利用化學(xué)原理可以對工廠排放的廢水、廢渣等進(jìn)行有效檢測與合理處理．某工廠對制革工業(yè)污泥中Cr(Ⅲ)的處理工藝如下：

其中硫酸浸取液中的金屬離子主要是Cr³⁺，其次是Fe³⁺、Al³⁺、Ca²⁺和Mg²⁺．

(1)實驗室用18.4 mol·L^―1的濃硫酸配制250 mL　4.8 mol·L^―1的硫酸溶液，所用的玻璃儀器除燒杯、玻璃棒和膠頭滴管外，還需________．

(2)酸浸時，為了提高浸取率可采取的措施有________、________．(寫出兩個措施)

(3)H₂O₂的作用是將濾液Ⅰ中的Cr³⁺轉(zhuǎn)化為Cr₂O₇^2―，寫出此反應(yīng)的離子方程式：________．

(4)常溫下，部分陽離子以氫氧化物形式沉淀時溶液的pH如下：

加入NaOH溶液使溶液呈堿性，Cr₂O₇^2―轉(zhuǎn)化為CrO₄^2―．濾液Ⅱ中陽離子主要有________；但溶液的pH不能超過8，其理由是________．

(5)鈉離子交換樹脂的反應(yīng)原理為：Mⁿ+＋nNaR→MR_n＋nNa⁺，利用鈉離子交換樹脂除去濾液Ⅱ中的金屬陽離子是________．

(6)寫出上述流程中用SO₂進(jìn)行還原的化學(xué)方程式________．

實驗室模擬合成氨和氨催化氧化的流程如下：

已知實驗室可用飽和亞硝酸鈉(NaNO₂)溶液與飽和氯化銨溶液經(jīng)加熱后反應(yīng)制取氮氣．

(1)從圖中選擇制取氣體的合適裝置：氮氣________、氫氣________．

(2)裝置a中g(shù)管的作用是________；

(3)氮氣和氫氣通過甲裝置，甲裝置的作用除了將氣體混合外，還有________、

________的作用．

(4)氨合成器出來經(jīng)冷卻的氣體持續(xù)通入乙裝置的水中吸收氨，________(填“會”或“不會”)發(fā)生倒吸，原因是________．

(5)用乙裝置吸收一段時間氨后，再通入空氣，同時將經(jīng)加熱的鉑絲插入乙裝置的錐形瓶內(nèi)，能使鉑絲保持紅熱的原因是________，錐形瓶中還可觀察到的現(xiàn)象是________．

(6)寫出乙裝置中氨氧化的化學(xué)方程式：________．

(7)反應(yīng)結(jié)束后錐形瓶內(nèi)的溶液中含有H⁺、OH^－、________、________等離子．

某中學(xué)有甲、乙兩個探究性學(xué)習(xí)小組，他們擬用小顆粒的鋁銅合金與足量的稀硫酸反應(yīng)測定通常狀況(約20℃、1.01×10⁵ Pa)下的氣體摩爾體積(V_m)．

(一)甲組同學(xué)擬設(shè)計如圖所示的裝置來完成實驗．

(1)寫出裝置Ⅰ中發(fā)生反應(yīng)的離子方程式：________．

(2)實驗開始時，先打開分液漏斗上口的玻璃塞，再輕輕旋開其活塞，一會兒后發(fā)現(xiàn)稀硫酸不能順利滴入錐形瓶中．請幫助他們分析其原因：________．

(3)實驗結(jié)束時，生成氫氣的體積近似等于：________．

(4)錐形瓶中殘存的氫氣對實驗結(jié)果是否有影響：________(填“有”、“沒有”、或“不能判斷”)，簡述理由：________．

(二)乙組同學(xué)仔細(xì)分析了甲組同學(xué)的實驗裝置后以為，稀硫酸滴入錐形瓶中，即使不生成氫氣，也會將瓶中的空氣排出，使所測氫氣的體積偏大；實驗結(jié)束后，連接廣口瓶和量筒的導(dǎo)管中有少量水存在，使所測氫氣的體積偏�。�于是他們設(shè)計了如圖所示的實驗裝置．

(1)裝置中導(dǎo)管a的作用是：________．

(2)實驗中準(zhǔn)確測定出4個數(shù)據(jù)，如下表：

利用上述數(shù)據(jù)計算通常狀況下的氣體摩爾體積：V_m＝________．

在常溫下，F(xiàn)e與水并不起反應(yīng)，但在高溫下，F(xiàn)e與水蒸氣可發(fā)生反應(yīng)．應(yīng)用下列裝置，在硬質(zhì)玻璃管中放入還原鐵粉和石棉絨的混合物，加熱，并通入水蒸氣，就可以完成高溫下“Fe與水蒸氣的反應(yīng)實驗”．請回答該實驗中的問題．

(1)寫出該反應(yīng)的反應(yīng)方程式________；并指明該氧化還原反應(yīng)的還原劑是________(填化學(xué)式，下同)，氧化劑是________．

