20．工業(yè)上用鋁土礦（主要成分為Al₂O₃含有Fe₂O₃、SiO₂等雜質(zhì)�。┲迫�無(wú)水氯化鋁的一種工藝流程示意如下：

已知：

物質(zhì)	SiCl4	AlCl3	FeCl3	FeCl2	NaCl
沸點(diǎn)/℃	57.6	180（升華）	300（升華）	1023	801

回答下列問(wèn)題：
（1）高溫反應(yīng)前，常在800℃焙燒鋁土礦，使固體中水分揮發(fā)、氣孔數(shù)目增多，其作用是防止后續(xù)步驟生成的AlCl₃水解或增大反應(yīng)物的接觸面積，加快反應(yīng)速率（只要求寫(xiě)出一種）
（2）高溫反應(yīng)后，鋁土礦中的氧化物均轉(zhuǎn)變?yōu)橄鄳?yīng)的氯化物，由Al₂O₃、C和Cl₂反應(yīng)生成AlCl₃的化學(xué)方程式為Al₂O₃+3C+3Cl₂$\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$2AlCl₃+3CO．
（3）氣體Ⅱ的主要成分除了Cl₂外，還含有CO₂、O₂、SiCl₄．氣體Ⅱ常用過(guò)量冷的NaOH溶液吸收，吸收液中含有的陰離子主要有CO₃^2-、HCO₃^-、Cl^-、ClO^-、SiO₃^2-、OH^-．
（4）工業(yè)上為了降低生產(chǎn)成本，生產(chǎn)過(guò)程中需要控制加入鋁粉的量，“廢渣”的主要成分是NaCl、FeCl₂．
（5）AlCl₃和NaCl的熔融鹽常用于鍍鋁電解池，電鍍時(shí)AlCl₄^-和Al₂Cl₇^-兩種離子在電極上相互轉(zhuǎn)化，其它離子不參與電極反應(yīng)，電鍍時(shí)陰極的電極反應(yīng)式為4Al₂Cl₇^-+3e^-=7AlCl₄^-+Al．

19．鈦被稱為“二十一世紀(jì)金屬”，工業(yè)上用鈦鐵礦制備金屬鈦的工藝流程如下：

已知：鈦鐵礦主要成分與濃硫酸反應(yīng)的主要產(chǎn)物是TiOSO₄和FeSO₄，TiOSO₄遇水會(huì)水解．
請(qǐng)回答下列問(wèn)題：
（1）操作1用到的玻璃儀器除燒杯外還有漏斗、玻璃棒，操作2是蒸發(fā)濃縮、冷卻結(jié)晶、過(guò)濾，副產(chǎn)品主要成分的化學(xué)式為FeSO₄．
（2）請(qǐng)結(jié)合化學(xué)用語(yǔ)解釋將TiO²⁺轉(zhuǎn)化為H₂TiO₃的原理溶液中存在平衡：TiO²⁺+2H₂O?H₂TiO₃+2H⁺，當(dāng)加熱升溫后，平衡正向移動(dòng)，生成H₂TiO₃．
（3）已知鈦的還原性介于鋁與鋅之間，估計(jì)鈦能耐腐蝕的原因之一是鈦表面形成一層致密的氧化膜（或鈦的內(nèi)部結(jié)構(gòu)緊密）．如果可從Na、Zn、Fe三種金屬中選一種金屬代替流程中的鎂，那么該金屬跟四氯化鈦反應(yīng)的化學(xué)方程式是TiCl₄+4Na$\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$Ti+4NaCl．
（4）電解TiO₂來(lái)獲得Ti是以TiO₂作陰極，石墨為陽(yáng)極，熔融CaO為電解質(zhì)，用碳?jí)K作電解槽，其陰極反應(yīng)的電極反應(yīng)式是TiO₂ +4e^-=Ti+2O^2-．
（5）為測(cè)定溶液中TiOSO₄的含量，首先取待測(cè)鈦液10mL用水稀釋至100mL，加過(guò)量鋁粉，充分振蕩，使其完全反應(yīng)：3TiO²⁺+Al+6H⁺═3Ti³⁺+Al³⁺+3H₂O．過(guò)濾后，取出濾液20.00mL，向其中滴加2～3滴KSCN溶液作指示劑，用酸式滴定管（填一種玻璃儀器的名稱）滴加0.1000mol•L^-1 FeCl₃溶液，發(fā)生Ti³⁺+Fe³⁺═Ti⁴⁺+Fe²⁺．當(dāng)溶液出現(xiàn)紅色達(dá)到滴定終點(diǎn)，用去了30.00mL FeCl₃溶液．待測(cè)鈦液中TiOSO₄的物質(zhì)的量濃度是1.5 mol•L^-1．

