1、实验题  (14分)铁、铝、铜等金属及其化合物在日常生活中应用广泛，请根据下列实验回答问题：
(1)生铁中含有一种铁碳化合物X(Fe3C)。X在足量的空气中高温煅烧，生成有磁性的固体Y，将Y溶于过量盐酸的溶液中含有的大量阳离子是________________________。
(2)某溶液中有Mg2＋、Fe2＋、Al3＋、Cu2＋等四种离子，向其中加入过量的NaOH溶液后，过滤，将滤渣高温灼烧并将灼烧后的固体投入到过量的稀盐酸中，所得溶液与原溶液相比，溶液中大量减少的阳离子是________；
A．Mg2＋　　B．Fe2＋? C．Al3＋? D．Cu2＋
(3)氧化铁是重要工业颜料，用废铁屑制备它的流程如下：

回答下列问题：
①操作Ⅰ的名称是________，操作Ⅱ的名称是________。
②写出在空气中煅烧FeCO3的化学方程式?；
(4)有些同学认为KMnO4溶液滴定也能进行铁元素含量的测定(5Fe2＋＋MnO4－＋8H＋===5Fe3＋＋Mn2＋＋4H2O)。
a.称取2.850g绿矾（FeSO4·7H2O）产品，溶解，在250mL容量瓶中定容；
b.量取25.00mL待测溶液于锥形瓶中；
c.用硫酸酸化的0.01000mol/LKMnO4溶液滴定至终点，消耗KMnO4溶液体积的平均值为20.00mL。
①实验前，首先要精确配制一定物质的量浓度的KMnO4溶液250 mL，配制时需要的仪器除天平、玻璃棒、烧杯、胶头滴管外，还需_____________________________________________。
②某同学设计的下列滴定方式，最合理的是________。(夹持部分略去)(填字母序号)

③计算上述样品中FeSO4·7H2O的质量分数为?。

参考答案：(14分）(1)Fe2＋、Fe3＋、H＋　　(2)B、C
(3)①过滤（1分）　洗涤（1分）　②4FeCO3＋O22Fe2O3＋4CO2
(4)①250 mL容量瓶　②b　③0.975(其余均为2分）

本题解析：（1）磁性的固体Y应该是四氧化三铁，所以与足量盐酸反应后，溶液中的阳离子分别是Fe2＋、Fe3＋、H＋。
（2）氢氧化钠是过量的，因此得不到氢氧化铝沉淀。又因为氢氧化亚铁极易被氧化生成氢氧化铁，所以滤渣应该是氢氧化铁、氢氧化镁和氢氧化铜。滤渣灼烧后生成氧化铁、氧化镁和氧化铜，与足量盐酸反应生成氯化铁、氯化镁和氯化铜，因此所得溶液与原溶液相比，溶液中大量减少的阳离子是Fe2＋、Al3＋，即答案选BC。
（3）①滤渣从溶液中分离出的方法是过滤，即操作I的名称是过滤。碳酸亚铁沉淀在烘干、煅烧之前必须进行洗涤，所以操作Ⅱ的名称是洗涤。
②由于亚铁离子极易被氧化，所以在空气中煅烧碳酸亚铁的的化学方程式是4FeCO3＋O22Fe2O3＋4CO2。
（4）①由于是配制250ml溶液，所以还需要250 mL容量瓶。
②样品的水溶液是显酸性的，应该用酸式滴定管。同样高锰酸钾溶液具有强氧化性，也应该用酸式滴定管，所以答案选b。
③根据5Fe2＋＋MnO4－＋8H＋===5Fe3＋＋Mn2＋＋4H2O可知，25ml溶液中含有的亚铁离子的物质的量是0.01000mol/L×0.02L×5＝0.001mol，则FeSO4·7H2O的质量0.001mol×278g/mol×10＝2.78g，所以样品中FeSO4·7H2O的质量分数为2.78g÷2.850g＝0.975，即97.5％。

本题难度：一般

2、选择题  人们习惯上把金、银、铜、铁、锡五种金属统称为“五金”；有一年很多地方的葡萄都减产甚至绝收，而法国小镇波尔多因为葡萄树都涂上了CuSO4与Ca(OH)2所以获得了大丰收。以下分析正确的是
A．CuSO4与Ca(OH)2含有葡萄生长所需的微量元素
B．CuSO4与Ca(OH)2混合物是化学肥料
C．Cu2+和碱可以使蛋白质变性，能杀死病菌，可以防治病虫害
D．CuSO4与Ca(OH)2混合物是有机农药，可以防治病虫害

参考答案：C

本题解析：强碱、重金属均可使蛋白质变性，能杀死病菌，可以防治病虫害，答案为C

本题难度：一般

3、填空题  （10分）下图是研究铜与浓硫酸的反应装置：

（1）A试管中发生反应的化学方程式为?。
（2）反应一段时间后，可观察到B试管中的现象为?。
（3）C试管口浸有NaOH溶液的棉团作用是?。
（4）实验结束后，证明A试管中反应所得产物是否含有铜离子的操作方法是?。
（5）在铜与浓硫酸反应的过程中，发现有黑色物质出现，经查阅文献获得下列资料。

