题目内容

利用废铁丝、硫酸铜废液(含硫酸亚铁)和被有机物污染的废
铜粉制备硫酸铜晶体。生产过程如下：

试回答下列问题：
(1)铁丝在投入硫酸铜废液前需用稀H2SO4进行处理，可能发生反应的离子方程式有______________________________________________
(2)废铜粉与还原所得铜粉混合灼烧，检验发现灼烧后得到的是CuO和少量Cu的混合物。原因可能是：
①灼烧不充分Cu未被完全氧化。
②CuO被还原。还原剂可能是________，该反应的化学方程式是___________________
(3)为了使灼烧后的氧化铜混合物充分酸溶，在加入稀H2SO4的同时，还通入O2。通入O2的目的是(用化学反应方程式表示)____________________。
(4)直接向氧化铜混合物中加入浓硫酸并加热进行酸溶，也可达到充分酸溶的目的，但实际操作中较少使用，原因可能是__________________________________________

(1)Fe2O3＋6H＋=2Fe3＋＋3H2O，
2Fe3＋＋Fe=3Fe2＋，Fe＋2H＋=Fe2＋＋H2↑
(2)C或CO　2CuO＋C2Cu＋CO2↑或CuO＋COCu＋CO2
(3)2Cu＋O2＋2H2SO42CuSO4＋2H2O
(4)生成等量CuSO4晶体所消耗的H2SO4更多，且会产生污染大气的气体

解析

练习册系列答案
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(18分)铁及其他合物在工业生产中有着广泛的应用。请按要求回答下列问题：
I．工业上利用硫酸铁矿烧渣(主要成分为Fe2O3、Al2O3、SiO2等)为原料提取Fe2O3，工艺流程如下图1：

(1)滤液X中所含金属阳离子有                      。
(2)步骤②中理论上发生反应的离子方程式依次为                                  。
(3)结合图2，分析步骤③调节pH的目的是                         。
(4)假设流程中矿渣中的铁元素100％转化到产品中，则硫酸铁矿烧渣样品中Fe2O3的质量分数范围为(含m、n的代数式)                             。
(5)请设计实验室中以硫酸铁矿烧渣为原料提取氧化铁的另一种方案：向硫酸铁矿烧渣原料中加入过量稀硫酸、充分搅拌、过滤，再向滤液中加入足量的        溶液，接下来的一系列操作是搅拌、   、洗涤、           ，最后获得纯净的产品Fe2O3。
Ⅱ．几位同学用铁盐溶液清洗试管中银镜，实验设想如下：
(6)甲：认为含Fe3+的盐无法洗去银镜。依据是Fe3+的氧化性(填“强于”或“弱于”)   Ag+的氧化性，所以反应Fe3++Ag→Fe2++Ag+不可以发生。
(7)乙：查资料发现，用FeCl3溶液可以清洗银镜，于是他亲自动手实验，发现银镜迅速消失，另外还观察到溶液变为浅绿色；为验证Fe3+的还原产物，可选择的试剂为                  。结合甲的分析和自己的实验现象他得出结论：反应Fe2++Ag→Fe3++Ag是(填“可逆”或“不可逆”)       反应。
(8)丙：结合甲、乙的设想，他用Fe(NO3)3溶液做对比实验，发现清洗银镜的速率慢许多，他重新观察乙的实验试管中有白色沉淀，于是结合化学平衡理论分析，得出用FeCl3溶液清洗银镜的离子方程式：                                     。

