某研究所對(duì)含硫酸亞鐵和硫酸銅的工業(yè)廢料進(jìn)行相關(guān)的研究。實(shí)驗(yàn)過程如下：

回答下列問題：
（1）濾渣的成分為            ，操作①的名稱為            。
（2）上圖溶液B中所發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為                  。
（3）實(shí)驗(yàn)要求向溶液B中通入過量的空氣，證明通入空氣過量的方法是           。
（4）操作③第一步需要的儀器除了酒精燈、鐵架臺(tái)外，還需要         、         。
（5）某同學(xué)利用下面裝置制備氫氣并利用氫氣還原某金屬氧化物，根據(jù)要求回答問題。

①請(qǐng)?jiān)O(shè)計(jì)一個(gè)實(shí)驗(yàn)方案驗(yàn)證H₂的還原性并檢驗(yàn)其氧化產(chǎn)物，其裝置連接順序是A→_____→_____→_____→D（除D裝置外，其它裝置不能重復(fù)使用），最后D裝置中所加藥品為____________，其作用是___________________。
②點(diǎn)燃B處酒精燈之前必須進(jìn)行的操作是____________________。

菱鋅礦的主要成分是碳酸鋅，還含有少量的Fe₂O₃、FeO、CuO等雜質(zhì)。如圖是以菱鋅礦為原料制取輕質(zhì)氧化鋅的一種工藝流程，該流程還可以得到兩種副產(chǎn)品——海綿銅和鐵紅。

請(qǐng)結(jié)合下表數(shù)據(jù)，回答問題：

離子	開始沉淀時(shí)的pH	完全沉淀時(shí)的pH
Fe2＋	6.3	9.7
Fe3＋	1.5	3.2
Zn2＋	6.2	8.0

 
（1）下列試劑中，________（填代號(hào)）可作為試劑甲的首選。
A．KMnO₄　     B．Cl₂　      C．H₂O₂　     D．濃硝酸
根據(jù)所選試劑寫出與之反應(yīng)的離子方程式：________________________________________________________________________________________________________________________________________________。
（2）氫氧化鐵固體會(huì)吸附一些SO₄^2-，如何洗滌Fe（OH）₃固體以及如何判斷是否洗滌干凈？
洗滌方法：______________________________________________________________，判斷是否洗滌干凈的方法是_______________________________________。
（3）除鐵步驟中加入氨水的目的是調(diào)節(jié)溶液的pH，其適宜的pH范圍是______________；調(diào)節(jié)溶液pH時(shí)，除了氨水外，還可以加入下列物質(zhì)中的________。
a．Zn　    b．ZnO　   c．Zn（OH）₂　   d．CuO
（4）經(jīng)測(cè)定乙溶液中仍含有少量的Fe^3＋和Zn^2＋。若c（Fe^3＋）為4.0×10^－17  mol·L^－1，則c（Zn^2＋）為______________ mol·L^－1。（已知K_sp[Fe（OH）₃]＝4.0×10^－38，K_sp[Zn（OH）₂]＝1.2×10^－17）。

某化學(xué)小組用下列裝置對(duì)鐵及其化合物的性質(zhì)進(jìn)行探究，回答有關(guān)問題：
（1）該小組同學(xué)想制得氫氧化亞鐵并保存較長(zhǎng)時(shí)間，按如圖（a）所示裝置對(duì)其進(jìn)行操作。

①某同學(xué)的操作是：先夾緊止水夾K，再使A管開始反應(yīng)，實(shí)驗(yàn)中在B管中觀察到的現(xiàn)象是                                                                       
                                                                       。
②為達(dá)到實(shí)驗(yàn)?zāi)康�，正確的操作是                                                                       。
B管中發(fā)生反應(yīng)的離子方程式是                                                                       。
（2）當(dāng)上述裝置的實(shí)驗(yàn)結(jié)束后，取A管內(nèi)反應(yīng)所得的溶液，隔絕空氣小心蒸干后得到FeSO₄，再高溫煅燒（有關(guān)裝置和操作均已略去），最后留下紅棕色固體，將分解時(shí)產(chǎn)生的氣體按圖（b）所示裝置依次通過洗氣裝置，結(jié)果試管甲內(nèi)出現(xiàn)白色沉淀，試管乙內(nèi)品紅溶液紅色褪去，回答：
①用方程式表示試管甲產(chǎn)生白色沉淀的原因                                                                       
                 。
②為驗(yàn)證紅棕色固體成分，可進(jìn)行如下操作                                                                       
                                                                       。
③圖（b）中丙裝置的作用是               。
④根據(jù)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象寫出A管內(nèi)溶液蒸干后，在高溫煅燒分解時(shí)所發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式                                     。

氯化鐵是常見的水處理劑,無水FeCl₃易升華。工業(yè)上制備無水FeCl₃的一種工藝如圖所示:

