题目内容

工业上由黄铜矿(主要成分CuFeS2)冶炼铜的主要流程如下：

（1）气体A中的大气污染物可选用下列试剂中的_______
a．浓H2SO4     b．稀HNO3   c．NaOH溶液   d．氨水
（2）用稀H2SO4浸泡熔渣B，取少量所得溶液，滴加KSCN溶液后呈红色，说明溶液中存在       （填离子符号），检验溶液中还存在Fe2＋的方法是           （注明试剂、现象）。
（3）由泡铜冶炼粗铜的化学反应方程式为    。
（4）以CuSO4溶液为电解质溶液进行粗铜（含Al、Zn、Ag、Pt、Au等杂质）的电解精炼，下列说法正确的是              。
a．电能全部转化为化学能
b．粗铜接电源正极，发生氧化反应
c．溶液中Cu2＋向阳极移动
d．利用阳极泥可回收Ag、Pt、Au等金属
（5）利用反应2Cu+O2+2H2SO4=2CuSO4+2H2O可制备CuSO4，若将该反应设计为原电池，其正极电极反应式为      。

（1）cd
（2）Fe3＋ 取少量溶液，滴加KMnO4溶液，KMnO4溶液褪色（其它答案只要合理）
（3）3Cu2O+2AlAl2O3+6Cu 
（4）bd     
（5）4H＋+O2+4e－=2H2O

解析

练习册系列答案
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硫酸亚铁是一种重要的化工原料，可以制备一系列物质（如图所示）。下列说法错误的是

A．碱式硫酸铁水解能产生Fe(OH)3胶体，可用作净水剂
B．为防止NH4HCO3分解，生产FeCO3需在较低温度下进行
C．可用KSCN溶液检验(NH4)2Fe(SO4)2是否被氧化
D．常温下，(NH4)2Fe(SO4)2在水中的溶解度比FeSO4的大

(6分)中学化学常见的物质A、B、C、D、E、X有如图所示转化关系。已知A、D是单质，B为氧化物，反应①在高温下发生。

（1）若A、D、X为非金属单质，E是常见的温室气体，则A为____________，X为___________（用化学式填空）。
（2）若A为金属单质，D为非金属单质，X为盐酸，则反应①的化学方程式为________________；反应②的离子方程式________________________________。

碱式硫酸铁[Fe(OH)SO4]是一种用于污水处理的新型高效絮凝剂。工业上利用废铁屑（含少量氧化铝、氧化铁等）生产碱式硫酸铁的工艺流程如下：

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
Fe(OH)2
Al(OH)3
开始沉淀
2.3
7.5
3.4
完全沉淀
3.2
9.7
4.4
回答下列问题：
（1）加入少量NaHCO3的目的是调节pH在                    范围内。
（2）反应Ⅱ中加入NaNO2的目的是氧化亚铁离子，写出该反应的离子方程式为
                                                            。
（3）实际生产中，反应Ⅱ常同时通入O2以减少NaNO2的用量，若参与反应的O2体积为 11.2 L（标准状况），则相当于节约NaNO2的物质的量为              。
（4）碱式硫酸铁溶于水后生成的Fe(OH)2+离子可部分水解生成Fe2(OH)42+ 聚合离子，该水解反应的离子方程式为                                               。
（5）在医药上常用硫酸亚铁与硫酸、硝酸的混合液反应制备碱式硫酸铁。根据我国质量标准，产品中不得含有Fe2+及NO3－。为检验所得产品中是否含有Fe2+，应使用的试剂为        。
A．氯水        B．KSCN溶液      C．NaOH溶液      D．酸性KMnO4溶液
（6）为测定含Fe2+和Fe3+溶液中铁元素的总含量，实验操作如下：准确量取20.00mL溶液于带塞锥形瓶中，加入足量H2O2,调节pH<3，加热除去过量H2O2；加入过量KI充分反应后,再用 0.1000 mol·L-1Na2S2O3标准溶液滴定至终点，消耗标准溶液20.00mL。
已知：
则溶液中铁元素的总含量为        g·L-1。若滴定前溶液中H2O2没有除尽，所测定的铁元素的含量将会
       (填“偏高” “偏低” “不变”)

(18分)铁及其他合物在工业生产中有着广泛的应用。请按要求回答下列问题：
I．工业上利用硫酸铁矿烧渣(主要成分为Fe2O3、Al2O3、SiO2等)为原料提取Fe2O3，工艺流程如下图1：

(1)滤液X中所含金属阳离子有                      。
(2)步骤②中理论上发生反应的离子方程式依次为                                  。
(3)结合图2，分析步骤③调节pH的目的是                         。
(4)假设流程中矿渣中的铁元素100％转化到产品中，则硫酸铁矿烧渣样品中Fe2O3的质量分数范围为(含m、n的代数式)                             。
(5)请设计实验室中以硫酸铁矿烧渣为原料提取氧化铁的另一种方案：向硫酸铁矿烧渣原料中加入过量稀硫酸、充分搅拌、过滤，再向滤液中加入足量的        溶液，接下来的一系列操作是搅拌、   、洗涤、           ，最后获得纯净的产品Fe2O3。
Ⅱ．几位同学用铁盐溶液清洗试管中银镜，实验设想如下：
(6)甲：认为含Fe3+的盐无法洗去银镜。依据是Fe3+的氧化性(填“强于”或“弱于”)   Ag+的氧化性，所以反应Fe3++Ag→Fe2++Ag+不可以发生。
(7)乙：查资料发现，用FeCl3溶液可以清洗银镜，于是他亲自动手实验，发现银镜迅速消失，另外还观察到溶液变为浅绿色；为验证Fe3+的还原产物，可选择的试剂为                  。结合甲的分析和自己的实验现象他得出结论：反应Fe2++Ag→Fe3++Ag是(填“可逆”或“不可逆”)       反应。
(8)丙：结合甲、乙的设想，他用Fe(NO3)3溶液做对比实验，发现清洗银镜的速率慢许多，他重新观察乙的实验试管中有白色沉淀，于是结合化学平衡理论分析，得出用FeCl3溶液清洗银镜的离子方程式：                                     。

