题目内容

（16分）辉铜矿是冶炼铜的重要原料。
（1）工业上冶炼粗铜的某种反应为：Cu2S+O2＝2Cu+SO2
①当产生标况下11.2L气体时，转移电子数目为     ；
②将粗铜进行电解精炼，粗铜应与外电源的            极相接；若精炼某种仅含杂质锌的粗铜，通电一段时间后测得阴极增重ag，电解质溶液增重bg，则粗铜中含锌的质量分数为           ；
（2）将辉铜矿、软锰矿做如下处理，可以制得碱式碳酸铜：

①铜单质放置于潮湿空气中，容易生成碱式碳酸铜，反应化学方程式是              ；
②步骤Ⅱ中，碳酸氢铵参与反应的离子方程式为                               ；
③步骤Ⅰ中发生如下3个反应，已知反应i)中生成的硫酸铁起催化作用。请写出反应iii)的化学方程式。
i)Fe2O3+3H2SO4 ＝Fe2(SO4)3+3H2O
ii) Cu2S+ Fe2(SO4)3 ＝CuSO4+CuS+2FeSO4
iii)                                              
④步骤Ⅱ中调节pH后的溶液中，铜离子浓度最大不能超过       mol/L。
（已知Ksp[(Cu(OH)2)]＝2×10－a）

（1）3NA  （2）正 ③  （2）①2Cu＋O2＋CO2＋H2O＝Cu2(OH)2CO3     ②HCO3－＋H＋＝H2O＋CO2↑
③iii)MnO2＋2FeSO4＋2H2SO4＝MnSO4＋Fe2(SO4)3＋2H2O  ④2×1021－a

解析试题分析：（1）①根据反应Cu2S+O2＝2Cu+SO2可知，反应中氧元素化合价和铜元素化合价降低，只有硫元素的化合价从－2价升高到＋4价，失去6个电子，所以当产生标况下11.2L气体即0.5mol二氧化硫时，转移电子物质的量是0.5mol×6＝3mol，其数目为3NA。
②将粗铜进行电解精炼，粗铜应与外电源的正极相接；若精炼某种仅含杂质锌的粗铜，通电一段时间后测得阴极增重ag，增加的质量即为析出的铜，电解质溶液增重bg，设参加反应的锌和铜的质量分别是mg、ng，则m+n-a=b，根据电子守恒可知 ，解得m＝65b，则粗铜中含锌的质量分数为 ＝。
（2）①铜单质放置于潮湿空气中，容易与氧气、水、二氧化碳等结合生成碱式碳酸铜为生锈，反应化学方程式是2Cu＋O2＋CO2＋H2O＝Cu2(OH)2CO3。
②步骤Ⅱ是调节溶液pH的，因此碳酸氢铵与氢离子反应，则反应的离子方程式为HCO3－＋H＋＝H2O＋CO2↑。
③硫酸铁起催化作用，则第二步中生成的硫酸亚铁需要在第三步中重新被氧化生成硫酸铁，因此反应的化学方程式为MnO2＋2FeSO4＋2H2SO4＝MnSO4＋Fe2(SO4)3＋2H2O。
④溶液的pH＝3.5，则溶液中氢氧根浓度是10－10.5mol/L，所以根据氢氧化铜的溶度积常数可知，铜离子的浓度不能超过 ＝2×1021－a mol/L。
考点：考查氧化还原反应计算、粗铜精炼的计算、物质制备实验条件控制以及溶度积常数的应用

练习册系列答案
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向物质的量浓度均为1 mol·L－1的AlCl3和盐酸的混合溶液中逐滴滴入NaOH溶液，如图中[n表示Al(OH)3的物质的量、V表示NaOH溶液的体积]能正确表示这个反应过程的是  

化合物甲是由短周期元素组成的陶瓷材料，是一种以共价键相连的物质，具有耐高温、抗冲击、导热性好等优良性质。乙是制备这种材料的起始原料，也是铝土矿的主要成分。制备时采取碳热还原氮化法，即把乙与炭粉按一定比例混合，在流动N2气氛中加热到一定温度即可得到甲和可燃性气体丙，二者原子个数之比均为1：1。8.2g甲与足量的氢氧化钠溶液混合可以得到无色溶液丁，并产生标准状况下4.48L气体戊。
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（2）甲的晶体类型为       ，写出碳热还原氮化法制甲的化学方程式           。
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（4）气体戊的结构式为         ，写出甲与足量的氢氧化钠溶液反应的化学方程式为                 ，验证溶液丁中溶质的实验方法为                      。

