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20．下表是元素周期表的一部分，針對表中的①～⑩種元素，填寫下列空白：

主族 周期	ⅠA	ⅡA	ⅢA	ⅣA	ⅤA	ⅥA	ⅦA	0族
2				①	②	③
3	④		⑤			⑥	⑦	⑧
4	⑨						⑩

（1）在這些元素中，化學性質最不活潑的是：Ar（填具體元素符號，下同），原子結構示意圖為．元素⑩名稱為溴在周期表中的位置第四周期第ⅦA族．
（2）在最高價氧化物的水化物中，酸性最強的化合物的分子式是HClO₄，堿性最強的化合物的電子式是：．
（3）用電子式表示元素④與⑥的化合物的形成過程：，該化合物屬于離子（填“共價”或“離子”）化合物．
（4）表示①與⑦的化合物的電子式，該化合物是由極性（填“極性”、“非極性”）鍵形成的．
（5）③、⑥、⑦三種元素形成的離子，離子半徑由大到小的順序是S^2-＞Cl^-＞O^2-．
（6）元素③的氫化物的結構式為H-O-H；該氫化物常溫下和元素⑦的單質反應的化學方程式為Cl₂+H₂O═HClO+HCl．

19．MgSO₄•7H₂O醫(yī)藥上用作瀉劑．工業(yè)上用氯堿工業(yè)中的一次鹽泥為原料生產．已知一次鹽泥中含有鎂、鈣、鐵、鋁、錳的硅酸鹽和碳酸鹽等成分．主要工藝如下：

（1）用硫酸調整溶液pH到1～2，硫酸的作用是浸出Mg、Fe、Al、Mn離子，除去Si、Ca．
（2）加次氯酸鈉溶液至pH=5～6并加熱煮沸約5～10分鐘，濾渣中主要含MnO₂和另兩種沉淀，另兩種沉淀是Al（OH）₃、Fe（OH）₃ （寫化學式）．其中次氯酸鈉溶液將MnSO₄在堿性條件下轉化為MnO₂的離子方程式為：Mn²⁺+2OH^-+C1O^-=MnO₂↓+Cl^-+H₂O．
（3）若除雜后過濾，發(fā)現(xiàn)濾液發(fā)黃，需采取的措施是添加適量的次氯酸鈉溶液，再煮沸、過濾．
（4）過濾后晶體常用丙酮或乙醇代替蒸餾水洗滌的目的是減小硫酸鎂的溶解損耗，并快速干燥．
（5）晶體中結晶水含量的測定：準確稱取0.20g MgSO₄•7H₂O樣品，放入已干燥至恒重的瓷坩堝，置于馬弗爐中，在200℃脫水1小時．為準確確定脫水后的質量，還需要經(jīng)過的操作有：冷卻（干燥器中）至室溫→稱量后重復脫水→冷卻→稱量至恒重．

18．以鉻鐵礦（主要成分為FeO和Cr₂O₃，含有Al₂O₃、SiO₂等雜質）為主要原料生產化工原料紅礬鈉（主要成分為重鉻酸鈉：Na₂Cr₂O₇•2H₂O），其主要工藝流程如下：

查閱資料得知：在堿性條件下，某些氧化劑能將Cr³⁺轉化為CrO₄^2-．
回答下列問題：
（1）為了提高鉻鐵礦中Cr³⁺的浸出率，可采取的措施有（填兩項）：適當升高溶液溫度、將鉻鐵礦進行粉碎、攪拌或適當增大硫酸的濃度等．
（2）實驗室中操作①②中用到的硅酸鹽質的主要儀器有燒杯、玻璃棒、漏斗（填儀器名稱）．
（3）固體A中含有的物質是SiO₂，固體C中含有的物質是Al（OH）₃ 和Fe（OH）₃．
（4）寫出溶液D轉化為溶液E過程中反應的離子方程式10OH^-+2Cr³⁺+3H₂O₂=2CrO₄^2-+8H₂O．
（5）酸化過程是使CrO₄^2-轉化為Cr₂O₇^2-，寫出該反應的離子方程式2H⁺+2CrO₄^2-=Cr₂O₇^2-+H₂O．
（6）將溶液F經(jīng)過下列操作：蒸發(fā)濃縮，冷卻結晶，過濾，洗滌，干燥即得紅礬鈉．

