1、实验题 （13分） CuSO4·5H2O是铜的重要化合物，有着广泛的应用。以下是CuSO4·5H2O的实验室制备流程图。
根据题意完成下列填空：
（1）向含铜粉的稀硫酸中滴加浓硝酸，在铜粉溶解时可以观察到的实验现象：?、?。
（2）有同学认为此种方法会生成有毒的氮的氧化物, 且所得晶体可能混有硝酸铜。建议将浓硝酸换成其它氧化剂，你觉得呢？若有同感，请选择合适的试剂完成下列反应（若有反应条件的应注明）：
__Cu + __H2SO4 + __________→ __CuSO4 +_______________
（3）已知：CuSO4+2NaOH=Cu(OH)2↓+ Na2SO4
相对分子质量：CuSO4：160? H2O：18
称取0.1000 g提纯后的CuSO4·5H2O试样于锥形瓶中，加入0.1000 mol/L氢氧化钠溶液28.00 mL，反应完全后，过量的氢氧化钠用0.1000 mol/L盐酸滴定至终点，耗用盐酸20.16 mL，则该试样中含CuSO4·5H2O的质量分数为?。
（4）上述滴定中，滴定管在注入盐酸之前，先用蒸馏水洗净，再用?。
（5）如果采用重量法测定CuSO4·5H2O的含量，完成下列步骤：
①称取样品a g②加水溶解③加氯化钡溶液，沉淀④过滤、?、干燥⑤称量所得固体b g。
在过滤前，需要检验是否沉淀完全，其操作是?
则a g该试样中含CuSO4·5H2O的质量为??g （用含b的代数式表示）。
[相对原子质量：H-1? O-16? S-32? Ba-137]
参考答案：（1）溶液呈蓝色，有红棕色气体生成2分
?（2）Cu + H2SO4 + H2O2= CuSO4 +2H2O或
2Cu + 2H2SO4 + O2==2CuSO4 ++2H2O? 2分
（3）98%? 2分
（4）标准盐酸溶液润洗2～3次? 2分?
（5）洗涤1分?在上层清液中继续滴加加氯化钡溶液，观察有无沉淀产生2分
250b/233 g? 2分
本题解析：略
本题难度：一般
2、选择题 在氯化铁、氯化铜和盐酸混和溶液中加入铁粉，待反应结束，铁粉有剩余，则反应后溶液中存在较多的阳离子是
A．H+
B．Fe2+
C．Fe3+
D．Cu2+
参考答案：B
本题解析：注意审清题意， “反应结束后，Fe有剩余”，再逐一分析各项。A项溶液中如果剩余大量H+，则铁粉不会剩余，不正确；B项Fe2+与Fe不反应，会有Fe剩余；C项Fe3+会与Fe 发生反应：2Fe3+＋Fe=3Fe2+，Fe不会剩余；D项Cu2+会与Fe发生反应：Cu2+＋Fe=Fe2+＋Cu，Fe不会剩余。
点评：熟记铁及其化合物的常见化学反应
本题难度：一般
3、填空题 （12分）纳米级四氧化三铁是应用最为广泛的软磁性材料之一，常用作记录材料，磁流体材料，催化剂，电子材料等。其在生物技术领域和医学领域也有很好的应用前景。共沉淀法是目前制备纳米四氧化三铁的重要方法，其流程如图示：
请回答下列问题：（1）实验室保存溶液A时，需加入?。
（2）为了得到较纯的纳米Fe3O4，FeSO4·7H2
O 和 FeCl3·6H2O的物质的量之比最好应为?，在此条件下，检验铁元素是否沉淀完全的实验操作是?。
（3）写出制备纳米Fe3O4的离子反应方程式?。
（4）共沉淀法的主要不足是：①得到的Fe3O4纳米粒子间存在团聚现象
②?。
（5）磁流体是电子材料的新秀，它既具有固体的磁性，又具有液体的流动性，下列关于纳米Fe3O4磁硫体的说法中不正确的是：?。
A．纳米Fe3O4磁硫体分散系属于溶液。
B．纳米Fe3O4磁硫体可以通过渗析法得到提纯。
C．当一束可见光通过该磁硫体时会出现光亮的通路。
D．纳米Fe3O4磁硫体比较稳定。
参考答案：
本题解析：略
本题难度：一般
4、填空题 铁单质及其化合物在生活、生产中有广泛应用。请回答下列问题：
（1）黄铁矿（FeS2）是生产硫酸和冶炼钢铁的重要原料。其中一个反应为：3FeS2＋8O2
6SO2＋Fe3O4，3 mol FeS2参加反应转移?mol电子。
（2）氯化铁溶液常用作印刷电路铜板腐蚀剂，反应的离子方程式?。
从腐蚀废液回收得到金属铜还需要的试剂为__________?_______________。
（3）与明矾相似，硫酸铁也可用作絮凝剂，在使用时发现硫酸铁并不能使酸性废水中的悬浮物沉降除去，其原因是?。
（4）下表中，对陈述I、II的正确性及其有无因果关系的判断都正确的是__?__。（填字母）
选项
| 陈述I
| 陈述II
| 判断
|
A
| 铁是地壳中含量最高的金属元素
| 铁是人类最早使用的金属材料
| I对；II对；有
|
B
| 常温下铁与稀硫酸反应生成氢气
| 高温下氢气能还原氧化铁生成铁
| I对；II对；无
|
C
| 铁属于过渡金属元素
| 铁和铁的某些化合物可以用作催化剂
