1、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

2、选择题  将铁屑溶于滴有KSCN溶液的过量盐酸后，再加入下列物质，溶液呈红色的是
A．硫酸
B．碘水
C．硝酸锌
D．氯化铜

参考答案：C

本题解析：略

本题难度：简单

3、选择题  将质量为m g的铁粉与铜粉的混合物，溶于100mL 4mol·L－1 HNO3溶液(过量)，充分反应后所得还原产物为0.05mol NO，再向所得溶液中加入足量的NaOH溶液至沉淀完全，则沉淀质量为
A．5.52g
B．(m+6.8)g
C．(m+2.55)g
D．(m+12.0)g

参考答案：C

本题解析：所得还原产物为0.05mol NO，所以转移的电子数就是0.15mol，铁粉与铜粉共失去0.15mol电子，带0.15mol的正电荷，所以要结合0.15mol氢氧根离子，沉淀质量为铁粉与铜粉的质量mg+0.15mol氢氧根离子，即为(m+2.55)g，故选C。

本题难度：简单

4、实验题  (6分)按图中所示装置，用两种不同操作分别进行实验．回答有关问题：

(1)按图示连接好装置，打开止水夹a，在B中可观察到的现象是?，
A中发生反应的化学方程式是?；
(2)反应片刻后，夹紧止水夹a，此时可观察到的现象有：__?__，B中发生反应的离子方程式是：?。

参考答案：：（1）有无色气泡产生，Fe+H2SO4= FeSO4+H2↑；
（2）A中的溶液进入B中有白色沉淀产生，Fe2++2OH-= Fe(OH)2↓

本题解析：（1）A中发生反应Fe+H2SO4= FeSO4+H2↑，打开止水夹a，H2进入B中，则B中可看到有无色气泡产生。
（2）夹紧止水夹a后，A中气体压强增大，把FeSO4压至B中与氢氧化钠反应，则可看到B中有白色沉淀产生。离子方程式：Fe2++2OH-= Fe(OH)2。
点评：掌握铁的氢氧化物的制备方法。

本题难度：一般

5、填空题  用含少量铁的氧化物的氧化铜制取氯化铜晶体(CuCl2xH2O)。有如下操作：

已知：在pH为4～5时，Fe3＋几乎完全水解而沉淀，而此时Cu2＋却几乎不水解。
(1)溶液A中的金属离子有Fe3＋、Fe2＋、Cu2＋。检验溶液A中Fe2＋的最佳试剂为_____（填编号，下同）。
①KMnO4?②(NH4)2S?③NaOH?④ KSCN
(2)氧化剂可选用_________。①Cl2?②KMnO4?③HNO3?④H2O2
(3)要得到较纯的产品，试剂可选用_______________。①NaOH ②FeO ③CuO ④Cu2(OH)2CO3
(4)从滤液经过结晶得到氯化铜晶体的方法是_____________（按实验先后顺序选填编号）。
①过滤 ②蒸发浓缩 ③蒸发至干 ④冷却
(5)欲测定溶液A中的Fe2＋的浓度，实验前，首先要配制一定物质的量浓度的KMnO4溶液250mL，配制时需要的仪器除天平、玻璃棒、烧杯、药匙、胶头滴管外，还需_________，下列滴定方式中，最合理的是___________（夹持部分略去）（填字母序号）。

(6)为了测定制得的氯化铜晶体（CuCl2xH2O）中的x值，某学生设计了两种实验方案：
方案一：称取mg晶体灼烧至质量不再减轻为止，冷却、称量所得无水CuCl2的质量为n1g
方案二：称取mg晶体溶于水，加入足量氢氧化钠溶液、过滤、沉淀洗涤后用小火加热至质量不再减轻为止，冷却，称量所得固体的质量为n2g。
试评价上述两种实验方案：其中正确的方案是________，理由是___________，据此计算得x＝_________（用含m、n1或n2的代数式表示）。

参考答案：（1）①（2分） （2）①④（2分） （3）③④（2分） （4）②③①（2分）
（5）250ml容量瓶（2分）；b（2分） （6）二（2分）；晶体灼烧时，结晶水失去时，会形成溶液，促进CuCl2水解（2分）；（2分）

本题解析：（1）亚铁离子具有还原性，能使酸性高锰酸钾溶液褪色，可以用酸性高锰酸钾溶液检验亚铁离子，①正确。(NH4)2S或NaOH与三种金属阳离子均反应不能检验亚铁离子，KSCN溶液只能检验铁离子，因此②③④均不正确，答案选①。
（2）由于在氧化亚铁离子时不能再引入新的杂质，氯气的还原产物是氯离子，双氧水的生成物是水，所以①④正确；氧化剂高锰酸钾会引入Mn2＋、K＋以及MnO4－，硝酸会引入NO3－，②③不正确，答案选①④。
（3）在调节pH值形成氢氧化铁沉淀时，仍然不能引入新的杂质。氢氧化钠会引入钠离子，氧化亚铁会引入亚铁离子，氧化铜和碱式碳酸铜与酸反应生成铜离子、水、CO2不会引入杂质，因此答案选③④。
（4）氯化铜易溶于水，所以从滤液经过结晶得到氯化铜晶体的方法是蒸发浓缩、冷却结晶然后过滤即可，因此答案选②③①。
（5）要配制一定物质的量浓度的KMnO4溶液250mL，则除了需要天平、玻璃棒、烧杯、药匙、胶头滴管外，还需要250ml容量瓶。酸性高锰酸钾溶液具有强氧化性与酸性，应该放在酸式滴定管中，因此答案选b。
（6）由于氯化铜是强酸弱碱盐，铜离子易水解生成氢氧化铜与氯化氢，水解吸热，且生成的氯化氢具有挥发，所以晶体灼烧时，结晶水失去时，会形成溶液，促进CuCl2水解，因此方案一是错误的，方案二正确。n2g固体是氧化铜，物质的量是mol，则根据铜原子守恒可知氯化铜晶体的物质的量是mol，则mol×(135＋18x)g/mol＝mg，解得x＝。

本题难度：一般