(2)圓底燒瓶中盛裝的水，該裝置受熱后的主要作用是________；燒瓶底部放置了幾片碎瓷片，其作用是________．

(3)試管中收集氣體是________(填化學(xué)式)，如果要在A處玻璃管處點燃該氣體，則必須對該氣體進(jìn)行________．

(4)該同學(xué)欲確定反應(yīng)后硬質(zhì)試管中還原鐵粉是否完全反應(yīng)，其中的固體成分有哪些，設(shè)計了如下實驗方案：

①待硬質(zhì)試管冷卻后，取少許其中的固體物質(zhì)溶于稀硫酸得溶液B；

②取少量溶液B滴加KSCN溶液，若溶液變紅色則說明硬質(zhì)試管中固體物質(zhì)一定有________，若溶液未變紅色則說明硬質(zhì)試管中固體物質(zhì)的成分是________．

(5)該同學(xué)按上述實驗方案進(jìn)行了實驗，結(jié)果溶液未變紅色，原因是________(用離子方程式表示)．

某研究性學(xué)習(xí)小組對氨氣制法和性質(zhì)進(jìn)行如下設(shè)計：

(1)下面是該小組同學(xué)提出實驗室制備氨氣的幾種方案

A、硝酸銨固體和氫氧化鈣固體混合加熱

B、加熱氯化銨固體

C、氯化銨固體和氫氧化鈣固體混合加熱

D、將濃硫酸滴入濃氨水中

你認(rèn)為可行的是________(填字母，多選不給分)，

該反應(yīng)的化學(xué)方程式________

(2)該小組同學(xué)把1 mol　O₂和NH₃的混合氣體導(dǎo)入密閉容器中，在催化劑的作用下加熱，使之充分反應(yīng)，恢復(fù)到常溫常壓下．若整個容器中的反應(yīng)隨著氧氣的量的增加而發(fā)生如下兩個反應(yīng)：

4NH₃＋5O₂4NO＋6H₂0；4NO＋3O₂＋2H₂O4HNO₃設(shè)原混合氣體中有x molO₂，最后容器中生成y mol　HNO₃，再向容器中注入一定量的H₂O，得到溶液．

①向溶液中滴入酚酞，溶液呈紅色，y＝________(用x的代數(shù)式表示，下同)

x的取值范圍________，

②容器中有不溶與水的氣體，此氣體在空氣中變?yōu)榧t棕色，向溶液中滴入石蕊，溶液呈紅色，y＝________，x的取值范圍________．

[化學(xué)－物質(zhì)結(jié)構(gòu)與性質(zhì)]

Ⅰ、為減少溫室效應(yīng)，科學(xué)家設(shè)計反應(yīng)：CO₂＋4H₂→CH₄＋2H₂O以減小空氣中CO₂．

(1)若有1 mol　CH₄生成，則有________mol　σ鍵和________mol　π鍵斷裂．

(2)CH₄失去H^－(氫負(fù)離子)形成CH⁺₃(甲基正離子)．已知CH⁺₃的空間結(jié)構(gòu)是平面正三角形，則CH⁺₃中碳原子的雜化方式為________．

Ⅱ、金屬原子與CO形成的配合物稱為金屬羰基配合物(如羰基鐵)．形成配合物時，每個CO提供一對電子與金屬原子形成配位鍵，且金屬原子的價電子和CO提供的電子總和等于18．

(3)金屬羰基配合物中，微粒間作用力有________(填字母代號)

a、離子鍵

b、共價鍵

c、配位鍵

d、金屬鍵

(4)羰基鐵是一種黃色油狀液體，熔點－21℃、沸點102.8℃．由此推測，固體羰基鐵更接近于________(填晶體類型)．若用Fe(CO)x表示羰基鐵的化學(xué)式，則x＝________．

Ⅲ．研究表明，對于中心離子為Hg²⁺等陽離子的配合物，若配位體給出電子能力越強(qiáng)：則配位體與中心離子形成的配位鍵就越強(qiáng)，配合物也就越穩(wěn)定．

(5)預(yù)測HgCl₄^2－與HgI₄^2－的穩(wěn)定性強(qiáng)弱，并從元素電負(fù)性的角度加以解釋．

答：HgCl₄^2－比HgI₄^2－更________(填“穩(wěn)定”或“不穩(wěn)定”)，因為________．

[探究一]為測定鈦鐵礦(含F(xiàn)eTiO₃，鈦酸亞鐵)中可提取氧的質(zhì)量分?jǐn)?shù)，某研究性學(xué)習(xí)小組設(shè)計了以下兩套實驗裝置：(注：可提取氧指的是可被H₂、C轉(zhuǎn)化為H₂O、CO₂的氧原子)

(1)已知FeTiO₃被H₂還原后，生成Fe、TiO₂和水，學(xué)生甲設(shè)想用下圖1裝置(A為電加熱裝置)從鈦鐵礦中提取氧．請寫出FeTiO₃在加熱時被H₂還原的化學(xué)方程式：________．

