（18分）张明同学对硫酸及其盐的某些性质中进行了如下实验探究。查阅资料得知：工业上用电解K...

（18分）

张明同学对硫酸及其盐的某些性质中进行了如下实验探究。

查阅资料得知：工业上用电解KHSO₄饱和溶液制取H₂O₂，示意图如下：

张明用此法制取一定浓度的H₂O₂，并进行下列实验测定H₂O₂的质量分数：（离子方程式：2MnO₄^―＋5H₂O₂＋6H^＋＝2Mn^2＋＋8H₂O＋5O₂↑）

①取5.00 mL H₂O₂溶液（密度为1.00 g/mL）置于锥形瓶中加水稀释，再加稀硫酸酸化；

②用0.1000 mol/L KMnO₄溶液滴定；

③用同样方法滴定，三次消耗KMnO₄溶液的体积分别为20.00 mL、19.98 mL、20.02 mL。

请回答：

（5）电解饱和KHSO₄溶液时，阳极的电极反应式为____________________________。

（6）操作②中，滴入第一滴KMnO₄溶液，溶液紫红色消失很慢，随着滴定过程中Mn^2＋的增多，溶液紫红色消失速率加快。Mn^2＋的作用是________________________。

（7）原H₂O₂溶液中溶质的质量分数是___________________________________。

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（16分）氧化铜有多种用途，如用作玻璃着色剂、油类脱硫剂等。为获得纯净的氧化铜，某同学用工业硫酸铜(含硫酸亚铁等杂质)进行如下实验：

经查阅资料得知，在溶液中通过调节溶液的酸碱性而使Cu²⁺、Fe²⁺、Fe³⁺分别生成沉淀的pH如下：

⑴ 步骤Ⅰ的目的是除不溶性杂质。所需操作的名称是________、________。

⑵ 步骤Ⅱ的目的是除硫酸亚铁。操作步骤是先滴加H₂O₂溶液，稍加热，当Fe²⁺转化完全后，慢慢加入Cu₂(OH)₂CO₃粉末，搅拌，以调整溶液pH在一定范围之内，加热煮沸一段时间，过滤，用稀硫酸酸化滤液至pH=1。

①写出用H₂O₂溶液除去硫酸亚铁的离子方程式____________________________。

②调整pH 的范围应该在____________之间。

⑶ 步骤Ⅲ的目的是得到CuSO₄·5H₂O晶体。操作是将溶液加热蒸发至有晶膜出现时，停止加热，_____________，水浴加热烘干。采用水浴加热的原因是____。

⑷ 该同学用CuSO₄溶液进行如下探究实验：取A、B两支试管，分别加入 2 mL  5%H₂O₂溶液，再向H₂O₂溶液中分别滴入0.1 mol·L^－１ FeCl₃和CuSO₄ 溶液各1 mL，摇匀，观察到滴入FeCl₃ 溶液的试管产生气泡更快，由此得到结论：Fe³⁺对H₂O₂溶液分解的催化效率比Cu²⁺高，该同学的结论是否正确________（填正确或错误），请说明原因________。

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氧化铜有多种用途，如用作玻璃着色剂、油类脱硫剂等。为获得纯净的氧化铜，某同学用工业硫酸铜(含硫酸亚铁等杂质)进行如下实验：

经查阅资料得知，在溶液中通过调节溶液的酸碱性而使Cu²⁺、Fe²⁺、Fe³⁺分别生成沉淀的pH如下：

⑴ 步骤Ⅰ的目的是除不溶性杂质。所需操作的名称是________、________。

⑵ 步骤Ⅱ的目的是除硫酸亚铁。操作步骤是先滴加H₂O₂溶液，稍加热，当Fe²⁺转化完全后，慢慢加入Cu₂(OH)₂CO₃粉末，搅拌，以调整溶液pH在一定范围之内，加热煮沸一段时间，过滤，用稀硫酸酸化滤液至pH=1。

①写出用H₂O₂溶液除去硫酸亚铁的离子方程式____________________________。

②调整pH 的范围应该在____________之间。

⑶ 步骤Ⅲ的目的是得到CuSO₄·5H₂O晶体。操作是将溶液加热蒸发至有晶膜出现时，停止加热，_____________，水浴加热烘干。采用水浴加热的原因是____________。

⑷ 该同学用CuSO₄溶液进行如下探究实验：取A、B两支试管，分别加入 2 mL  5%H₂O₂溶液，再向H₂O₂溶液中分别滴入0.1 mol·L^－１ FeCl₃和CuSO₄溶液各1 mL，摇匀，观察到滴入FeCl₃ 溶液的试管产生气泡更快，由此得到结论：Fe³⁺对H₂O₂溶液分解的催化效率比Cu²⁺高，该同学的结论是否正确________（填正确或错误），请说明原因________。

