（20分）某研究性学习小组请你参与“研究铁与水反应所得固体物质的成分、性质及再利用”实验探究，并共同解答下列问题：
【探究一】设计右图所示装置进行“铁与水反应”的实验。
（1）硬质试管中发生反应的化学方程式为 。
（2）反应前A中投放碎瓷片的目的是 。
（3）装置E中的现象是 。
【探究二】设计如下实验方案确定反应后硬质玻璃管中黑色固体的成分。
（4）待硬质试管B冷却后，取少许其中的固体物质溶于 后，将所得溶液分成两份。
（5）一份滴加几滴KSCN溶液。若溶液变红色，推断硬质玻璃管B中固体物质的成分（选填序号，下同） 。；若溶液未变红色，推断硬质玻璃管B中固体物质的成分
①一定有Fe3O4，可能有Fe ②Fe3O4和Fe ③只有Fe3O4 ④只有Fe
（6）另一份用___ （填仪器名称）加入 ，可以证明溶液中存在Fe2+。
【探究三】设计如下流程利用上述滤液制取绿矾晶体（FeSO4·7H2O）。
滤液
FeSO4溶液
FeSO4·7H2O晶体
（7）步骤I中加入洁净废铁屑的作用是 （用化学方程式表示）。
（8）步骤II从FeSO4稀溶液中得到FeSO4·7H2O晶体的主要操作包括 、趁热过滤____、再过滤。为防止FeSO4变质，该流程中还需注意的问题有 。
【探究四】设计如下流程测定反应后硬质玻璃管B中固体含铁元素的质量分数。
（9）试剂b的化学式是 ____。
（10）计算反应后B装置中铁元素的质量分数为 ；根据计算结果判断反应后硬质试管B中固体物质的成分是 。
（15分）如图为常见气体制备、干燥、性质验证和尾气处理的部分仪器装置（加热及固定装置均略去），仪器装置可任意选用，必要时可重复选择，请完成：
（1）若装置A的锥形瓶中装锌片，分液漏斗中装稀硫酸，则可验证H2的还原性并检验其氧化产物。
①若按顺序A→C→B→C连接仪器装置时，两次使用B装置，其中所盛的药品的化学式依次为CuO、 。
②检查装置的气密性后，加热装置B前必须进行的操作是_ 。
（2）若装置A的锥形瓶中装Na2O2，分液漏斗中装浓氨水，装置B中装红热的铂网可以进行氨的催化氧化；
①装置A的锥形瓶中反应的化学方程式为_ 、 ；
若气流按从左到右连接顺序A→D→B→B→C的方向，则B中氨的催化氧化反应方程式为 。
②装置B中除了观察到铂网保持红热外，还可能观察到的现象是 。
（3）若装置A的锥形瓶中装Na2SO3固体，分液漏斗中装70%的H2SO4溶液，装置B中装Na2O2固体，根据A→D→B→C的气流方向充分反应，探究SO2气体与Na2O2反应的是否生成O2。该实验中C装置的作用是 。
（20分）已知某化工厂的含镍催化剂主要含有Ni，还含有Al （31%）、Fe（1．3%）的单质及氧化物，其他不溶杂质（3．3%）。某校化学研究性学习小组通过查阅资料，设计了如下图所示的方法以该含镍废催化剂为原料来制备NiSO4·7H2O。
回答下列问题：
（1）操作a、c中需使用的仪器除铁架台（带铁圈）、酒精灯、烧杯、玻璃棒外还需要的主要仪器为 。
（2）“碱浸”的目的是除去 。
（3）“酸浸”时所加入的酸是 （填化学式）。酸浸后，经操作a分离出固体①后，溶液中可能含有的金属离子是 。
（4）操作b为调节溶液的pH，你认为pH的最佳调控范围是 。
（5）“调pH为2～3“的目的是 。
（6）产品晶体中有时会混有少量绿矾（FeSO4·7H2O），其原因可能是 。