17．污染物的有效去除和資源的充分利用是化學造福人類的重要研究課題．某研究小組利用軟錳礦（主要成分為MnO₂，另含少量鐵，鋁，銅等金屬化合物）作脫硫劑，通過如下簡化流程，既脫除燃煤尾氣中的SO₂，又制得電池材料MnO₂（反應條件已省略）．

請回答下列問題：
（1）上述流程脫硫實現(xiàn)了ac（選填編號）．
a．廢棄物的綜合利用     b．白色污染的減少 c．酸雨的減少      d．臭氧層空洞的減少
（2）步驟I生成無水MnSO₄的化學方程式是MnO₂+SO₂=MnSO₄．
步驟IV生成無水MnO₂的化學方程式是2KMnO₄+3MnSO₄+2H₂O=K₂SO₄+5MnO₂+2H₂SO₄．
（3）步驟I中，用MnCO₃能除去溶液中Al³⁺和Fe³⁺，其原因是消耗溶液中的酸，促進Al³⁺和Fe³⁺水解生成氫氧化物沉淀．濾渣M的成分是Al（OH）₃、Fe（OH）₃．銅元素以CuS形式存在于濾渣N中．（寫化學式）
（4）產品MnO₂可作超級電容材料．用惰性電極電解MnSO₄溶液可以制得MnO₂，則MnO₂在陽極生成．（填電極名稱）
（5）假設脫除的SO₂只與軟錳礦漿中MnO₂反應．按照圖示流程，將2.0 m³（標準狀況）含SO₂的體積分數(shù)為60%的尾氣通入礦漿，若SO₂的脫除率為89.6%，最終得到MnO₂的質量10.44kg．則在除去鐵、鋁、銅、鎳等雜質的過程中，所引入的錳元素為1.32kg．

16．焦亞硫酸鈉（Na₂S₂O₅）是常用的食品抗氧化劑之一，為白色或黃色結晶粉末或小結晶，帶有強烈的SO₂氣味，溶于水即生成NaHSO₃．實驗室可利用二氧化硫與亞硫酸鈉反應制備焦亞硫酸鈉．
某研究小組進行如下實驗：
實驗一：焦亞硫酸鈉的制取
采用如圖裝置（實驗前已除盡裝置內的空氣）制取Na₂S₂O₅．裝置II中有黃色晶體析出．

（1）裝置 I中產生氣體的化學方程式為Na₂SO₃+H₂SO₄=Na₂SO₄+SO₂↑+H₂O或Na₂SO₃+2H₂SO₄=2NaHSO₄+SO₂↑+H₂O．
（2）要從裝置II中獲得已析出的晶體，在實驗室中需要使用到的玻璃儀器是：玻璃棒、漏斗、燒杯．
（3）裝置 III用于處理尾氣，防止污染環(huán)境．下列裝置中，可選用的最合理裝置（夾持儀器已略去）為d（填序號）．

實驗二：焦亞硫酸鈉的性質
（4）將Na₂S₂O₅溶于水配成溶液，
①欲證明所得溶液中的離子濃度大小關系：c（SO₃^2-）＞c（H₂SO₃），下列選項中可采用的實驗方法是ae
a．測定溶液的pH      b．加入Ba（OH）₂溶液        c．加入鹽酸
d．加入品紅溶液       e．用藍色石蕊試紙檢測      f．加入BaCl₂溶液
②檢驗Na₂S₂O₅晶體在空氣中已被氧化的實驗方案是取少量Na₂S₂O₅晶體于試管中，加適量水溶解，滴加足量鹽酸，振蕩，再滴入氯化鋇溶液，有白色沉淀生成．
實驗三：葡萄酒中抗氧化劑殘留量的測定
（5）葡萄酒常用Na₂S₂O₅作抗氧化劑．測定某葡萄酒中抗氧化劑的殘留量（以游離SO₂計算）的方案如下：