（5）16克硫酸铜固体投入水中形成1升溶液，则该溶液显________性（填“酸性”或“碱性”或“中性”），溶液中所有阳离子总数________0.1N_A（填“等于”或“大于”或“小于”），若在上述新配制溶液加入稀硫酸再加入铁片产生氢气速率会明显加快，原因是________；室温下、若在上述新配制溶液中加入氢氧化钠稀溶液充分搅拌有浅蓝色氢氧化铜沉淀生成，当溶液的pH=8时c（Cu²⁺）=________________mol·L^-1（K_ap[Cu（OH）₂]=2.2×10^-20）。

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某研究性学习小组查阅资料得知，漂白粉与硫酸反应可以制得氯气，化学方程式为：Ca(ClO)2+CaCl2+2H2SO42CaSO4+2Cl2↑+2H2O 。他们设计了如下制取氯气并验证其性质的实验。

试回答：(1)该实验中A部分的装置是＿＿＿＿(填写装置的序号)。

(2)请你设计一个实验，证明洗气瓶C中的Na2SO3已经被氧化(简述实验步骤)：＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿。

(3)若D中反应后的溶液具有漂白性，请写出D装置中发生反应的离子方程式

＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿。

(4)该实验存在明显的缺陷，请你提出改进的方法＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿。

(5)该小组又进行了如下实验：称取漂白粉2.0 g ，研磨后溶解，配制成250 mL溶液，取25 mL加入到锥形瓶中，再加入过量的KI溶液和过量的H2SO4溶液，静置。待完全反应后，用0.1 mol/L的Na2S2O3溶液作标准溶液滴定反应生成的碘，已知反应式为： 2Na2S2O3+I2=Na2S4O6 + 2NaI 反应完成时，共用去Na2S2O3

20.0 mL。则该漂白粉中Ca(ClO)2的质量分数为：＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿。

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化学兴趣小组的同学们想要探究锰的性质，进行了下列实验和探究。

Ⅰ的制取：在查阅资料后，兴趣小组的同学们设计了以软锰矿石为原料制取的步骤，并实验室模拟制备。

已知溶液Ⅰ中Mn为价

(1)在“碱熔氧化”时，既可将与KOH混合物熔融后通入氧气，也可加入作为氧化剂。请分析哪种方法更合适并简述理由：________。

(2)步骤①是________。酸化过程中只需通入过量即可，请写出对应的离子方程式：_________。

(3)实际上用这种方法制取效率很低。若工业上要用此法制取，应_______以提高原料的利用率。在实际生产过程中，还可用Ni为阳极、Fe为阴极电解溶液Ⅰ以获得高浓度的溶液，试写出阴极的电极反应方程式：_______。

Ⅱ的成分探究：化学实验室存有一瓶开封已久的试剂，化学兴趣小组欲研究该的纯度。

(1)打开试剂瓶时，有一股气流冲出。甲同学取少量粉末于试管中，加适量蒸馏水振荡，发现固体部分溶解，试管底部沉积有少量黑色不溶物，且溶解过程中管壁发热明显。甲同学查阅资料得知：变质时有和两种含锰物质生成，且含锰物质中，较高氧化态物质与较低氧化态物质的物质的量之比为。试写出受热分解的化学方程式：________。

为进一步确定的纯度，乙同学和丙同学先后进行了以下实验；

①取样品溶于试管中，过滤，得到黑色固体和滤液1；

②洗涤黑色固体，留取洗涤液，重复三次；

③用分析天平称量黑色固体，其质量为。

(2)据此，乙同学计算得出的纯度为________。

在乙同学的实验的基础上，丙同学继续完成了以下实验：

④将②中的洗涤液加入滤液1中，在滤液1中逐滴滴加溶液，直到灰绿色固体不再增加为止；

⑤过滤，得滤液2，洗涤灰绿色固体并留取洗涤液，重复三次；

⑥将⑤中的洗涤液加入滤液2中，加水标定至，酸化后用标准液A进行滴定操作，每次取样，总共重复进行了四次滴定实验。提示：

(3)若步骤④未将②中洗涤液加入滤液1中，会导致最终滴定结果________填“偏大”“偏小”或“不变”。

(4)标准液A可选用下列的________填字母序号。

a.溶液    b.溶液

c.酸性NaI溶液    d.酸性溶液

(5)完成所有滴定实验后，最终丙同学计算出的纯度比乙同学计算所得的数据偏小，请结合上述实验操作分析两位同学实验结果差异较大的原因是______________写2条。

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