绿矾（FeSO₄·7H₂O）是治疗缺铁性贫血药品的重要成分。下面是以市售铁屑（含少量锡、氧化铁等杂质）为原料生产纯净绿矾的一种方法：

已知：室温下饱和H₂S溶液的pH约为3.9，SnS沉淀完全时溶液的pH为1.6；FeS开始沉淀时溶液的pH为3.0，沉淀完全时的pH为5.5。
（1）检验制得的绿矾晶体中是否含有Fe³⁺的实验操作是                          。
（2）操作II中，通入硫化氢至饱和的目的是                                 ；在溶液中用硫酸酸化至pH=2的目的是                                           。
（3）操作IV的顺序依次为：                 、冷却结晶、                  。
（4）操作IV得到的绿矾晶体用少量冰水洗涤，其目的是：①除去晶体表面附着的硫酸等杂质；②                                                        。
（5）测定绿矾产品中Fe²⁺含量的方法是：a.称取2.8500g绿矾产品，溶解，在250mL容量瓶中定容；b.量取25.00mL待测溶液于锥形瓶中；c.用硫酸酸化的0.01000mol/LKMnO₄溶液滴定至终点，消耗KMnO₄溶液体积的平均值为20.00mL。
①滴定时发生反应的离子方程式为：　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。
②判断此滴定实验达到终点的方法是                                       。
③计算上述样品中FeSO₄·7H₂O的质量分数为         （用小数表示，保留三位小数）。

（8分）工业上常用废铁屑溶于一定浓度的硫酸溶液制备绿矾( FeSO₄·7H₂O )。
⑴若用98% 1.84 g/cm³的浓硫酸配制生产用28%的硫酸溶液，则浓硫酸与水的体积比约为1： ▲  。
⑵为测定某久置于空气的绿矾样品中Fe²⁺的氧化率，某同学设计如下实验：取一定量的样品溶于足量的稀硫酸中，然后加入5.00 g铁粉充分反应，收集到224 mL（标准状况）气体，剩余固体质量为3.88 g，测得反应后的溶液中Fe²⁺的物质的量为0.14 mol（不含Fe³⁺）。则该样品中Fe²⁺离子的氧化率为  ▲  。
⑶硫酸亚铁铵［(NH₄)₂SO₄·FeSO₄·6H₂O］(俗称莫尔盐)，较绿矾稳定，在氧化还原滴定分析中常用来配制Fe²⁺的标准溶液。现取0.4 g Cu₂S和CuS的混合物在酸性溶液中用40 mL 0.150 mol/L KMnO₄溶液处理，发生反应如下：
8MnO₄^－＋5Cu₂S＋44H^＋＝10Cu^2＋＋5SO₂＋8Mn^2＋＋22H₂O
6MnO₄^－＋5CuS＋28H^＋＝5Cu^2＋＋5SO₂＋6Mn^2＋＋14H₂O
反应后煮沸溶液，赶尽SO₂，剩余的KMnO₄恰好与V mL 0.2 mol/L (NH₄)₂Fe(SO₄)₂溶液完全反应。已知：MnO₄^－＋Fe^2＋＋H^＋——Mn^2＋＋Fe³⁺＋H₂O（未配平）
①V的取值范围为       ▲               ；
②若V=35，试计算混合物中CuS的质量分数。

（18分）近年来，我国的电子工业迅速发展，造成了大量的电路板蚀刻废液的产生和排放。蚀刻液主要有酸性的（HCl—H₂O₂）、碱性的（NH₃—NH₄Cl）以及传统的（HCl—FeCl₃）等3种。蚀刻废液中含有大量的Cu²⁺，废液的回收利用可减少铜资源的流失。几种蚀刻废液的常用处理方法如下：

⑴ FeCl₃型酸性废液用还原法处理是利用Fe和Cl₂分别作为还原剂和氧化剂，可回收铜并使蚀刻液再生。发生的主要化学反应有：Fe+Cu²⁺=Fe²⁺+Cu、Fe+2H⁺=Fe²⁺+H₂↑，还
有　　▲　　 、　　▲　　 。（用离子方程式表示）。
⑵ HCl—H₂O₂型蚀刻液蚀刻过程中发生的化学反应用化学方程式可表示为：
　　▲　　 。
⑶ H₂O₂型酸性废液处理回收微米级Cu₂O过程中，加入的试剂A的最佳选择是下列中的　　▲　　 （填序号）
①酸性KMnO₄溶液        ②NaCl(固)          ③葡萄糖          ④甲醛
⑷ 处理H₂O₂型酸性废液回收Cu₂(OH)₂CO₃的过程中需控制反应的温度，当温度高于80℃时，产品颜色发暗，其原因可能是　　▲　　 。
⑸ 碱性蚀刻液发生的化学反应是：2Cu+4NH₄Cl+4NH₃·H₂O+O₂ = 2Cu(NH₃)₄Cl₂+6H₂O，处理碱性蚀刻废液过程中加入NH₄Cl固体并通入NH₃的目的是　　▲　　 。

