题目内容

黄铜矿(CuFeS2)是制取铜及其化合物的主要原料之一。其中炉渣的主要成分 是FeO、Fe2O3、SiO2、Al2O3。各物质有如下转化关系,请回答：

（1）写出能证明SO2具有氧化性且现象明显的化学方程式________________。
（2）用NaOH溶液吸收SO2所得NaHSO3溶液pH＜7，则该溶液中存在离子的物质的量浓度由大到小的顺序是________。
（3）写出Cu2S熔炼制取粗铜的化学方程式________________________
（4）废电解液中常含有Pb2+、Zn2+，向废电解液中加入Na2S溶液，当有PbS和ZnS沉淀时，C(Zn2+): C(Pb2+)＝________。[已知：Ksp(PbS)＝3.4×10－28mol2·L－2、Ksp(ZnS)＝1.6×10－24mol2·L－2）]
（5）写出证明溶液I中含有Fe2+的实验过程________________。
（6）Na2FeO4能杀菌净水的原因是________________。
（7）Na2FeO4和Zn可以组成碱性电池，其反应式为:3Zn+2FeO42-+8H2O＝3Zn(OH)2+2Fe(OH)+4OH-。请写出放电时正极电极反应式________________。
（每空2分，共14分）（1）SO2+2H2S＝3S↓+2H2O （2）c(Na+)＞c(HSO3-)＞c(H+)＞c(SO32-)＞c(OH-)
（3）Cu2S+O22Cu+SO2  （4）×104  
（5）取溶液I少许于试管中，然后滴加少量酸性KMnO4溶液，紫红色褪去，证明有Fe2+。
（6）Na2FeO4是强氧化剂能杀菌。在水中变成Fe3+，Fe3+水解生成Fe(OH)3胶体能净水。（每个要点各占1分，共2分）  （7）2FeO42-+6e－+8H2O＝2Fe(OH)3+10OH－

试题分析：（1）氧化剂在反应中得到电子，化合价降低。二氧化硫与硫化氢的水溶液发生反应生成单质硫沉淀，SO2体现了氧化性且现象明显，反应的化学方程式是SO2+2H2S＝3S↓+2H2O。
（2）NaHSO3溶液中亚硫酸氢根离子无论电离还是水解都是较微弱的，NaHSO3溶液呈酸性，说明亚硫酸氢根离子的水解程度小于其电离程度，因此溶液中离子浓度大小顺序是c(Na+)＞c(HSO3-)＞c(H+)＞c(SO32-)＞c(OH-)。
（3）工业上可用Cu2S和O2反应制取粗铜，在反应中铜元素化合价由＋1价降低到0价，得到1个电子。氧元素化合价由0价降低到－2价，得到2个电子。硫元素化合价由－2价升高到＋4价，失去6个电子。因此根据电子的得失守恒可知发生反应的氧化还原反应为Cu2S+O22Cu+SO2。
（4）当有PbS和ZnS沉淀时，溶液中c(S2－)相同，则溶液中=＝＝＝×104。
（5）亚铁离子具有还原性，能使酸性高锰酸钾溶液褪色，据此可以检验亚铁离子。因此正确的操作是取溶液I少许于试管中，然后滴加少量酸性KMnO4溶液，紫红色褪去，证明有Fe2+。
（6）Na2FeO4是可溶于水的强氧化剂，在水中有杀菌消毒的作用，其还原产物是Fe3+。铁离子水解生成Fe(OH)3胶体，Fe(OH)3胶体能吸附水中的悬浮的固体颗粒，从而达到净水的目的。
（7）原电池中负极失去电子，发生氧化反应。正极得到电子，发生还原反应。所以根据总反应式可知，FeO42-得到电子，做氧化剂，所以正极电极反应式为：FeO42-+3e－+4H2O＝Fe(OH)3+5OH－。
练习册系列答案
相关题目
在常温下，Fe与水并不起反应，但在高温下，Fe与水蒸气可发生反应。应用下列装置，在硬质玻璃管中放入还原铁粉和石棉绒的混合物，通入水蒸气，并加热，就可以完成高温下“Fe与水蒸气的反应实验”。

