题目内容
【题目】PFS是水处理中重要的絮凝剂,下图是以回收的废铁屑为原料制备PFS的一种工艺流程。
(1)酸浸槽以及聚合釜中用到的酸应是__________；PFS中铁元素的化合价为__________；在酸浸槽中,为了提高浸出率，可以采取的措施有_________（写两条）。
(2)若废铁属含有较多铁锈（Fe2O3·xH2O），则酸浸时反应的化学方程式有_____________。
(3)如果反应釜中用H2O2作氧化剂，则反应的离子方程式为________；生产过程中，发现反应釜中产生了大量的气体，且温度明显升高，其原因可能是___________。
(4)聚合釜中溶液的pH必须控制在一定的范围内。如果溶液酸性过强，造成的后果是________。如果溶液酸性太弱又会生成大量的氢氧化铁沉淀。若溶液中Fe3+的浓度为1mol·L-1，当Fe3+开始沉淀时，涪液的pH约为_________。［已知Fe(OH)3的Ksp≈1.0×10-39］。
【答案】 H2SO4 +3 填加热、搅拌、多次浸取中的两项即可 Fe2O3·xH2O+3H2SO4=Fe2(SO4)3+(3+x)H2O Fe+H2SO4=FeSO4+H2↑ 2Fe2++H2O2+2H+=2Fe3++2H2O 加入的H2O2过多，自身发生了分解反应 影响Fe3+与OH-的结合（合理答案均可） 1
【解析】（1）絮凝剂是硫酸盐，制备时不能引入杂质，要用硫酸酸浸，根据[Fe2（OH）n（SO4）（3-n/2）]m化合价代数和为0，令Fe的化合价为x得：2x-n-6+2*n/2=0，得x=3，PFS中铁元素的化合价为+3价，在酸浸槽中,为了提高浸出率，可以采取的措施有加热、搅拌、多次浸取等；
（2）酸浸相当于碱性氧化物与酸反应，Fe2O3溶解后，铁与酸反应产生H2，方程式为Fe2O3·xH2O+3H2SO4=Fe2(SO4)3+(3+x)H2O ，Fe+H2SO4=FeSO4+H2↑ ；
（3）H2O2作氧化剂，将溶液中Fe2＋ 氧化成Fe3＋ ,离子方程式为：2Fe2++H2O2+2H+=2Fe3++2H2O，加入的H2O2过多，H2O2不稳定，受热会分解，生产过程中，发现反应釜中产生了大量的气体，且温度明显升高，其原因可能是加入的H2O2过多，自身发生了分解反应；
(4)Fe3＋＋3H2O
Fe(OH)3＋3H＋ ，酸性过强，Fe3＋水解平衡逆向移动，不利于Fe(OH)3 的生成。若溶液中Fe3+的浓度为1mol·L-1，当Fe3+开始沉淀时，溶液的pH约为所以 Ksp[Fe(OH)3]=1.0×10-39=c(Fe3＋)·c3(OH－),带入c(Fe3＋)=1mol/L,1.0×10-39=1mol·L-1·c3(OH－)，解得c(OH－)=10-13mol·L-1，则c(H＋ )=0.11mol·L-1, 所以PH=1。
【题目】加热条件下，Cu与浓硫酸会发生氧化还原反应，某学校化学学习小组成员在实验室中对该实验进行了探究。回答下列问题：
（1）写出Cu与浓硫酸反应生成SO2的化学方程式：______________________________________。
（2）气体发生装置选取_______（选填“甲、乙、丙”）。
（3）成员甲采用下列装置探究混合气体中是否含有H2：
装置 | 装置中的试剂 | 装置作用 | 实验现象 |
A | NaOH浓溶液 | ① | |
B | 品红溶液 | ② | |
C | ③ | 干燥作用 | |
D | CuO | ④ | |
E | ⑤ | ||
F | 碱石灰 | ⑥ |
①___________________；②_________________；③______________________；④____________；⑤________________；⑥_________________________。
（4）某次实验结束后，Cu与浓硫酸反应后，Cu剩余，且铜片上附着黑色粉末物质。该小组成员乙查阅资料如下：
CuS为黑色粉末，难溶于水，在空气中加热至220℃以上时可迅速被氧气氧化生成黑色的CuO和SO2。
①该同学刮下铜片上的黑色物质，加入到试管中，然后加蒸馏水，振荡，静置后发现溶液为浅蓝色，由此确定该黑色粉末中含有___________。
②请你帮助该同学设计实验验证该黑色物质为CuS____________________。
【题目】X、Y、Z、W、Q、R六种短周期主族元素，原子序数依次增大，Z基态原子核外有三个未成对电子，Y、Z、W分别与X形成常见化合物的分子结构依次为正四面体、三角锥形和V形，Q的各级电离能如下表，W与R是同族元素。
Q | I1 | I2 | I3 | I4 | I5 | … |
电离能(kJ/mol) | 496 | 4562 | 6912 | 9543 | 13353 | … |
回答下列有关问题：
（1）W原子的价电子排布图为_______________________________。
（2）化合物X 2W2的电子式______________，化合物XYZ的结构式________________。
（3）RW3分子中的键角___________，RW32-分子的立体构型是_______________形。
（4）YW2中的化学键类型为_________共价键（填“极性”或“非极性”），根据等电子原理，指出与YW互为等电子体且含有Z原子的微粒有________(要求写一种即可)。