18．實(shí)驗(yàn)室以廢銅為原料制取堿式碳酸銅 Cu₂（OH）₂CO₃的過(guò)程如下：

完成下列填空：
（1）酸浸中產(chǎn)生的氣體是NO、NO₂（填化學(xué)式）
（2）檢驗(yàn)過(guò)濾Ⅱ的沉淀是否洗凈的方法是取最后一次洗滌液滴加氯化鋇溶液，若溶液中沒(méi)有出現(xiàn)沉淀，則沉淀已洗凈．
（3）從實(shí)驗(yàn)流程中可看出影響產(chǎn)品生成的因素有多種，請(qǐng)寫(xiě)出其中兩個(gè)：溫度和pH，并任選其中一個(gè)因素，說(shuō)明其原因溫度過(guò)高，堿式碳酸銅會(huì)分解生成氧化銅，溫度過(guò)低，反應(yīng)速率太慢，或：pH過(guò)低，得不到堿式碳酸銅，pH過(guò)高則生成氫氧化銅．
（4）CuSO₄溶液和純堿溶液混合同樣也可以制得Cu₂（OH）₂CO₃，寫(xiě)出該反應(yīng)的化學(xué)方程式：2CuSO₄+2Na₂CO₃+H₂O→Cu₂（OH）₂CO₃↓+2Na₂SO₄+CO₂↑．
（5）產(chǎn)品中Cu含量的測(cè)定步驟是：稱取mg樣品，用適量稀硫酸完全溶解，加水稀釋，調(diào)節(jié)溶液為中性或弱酸性，再加入過(guò)量的KI-淀粉溶液后，用c mol/L的Na₂S₂O₃溶液滴定至終點(diǎn)，消耗Na₂S₂O₃溶液v mL．實(shí)驗(yàn)中反應(yīng)的離子方程式為：
2Cu²⁺+4I^-→2CuI（白色）↓+I₂；       
I₂+2S₂O₃^2-→2I^-+S₄O₆^2-
①樣品溶于稀硫酸后，需加水稀釋，控制溶液為中性或弱酸性，其原因是若溶液酸性過(guò)強(qiáng)，則2H⁺+S₂O₃^2-→S↓+SO₂+H₂O，多消耗Na₂SO₃溶液．
②產(chǎn)品中Cu的含量為0.064cv/m（用含m、c、v的代數(shù)式表示）．

17．中和熱的測(cè)定實(shí)驗(yàn)的關(guān)鍵是要比較準(zhǔn)確地配制一定的物質(zhì)的量濃度的溶液，量熱器要盡量做到絕熱；在量熱的過(guò)程中要盡量避免熱量的散失，要求比較準(zhǔn)確地測(cè)量出反應(yīng)前后溶液溫度的變化．回答下列問(wèn)題：
（1）中學(xué)化學(xué)實(shí)驗(yàn)中的中和熱的測(cè)定需要在大小燒杯之間填滿碎泡沫（或紙條）其作用是保溫、隔熱、減少實(shí)驗(yàn)過(guò)程中的熱量散失．
（2）該實(shí)驗(yàn)常用0.50mol•L^-1 HCl和0.55mol•L^-1的NaOH溶液各50mL．NaOH的濃度大于HCl的濃度作用是使鹽酸完全被中和，減少了鹽酸揮發(fā)對(duì)實(shí)驗(yàn)的影響．當(dāng)室溫低于10℃時(shí)進(jìn)行，對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果會(huì)造成較大的誤差其原因是如果溫度過(guò)低，散熱加快，對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)過(guò)造成的誤差較大．
（3）若上述HCl、NaOH溶液的密度都近似為1g/cm³，中和后生成的溶液的比熱容C=4.18J/（g•℃），則該中和反應(yīng)放出熱量為0.418（t₂-t₁）kJ（填表達(dá)式）．△H=-$\frac{0.418（t2-t1）}{0.025}$kJ/mol（填表達(dá)式）
（4）如果用60mL0.50mol/L鹽酸與50mL0.55mol/LNaOH溶液進(jìn)行反應(yīng)，與上述實(shí)驗(yàn)相比，所求中和熱相等（填“相等、不相等”） 所放出的熱量不相等（填“相等、不相等”）
（5）用相同濃度和體積的醋酸（CH3COOH）代替HCl溶液進(jìn)行上述實(shí)驗(yàn)，測(cè)得的中和熱的數(shù)值會(huì)偏��；（填“偏大、偏小、無(wú)影響”）．