请回答该实验中的问题。
（1）写出该反应的反应方程式：                                                。
（2）实验前必须对整套装置进行气密性检查，操作方法是                          。
（3）圆底烧瓶中盛装的水，该装置受热后的主要作用是                            ；烧瓶底部放置了几片碎瓷片，碎瓷片的作用是                                 。
（4）酒精灯和酒精喷灯点燃的顺序是先点燃酒精灯，产生水蒸气后，再点燃酒精喷灯；原因是                                                              。
（5）干燥管中盛装是的物质是                   。
（6）试管中收集气体是H2 ，如果要在A处玻璃管处点燃该气体，则必须对该气体进行     ，
这一操作的目的是                                             。
人教版《必修1》关于Fe3+和Fe2+的转化的实验探究，某校教师为了检验学生完成每个实验过程时相应的问题解决思路，特设计一份化学探究学习“过程-思路”问卷。
（1）请在下表中右栏填写设计每一步操作过程的思路
过程
思路
1.提出假设：Fe2+具有还原性，可以被氧化成Fe3+；Fe3+具有氧化性，可以被还原成Fe2+
①根据氧化还原反应原理，一般     物质有还原性，        物质有氧化性
2.设计实验1：取少量FeCl2溶液，滴加几滴H2O2溶液，再向溶液中滴加几滴KSCN溶液，观察溶液是否变血红色
②用离子方程式表示选择H2O2的原因     
③用离子方程式表示溶液变血红色的原因   
3.设计实验2：取少量FeCl3固体于一试管，用已煮沸的蒸馏水溶解，滴加几滴KSCN溶液后迅速加入少量铁粉，盖上试管塞，观察溶液的血红色是否褪去
④选择铁粉的原因是          （用化学方程式表示）
⑤为什么要用煮沸的水                 
4.实施实验
……
……
……
 
（2）教材中实验方案如下：取2mLFeCl3溶液，加入少量铁粉，充分反应后，滴入几滴KSCN溶液，观察并记录实验现象。把上层清液倒入另一试管中，再滴入几滴氯水，又发生了什么变化？学生通过实践证明，实验效果很差：没有预期的红色出现，而是很淡的浅红色，试分析实验中出现异常的可能原因并加以改进使实验现象更明显。
⑥可能的原因：                                                            
⑦改进措施：                                                              
已知Fe(NO3)2受热分解产物为金属氧化物、NO2和O2，请完成表格内容并回答相关问题：
（1）对固体产物中Fe化合价的猜想：
猜想一：只显+2价 猜想二：只显+3价；猜想三：               。
（2）为证明猜想二通过完成下表加以验证。供选试剂有： 0.01 mol/L 酸性KMnO4溶液、0.1 mol/L H2SO4溶液、3％H2O2溶液、0.1 mol/LKSCN溶液、蒸馏水。（仪器自添）
实验操作
现象
目的或结论
步骤1：取适量上述热分解后的固体于试管中，加入0.1 mol/L H2SO4溶液使其充分溶解，将上层清液分加到A、B两支试管中
 
溶解固体产物
步骤2：
 
溶液中含有Fe3+
步骤3：
 
溶液中不含 Fe2+
 
经验证，猜想二正确，请写出Fe(NO3)2热分解的化学方程式                        。
（3）某同学将带火星的木条伸入该分解反应产生的气体中，木条复燃，由此他得出“NO2能支持燃烧的结论”。请你判断该结论是否正确？并说明理由。
三氧化二铁和氧化亚铜都是红色粉末，常用作颜料。某校化学实验小组通过实验探究某红色粉末是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。
设计探究实验：取少量粉末放入足量稀硫酸中，在所得溶液中滴加KSCN试剂。
（1）若只有Fe2O3，则实验现象是_____________。
（2）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，则此过程中的离子反应为：
____________________________。
（3）经实验分析，确定红色粉末为Cu2O和Fe2O3的混合物。实验小组欲测定Cu2O的质量分数。已知Cu2O在空气中加热生成CuO。
测定流程：

实验中操作A的名称为_____________。
灼烧过程中，所需仪器有：酒精灯、玻璃棒、_____________等（夹持仪器除外）。
（4）写出混合物中Cu2O的质量分数的表达式_____________。
实验小组欲利用红色粉末制取较纯净的胆矾（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：

实验室有下列试剂可供选择：
A．氯水B．H2O2 C．NaOHD．Cu2(OH)2CO3
实验小组设计如下实验方案制取胆矾：

（5）用试剂编号表示：试剂l为_____________，试剂2为_____________。
（6）为什么先“氧化”后“调节pH”？pH控制范围为多少？__________________________________
铁及其化合物在国民经济的发展中起着重要作用。