①按上述方案實驗，消耗標準I₂溶液25.00mL，該次實驗測得樣品中抗氧化劑的殘留量（以游離SO₂計算）為0.16g•L^-1．
②在上述實驗過程中，若有部分HI被空氣氧化，則測得結果偏低（填“偏高”“偏低”或“不變”）．

15．某�；瘜W小組設計如圖的裝置制備氯氣并探究氯氣的某些化學性質：

（1）欲利用濃鹽酸與B不加熱制取氯氣，則B可選用下列物質中的bc；
a．MnO₂   b．Ca（ClO）₂ c．KMnO₄  d．NaCl
（2）C裝置的作用是安全瓶；C中加入飽和食鹽水 溶液；當C后面的裝置發(fā)生堵塞時，C中的現(xiàn)象是：長頸漏斗中液面上升．
（3）裝置D用于驗證氯氣的漂白性，①是濕潤的有色布條 ③是無水氯化鈣或五氧化二磷
（4）為探究氯氣與Fe反應的產物與氯氣通入量的關系，設計實驗，并記錄現(xiàn)象如下：

實驗方法	實驗現(xiàn)象	實驗結論
1．取反應初始階段（氯氣不足量）E中產物，用磁鐵除去過量的Fe，剩余產物溶于水中，取上層溶液，①加入KSCN溶液，②加入KMnO4溶液	① ②	生成物中沒有FeCl2 生成物中含有FeCl3
2．取充分反應后（氯氣通入足夠長時間）E中產物，溶于水中，加入KMnO4溶液	KSCN溶液顯紅色， KMnO4溶液不褪色

根據(jù)實驗結論，氯氣與Fe粉共熱時發(fā)生反應的化學方程式：2Fe+3Cl₂=2FeCl₃．

14．某校化學學科研究小組利用鐵屑、稀硫酸和硫酸銨制備摩爾鹽（硫酸亞鐵銨），具體實驗步驟如下：
A．Fe屑的處理和稱量
操作：稱取約5g鐵屑，放入錐形瓶，加入15mL10%Na₂CO₃溶液，小火加熱10min將剩余的堿液倒掉，用蒸餾水把Fe沖洗干凈，干燥后稱其質量，備用．
（1）Na₂CO₃溶液的作用是除去鐵屑表面的油污；將剩余的堿液倒掉的方法通常是傾析法．
B．FeSO₄的制備
操作：將稱量好的Fe屑放入錐形瓶中，加入25mL 3mol•L^-1 H₂SO₄，放在水浴中加熱至不再有氣體生成為止，再加入1mL 3mol•L^-1H₂SO₄，趁熱過濾，將濾液轉移至蒸發(fā)皿中．
（2）趁熱過濾的目的是FeSO₄從溶液中析出，反應結束時再加入1mL 3mol•L^-1 H₂SO₄，保持pH＜1，其作用是防止FeSO₄被氧化和抑制銨根離子和亞鐵離子水解．
C．（NH₄）₂SO₄•FeSO₄•6H₂O的制備
操作：稱取一定量的（NH₄）₂SO₄并將其加入上面實驗的蒸發(fā)皿中，緩緩加熱，放置冷卻，得到硫酸亞鐵銨的晶體．抽濾、洗滌、干燥、稱量．
（3）緩慢加熱，濃縮至濃縮至液體表面出現(xiàn)晶膜為止停止加熱；制得的晶體過濾后用C洗滌．
A、蒸餾水   B、飽和食鹽水   C、無水乙醇    D、濾液
（4）硫酸亞鐵銨溶液中離子濃度的大小關系c（SO₄^2-）＞c（NH₄⁺）＞c（Fe²⁺）＞c（H⁺）＞c（OH^-）
（5）產品中可能存在雜質NH₄Fe（SO₄）₂．寫出NH₄Fe（SO₄）₂溶液與過量Ba（OH）2溶液反應的離子方程式NH₄⁺+Fe³⁺+2SO₄^2-+2Ba²⁺+4OH^-=2BaSO₄↓+Fe（OH）₃↓+NH₃•H₂O．
D．（NH₄）₂SO₄•FeSO₄•6HO的用途
硫酸亞鐵銨較綠礬穩(wěn)定，在氧化還原滴定分析中常用來配制Fe²⁺的標準溶液．現(xiàn)取0.400g Cu₂S和CuS的混合物在酸性溶液中用70.0mL  0.100mol•L^-1 KMnO₄溶液處理，發(fā)生反應如下：
2MnO₄^-+Cu₂S+8H⁺═2Cu²⁺+SO₄^2-+2Mn²⁺+4H₂O
8MnO₄^-+5CuS+24H⁺═5Cu²⁺+5SO₄^2-+8Mn²⁺+12H₂O
反應后剩余的KMnO₄恰好用V mL  0.500mol•L^-1 （NH₄）₂SO₄•FeSO₄溶液完全反應．
已知：
MnO₄^-+Fe²⁺+H⁺-Fe³⁺+Mn²⁺+H₂O（未配平），
（6）盛KMnO₄溶液常用酸式滴定管；V的取值范圍3.3mL～20mL（mL，小數(shù)點后保留1位）．

