题目内容

向铁和铜的混合物中加入一定量的稀硫酸,反应后剩余了m1克金属,再继续加入一定量的硝酸钠溶液后剩余了m2克金属,则m1和 m2的大小关系正确的是（　  ）
A．m1＝m2B．m1＞m2C．m1　＜ m2D．m1　≥ m2
D

试题分析：铁、铜混合物中加硫酸，铜与硫酸不反应。
若硫酸过量，则剩余固体为Cu，再向溶液中加硝酸钠固体，又发生反应：3Cu+8H++2NO3－=3Cu2++2NO↑+4H2O，铜继续溶解，m1＞m2；若硫酸恰好完全反应，剩余固体为Cu，溶质为FeSO4，再加硝酸钠溶液，Cu不溶解，m1＝m2；
若硫酸少量，剩余固体为Fe和Cu，溶质为FeSO4，再加硝酸钠，Fe、Cu不溶解，m1＝m2。3－的氧化性   分类讨论思想
点评：本题不能凭思维定势解题，要分类讨论，具体情况具体分析。
练习册系列答案
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g铜与足量浓H2SO4共热时完全反应，在标准状况下生成L气体，则被还原的H2SO4的量是
A．molB．gC．gD．g
实验室制备硫酸亚铁，为了防止被氧化，最好加入哪种物质（     ）。
A．铁粉B．镁粉C．锌粉D．铝粉
在铁与铜的混合物中，加入一定量的稀硝酸，充分反应后剩余金属m1g，再向其中加入一定量的稀硫酸，充分振荡后，剩余金属m2g，m1与m2的关系是（     ）
A．m1一定大于m2B．m1可能等于m2
C．m1一定等于m2D．m1可能大于m2
将表面有少量氧化铜的铜片，和铁片同时加入足量稀盐酸中，经充分反应后，溶液中一定含有的金属离子是
A．Fe2+B．Fe2+和Cu2+C．Fe3+和Cu2+D．Fe2+和Fe3+
（6分) 刻制印刷电路板得到的酸性废液中含有大量的FeCl2、CuCl2、FeCl3。为了减少污染并变废为宝，工程师们设计了如下流程，以常用的酸、碱和废铁屑为原料回收铜和制备铁红（Fe2O3）。

请回答
（1）原料③的焰色反应呈黄色，其化学式为_                    ___。
（2）加入原料①后发生的离子反应中，不属于置换反应的离子方程式为
_                                                              ___。
（3）若在实验室中完成操作②，其步骤包括搅拌和__    __，需要用到的玻璃仪器有
___           _（填字母）。
a．烧杯      b．漏斗      c．玻璃棒      d．酒精灯
细菌冶金是一种新工艺，其能耗少、减少环境污染．称为“绿色冶金”。其原理：①氧化硫硫杆菌和聚硫杆菌能把矿石中的硫氧化成硫酸，反应式为2S+3O2+2H2O  2H2SO4，②氧化亚铁硫杆菌在上面产生的硫酸中能把硫酸亚铁氧化成硫酸铁③细菌得到了所需要的能量，生成的硫酸铁可把FeS2（黄铁矿）和Cu2S（辉铜矿）等转变为可溶性化合物而从矿石中溶解出来，其化学过程是：
Fe2S2（黄铁矿）+7Fe2(SO­4)3+8H2O    15FeSO4+ 8H2SO4
Cu2S（辉铜矿）+2Fe­2(SO4)2    2CuSO4+4FeSO4+S
（1）写出②反应的化学方程式：                                            。
（2）某实验小组，欲将硫酸铜和硫酸亚铁的酸性混合液分离出硫酸亚铁溶液．经查阅资料得知，在溶液中通过调节溶液的酸碱性而使Cu2+、Fe2+、Fe3+分别生成沉淀的pH如表2
物质
Cu（OH）2
Fe（OH）2
Fe（OH）3
开始沉淀pH
6.0
7.5
1.4
沉淀完全pH
13
14
3.7
实验室有下列试剂可供选择A．H2O2    B．CaO  C．CuO   D．稀H2SO4  E．铁粉;   
实验经过滤后还需设计的实验操作步骤和目的是：
实验步骤
实验操作
实验操作的目的
步骤1
 
