1、填空题  有一种细菌在酸性水溶液、氧气存在下，可以将黄铜矿（主要成分是CuFeS2，含少量杂质SiO2）氧化成硫酸盐。运用该原理生产铜和绿矾（FeSO4·7H2O）的流程如下：
回答下列问题：
（1）已知：

参考答案：（1）Fe3+在溶液中存在水解平衡，即Fe3++ 3H2OFe（OH）3+3H+，在PH小于4时，Fe3+开始沉淀（PH=2.7），当加入氧化铜后，氧化铜能与H+反应，促进水解平衡右移，使Fe3+转化为Fe（OH）3被除去，而氧化铜不被损耗，且不会引入新杂质。
（2）2CuSO4+2 H2O2Cu+O2+2H2SO4.或Fe+CuSO4=Cu+FeSO4
(3) Fe；（4）结晶、过滤（5）4CuFeS2+17O2+2H2SO4═2Fe2（SO4）3+4CuSO4+2H2O

本题解析：（1）Fe3+在溶液中存在水解平衡，即Fe3++ 3H2OFe（OH）3+3H+，在PH小于4时，Fe3+开始沉淀（PH=2.7），当加入氧化铜后，氧化铜能与H+反应，促进水解平衡右移，使Fe3+转化为Fe（OH）3被除去，而氧化铜不被损耗，且不会引入新杂质。
（2）电解硫酸铜溶液，化学方程式为：2CuSO4+2 H2O2Cu+O2↑+2H2SO4.或Fe+CuSO4=Cu+FeSO4
（3）这一问应从工艺流程图的结构入手，通过（1）的分析，已经知道固体A为氢氧化铁，加入试剂a后得到的溶液通过反应v加入b，滤液中的溶质能转化为FeSO4，根据物质的转化原理可知b为Fe。
（4）获得绿矾晶体时先蒸发浓缩，因为硫酸铁的溶解度随温度的升高而增大，所以降温溶解度减小，会析出晶体，最后过滤即可．
（5）反应Ⅰ中的反应物是CuFeS2、O2、H2SO4三种物质，生成物是硫酸铁、硫酸铜和水，根据奇偶法配平，所以方程式是：4CuFeS2+17O2+2H2SO4═2Fe2（SO4）3+4CuSO4+2H2O；

本题难度：一般

2、选择题  常温常压下，将一定质量的Fe、Fe2O3、Fe3O4的混合物平均分成两份，一份溶于足量稀硝酸中恰好完全反应，生成0.1 mol NO气体， 将另一份溶于足量稀盐酸中生成一定量气体，向两次反应后溶液中加入硫氰化钾溶液，溶液颜色均无明显变化，则固体溶于盐酸后生成气体的体积为（?）
A．2240mL
B．3360mL
C．3675mL
D．4480mL

参考答案：C

本题解析：根据题意可知，反应后的溶液是含有Fe2+的溶液。硝酸与Fe、Fe2O3、Fe3O4的混合物反应产生Fe(NO3)2、NO、H2O。Fe、Fe2O3、Fe3O4的混合物与元素反应产生FeCl2、H2、H2O。假设每一等分含有Fe、Fe2O3、Fe3O4的物质的量分别是a、b、c，则根据电子守恒可得2a=2b+2c+0.1×3;假设产生的氢气的物质的量为x，在另一份中的电子守恒是：2a=2b+2c+2x。2x=0.3.所以x=0.15mol。该气体在标准状况下体积是V=n·Vm=0.15mol×22.4L/mol=3.36L=3360ml,若在常温下，因为温度高于标准状况，所以气体摩尔体积比22.4L/mol略大，所以放出的气体的体积就比3360ml稍微大些,只有C符合题意。故选项是C。