（14分）高铁酸钾（K₂FeO₄）是一种新型、高效、多功能水处理剂，且不会造成二次污染。已知高铁酸盐热稳定性差，工业上用湿法制备高铁酸钾的基本流程如下图所示：


（1）在农业生产中，滤液1可用作         ▲         。
（2）上述氧化过程中，发生反应的离子方程式是：          ▲        ，控制反应温度30℃以下的原因是：            ▲               。
（3）结晶过程中加入浓KOH溶液的作用是：           ▲           。
（4）某温度下，将Cl₂通入KOH溶液中，反应后得到KCl、KClO、KClO₃的混合溶液，经测定ClO^－与ClO₃^－离子的物质的量之比是1：2，则Cl₂与氢氧化钾反应时，被还原的氯元素和被氧化的氯元素的物质的量之比为      ▲     。
（5）实验测得铁盐溶液的质量分数、反应时间与K₂FeO₄产率的实验数据分别如图1、图2所示。为了获取更多的高铁酸钾，铁盐的质量分数应控制在    ▲    附近、反应时间应控制在      ▲      。

（10分）某研究小组为了探究“铁与水蒸气”能否发生反应及反应的产物，进行了下列实验：（1）用如图所示实验装置，在硬质玻璃管中放入还原铁粉和石棉绒的混合物，加热，并通入水蒸气，就可以完成高温下“Fe与水蒸气的反应实验”（石棉绒是耐高温材料，不与水和铁反应）。

①反应一段时间后，有肥皂泡吹起时，用点燃的火柴靠近肥皂泡，当________时（填实验现象），说明“铁与水蒸气”能够进行反应。
②写出铁与水蒸气反应的化学方程式_______________。
③实验中石棉绒的作用是                                。
（2）为了研究一定时间内铁粉的转化率，他们设计了如下实验：准确称量一定质量的铁粉进行反应，收集并测量反应后生成气体的体积，计算出铁粉的转化率。
①收集并测量气体体积应选图中的________装置。

②称取0．24 g铁粉与适量石棉绒混合，然后加热至无气体放出。若室温下氢气密度约为0．088 g/L，最好选用______规格的量筒（选填字母序号）。

(16分)硫酸亚铁晶体（FeSO₄·7H₂O）在医药上作补血剂。某课外小组拟用KMnO₄溶液滴定的方法，测定该补血剂中铁元素的含量，进行了如下实验：

[查阅资料]
在酸性条件下，用KMnO₄标准溶液进行氧化还原滴定，可以测定Fe²⁺的含量。反应的离子方程式是：Fe²⁺+MnO₄^-+H⁺——Fe³⁺+Mn²⁺+H₂O（未配平）
[准备实验用品]
①仪器：a.电子天平，b.滴定管，c.100mL量筒，d.烧杯，e.漏斗，f.容量瓶（100 mL、 250mL），g.锥形瓶，h.玻璃棒，i.药匙，j.烧瓶，k.铁架台（带滴定管夹），l.胶头滴管。
[实验记录]
[交流与讨论]
（1）准备的实验用品中，一定不需要的仪器有（填序号）      ；不需要的试剂有（填序号）      。
（2）本实验所用的KMnO₄标准溶液的物质的量浓度为                。
（3）课外小组里有位同学设计了下列四种滴定方式（夹持部分略去），引起了同学们的讨论，最后取得共识，认为最合理的是            （填字母序号）。

（4）判断滴定终点的依据是                                                 。
（5）若在接近滴定终点时，用少量蒸馏水将锥形瓶内壁冲洗一下，再继续滴定至终点，则所测得的补血剂中铁元素的含量        （偏大、偏小、无影响）。
（6）根据实验数据，计算该补血剂中铁元素的质量分数          。

