15．钴（Co）及其化合物在工业上有广泛应用．为从某工业废料中回收钴，某学生设计流程如下（废料中含有Al、Li、Co₂O₃和Fe₂O₃等物质）．

已知：①物质溶解性：LiF难溶于水，Li₂CO₃微溶于水；
②部分金属离子形成氢氧化物沉淀的pH见下表：

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

请回答：
（1）步骤Ⅰ中得到含铝溶液的反应的离子方程式是2Al+2OH^-+2H₂O=2AlO₂^-+3H₂↑．
（2）写出步骤Ⅱ中Co₂O₃与盐酸反应的离子方程式Co₂O₃+6H⁺+2Cl^-=2Co²⁺+Cl₂↑+3H₂O
（3）步骤Ⅲ中Na₂CO₃溶液的作用是调节溶液的pH，应使溶液的pH不超过7.15．废渣中的成分有LiF，Fe（OH）₃．
（4）NaF与溶液中的Li⁺形成LiF沉淀，此反应对步骤Ⅳ所起的作用是降低溶液中Li⁺浓度，避免步骤Ⅳ中产生Li₂CO₃沉淀．
（5）在空气中加热CoC₂O₄固体，经测定，210～290℃的过程中只产生CO₂和一种二化合物，该化合物中钴元素的质量分数为73.44%．此过程发生反应的化学方程式是3CoC₂O₄+2O₂$\frac{\underline{\;210-290℃\;}}{\;}$Co₃O₄+6CO₂．
（6）某锂离子电池的总反应为C+LiCoO₂$?_{放电}^{充电}$ Li_xC+Li_1-xCoO₂，Li_xC中Li的化合价为0价，该锂离子电池充电时阳极的电极反应式为LiCoO₂-xe^-=Li_1-xCoO₂+xLi⁺．

14．某兴趣小组在实验室用加热乙醇、浓H₂SO₄、溴化钠和少量水的混合物来制备溴乙烷．
反应如下：NaBr+H₂SO₄（浓）$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$NaHSO₄+HBr  CH₃CH₂OH+HBr$\stackrel{△}{→}$CH₃CH₂Br+H₂O
该兴趣小组要通过该实验检验反应的部分副产物，并探究溴乙烷的性质．
乙醇、溴乙烷和溴的有关数据见表：

	乙醇	溴乙烷	溴
状态	无色液体	无色液体	深红棕色液体
密度/g•cm-3	0.79	1.44	3.1
沸点/℃	78.5	38.4	59

（一）溴乙烷的制备及产物的检验：设计了如图1装置，其中夹持仪器、加热仪器及冷却水管没有画出．

请根据实验步骤，回答下列问题：
（1）三颈烧瓶A上竖直冷凝管冷凝水流向下口进上口出；竖直冷凝管冷凝的作用冷凝回流
（2）反应时若温度过高三颈烧瓶A可看到有红棕色气体产生，该气体的化学式Br₂；为了更好的控制反应温度，应采取的加热方式是水浴加热．
（3）理论上，上述反应的副产物还可能有：乙醚（CH₃CH₂-O-CH₂CH₃）、乙烯、溴化氢等．检验副产物中是否含有溴化氢：熄灭酒精灯，在竖直冷凝管上方塞上塞子、打开a，利用余热继续反应直至冷却，通过B、C装置检验．
B、C中应盛放的试剂分别是四氯化碳、硝酸银溶液．
（4）欲除去溴乙烷中的少量杂质Br₂，下列物质中最适合的是A．（填字母）
A．Na₂SO₃溶液    B．H₂O   C．NaOH溶液    D．CCl₄
要进一步制得纯净的C₂H₅Br，可再用水洗，然后加入无水CaCl₂干燥，再进行蒸馏（填操作名称）．
（二）溴乙烷性质的探究：
用如图实验装置（铁架台、酒精灯略） 验证溴乙烷的性质：
Ⅰ：在试管中加入10mL6mol/L NaOH溶液和2mL 溴乙烷，振荡．
II：将试管如图2固定后，水浴加热．
（5）观察到液体不分层现象时，表明溴乙烷与NaOH溶液已完全反应．
（6）为证明溴乙烷在NaOH乙醇溶液中发生的是消去反应，将生成的气体通入如图3装置．A试管中的水的作用是吸收乙醇，若无A试管，B试管中的试剂应为溴水．

