题目内容

下列图示中能较长时间看到Fe(OH)2白色沉淀的有


A．Ⅰ、Ⅱ、Ⅳ
B．Ⅰ、Ⅱ、III、Ⅳ、Ⅵ
C．Ⅰ、III、Ⅴ
D．Ⅰ、Ⅱ、III、Ⅳ、Ⅴ、Ⅵ
D
Fe(OH)2是一种白色沉淀，在空气中或含有氧气的水溶液中很容易被氧化变色，因此难以观察到它的本来颜色。要制备纯净稳定的Fe(OH)2，需要隔绝空气：图中装置Ⅰ中油脂的作用是防止空气中的O2进入硫酸亚铁溶液中。装置Ⅱ、Ⅳ、Ⅴ、Ⅵ：其原理都是利用铁和稀硫酸现制FeSO4，并用产生的H2赶走试管和溶液中的氧气，但其装置的设计却有区别。装置Ⅲ：阳极反应式为Fe－2e－=Fe2＋，阴极反应式为2H＋＋2e－=H2↑，H＋来源于水的电离，因此总反应为Fe＋2H2O=Fe(OH)2＋H2↑，产生的H2有利于赶走溶液中的氧气，液面上的汽油使溶液与空气隔开。
练习册系列答案
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(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________________________________。
（15分）
某学习小组利用某工业废弃固体(主要成分为Cu2S和Fe2O3)来研究相关物质的制备。设计方案如图所示：

已知：Ksp[Cu(OH)2]＝6.0×10－20 ，Ksp[Fe(OH)2]=1.6×10－14 ，Ksp[Fe(OH)3]=1.0×10－38
（1） 废弃固体在空气中灼烧发生反应（有2种元素被氧化）的化学方程式为______。
（2） 溶液C通过_______、_________、过滤等操作得到Fe2(SO４)3晶体。
（3） 常温下，铜粉、O2和稀硫酸三者在一起生成硫酸铜反应极慢。当往其中加入溶液D后，随即生成硫酸铜。这一过程中反应的化学方程式依次为4FeSO4 + O2 + 2H2SO4＝2Fe2(SO4)3 + 2H2O和          。溶液D在这一过程中所起的作用是_______。
（4） 操作⑧的目的是制取较纯的硫酸铜溶液。溶液E中加入试剂Y以调节pH使得铁元素全部形成沉淀(含铁元素的离子浓度小于10－5 mol·L－1)。试剂Y可以是               ，溶液的pH至少调节为________。
铁屑可用于地下水脱氮，其实验室研究步骤如下：
Ⅰ、将铁屑浸泡在0.5 mol/L盐酸中进行预处理。
Ⅱ、30 min后，用去离子水反复冲洗，至冲洗后液体的pH为中性。在N2保护下烘干备用。
Ⅲ、在蒸馏水中加入硝酸钾配制硝酸钾溶液。
Ⅳ、将酸预处理后的铁屑加入硝酸钾溶液中。
请回答：
（1）盐酸溶解Fe2O3的离子方程式是      。
（2）烘干时需要在N2保护下进行的原因是      。
（3）将步骤Ⅱ中冲洗后的溶液在空气中加热蒸发灼烧，最终得到的固体是     。
（4）将酸性条件下，铁与NO3－反应的离子方程式补充完整：

