题目内容

3．孔雀石的主要成分是CuCO3•Cu（OH）2，还含有少量的SiO2和铁的化合物．实验室以孔雀石为原料制备CuSO4•5H2O的步骤如下：

请回答下列问题：
（1）溶液A的金属离子有Cu2+、Fe2+、Fe3+．若要检验溶液A中Fe2+的最适宜选用的试剂为a（填代号）．
a．KMnO4b．铁粉c．NaCld．KSCN
（2）向溶液A中加入H2O2的目的是将溶液中的Fe2+氧化为Fe3+，写出该反应的离子方程式：H2O2+2Fe2++2H+=2Fe3++2H20；实验室选用H2O2而不用Cl2作氧化剂，除考虑环保因素外，另一原因是不会引入新的杂质离子．
（3）由溶液C获得CuSO4•5H2O，需要经过加热蒸发，冷却结晶，过滤等操作．除烧杯、漏斗外，过滤操作还用到另一玻璃仪器，该仪器在此操作中的主要作用是引流．
（4）将制得的胆矾样品用热重仪进行热重分析，热重仪原理及热重计录如下表：

写出212-248℃温度范围内发生反应的化学方程式：CuSO4•H2O$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$CuSO4+H2O．

分析 孔雀石的主要成分是CuCO3•Cu（OH）2，还含有少量的SiO2和铁的化合物，加入过量稀硫酸，生成氢气A为二氧化碳气体，溶液B含有硫酸铜、硫酸亚铁等，加入过氧化氢，发生氧化还原反应，溶液C中含有硫酸铜、硫酸铁等，加入CuO可调节溶液pH，利于铁离子的水解而生成氢氧化铁沉淀，溶液D含有硫酸铜，经蒸发、结晶可得到硫酸铜晶体，
（1）亚铁离子具有还原性，能被高锰酸钾氧化为三价铁，使高锰酸钾褪色；
（2）根据H2O2+2Fe2++2H+=2Fe3++2H20的产物解答；
（3）从溶液中要析出晶体，采用冷却结晶法；过滤时要用到玻璃棒引流；
（4）由图象中物质的变化情况分析硫酸铜晶体分解的最低温度，依据212-250℃温度范围内固体物质的质量数据进行分析即可，依据信息中关于反应的叙述书写方程式即可．

解答 解：（1）亚铁离子具有还原性，能被高锰酸钾氧化为三价铁离子，使高锰酸钾褪色，是检验溶液A中Fe2+的最佳试剂，
故答案为：a；
（2）H2O2具有氧化性，在该反应中作氧化剂，亚铁离子具有还原性，发生H2O2+2Fe2++2H+=2Fe3++2H20，H2O2与Fe2+反应生成的H20为溶剂无污染，不会引入新的杂质离子，
故答案为：H2O2+2Fe2++2H+=2Fe3++2H20；不会引入新的杂质离子；
（3）由溶液制取晶体，需经过加热浓缩，冷却结晶才可得到，在过滤操作中，除烧杯、玻璃棒、胶头滴管外，还需的一种玻璃仪器是玻璃棒，它的作用是引流，
故答案为：冷却结晶；引流；
（4）由图分析可知，CuSO4•5H2O受热到45℃时开始脱水分解，212℃时可得到较稳定的一种中间物，在212℃时失去的水的质量为0.375g-0.267g=0.108g，根据反应的化学方程式：
CuSO4•5H2O$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$CuSO4•（5-n）H2O+nH2O
250                                                                                            18n
0.375g                                                                                     0.108g   
解得n=4，212℃时可得到较稳定的一种中间物为CuSO4•H2O
248℃时可得到较稳定的一种中间物，根据反应的化学方程式：
CuSO4•H2O$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$CuSO4•（1-n）H2O+nH2O
178                              18n
0.267g                           0.267g-0.240g=0.027g
解得n=1，248℃时可得到较稳定的一种中间物为CuSO4，212-250℃温度范围内发生反应的化学方程式为CuSO4•H2O$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$CuSO4+H2O，
故答案为：CuSO4•H2O$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$CuSO4+H2O．

