摘要：18．[全解]设混合物中铁.铝的物质的量分别为为y.x 2Al ~~ 3H2 Fe ~~ H2 2mol 67.2L 1mol 22.4L y 3.36L x 5.6L-3.36L y=0.1mol x=0.1mol 铁的质量分数为:/(0.1mol╳27g/mol+0.1mol╳56g/mol)=67.5%
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铁、铝合金1.39g完全溶于含有0.16molHNO3的热浓硝酸中（设反应中的硝酸不挥发，不分解），生成标准状况下VLNO2与NO的混合气体X及溶液Y。反应后向溶液Y中逐滴加入1mol/LNaOH溶液，生成沉淀的物质的量与滴入的NaOH溶液的体积关系如右图所示。试求：
（1）原合金中铁的质量分数是多少？
（2）V的数值为多少？气体X中NO2和NO的体积之比为多少？
铝、铁、铜的单质、合金及其化合物在生产生活中的应用日趋广泛．（1）铁元素在元素周期表中的位置是
第四周期第VIII族
第四周期第VIII族
．（2）铝电池性能优越，铝一空气电池以其环保、安全而受到越来越多的关注，其原理如图所示．
①该电池的总反应化学方程式为
4Al+3O2+6H2O=4Al（OH）3
4Al+3O2+6H2O=4Al（OH）3
；②电池中NaCl的作用是
增强溶液的导电能力
增强溶液的导电能力
．（3）用铝电池电解CuSO4溶液（电极均为铂电极），通电一段时间后，一极上析出红色固体，另一极的电极反应式为
4OH--4e-=O2↑+2H2O
4OH--4e-=O2↑+2H2O
，此时向溶液中加入8g CuO固体后可使溶液恢复到电解前的浓度，则电解过程中收集到的气体在标准状况下体积为1.12
1.12
L．（4）氯化铝广泛用于有机合成和石油工业的催化剂．将铝土矿粉混合后加热并通入氯气，可得到氯化铝，同时生成CO，写出该反应的化学方程式
Al2O3+3C+3Cl2
2AlCl3+3CO．
| ||
Al2O3+3C+3Cl2
2AlCl3+3CO．
．
| ||
（5）三氧化二铁和氧化亚铜（Cu2O）都是红色粉末，常用作颜料．已知氧化亚铜溶于稀硫酸生成Cu和CuSO4．取少量Fe2O3和Cu2O组成的混合物放入足量稀硫酸中．
①此过程中发生的反应有（用离子方程式表示）：
Fe2O3+6H+=2Fe3++3H2O；
Cu2O+2H+=Cu+Cu2++H2O
Cu2O+2H+=Cu+Cu2++H2O
；Cu+2Fe3+=2Fe2++Cu2+
Cu+2Fe3+=2Fe2++Cu2+
②设计实验证明反应后所得溶液中铁元素可能存在形式
取少量所得溶液于试管中，向其中滴加硫氰化钾溶液，若溶液变红则说明存在铁离子，反之则无，另取少量所得溶液于试管中，向其中滴加酸性高锰酸钾溶液，溶液褪色说明含有亚铁离子，不褪色说明没有亚铁离子
取少量所得溶液于试管中，向其中滴加硫氰化钾溶液，若溶液变红则说明存在铁离子，反之则无，另取少量所得溶液于试管中，向其中滴加酸性高锰酸钾溶液，溶液褪色说明含有亚铁离子，不褪色说明没有亚铁离子
．③若实验中观察到溶液变为蓝色且有固体剩余，则n（Cu2O）
＞
＞
n（Fe2O3）．（填“＞”、“＜”或“=”）（15分）工业中利用废铜（含有锌、铝等）制取硫酸铜，将适量硝酸分多次加入到铜粉与稀硫酸的混合物中加热，使之反应完全，通过蒸发、结晶得到硫酸铜晶体。
下表列出了几种离子生成氢氧化物沉淀的pH（开始沉淀的pH按金属离子浓度为1.0 mol·L—1计算）。
（1）①为了节约原料，硫酸和硝酸的物质的量之比最佳为 ；该反应中产生尾气污染空气，请选择下图中合适的装置吸收尾气 。
②由表可知Zn(OH)2能溶于NaOH溶液生成[Zn(OH)4]2—，请写出金属锌与氢氧化钠溶液反应的离子方程式
（2）为了符合绿色化学的要求，某研究性学习小组进行如下设计：
第一组：空气为氧化剂法