13．亚硝酸钠（NaNO₂）是一种常见的食品添加剂，使用时必须严格控制其用量．某兴趣小组欲通过下面的实验装置制备NaNO₂并进行相关的检验．

查阅资料得知：
①2NO+Na₂O₂=2NaNO₂
②2NO₂+Na₂O₂=2NaNO₃
（1）写出装置A烧瓶中发生反应的化学方程式并标出电子转移的方向和数目．
（2）B装置的作用是将NO₂转化为NO，同时铜与稀硝酸反应生成NO．
（3）写出D中处理尾气的离子反应方程式5NO+3MnO₄^-+4H⁺=5NO₃^-+3Mn²⁺+2H₂O．
（4）有同学认为装置C中产物不仅有亚硝酸钠，还有其它的固体产物，为制备纯净的NaNO₂应在B、C装置间增加一个装置，写出装置及盛放试剂的名称盛放碱石灰的干燥管（或U形管）．
（5）NaNO₂又称“工业盐”，其外观与NaCl相似，有咸味，毒性较强，了解两种物质的鉴别方法尤为重要．将上述实验得到的产品配成溶液完成下列实验，写出所加试剂及观察到的现象． 可供选择的试剂有：稀H₂SO₄，酸性KMnO₄溶液，FeCl₂溶液，KSCN溶液，淀粉KI溶液．
①利用HNO₂的不稳定性．已知：2HNO₂=NO₂↑+NO↑+H₂O  向取样溶液中加入稀H₂SO₄，产生红棕色气体．
②利用NO₂^-的还原性：向取样溶液中加入酸性KMnO₄溶液，紫色褪去．
③利用NO₂^-的氧化性：向取样溶液中加入FeCl₂溶液和KSCN溶液，溶液变红（或淀粉KI溶液，溶液变蓝）．

12．溴化亚铜是一种白色粉末，不溶于冷水，在热水中或见光都会分解，在空气中会慢慢氧化成绿色粉末．制备CuBr的实验步骤如下：
步骤1．在如图所示的三颈烧瓶中加入45gCuSO₄•5H₂O、19gNaBr、150mL煮沸过的蒸馏水，60℃时不断搅拌，以适当流速通入SO₂ 2小时．

步骤2．溶液冷却后倾去上层清液，在避光的条件下过滤．
步骤3．依次用溶有少量SO₂的水、溶有少量SO₂的乙醇、纯乙醚洗涤．
步骤4．在双层干燥器（分别装有浓硫酸和氢氧化钠）中干燥3～4h，再经氢气流干燥，最后进行真空
干燥．
（1）实验所用蒸馏水需经煮沸，煮沸目的是除去其中水中的O₂（写化学式）．
（2）步骤1中：①三颈烧瓶中反应生成CuBr的离子方程式为2Cu²⁺+2Br^-+SO₂+2H₂O=2CuBr↓+SO₄^2-+4H⁺；
②控制反应在60℃进行，实验中可采取的措施是60℃水浴加热；
③说明反应已完成的现象是溶液蓝色完全褪去．
（3）步骤2过滤需要避光的原因是防止CuBr见光分解．
步骤3中洗涤剂需“溶有SO₂”的原因是防止CuBr被氧化；
最后溶剂改用乙醚的目的是除去表面乙醇，并使晶体快速干燥．
（4）欲利用上述装置烧杯中的吸收液（经检测主要含Na₂SO₃、NaHSO₃等）制取较纯净的Na₂SO₃•7H₂O晶体．
请补充实验步骤【须用到SO₂（贮存在钢瓶中）、20%NaOH溶液、乙醇】：
①在烧杯中继续通入SO₂至饱和．
②然后向烧杯中加入100g 20%的NaOH溶液．
③加入少量维生素C溶液（抗氧剂），蒸发浓缩，冷却结晶．
④过滤，用乙醇洗涤2～3次．
⑤放真空干燥箱中干燥．

11．下列说法正确的是（　　）

	A．	焓减小的反应通常是自发的，能够自发进行的反应都是焓减小的反应
	B．	熵增加的反应通常是自发的，能够自发进行的反应都是熵增加的反应
	C．	常温下，反应C（s）+CO2（g）═2CO（g）不能自发进行，则该反应的△H＞0
	D．	△H＜0且△S＜0的反应一定能自发发生