 
步骤2
 
 
步骤3]
 
 
步骤4
洗涤
 
步骤5
 
得到FeSO­4溶液
（3）若向CuSO4、FeSO4混合液中加入适量碱液，将溶液蒸干、灼烧得到红色粉末是Fe2O3、Cu2O混合物，欲测定该混合物中Cu2O的质量分数。该实验小组的方法是向m g混合物中加人足量的稀硫酸，经过滤、洗涤、干燥、称量固体的质量为n g。已知Cu2O溶于稀硫酸生成Cu和CuSO4。某学生据此计算出该混合物Cu2O的质量分数的计算式。该学生的计算是否正确：               ，请说明理由                                                               。
（12分）两组同学对铁及其化合物的性质进行探究。
（1）一组同学用图1所示装置对铁与浓硫酸的反应进行实验。已知：
2Fe + 6H2SO4(浓)Fe2(SO4)3 + 3SO2↑+ 6H2O。请你参与探究并回答相关问题。
①检查装置气密性后，将过量的铁屑和一定量的浓硫酸放入烧瓶，塞紧橡皮塞，开始计时t1时开始加热，在铁屑表面逐渐产生气泡，当有大量气泡产生时，控制反应温度基本不变。甲同学将收集到的气体体积与时间的关系粗略地表示为图2。

图1                                   图2
在0～t1时间段，铁屑表面没有气泡生成，说明铁在浓硫酸中发生了__________；t1～t2时间段，反应生成的气体是__________。
②t2时，取少量反应液，先滴加少量新制饱和氯水，然后滴加KSCN溶液，呈现血红色。若再滴加过量新制氯水，却发现红色褪去。同学们对红色褪去的原因提出各自的假设。乙同学的假设是：溶液中的+3价铁被氧化为更高的价态。你的另一种假设是__________；为了验证你的假设，请设计一种简便的实验方案__________。
（2）另一组同学对铁和稀硝酸的反应进行探究。他们用a mol Fe和含有b mol HNO3的稀硝酸进行实验，若HNO3只被还原成NO，且反应结束后溶液中含有Fe3+和Fe2+，则a/b的取值范围是__________；若反应结束后的溶液中n(Fe3+):n(Fe2+)=2:1，则的值为__________。
（15分）铁及其化合物在日常生活、生产中应用广泛。研究铁及其化合物的应用意义重大。
I.水体的净化和污水的处理与铁及其化合物密切相关。
（1）自来水厂常用高铁酸钠（Na2FeO4）改善水质。简述高铁酸钠用于杀菌消毒同时又起到净水作用的原理___________。
（2）碱式硫酸铁［Fe(OH)SO4］是一种用于污水处理的新型高效絮凝剂，在医药上也可用于治疗消化性溃疡出血。工业上利用废铁屑（含少量氧化铝、氧化铁等）生产碱式硫酸铁的工艺流程如下：

已知：部分阳离子以氢氧化物形式沉淀时溶液的pH见下表：

回答下列问题：
①写出反应I中发生的氧化还原反应的离子方程式___________。
②加入少量NaHCO3的目的是调节溶液pH，应控制pH的范围为____________。
③在实际生产中，反应II常同时通入O2以减少NaNO2的用量，若通入5.6L O2（标准状况），则相当于节约NaNO2的质量为____________g。
④碱式硫酸铁溶于水后产生的［Fe(OH)］2+离子，可部分水解生成［Fe2(OH)4］2+聚合离子。该水解反应的离子方程式为___________。
II铁的化合物也是制备高能锂电池的重要原料。已知磷酸亚铁锂电池总反应为：
FePO4+LiLiFePO4，电池中的固体电解质可传导Li+。试写出该电池充电时的阳极反应式____________。常温下以该电池为电源电解200mL饱和食盐水，当消耗1.4g Li时，溶液的pH为____________。（忽略溶液的体积变化）。

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