题目内容
铜在工农业生产中有着广泛的用途。
（1）配制CuSO4溶液时需加入少量稀H2SO4，其原因是 （只写离子方程式）。
（2）某同学利用制得的CuSO4溶液，进行以下实验探究。
①图甲是根据反应Fe+CuSO4=Cu+FeSO4设计的原电池，请在图甲中的横线上完成标注。
②图乙中，I是甲烷燃料电池的示意图，该同学想在II中实现铁上镀铜，则应在a处通入 (填“CH4”或“O2”)，b处电极上发生的电极反应式为 ；若把II中电极均换为惰性电极，电解液换为含有0.1molNaCl溶液400mL，当阳极产生的气体为448mL(标准状况下)时，溶液的pH= （假设溶液体积变化忽略不计)。
（3）电池生产工业废水中常含有毒的Cu2+等重金属离子，常用FeS等难溶物质作为沉淀剂除去[室温下Ksp(FeS)＝6.3×10－18mol2·L－2，K
sp(CuS)＝1.3×10－36mol2·L－2]。请结合离子方程式说明上述除杂的原理：当把FeS加入工业废水中后， 直至FeS全部转化为CuS沉淀，从而除去溶液中Cu2+。
（1）Cu2++2H2O
Cu(OH)2+2H+（2分）；（2）①（见图，共4分,标对1个2分）
②CH4（2分） O2+4e-+2H2O＝4OH-（2分）13（2分）；
（3）（2分）Cu2+与S 2-生成了溶度积更小的CuS沉淀[1分]，使溶解平衡：FeS(s)Fe 2+(aq)+ S 2-(aq)向右移动 [1分]。[或用平衡FeS(s)+Cu2+(aq)= CuS(s)+ Fe 2+(aq)解释]
【解析】
试题分析：（1）硫酸铜溶于水，铜离子水解生成氢氧化铜和硫酸，所以配制CuSO4溶液时需加入少量稀H2SO4防止铜离子水解，水解方程式为Cu2++2H2OCu(OH)2+2H+。
（2）①根据反应Fe+CuSO4＝Cu+FeSO4可知铁是还原剂失去电子，铜离子得到电子，所以要设计为原电池铁是负极，铜可以作正极，如图所示。
②图乙中，I是甲烷燃料电池的示意图，该同学想在II中实现铁上镀铜，则铁是阴极，铜是阳极，因此通入气体a的电极是阴极，则应在a处通入甲烷。b处通入空气或氧气，作正极，因此电极上发生的电极反应式为O2+4e-+2H2O＝4OH-；若把II中电极均换为惰性电极，电解液换为含有0.1molNaCl溶液400mL，则电解氯化钠溶液，阴极氢离子放电产生氢气，阳极氯离子放电产生氯气。当阳极产生的气体为448mL(标准状况下)时，氯气的物质的量是0.448L÷22.4L/mol＝0.02mol，所以根据方程式2NaCl＋2H2O
2NaOH＋H2↑＋Cl2↑可知生成的氢氧化钠是0.04mol，浓度是0.04mol÷0.4L＝0.1mol/L，所以溶液的pH＝13。
（3）硫化铜的溶度积常数小于氯化亚铁的溶度积常数，Cu2+与S 2-生成了溶度积更小的CuS沉淀，使溶解平衡：FeS(s)Fe 2+(aq)+ S 2-(aq)向右移动，从而除去溶液中Cu2+。
考点：考查盐类水解、溶解平衡以及电化学原理的应用
（16分）铁的单质和化合物在实验和实际生产中都有重要作用。
Ⅰ．某同学将Cl2通入FeCl2和KSCN混合溶液中，现象为：
操作 | 现象 |
| 现象1：A中溶液变红 现象2：稍后，溶液由红色变为黄色 |
（1）B装置中反应的化学方程式____________ _ _______________ _______。
（2）A中溶液变红的原因是____________________ _ _________________________。
（3）为探究产生现象2的原因，该同学进行如下实验：
①取少量A中黄色溶液于试管加入NaOH溶液，有红褐色沉淀生成，则溶液中一定存在_ _。
②取少量A中黄色溶液于试管中，加入过量KSCN溶液，最终得到血红色溶液。
实验说明，Fe3+ 与SCN－生成红色Fe（SCN) 3的反应 可逆反应（是或不是）。
（4）该同学根据实验猜想，SCN－可能被氯水氧化。查资料得知SCN－的电子式为
，
离子反应为：SCN－+８Cl2+9H2O＝SO42－+NO3－+16Cl－+18H+ + CO2 ；
①上述反应中，0.5molSCN－被氧化时转移的电子总数为 个。
②若要检验产物中含有SO42－，常用的化学试剂是________（写试剂名称）。
Ⅱ．高铁电池因原料丰富、绿色环保而倍受关注。Zn－K2FeO4碱性电池的某电极的放电产物为FeOOH，该极电极为____ __极，电极反应式为________________ __。
Cu2S+2FeS+SO2。CuFeS2中Cu和Fe元素的化合价均为+2价，被还原的元素是 （填元素符号），若反应中转移0.3mol电子时，则标准状况下产生SO2的体积为 L。（13分）某化学小组同学向一定量加入少量淀粉的NaHSO3溶液中加入稍过量的KIO3溶液，一段时间后，溶液突然变蓝色。
（1）查阅资料知NaHSO3与过量KIO3反应分为以下两步进行，第一步为IO3－+ 3HSO3－=3SO42－+3H+ + I－，则第二步反应的离子方程式为_____________________________
（2）通过测定溶液变蓝所用时间探究浓度和温度对该反应的反应速率的影响。调节反应物浓度和温度进行对比实验，记录如下：
实验编号 | 0.02mol/LNaHSO3溶液/mL | 0.02mol/LKIO3溶液/mL | H2O/mL | 反应温度/℃ | 溶液变蓝的时间t/s |
① | 15 | 20 | 10 | 15 | t1 |
② | a | 30 | 0 | 15 | t2 |
③ | 15 | b | c | 30 | t3 |
实验①②是探究______________对反应速率的影响，表中a=________；实验①③是探究温度对反应速率的影响，则表中b=________，c=________
（3）将NaHSO3溶液与KIO3溶液混合(预先加入可溶性淀粉为指示剂)，用速率检测仪检测出起始阶段反应速率逐渐增大，一段时间后反应速率又逐渐减小。课题组对起始阶段反应速率逐渐增大的原因提出如下假设，请你完成假设三：
假设一：反应生成的SO42－对反应起催化作用，SO42－浓度越大反应速率越快；
假设二：反应生成的H+对反应起催化作用，H+浓度越大反应速率越快；
假设三：__________________________________________________________；
……
（4）请你设计实验验证上述假设一，完成下表中内容（反应速率可用测速仪测定）
实验步骤（不要求写出具体操作过程） | 预期实验现象和结论 |
