题目内容

2．利用黄铜矿（CuFeS2）生产铜、绿矾的过程如下．请回答：

（1）CuFeS2中铜的化合价为+2价，则铁的化合价为+2．
（2）要从溶液中得到绿矾，必须进行的实验操作是bcae（按前后顺序填写字母序号）．
a．过滤洗涤 b．蒸发浓缩 c．冷却结晶 d．灼烧 e．干燥
（3）实验室中配制FeSO4溶液时常将绿矾溶于一定浓度的硫酸中国，再加水稀释，这样操作的目的是抑制亚铁离子水解．
（4）绿矾产品的纯度可用滴定法进行测定，实验步骤如下：
步骤1：称取6.000g绿矾产品，经溶解、定容等步骤准确配制250mL溶液．
步骤 2：从上述容量瓶中量取25.00mL待测液溶于锥形瓶中．
步骤3：用硫酸酸化的0.0100mol/LKMnO4溶液滴定至终点，记录消耗KMnO4溶液的体积．
步骤4：重复步骤2、步骤3两次．三次平均消耗KMnO4溶液40.00mL．
①判断此滴定实验达到终点的现象是滴加最后一滴KMnO4溶液时，溶液变成浅红色且半分钟内不褪色．
②写出滴定过程中发生反应的离子方程式MnO4-+5Fe2++8H+=Mn2++5Fe3++4H2O．
③计算上述样品中FeSO4•7H2O的质量分数为92.67%（保留四位有效数字）．
（5）粗铜经过电解精炼可制得纯铜，电解精炼过程中阴极发生的电极反应式为Cu2++2e-═Cu．

分析 （1）CuFeS2中铜的化合价为+2价，硫为-2价，根据元素化合价代数和为零确定铁的化合价；
（2）要从溶液中得到绿矾，可以通过蒸发浓缩，冷却结晶，过滤，洗涤，干燥等步骤；
（3）亚铁离子易水解，在配制硫酸亚铁溶液时要防止亚铁离子水解；
（4）①根据题中实验步骤可知，滴定实验达到终点时，溶液中的高锰酸钾不完全褪色，溶液呈浅红色；
②酸性KMnO4被FeSO4还原时生成Mn2+，同时生成铁离子，根据电荷守恒和元素守恒书写离子方程式；
③根据电子得失守恒有关系式MnO4-～5Fe2+，滴定中用去的高锰酸钾的物质的量为0.0100mol/L×0.04L=0.0004mol，所以6.000g绿矾产品中FeSO4•7H2O的物质的量为$\frac{250}{25}$×5×0.0004mol=0.02mol，据此计算样品中FeSO4•7H2O的质量分数；
（5）粗铜电解精炼过程中阴极上是铜离子得电子生成铜单质．

解答 解：（1）CuFeS2中铜的化合价为+2价，硫为-2价，根据元素化合价代数和为零可和铁的化合价为+2价，
故答案为：+2；
（2）要从溶液中得到绿矾，可以通过蒸发浓缩，冷却结晶，过滤，洗涤，干燥等步骤，所以实验操作的序号为bcae，
故答案为：bcae；
（3）亚铁离子易水解，在配制硫酸亚铁溶液时要防止亚铁离子水解，所以将绿矾溶于一定浓度的硫酸中可以抑制亚铁离子水解，
故答案为：抑制亚铁离子水解；
（4）①根据题中实验步骤可知，滴定实验达到终点时，溶液中的高锰酸钾不完全褪色，溶液呈浅红色，所以判断滴定实验达到终点的现象是滴加最后一滴KMnO4溶液时，溶液变成浅红色且半分钟内不褪色，
故答案为：滴加最后一滴KMnO4溶液时，溶液变成浅红色且半分钟内不褪色；
②酸性KMnO4被FeSO4还原时生成Mn2+，同时生成铁离子，反应的离子方程式为MnO4-+5Fe2++8H+=Mn2++5Fe3++4H2O，
故答案为：MnO4-+5Fe2++8H+=Mn2++5Fe3++4H2O；
③根据电子得失守恒有关系式MnO4-～5Fe2+，滴定中用去的高锰酸钾的物质的量为0.0100mol/L×0.04L=0.0004mol，所以6.000g绿矾产品中FeSO4•7H2O的物质的量为$\frac{250}{25}$×5×0.0004mol=0.02mol，所以样品中FeSO4•7H2O的质量分数为$\frac{0.02×278}{6.000}$×100%=92.67%，
故答案为：92.67%；
（5）粗铜电解精炼过程中阴极上是铜离子得电子生成铜单质，电极反应式为Cu2++2e-═Cu，
故答案为：Cu2++2e-═Cu．