13．Fridel-Crafts反應：ArH+RX$\stackrel{無水AlCl_{3}}{→}$ArR+HX；△H＜0（Ar表示苯基）是向苯環(huán)上引入烷基方法之一．某化學興趣小組在實驗室先利用叔丁醇與鹽酸反應制得叔丁基氯（沸點50.7℃），再利用Fridel-Crafts反應制備對叔丁基苯酚（熔點99℃）．反應流程如圖所示：

（1）分液用到的主要儀器是分液漏斗．
（2）對有機層依次用飽和碳酸氫鈉和蒸餾水洗滌，飽和碳酸氫鈉的作用是除去叔丁基氯粗產物中的HCl．
通過蒸餾操作可將叔丁基氯粗產物轉化為較為純凈的叔丁基氯．
（3）寫出本實驗中反應②的化學方程式：+（CH₃）₃CCl $\stackrel{無水AlCl_{3}}{→}$+HCl．
該反應用冷水浴控制適當溫度，其原因是Fridel-Crafts反應是放熱反應，反應過程中溶液溫度容易升高，且生成大量的HCl氣體，而叔丁基氯的沸點只有50.7℃，若不注意及時冷卻就會使叔丁基氯的蒸氣被大量的HCl氣體帶走而影響產率．
（4）對叔丁基苯酚有時候呈現(xiàn)紫色，原因可能是一部分對叔丁基苯酚被空氣中的氧氣所氧化．

