₂O₃和Fe₂O₃等物質(zhì)）．

已知：①物質(zhì)溶解性：LiF難溶于水，Li₂CO₃微溶于水；
②部分金屬離子形成氫氧化物沉淀的pH見下表：

	Fe3+	Co2+	Co3+	Al3+
pH（開始沉淀）	1.9	7.15	-0.23	3.4
pH（完全沉淀）	3.2	9.15	1.09	4.7

請(qǐng)回答：
（1）步驟Ⅰ中得到含鋁溶液的反應(yīng)的離子方程式是2Al+2OH^-+2H₂O=2AlO₂^-+3H₂↑．
（2）寫出步驟Ⅱ中Co₂O₃與鹽酸反應(yīng)的離子方程式Co₂O₃+6H⁺+2Cl^-=2Co²⁺+Cl₂↑+3H₂O
（3）步驟Ⅲ中Na₂CO₃溶液的作用是調(diào)節(jié)溶液的pH，應(yīng)使溶液的pH不超過7.15．廢渣中的成分有LiF，F(xiàn)e（OH）₃．
（4）NaF與溶液中的Li⁺形成LiF沉淀，此反應(yīng)對(duì)步驟Ⅳ所起的作用是降低溶液中Li⁺濃度，避免步驟Ⅳ中產(chǎn)生Li₂CO₃沉淀．
（5）在空氣中加熱CoC₂O₄固體，經(jīng)測(cè)定，210～290℃的過程中只產(chǎn)生CO₂和一種二化合物，該化合物中鈷元素的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為73.44%．此過程發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式是3CoC₂O₄+2O₂$\frac{\underline{\;210-290℃\;}}{\;}$Co₃O₄+6CO₂．
（6）某鋰離子電池的總反應(yīng)為C+LiCoO₂$?_{放電}^{充電}$ Li_xC+Li_1-xCoO₂，Li_xC中Li的化合價(jià)為0價(jià)，該鋰離子電池充電時(shí)陽極的電極反應(yīng)式為L(zhǎng)iCoO₂-xe^-=Li_1-xCoO₂+xLi⁺．

14．某興趣小組在實(shí)驗(yàn)室用加熱乙醇、濃H₂SO₄、溴化鈉和少量水的混合物來制備溴乙烷．
反應(yīng)如下：NaBr+H₂SO₄（濃）$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$NaHSO₄+HBr  CH₃CH₂OH+HBr$\stackrel{△}{→}$CH₃CH₂Br+H₂O
該興趣小組要通過該實(shí)驗(yàn)檢驗(yàn)反應(yīng)的部分副產(chǎn)物，并探究溴乙烷的性質(zhì)．
乙醇、溴乙烷和溴的有關(guān)數(shù)據(jù)見表：

	乙醇	溴乙烷	溴
狀態(tài)	無色液體	無色液體	深紅棕色液體
密度/g•cm-3	0.79	1.44	3.1
沸點(diǎn)/℃	78.5	38.4	59