10．铬铁矿的主要成分为FeO•Cr₂O₃，还含有MgO、Al₂O₃、Fe₂O₃等杂质，以铬铁矿为原料制备（K₂Cr₂O₇）的工艺如下（部分操作和条件略）．

已知：①NaFeO₂遇水强烈水解②Cr₂O₇^2-+H₂O?2CrO₄^2-+2H⁺
请根据题意回答下列问题：
（1）煅烧铬铁矿时FeO•Cr₂O₃生成Na₂CrO₄和NaFeO₂反应的化学方程式是4FeO•Cr₂O₃+20NaOH+7O₂$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$8Na₂CrO₄+4NaFeO₂+10H₂O；
（2）滤液1的溶质除Na₂CrO₄外，还含有NaAlO₂、NaOH（填化学式，下同），滤渣1的成分是MgO、Fe（OH）₃．
（3）向滤液2中继续加入醋酸调pH＜5，其目的是使CrO₄^2-转化为Cr₂O₇^2-．
（4）酸性溶液中过氧化氢能使Cr₂O₇^2-变成蓝色的CrO₅，其分子结构为 x/m，该反应可用来检验Cr₂O₇^2-的存在．写出反应的离子方程式Cr₂O₇^2-+4H₂O₂+2H⁺=2CrO₅+5H₂O．
（5）称取重铬酸钾试样5.00g配成250mL溶液，取出25.00mL，加入10mL 2mol•L^-1 H₂SO₄和足量碘化钾（铬的还原产物为Cr³⁺），加入几滴淀粉溶液做指示剂，用0.30mol•L^-1 Na₂S₂O₃标准溶液滴定（I₂+2S₂O₃^2-=2I^-+S₄O₆^2-）．若实验中共用去Na₂S₂O₃标准溶液30.00mL，则所得产品中重铬酸钾的纯度为88.2%．（保留3位有效数字，K₂Cr₂O₇的摩尔质量为294g/mol）

9．硫酸工业在国民经济中占有极其重要的地位．
（1）工业制硫酸时所用硫铁矿的主要成分为FeS₂，其中硫元素的化合物为-1．
（2）硫酸的最大消费渠道是化肥工业，用硫酸制造的常见化肥有硫酸铵（或硫酸钾或过磷酸钙等）（任写一种）．
（3）硫酸生产中，根据化学平衡原理来确定的条件或措施有D（填写序号）．
A．矿石加入沸腾炉之前先粉碎        B．使用V₂O₅作催化剂
C．转化器中使用适宜的温度          D．净化后的炉气中要有过量的空气
E．催化氧化在常压下进行            F．吸收塔中用98.3%的浓硫酸吸收SO₃
（4）在硫酸工业中，通过下列反应使二氧化硫转化为三氧化硫：
2SO₂（g）+O₂（g）$\stackrel{催化剂}{?}$2SO₃（g）△H=-98.3kJ•mol^-1
在实际工业生产中，常采用“二转二吸法”，即将第一次转化生成的SO₂分离后，将未转化的SO₂进行二次转化，假若两次SO₂的转化率均为95%，则最终SO₂的转化率为99.75%．
（5）硫酸的工业制法过程涉及三个主要的化学反应及相应的设备（沸腾炉、转化器、吸收塔））．
①三个设备分别使反应物之间或冷热气体间进行了“对流”．请简单描述吸收塔中反应物之间是怎样对流的．
SO₃从吸收塔底部进入，吸收剂（浓硫酸）从顶部下淋，形成对流．
②工业生产中常用氨-酸法进行尾气脱硫，以达到消除污染、废物利用的目的．用化学方程式表示其反应原理．（只写出2个方程式即可）SO₂+NH₃+H₂O═NH₄HSO₃、2NH₄HSO₃+H₂SO₄═（NH₄）₂SO₄+2H₂O+2SO₂↑或SO₂+2NH₃+H₂O═（NH₄）₂SO₃、（NH₄）₂SO₃+H₂SO₄═（NH₄）₂SO₄+H₂O+SO₂↑．
（6）实验室可利用硫酸厂炉渣（主要成分为铁的氧化物及少量FeS、SiO₂等）制备聚铁和绿矾（FeSO₄•7H₂O），聚铁的化学式为[Fe₂（OH）_n（SO₄）_3-0.5n]_m，制备过程如图所示，下列说法正确的是AB．

A．炉渣中FeS与硫酸和氧气的反应的离子方程式为：4FeS+3O₂+12H⁺═4Fe³⁺+4S↓+6H₂O
B．气体M的成分是SO₂，通入双氧水得到硫酸，可循环使用
C．向溶液X中加入过量铁粉，充分反应后过滤得到溶液Y，再将溶液Y蒸发结晶即可得到绿矾
D．溶液Z的pH影响聚铁中铁的质量分数，若其pH偏小，将导致聚铁中铁的质量分数偏大．

