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1、实验题 工业上常通过高温分解FeSO4的方法制备Fe2O3,其化学方程式为:
2FeSO4 ="===" Fe2O3 +SO2↑+SO3↑?为检验FeSO4高温分解的产物,进行如下实验:
①取少量FeSO4高温分解得到的固体,加一定量稀盐酸溶解,向该溶液中加入适量的KSCN溶液,观察溶液颜色的变化以检验Fe3+是否存在。
②将FeSO4高温分解产生的气体通入右图所示的装置中,以检验产生的气体中是否含有SO2和SO3。请回答以下问题:


(1)写出用KSCN检验Fe3+的离子方程式?。
(2)装置I中试剂为氯化钡溶液,进行操作②时氯化钡溶液中有白色沉淀产生。甲同学说,这个白色沉淀可能是BaSO4和BaSO3的混合物;乙同学说,这个白色沉淀是BaSO4;丙同学说,这个白色沉淀是BaSO3。请你设计一个简单的实验帮他们加以鉴别。
?
你认为上述哪一位同学的观点正确??
(3)装置II中试剂为品红溶液,其作用是?,品红溶液中可观察到现象是?。
(4)装置III中试剂为NaOH溶液,其目的是?。
2、选择题 下列反应中,铁只能生成高价化合物的是
A.过量铁粉与稀硝酸反应
B.铁粉与硫蒸气反应
C.铁粉与过量的浓硫酸共热
D.红热的铁粉与水蒸气反应
3、填空题 (15分)硫酸铜在化工和农业方面有很广泛的用处,某化学兴趣小组查阅资料,用两种不同的原料制取硫酸铜。
方式一:一种含铜的矿石(硅孔雀石矿粉),含铜形态为CuCO3·Cu(OH)2和CuSiO3·2H2O(含有SiO2、FeCO3、Fe2O3、Al2O3等杂质)。以这种矿石为原料制取硫酸铜的工艺流程如下图:

请回答下列问题:
⑴完成步骤①中稀硫酸与CuSiO3·2H2O发生反应的化学方程式
CuSiO3·2H2O+H2SO4=CuSO4 +________+H2O;
⑵步骤②调节溶液pH选用的最佳试剂是__________________
A.?CuO?B. MgO? C. FeCO3?D NH3·H2O
⑶有关氢氧化物开始沉淀和完全沉淀的pH如下表:
氢氧化物
| Al(OH)3
| Fe(OH)3
| Fe(OH)2
| Cu(OH)2
|
开始沉淀的pH
| 3.3
| 1.5
| 6.5
| 4.2
|
沉淀完全的pH
| 5.2
| 3.7
| 9.7
| 6.7
|
由上表可知:当溶液pH=4时,不能完全除去的离子是________。
⑷滤液B通过蒸发浓缩(设体积浓缩为原来的一半)、冷却结晶可以得到CuSO4·5H2O晶体。某同学认为上述操作会伴有硫酸铝晶体的析出。请你结合相关数据对该同学的观点予以评价(已知常温下,Al2(SO4)3 饱和溶液中C(Al3+)=2.25mol·L-1,Ksp[Al(OH)3]=3.2×10-34) ________(填“正确”或“错误”)。
方式二:以黄铜矿精矿为原料,制取硫酸铜及金属铜的工艺如下所示:
Ⅰ.将黄铜矿精矿(主要成分为CuFeS2,含有少量CaO、MgO、Al2O3)粉碎
Ⅱ.采用如下装置进行电化学浸出实验,将精选黄铜矿粉加入电解槽阳极区,恒速搅拌,使矿粉溶解。在阴极区通入氧气,并加入少量催化剂。

Ⅲ.一段时间后,抽取阴极区溶液,向其中加入有机萃取剂(RH)发生反应:
2RH(有机相)+ Cu2+(水相)
R2Cu(有机相)+ 2H+(水相)
分离出有机相,向其中加入一定浓度的硫酸,使Cu2+得以再生。
Ⅳ.电解硫酸铜溶液制得金属铜。
(5)黄铜矿粉加入阳极区与硫酸及硫酸铁主要发生以下反应:
CuFeS2 + 4H+ = Cu2+ + Fe2+ + 2H2S? 2Fe3+ + H2S = 2Fe2+ + S↓+ 2H+
电解过程中,阳极区Fe3+的浓度基本保持不变,原因是____________________(用电极反应式表示)。
(6)步骤Ⅲ,向有机相中加入一定浓度的硫酸,Cu2+得以再生的原理是_____________?。
(7)步骤Ⅳ,若电解0.1mol CuSO4溶液,生成铜3.2 g,此时溶液中离子浓度由大到小的顺序是?____?。
4、简答题 三氧化二铁和氧化亚铜都是红色粉末,常用作颜料.某校一化学实验小组通过实验来探究一红色粉末是Fe2O3、Cu2O或二者混合物.探究过程如下:
查阅资料
Cu2O是一种碱性氧化物,溶于稀硫酸生成Cu和CuSO4,在空气中加热生成CuO
提出假设
假设1:红色粉末是Fe2O3
假设2:红色粉末是Cu2O
假设3:红色粉末是Fe2O3和Cu2O的混合物
设计探究实验
取少量粉末放入足量稀硫酸中,在所得溶液中再滴加?KSCN?试剂.
(1)若假设1成立,则实验现象是______.
(2)若滴加?KSCN?试剂后溶液不变红色,则证明原固体粉末中一定不含三氧化二铁.你认为这种说法合理吗?______.简述你的理由(可不写反应的方程式?)______.
(3)若固体粉末完全溶解无固体存在,滴加?KSCN?试剂时溶液不变红色,则证明原固体粉末是______,写出发生反应的离子方程式______.
探究延伸
经实验分析,确定红色粉末为Fe2O3和Cu2O的混合物.
(4)实验小组欲用加热法测定Cu2O的质量分数.取a?g固体粉末在空气中充分加热,待质量不再变化时,称其质量为bg(?b>a),则混合物中Cu2O的质量分数为______.
(5)实验小组欲利用该红色粉末制取较纯净的胆矶?(CuSO4.5H2O).经查阅资料得知,在溶液中通过调节溶液的酸碱性而使Cu2+、Fe2+、Fe3+分别生成沉淀的pH?如下:
| 物质 | Cu(OH)2 | Fe(OH)2 | Fe(OH)3 开始沉淀pH 6.0 7.5 1.4 沉淀完全pH 13 14 3.7
|
实验室有下列试剂可供选择:A.氯水?B.H2O2?C.NaOH?D.Cu2(OH)2CO3
实验小组设计如下实验方案:

试回答:
试剂1为______,试剂2为______(填字母序号);固体x的化学式是______.
5、选择题 在酸性溶液中,下列各组离子能大量共存的是(? )
A.Fe3+、NO
、Cl-、Al3+
B.Fe3+、Cl-、I-、K+
C.Fe2+、K+、SO
、NO
D.Fe2+、SO
、K+、MnO