题目内容
以富含硫酸亚铁的工业废液为原料生产氧化铁的工艺如下(部分操作和条件略)：
Ⅰ.从废液中提纯并结晶出FeSO4·7H2O。
Ⅱ.将FeSO4·7H2O配制成溶液。
Ⅲ.FeSO4溶液与稍过量的NH4HCO3溶液混合，得到含FeCO3的浊液。
Ⅳ.将浊液过滤，用90 ℃热水洗涤沉淀，干燥后得到FeCO3固体。
Ⅴ.煅烧FeCO3，得到Fe2O3固体。
已知：NH4HCO3在热水中会分解。
⑴Ⅰ中，加足量的铁屑除去废液中的Fe3＋，该反应的离子方程式是 。
⑵Ⅱ中，需加一定量酸，该酸最好是 。运用化学平衡原理以及离子方程式简述该酸的作用 。
⑶Ⅲ中，生成FeCO3的离子方程式是 。若FeCO3浊液长时间暴露在空气中，会有部分固体表面变为红褐色，该变化的化学方程式是 。
(4)Ⅳ中，通过检验SO42-来判断沉淀是否洗涤干净，检验SO42-的操作是
(5)已知煅烧FeCO3的化学方程式是4FeCO3＋O2 =2Fe2O3＋4CO2。现煅烧464.0 kg的FeCO3，得到316.8 kg产品。若产品中杂质只有FeO，则该产品中Fe2O3的质量是 kg。
（15分）⑴ Fe＋2Fe3＋＝3Fe2＋（2分）
⑵ 硫酸（2分） 加入硫酸，H＋浓度增大，使Fe2＋＋2H2O
Fe(OH)2＋2H＋的平衡向逆反应方向移动，从而抑制Fe2＋的水解（2分）
⑶Fe2＋＋2HCO3-==FeCO3↓＋CO2↑＋H2O（2分）；4FeCO3＋6H2O＋O2==4Fe(OH)3＋4CO2（2分）
⑷取少量洗涤后的溶液放入试管中，滴加酸化的BaCl2溶液，若无白色沉淀产生，则沉淀洗涤干净(2分)
⑸288.0 (3分）
解析试题分析：（1）Fe可以和铁离子反应生成亚铁离子，反应的离子方程式是Fe+2Fe3+＝3Fe2+。
（2）由于不能引入杂质，所以加入的酸最好是硫酸。由于亚铁离子在溶液中存在水解平衡，加入硫酸，H＋浓度增大，使反应Fe2＋＋2H2OFe(OH)2＋2H＋的平衡向逆反应方向移动，从而抑制Fe2＋的水解。
（3）FeSO4溶液与稍过量的NH4HCO3溶液混合，亚铁离子和碳酸氢根离子水解相互促进生成碳酸亚铁和二氧化碳，反应的离子方程式是Fe2＋＋2HCO3-==FeCO3↓＋CO2↑＋H2O；生成的碳酸亚铁中，亚铁离子易被氧气氧化为三价铁，所以FeCO3浊液长时间暴露在空气中，会有部分固体表面变为红褐色，反应的化学方程式是4FeCO3＋6H2O＋O2==4Fe(OH)3＋4CO2。
（4）硫酸根离子可以和钡离子反应生成不溶于硝酸的白色沉淀，因此检验硫酸根是否存在可以验证沉淀是否洗净，具体操作是取少量洗涤后的溶液放入试管中，滴加酸化的BaCl2溶液，若无白色沉淀产生，则沉淀洗涤干净。
（5）假设Fe2O3物质的量为x mol，FeO的物质的量为y mol，则160x＋72y＝316800、（2x＋y）×116＝464000，解得x＝1800mol，所以产品中Fe2O3的质量160g/mol×1800mol＝288000g＝288kg。
考点：考查铁及其化合物的性质；水解平衡的应用；SO42－的检验；物质含量的有关计算等
某研究性学习小组利用下列原料和流程制备CuSO4·5H2O。
已知：Cu+在酸性条件下不稳定，易生成金属Cu和Cu2+。
（1）操作①的名称为____。 ，
（2）若固体①的成分为混合物，则其成分的化学式为____。
（3）将H2O2加入滤液①中，发生反应的离子方程式为 。
（4）调pH可选用的药品为____。
| A．NaOH溶液 | B．CuO | C．氨水 | D．CuCO3 |
（14分）某同学探究同周期元素性质递变规律时，自己设计了一套实验方案，并记录了有关实验现象（见下表，表中的“实验步骤”与“实验现象”前后不一定是对应关系）。
| 实验步骤 | 实验现象 |
| ①将镁条用砂纸打磨后，放入沸水中；再向溶液中滴加酚酞溶液 | A．浮在水面上，熔成小球，做不定向运动，随之消失，溶液变成红色 |
| ②向新制得的Na2S溶液中滴加新制氯水 | B．有气体产生，溶液变成浅红色 |
| ③将金属钠放入滴有酚酞溶液的冷水中 | C．剧烈反应，迅速产生大量无色气体 |
| ④将镁条投入稀盐酸中 | D．反应较快，产生无色气体 |
| ⑤将铝条投入稀盐酸中 | E． 生成白色胶状沉淀，继而沉淀消失 |
| ⑥向AlCl3溶液中滴加NaOH溶液至过量 | F．生成淡黄色沉淀 |