点评 本题考查常见金属的单质及其化合物的应用和硫酸铜结晶水含量的测定，掌握物质的制取和提纯、离子的检验等实验操作，分析图象信息是完成本题目的关键，题目较为综合，难度中等．

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19．如图是病人输液用的葡萄糖（分子式为C6H12O6）注射液的标签上的部分内容．据标签所提供的信息，以下说法错误的是（　　）
A．该注射液中葡萄糖的质量分数是5%
B．葡萄糖的摩尔质量为180g•mol-1
C．该注射液的密度约为1g•mL-1
D．该注射液中葡萄糖的物质的量浓度约为0.014 mol•L-1
20．25℃时，向水的电离平衡体系中加入少量NH4Cl固体，对水的电离平衡的影响是促进（填“促进”、“抑制”或“不影响”）．
已知如表数据．
化学式电离平衡常数（25℃）
HCNK=4.9×10-10
CH3COOHK=1.8×10-5
H2CO3K1=4.3×10-7
K2=5.6×10-11
11．用中和滴定法测定烧碱的纯度，准确称取烧碱样品5.0g，将样品配成250mL的待测液，若烧碱中含有不与酸反应的杂质，试根据实验回答：
（1）取10.00mL待测液，用碱式滴定管量取注入锥形瓶中．（填仪器名称）
（2）用0.2000mol•L-1标准盐酸溶液滴定待测烧碱溶液，用酚酞试液作指示剂，滴定时左手旋转酸式滴定管的玻璃活塞，右手不停地摇动锥形瓶，两眼注视锥形瓶颜色变化，直到滴定终点．达到滴定终点的标志是溶液颜色由红色变为无色，且半分钟保持不变
（3）下列实验操作中，会引起测定结果偏低的（填字母）AC
A．滴定前酸式滴定管下端无气泡，滴定后酸式滴定管下端出现气泡；
B．酸式滴定管用蒸馏水洗涤后，直接装盐酸；
C．滴定时，反应容器摇动太激烈，有少量液体溅出；
D．滴定到终点时，滴定管尖嘴悬有液滴．
（4）根据下列测定数据，分析得到合理数据，计算待测烧碱溶液的浓度：0.4000mol•L-1．
滴定次数待测液体积/mL标准盐酸体积（mL）
滴定前读数（mL）滴定后读数（mL）
第一次10.000.5020.40
第二次10.004.0024.10
第三次10.004.2026.70
（5）根据上述测定数据，分析得到合理数据，计算烧碱的纯度为80%（用百分数表示，保留三位有效数字）．
18．用0.1000mol/L的盐酸溶液滴定未知浓度的氢氧化钠溶液，下列操作会引起测定值偏高的是（　　）
A．放出碱液的滴定管开始有气泡，发出液体后气泡消失
B．滴定管用蒸馏水洗涤后，直接注入标准酸液进行滴定
C．锥形瓶用蒸馏水洗涤后，直接加入待测溶液滴定
D．滴定管用蒸馏水洗涤后，直接注入待测液，取20.00 mL进行滴定
8．高铁酸钾（K2FeO4）不仅是一种绿色高效多功能水处理剂，还是一种环保碱性电池的正极活性物质，应用前景十分广阔．已知干燥的高铁酸钾稳定，但含有少量水分的高铁酸钾热稳定性差．目前，国内外有关高铁酸钾的合成方法主要有：高温氧化法（干法）、次氯酸盐氧化法（湿法）和电解法．
（1）上述三种方法通常先制备Na2FeO4，再根据原理Na2FeO4（s）+2KOH=K2FeO4（s）+2NaOH在某低温条件下制得K2FeO4，说明此温度下Ksp（K2FeO4）＜Ksp（Na2FeO4）（填“＞”“=”或“＜”）
（2）干法是用Na2O2作为氧化剂，与FeSO4在较高温度下发生反应：
2FeSO4+6Na2O2=2Na2FeO4+2Na2O+2Na2SO4+O2↑
若该反应生成氧气840mL（标准状况下），则反应转移的电子的物质的量为0.375mol．
（3）改进后的湿法可直接制备高铁酸钾，基本流程如图所示：

