题目内容
（16分）工业上利用废铁屑（含少量氧化铝、氧化铁等）生产硫酸亚铁溶液，进而可制备绿矾(FeSO4·7H2O)、硫酸亚铁铵［(NH4)2SO4·FeSO4·6H2O］(俗称莫尔盐)等重要试剂。生产硫酸亚铁溶液的工艺流程如下：
回答下列问题：
（1）加入少量NaHCO3，调节溶液pH的目的是__________________________。
（2）硫酸亚铁溶液在空气中久置容易变质，用离子方程式表示其变质的原因：_____。
（3）若向所得FeSO4溶液中加入少量3 moL? L-1 H2SO4溶液，再加入饱和(NH4)2SO4溶液，经过蒸发浓缩、冷却结晶、过滤等一系列操作后得到硫酸亚铁铵晶体［(NH4)2SO4·FeSO4·6H2O］(俗称莫尔盐)。硫酸亚铁铵较绿矾稳定，在氧化还原滴定分析中常用来配制Fe2+的标准溶液。现取0.352g Cu2S和CuS的混合物在酸性溶液中用40.00 mL0.150 mol?L-1 KMnO4溶液处理，发生反应如下：
8MnO4－＋5Cu2S＋44H＋＝10Cu2＋＋5SO2↑＋8Mn2＋＋22H2O
6MnO4－＋5CuS＋28H＋＝5Cu2＋＋5SO2↑＋6Mn2＋＋14H2O
反应后煮沸溶液，剩余的KMnO4恰好与50.00mL 0.200 mol?L-1 (NH4)2Fe(SO4)2溶液完全反应。
①配平离子方程式： MnO4－＋ Fe2＋＋ H＋—— Mn2＋＋ Fe3+＋ H2O
②Cu2S和CuS的混合物在酸性溶液中用0.150 mol?L-1 KMnO4溶液处理后，溶液需煮沸的原因是：_______________________________________________。
③实验室配制500mL 3 moL? L-1 H2SO4溶液，需要质量分数为98%，密度为1.84g? mL-1硫酸的体积为__________ mL。（保留1位小数）
④试计算混合物中CuS的质量分数（写出计算过程）。
（1）除去铝离子，而不使亚铁离子形成沉淀（2分）；（2）4Fe2+ + O2 + 4H+ =4Fe3+ + 2H2O （2分）
（3）①1、5、8、1、5、4（2分）
②若不煮沸赶尽SO2 ，溶液中的SO2与酸性KMnO4溶液反应，无法准确测定混合物中CuS的质量分数。（2分）③81.5 （2分）
④54.5% （6分）
【解析】
试题分析：含少量氧化铝、氧化铁等的废铁屑中加入足量的稀硫酸，发生反应：Al2O3+ 3H2SO4= Al2(SO4)3+ 3H2O；Fe2O3+3H2SO4=Fe2(SO4)3+3H2O；Fe+ H2SO4= FeSO4+H2↑，Fe2(SO4)3+ Fe= 3FeSO4。（1）在反应后的溶液中含有FeSO4、Al2(SO4)3，向其中加入少量NaHCO3，调节溶液pH的目的是除去Al3+，Fe2+仍然以离子的形式存在与溶液中；（2）硫酸亚铁溶液在空气中久置容易变质，是因为Fe2+被空气中的氧气氧化为Fe3+.用离子方程式表示是4Fe2+ + O2 + 4H+ =4Fe3+ + 2H2O；（3）①根据电子守恒、电荷守恒及原子守恒可得配平离子方程式是： MnO4－＋5Fe2＋＋8H＋=Mn2＋＋5Fe3+＋4H2O；②Cu2S和CuS的混合物在酸性溶液中用0.150 mol?L-1 KMnO4溶液处理后，反应产生的SO2可能存在与溶液中，若不煮沸赶尽SO2 ，溶液中的SO2与酸性KMnO4溶液反应，无法准确测定混合物中CuS的质量分数。③质量分数为98%，密度为1.84g? mL-1硫酸的物质的量浓度是C=
(mol/L)。在溶液的稀释过程中溶质的物质的量不变，所以根据稀释公式C1?V1=C2?V2。在实验室配制500mL 3 moL? L-1 H2SO4溶液，需要质量分数为98%，密度为1.84g? mL-1硫酸的体积为(500mL ×3 moL/L)÷18.4mol/L=81.5ml；④电子守恒有 MnO4－～ 5Fe2＋，剩余的KMnO4的物质的量为：50.00×10－3L ×0.2 mol?L-1 ×1/5 = 2.00×10－3 mol。0.352g Cu2S和CuS的混合物反应的KMnO4的物质的量为：40 mL×10－3L ×0.150 mol?L-1 － 2.00×10－3 mol = 4.00×10－3 mol。设：Cu2S和CuS的混合物中，Cu2S的物质的量为x，CuS的物质的量为y，则可得方程①160g/mmol x + 96 g/mmoly = 0.352g ；② 8/5 x +6/5y = 4.00×10－3 mol。解得x = 1.00×10－3 mol，y = 2.00×10－3 mol，所以混合物中CuS的质量分数为：m(CuS)/m(总) = (2.00×10－3 mol×96 g/mol)/ 0. 352g = 54.5%
考点：考查化学操作的目的、离子方程式的书写及配平、溶液的稀释、关系式法、守恒法在关于方程式计算的应用的知识。
2Z影响的示意图。下列叙述正确的是
Y的说法错误的是
Y 是两种不同的核素
H＋+Cl－+ HClO，其平衡常数表达式为K＝ 。
下列实验方案中，不能达到实验目的是
选项 | 实验目的 | 实验方案 |
A | 验证Ksp(AgCl)＞Ksp(AgI) | 向NaCl溶液中滴加AgNO3溶液，产生白色沉淀，再滴加KI溶液，可观察到白色沉淀转化为黄色沉淀 |
B | 检验Fe(NO3)2晶体是否已氧化变质 | 将Fe(NO3)2样品溶于稀H2SO4后，滴加KSCN溶液，观察溶液是否变红 |
C | 验证Br2的氧化性强于I2 | 将少量溴水加入KI溶液中，再加入CCl4，振荡，静置。可观察到下层液体呈紫色 |
D | 比较确定铜和镁的金属活动性强弱 | 用石墨作电极电解Mg(NO3)2、Cu(NO3)2的混合液 |