（7） NiSO4在强碱溶液中用次氯酸钠氧化，可以制得碱性镍镉电池电极材料——NiOOH。该反应的离子方程式___ 。
（8）一般认为残留在溶液中的离子浓度小于1×10-5 mol/L时，沉淀已经完全。请利用上表中数据估算Fe（OH）2的溶度积
和可逆反应Fe2++ 2H2O
2H++
Fe（OH）2在25℃时的平衡常数
（9分）随着环保意识增强，清洁能源越来越受到人们关注。
（1）甲烷是一种理想的洁净燃料。已知：
CH4（g）+2O2（g）= CO2（g）+2H2O（g）；△H= —802．3kJ·mol-1
H2O（1） =H2O（g），△H =+44．0kJ·mol-l
则4．8g甲烷气体完全按燃烧生成液态水，放出热量为 。
（2）利用甲烷与水反应制备氢气，因原料廉价，具有推广价值。
该反应为CH4（g）+H2O（g）
CO（g）+3H2（g）;△H=+206．lkJ·mol-l。
①若800℃时，反应的化学平衡常数K=l．0，某时刻测得该温度下密闭容器中各物质的物质的量浓度如下表。
则此时正、逆反应速率的关系是 。（填标号）
A．v（正）>v（逆） B．v（正）<v（逆）
C．v（正）=v（逆） D．无法判断
②为了探究温度、压强对上述化学反应速率的影响，某同学设计了以下三组对比实验（温度为360℃或480℃、压强为101 kPa或303 kPa，其余实验条件见下表）。
表中t= ，P= ；
设计实验2、3的目的是
实验l、2、3中反应的化学平衡常数的大小关系是 （用K1、K2、K3表示）。
（20分）A、B、C三种常见物质中均含有同一种元素，它们之间有如下图所示的转化关系（部分反应物质已略去）。
（1）若A是一种两性氧化物，B的水溶液呈酸性，C的水溶液呈
碱性，请写出A、B、C三种物质中含有的同一种金属元素的原子
结构示意图_ B溶液显酸性的原因（用离子方程式
表示） ，反应④的离子方程式 。
（2）若A为一种金属单质时，反应①②③均为化合反应，反应④为置换反应。请写出③可能的离子方程式 和工业冶炼A的化学方程式_ 。
（3）若A、B、C是三种不同类别的气态物质，均能被同一种单
质氧化，写出实验室采用右图所示装置制取A的化学方程式________，
检验A气体是否集满的方法是
。
（4）若A、B、C是三种不同类别的固态物质，C是一种既含有离子
键又含有共价键的化合物，溶于水电离出两种相同电子数的离子，
B是工业上制取A、C的原料。实验室保存少量单质A的方法是____ 。写出工业采用B制取C的离子方程式___ ；浓度均为0．5 mol．L-1的B、C溶液，导电能力比较强的是________（填化学式）溶液。
（5）若A、B均是可燃性物质，完全燃烧都生成气体C，
常温下A溶液pH<7，将C通入A溶液中，pH值先增
大后减小。
①将C通入右图所示装置中，可以制得强电解质D的溶液，写出气体C发生的电极反应式
②该装置中H+的作用是 和
③若转移的电子数为6．02×1022时，左槽n（H+）的变化量
为________。
某同学通过系列实验探究Mg及其化合物的性质，操作正确且能达到目的的是 （ ）
A．将水加入浓硫酸中得到稀硫酸，置镁片于其中探究讨Mg的活泼性
B．将NaOH溶液缓慢滴入MgSO4溶液中，观察Mg（OH）2沉淀的生成
C．将Mg（OH）2浊液直接倒入已装好滤纸的漏斗中过滤，洗涤并收集沉淀
D．将Mg（OH）2沉淀转入表面皿中，加足量稀盐酸，加热蒸干得无水MgC12固体