本题难度：一般

3、实验题  绿矾（FeSO4?7H2O）是治疗缺铁性贫血的特效药。某学校的化学兴趣小组的同学对绿矾进行了如下的探究：

FeSO4?7H2O的制备
该化学兴趣小组的同学在实验室通过如下实验由废铁屑（含少量氧化铜、氧化铁等杂质）制备FeSO4·7H2O晶体：
①将5%Na2CO3溶液加入到盛有一定量废铁屑的烧杯中，加热数分钟，用倾析法除去
Na2CO3溶液，然后将废铁屑用水洗涤2～3遍。
②向洗涤过的废铁屑中加入过量的稀硫酸，控制温度在50～80℃之间至铁屑耗尽；
③趁热过滤，将滤液转入到密闭容器中，静置、冷却结晶；
④待结晶完毕后，滤出晶体，用少量冰水洗涤2～3次，再用滤纸将晶体吸干；
⑤将制得的FeSO4·7H2O晶体放在一个小广口瓶中，密闭保存。
请回答下列问题：
（1）实验步骤①的目的是　　　　　　　　　　　　　。
（2）实验步骤②明显不合理，理由是　　　　　　　　　　　　。
（3）为了洗涤除去晶体表面附着的硫酸等杂质，实验步骤④中用少量冰水洗涤晶体，原因是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 。
（二）探究绿矾（FeSO4·7H2O）热分解的产物
已知SO3的熔点是16.8°C，沸点是44.8°C，该小组设计如下图所示的实验装置（图中加热、夹持仪器等均省略）：

【实验过程】
①仪器连接后，检查装置A与B气密性；
②取一定量绿矾固体置于A中，通入N2以驱尽装置内的空气，关闭k，用酒精灯加热硬质玻璃管；
③观察到A 中固体逐渐变红棕色，B中试管收集到无色液体，C中溶液褪色；
④待A中反应完全并冷却至室温后，取少量反应后固体于试管中，加入硫酸溶解，取少量滴入几滴KSCN溶液，溶液变红色；
⑤往B装置的试管中滴入几滴BaCl2溶液，溶液变浑浊。
(4）实验结果分析
结论1：B中收集到的液体是?；
结论2：C中溶液褪色，可推知产物中有?；
结论3：综合分析上述实验③和④可推知固体产物一定有Fe2O3。
【实验反思】
（5）请指出该小组设计的实验装置的明显不足：?。
（6）分解后的固体中可能含有少量FeO，取上述实验④中盐酸溶解后的溶液少许于试管中，选用一种试剂鉴别，该试剂最合适的是?。
a．氯水和KSCN溶液? b．酸性KMnO4溶液? c．H2O2? d．NaOH溶液

参考答案：（１）除油污；
（2）应该铁屑过量（或反应后溶液中必须有铁剩余），否则溶液中可能有Fe3+存在；
（3）用冰水洗涤可降低洗涤过程中FeSO4·7H2O的损耗；
（4）H2SO4溶液、SO2；
（5）在C装置后增加一套尾气处理装置；?
（6）b。

本题解析：（1）碳酸钠溶液与废铁屑的成分均不能反应，故只起去油污的作用；（2）结合废铁屑的成分和后边的步骤可知，必须保证铁有剩余，才能保证溶液中没有铁离子；（3）降低温度，减小绿矾的溶解度；（4）硫酸亚铁晶体受热有水蒸汽生成，根据三氧化硫的熔点可知，冰水能将三氧化硫和水液化，在B中反应生成硫酸；C中是生成的二氧化硫使品红溶液褪色；（5）二氧化硫要进行尾气处理；（6）固体中有氧化铁，溶于盐酸后有三价铁生成，要想检验二价铁的存在，需利用亚铁离子的还原性，使酸性高锰酸钾溶液褪色，故选b。

本题难度：困难

4、计算题  钢铁制品经常进行烤蓝处理，即在铁制品的表面生成一层致密的Fe3O4。某学习小组为了研究烤蓝铁片，分别进行了以下实验操作：
①把一定量烤蓝铁片加工成均匀粉末。
②取m g该粉末，放人28.00 mL 1 mol／L的盐酸中，恰好完全反应，生成标准状况下的气体134.4 mL，向溶液中滴入KSCN溶液，无明显现象。
③再取三份不同质量的粉末，分加加到相同体积(V)、物质的量浓度均为l0.00 mol／L的三份硝酸溶液中，充分反应后，固体全部溶解，有关的实验数据如下表所示(假设NO是硝酸的唯一还原产物)：