（1）加入吸收塔的吸收劑X應(yīng)是   （填字母編號(hào)）。
a.NaOH溶液      b.飽和食鹽水        c.FeCl₂溶液      d.淀粉KI溶液
（2）取0.5 mL飽和FeCl₃溶液滴入50 mL沸水中,得紅褐色氫氧化鐵膠體,則發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為                  。
（3）實(shí)驗(yàn)室中從FeCl₃溶液制得FeCl₃·6H₂O晶體的過程中,需先加入   且保持過量,然后進(jìn)行的操作依次為   、冷卻結(jié)晶、過濾。
（4）將H₂S氣體通入FeCl₃溶液中會(huì)出現(xiàn)渾濁,則其反應(yīng)的離子方程式為          。
（5）鐵鉻氧化還原液流電池是一種低成本的儲(chǔ)能電池,電池結(jié)構(gòu)如圖所示（電極材料為石墨）,工作原理為:Fe³⁺+Cr²⁺Fe²⁺+Cr³⁺
則電池放電時(shí),Cl^-將移向   極（填“正”或“負(fù)”）;充電時(shí),陰極的電極反應(yīng)式為                  。

電子工業(yè)常用30%的FeCl₃溶液腐蝕敷在絕緣板上的銅箔,制造印刷電路板。某工程師為了從廢液中回收銅,重新獲得FeCl₃溶液,設(shè)計(jì)了下列實(shí)驗(yàn)步驟:

寫出一個(gè)能證明還原性Fe比Cu強(qiáng)的離子方程式:                  。
該反應(yīng)在上圖步驟   中發(fā)生。請(qǐng)根據(jù)上述反應(yīng)設(shè)計(jì)一個(gè)原電池,在方框中畫出簡(jiǎn)易裝置圖(標(biāo)出電極名稱、電極材料、電解質(zhì)溶液)。
上述過程回收的銅是粗銅,為了獲得更純的銅必須進(jìn)行電解精煉。寫出電解精煉時(shí)陽極材料及主要的電極反應(yīng)式                 。

Ⅰ.鐵是人體必需的微量元素,綠礬(FeSO₄·7H₂O)是治療缺鐵性貧血藥品的重要成分。
(1)FeSO₄溶液在空氣中會(huì)因氧化變質(zhì)產(chǎn)生紅褐色沉淀,其發(fā)生反應(yīng)的離子方程式是                   ;實(shí)驗(yàn)室在配制FeSO₄溶液時(shí)常加入       以防止其被氧化。請(qǐng)你設(shè)計(jì)一個(gè)實(shí)驗(yàn)證明FeSO₄溶液是否被氧化                              。
Ⅱ.硫酸亞鐵銨[(NH₄)₂Fe(SO₄)₂·6H₂O]較硫酸亞鐵不易被氧氣氧化,常用于代替硫酸亞鐵。
(2)硫酸亞鐵銨不易被氧化的原因是                                             。
(3)為檢驗(yàn)分解產(chǎn)物的成分,設(shè)計(jì)如下實(shí)驗(yàn)裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn),加熱A中的硫酸亞鐵銨至分解完全。

①A中固體充分加熱較長(zhǎng)時(shí)間后,通入氮?dú)?目的是                                。
②裝置B中BaCl₂溶液的作用是為了檢驗(yàn)分解產(chǎn)物中是否有SO₃氣體生成,若含有該氣體,觀察到的現(xiàn)象為                      。
③實(shí)驗(yàn)中,觀察到C中有白色沉淀生成,則C中發(fā)生的反應(yīng)為        (用離子方程式表示)。

化工生產(chǎn)中常利用硫酸廠煅燒黃鐵礦石的燒渣(主要成分為鐵的氧化物及少量FeS、SiO₂等)來制備聚鐵(堿式硫酸鐵的聚合物)和綠礬(FeSO₄·7H₂O)，流程如     下：
 
(1)將過程②中產(chǎn)生的氣體通入下列溶液中，溶液會(huì)褪色的是________(填選項(xiàng)序號(hào))。
a．品紅溶液  b．紫色石蕊溶液   c．酸性KMnO₄溶液  d．溴水
(2)過程①中，F(xiàn)eS和O₂、H₂SO₄反應(yīng)的離子方程式為______________________
(3)過程③中，需加入的物質(zhì)是____________；反應(yīng)的化學(xué)方程式為_____________________
用溶液Y制綠礬時(shí)，可取少量Y溶液于試管中，向試管內(nèi)加入少量的________________溶液，觀察溶液是否變?yōu)開_______色，以驗(yàn)證其中是否含有Fe^3＋。
(4)在實(shí)驗(yàn)室里，完成過程④中的____________(填操作名稱)，需要使用酒精燈、三腳架、坩堝鉗等，還需要的玻璃儀器有___________________________。
(5)過程⑥中，將溶液Z加熱到70～80℃，目的是____________________________________________________。
(6)實(shí)驗(yàn)室為測(cè)量所得到的聚鐵樣品中鐵元素的質(zhì)量分?jǐn)?shù)，進(jìn)行下列實(shí)驗(yàn)：①用分析天平稱取2.700 g樣品；②將樣品溶于足量的鹽酸后，加入過量的氯化鋇溶液；③過濾、洗滌、干燥、稱量，得固體質(zhì)量為3.495 g。若該聚鐵的主要成分為[Fe(OH)SO₄]_n，則聚鐵樣品中鐵元素的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為________。(假設(shè)雜質(zhì)中不含鐵元素和硫元素)

