1、推断题  （15分）
某学习小组利用某工业废弃固体(主要成分为Cu2S和Fe2O3)来研究相关物质的制备。设计方案如图所示：

已知：Ksp[Cu(OH)2]＝6.0×10－20 ，Ksp[Fe(OH)2]=1.6×10－14 ，Ksp[Fe(OH)3]=1.0×10－38
（1） 废弃固体在空气中灼烧发生反应（有2种元素被氧化）的化学方程式为______。
（2） 溶液C通过_______、_________、过滤等操作得到Fe2(SO４)3晶体。
（3） 常温下，铜粉、O2和稀硫酸三者在一起生成硫酸铜反应极慢。当往其中加入溶液D后，随即生成硫酸铜。这一过程中反应的化学方程式依次为4FeSO4 + O2 + 2H2SO4＝2Fe2(SO4)3?+ 2H2O和?。溶液D在这一过程中所起的作用是_______。
（4） 操作⑧的目的是制取较纯的硫酸铜溶液。溶液E中加入试剂Y以调节pH使得铁元素全部形成沉淀(含铁元素的离子浓度小于10－5 mol·L－1)。试剂Y可以是??，溶液的pH至少调节为________。

参考答案：（1）Cu2S + 2O22CuO + SO2?（2）蒸发浓缩；冷却结晶?
（3）Fe2(SO4)3 + Cu = CuSO4 + 2FeSO4；催化剂?（4）CuO（或Cu(OH)2、CuCO3等）；3

本题解析：（1） 在废弃固体中Fe2O3已经是最高价氧化物，不能再发生反应，而Cu2S在空气中灼烧会发生反应产生SO2和CuO。反应的化学方程式为Cu2S + 2O22CuO + SO2 。（2）把灼烧后的固体加入到硫酸中，会发生反应得到Fe2(SO4)3和CuSO4。再加入过量的Fe粉，发生反应：Fe2(SO4)3+Fe=3FeSO4；CuSO4+Fe= Cu+FeSO4。过滤得到的滤液中含有FeSO4。然后加入过量的H2O2，发生反应得到溶液C：Fe2(SO4)3。溶液C通过蒸发浓缩；冷却结晶、过滤等操作得到Fe2(SO４)3晶体。（3） 常温下，铜粉、O2和稀硫酸三者在一起生成硫酸铜反应极慢。当往其中加入溶液D后，随即生成硫酸铜。这一过程中反应的化学方程式依次为4FeSO4 + O2 + 2H2SO4＝2Fe2(SO4)3?+ 2H2O和Fe2(SO4)3+Cu = CuSO4+2FeSO4。可见溶液D在这一过程中参加反应，但是最后又变为原来的物质。说明溶液D所起的作用是催化剂。（4） 操作⑧的目的是制取较纯的硫酸铜溶液。溶液E中含有CuSO4和FeSO4。加入试剂Y以调节pH使得铁元素全部形成沉淀(含铁元素的离子浓度小于10－5 mol·L－1)。试剂Y可以是 CuO或Cu(OH)2、CuCO3，因为c(Fe3+)·c3(OH-)≥1.0×10－38; c(Fe3+)=10－5 mol/L,所以c3(OH-)≥1.0×10－33. c(OH-)≥1.0×10－11 mol/L；c(H+)≤.0×10－3 mol/L。溶液的pH至少调节为3。

本题难度：一般

2、选择题  下列反应所得溶液中一定只含有一种溶质的是（　　）
A．向稀硝酸中加入铁粉
B．向Na2CO3溶液中滴加少量的稀盐酸
C．向NaOH溶液中通入CO2气体
D．向MgSO4、H2SO4的混合溶液中加入过量的Ba（OH）2溶液

参考答案：D

本题解析：

本题难度：简单

3、选择题  向CuO和Fe的混合物中加入一定量的稀硫酸，并微热，当反应停止后，滤出不溶物，再向滤液中插入一枚铁钉，发现铁钉无任何变化。根据上述现象判断下列结论正确的是
A．不溶物一定是Cu
B．不溶物中一定含有铜，但不一定含有铁
C．不溶物一定是Fe
D．溶液中一定含有Fe2+，但不一定含有Cu2+

参考答案：B

本题解析：
本题学生应明确离子氧化性大小：Cu2+＞ H+理解氧化还原反应的先后顺序。
溶液中加入硫酸，产生H+发生反应：CuO + 2H+ = Cu2+ + H2O
Fe + 2H+ = Fe2+ + H2O
但由于氧化性大小：Cu2+＞ H+可得一个总的过程：
CuO + Fe + 2H+ =" Cu" + H2O + Fe2+
直到CuO反应完以后可看作只发生： Fe + 2H+ = Fe2+ + H2O
由于题中说：可知一定有铜固体；而硫酸是一定量的，加入铁钉无任何变化。所以溶液无铜离子，硫酸也无剩余。

本题难度：简单

4、选择题  等质量的下列物质与足量稀硝酸反应，放出NO物质的量最多的是
A．FeO
B．Fe2O3
C．FeSO4
D．Fe3O4

参考答案：A

本题解析：根据化学式可算出四种物质中+2价Fe含量最大的是FeO，所以等质量的四种物质与足量稀硝酸反应，放出NO物质的量最多的是FeO，故A项正确。

本题难度：一般

5、计算题  在铁和氧化铁的混合物15g中加入150mL稀H2SO4放出氢气1.68L(标准状况)。当反应停止后，铁和氧化铁均无剩余，且溶液中无Fe3+存在。为了中和过量H2SO4，并使Fe2+完全转化为Fe(OH)2沉淀，共耗用3 mol/L NaOH溶液200mL。求：
①混合物中铁和氧化铁各多少克?
②稀H2SO4的物质的量浓度为多少?

参考答案：（1）混合物中铁是7g，氧化铁是8g。（2）稀H2SO4的物质的量浓度为2 mol·L-1。

本题解析：（1）设铁和氧化铁的物质的量分别为x和y，则
x×56g/mol+y×160 g/mol＝15g……………①
由得失电子守恒得，x×2＝y×2+1.68L/22.4L/mol×2……………②
解得：x＝0.25mol, y＝0.05mol.即m(Fe)＝0.25mol×56g/mol＝7g, m(Fe2O3)＝0.05mo l×160g/mol＝8g
（2）在铁和氧化铁的混合物中加入稀H2SO4反应停止后，溶液中的溶质主要是H2SO4和FeSO4。
由电荷守恒知：硫酸中的硫酸根离子最后完全和钠离子结合在一起。
n(H2SO4)＝1/2×3 mol/L×0.2L＝0.3mol
c(H2SO4)＝0.3 mol/0.15L＝2 mol·L-1

本题难度：简单