题目内容

为探究Fe3+和Cu2+对H2O2分解反应的催化效果，某同学分别设计了图1、图2所示的实验。下列叙述中不正确的是  
[     ]
A．图2中的A为分液漏斗
B．图2实验可通过测定相同状况下产生的气体体积与反应时间来比较反应速率
C．若图1实验中反应速率为①＞②，则Fe3+对H2O2分解的催化效果一定比Cu2+好
D．图1实验可通过观察产生气泡的快慢来比较反应速率
C
练习册系列答案
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Ⅰ．同学甲选用下图所示仪器制备少量无水FeCl3，仪器连接顺序正确的是：
a→e→d→
c
c
→
b
b
→
h
h
→
j
j
→
g
g
．

Ⅱ．同学乙善于利用类比的方法学习，他根据已知资料：硝酸能把铁氧化成Fe（NO3）3，但当铁过量时，产物是Fe（NO3）2．提出一个相似的观点：氯气与铁粉反应，当C12足量时生成FeCl3，当铁粉过量时产物是FeCl2．为验证该观点是否正确，他将一根细的纯铁丝分别在足量和少量的Cl2中点燃，取其表面生成物并分别编号为A、B，然后通过实验确定其成分．探究过程如下：
（1）提出假设：A是FeCl3；B是FeCl2．
（2）设计实验方案：分别取A、B的溶液均进行以下实验．请填写下表中的相应空格．
实验方法 实验现象 结论
分别向A、B溶液中加KSCN溶液
溶液变红色
溶液变红色
 固体物质中含有FeCl3
分别向KMnO4溶液中加入适量A、B溶液 KMnO4溶液颜色无明显变化 固体物质中不含
FeCl2
FeCl2
（3）根据上述实验结论，写出Cl2与铁粉加热时发生反应的化学方程式：
2Fe+3Cl2
 点燃 
.
 
2FeCl3
2Fe+3Cl2
 点燃 
.
 
2FeCl3
；
（4）实际应用：FeCl3溶液常作印刷电路铜板腐蚀剂，腐蚀后的废液中含有FeCl3、FeCl2、CuCl2，同学们设计了从废液中回收Cu的方案：向废液中加入过量的铁粉，充分反应后，过滤．在所得滤渣中加入足量的盐酸，充分反后，再过滤即得到铜．该方案涉及的四种阳离子的氧化性由强到弱的顺序为：
Fe3+＞Cu2+＞H+＞Fe2+
Fe3+＞Cu2+＞H+＞Fe2+
；请写出该方案涉及的反应的离子方程式：
2Fe3++Fe=3Fe2+、Cu2++Fe=Fe2++Cu、2Fe3++Cu=2Fe2++Cu2+、Fe+2H+=Fe2++H2↑
2Fe3++Fe=3Fe2+、Cu2++Fe=Fe2++Cu、2Fe3++Cu=2Fe2++Cu2+、Fe+2H+=Fe2++H2↑
．
类比是化学学习中常用的方法之一，已知硝酸能把铁氧化成Fe（NO3）3，但当铁过量时，产物是Fe（NO3）2．某同学受此启发，提出一个相似的观点：氯气与铁粉反应，当Cl2足量时生成FeCl3，当铁粉过量时产物是FeCl2．为验证此观点是否正确，该同学将一根细的纯铁丝分别在足量和少量的Cl2中点燃，取其表面生成物并分别编号为A、B，然后通过实验确定其成分．探究过程如下：
（1）提出假设：A是FeCl3，B是FeCl2．
（2）设计实验方案：分别取A、B的溶液均进行以下实验，但实验现象相同．请填写下表中的相应空格
实验方法 实验现象 结论
分别向A、B溶液中加KSCN溶液
溶液变红色
溶液变红色
 固体物质中FeCl3
分别向KMnO4溶液中加入适量A、B溶液 KMnO4溶液颜色无明显变化
固体物质中不含
FeCl2
FeCl2
（3）根据上述实验结论，写出Cl2与铁粉加热时发生反应的化学方程式
2Fe+3Cl2
  △  
.
 
FeCl3
2Fe+3Cl2
  △  
.
 