（16分）在没有氧气存在时，铁与水几乎不反应，但高温下，铁能与水蒸气反应。某同学利用铁与水蒸气反应后的固体物质进行了如下实验：

(1)       铁粉与水蒸气反应的化学方程式是:                                            
(2)证明还原铁粉与水蒸气发生了反应的方法是                                      
（3）固体溶于稀盐酸的化学方程式为                    。
（4）试剂1的化学式是                    。
（5）加入新制氯水后溶液红色加深的原因是（用离子方程式表示）
                                                                       ；
（6）某同学在实验中加入了过量氯水，放置一段时间后，发现深红色褪去，现对褪色原因进行探究。
①提出假设：
假设1：溶液中的＋3价铁被氧化为更高的价态；
假设2：                                                 ；
②设计方案：
为了对你所提出的假设2进行验证，实验方案是                                
                                                                      。

（8分）按右图所示操作，充分反应后：

⑴ I中铁丝上观察到的现象是                                 ；
反应的化学方程式为                          ；
⑵ II中发生反应的化学方程式为                       ；
⑶结合I、II实验现象可知，Fe、Cu、Ag的还原性顺序为                  。

（6分）Fe₃O₄一种黑色粉末，又称磁性氧化铁，它的组成可写成FeO·Fe₂O₃。某化学实验小组通过实验来探究一黑色粉末是否由Fe₃O₄、CuO组成（不含有其它黑色物质）。探究过程如下：
▲提出假设：假设1. 黑色粉末是CuO；假设2. 黑色粉末是Fe₃O₄；
假设3. ______________________________。
▲设计探究实验：取少量粉末放入足量稀硫酸中，在所得溶液中滴加KSCN试剂。
⑴若假设1成立，则实验现象是________________。
⑵若所得溶液显血红色，则假设_________成立。
⑶为进一步探究，继续向所得溶液加入足量铁粉，若产生_______的现象，则假设3成立。
有另一小组同学提出，若混合物中CuO含量较少，可能加入铁粉后实验现象不明显。
查阅资料：Cu²⁺与足量氨水反应生成深蓝色溶液，Cu²⁺＋4NH₃·H₂O＝Cu(NH₃)₄²⁺＋4H₂O。
⑷为探究是假设2还是假设3成立，另取少量粉末加稀硫酸充分溶解后，再加入足量氨水，若产生__________现象，则假设2成立；若产生______________现象，则假设3成立。

（14分）化学实验是研究物质性质的基础。
（1）下列有关实验操作或测量数据合理的是         （填序号）。
a.用铁坩埚加热CuSO₄·5H₂O晶体测定结晶水质量分数
b.用干燥的pH试纸测定浓硫酸的pH
c.用规格为20mL的量筒，量取16.8mL的Na₂CO₃溶液
（2）某废水样品中含有一定的Na⁺、CO₃^2-、SO₃^2-，甲、乙两研究小组欲测定其中SO₃^2-离子的浓度。
甲组方案：
试剂X从下列试剂中选择：
a.0.1mol·L^-1KMnO₄(H₂SO₄酸化)溶液b.0.5mol·L^-1NaOH溶液c.新制氯水d.KI溶液
①加入的试剂X为      （填字母序号），生成SO₄^2-主要的离子方程式为                                                          。
②甲组方案中，第iii步的“系列操作”包含的操作名称各为                         。
乙组方案：
i.用烧杯盛取废水适量，加少量活性炭，除去废水的杂色；过滤，取滤液；
ii.精确量取20.00mL过滤后废水试样，选择使用紫色的0.1 mol·L^-1KMnO₄（H₂SO₄酸化）溶液进行滴定：（有关反应为：2MnO₄^-+5SO₃^2-+6H⁺=2Mn²⁺+5SO₄^2-+3H₂O
iii.记录数据，计算。
③乙组设计的下列滴定方式中，最合理的是         （夹持部分略去）（填字母序号）

（3）某同学制备Fe(OH)₃胶体：用洁净烧杯量取适量蒸馏水加热至沸腾，向烧杯中缓慢滴加饱和的FeCl₃溶液，并不断用玻璃棒搅拦，结果溶液变浑浊。该同学制备胶体失败的原因是                                           ，你认为成功制得Fe(OH)₃胶体的特征现象是                                     。
（4）用下图装置进行CO₂性质的有关实验。

①试剂瓶B中盛有饱和NaHCO₃溶液，其目的是                        。
②反应过程中，E中澄清石灰水变浑浊，E中的混合体系中除存在电离平衡、水解平衡外，还存在溶解平衡，用方程式表示该溶解平衡关系                   。