上利用硫鐵礦燒渣(主要成分為Fe₂O₃、FeO、SiO₂等)為原料制備高檔顏料鐵紅(Fe₂O₃)，具體生產(chǎn)流程如下：

試回答下列問題：
(1)濾液X中含有的金屬陽離子是______________(填離子符號(hào))。
(2)步驟Ⅲ中可選用________調(diào)節(jié)溶液的pH(填字母)。

A．稀硫酸

B．氨水

C．氫氧化鈉溶液

D．高錳酸鉀溶液

(3)步驟Ⅳ中，F(xiàn)eCO₃沉淀完全后，溶液中含有少量Fe^2＋，檢驗(yàn)Fe^2＋的方法是________________________________。
(4)步驟Ⅳ的反應(yīng)溫度一般需控制在35℃以下，其目的是_____________________________________________。
(5)在空氣中煅燒FeCO₃生成產(chǎn)品氧化鐵的化學(xué)方程式為______________________________。

工業(yè)上以鈦鐵礦為原料制備二氧化鈦的工藝流程如下圖所示。鈦鐵礦的主要成分為鈦酸亞鐵(FeTiO₃)，其中一部分鐵元素在風(fēng)化過程中會(huì)轉(zhuǎn)化為＋3價(jià)。

已知：TiOSO₄遇水會(huì)水解。
(1)步驟②中，用鐵粉將Fe^3＋轉(zhuǎn)化為Fe^2＋的離子方程式為_______________________
(2)步驟③中，實(shí)現(xiàn)混合物的分離是利用物質(zhì)的________(填字母序號(hào))。
a．熔、沸點(diǎn)差異　     b．溶解性差異　   c．氧化性、還原性差異
(3)步驟②、③、④中，均需要進(jìn)行的操作是________(填操作名稱)。
(4)請(qǐng)結(jié)合化學(xué)用語用化學(xué)平衡理論解釋步驟④中將TiO^2＋轉(zhuǎn)化為H₂TiO₃的原理：
____________________________________________________________。
(5)利用生產(chǎn)過程中的廢液與軟錳礦(主要成分為MnO₂)反應(yīng)可生產(chǎn)硫酸錳(MnSO₄，易溶于水)，該反應(yīng)的離子方程式為__________________________________
(6)研究發(fā)現(xiàn)，用石墨作陽極、鈦網(wǎng)作陰極、熔融CaF₂－CaO作電解質(zhì)，利用如圖所示裝置可獲得金屬鈣，并可以鈣為還原劑，還原二氧化鈦制備金屬鈦。
寫出陽極的電極反應(yīng)式：_________________________

在制備金屬鈦前后，CaO的總量不變，其原因是______________________________________(請(qǐng)結(jié)合化學(xué)用語解釋)。

某研究小組利用如圖裝置探究溫度對(duì)CO還原Fe₂O₃的影響(固定裝置略)。

(1)MgCO₃的分解產(chǎn)物為________。
(2)裝置C的作用是_____________________________________________________，
處理尾氣的方法為_______________________________________________________。
(3)將研究小組分為兩組，按如圖裝置進(jìn)行對(duì)比實(shí)驗(yàn)，甲組用酒精燈、乙組用酒精噴燈對(duì)裝置D加熱，反應(yīng)產(chǎn)物均為黑色粉末(純凈物)。兩組分別用產(chǎn)物進(jìn)行以下實(shí)驗(yàn)：
(已知：Fe^2＋與K₃[Fe(CN)₆]反應(yīng)產(chǎn)生藍(lán)色沉淀)。

步驟	操作	甲組現(xiàn)象	乙組現(xiàn)象
1	取黑色粉末加入稀鹽酸	溶解，無氣泡	溶解，有氣泡
2	取步驟1中溶液，滴加K3[Fe(CN)6]溶液	藍(lán)色沉淀	藍(lán)色沉淀
3	取步驟1中溶液，滴加KSCN溶液	變紅	無現(xiàn)象
4	向步驟3溶液中滴加新制氯水	紅色褪去	先變紅，后褪色

 
①乙組得到的黑色粉末是________。
②甲組步驟1中反應(yīng)的離子方程式為__________________________________________。
③乙組步驟4中，溶液變紅的原因?yàn)開______________________________________，
溶液褪色可能的原因及其驗(yàn)證方法為______________________________________
④從實(shí)驗(yàn)安全考慮，題圖裝置還可采取的改進(jìn)措施是__________________________