题目内容
某铜矿石主要含Cu2(OH)2CO3，还含少量Fe、Si的化合物。实验室以此铜矿石为原料制备CuSO4·5H2O 及CaCO3，部分步骤如下：
请回答下列问题：
（1）溶液A除含有Cu2+外，还可能含有的金属离子有________(填离子符号)，验证所含离子所用的试剂是______________。
（2）可用生成的CO2制取优质碳酸钙。制备时，先向氯化钙溶液中通入氨气，再通入CO2。
①实验室通常采用加热氯化铵和氢氧化钙混合物的方法制取氨气。某学习小组选取下图所给部分装置制取并收集纯净的氨气。
如果按气流方向连接各仪器接口，你认为正确的顺序为a→______、______→______、______→ i。其中与i相连漏斗的作用是______________。
②实验室中还可用固体氢氧化钠和浓氨水制取少量氨气，下列最适合完成该实验的简易装置是_________(填编号)
（3）测定铜矿石中Cu2(OH)2CO3质量百分含量的方法是：a．将1.25g铜矿石制取的CuSO4·5H2O于锥形瓶中，加入适量水完全溶解；b．向溶液中加入100mL0.25mol/L的氢氧化钠溶液使Cu2+完全沉淀；c．过滤；d．滤液中的氢氧化钠溶液用0.5mol/L盐酸滴定至终点，耗用10mL盐酸。则铜矿石中Cu2(OH)2CO3质量分数为_____________。
（11分）（1）Fe2+、Fe3+；酸性高锰酸钾溶液、KSCN溶液。（4分，各1分，其他合理答案也得分）
（2）①a→g、h→e、d→ i （2分），防止倒吸（1分）；②A（2分） （3）88.8%（2分）
解析试题分析：（1）Cu2(OH)2CO3以及Fe、Si的化合物与稀硫酸反应生成硫酸铜、硫酸亚铁、硫酸铁。二氧化硅与稀硫酸不反应，所以溶液中A中除含有Cu2+外，还可能含有的金属离子有Fe2+、Fe3+；亚铁离子具有还原性，能使酸性高锰酸钾溶液褪色，因此可以检验亚铁离子。检验铁离子可以用KSCN溶液检验。
（2）①根据装置图可知，A装置是制备氨气的。由于生成的氨气中含有水蒸气，所以需要干燥，选用碱石灰干燥。氨气的密度小于空气的，且氨气极易溶于水，所以应该用向下排空气法收集，且需要将多余的氨气进行吸收，因此正确的操作顺序是a→g、h→e、d→ i；氨气极易溶于水，因此与i相连的漏斗的作用是防止倒吸。
②用固体氢氧化钠和浓氨水制取少量氨气，因此需要分液漏斗。反应不需要加热，且氨气用向下排空气法收集，所以正确的答案选A。
（3）消耗盐酸的物质的量是0.01L×0.5mol/L＝0.005mol，则根据方程式NaOH＋HCl＝NaCl＋H2O可知，与盐酸反应的氢氧化钠是0.005mol。氢氧化钠的物质的量是0.1L×0.25mol/L＝0.025mol，则与硫酸铜反应的氢氧化钠是0.025mol－0.005mol＝0.020mol。则根据方程式2NaOH＋CuSO4＝Cu(OH)2↓＋Na2SO4可知，硫酸铜的物质的量是0.020mol÷2＝0.010mol，所以根据原子守恒可知，铜矿石中Cu2(OH)2CO3的物质的量是0.010mol÷2＝0.005mol，所以Cu2(OH)2CO3质量分数为
×100%＝88.8%。
考点：考查离子检验、氨气制备、物质含量的测定以及实验方案的设计与评价等
铬铁矿的主要成分可表示为FeO·Cr2O3，还含有MgO、Al2O3、Fe2O3等杂质，以下是以铬铁矿为原料制备重铬酸钾（K2Cr2O7）的流程图：
已知：①4FeO·Cr2O3+ 8Na2CO3+ 7O2
8Na2CrO4 + 2 Fe2O3 + 8CO2↑；
②Na2CO3 + Al2O32NaAlO2 + CO2↑；③ Cr2O72－+ H2O
2CrO42－ + 2H+
根据题意回答下列问题：
（1）固体X中主要含有_________（填写化学式）；要检测酸化操作中溶液的pH是否等于4.5，应该使用__________（填写仪器或试剂名称）。
（2）酸化步骤用醋酸调节溶液pH<5，其目的是_________________________________。