8．铁及其化合物在工农业生产、环境保护等领域中有着重要的作用．
（1）硫酸铁铵[NH₄Fe（SO₄）₂•12H₂O]广泛用于城镇生活饮用水、工业循环水的净化处理等．写出硫酸铁铵溶液中离子浓度的大小顺序c（SO₄^2-）＞c（NH₄⁺）＞c（Fe³⁺）＞c（H⁺）＞c（OH^-）．
（2）FeSO₄/KMnO₄工艺与单纯混凝剂[FeCl₃、Fe₂（SO₄）₃]相比，大大降低了污水处理后水的浑浊度，显著提高了对污水中有机物的去除率．二者的引入并未增加沉降后水中总铁和总锰浓度，反而使二者的浓度降低，原因是在此条件下（pH约为7）KMnO₄可将水中Fe²⁺、Mn²⁺氧化为固相的+3价铁和+4价锰的化合物，进而通过沉淀、过滤等工艺将铁、锰除去．已知：K_sp（Fe（OH）₃=4.0×10^-38，则沉淀过滤后溶液中c（Fe³⁺）约为4.0×10^-17mol•L^-1．写出生成+4价固体锰化合物的反应的离子方程式2MnO₄^-+3Mn²⁺+2H₂O=5MnO₂+4H⁺．
（3）新型纳米材料ZnFe₂O_x，可用于除去工业废气中的某些氧化物．制取新材料和除去废气的转化关系如图1：

①用ZnFe₂O_x除去SO₂的过程中，氧化剂是SO₂．
②用ZnFe₂O_x除去NO₂的过程中，若x=3，则消除1mol NO₂，需要ZnFe₂O_x的质量为450 g．
③用ZnFe₂O₄制取ZnFe₂O_x的过程中，若x=3.5，则ZnFe₂O₄与H₂反应的物质的量之比为2：1．
（4）工业上常采用如图2所示电解装置，利用铁的化合物将气态废弃物中的硫化氢转化为可利用的硫．通电电解，然后通入H₂S时发生反应的离子方程式为：2[Fe（CN）₆]^3-+2CO${\;}_{3}^{2-}$+H₂S=2[Fe（CN）₆]^4-+2HCO${\;}_{3}^{-}$+S↓．电解时，阳极的电极反应式为[Fe（CN）₆]^4--e^-═[Fe（CN）₆]^3-；电解过程中阴极区溶液的pH变大（填“变大”、“变小”或“不变”）．

7．氢化镁（MgH₂）是一种相对廉价的储氢材料，遇水易发生反应，在潮湿空气中能自燃．某兴趣小组拟选用如下装置制备氢化镁．

请回答下列问题：
（1）实验装置中，按气体流向的依次连接合理顺序为eabfgc（填仪器接口处的字母编号）．
（2）用连接好的实验装置进行实验，实验步骤如下：检查装置气密性后，装入药品；打开分液漏斗活塞，②③④①（用编号按正确的顺序排列下列步骤）．
①关闭分液漏斗活塞                 ②收集气体并检验纯度
③加热反应一段时间                 ④停止加热，充分冷却
（3）为了确认进入装置D中的氢气已经干燥，可在D装置前面再加一个装置，该装置中加入的试剂的名称是无水硫酸铜．
（4）通过上述方法制得的氢化镁样品中常混有未完全反应的镁和其他杂质，假设样品中的氢化镁与水完全反应，而镁粉和其他杂质均不与水反应）．测定实验样品纯度的方法步骤如下：
Ⅰ．检查装置气密性，装入药品，按如图（固定装置省略）所示连接仪器．

Ⅱ．调整水准管高度，使量气装置两边的液面保持同一水平．读取液面所在的刻度数据为10.0mL．
Ⅲ．将Y形管慢慢倾斜，直到B端的水全部与A端的样品混合．
Ⅳ．反应结束，冷却至室温，再次读取液面所在刻度数据为128.0mL．
回答下列问题：
①第Ⅳ步骤在读取量气管中数据时，若发现水准管中的液面低于量气管中液面，应采取的措施是抬高（或移动）水准管位置，使水准管、量气管内液面相平．
②反应生成氢气的体积为118.0mL．
③已知该实验条件下，氢气的密度为0.09mg/mL．样品中氢化镁的纯度为69.03%（结果精确到0.01%）．
（5）请你设计一个定性实验，鉴别镁粉与氢化镁粉末（不可使用水），写出实验的简要步骤、现象及结论分别取适量的固体粉末，在加热的条件下与干燥的氧气反应，将产生的气体通过装有无水硫酸铜的干燥管，若观察到白色固体变蓝，则固体样品为MgH₂，若白色固体没有变蓝，则固体样品为镁粉．

6．有X、Y、Z、T、W五种短周期元素，原子序数依次增大．X与T同主族，且X元素与其它元素不在同一周期．Y、Z在同周期中处于相邻位置，它们的单质在通常状况下均为无色气体．W原子的最外层电子数是核外电子层数的2倍．请回答：
（1）Z在周期表中的位置为第二周期VIA．
（2）写出X与Z形成的10电子阴离子的化学式OH^-．
（3）W的一种氧化物具有漂白性，工业上用Y的气态氢化物的水溶液做其吸收剂，写出吸收剂与足量该氧化物反应的离子方程式SO₂+NH₃•H₂O═HSO₃^-+NH₄⁺．
（4）化合物T₂Z₂的电子式为，其阴阳离子个数比为1：2．