（一）溴乙烷的制備及產(chǎn)物的檢驗(yàn)：設(shè)計(jì)了如圖1裝置，其中夾持儀器、加熱儀器及冷卻水管沒有畫出．

請(qǐng)根據(jù)實(shí)驗(yàn)步驟，回答下列問題：
（1）三頸燒瓶A上豎直冷凝管冷凝水流向下口進(jìn)上口出；豎直冷凝管冷凝的作用冷凝回流
（2）反應(yīng)時(shí)若溫度過高三頸燒瓶A可看到有紅棕色氣體產(chǎn)生，該氣體的化學(xué)式Br₂；為了更好的控制反應(yīng)溫度，應(yīng)采取的加熱方式是水浴加熱．
（3）理論上，上述反應(yīng)的副產(chǎn)物還可能有：乙醚（CH₃CH₂-O-CH₂CH₃）、乙烯、溴化氫等．檢驗(yàn)副產(chǎn)物中是否含有溴化氫：熄滅酒精燈，在豎直冷凝管上方塞上塞子、打開a，利用余熱繼續(xù)反應(yīng)直至冷卻，通過B、C裝置檢驗(yàn)．
B、C中應(yīng)盛放的試劑分別是四氯化碳、硝酸銀溶液．
（4）欲除去溴乙烷中的少量雜質(zhì)Br₂，下列物質(zhì)中最適合的是A．（填字母）
A．Na₂SO₃溶液    B．H₂O   C．NaOH溶液    D．CCl₄
要進(jìn)一步制得純凈的C₂H₅Br，可再用水洗，然后加入無水CaCl₂干燥，再進(jìn)行蒸餾（填操作名稱）．
（二）溴乙烷性質(zhì)的探究：
用如圖實(shí)驗(yàn)裝置（鐵架臺(tái)、酒精燈略） 驗(yàn)證溴乙烷的性質(zhì)：
Ⅰ：在試管中加入10mL6mol/L NaOH溶液和2mL 溴乙烷，振蕩．
II：將試管如圖2固定后，水浴加熱．
（5）觀察到液體不分層現(xiàn)象時(shí)，表明溴乙烷與NaOH溶液已完全反應(yīng)．
（6）為證明溴乙烷在NaOH乙醇溶液中發(fā)生的是消去反應(yīng)，將生成的氣體通入如圖3裝置．A試管中的水的作用是吸收乙醇，若無A試管，B試管中的試劑應(yīng)為溴水．

13．亞硝酸鈉（NaNO₂）是一種常見的食品添加劑，使用時(shí)必須嚴(yán)格控制其用量．某興趣小組欲通過下面的實(shí)驗(yàn)裝置制備NaNO₂并進(jìn)行相關(guān)的檢驗(yàn)．

查閱資料得知：
①2NO+Na₂O₂=2NaNO₂
②2NO₂+Na₂O₂=2NaNO₃
（1）寫出裝置A燒瓶中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式并標(biāo)出電子轉(zhuǎn)移的方向和數(shù)目．
（2）B裝置的作用是將NO₂轉(zhuǎn)化為NO，同時(shí)銅與稀硝酸反應(yīng)生成NO．
（3）寫出D中處理尾氣的離子反應(yīng)方程式5NO+3MnO₄^-+4H⁺=5NO₃^-+3Mn²⁺+2H₂O．
（4）有同學(xué)認(rèn)為裝置C中產(chǎn)物不僅有亞硝酸鈉，還有其它的固體產(chǎn)物，為制備純凈的NaNO₂應(yīng)在B、C裝置間增加一個(gè)裝置，寫出裝置及盛放試劑的名稱盛放堿石灰的干燥管（或U形管）．
（5）NaNO₂又稱“工業(yè)鹽”，其外觀與NaCl相似，有咸味，毒性較強(qiáng)，了解兩種物質(zhì)的鑒別方法尤為重要．將上述實(shí)驗(yàn)得到的產(chǎn)品配成溶液完成下列實(shí)驗(yàn)，寫出所加試劑及觀察到的現(xiàn)象． 可供選擇的試劑有：稀H₂SO₄，酸性KMnO₄溶液，F(xiàn)eCl₂溶液，KSCN溶液，淀粉KI溶液．
①利用HNO₂的不穩(wěn)定性．已知：2HNO₂=NO₂↑+NO↑+H₂O  向取樣溶液中加入稀H₂SO₄，產(chǎn)生紅棕色氣體．
②利用NO₂^-的還原性：向取樣溶液中加入酸性KMnO₄溶液，紫色褪去．
③利用NO₂^-的氧化性：向取樣溶液中加入FeCl₂溶液和KSCN溶液，溶液變紅（或淀粉KI溶液，溶液變藍(lán)）．

12．溴化亞銅是一種白色粉末，不溶于冷水，在熱水中或見光都會(huì)分解，在空氣中會(huì)慢慢氧化成綠色粉末．制備CuBr的實(shí)驗(yàn)步驟如下：
步驟1．在如圖所示的三頸燒瓶中加入45gCuSO₄•5H₂O、19gNaBr、150mL煮沸過的蒸餾水，60℃時(shí)不斷攪拌，以適當(dāng)流速通入SO₂ 2小時(shí)．

