题目内容
绿矾(FeSO4·7H2O)硫酸法生产一种稀有金属产品过程中产出的副产品，产品外观为淡绿色或淡黄绿色结晶固体。加入适量可调节碱性水中的pH，与水中悬浮物有机结合，并加速沉淀，主要应用于水质净化和工业废水处理，同时具有杀菌作用。
（1）98% 1.84 g/cm3的浓硫酸在稀释过程中，密度下降，当稀释至50%时，密度为1.4g/cm3，50%的硫酸物质的量浓度为 (保留两位小数)，50%的硫酸与30%的硫酸等体积混合，混合酸的浓度为 (填>、<、=")40%" 。
（2）实际生产用20%发烟硫酸(100克发烟硫酸含SO3 20克)配制稀硫酸，若用SO3·nH2O表示20%的发烟硫酸，则n=____________(保留两位小数)。
（3）绿矾在空气中容易被部分氧化为硫酸铁，现取7.32克晶体溶于稀盐酸后，加入足量的BaCl2溶液，过滤得沉淀9.32克；再通入112mL(标准状况)氯气恰好将Fe2＋完全氧化，推测晶体的化学式为 。
（4）硫酸亚铁铵［(NH4)2SO4·FeSO4·6H2O］(俗称莫尔盐)，较绿矾稳定，在分析化学中常用来配制Fe2+的标准溶液，用此Fe2+的标准溶液可以测定剩余稀硝酸的量。现取8.64克Cu2S和CuS的混合物用200 mL 2 mol/L稀硝酸溶液处理，发生反应如下：
10NO3-＋3Cu2S＋16H＋=6Cu2＋＋10NO↑＋3SO42-＋8H2O
8NO3-＋3CuS＋8H＋=3Cu2＋＋3 SO42-＋8NO↑+ 4H2O
剩余的稀硝酸恰好与V mL 2 mol/L (NH4)2Fe(SO4)2溶液完全反应。
已知：NO3-＋3Fe2＋＋4H＋= NO↑＋3Fe3+＋2H2O
① V值范围 ；
② 若V=48，试计算混合物中CuS的质量分数 (保留两位小数)。
（1）7.14 mol·L－1 ; ＞(各2分) （2）0.77(2分)
（3）FeSO4·Fe2(SO4)3·10H2O (3分) （4）①42～60mL(3分)；②0.33或1/3(3分)
解析试题分析：（1）密度为1.4g/cm3，50%的硫酸物质的量浓度为：
c＝
=7.14 mol·L－1，
50%的硫酸与30%的硫酸等体积(假设羰基为1，密度分别是ρ1和ρ2)混合，混合酸的浓度为
＞40%。
（2）因为20%发烟硫酸为80克H2SO4含SO3 20克，
，
若用SO3·nH2O表示20%的发烟硫酸，则n=0.77。
（3）配制溶液加入足量的BaCl2溶液，过滤得沉淀9.32克，n(SO42-)=
=0.04mol；再通入112mL(标准状况)氯气恰好将Fe2＋完全氧化(2Fe2＋+Cl2==2Fe3++2Cl-)，n(Fe2+)=2×
=0.01mol；由电荷守恒n(Fe3+)=0.02mol， 7.32克晶体含有0.01molFeSO4为1.52g、0.01mol Fe2(SO4)3为4.00g，还有H2O为1.80g即0.1mol，晶体的化学式FeSO4·Fe2(SO4)3·10H2O。
（4）假设固体混合物全部为CuS，则n（CuS）=
=0.09mol，需要硝酸的物质的量为y，
8NO3-+3CuS + 8H+==3Cu2++3SO42-+8NO↑+4H2O，
3 8
0.09mol y
y=0.24mol
剩余的硝酸的物质的量为：0.4mol-0.24mol=0.16mol。
0.112mol硝酸和（NH4）2Fe（SO4）2溶液完全反应。
NO3-+3Fe2++4H+==NO↑+3Fe3++2H2O
3mol 4
1×10-3VL×2mol/L 0.16mol，解得V=60，
所以V值范围为：42＜V＜60，
②若V=48，与48mL（NH4）2Fe（SO4）2溶液完全反应需要硝酸的物质的量为：
NO3-+3Fe2+ + 4H+→NO↑+3Fe3++2H2O
3mol 4
0.048L×2mol/L n
解得：n=0.128mol，
故与固体混合物反应的硝酸的物质的量为：0.4mol-0.128mol=0.272mol，
设Cu2S的物质的量xmol，CuS的物质的量为ymol，160x+96y=8.64g①．
10NO3-+3Cu2S+16H+→6Cu2++10NO↑+3SO42-+8H2O
3 16
x 16x/3
8NO3-+3CuS+8H+→3Cu2++3SO42-+8NO↑+4H2O，
3 8
y 8y/3
16x/3+8y/3=0.272②
由①②解得：x＝0.036; y＝0.03
混合物中CuS的质量分数为：
×100%≈33.33%。
考点：化学与技术。考查硫酸的浓度变化特点、铜的硫化物与硝酸反应的计算。
世纪百通期末金卷系列答案
2Cu+SO2反应制取粗铜，当有32gCu2S消耗时，电子转移数目是 。