某课外研究小组，用含有较多杂质的铜粉，通过不同的化学反应制取胆矾。其设计的实验过程为：

(1)杂铜中含有大量的有机物，可采用灼烧的方法除去有机物，灼烧时将瓷坩埚置于       上(用以下所给仪器的编号填入，下同)，取用坩埚应使用       ，灼烧后的坩埚应放在       上，不能直接放在桌面上。
实验所用仪器：
a．蒸发皿
b．石棉网
c．泥三角
d．表面皿
e．坩埚钳
f．试管夹
(2)杂铜经灼烧后得到的产物是氧化铜及少量铜的混合物，灼烧后含有少量铜的可能原因是                               。
a．灼烧过程中部分氧化铜被还原
b．灼烧不充分铜未被完全氧化
c．氧化铜在加热过程中分解生成铜
d．该条件下铜无法被氧气氧化
(3)通过途径Ⅱ实现用粗制氧化铜制取胆矾，必须进行的实验操作步骤：酸溶、加热通氧气、过滤、       、冷却结晶、       、自然干燥。
(4)由粗制氧化铜通过两种途径制取胆矾，与途径Ⅰ相比，途径Ⅱ有明显的两个优点是                         、                       。
(5)在测定所得胆矾(CuSO4·xH2O)中结晶水x值的实验过程中：称量操作至少进行    次。
(6)若测定结果x值偏高，可能的原因是                                      (填字母编号)。
a．加热温度过高
b．胆矾晶体的颗粒较大
c．加热后放在空气中冷却
d．胆矾晶体部分风化

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                                                    。

下面是有关物质的转化关系图(有些物质已省略)。
若A为单质，E在常温下为液体，C的相对分子质量为78。请回答下列问题：

(1)画出A的原子结构示意图________，F的电子式是________。
(2)下面对C物质结构、性质的推断中，不正确的是________。

A．久置于空气中会变成白色
B．具有强氧化性
C．晶体中存在离子键和共价键
D．遇湿润的紫色石蕊试纸只能使其变蓝色
(3)若C是含氧化合物且氧为18O时，则C与D反应所得产物的摩尔质量分别为__________________。

铁及其化合物应用广泛。
（1）三氯化铁是一种水处理剂，工业制备无水三氯化铁固体的部分流程如下图：

①检验副产品中含有X时，选用的试剂是   (填下列各项中序号)。
a．NaOH溶液    b．KSCN溶液  c．酸性KMnO4溶液  d、铁粉
②在吸收塔中，生成副产品FeCl。的离子方程式为
（2）高铁酸钾(K2FeO4)也是一种优良的水处理剂，工业上，可用铁作阳极，电解KOH溶液制备高铁酸钾。电解过程中，阳极的电极反应式为       ；电解一段时间后，若阳极质量减少28 g，则在此过程中，阴极析出的气体在标准状况下的体积为   L。
（3）硫化亚铁常用于工业废水的处理。
①你认为，能否用硫化亚铁处理含Cd2+的工业废水?   (填“能”或“否”)。请根据沉淀溶解平衡的原理解释你的观点(用必要的文字和离子方程式说明)：                                           (已知：25℃时，溶度积常数Ksp(FeS)=6．310-18、Ksp(CdS)=3．610-29)
②工业上处理含Cd2+废水还可以采用加碳酸钠的方法，反应如下：2Cd2++2CO32-+H2O=Cd2(OH)2CO3+A。则A的化学式为        。

下图表示的是向Na2CO3溶液中滴入稀盐酸时产生CO2
的过程。

(1)写出a点以前发生反应的离子方程式：_____________________________________
(2)写出a到b点发生反应的离子方程式：_____________________________________
(3)若某Na2CO3溶液中含m mol Na2CO3，向其中滴入一定量的稀盐酸，恰好使溶液中Cl－和HCO的物质的量浓度之比为2∶1，则滴入的稀盐酸中的HCl的物质的量等于________mol(用含字母m的代数式表示)。

侯氏制碱法的步骤如下图：

试回答下列问题：
(1)若上述的悬浊液是NaHCO3和NH4Cl的混合液，则Ⅰ和Ⅱ的总反应为
_______________________________________________
(2)由这一反应可知NaCl比NaHCO3溶解度______________________。
(3)Ⅲ的操作叫____________。
(4)Ⅳ的操作叫____________。

我国濒临海域的省份，能够充分利用海水制得多种化工产品。下图是以海水、贝壳（主要成分CaCO3）等为原料制取几种化工产品的工艺流程图，其中E是一种化肥，N是一种常见的金属单质。

结合上述工艺流程回答下列问题：
（1）物质G和L的化学式分别为  和     ；固体B是生活中的一种必需品，主要用作            
（2）上述工艺流程中可以循环使用的物质的化学式为               
（3）反应①的化学方程式为          ；在反应①中必须先通入NH3，而后通入D，其原因是             
（4）工业上利用F可制得另一种化工产品，该反应的化学方程式为                    
（5）由K溶液经如何处理才能制得N？                      

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