1. (2017·武进模拟) 工业废料石膏(CaSO₄•2H₂O)可以“变废为宝”，用于生产氧化钙、硫酸钾、电石(化学名称为碳化钙)等。某研究性学习小组展开了如下研究。

高纯CaO的制备

【资料卡】

Ⅰ.石膏(CaSO₄•2H₂O)与碳粉高温煅烧生成氧化钙和几种气态非金属氧化物。

Ⅱ.无水硫酸铜遇水变成蓝色的硫酸铜晶体。

Ⅲ.SO₂能使品红溶液褪色，也能使澄清石灰水变浑浊，还能被高锰酸钾溶液氧化而除去。

1. （1） 甲同学用如下装置制备CaO并验证石膏与焦炭高温反应的其他产物。
   
   

   
   

   实验过程中发现：B中无水硫酸铜变蓝，现象证明有SO₂生成，装置D的作用，当观察到现象证明有CO₂生成。写出石膏与碳粉在高温条件下反应的化学方程式：。

3. （2） 铝铁合金在微电机中有广泛应用，某兴趣小组为利用废弃的铝铁合金设计了如下实验流程制备聚合硫酸铁和明矾：
   
   

   
   

   ① 浸泡、过滤过程中加入过量的试剂X目的是。试剂X是一种常见的强碱，明矾是一种硫酸盐，化学式为KAl(SO₄)₂·12H₂O。

   ② 聚合硫酸铁是一种无毒无害、化学性质稳定、能与水混溶的新型混凝剂，微溶于乙醇，其化学式可表示为[Fe₂(OH)_x(SO₄)_y]_n。

   a 最适合作为混凝剂聚合硫酸铁的洗涤液为，选择该洗涤液的优点、。

   b 请用含y的代数式表示x的数值：x =。

   c 水解过程中，溶液的pH与x的关系如下图所示。溶液的pH=3.0时聚合硫酸铁中x的数值达到最大值。加入试剂 Fe₂O₃目的是。