步驟2．溶液冷卻后傾去上層清液，在避光的條件下過濾．
步驟3．依次用溶有少量SO₂的水、溶有少量SO₂的乙醇、純乙醚洗滌．
步驟4．在雙層干燥器（分別裝有濃硫酸和氫氧化鈉）中干燥3～4h，再經(jīng)氫氣流干燥，最后進(jìn)行真空
干燥．
（1）實(shí)驗(yàn)所用蒸餾水需經(jīng)煮沸，煮沸目的是除去其中水中的O₂（寫化學(xué)式）．
（2）步驟1中：①三頸燒瓶中反應(yīng)生成CuBr的離子方程式為2Cu²⁺+2Br^-+SO₂+2H₂O=2CuBr↓+SO₄^2-+4H⁺；
②控制反應(yīng)在60℃進(jìn)行，實(shí)驗(yàn)中可采取的措施是60℃水浴加熱；
③說明反應(yīng)已完成的現(xiàn)象是溶液藍(lán)色完全褪去．
（3）步驟2過濾需要避光的原因是防止CuBr見光分解．
步驟3中洗滌劑需“溶有SO₂”的原因是防止CuBr被氧化；
最后溶劑改用乙醚的目的是除去表面乙醇，并使晶體快速干燥．
（4）欲利用上述裝置燒杯中的吸收液（經(jīng)檢測(cè)主要含Na₂SO₃、NaHSO₃等）制取較純凈的Na₂SO₃•7H₂O晶體．
請(qǐng)補(bǔ)充實(shí)驗(yàn)步驟【須用到SO₂（貯存在鋼瓶中）、20%NaOH溶液、乙醇】：
①在燒杯中繼續(xù)通入SO₂至飽和．
②然后向燒杯中加入100g 20%的NaOH溶液．
③加入少量維生素C溶液（抗氧劑），蒸發(fā)濃縮，冷卻結(jié)晶．
④過濾，用乙醇洗滌2～3次．
⑤放真空干燥箱中干燥．

11．下列說法正確的是（　�。�

	A．	焓減小的反應(yīng)通常是自發(fā)的，能夠自發(fā)進(jìn)行的反應(yīng)都是焓減小的反應(yīng)
	B．	熵增加的反應(yīng)通常是自發(fā)的，能夠自發(fā)進(jìn)行的反應(yīng)都是熵增加的反應(yīng)
	C．	常溫下，反應(yīng)C（s）+CO2（g）═2CO（g）不能自發(fā)進(jìn)行，則該反應(yīng)的△H＞0
	D．	△H＜0且△S＜0的反應(yīng)一定能自發(fā)發(fā)生

10．鉻鐵礦的主要成分為FeO•Cr₂O₃，還含有MgO、Al₂O₃、Fe₂O₃等雜質(zhì)，以鉻鐵礦為原料制備（K₂Cr₂O₇）的工藝如下（部分操作和條件略）．