（5）已知活性炭能吸附NH4＋ 、OH－。步骤Ⅳ中操作时将铁屑和活性炭同时加入硝酸钾溶液中，可以提高脱氮的效果，其原因是     。
（6）研究表明溶液pH会影响铁屑脱氮的效果，反应体系的pH分别控制在4 和8. 5 时，NO3－的去除率分别为90% 和15%。正常地下水中含有CO32－，会影响脱氮的效果，用化学用语和文字简述其原因     。
下列说法中，正确的是
A．利用铁加入硫酸铜溶液中的反应可以比较Cu、Fe2+的还原性
B．足量的铜跟一定量的浓硝酸反应只产生一种气体
C．氮的固定只有在高温、高压、催化剂的条件下才能实现
D．以铁为阴极、铜片为阳极、硫酸铜为电镀液可以实现铁制品镀铜
某校化学研究性学习小组欲设计实验验证Fe、Cu的金属活动性，他们提出
了以下两种方案。请你帮助他们完成有关实验项目：
方案Ⅰ：有人提出将大小相等的铁片和铜片，分别同时放入稀硫酸(或稀盐酸)中，观察产生气泡的快慢，据此确定它们的活动性。该原理的离子方程式为_______________________________________
方案Ⅱ：有人利用Fe、Cu作电极设计成原电池，以确定它们的活动性。试在下面的方框内画出原电池装置图，标出原电池的电极材料和电解质溶液，并写出电极反应式。
正极反应式：_______________________。
负极反应式：_______________________。
方案Ⅲ：结合你所学的知识，帮助他们再设计一个验证Fe、Cu活动性的简单实验方案(与方案Ⅰ、Ⅱ不能雷同)：______________________，用离子方程式表示其反应原理：________________________________。
已知下列转化关系中，M、N均为单质，则M可能是(　　)。
M＋NQQ溶液M＋N
A．NaB．AlC．FeD．Cu
工业上以黄铜矿(主要成分是CuFeS2，杂质不溶于水和酸)为原料，制备蓝色晶体G，其化学式为[Cu(NH3)4]SO4·H2O，涉及流程如下：

已知25℃时，几种金属氢氧化物的溶度积常数和完全沉淀的pH范围如下表：

（1）黄铜矿在空气中焙烧能生成铁和铜的低价硫化物，写出其反应的化学方程式：                    ；
（2）试剂X的化学式为               ；
（3）常温下，0.1 mol／L试剂Y的pH=11，则该温度下，试剂Y的电离常数为                  ，用pH试纸测该溶液pH值的方法是                                                  ；
（4）在溶液N中加入乙醇的目的是                                                    。
铜及其化合物在生产、生活中有广泛的应用。
(1)铜可采用如下方法制备：
火法炼铜：Cu2S＋O22Cu＋SO2
湿法炼铜：CuSO4＋Fe=FeSO4＋Cu
上述两种方法中，铜元素均被________(填“氧化”或“还原”)成铜单质。
(2)印刷电路板上使用的铜需要回收利用。
方法一：用FeCl3溶液浸泡印刷电路板制备CuCl2·2H2O，实验室模拟回收过程如下：


①证明步骤1所加FeCl3溶液过量的方法是_________________________________。
②步骤2中所加的氧化剂最适宜的是______________________________________。
A．HNO3      B．H2O2      C．KMnO4
③步骤3的目的是使溶液的pH升高到4.2，此时Fe3＋完全沉淀，可选用的“试剂1”是________。(写出一种即可)
④蒸发浓缩CuCl2溶液时，要滴加浓盐酸，目的是________(用化学方程式并结合简要的文字说明)，再经冷却、结晶、过滤，得到CuCl2·2H2O。
方法二：用H2O2和稀硫酸共同浸泡印刷电路板制备硫酸铜时，其热化学方程式是：
Cu(s)＋H2O2(l)＋H2SO4(aq)=CuSO4(aq)＋2H2O(l)　ΔH1＝－320 kJ·mol－1
又知：2H2O2(l)=2H2O(l)＋O2(g)ΔH2＝－196 kJ·mol－1
H2(g)＋O2(g)=H2O(l)　ΔH3＝－286 kJ·mol－1
则反应Cu(s)＋H2SO4(aq)=CuSO4(aq)＋H2(g)的ΔH＝________。
(3)欲实现反应Cu＋H2SO4=CuSO4＋H2↑，在你认为能实现该转化的装置中的括号内，标出电极材料(填“Cu”或“C”)。

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