点评 本题考查化学工艺流程、物质的分离提纯、氧化还原滴定应用、电解原理等，清楚实验原理是解题的关键，需要学生具备扎实的基础知识与综合运用知识分析问题、解决问题的能力，难度中等．

练习册系列答案
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4．下列离子方程式书写正确的是（　　）
A．Cl2和澄清石灰水反应：Cl2+2OH-═Cl-+ClO-+H2O
B．NaHCO3溶液与NaOH溶液反应：OH-+HCO3-═CO2↑+H2O
C．向AlCl3溶液中加入过量的氨水：Al3++3OH-═Al（OH）3↓
D．实验室用大理石和稀醋酸制取CO2：CaCO3+2H+═Ca2++CO2↑+H2O
5．尿素[CO（NH2）2]在一定条件下能有效将NO转化为N2．如图为CO（NH2）2与某种烟气（主要为N2、NO）中NO的物质的量比值分别为1：2、2：1、3：1时，NO脱除率（NO的消耗量与NO的原始量的比值）随温度变化的曲线图．
（1）CO（NH2）2与NO反应过程中氧化产物与还原产物的物质的量之比为2：3．
（2）CO（NH2）2与NO的物质的量比值为2：1的曲线是b（填字母）
（3）尿素脱除烟气的最佳温度为900℃
（4）曲线a中，NO的起始浓度为5×10-4mg/m3，从A点到B点经过0.5s，该时间段内NO的脱除速率为2×10-4mg/（m3•s）
10．如图I所示．已知A、B、C是单质且其中一种是金属，一种是气体，其余物质均是化合物．G是淡黄色的固体，组成J的两种短周期元素的原子数目比为1：2；图I中所涉及的反应除③外均是化合反应．
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（2）已知反应①、②中每消耗1molB时能量的变化分别为Q1kJ、Q2kJ，试写出由C、B反应直接生成G时的热化学反应方程式4Na（s）+2O2（g）=2Na2O2（s）△H=（Q1+Q2）kJ/mol；
（3）若450℃时，反应B+D→E的能量变化如图Ⅱ所示（图中反应物的量理论上恰好生成1molE时所对应的量），则此条件下该反应的反应热△H=a或bkJ/mol．
a．-（E1-E2） b．-（E′c-Ec）c．E1-E2 d．E1．
17．等容积的三个密闭容器中，在一定条件下，甲、乙、丙三容器中分别进行可逆反应：2A（g）+B（g）?3C（g）+2D（g），起始时三个容器中反应物的物质的量（mol）分别如下表所示，在相同条件下，反应物A、B的转化率大小关系为（　　）
反应物甲乙丙
A211
B121
A．A的转化率甲＜丙＜乙B．A的转化率甲＜乙＜丙
C．B 的转化率甲＞丙＞乙D．B的转化率甲＜乙＜丙
7．在N2+3H2═2NH3反应中，经过一段时间后，NH3的浓度增加了0.6mol/L，在此时间内，H2表示的平均反应速率为0.45mol/（L•S）．所经过的时间是（　　）
A．0.44sB．1sC．7.33sD．2s
14．0.2 mol有机物和0.4 mol O2在密闭容器中燃烧后的产物为CO2、CO和H2O（g）．产物经过浓硫酸后，浓硫酸的质量增加10.8 g；再通过灼热CuO充分反应后，固体质量减轻3.2 g；最后气体再通过碱石灰被完全吸收，碱石灰质量增加17.6 g．
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（3）写出该有机物与钠反应的化学方程式．
11．下列解释事实的方程式正确的是（　　）
A．在空气中切开金属钠，光亮表面变暗：2Na+O2═Na2O2
B．向氯化铝溶液中加入过量氨水，产生白色沉淀：Al3++3OH-═Al（OH）3↓
C．将铁粉与水蒸气共热，产生气体：2Fe+3H2O（g）$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$Fe2O3+3H2
D．钠投入到水中，产生气体：2Na+2H2O═2NaOH+H2↑
12．下列物质中，
（1）属于同种物质的是E；（填选项的字母，下同）；
（2）属于同系物的是F；
（3）属于同分异构体的是C、H；
（4）属于同位素的是B；
（5）属于同素异形体的是A．
A．O2和O3；                B．12C和14C；             C．CH3CH2OH和CH3OCH3；
D．和； E．和；  F．和；
G．CO和CO2；      H．CH3-CH2-CH=CH2 和CH3-CH=CH-CH3．

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