（1）已知：4Fe(s)＋3O2(g)=2Fe2O3(s) △H＝－1641.0kJ·mol-1 C(石墨)＋1/2O2(g)=CO(g) △H＝－110.5 kJ·mol-1则Fe2O3(s)＋3C(石墨)=2Fe(s)＋3CO(g)的△H＝   kJ·mol-1。
（2）铁在潮湿的空气中易发生电化学腐蚀。某同学将NaCl溶液滴在一块光亮清洁的铁板表面上，一段时间后发现液滴覆盖的圆周中心区(a)已被腐蚀而变暗，在液滴外沿形成棕色铁锈环(b)，如图所示。液滴边缘是  区（填“正极”或“负极”），其电极反应式为   。

（3）铁钛合金是一种常用的不锈钢材料，某同学在探究该合金的性质时，往含有TiO2+、Fe3+溶液中加入铁屑至溶液显紫色，该过程中发生的反应有：
①2TiO2＋(无色)＋Fe＋4H＋=2Ti3＋(紫色)＋Fe2＋＋2H2O
②Ti3＋(紫色)＋Fe3＋＋H2O=TiO2＋(无色)＋Fe2＋＋2H＋
③   。
（4）①高铁酸钾(K2FeO4)是一种优良的水处理剂。FeO在水溶液中的存在形态如右图所示，纵坐标表示各存在形态的分数分布。
下列说法不正确的是   。（填字母）
A．不论溶液酸碱性如何变化，铁元素都有4种存在形态
B．向pH＝10的这种溶液中加硫酸至pH＝2，HFeO的分布分数逐渐增大
C．向pH＝6的这种溶液中加KOH溶液，发生反应的离子方程式为：
HFeO＋OH－=FeO＋H2O
②K2FeO4溶于水会放出一种无色无味气体，其杀菌消毒、吸附水中的悬浮杂质的原理可用离子方程式表示为   。
（5）向一定量的Fe、FeO、Fe3O4的混合物中加入100 mL 1 mol·L-1的盐酸，恰好使混合物完全溶解，放出224 mL（标准状况）气体，加入KSCN溶液不显红色。若用足量的CO在高温下还原相同质量的此混合物，可得铁    g。
为探究Fe(NO3)2等硝酸盐热分解产物和产物的性质，某化学小组开展如下探究：
【查阅资料】2KNO32KNO2+O2↑    Fe(NO3)2FexOy+NO2↑+O2↑
实验一：探究Fe(NO3)2热分解固体产物中铁元素的价态。该小组甲同学将分解后的固体产物溶于足量的稀H2SO4得到相应两份溶液，进行以下探究实验。
（1）【提纯猜想】
猜想一：铁元素只显+2价；
猜想二：铁元素             ；
猜想三：铁元素既有+2价又有+3价。
【实验操作】①向一份溶液中滴入KSCN溶液；向另一份溶液中滴入酸性KMnO4稀溶液。
（2）【实验现象】实验①                     ；实验②                    。
（3）【实验结论】猜想二成立，则Fe(NO3)2分解的化学方程式是                 。
实验二：
（4）探究Fe(NO3)2热分解气体产物的性质。小组乙同学进行料如下实验，请完成实验空缺部分内容。限选试剂和用品：浓H2SO4溶液、4mol/LNaOH溶液、0.1mol/LBaCl2溶液、带火星的木条、0.1mol/L酸性KMnO4溶液、蒸馏水。
实验步骤
预期现象和结论
步骤1：取少量Fe(NO3)2固体于试管中，加热分解。
                                    ，说明分解产生的气体中含有NO2。
步骤2：将产生的气体依次通过盛有足量  
               、浓硫酸的洗气瓶，    
                  在最后一个出口检验。
                                     ，说明分解产生的气体中含O2。
 
实验三：KNO3中混有Fe(NO3)2，为确定其中铁元素的含量，小组丙同学进行如下实验：①取混合物样品10g，充分加热分解；②将固体产物溶解、过滤，取沉淀进行洗涤、干燥，称得其质量为3.2g。则混合物中铁元素的质量分数为                  。（保留三位有效数字，相对原子质量：Fe-56   O-16）
下列有关铁及其化合物的说法中正确的是
A．Fe3O4是一种红棕色粉末,俗称铁红
B．Fe(OH)2为白色固体,不溶于水,能在空气中稳定存在
C．除去FeCl2中的FeCl3杂质,可以向溶液中加入过量铁粉,然后过滤
D．检验FeCl2溶液是否变质的方法是:加入KSCN溶液,观察是否有血红色沉淀产生
证明溶液中是否有Fe2＋，其操作正确的顺序是
①加少许酸化的KMnO4溶液　②加少许氯水　③滴加少许KSCN溶液
A．①②B．②③C．①②③D．③②

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