16．查閱資料：無(wú)水醋酸鈉是無(wú)色無(wú)味的結(jié)晶體，在空氣中可被風(fēng)化，可燃．用無(wú)水醋酸鈉與堿石灰加熱可以制得X氣體，并進(jìn)行相應(yīng)的實(shí)驗(yàn)：
（1）裝置E中反應(yīng)方程式是CH₃COONa+NaOH$→_{△}^{CaO}$Na₂CO₃+X↑，X的化學(xué)式是CH₄．
（2）在C中收集氣體X和Cl₂為1：1體積混合，然后在光照下反應(yīng)：
①C裝置所盛放液體試劑是飽和食鹽水；
②B裝置的作用是除去Cl₂中含有的HCl；光照后所得產(chǎn)物有5種；
③裝置D的作用是連通大氣，平衡壓強(qiáng)；接收可能溢出的液體；
（3）某學(xué)生為了測(cè)定X的組成進(jìn)行實(shí)驗(yàn)探究，選用了F、G、H儀器：
①該同學(xué)依次連接的合理順序是E、G、H、F；
②該同學(xué)測(cè)定的相關(guān)數(shù)據(jù)是：

裝置	實(shí)驗(yàn)前的質(zhì)量/g	實(shí)驗(yàn)后的質(zhì)量/g
F	22.5	33.6
H	42.4	51.4

數(shù)據(jù)是否完全，說(shuō)明原因數(shù)據(jù)是不完全，因?yàn)橹荒艽_定有機(jī)物中的碳?xì)湓�素含量，不能確定是否含有氧元素，應(yīng)稱取C 裝置實(shí)驗(yàn)前后的質(zhì)量；
由以上數(shù)據(jù)可知X中碳?xì)鋬煞N原子的物質(zhì)的量之比＞（選填“＞”、“＜”）1：4，造成這種結(jié)果的原因是F 裝置后面與空氣接觸，空氣中的水蒸氣和CO₂進(jìn)入了F 裝置，造成含碳量偏大．

15．鈦鐵礦的主要成分為FeTiO₃（可表示為FeO•TiO₂），含有少量MgO、CaO、SiO₂等雜質(zhì)．利用鈦鐵礦制備鋰離子電池電極材料（鈦酸鋰Li₄Ti₅O₁₂和磷酸亞鐵鋰LiFePO₄）的工藝流程如圖1所示：

已知：FeTiO₃與鹽酸反應(yīng)的離子方程式為：FeTiO₃+4H⁺+4Cl^-═Fe²⁺+TiOCl₄^2-+2H₂O．1
（1）化合物FeTiO₃中鐵元素的化合價(jià)是+2．
（2）濾渣A的成分是SiO₂．
（3）濾液B中TiOCl₄^2-轉(zhuǎn)化生成TiO₂的離子方程式為T(mén)iOCl₄^2-+H₂O=TiO₂↓+2H⁺+4Cl^-．
（4）反應(yīng)②中固體TiO₂轉(zhuǎn)化成（NH₄）₂Ti₅O₁₅溶液時(shí)，Ti元素的浸出率與反應(yīng)溫度的關(guān)系如圖2所示．反應(yīng)溫度過(guò)高時(shí)，Ti元素浸出率下降的原因是溫度過(guò)高時(shí)，反應(yīng)物氨水（或雙氧水）受熱易分解．
（5）寫(xiě)出由濾液D生成FePO₄的離子方程式2Fe²⁺+2H₃PO₄+H₂O₂=2FePO₄↓+2H₂O+4H⁺．
（6）由濾液D制備LiFePO₄的過(guò)程中，所需17%雙氧水與H₂C₂O₄的質(zhì)量比是20：9．

14．某有機(jī)物A是芳香烴的含氧衍生物，其相對(duì)分子質(zhì)量不超過(guò)130，A中含氧的質(zhì)量為25.8%，該有機(jī)物的分子式為C₇H₈O₂，若A苯環(huán)上的一氯代物有兩種，則A有4種同分異構(gòu)體，若1molA與足量的NaOH溶液反應(yīng)，消耗1molNaOH，則該有機(jī)物與足量的濃溴水反應(yīng)的化學(xué)方程式為．

13．大氣中PM2.5、NO_x、SO₂、CO₂、CH₄等含量是衡量空氣質(zhì)量?jī)?yōu)劣的重要指標(biāo)，對(duì)其研究和綜合治理具有重要意義．
（1）將PM2.5樣本用蒸餾水處理制成待測(cè)試樣．測(cè)得該試樣所含水溶性無(wú)機(jī)離子的化學(xué)組分及其平均濃度如下表：