参考答案：（1）FeCl2，4∶1 ， 0.912 g
（2）180 mL
（3）0.105mol＜n(Cu)＜0.315mol

本题解析：（1）由于向溶液中滴入KSCN溶液，无明显现象可知反应后生成的物质为FeCl2，由于放人盐酸的量为28.00 mL× 1 mol／L=0.028mol，故产生FeCl2的物质的量为0.028/2=0.014mol。其中单质铁分别于盐酸、Fe3O4二者发生反应，①由生成标准状况下的气体134.4 mL，根据电荷守恒可知，混合物中与盐酸发生产生气体的单质铁为0.006mol，②Fe3O4与Fe、HCl共同反应，在该反应中铁元素总量为：0.014mol-0.006mol=0.008mol，且该反应方程式为Fe3O4+8HCl+Fe=4FeCl2+4H2O，通过该反应方程式可知Fe3O4为0.002mol，发生该反应的单质铁为0.002mol。故总的Fe物质的量为0.008mol，Fe3O4为0.002mol。故比例为4∶1。质量为0.002mol×232g/mol +0.008mol×56g/mol =0.912g。
（2）根据三个实验，通过投入粉末质量与产生气体的体积比例关系可知，Ⅰ、Ⅱ为硝酸过量，Ⅲ为粉末过量。可通过实验Ⅲ计算出硝酸的体积。由于假设NO是硝酸的唯一还原产物，且产生的气体的物质的量为6.720L/22.4L·mol-1=0.3mol。则N元素得到电子数为0.3mol×3=0.9mol。由于Ⅲ中混合物质量为34.2g，且n(Fe)∶n(Fe3O4)=4:1，则Fe为0.3mol，Fe3O4为0.075mol，由于氮元素得到电子数共为0.9mol，故溶液中为Fe(NO3)2、Fe(NO3)3两种溶质，计算可知Fe(NO3)2为0.075mol，Fe(NO3)3为0.45mol。故溶液中硝酸根含量为0.075mol×2+0.45mol×3=1.5mol。则该反应中N元素总物质的量为1.5mol+0.3mol=1.8mol。故硝酸的体积为180ml。
（3）27.36g 粉末，根据n(Fe)∶n(Fe3O4)=4:1可知含铁元素0.42mol，由于硝酸过量，产物为硝酸铁，故II反应需用硝酸1.52 mol(硝酸共1.8mol)，故II溶液中有Fe3+ 0.42 mol，过量硝酸0.28mol，
3Cu ~ 8HNO3? Cu ~ 2Fe3+
3? 8? 1? 2
nmin? 0.28mol? n? 0.42
nmin=0.105mol? n=0.21mol? nmax =0.21mol+0.105mol=0.315mol

本题难度：一般

5、选择题  下表A—D各项中，在有乙与甲共存的情况下，用丙检验甲的存在，不能成功的是（不得使用加热、边滤、萃取等实验操作）（?）

序号	甲	乙	丙
A			稀盐酸、BaCl2溶液
B	I-	Cl-	AgNO3溶液
C	Fe2+	Fe3+	KSCN溶液
D	Al3+	Ag+	稀氨水 参考答案：C 本题解析：A选项中盐酸能除去SO23-，不影响的检验。B选项中AgCl为白色沉淀，AgI为黄色沉淀，故Cl-的存在不影响I-的检验。C选项中Fe3+与SCN-反应使溶液变血红色，干扰Fe2+的检验。D选项中氨水过量时Ag+转为［Ag（NH3）2］+，Al3+转化为Al（OH）3白色沉淀，故Ag+的存在不影响Al3+的检验。 本题难度：简单