用含有A12O3、SiO2和少量FeO·xFe2O3的铝灰制备A12(SO4)3·18H2O。工艺流程如下：
（一定条件下，MnO4- 可与Mn2+反应生成MnO2）
已知： 生成氢氧化物沉淀的pH
| | Al(OH)3 | Fe(OH)2 | Fe(OH)3 |
| 开始沉淀时 | 3.4 | 6.3 | 2.7 |
| 完全沉淀时 | 5.2 | 9.7 | 3.2 |
（2）检验滤液中还存在Fe2＋的方法是 (注明试剂、现象)。
（3）“除杂”环节有如下几个步骤:
（Ⅰ）向滤液中加入过量KMnO4溶液，调节溶液的pH为3.2；
（Ⅱ）加热，产生大量棕色沉淀，静置，上层溶液呈紫红色:
（Ⅲ）加入MnSO4至紫红色消失，过滤。
①步骤Ⅰ的目的 ；调节溶液的pH为3.2的目的是 。
②向Ⅱ的沉淀中加入浓HCl并加热，能说明沉淀中存在MnO2的现象是 ，写出其反应方程式 ；
③Ⅲ中加入MnSO4的目的是 。
（4）从多次循环使用后母液中可回收的主要物质是 （填化学式）。
钢铁制品经常进行烤蓝处理，即在铁制品的表面生成一层致密的Fe3O4。某学习小组为了研究烤蓝铁片，分别进行了以下实验操作：
①把一定量烤蓝铁片加工成均匀粉末。
②取m g该粉末，放人28.00 mL 1 mol／L的盐酸中，恰好完全反应，生成标准状况下的气体134.4 mL，向溶液中滴入KSCN溶液，无明显现象。
③再取三份不同质量的粉末，分加加到相同体积(V)、物质的量浓度均为l0.00 mol／L的三份硝酸溶液中，充分反应后，固体全部溶解，有关的实验数据如下表所示(假设NO是硝酸的唯一还原产物)：
| 实验序号 | Ⅰ | Ⅱ | Ⅲ |
| 加入粉末质量/g | 13.68 | 27.36 | 34.20 |
| 生成气体的体积（标准状况）/L | 2.912 | 5.824 | 6.720 |
完成下列各题：
（1）实验②所得溶液中的溶质是 (写化学式)，样品中n(Fe)∶n(Fe3O4)= ，m＝ 。
（2）计算实验③中每份硝酸溶液的体积(V)（mL）。
（3）若向实验Ⅱ所得溶液中继续加入铜粉，要使溶液中Cu2十、Fe2+、Fe3+同时存在，求加入铜粉的物质的量的范围。
（16分）铜与浓硫酸反应，实验装置如图所示。
（1） 装置A中发生反应的化学方程式为： ，反应过程中试管B中的现象是 ，试管C的作用是 。
（2） 导管D的下端(虚线段)应位于 （液面上、液面下），导管D的作用有：①实验结束后排除装置中的SO2；② 。
实验中发现试管内除了产生白色固体外，在铜丝表面还有黑色固体甲生成，甲中可能含有CuO、Cu2O、CuS、Cu2S。为探究甲的成分，进行了以下的实验。
查阅资料可知：Cu2O + 2HCl =CuCl2+ Cu + H2O， 2Cu2O + O2煅烧 4CuO，2CuS+3O2煅烧2CuO+2SO2，Cu2S+2O2煅烧2CuO+SO2。CuS、 Cu2S和稀HCl不反应。
|
（3） 固体乙在空气中煅烧时，使用的实验仪器除了玻璃棒、三脚架、酒精灯外，还必须有： 。（4） 煅烧过程中，除上述反应外，还可能发生反应的方程式为 。
（5）结论：甲中有CuO，还肯定含有的物质是 。
硫酸亚铁是重要的亚铁盐，在农业上用作农药，主要治小麦黑穗病，还可以用作除草剂；在工业上用于染色、制造蓝黑墨水和木材防腐等。
（1）新制的绿矾（FeSO4·7H2O）是浅绿色的，但在空气中极易变成黄色或铁锈色的碱式硫酸铁[Fe(OH)SO4]，写出该反应的化学方程式： 。
（2）已知FeSO4在不同条件下分解得到产物不同，可能是FeO和SO3，也可能是Fe2O3、SO3和SO2；
SO3熔点是16.8℃，沸点是44.8℃。
某研究性学习小组拟用下列装置进行实验探究“在加热条件下FeSO4的分解产物”。
上述装置Ⅲ和Ⅳ用来检验气体产物。试回答下列问题：
①Ⅱ装置烧杯中水的温度应控制在 （选填“0℃、25℃、50℃”），装置Ⅱ的作用是 。
②装置Ⅲ中的试剂可以是 （选填序号，下同），现象是 ，则证明气体产物中含有SO2； 装置Ⅳ中的试剂可以是 。
| A．2 mol/LNa2CO3溶液 |
| B．品红溶液 |
| C．0.5 mol/LBaCl2溶液 |
| D．0.5 mol/LBa(NO3)2 |
F. 淀粉碘化钾溶液
③装置V中试剂为NaOH溶液，发生反应的离子方程式为 。
④为了检验固体产物成分，取反应后的固体于试管中，加稀硫酸溶解，将所得溶液分成两份，进行如
下实验：
| 操作步骤 | 预期实验现象 | 预期实验结论 |
| 向其中一份溶液中加入 。 | | 固体中含有Fe2O3 |
| 向另一份溶液中滴加2滴黄色K3[Fe(CN)6]溶液。 | 产生蓝色沉淀 | |
⑤若用22.8 g FeSO4固体做实验，完全分解后，得到11.2 g固体，其中Fe2O3的质量分数=
（精确到0.1%）