已知：①NaFeO₂遇水強(qiáng)烈水解②Cr₂O₇^2-+H₂O?2CrO₄^2-+2H⁺
請(qǐng)根據(jù)題意回答下列問題：
（1）煅燒鉻鐵礦時(shí)FeO•Cr₂O₃生成Na₂CrO₄和NaFeO₂反應(yīng)的化學(xué)方程式是4FeO•Cr₂O₃+20NaOH+7O₂$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$8Na₂CrO₄+4NaFeO₂+10H₂O；
（2）濾液1的溶質(zhì)除Na₂CrO₄外，還含有NaAlO₂、NaOH（填化學(xué)式，下同），濾渣1的成分是MgO、Fe（OH）₃．
（3）向?yàn)V液2中繼續(xù)加入醋酸調(diào)pH＜5，其目的是使CrO₄^2-轉(zhuǎn)化為Cr₂O₇^2-．
（4）酸性溶液中過氧化氫能使Cr₂O₇^2-變成藍(lán)色的CrO₅，其分子結(jié)構(gòu)為 x/m，該反應(yīng)可用來檢驗(yàn)Cr₂O₇^2-的存在．寫出反應(yīng)的離子方程式Cr₂O₇^2-+4H₂O₂+2H⁺=2CrO₅+5H₂O．
（5）稱取重鉻酸鉀試樣5.00g配成250mL溶液，取出25.00mL，加入10mL 2mol•L^-1 H₂SO₄和足量碘化鉀（鉻的還原產(chǎn)物為Cr³⁺），加入幾滴淀粉溶液做指示劑，用0.30mol•L^-1 Na₂S₂O₃標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定（I₂+2S₂O₃^2-=2I^-+S₄O₆^2-）．若實(shí)驗(yàn)中共用去Na₂S₂O₃標(biāo)準(zhǔn)溶液30.00mL，則所得產(chǎn)品中重鉻酸鉀的純度為88.2%．（保留3位有效數(shù)字，K₂Cr₂O₇的摩爾質(zhì)量為294g/mol）

9．硫酸工業(yè)在國民經(jīng)濟(jì)中占有極其重要的地位．
（1）工業(yè)制硫酸時(shí)所用硫鐵礦的主要成分為FeS₂，其中硫元素的化合物為-1．
（2）硫酸的最大消費(fèi)渠道是化肥工業(yè)，用硫酸制造的常見化肥有硫酸銨（或硫酸鉀或過磷酸鈣等）（任寫一種）．
（3）硫酸生產(chǎn)中，根據(jù)化學(xué)平衡原理來確定的條件或措施有D（填寫序號(hào)）．
A．礦石加入沸騰爐之前先粉碎        B．使用V₂O₅作催化劑
C．轉(zhuǎn)化器中使用適宜的溫度          D．凈化后的爐氣中要有過量的空氣
E．催化氧化在常壓下進(jìn)行            F．吸收塔中用98.3%的濃硫酸吸收SO₃
（4）在硫酸工業(yè)中，通過下列反應(yīng)使二氧化硫轉(zhuǎn)化為三氧化硫：
2SO₂（g）+O₂（g）$\stackrel{催化劑}{?}$2SO₃（g）△H=-98.3kJ•mol^-1
在實(shí)際工業(yè)生產(chǎn)中，常采用“二轉(zhuǎn)二吸法”，即將第一次轉(zhuǎn)化生成的SO₂分離后，將未轉(zhuǎn)化的SO₂進(jìn)行二次轉(zhuǎn)化，假若兩次SO₂的轉(zhuǎn)化率均為95%，則最終SO₂的轉(zhuǎn)化率為99.75%．
（5）硫酸的工業(yè)制法過程涉及三個(gè)主要的化學(xué)反應(yīng)及相應(yīng)的設(shè)備（沸騰爐、轉(zhuǎn)化器、吸收塔））．
①三個(gè)設(shè)備分別使反應(yīng)物之間或冷熱氣體間進(jìn)行了“對(duì)流”．請(qǐng)簡(jiǎn)單描述吸收塔中反應(yīng)物之間是怎樣對(duì)流的．
SO₃從吸收塔底部進(jìn)入，吸收劑（濃硫酸）從頂部下淋，形成對(duì)流．
②工業(yè)生產(chǎn)中常用氨-酸法進(jìn)行尾氣脫硫，以達(dá)到消除污染、廢物利用的目的．用化學(xué)方程式表示其反應(yīng)原理．（只寫出2個(gè)方程式即可）SO₂+NH₃+H₂O═NH₄HSO₃、2NH₄HSO₃+H₂SO₄═（NH₄）₂SO₄+2H₂O+2SO₂↑或SO₂+2NH₃+H₂O═（NH₄）₂SO₃、（NH₄）₂SO₃+H₂SO₄═（NH₄）₂SO₄+H₂O+SO₂↑．
（6）實(shí)驗(yàn)室可利用硫酸廠爐渣（主要成分為鐵的氧化物及少量FeS、SiO₂等）制備聚鐵和綠礬（FeSO₄•7H₂O），聚鐵的化學(xué)式為[Fe₂（OH）_n（SO₄）_3-0.5n]_m，制備過程如圖所示，下列說法正確的是AB．

