题目内容

（12分）某同学欲在实验室中完成Fe与水蒸气反应的实验，装置如图甲、乙两种。

已知B中放入的是铁与石棉绒的混合物，C中放的是干燥剂，E为酒精喷灯，G为带有铁丝网罩的酒精灯。
Ⅰ.对比两装置，回答下列问题：
（1）如何检查乙装置的气密性？                                     。
（2）乙装置中湿沙子的作用是                                        。
（3）B处发生反应的化学方程式：                                          。
（4）该同学认为欲在乙装置的尖嘴导管处点燃反应产生的气体，装置H必不可少，H的作用是                                      。
（5）对比甲、乙两装置的B和K，B的优点是                              。
Ⅱ.某同学为了研究一定时间内铁粉的转化率，用上图中的甲装置设计了如下实验：准确称量一定质量的铁粉进行反应，收集并测量反应后生成的气体体积，计算铁粉的转化率。
①用排水法收集并测量气体体积可选下图中的                 装置。

②称取mg铁粉与适量石棉绒混合，然后加热至无气体放出。若收集的气体体积换算为标准状况为VL，铁粉的转化率为（列出计算式即可）                        。
③为了证明反应后的固体混合物中含有+3价的Fe，该同学取出少量混合物于试管中，加入足量的盐酸，溶解后过滤，立即向溶液中滴加KSCN溶液，结果观察到溶液的颜色没变化。经过思考，该同学认为此现象不能说明反应后的固体混合物中不含有+3价Fe。他的理由是：                        。
（12分）
Ⅰ.（1）向H中加入水没过导管口，连接好装置，微热K，若H中导管口出现
气泡，停止加热后导管中出现水柱，证明气密性良好（其他合理答案也给分）（2分）
（2）提供水蒸气（1分）（3）3Fe+4H2O==Fe2O3+4H2（2分）（4）冷凝水蒸气（1分）
（5）使用石棉绒，增大水蒸气与Fe粉接触面积，加快反应速率（1分）
Ⅱ.①乙（1分）
②（2分）（注：化简后且正确的代数式均可，如 或）
③铁粉可能有剩余，剩余铁粉会与Fe3+反应，将Fe3+溶液中完全还原为Fe2+。（2分）
略
练习册系列答案
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将Fe、Cu、Fe2＋、Fe3＋和Cu2＋盛于同一容器中充分反应，反应后Fe有剩余，则容器中其它存在的单质或离子只能是
A．Cu、Fe3＋B．Fe2＋、Fe3＋C．Cu、Cu2＋D．Cu、Fe2＋
已知氯化铁溶液中通入硫化氢可发生反应：2FeCl3+H2S→2FeCl2+S↓+2HCl。在标准状况下，向  100mLFeCl3溶液中通入aL的H2S气体恰好反应后，再加入足量的铁粉充分反应。所得溶液经测定金属阳离子的浓度为3mol/L，若反应过程中溶液体积不变，则原FeCl3溶液的物质的量浓度为                    （   ）
A．1.5mol/LB．2moi/LC．lmol/LD．无法确定
（15分）随着信息产业的高速发展和家用电器的普及，我国印刷电路板（PCB）的生产呈现急剧增长之势。废旧电路板的增多给我们带来了环境问题，目前我们台州大多采用32%~35%的FeCl3溶液溶解印刷线路板上的金属铜，从而进行对铜的回收和利用。经分析腐蚀废液中主要含有HCl 、FeCl2和CuCl2等溶质。
（1）用32%~35%的FeCl3溶液溶解印刷线路板上的金属铜的原理是
（用离子方程式表示）：    ▲   。
（2）工业上有多种回收腐蚀废液中铜的方法，下面是常用的两种方法：
Ⅰ、电化学方法回收腐蚀废液中铜，则阳极（石墨）上的电极反应式为：   ▲  。
Ⅱ、工业上也可以用铁粉回收腐蚀废液中的铜：
①用铁粉回收铜的实验操作为    ▲    。
②科学家对铁置换铜工艺的研究如下：
分别用还原铁粉、废铁屑和废铁屑在超声波粉碎处理下置换铜，将置换出的铜粉放入250mL烧杯中，加入120mL 1.5 mol·L－1的硫酸，水浴加热，控制温度在70 ℃，搅拌，在10、20、30、40、50、60min时，分别用吸管移取0.5g左右的铜于试管内，将上层清液倒回小烧杯中，用蒸馏水洗净试样，过滤，在105℃烘箱中烘干后测定铜粉中铁的含量。其结果如图所示。

已知a表示用还原铁粉置换铜的除铁效果，b表示用废铁屑置换铜的除铁效果，c表示用废铁屑在超声波下置换铜的除铁效果，你认为除铁效果最好的是    ▲   （填a、b或c），其原因是    ▲   。
（3）工业上也可用腐蚀废液生成CuCl2·2H2O，从而进行对废液的利用，其工艺流程如下：

已知：pH ≥9.6时，Fe2+以Fe(OH)2的形式完全沉淀；pH ≥6.4时，Cu2+以Cu(OH)2的形式完全沉淀；pH在3~4时，Fe3+以Fe(OH)3的形式完全沉淀。
①试剂A最好应选用    ▲   。
a．浓硫酸       b．Cl2       c．NaClO　　　　d．NaOH溶液
理由是    ▲   。
②分析有关物质的溶解度曲线（如下图），为了获得CuCl2·2H2O晶体，对滤液B进行的操作是：    ▲   、    ▲   ，过滤得到产品。

③测定CuCl2·2H2O产品的质量分数可按下法：取2.000g产品，用水溶解后，加入60.00 mL 0.4000 mol·L－1的KI溶液（足量），充分反应后加入淀粉指示剂，用0.4000 mol·L－1 Na2S2O3标准溶液滴定，耗去此标准液25.00 mL时，刚好到达滴定终点。
已知：2Cu2＋＋4I－＝2CuI↓＋I2    I2＋2S2O32－＝2I－＋S4O62－
此产品中CuCl2·2H2O的质量分数为    ▲   。
下列物质与铁反应的生成物，能与KSCN 溶液反应生成红色溶液的是
A．盐酸B．稀硫酸C．氯气D．硫酸铜溶液
在Fe , Cu的混合物中加入一定量的稀硝酸并微热，充分反应后剩余金属a克。再向其中加入一定量的稀盐酸并加热，充分振荡后还剩余金属b克。则[
A．a一定大于bB．a一定等于bC．a可能小于bD．a可能等于b
用金属铜制取硝酸铜，从节约原料和防止环境污染考虑，最好的方法是
A．铜硝酸铜
B．铜硝酸铜
C．
D．
要检验久置的FeSO4溶液是否含有Fe2(SO4)3，应选用的试剂是
A．NH4SCN溶液B．KI溶液C．氨水D．Fe粉
针铁矿（Goethite）是以德国诗人歌德（Goethe）名字命名的，组成元素是Fe、O和H，化学式量为89，下列判断错误的是                                    （  ）
A．完全溶解89g针铁矿，需要1.5mol/L的稀盐酸至少2L
B．针铁矿的化学式是FeO(OH)
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