①反应II的离子方程式为2Fe3++3ClO-+10OH-=2FeO42-+3Cl-+5H2O；该反应一般控制在30℃以下的原因是防止生成的高铁酸钠发生分解，抑制K2FeO4与水的反应．
②洗涤粗品时选用无水乙醇而不用水的原因是减少K2FeO4的溶解损失．
③反应的温度、原料的浓度和配比对高铁酸钾的产率都有影响．图1为不同的温度下，不同质量浓度的Fe（NO3）3对K2FeO4生成率的影响；图2为一定温度下，Fe（NO3）3质量浓度最佳时，KClO浓度对K2FeO4的生成率的影响．则生产中最佳温度为26℃，此时KClO与Fe（NO3）3两种溶液的最佳质量浓度之比为5：6（填最简整数比）．

（4）电解法是以铁丝网为阳极电解NaOH溶液，然后在阳极液中加入50%的KOH溶液，充分反应后，过滤、用无水乙醇洗涤、干燥，即可制得K2FeO4．
①阳极的电极反应是Fe+8OH--6e-=FeO42-+4H2O．
②电解过程中，维持电流强度为1A，电解15分钟后，理论上消耗铁0.26g．（已知F=96500C•mol-1，结果保留2位有效数字）
15．高铁酸钾（K2FeO4）是一种强氧化剂，可作为水处理剂或高容量电池材料．FeCl3与KClO在强碱性条件下反应可制取K2FeO4．某学习小组的学生设计了如下装置制取少量的K2FeO4，已知：FeCl3的沸点为315℃．请根据要求回答下列问题：

（1）检查装置的气密性后，应先点燃A（填“A”或“D”）处的酒精灯．
（2）C装置中竖直玻璃管的作用是防堵塞．
（3）从D装置通过导管进入E装置的物质是FeCl3和Cl2．
（4）E中可能发生多个反应，其中一个为Cl2+2OH-═Cl-+ClO-+H2O；制备K2FeO4的离子方程式为2Fe3++3ClO-+10OH-=2FeO42-+3Cl-+5H2O．
（5）简述K2FeO4作为水处理剂的优点：既作消毒剂，又作净水剂．
12．下列说法正确的是（　　）
A．任何条件下，反应2CO2（g）═2CO（g）+O2（g）均不能自发进行
B．依据反应I2+2S2O32-═2I-+S4O62-，若要测定平衡体系I2+I-?I3-中平衡时的 c（I2），可用已知物质的量浓度的Na2S2O3溶液进行滴定实验
C．向含有苯酚的苯溶液中滴入少量浓溴水未见白色沉淀，是因为生成的三溴苯酚又溶于苯中
D．检验某物质是否含有Fe2O3的操作步骤是：样品粉碎→加水溶解→过滤，向滤液中滴加KSCN溶液
13．下列各组微粒能大量共存，当加入相应试剂后会发生化学变化，且发生反应的离子方程式书写正确的是（　　）
选项微粒组所加试剂离子方程式
ANH4+、Mg2+、SO42-少量Ba（OH）2溶液NH4++SO42-+Ba2++OH-=BaSO4↓+NH3•H2O
BMg2+、HCO3-、Cl-过量NaOH溶液 Mg2++2HCO3-+2OH-=MgCO3-↓+CO32-+2H2O
CH+、Na+、NO3-Fe粉Fe+2H+=Fe2++H2↑
DCa2+、NH3•H2O、Cl-通入过量CO2NH3•H2O+CO2=NH4++HCO3-
A．AB．BC．CD．D

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