（3）操作Ⅲ有多步组成，获得K2Cr2O7晶体的操作依次是：加入KCl固体、蒸发浓缩、 、过滤、_______、干燥。
（4）下表是相关物质的溶解度数据，操作Ⅲ发生反应的化学方程式是：Na2Cr2O7+2KCl →K2Cr2O7↓+2NaCl。该反应在溶液中能发生的理由是_______________。
| 物质 | 溶解度/(g/100g水) | ||
| 0°C | 40°C | 80°C | |
| KCl | 28 | 40.1 | 51.3 |
| NaCl | 35.7 | 36.4 | 38 |
| K2Cr2O7 | 4.7 | 26.3 | 73 |
| Na2Cr2O7 | 163 | 215 | 376 |
（5）副产品Y主要含氢氧化铝，还含少量镁、铁的难溶化合物及可溶性杂质，精确分析Y中氢氧化铝含量是称取n g样品，加入过量______（填写试剂）、溶解、过滤、再______（填写试剂）、……灼烧、冷却、称量，得干燥固体m g 。计算样品中氢氧化铝的质量分数为_______（用含m、n的代数式表示）。
（6）六价铬有毒，而Cr3+相对安全。工业含铬（CrO3）废渣无害化处理的方法之一是干法解毒，用煤不完全燃烧生成的CO还原CrO3。在实验室中模拟这一过程的装置如下：
CO由甲酸脱水制得；实验结束时熄灭酒精灯的顺序是_________________________。
硼镁泥是一种工业废料，主要成份是MgO(占40%)，还有CaO、MnO、Fe2O3、FeO、Al2O3、SiO2等杂质，以此为原料制取的硫酸镁，可用于印染、造纸、医药等工业。从硼镁泥中提取MgSO4·7H2O的工艺流程如下：
已知：NaClO与Mn2+反应产生MnO2沉淀。
| 沉淀物 | Fe(OH)3 | Al(OH)3 | Fe(OH)2 |
| 开始沉淀pH | 2.3 | 4.0 | 7.6 |
| 完全沉淀pH | 4.1 | 5.2 | 9.6 |
根据题意回答下列问题：
(1)实验中需用1.00mol/L的硫酸80.0mL，若用98%的浓硫酸配制，除量筒、玻璃棒、胶头滴管外，还需要的玻璃仪器有 、 。
(2)滤渣的主要成份除含有Fe(OH)3、Al(OH)3外，还有 、 。
(3)加入的NaClO可与Mn2+反应产生MnO2沉淀，该反应的离子方程式： 。
在调节pH＝5～6之前，还有一种离子也会被NaClO氧化，该反应的离子方程式为：
。
(4)为了检验滤液中Fe3+是否被除尽，可选用的试剂是 。
A．KSCN溶液 B．淀粉KI溶液 C．H2O2 D．KMnO4稀溶液
(5)已知MgSO4、CaSO4的溶解度如下表：
| 温度（℃） | 40 | 50 | 60 | 70 |
| MgSO4 | 30.9 | 33.4 | 35.6 | 36.9 |
| CaSO4 | 0.210 | 0.207 | 0.201 | 0.193 |
(6)如果测得提供的硼镁泥的质量为100.0g，得到的MgSO4·7H2O196.8g，则MgSO4·7H2O的产率为 (相对分子质量：MgSO4·7H2O－246 MgO－40)。
多彩水泥的添加剂是CoCl2-6H2O。工定是以含钴废料（含少量Fe、Al等杂质制取CoCl2·6H2O的一种新工艺流程如下图：
已知：①钴与盐酸反应的化学方程式为：Co+2HCl CoCl2+H2↑
②CoCl2·6H2O溶点86oC，易溶于水、乙醚等；常温下稳定无毒，加热至110oC～120OC时，失去结晶水变成有毒的无水氯化钴。
③部分阳离子以氢氧化物形式沉淀时溶液的pH见下表：
请回答下列问题：
（1）上述流程中的试剂a可能为 ；其作用是 ；
（2）加入碳酸钠调节pH至b，b的范围是 ；
| 沉淀物 | Fe（OH）3 | Fe（OH）2 | Co（OH）2 | Al（OH）3 |
| 开始沉淀（pH） | 2.3 | 7.5 | 7.6 | 3.4 |
| 完全沉淀（pH） | 4.1 | 9.7 | 9.2 | 5.2 |
（3）操作1是 ；滤渣的成分为 ；
（4）操作2的过程为蒸发浓缩、 和过滤。
（5）制得的CoCl2·6H2O需减压烘干的原因是 。
。该反应在溶液中能发生的理由是： 。