A．爐渣中FeS與硫酸和氧氣的反應(yīng)的離子方程式為：4FeS+3O₂+12H⁺═4Fe³⁺+4S↓+6H₂O
B．氣體M的成分是SO₂，通入雙氧水得到硫酸，可循環(huán)使用
C．向溶液X中加入過量鐵粉，充分反應(yīng)后過濾得到溶液Y，再將溶液Y蒸發(fā)結(jié)晶即可得到綠礬
D．溶液Z的pH影響聚鐵中鐵的質(zhì)量分?jǐn)?shù)，若其pH偏小，將導(dǎo)致聚鐵中鐵的質(zhì)量分?jǐn)?shù)偏大．

8．鐵及其化合物在工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)、環(huán)境保護(hù)等領(lǐng)域中有著重要的作用．
（1）硫酸鐵銨[NH₄Fe（SO₄）₂•12H₂O]廣泛用于城鎮(zhèn)生活飲用水、工業(yè)循環(huán)水的凈化處理等．寫出硫酸鐵銨溶液中離子濃度的大小順序c（SO₄^2-）＞c（NH₄⁺）＞c（Fe³⁺）＞c（H⁺）＞c（OH^-）．
（2）FeSO₄/KMnO₄工藝與單純混凝劑[FeCl₃、Fe₂（SO₄）₃]相比，大大降低了污水處理后水的渾濁度，顯著提高了對(duì)污水中有機(jī)物的去除率．二者的引入并未增加沉降后水中總鐵和總錳濃度，反而使二者的濃度降低，原因是在此條件下（pH約為7）KMnO₄可將水中Fe²⁺、Mn²⁺氧化為固相的+3價(jià)鐵和+4價(jià)錳的化合物，進(jìn)而通過沉淀、過濾等工藝將鐵、錳除去．已知：K_sp（Fe（OH）₃=4.0×10^-38，則沉淀過濾后溶液中c（Fe³⁺）約為4.0×10^-17mol•L^-1．寫出生成+4價(jià)固體錳化合物的反應(yīng)的離子方程式2MnO₄^-+3Mn²⁺+2H₂O=5MnO₂+4H⁺．
（3）新型納米材料ZnFe₂O_x，可用于除去工業(yè)廢氣中的某些氧化物．制取新材料和除去廢氣的轉(zhuǎn)化關(guān)系如圖1：

①用ZnFe₂O_x除去SO₂的過程中，氧化劑是SO₂．
②用ZnFe₂O_x除去NO₂的過程中，若x=3，則消除1mol NO₂，需要ZnFe₂O_x的質(zhì)量為450 g．
③用ZnFe₂O₄制取ZnFe₂O_x的過程中，若x=3.5，則ZnFe₂O₄與H₂反應(yīng)的物質(zhì)的量之比為2：1．
（4）工業(yè)上常采用如圖2所示電解裝置，利用鐵的化合物將氣態(tài)廢棄物中的硫化氫轉(zhuǎn)化為可利用的硫．通電電解，然后通入H₂S時(shí)發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為：2[Fe（CN）₆]^3-+2CO${\;}_{3}^{2-}$+H₂S=2[Fe（CN）₆]^4-+2HCO${\;}_{3}^{-}$+S↓．電解時(shí)，陽極的電極反應(yīng)式為[Fe（CN）₆]^4--e^-═[Fe（CN）₆]^3-；電解過程中陰極區(qū)溶液的pH變大（填“變大”、“變小”或“不變”）．

7．氫化鎂（MgH₂）是一種相對(duì)廉價(jià)的儲(chǔ)氫材料，遇水易發(fā)生反應(yīng)，在潮濕空氣中能自燃．某興趣小組擬選用如下裝置制備氫化鎂．