A、B、C、D、E是常见化合物或单质，有如下转化关系(略去条件和副产品)。

（1）若D为氧气，C为NaAlO2，试写出B转化为C的化学方程式         。
（2）若A为气态单质，B为漂白粉的有效成份，C具有漂白性。试写A转化为B的化学方程式         。画出组成单质A的元素原子结构示意图   。
（3）若A、B、C均为钠盐的水溶液，D、E均为卤素单质，请写出B转化为C的离子方程式             。
（4）若A常温下为固态单质，化合物B在常温常压下为气体，B和C的相对分子质量之比为4:5，且D、E为同一物质，则B为         。
（5）若B、D为质子数小于18的元素原子形成的单质，A、E、C均为氧化物，且D所含元素原子的质子数是B的2倍，A转化为B，B转化为C两个反应均属置换反应，请写出A转化为B的化学方程式            。


X、Y、Z、W是元素周期表中原子序数依次增大的四种短周期，其相关信息如下表：

元素
相关信息
X
X的最高价氧化物对应的水化物化学式为H2XO3
Y
Y是地壳中含量最高的元素
Z
Z的基态原子最外层电子排布式为3s23p1
W
W的一种核素的质量数为28，中子数为14
 
(1)W位于元素周期表第      周期第    族；W的原子半径比X的       
(填“大”或“小”)。
(2)Z的第一电离能比W的          (填“大”或“小”)；XY2由固态变为气态所需克服的微粒间作用力是           。氢元素、X、Y的原子可共同形成多种分子，写出其中一种能形成同种分子间氢键的物质名称          。
(3)振荡下，向Z单质与盐酸反应后的无色溶液中滴加NaOH溶液直至过量，能观察到的现象是                      ；W的单质与氢氟酸反应生成两种无色气体，该反应的化学方程式是            。
(4)在25℃、101kPa下，已知13.5g的Z固体单质在Y2气体中完全燃烧后恢复至原状态，放热419kJ，该反应的热化学方程式是                      。

氯化铁和高铁酸钾都是常见的水处理剂。下图为制备氯化铁及进一步氧化制备高铁酸钾的工艺流程。

请回答下列问题：
（1）氯化铁有多种用途，请用离子方程式表示下列用途的原理。
①氯化铁做净水剂______________________；
②用FeCl3溶液（32%～35%）腐蚀铜印刷线路板____________________________。
（2）吸收剂X的化学式为              　　    ；氧化剂Y的化学式为________________。
（3）碱性条件下反应①的离子方程式为____________________________________。
（4）过程②将混合溶液搅拌半小时，静置，抽滤获得粗产品。该反应的化学方程式为
2KOH＋Na2FeO4＝K2FeO4＋2NaOH，请根据复分解反应原理分析反应发生的原因_________。
（5）K2FeO4在水溶液中易发生反应：4FeO42-+10H2O4Fe(OH)3+8OH-+3O2↑。在提纯K2FeO4时采用重结晶、洗涤、低温烘干的方法，则洗涤剂最好选用      （填序号）。

A．H2O B．稀KOH溶液、异丙醇C．NH4Cl溶液、异丙醇D．Fe(NO3)3溶液、异丙醇
（6）可用滴定分析法测定粗K2FeO4的纯度，有关反应离子方程式为：
①FeO42-＋CrO2-＋2H2OCrO42-＋Fe(OH)3↓＋OH-
②2CrO42-＋2H＋Cr2O72-＋H2O
③Cr2O72-＋6Fe2＋＋14H＋2Cr3＋＋6Fe3＋＋7H2O
现称取1．980 g粗高铁酸钾样品溶于适量氢氧化钾溶液中，加入稍过量的KCrO2，充分反应后过滤，滤液定容于250 mL容量瓶中。每次取25．00 mL加入稀硫酸酸化，用0．1000 mol/L的(NH4)2Fe(SO4)2标准溶液滴定，三次滴定消耗标准溶液的平均体积为18．93 mL。则上述样品中高铁酸钾的质量分数为            。

铁及其化合物应用广泛。
（1）三氯化铁是一种水处理剂，工业制备无水三氯化铁固体的部分流程如下图：

①检验副产品中含有X时，选用的试剂是   (填下列各项中序号)。
a．NaOH溶液    b．KSCN溶液  c．酸性KMnO4溶液  d、铁粉
②在吸收塔中，生成副产品FeCl。的离子方程式为
（2）高铁酸钾(K2FeO4)也是一种优良的水处理剂，工业上，可用铁作阳极，电解KOH溶液制备高铁酸钾。电解过程中，阳极的电极反应式为       ；电解一段时间后，若阳极质量减少28 g，则在此过程中，阴极析出的气体在标准状况下的体积为   L。
（3）硫化亚铁常用于工业废水的处理。
①你认为，能否用硫化亚铁处理含Cd2+的工业废水?   (填“能”或“否”)。请根据沉淀溶解平衡的原理解释你的观点(用必要的文字和离子方程式说明)：                                           (已知：25℃时，溶度积常数Ksp(FeS)=6．310-18、Ksp(CdS)=3．610-29)
②工业上处理含Cd2+废水还可以采用加碳酸钠的方法，反应如下：2Cd2++2CO32-+H2O=Cd2(OH)2CO3+A。则A的化学式为        。

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