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1、实验题 （15分）Fe2O3俗称氧化铁红，常用作油漆着色剂。工业以煤矸石（主要成分：SiO2 49.5%；Fe2O3 20.6%；Al2O318.9%，以及MgO、FeO等其他杂质）制备并研究氧化铁红的应用。
（一）制备氧化铁红
1．预处理：将煤矸石粉碎，在350℃下焙烧2小时。
2．加酸溶解：将预处理后的煤矸石溶于质量分数为15%过量的硫酸溶液中，过滤。在滤液中加入的H2O2。
3．调节pH：在上述滤液中加1mol/LNaOH溶液调节溶液的pH，再过滤，得到滤渣。
4．产品处理：将滤渣进行水洗、烘干、煅烧、研磨、过筛得产品。
已知部分阳离子以氢氧化物形式沉淀时溶液的pH见下表
沉淀物
| Fe(OH)3
| Al(OH)3
| Fe(OH)2
| Mg(OH)2
|
开始沉淀
| 1.3
| 3.3
| 7.5
| 10.3
|
完全沉淀
| 2.8
| 5.2
| 9.7
| 12.2
请回答下列问题：
（1）预处理时，将煤矸石焙烧2小时的目的是??????????????????????。
（2）酸浸操作中，过量H2SO4的作用是??????????????????????????。
在实验室中进行该操作时，用到玻璃仪器有??????、?????。
（3）用NaOH溶液调节pH的最佳范围是??????。若从第二次过滤的滤液中获取较纯净的硫酸镁晶体，应补充的操作是??????????????????????????、洗涤后，干燥即得。
（4）产品处理时，对滤渣水洗的操作是 ????????????????????????。
（二）分析与讨论：
 
（5）产品处理时，煅烧温度对产品的纯度有很大影响。已知温度对产物纯度的影响如图1所示，则煅烧时温度最好控制在?????℃。
（6）吸油量是反映氧化铁红表面性质的重要指标。吸油量大，说明氧化铁红表面积较大，则用在油漆中会造成油漆假稠，影响质量。不同浓度的两种碱溶液对产物吸油量影响如图2所示，则上述生产中在调节溶液pH时，选用NaOH溶液而不选用氨水的原因是???????????????????????。
2、填空题 分某研究小组为了探究一种无机矿物质X(仅含四种元素)的组成和性质，设计并完成如下实验：
另取10.80gX在惰性气流中加热至完全分解，得到6.40g固体1.请回答如下问题：
（1）画出白色沉淀1中金属元素的原子结构示意图_______，写出气体甲的电子式_______。
（2）X的化学式是______，在惰性气流中加热X至完全分解的化学反应方程式为_______。
（3）白色沉淀2在空气中变成红褐色沉淀的原因是_______(用化学反应方程式表示)。
（4）一定条件下，气体甲鱼固体1中的某种成分可能发生氧化还原反应，写出一个可能的化学反应方程式_______，并设计实验方案验证该反应的产物_______。
3、计算题 (6分) 铁粉和氧化亚铁粉末的混合物共9.2克，加入到150mL的稀硫酸中，恰好完全反应，得到氢气2.24L(标准状况)。求：
（1）混合物中铁和氧化亚铁的质量？
（2）原稀硫酸的物质的量浓度？
4、填空题 （14分）铜是第四周期重要的过渡元素之一，其单质及化合物具有广泛用途。
请回答下列有关问题：
⑴铜原子的基态电子排布式是??????? ▲?????。比较第一电离能Cu??? ▲???Zn（填 “＞”、“＝”、“＜”），说明理由?????????? ▲??????????。
⑵氮和铜形成某种化合物的晶胞结构如图所示，则其化学式为?????? ▲??。（每个球均表示1个原子）
⑶铜可以形成多种多样的配合物。
① NH3可以和很多过渡金属形成配合物。NH3分子中心原子的杂化类型为?? ▲ 杂化，与NH3互为等电子体的粒子有?? ▲?。（只写其中一种）
②向盛有硫酸铜水溶液的试管里加入氨水，首先形成难溶物，继续添加氨水，难溶物溶解得到深蓝色的透明溶液。试用离子方程式表示其原因 ▲ 、 ▲? 。
⑷在绿色植物标本的制作过程中，将植物材料洗净后浸入5%的硫酸铜溶液中，叶绿素（如图1）中心离子Mg2＋被置换成Cu2＋（如图2），叶片则永保绿色，请在图2中用箭头表示出配位键。
5、填空题 科研、生产中常涉及铁及其化合物
（1）实验室配制FeSO4溶液时，常向溶液中加入的物质有__________________。
（2）高铁酸盐在能源、环保等方面有着广泛的用途，高铁酸钾（K2FeO4）是一种理想的水处理剂，处理水时所起的作用是________________________。
（3）高铁电池是一种新型可充电、能长时间保持稳定放电电压的电池。该电池总反应式为3Zn（OH）2＋2Fe（OH）3＋4KOH 3Zn＋2K2FeO4＋8H2O，该电池放电时的负极反应式为________，充电时阳极附近溶液的pH________（填“变大”、“不变”或“变小”）。
（4）高炉炼铁过程中发生下列反应：
①Fe2O3（s）＋3CO（g）=2Fe（s）＋3CO2（g） ΔH＝－24.8 kJ/mol
②3Fe2O3（s）＋CO（g）=2Fe3O4（s）＋CO2（g） ΔH＝－47.2 kJ/mol
③3Fe3O4（s）＋CO（g）=3FeO（s）＋CO2（g） ΔH＝＋640.4 kJ/mol
请你写出用CO还原FeO固体制得Fe和CO2的热化学方程式：________________。
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