（8分）将稀硝酸逐滴加入盛有铝铁合金的容器中，当固体恰好完全溶解时，产生标准状况下NO 40.32L，将反应后的溶液平均分成三等份，分别进行如下实验：
（1）第一份溶液中逐滴加入2 mol·L-1NaOH溶液，至恰好达到最大沉淀，不考虑空气中O2的氧化，则需加入NaOH溶液的体积为________________。
（2）第二份溶液中边加入NaOH溶液，边在空气中充分搅拌，至恰好达到最大沉淀量，将产生的沉淀过滤、洗涤、干燥、称量比第一份重5.1g，则该过程中消耗O2的物质的量为_______________。
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100毫升含HNO3、H2SO4的稀溶液中，加入9．6克铜充分反应，铜全溶，产生2.24升NO（标准状况）。同体积的混合酸恰好与250毫升2mol/L的NaOH完全中和。
计算原混合酸中HNO3的物质的量浓度的取值范围_________________________
H2SO4的物质的量浓度的取值范围_______________________。

我国化工专家侯德榜，改进氨碱法设计了“联合制碱法”，为世界制碱工业作出了突出贡献。生产流程如下：

（1）完成有关反应的化学方程式
①沉淀池： NH3+CO2+H2O+NaCl=NaHCO3↓+NH4Cl
②煅烧炉：                                          
（2）联合制碱法的优点表述中，不正确的是___________
A．生产原料为：食盐、NH3、CO2
B．副产物氯化铵可做氮肥
C．生产过程中可循环利用的物质只有CO2
D．原料利用率高
某实验小组，利用下列装置模拟“联合制碱法”的第一步反应。

（3）上述装置中接口连接顺序为            ；
A．a接c；b接f、e接d               B．a接d；b接f、e接c
C．b接d；a接e、f接c              D．b接c；a接f、e接d
（4）D中应选用的液体为                       。
为测定产品纯碱的成分和含量，做如下实验。假设产品纯碱中只含NaCl、NaHCO3杂质。
（5）检验产品纯碱中是否含有NaCl，可取少量试样溶于水后，再滴加　　     　 　试剂。
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(14分)已知X、Y、Z、M、G、Q是六种短周期元素，原子序数依次增大。X、Z、Q的单质在常温下呈气态；Y的原子最外层电子数是其电子层数的2倍；X与M同主族；Z、G分别是地壳中含量最高的非金属元素和金属元素。
请回答下列问题：
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(5)M2Z的电子式为         。MX与水反应可放出气体，该反应的化学方程式为         。
(6)常温下，不能与G的单质发生反应的是(填序号)        。
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工业上用电解法制G的单质的化学方程式是                         ，若以石墨为电极，阳极产生的混合气体的成分是(写化学式)                 。

镁、铝、铁及其化合物在生产、生活中有着广泛的应用
I：实验室采用MgCl2、AlCl3的混合溶液与过量氨水反应制备MgAl2O4，主要流程如下：

（1）已知25℃时Ksp[Mg(OH)2]=1．8×10-11，Ksp[Al(OH)3]=3×10-34，该温度下向浓度均为0．01 mol·L-1的MgCl2和AlCl3混合溶液中逐滴加入氨水，先生成          沉淀(填化学式)。
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Ⅱ：某兴趣小组的同学发现将一定量的铁与浓硫酸加热时，观察到铁完全溶解，并产生大量气体。为此，他们设计了如下装置验证所产生的气体。

（1）G装置的作用是                              。
（2）证明有SO2生成的现象是           ，为了证明气体中含有氢气，装置E和F中加入的试剂分别为           、           。
（3）若将铁丝换成铜丝，反应后的溶液没有出现预计的蓝色溶液，而出现了大量白色固体，原因是                       。

工业上常用铁质容器盛装冷浓硫酸。为研究铁质材料与热浓硫酸的反应，某学习小组进行了以下探究活动：
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（2）另称取铁钉6．0g放入15．0ml浓硫酸中，加热，充分应后得到溶液X并收集到气体Y。
①甲同学认为X中除Fe3+外还可能含有Fe2+。写出生成Fe2+所有可能的离子反应方程式：       。若要确认其中有Fe2+，应选用       （选填序号）。
a．KSCN溶液和氯水         b．铁粉和KSCN溶液
c．浓氨水                  d．酸性KMnO4溶液
②乙同学取336ml（标准状况）气体Y通入足量溴水中，发生反应的化学方程式为：      。然后加入足量BaCl2溶液，经适当操作后得干燥固体2．33g。由于此推知气体Y中SO2的体积分数为 。

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