资料1	附表铜与浓硫酸反应产生黑色物质的相关性质
资料2	X射线晶体分析表明，铜与浓硫酸反应生成的黑色物质为Cu2S、CuS、Cu7S4中的一种或几种。

参考答案：（1）Cu+2H2SO4(浓)CuSO4+SO2↑+2H2O?；（2）溶液由红色变成无色
（3）吸收Cl2和SO2，防止污染空气；（4）向上拉铜丝，终止反应，冷却后，将A中溶液慢慢倒入盛有少量水的烧杯（试管）里，观察溶液颜色是否为蓝色；（5）A、B、D

本题解析：（1）在A试管中Cu与热的浓硫酸发生反应：Cu+2H2SO4(浓)CuSO4+SO2↑+2H2O?；（2）由于反应产生了SO2气体；该气体由漂白性，能使品红溶液褪色。因此反应一段时间后，可观察到B试管中品红溶液由红色变为无色。（3）Cl2、SO2气体容易导致大气污染，因为SO2和Cl2气体是酸性气体，所以在C试管口用浸有NaOH溶液的棉团来吸收扩散的SO2和 Cl2气体。在C试管中发生反应：Cl2＋SO2＋2H2O=H2SO4＋2HCl。（4）实验结束后，若要证明A试管中反应所得产物含有铜离子，操作方法是向上拉铜丝，终止反应，冷却后，将A中溶液慢慢倒入盛有少量水的烧杯（试管）里，观察溶液颜色是否为蓝色；（5）根据资料提供的信息可知：铜与浓硫酸反应时所涉及的反应可能不止一个；若硫酸浓度选择适当，可避免最后产物中出现黑色物质；硫酸浓度越大，黑色物质越快出现、越难消失。至于硫酸的浓度是多少不容易确定。因此正确选项是A、B、D。

本题难度：一般

4、计算题  为测定某铜银合金的成分，将30.0g合金溶于80mL13.5mol/L的浓HNO3中，将合金完全溶解后，收集到气体6.72L(标准状况)，并测得溶液的pH=0，假设反应后溶液的体积仍为80mL，试计算：
(1)被还原的HNO3的物质的量。
(2)合金中Ag的质量分数。

参考答案：

[H+]=1mol／L。
所以，参加反应的HNO3总物质的量=(13.5-1)×0.08=1mol。
设：合金含Agxg，含Cu(30-x)g则

本题解析：本题解题关键在于把握Cu，Ag与浓HNO3反应过程中，隐含了浓HNO3稀释的计算实质，即所涉及的反应有四个：
Ag+2HNO3(浓)====AgNO3+NO2↑+H2O? (1)
Cu+4HNO3(浓)====Cu(NO3)2+2NO2↑+2H2O? (2)
3Ag+HNO3(稀)====3AgNO3+NO↑+2H2O? (3)
3Cu+8HNO3(稀)====3Cu(NO3)2+2NO↑+4H2O? (4)
采取对反应体系的始态与终态进行整体分析，利用守恒法则可获得十分简捷的计算。
观察四个化学方程式，不难看出：被还原的HNO3均转化成NO和NO2，根据N原子数守恒分析，被还原的硝酸的物质的量等于NO与NO2物质的量之和。从已知的NO与NO2的总体积进而可求得被还原的HNO3的量。
从HNO3的作用分析：消耗HNO3的总物质的量等于被还原HNO3与只起酸性作用的HNO3物质的量之和。由化学式AgNO3和Cu(NO3)2，可将只做酸用的HNO3量以Ag和Cu的物质的量代换，即：
n(HNO3)====n(NO+NO2)+n(Ag)+2n(Cu)
据此可简捷地求得Ag的质量分数。

本题难度：一般

5、实验题  某校化学兴趣小组为探究铁与浓硫酸的反应,设计了图1、图2所示装置进行实验。

（1）能说明有SO2气体产生的实验现象是?。
（2）图2中导气管e的主要作用为?。
（3）上述装置中图2中的NaOH溶液能吸收SO2尾气，防止污染，如将其更换为酸性KMnO4溶液，同样可以达到目的，试写出酸性KMnO4溶液与SO2反应的化学方程式：
?。
（4）对比两套实验装置，不难发现图2装置除了能更好的吸收有毒气体SO2防止其污染环境外，还有一个非常明显的优点，你认为是?。
（5）反应一段时间后停止反应，待冷却后用胶头滴管吸取A试管中的溶液滴入到适量水中作为试样，试样中所含金属离子的成分有以下三种可能：
Ⅰ：只含有Fe3+；Ⅱ：只含有Fe2+；?Ⅲ：既有Fe3+又有Fe2+。
为确认溶液的成分，选用如下试剂：
A．稀HCl溶液
B．稀硫酸
C．KSCN溶液
D．酸性KMnO4溶液