将空气或氧气直接通入到铜粉与稀硫酸的混合物中，发现在常温下几乎不反应。向反应液中加少量FeSO4，即发生反应，生成硫酸铜。反应完全后，加入物质甲调节pH，铁元素全部沉淀(一般认为铁离子的浓度下降到10-5 mol·L-1，就认为沉淀完全。已知：Ksp[Fe((OH)3]≈10-38，然后过滤、浓缩、结晶。
请回答下列问题：
①方案为了使铁离子全部沉淀，应调节pH至少为 。
②方案中甲物质可选用的是
A．CaO B．NaOH C．CuCO3 D．Cu2(OH) 2CO3 E．Fe2(SO4) 3
③方案中加入少量FeSO4可加速铜的氧化，用离子方程式解释其原因 。
第二组：过氧化氢为氧化剂法
将铜粉放到 1.5 mol·L-1的足量稀硫酸中，控温在50℃加入10%的足量H2O2反应0.5 h，升温到60℃，持续反应1 h后，过滤、蒸发浓缩、减压抽滤等，用少量95%的酒精淋洗后晾干，得CuSO4·5H2O 。
请回答下列问题：
④用过氧化氢为氧化剂法比流程中采用硝酸和硫酸溶解的优点是 。
⑤用少量95%的酒精淋洗的目的是 。
（3）废铜溶解后经过一系列操作得到硫酸铜溶液，补充完整由溶解液制备纯净硫酸铜溶液的实验步骤 。
下表列出了几种离子生成氢氧化物沉淀的pH（开始沉淀的pH按金属离子浓度为1.0 mol·L—1计算）。
| | 开始沉淀的pH | 沉淀完全的pH | 沉淀溶解的pH |
| Cu2+ | 4.4 | 6.4 | |
| Al3+ | 3.0 | 5.0 | 10 |
| Zn2+ | 5.9 | 8.9 | 11 |
②由表可知Zn(OH)2能溶于NaOH溶液生成[Zn(OH)4]2—，请写出金属锌与氢氧化钠溶液反应的离子方程式
（2）为了符合绿色化学的要求，某研究性学习小组进行如下设计：
第一组：空气为氧化剂法
将空气或氧气直接通入到铜粉与稀硫酸的混合物中，发现在常温下几乎不反应。向反应液中加少量FeSO4，即发生反应，生成硫酸铜。反应完全后，加入物质甲调节pH，铁元素全部沉淀(一般认为铁离子的浓度下降到10-5 mol·L-1，就认为沉淀完全。已知：Ksp[Fe((OH)3]≈10-38，然后过滤、浓缩、结晶。
请回答下列问题：
①方案为了使铁离子全部沉淀，应调节pH至少为 。
②方案中甲物质可选用的是
A．CaO B．NaOH C．CuCO3 D．Cu2(OH) 2CO3 E．Fe2(SO4) 3
③方案中加入少量FeSO4可加速铜的氧化，用离子方程式解释其原因 。
第二组：过氧化氢为氧化剂法
将铜粉放到 1.5 mol·L-1的足量稀硫酸中，控温在50℃加入10%的足量H2O2反应0.5 h，升温到60℃，持续反应1 h后，过滤、蒸发浓缩、减压抽滤等，用少量95%的酒精淋洗后晾干，得CuSO4·5H2O 。
请回答下列问题：
④用过氧化氢为氧化剂法比流程中采用硝酸和硫酸溶解的优点是 。
⑤用少量95%的酒精淋洗的目的是 。
（3）废铜溶解后经过一系列操作得到硫酸铜溶液，补充完整由溶解液制备纯净硫酸铜溶液的实验步骤 。
（2009?淮安二模）煤矸石是煤矿在洗煤和选煤过程中大量排出的固体废弃物，其造成的环境污染问题愈来愈严重．某实验室对煤矸石的综合利用课题展开如下探究：
[资料检索]
①煤矸石主要含Al2O3、SiO2及少量铁的氧化物．
②聚合氯化铝（[Al2（OH）nCl6-n]m （1≤n≤5，m≤10），商业代号PAC）是一种新型、高效絮凝剂和净水剂．
[探究思路]用煤矸石为原料，采用铝盐水解絮凝法，可制得聚合氯化铝．
[探究实验]
[交流讨论]
（1）向反应器中加入混合酸（20%的硫酸和盐酸）酸浸，其目的是
（2）反应器装置如右图，三颈烧瓶上长导管的作用是
（3）实验流程中残渣2的主要成分可能是
（4）要想从PAC的澄清稀溶液获得聚合氯化铝，应采取的实验操作是
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[资料检索]
①煤矸石主要含Al2O3、SiO2及少量铁的氧化物．
②聚合氯化铝（[Al2（OH）nCl6-n]m （1≤n≤5，m≤10），商业代号PAC）是一种新型、高效絮凝剂和净水剂．
[探究思路]用煤矸石为原料，采用铝盐水解絮凝法，可制得聚合氯化铝．