FeCl3
．
（4）为进一步探究FeCl3溶液的性质，他又利用A溶液做了如下一些实验，其中明显错误的是
BD
BD
 （填写序号）．
A．将A溶液滴入淀粉碘化钾溶液中，可得到蓝色液体，该液体能产生丁达尔现象
B．向A溶液中加入少量铁粉，铁粉溶解，溶液颜色加深
C．在A溶液中滴加NaOH浓溶液，出现红褐色沉淀
D．将A溶液加热蒸干并灼烧，得到FeCl3固体
（5）FeCl3溶液常作印刷电路铜板腐蚀剂，写出反应的离子方程式
2Fe3++Cu=2Fe2++Cu2+
2Fe3++Cu=2Fe2++Cu2+
．腐蚀后的废液中含有FeCl2、FeCl3、CuCl2，某研究性学习小组的同学们设计了两种从废液中回收Cu的方案：
方案1：向废液中加入过量的铁粉，充分反应后，过滤．在所得滤渣中加入足量的盐酸，充分反应后，再过滤即得到铜，该方案中涉及的四种阳离子的氧化性由强到弱的顺序为：
Fe3+＞Cu2+＞H+＞Fe2+
Fe3+＞Cu2+＞H+＞Fe2+
．
方案2：在废液中加入适量的盐酸调节溶液的pH=1，用铜和石墨作电极进行电解，当观察到阴极上有少量气泡产生时，即停止电解，这时要回收的Cu已全部析出．该方案中铜作
阴
阴
极，该电极上所发生的电极反应为 （若有多个电极反应，请全部写出）
Fe3++e-=Fe2+，Cu2++2e-=Cu，2H++2e-=H2↑
Fe3++e-=Fe2+，Cu2++2e-=Cu，2H++2e-=H2↑
．方案2在电极上直接回收铜，操作上比方案1简便，但方案2也有不足之处，主要表现为：
产生污染性的气体氯气；使用了电解装置成本较高
产生污染性的气体氯气；使用了电解装置成本较高
．
氧化铜有多种用途，如用作玻璃着色剂，油类脱硫剂等，为获得纯净的氧化铜并探究其性质，某同学查找了溶度积数据并通过计算得到有关信息（如表），用工业硫酸铜（含硫酸亚铁等杂质）进行如下实验：
物    质 Fe（OH）2 Cu（OH）2 Fe（OH）3
完全沉淀时的pH范围 ≥9.6 ≥6.4 3～4
㈠制备氧化铜
工业CuSO4
Ⅰ
Ⅱ
CuSO4溶液
Ⅲ
CuSO4?5H2O…CuO
（1）步骤Ⅰ的操作是加入水和少量硫酸溶解样品并过滤，目的是除去不溶性杂质，这一步骤中加酸的作用是
防止CuSO4等物质水解，以有助于样品的溶解
防止CuSO4等物质水解，以有助于样品的溶解
．
（2）步骤Ⅱ的操作是：滴加H2O2溶液，稍加热；待反应完全后，慢慢加入Cu2（OH）2CO3粉末，搅拌，以控制溶液pH=3.5；加热煮沸一段时间，过滤，用稀硫酸酸化滤液至pH=1．
①这一步骤的目的是
将Fe2+转化为Fe3+并除去
将Fe2+转化为Fe3+并除去
，
②写出加入H2O2溶液时发生反应的离子方程式
2Fe2++H2O2+2H+=2Fe3++2H2O
2Fe2++H2O2+2H+=2Fe3++2H2O

③控制溶液pH=3.5的目的是
使Fe3+沉淀完全，并控制Cu2+不发生沉淀
使Fe3+沉淀完全，并控制Cu2+不发生沉淀
，
（3）步骤Ⅲ的目的是得到CuSO4?5H2O晶体，操作是
蒸发结晶过滤
蒸发结晶过滤
，水浴加热烘干所得固体．水浴加热的特点是
条件温和、受热均匀、最高温不超过100℃
条件温和、受热均匀、最高温不超过100℃
．
㈡探究氧化铜性质
（1）取A、B两支试管，往A中先加入适量CuO粉末，再分别向A和B中加入等体积的3%H2O2溶液，只观察到A中有大量气泡，结论是
CuO对H2O2分解起了催化剂作用
CuO对H2O2分解起了催化剂作用
．
（2）为探究试管A中反应的速率，收集气体并测定其体积必需的实验仪器或装置为
BD
BD
．（填写序号）
类比是化学学习中常用的方法之一，已知硝酸能把铁氧化成Fe（NO3）3，但当铁过量时，产物是Fe（NO3）2．某同学受此启发，提出一个相似的观点：氯气与铁粉反应，当Cl2足量时生成FeCl3，当铁粉过量时产物是FeCl2．为验证该观点是否正确，该同学将一根细的纯铁丝分别在足量和少量的Cl2中点燃，取其表面生成物并分别编号为A、B，然后通过实验确定其成分．探究过程如下：
（1）提出假设：A是FeCl3，B是FeCl2．
（2）设计实验方案：
分别取A、B的溶液均进行以下实验，但实验现象相同．请填写下表中的相应空格．
实验方法 实验现象 结    论
分别向A、B溶液中加
KSCN溶液
 
 固体物质中有FeCl3
分别向KMnO4溶液中
加适量A、B溶液		 KMnO4溶液颜色无明显变化 固体物质中不含
 
（3）根据上述实验结论，写出Cl2与铁粉加热时发生反应的化学方程式：
 
．
（4）为进一步探究FeCl3溶液的性质，他又利用A溶液做了如下一些实验，其中明显错误的是：
 
．
A．将A溶液滴入沸水中，并继续加热得到红褐色液体，该液体能产生丁达尔现象
B．向A溶液中加入少量铁粉，铁粉溶解，溶液颜色加深
C．在A溶液中滴加NaOH浓溶液，出现红褐色沉淀
D．将A溶液加热蒸干并灼烧，得到FeCl3固体
（5）实际应用：
①半导体、多媒体行业要用FeCl3溶液做印刷电路铜板腐蚀剂，请写出FeCl3溶液腐蚀印刷电路铜板的离子方程式：
 
．
②腐蚀铜板后的混合溶液中，若Cu2+和Fe3+的浓度均为0.1mol/L，则溶液中Fe2+的浓度为
 
mol/L，原FeCl3溶液中Fe3+的浓度为
 
mol/L．
③请参照下表给出的数据和药品，简述除去CuCl2溶液中Fe3+和Fe2+的实验步骤：
 
．
氢氧化物
开始沉淀时的pH		 氢氧化物
沉淀完全时的pH
Fe3+ 1.9 3.2
Fe2+ 7.0 9.0
Cu2+ 4.7 6.7
提供的药品：Cl2、浓H2SO4、NaOH溶液、CuO、Cu
④某科研人员发现劣质不锈钢在酸中腐蚀缓慢，但在某些盐溶液中腐蚀现象明显．请从上表提供的药品中选择两种（水可任选），设计最佳实验，验证劣质不锈钢易被腐蚀．
有关反应的化学方程式
 
、
 
．劣质不锈钢腐蚀的实验现象
 
．

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