離子	K+	Na+	NH${\;}_{4}^{+}$	SO${\;}_{4}^{2-}$	NO3	Cl-
濃度/mol•L-l	4×10-6	6×10-6	2×10-5	4×10-5	3×10-5	2×10-5

根據(jù)表中數(shù)據(jù)計(jì)算PM2.5試樣的pH=4．
（2）NOx是汽車尾氣的主要污染物之一．
①汽車發(fā)動(dòng)機(jī)工作時(shí)會(huì)引發(fā)N₂和O₂反應(yīng)，其能量變化示意圖如圖：

則N₂（g）和O₂（g）反應(yīng)生成NO（g）的熱化學(xué)反應(yīng)方程式為N₂（g）+O₂（g）=2NO（g）△H=+184kJ•mol^-1；
②用堿液吸收氮的氧化物是目前研究的課題，將NO、NO₂通入石灰乳中可制備重要的工業(yè)原料Ca（NO₂）₂．該工藝需控制NO和NO₂物質(zhì)的量之比接近1：1．若n（NO₂）：n（NO）＞1：1，則會(huì)導(dǎo)致產(chǎn)品Ca（NO₂）₂中Ca（NO₃）₂含量升高；若n（NO₂）：n（NO）＜1：1，則會(huì)導(dǎo)致排放氣體中NO含量升高．
（3）燃煤煙氣中的CO、SO₂在鋁礬土作催化劑、773K條件下反應(yīng)生成CO₂和硫蒸氣，該反應(yīng)可用于從煙道氣中回收硫．反應(yīng)體系中各組分的物質(zhì)的量與反應(yīng)時(shí)間的關(guān)系如圖2所示，寫(xiě)出該反應(yīng)的化學(xué)方程式4CO+2SO₂=4CO₂+S₂．
（4）科學(xué)家用氮化鎵材料與銅組裝如圖3所示的人工光合系統(tǒng)．利用該裝置成功地實(shí)現(xiàn)了以CO₂和H₂O合成CH₄．寫(xiě)出銅電極表面的電極反應(yīng)式CO₂+8e^-+8H⁺=CH₄+2H₂O．
（5）天然氣也可重整生產(chǎn)化工原料．最近科學(xué)家們利用天然氣無(wú)氧催化重整獲得芳香烴X．由質(zhì)譜分析得X的相對(duì)分子質(zhì)量為106，其核磁共振氫譜如圖4，則X的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為．

12．按如圖所示裝置分別進(jìn)行以下實(shí)驗(yàn)（為了方便觀察．U形管內(nèi)的水預(yù)先染成紅色）．完成下列各題．

（1）在錐形瓶里加人幾小塊鋁片和一定量的鹽酸，一段時(shí)間后．觀察到U形管內(nèi)的水面變化情況是左邊液面下降，右邊液面升高原因是鋁與鹽酸反應(yīng)放反應(yīng)放熱，使錐形瓶?jī)?nèi)空氣受熱膨脹致使壓強(qiáng)增大
（2）在錐形瓶里改加Ba（OH）₂•8H₂O與NH₄CL的混合物，一段時(shí)間后，觀察到U形管內(nèi)的水面變化情況是左邊液面升高，右邊液面下降，Ba（OH）₂•8H₂O與NH₄Cl的反應(yīng)是吸熱反應(yīng)，吸熱使錐形瓶?jī)?nèi)空氣遇冷收縮致使壓強(qiáng)減�。�

11．分子式為C₅H₁₂O的有機(jī)物，可與金屬鈉反應(yīng)產(chǎn)生氫氣，試根據(jù)下列性質(zhì)回答以下問(wèn)題．
（1）若該有機(jī)物可催化脫氫氧化成醛，而不能發(fā)生消去反應(yīng)，則該有機(jī)物的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式可能為（CH₃）₃CCH₂OH．
（2）若該有機(jī)物不能催化脫氫氧化成羰基化合物，而能發(fā)生消去反應(yīng)生成烯烴，則該有機(jī)物的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式可能為（CH₃）₂C（OH）CH₂CH₃，CH₃CH₂CH₂CH₂CH₂OH，（CH₃）₂CHCH₂CH₂OH，HOCH₂CH（CH₃）₂CH₂CH₃．
（3）該有機(jī)物化合物有8種同分異構(gòu)體（不考慮立體異構(gòu)）．