[探究实验]
[交流讨论]
（1）向反应器中加入混合酸（20%的硫酸和盐酸）酸浸，其目的是
将煤矸石中的Al2O3、及少量铁的氧化物转化为盐，与SiO2分离
将煤矸石中的Al2O3、及少量铁的氧化物转化为盐，与SiO2分离
．（2）反应器装置如右图，三颈烧瓶上长导管的作用是
平衡烧瓶内外气压，且有冷凝回流作用
平衡烧瓶内外气压，且有冷凝回流作用
．（3）实验流程中残渣2的主要成分可能是
Fe（OH）3
Fe（OH）3
，请设计一个实验来证明你的结论（填“操作”、“现象”）：取少量残渣2于小试管中，加入稀盐酸使其完全溶解，再加入KSCN溶液，溶液呈（血）红色
取少量残渣2于小试管中，加入稀盐酸使其完全溶解，再加入KSCN溶液，溶液呈（血）红色
．（4）要想从PAC的澄清稀溶液获得聚合氯化铝，应采取的实验操作是
蒸发结晶
蒸发结晶
，得到PAC粗产品中可能含有杂质离子是Ca2+、SO42-
Ca2+、SO42-
．
三氧化二铁和氧化亚铜都是红色粉末，常用作颜料．某校一化学实验小组通过实验来探究一红色粉末是Fe2O3、Cu2O或二者混合物．探究过程如下：
查阅资料：Cu2O是一种碱性氧化物，溶于稀硫酸生成Cu和CuSO4，在空气中加热生成CuO
提出假设
假设1：红色粉末是Fe2O3 假设2：红色粉末是Cu2O
假设3：红色粉末是Fe2O3和Cu2O的混合物
设计探究实验：
取少量粉末放入足量稀硫酸中，在所得溶液中再滴加 KSCN 试剂．
（1）若假设1成立，则实验现象是______．
（2）若滴加 KSCN 试剂后溶液不变红色，则证明原固体粉末中一定不含三氧化二铁．你认为这种说法合理吗？______，简述你的理由（不需写出反应的方程式 ）______
（3）若固体粉末完全溶解，向所得溶液中滴加 KSCN 试剂时溶液不变红色，则证明原固体粉末是______，写出实验过程中发生的氧化还原反应的离子方程式______
探究延伸：若经实验分析，确定红色粉末为Fe2O3和Cu2O的混合物．
（4）实验小组欲用加热法测定Cu2O的质量分数．取a g固体粉末在空气中充分加热，待质量不再变化时，称其质量为bg（b＞a），则混合物中Cu2O的质量分数为______．
（5）某铝土矿样品经测定是由Al2O3、Fe2O3、FeO、SiO2等氧化物组成，取样品适量放入烧杯中，加入稀硫酸将其溶解，过滤，取滤液少量于试管中，若证明滤液中含有+2价的铁，选用的试剂和现象为______．
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查阅资料：Cu2O是一种碱性氧化物，溶于稀硫酸生成Cu和CuSO4，在空气中加热生成CuO
提出假设
假设1：红色粉末是Fe2O3 假设2：红色粉末是Cu2O
假设3：红色粉末是Fe2O3和Cu2O的混合物
设计探究实验：
取少量粉末放入足量稀硫酸中，在所得溶液中再滴加 KSCN 试剂．
（1）若假设1成立，则实验现象是______．
（2）若滴加 KSCN 试剂后溶液不变红色，则证明原固体粉末中一定不含三氧化二铁．你认为这种说法合理吗？______，简述你的理由（不需写出反应的方程式 ）______
（3）若固体粉末完全溶解，向所得溶液中滴加 KSCN 试剂时溶液不变红色，则证明原固体粉末是______，写出实验过程中发生的氧化还原反应的离子方程式______
探究延伸：若经实验分析，确定红色粉末为Fe2O3和Cu2O的混合物．
（4）实验小组欲用加热法测定Cu2O的质量分数．取a g固体粉末在空气中充分加热，待质量不再变化时，称其质量为bg（b＞a），则混合物中Cu2O的质量分数为______．
（5）某铝土矿样品经测定是由Al2O3、Fe2O3、FeO、SiO2等氧化物组成，取样品适量放入烧杯中，加入稀硫酸将其溶解，过滤，取滤液少量于试管中，若证明滤液中含有+2价的铁，选用的试剂和现象为______．
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