12．如圖是某化學興趣小組設計的利用電子垃圾（含70%Cu、25%Al、4%Fe及少量Au、Pt）制備硫酸銅和硫酸鋁晶體的路線：

已知下列信息：Cu可與稀硫酸和H₂O₂的混合液反應生成硫酸銅；鐵、鋁、銅等離子以氫氧化物形式沉淀時溶液的pH如下表：

沉淀物	Fe（OH）3	Al（OH）3	Cu（OH）2
開始沉淀	1.1	4.0	5.4
完全沉淀	3.2	5.2	6.7

請回答下列問題：
（1）寫出Cu與稀硫酸和H₂O₂的混合液反應的化學方程式（Cu+H₂O₂+H₂SO₄=CuSO₄+2H₂O．．
（2）在操作II中，x的取值范圍是[5.2，5.4）．
（3）在操作III中，蒸發(fā)濃縮需要的玻璃儀器有玻璃棒、酒精燈、燒杯．
（4）由濾渣a制取Al₂（SO₄）₃.18H₂O，探究小組設計了三種方案：
甲：濾渣a$\stackrel{H_{2}SO_{4}}{→}$酸浸液$\stackrel{操作置}{→}$Al₂（SO₄）₃.18H₂O
乙：濾渣a$\stackrel{H_{2}SO_{4}}{→}$酸浸液$→_{過濾}^{適量Al粉}$過濾$\stackrel{操作置}{→}$Al₂（SO₄）₃.18H₂O
丙：濾渣a$→_{過濾}^{NaOH溶液}$濾液$\stackrel{H_{2}SO_{4}}{→}$溶液液$\stackrel{操作置}{→}$Al₂（SO₄）₃.18H₂O
綜合考慮上述三種方案，最具可行性的是乙（填序號）．
（5）為測定CuSO₄.5H₂O晶體的純度，進行下列實驗：取a g 試樣配成100mL溶液，每次取20.00mL，消除干擾離子后，用b mol．L^-1EDTA（Na₂H₂Y）標準溶液滴定其中的Cu²⁺（離子方程式為Cu²⁺+H₂Y^2-=CuY^2-+2H⁺），滴定至終點，平均消耗EDTA溶液12.00mL，CuSO₄.5H₂O晶體的純度是$\frac{15b}{a}$×100%．

11．工業(yè)上常用鐵質容器盛裝冷濃硫酸．為研究鐵質材料與熱濃硫酸的反應，某學習小組進行了以下探究活動：
【探究一】
（1）將已去除表面氧化物的鐵釘（碳素鋼）放入冷濃硫酸中，10分鐘后移入硫酸銅溶液中，片刻后取出觀察，鐵釘表面無明顯變化，其原因是鐵釘表面被鈍化．
（2）另取鐵釘6.0g放入15.0mL濃硫酸中，加熱充分反應后得到溶液X并收集到氣體Y．
①甲同學認為X中除Fe³⁺外還可能含有Fe²⁺．若要確認其中的Fe²⁺應選用d
a．KSCN溶液和氯水　　b．鐵粉和KSCN溶液     c．濃氨水     d．KMnO₄酸性溶液
②乙同學取336mL（標準狀況）氣體Y通入足量溴水中，發(fā)生反應：SO₂+Br₂+2H₂O=2HBr+H₂SO₄
然后加入足量BaCl₂溶液，經(jīng)適當操作后得干燥固體2.33g．由此推知氣體Y中SO₂的體積分數(shù)為66.7%．
【探究二】
分析上述實驗中SO₂體積分數(shù)的結果，丙同學認為氣體Y中還可能含有H₂和Q氣體．為此設計了下列探究實驗裝置（圖中夾持儀器省略）．
（3）裝置B、F中試劑的作用分別是檢驗二氧化硫是否除盡、防止空氣成分的干擾．
（4）認為氣體Y中還含有Q的理由是C+2H₂SO₄（濃硫酸）$\frac{\underline{\;△\;}}{\;}$CO₂ ↑+2SO₂↑+2H₂O（用化學方程式表示）．
（5）為確認Q的存在，需在裝置中添加M于C（選填序號）a．A之前  b．A-B間   c．B-C間  d．C-D間
（6）如果氣體Y中含有H₂，預計實驗現(xiàn)象應是D中固體由黑色變紅和E中固體由白變藍； 如果氣體Y中含有Q，依據(jù)是C的質量增加
（7）若要測定限定體積氣體Y中H₂的含量（標準狀況下約有28mL H₂），除可用測量H₂體積的方法外，可否選用質量稱量的方法？作出判斷并說明理由否，用托盤天平無法稱量D或E的差量