| I错；II对；无
|
D
| 铁在空气中表面生成致密氧化膜
| 可用铁罐储存运输浓硫酸、浓硝酸
| I对；II对；有
参考答案：（14分）
（1）32（3分）
（2）2Fe3+ + Cu ＝ 2Fe2+ + Cu2+（3分）?铁粉、稀硫酸（2分）
（3）酸性废水抑制Fe3+的水解，使其不能生成有吸附作用的Fe(OH)3胶体（3分）
（4）B （3分）
本题解析：略
本题难度：一般
5、实验题 某化学研究性学习小组设计实验探究铜的常见化学性质，过程设计如下。
提出猜想
问题1：在周期表中，铜与铝的位置很接近，铜不如铝活泼，氢氧化铝具有两性，氢氧化铜也有两性吗？
问题2：铁和铜都有变价，一般情况下，正二价铁的稳定性小于正三价的铁，正一价铜的稳定性也小于正二价的铜吗？
问题3：氧化铜有氧化性，能被H2、CO还原，它也能被氮的某种气态氢化物还原吗？
实验探究
Ⅰ. 解决问题1
（1）需用到的药品除1 mol·L-1CuSO4溶液、稀硫酸外还需?（填试剂的化学式）溶液。
（2）用胆矾晶体配制1 mol·L-1CuSO4溶液250 mL，选用的仪器除烧杯、托盘天平、药匙、玻璃棒、胶头滴管外，还有?（填仪器名称）。
（3）为达到实验目的，你认为应进行哪些相关实验？
实验内容和步骤：①?；②?。
Ⅱ. 解决问题2
取一定量制得的氢氧化铜固体，于坩埚中灼烧，当温度达到80～100℃得到黑色固体粉末；继续加热至1000℃以上，黑色粉末全部变成红色粉末氧化亚铜；取适量红色氧化亚铜粉末于洁净试管中，加入过量的稀硫酸（或盐酸），得到蓝色溶液，同时观察到试管底部还有红色固体存在。根据以上实验现象回答问题。
（1）写出氧化亚铜与稀硫酸（或盐酸）反应的离子方程式：?，
（2）从实验Ⅱ可得出的结论是?。
Ⅲ. 解决问题3
设计如下装置（夹持装置未画出）：
当氮的某种气态氢化物（X）缓缓通过灼热的氧化铜时，观察到氧化铜由黑色变成了红色，无水硫酸铜变成蓝色，生成物中还有一种无污染的气体Y；将X通入灼热的CuO燃烧管完全反应后，消耗0.01 mol X，测得B装置增重0.36 g，并收集到0.28 g单质气体Y。
（1）X气体的摩尔质量是?。
（2）C中发生反应的化学方程式为?。
参考答案：Ⅰ（1）NaOH溶液（1分 ）
（2）250mL容量瓶（1分）
（3）①用CuSO4溶液与NaOH溶液反应制Cu(OH)2（1分）?②Cu(OH)2分别与稀硫酸、稀NaOH溶液反应（1分）
Ⅱ（1）Cu2O+2H+=Cu2++Cu↓+H2O（2分）
（2）高温下+1价Cu比+2价Cu稳定，溶液中+2价Cu比+1价Cu稳定（2分）
Ⅲ（1）32 g·mol-1（2分）
（2）2CuO+N2H4? =? 2Cu+N2+2H2O（2分）
本题解析：Ⅰ（1）探究氢氧化铜是否能和硫酸和氢氧化钠反应的实验需要的药品是：制取氢氧化铜的硫酸铜和氢氧化钠，验证试验用到硫酸和氢氧化钠，所以需要硫酸铜和氢氧化钠以及硫酸溶液。（2）配制一定物质的量浓度的溶液所需仪器：烧杯、天平、玻璃棒、量筒、胶头滴管、一定体积的容量瓶，容量瓶的规格根据所配置的溶液来确定，故答案为：250mL容量瓶；（3）氢氧化铜是否能和硫酸和氢氧化钠反应的实验中，首先是氢氧化铜的配制，然后是让氢氧化铜和硫酸以及氢氧化钠反应，所以实验步骤第一步是：用CuSO4溶液和NaOH溶液制Cu（OH）2；第二步是：将Cu（OH）2分别与稀H2SO4和NaOH溶液反应，故答案为：将Cu（OH）2分别与稀H2SO4和NaOH溶液反应；Ⅱ、（1）氧化亚铜与稀硫酸（或盐酸）反应生成金属单质铜和二价铜离子的盐溶液，反应实质是：Cu2O+2H+=Cu+Cu2++H2O，故答案为：Cu2O+2H+=Cu+Cu2++H2O；（2）根据溶液中的离子反应Cu2O+2H+=Cu+Cu2++H2O 可以知道在溶液中Cu2+的稳定性强于Cu+，再根据Cu+的外围电子排布式为3d10，外围电子排布中全充满状态和半充满状态均比较稳定Cu+的外围电子排布为3d10，全充满状态，，故比较稳定；Ⅲ、（1）金属铜不能和稀硫酸反应，氧化亚铜能和稀硫酸反应，生成硫酸铜蓝色溶液，故答案为：将红色物质置于稀硫酸中，溶液不变蓝，则证明为铜；（2）消耗0.01mol X，测得B装置增重0.36g，即生成0.02mol的水，并收集到单质气体Y 0.28g即氮气0.01mol，根据原子守恒可以确定气态氢化物X中含有4个氢原子和2个氮原子，X的化学式为N2H4，摩尔质量为32 g·mol-1。和氧化铜反应的化学方程式为：2CuO+N2H4=2Cu+N2+2H2O，故答案为：2CuO+N2H4=2Cu+N2+2H2O。
本题难度：一般
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