(2)已知FeTiO₃被C還原后生成Fe、TiO₂和CO₂，學(xué)生乙設(shè)想用下圖2裝置(A為電加熱裝置)從鈦鐵礦中提取氧，并且認(rèn)為該方案的意義在于：反應(yīng)產(chǎn)生的CO₂可通過綠色植物的光合作用轉(zhuǎn)化為營養(yǎng)物質(zhì)，同時產(chǎn)生氧氣：

6CO₂＋6H₂OC₆H₁₂O₆(葡萄糖)＋6O₂．

實驗過程中，稱得反應(yīng)前裝置A中鈦鐵礦的質(zhì)量為ag，炭粉的質(zhì)量為bg，反應(yīng)后裝置B中產(chǎn)生CaCO₃的質(zhì)量為cg，則鈦鐵礦中可提取氧的質(zhì)量分?jǐn)?shù)的表達(dá)式為________．

(3)經(jīng)專家評審后，認(rèn)定兩個方案都很有意義，但實驗設(shè)計方面還存在不足之處，例如圖－2裝置在加熱時，生成的CO₂不可能全部被澄清石灰水吸收，同時鈦鐵礦和炭粉在加熱時還會產(chǎn)生CO，給實驗帶來誤差．

①請對學(xué)生乙的設(shè)想提出改進(jìn)措施：改用圖－1裝置加熱鈦鐵礦和炭粉，并在U型管B之前增加盛有________的燃燒管，在B之后增加________．

②改進(jìn)后，實驗自始至終需持續(xù)向裝置A中通入N₂的目的是________．

[探究二]納米TiO₂作為一種光催化劑越來越受到人們的關(guān)注，現(xiàn)正廣泛開發(fā)運(yùn)用．

(4)某科研小組在不同的載體(鈦片、鋁片、陶瓷)表面制備二氧化鈦薄膜，來考察不同載體TiO₂薄膜光催化使甲基橙脫色，每次光照20 min取一次樣，實驗結(jié)果如圖所示，下列說法正確的是________．(雙選)

(a)不同載體，無論何種溫度一定是鈦片最好

(b)約在520℃時，鈦片載體的光催化活性最好

(c)無論何種載體，催化活性總是隨溫度的升高而升高

(d)不同負(fù)載TiO₂薄膜的光催化活性不同

無水硫酸銅在強(qiáng)熱下會發(fā)生分解反應(yīng)：

CuSO₄CuO＋SO₃↑

2SO₃2SO₂↑＋O₂↑

用下圖所示裝置(夾持儀器已略去)，根據(jù)D管在反應(yīng)前后的質(zhì)量差計算出分解了的無水硫酸銅的質(zhì)量．

實驗步驟：

①稱量反應(yīng)前D管的質(zhì)量．

②連接好裝置，關(guān)閉K，加熱硬質(zhì)玻璃管A一段時間后，停止加熱．

③待硬質(zhì)玻璃管A冷卻后，打開K，通入一段時間的已除去二氧化碳等酸性氣體的空氣．

④再稱量D管，得其反應(yīng)前后的質(zhì)量差為m．

回答下列問題：

(1)2SO₃(g)2SO₂(g)＋O₂(g)該反應(yīng)的平衡常數(shù)表達(dá)式為K＝________．

(2)B管中除溫度明顯升高外，還可看到的現(xiàn)象是________，而溫度明顯升高的主要原因是________；B管中發(fā)生的有關(guān)離子方程式是________．

(3)步驟③中通一段時間已除去二氧化碳等酸性氣體的空氣的目的是________．

(4)按上述方法實驗，假設(shè)B、C、D對氣體的吸收均完全，并忽略空氣中CO₂的影響，能否根據(jù)m計算出分解了的無水CuSO₄的質(zhì)量？(任選其一回答)

①如果能，則分解的無水CuSO₄的質(zhì)量為________(用m表示)．

②如果不能，則原因是________．為了能測得分解了的無水硫酸銅的質(zhì)量，你的簡單實驗方案是________．

下圖是一個化學(xué)過程的示意圖．已知甲池的總反應(yīng)式為：

2CH₃OH＋3O₂＋4KOH2K₂CO₃＋6H₂O

(1)請回答圖中甲、乙兩池的名稱．

甲電池是________裝置，乙池是________裝置．

(2)請回答下列電極的名稱：

通入CH₃OH的電極名稱是________，B(石墨)電極的名稱是________．

(3)寫出電極反應(yīng)式：

通入O₂的電極的電極反應(yīng)式是________．

A(Fe)電極的電極反應(yīng)式為________．

(4)乙池中反應(yīng)的化學(xué)方程式為________．

(5)當(dāng)乙池中A(Fe)極的質(zhì)量增加5.40 g時，甲池中理論上消耗O₂________mL(標(biāo)準(zhǔn)狀況下)