請(qǐng)回答下列問題：
（1）實(shí)驗(yàn)裝置中，按氣體流向的依次連接合理順序?yàn)閑abfgc（填儀器接口處的字母編號(hào)）．
（2）用連接好的實(shí)驗(yàn)裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)步驟如下：檢查裝置氣密性后，裝入藥品；打開分液漏斗活塞，②③④①（用編號(hào)按正確的順序排列下列步驟）．
①關(guān)閉分液漏斗活塞                 ②收集氣體并檢驗(yàn)純度
③加熱反應(yīng)一段時(shí)間                 ④停止加熱，充分冷卻
（3）為了確認(rèn)進(jìn)入裝置D中的氫氣已經(jīng)干燥，可在D裝置前面再加一個(gè)裝置，該裝置中加入的試劑的名稱是無水硫酸銅．
（4）通過上述方法制得的氫化鎂樣品中�；煊形赐耆�反應(yīng)的鎂和其他雜質(zhì)，假設(shè)樣品中的氫化鎂與水完全反應(yīng)，而鎂粉和其他雜質(zhì)均不與水反應(yīng)）．測(cè)定實(shí)驗(yàn)樣品純度的方法步驟如下：
Ⅰ．檢查裝置氣密性，裝入藥品，按如圖（固定裝置省略）所示連接儀器．

Ⅱ．調(diào)整水準(zhǔn)管高度，使量氣裝置兩邊的液面保持同一水平．讀取液面所在的刻度數(shù)據(jù)為10.0mL．
Ⅲ．將Y形管慢慢傾斜，直到B端的水全部與A端的樣品混合．
Ⅳ．反應(yīng)結(jié)束，冷卻至室溫，再次讀取液面所在刻度數(shù)據(jù)為128.0mL．
回答下列問題：
①第Ⅳ步驟在讀取量氣管中數(shù)據(jù)時(shí)，若發(fā)現(xiàn)水準(zhǔn)管中的液面低于量氣管中液面，應(yīng)采取的措施是抬高（或移動(dòng)）水準(zhǔn)管位置，使水準(zhǔn)管、量氣管內(nèi)液面相平．
②反應(yīng)生成氫氣的體積為118.0mL．
③已知該實(shí)驗(yàn)條件下，氫氣的密度為0.09mg/mL．樣品中氫化鎂的純度為69.03%（結(jié)果精確到0.01%）．
（5）請(qǐng)你設(shè)計(jì)一個(gè)定性實(shí)驗(yàn)，鑒別鎂粉與氫化鎂粉末（不可使用水），寫出實(shí)驗(yàn)的簡(jiǎn)要步驟、現(xiàn)象及結(jié)論分別取適量的固體粉末，在加熱的條件下與干燥的氧氣反應(yīng)，將產(chǎn)生的氣體通過裝有無水硫酸銅的干燥管，若觀察到白色固體變藍(lán)，則固體樣品為MgH₂，若白色固體沒有變藍(lán)，則固體樣品為鎂粉．

6．有X、Y、Z、T、W五種短周期元素，原子序數(shù)依次增大．X與T同主族，且X元素與其它元素不在同一周期．Y、Z在同周期中處于相鄰位置，它們的單質(zhì)在通常狀況下均為無色氣體．W原子的最外層電子數(shù)是核外電子層數(shù)的2倍．請(qǐng)回答：
（1）Z在周期表中的位置為第二周期VIA．
（2）寫出X與Z形成的10電子陰離子的化學(xué)式OH^-．
（3）W的一種氧化物具有漂白性，工業(yè)上用Y的氣態(tài)氫化物的水溶液做其吸收劑，寫出吸收劑與足量該氧化物反應(yīng)的離子方程式SO₂+NH₃•H₂O═HSO₃^-+NH₄⁺．
（4）化合物T₂Z₂的電子式為，其陰陽離子個(gè)數(shù)比為1：2．