（1）实验目的：研究同周期元素性质递变规律。
（2）实验用品：试剂：金属钠，镁条，铝条，稀盐酸，新制氯水，新制Na2S溶液，
AlCl3溶液，NaOH溶液等。
仪器： ， ，烧杯，试管，试管夹，镊子，小刀，玻璃片等。
（3）实验内容：（完成实验步骤对应的实验现象的标号和离子方程式）
| 实验步骤 | 实验现象 | 离子方程式 |
| ① | | （不需填写） |
| ② | | |
| ③ | | |
| ④ | C | （不需填写） |
| ⑤ | D | |
| ⑥ | | |
用含有A12O3、SiO2和少量FeO·xFe2O3的铝灰制备A12(SO4)3·18H2O。工艺流程如下：
（一定条件下，MnO4- 可与Mn2+反应生成MnO2）
已知： 生成氢氧化物沉淀的pH
| | Al(OH)3 | Fe(OH)2 | Fe(OH)3 |
| 开始沉淀时 | 3.4 | 6.3 | 2.7 |
| 完全沉淀时 | 5.2 | 9.7 | 3.2 |
（2）检验滤液中还存在Fe2＋的方法是 (注明试剂、现象)。
（3）“除杂”环节有如下几个步骤:
（Ⅰ）向滤液中加入过量KMnO4溶液，调节溶液的pH为3.2；
（Ⅱ）加热，产生大量棕色沉淀，静置，上层溶液呈紫红色:
（Ⅲ）加入MnSO4至紫红色消失，过滤。
①步骤Ⅰ的目的 ；调节溶液的pH为3.2的目的是 。
②向Ⅱ的沉淀中加入浓HCl并加热，能说明沉淀中存在MnO2的现象是 ，写出其反应方程式 ；
③Ⅲ中加入MnSO4的目的是 。
（4）从多次循环使用后母液中可回收的主要物质是 （填化学式）。
钢铁制品经常进行烤蓝处理，即在铁制品的表面生成一层致密的Fe3O4。某学习小组为了研究烤蓝铁片，分别进行了以下实验操作：
①把一定量烤蓝铁片加工成均匀粉末。
②取m g该粉末，放人28.00 mL 1 mol／L的盐酸中，恰好完全反应，生成标准状况下的气体134.4 mL，向溶液中滴入KSCN溶液，无明显现象。
③再取三份不同质量的粉末，分加加到相同体积(V)、物质的量浓度均为l0.00 mol／L的三份硝酸溶液中，充分反应后，固体全部溶解，有关的实验数据如下表所示(假设NO是硝酸的唯一还原产物)：
| 实验序号 | Ⅰ | Ⅱ | Ⅲ |
| 加入粉末质量/g | 13.68 | 27.36 | 34.20 |
| 生成气体的体积（标准状况）/L | 2.912 | 5.824 | 6.720 |
完成下列各题：
（1）实验②所得溶液中的溶质是 (写化学式)，样品中n(Fe)∶n(Fe3O4)= ，m＝ 。
（2）计算实验③中每份硝酸溶液的体积(V)（mL）。
（3）若向实验Ⅱ所得溶液中继续加入铜粉，要使溶液中Cu2十、Fe2+、Fe3+同时存在，求加入铜粉的物质的量的范围。
（14分）FeSO4·7H2O广泛用于医药和工业领域，以下是FeSO4·7H2O的实验室制备流程图。根据题意完成下列填空：
(1)铁屑与稀硫酸反应前，应用10% Na2CO3溶液浸泡几分钟，操作目的是_____，浸泡后，用____（填操作方法）分离并洗涤铁屑。
(2)操作a为_______________。
(3)最后得到的绿矾晶体用少量冰水洗涤，其目的是：①除去晶体表面附着的硫酸等杂质；
②____________________。
(4) FeSO4·7H2O是某些补血剂的主要成分，实验室要测定某补血剂中铁元素的含量。
I．方案一：可用KMn04溶液进行氧化还原滴定。在配制100mL 1.00 × 10 - 2 mol·L-1的KMnO4溶液时，所用的仪器有天平、药匙、烧杯、玻璃棒，还有___________（填仪器名称）。在配制过程中，下列说法正确的是____________（填序号字母）。
| A．KMnO4溶于水不放热，可以直接在容量瓶中溶解 |
| B．容量瓶洗涤后不需干燥即可直接用于实验 |
| C．定容后摇匀，凹液面低于刻度线，再加水至凹液面最低点与刻度线相平 |
| D．如果定容时加水超过刻度线必须毓配制 |
①步骤④中一系列操作依次是：过滤、洗涤、______、冷却、称量。
②假设实验过程中Fe无损耗，则每片补血剂含铁元素的质量______g（用含a的代数式表示）。
③若步骤③加入X溶液的量不足，则最后测出每片补血剂含铁元素的质量将______（填“偏大，’．“偏小”或“不变”）。
