某校化学课外研究小组为研究浓硫酸与金属M 反应的气体生成物，进行了下列实验活动：
【提出假设】
假设1：气体生成物只有SO2；
假设2：气体生成物只有H2；
假设3： 。
【实验验证】
实验装置及实验中使用的试剂如图：
（1）在装入药品前，甲同学检查装置A 的气密性，方法是 。
（2）乙同学通过所学知识排除了上面提出的一个假设，他排除的是假设 ，理由是 。
（3）如果实验中观察到装置B 中溶液褪色，装置F 和装置G 中无明显变化，则假设 成立，实验测得消耗金属M 和浓硫酸的物质的量之比为1∶2，则在M 的硫酸盐中，M 元素的化合价为 。
（4）如果假设3 正确，填写下表中的实验现象：
（5）装置C 的作用是 ，装置D 的作用是 。
（6）如果装置A 中放入的金属M 的质量为11．2 g，加入适量浓硫酸，反应完成后，装置B中溶液褪色，装置A 中金属无剩余；反应后G 的质量增加了0．9 g；取少量装置A 中溶液稀释，分为两份，一份滴加KSCN 溶液，溶液变红色，另一份滴加酸性KMnO4 溶液，溶液褪色。如果装置A 中溶液内的金属离子浓度相等，则装置A 中烧瓶内发生反应的总化学方程式是 。
【有机化学基础】高分子化合物G 是制备某种特种复合材料的基体。合成G 的一种路线如下：
已知下列信息：
①G 的结构简式为
②
③羟基直接与碳碳双键相连的结构不稳定：
请回答下列问题：
（1）M 的化学名称为 ，D 的结构简式为 ，E 中含氧官能团的名称为 。
（2）B 生成C 的反应类型是 ，F 生成G 的反应类型是 。
（3）由M 生成A 的化学方程式为 。
（4）只含苯环一个环状结构且遇FeCl3 溶液不显紫色的B 的同分异构体有 种（不包括B，不考虑立体异构），其中核磁共振氢谱为四组峰，且峰面积之比为3∶2∶2∶1 的同分异构体的结构简式为 。
【物质结构与性质】2014 年10 月7 日，赤崎勇、天野浩和中村修二因发明“高亮度蓝色发光二极管（LED）”获得2014 年诺贝尔物理学奖。制作LED 首先在衬底上制作氮化镓（GaN）基的外延片，常用的衬底主要有蓝宝石（Al2O3）、碳化硅和硅，还有砷化镓（GaAs）、AlN、ZnO 等材料。回答下列问题：
（1）氮和砷（As）位于同一主族，二者中电负性较大的是 （填元素符号，下同），第一电离能较大的是 。
（2）基态Zn 原子的价电子排布式为 ，价层电子占有的原子轨道数为 。
（3）Al2O3的熔点很高，Al2O3 属于 晶体。Al2O3 的熔点比NaCl 高，其原因是 。
（4）碳化硅的晶胞结构如图所示，其中白球代表的是 原子，一个晶胞中含有该原子的个数为 。
【化学与技术】钛铁矿的主要成分可表示为FeTiO3（Ti 为+4 价），某钛铁矿中含FeTiO3 为76%。钛白粉在涂料、塑料、油墨、造纸等行业具有广泛的用途，钛白粉的主要成分为TiO2。利用该钛铁矿生产钛白粉及绿矾的工艺流程如下：
（1）若钛铁矿与浓硫酸反应时Ti 的转化率为92%，操作Ⅰ~Ⅳ中Ti 的转化率均为96%，则1t 该矿石可生产钛白粉（TiO2） t （计算结果保留两位小数，下同），能否计算生成的绿矾（FeSO4·7H2O）的质量? （能则写出计算结果，不能则说明理由）。
（2）钛铁矿与硫酸的反应可表示为FeTiO3+H2SO4 →TiOSO4+X+H2O（未配平）。其中X的化学式为 。
（3）操作Ⅰ的名称是 ，操作Ⅱ包括冷却结晶、 。操作Ⅱ中加入铁粉的目的是 （用离子方程式表示）。
（4）写出操作Ⅲ中TiOSO4水解的化学方程式： 。
高铁酸钾（K2FeO4）是一种新型、高效、多功能水处理剂。如图是以铁屑为原料制备K2FeO4 的工艺流程图：
请回答下列问题：
（1）氯气与铁屑反应生成FeCl3 的条件是 ，其生成物氯化铁也可作净水剂，其净水原理为 。
（2）流程图中的吸收剂X 为 （选填字母代号）。
a．NaOH 溶液 b．Fe 粉
c．FeSO4 溶液 d．FeCl2 溶液
（3）氯气与NaOH 溶液反应生成氧化剂Y 的离子方程式为 。
（4）反应④的化学方程式为 ，该反应中氧化剂与还原剂的物质的量之比为 。
（5）K2FeO4 的净水原理是
，该反应生成具有吸附性的Fe（OH）3。用上述方法制备的粗K2FeO4 需要提纯，可采用重结晶、洗涤、低温烘干的方法，洗涤剂可选用稀KOH 溶液，原因是 。
（6）测定制备的粗K2FeO4 的纯度可用滴定法，滴定时有关反应的离子方程式为：
现称取1．98 g 粗K2FeO4 样品溶于适量KOH 溶液中，加入稍过量的KCrO2，充分反应后过滤，滤液在250 mL 容量瓶中定容。每次取25．00 mL 加入稀硫酸酸化，用0．100 0 mol·L-1的（NH4）2Fe（SO4）2 标准溶液滴定，三次滴定消耗标准溶液的平均体积为18．93 mL。则上述样品中K2FeO4 的质量分数为 。
粗锡的主要成分是锡，另外含有锌、铜、银、金等杂质。如图甲是工业上用电解法提
纯粗锡的一种工艺流程，电解装置如图乙所示。
（1）流程图中的硅氟酸（化学式为H2SiF6）是一种强酸，其中Si 的化合价为 ，其电离方程式为 。
（2）硅氟酸有腐蚀性，能与SiO2 反应。电解粗锡可选取的电解槽有 （选填字母代号）。
a．玻璃电解槽 b．石英电解槽
c．塑料电解槽 d．蜡制电解槽
（3）粗锡为电极 （选填“a”或“b”），该电极为 （选填“阳极”或“阴极”），电极反应式为 。
（4）阳极泥中含有的主要物质为 （写化学式）。
（5）若电解时采用SnCl2溶液作为电解液，当阴极增重11．90 g 时，电解质溶液减少的质量为0．54 g，则粗锡减少的质量为 （结果保留两位小数，不考虑进入阳极泥的物质）。
