题目内容
【题目】某校学习小组的同学拟用工业废铁屑(主要成分为Fe，还含有少量FeS等)制备FeSO4·7H2O，并测定FeSO4·7H2O的纯度。
I．制备实验步骤如下：
①称取一定量的废铁屑，用热的碳酸钠溶液浸泡，再用蒸馏水洗涤。
②将处理后的废铁屑放入锥形瓶中，加入适量3mol/L的硫酸，连接好装置(如图)后水浴加热至反应完全。
③依据现象停止加热，趁热过滤，向滤液中补加少量硫酸。
④将滤液冷却、结晶、过滤、洗涤。
回答下列问题
（1）步骤①用热的碳酸钠溶液浸泡的目的是____ 。
（2）步骤②中需控制硫酸的用量，使铁粉过量，其目的是_____________。
（3）装置C的作用是_____________，其中有关反应的离子方程式为_____________。
（4）步骤④中洗涤时所用的洗涤剂最好是_____________。
A．稀硝酸 B．无水乙醇 C．苯
II．测定产品的纯度：
称取m g产品，放入锥形瓶中，用经煮沸过且冷却的蒸馏水和稀硫酸溶解，然后用c mol/L的KMnO4标准溶液滴定，消耗VmL KMnO4标准溶液。滴定过程中选用___（填“酸式”或“碱式”）滴定管，发生反应的离子方程式为________；产品的纯度为_________(列出计算表达式即可)。
【答案】除去废铁屑表面的油污 保证溶液中不含Fe3+ 除去H2S H2S+Cu2+ ＝CuS↓+2H+ B 酸式 MnO4-+5Fe2++8H+=Mn2++5Fe3++4H2O 
％
【解析】
（1）步骤①用热的碳酸钠溶液浸泡的目的是除去废铁屑表面的油污。
（2）Fe2＋易被空气中的氧气氧化为Fe3＋，步骤②中需控制硫酸的用量，使铁粉过量，其目的是保证溶液中不含Fe3+ 。
（3）废铁屑中FeS与稀硫酸反应生成有毒的H2S，C装置中盛装的硫酸铜溶液吸收有毒的H2S气体，防止污染环境，其中有关反应的离子方程式为H2S+Cu2＋＝CuS↓+2H＋。
（4）因FeSO4·7H2O易溶于水，步骤④中洗涤时所用的洗涤剂最好是无水乙醇。故选B。
II．KMnO4标准溶液具有强氧化性，滴定过程中选用酸式滴定管，用KMnO4标准溶液滴定FeSO4溶液，溶液中Fe2＋氧化为Fe3＋，还原产物为Mn2＋，发生反应的离子方程式为MnO4－+5Fe2＋+8H＋=Mn2＋+5Fe3＋+4H2O；
滴定时消耗VmLcmol·L－1KMnO4标准溶液，KMnO4的物质的量为Vc×10-3mol，则FeSO4的物质的量为5Vc×10-3mol，产品的纯度为5Vc×10-3mol×278g·mol－1/m×100%=％。
【题目】研究不同 pH 时 CuSO4 溶液对 H2O2 分解的催化作用。资料：a．Cu2O 为红色固体，难溶于水，能溶于硫酸，生成 Cu 和Cu2+。b．CuO2 为棕褐色固体，难溶于水，能溶于硫酸，生成 Cu2+和 H2O2。c．H2O2 有弱酸性：H2O2 
H+ +HO2-，HO2- H+ +O22-。
编号 | 实验 | 现象 |
Ⅰ | 向 1 mL pH＝2 的 1 mol·L 1 CuSO4溶液中加入 0.5 mL 30% H2O2 溶液 | 出现少量气泡 |
Ⅱ | 向 1 mL pH＝3 的 1 mol·L 1 CuSO4溶液中加入 0.5 mL 30% H2O2 溶液 | 立即产生少量棕黄色沉淀，出现较明显气泡 |
Ⅲ | 向 1 mL pH＝5 的 1 mol·L 1CuSO4溶液中加入 0.5 mL 30% H2O2 溶液 | 立即产生大量棕褐色沉淀，产生大量气泡 |
（1） 经检验生成的气体均为 O2，Ⅰ中 CuSO4 催化分解 H2O2 的化学方程式是__。
（2）对Ⅲ中棕褐色沉淀的成分提出 2 种假设：ⅰ.CuO2，ⅱ.Cu2O 和CuO2 的混合物。为检验上述假设，进行实验Ⅳ：过滤Ⅲ中的沉淀，洗涤，加入过量硫酸，沉淀完全溶解，溶液呈蓝色，并产生少量气泡。
①若Ⅲ中生成的沉淀为 CuO2，其反应的离子方程式是__。
②依据Ⅳ中沉淀完全溶解，甲同学认为假设ⅱ不成立，乙同学不同意甲同学的观点，理由是__。
③为探究沉淀中是否存在 Cu2O，设计如下实验：
将Ⅲ中沉淀洗涤、干燥后，取 a g 固体溶于过量稀硫酸，充分加热。冷却后调节溶液 pH，以 PAN 为指示剂，向溶液中滴加 c mol·L 1EDTA 溶液至滴定终点，消耗 EDTA 溶液 V mL。V=__，可知沉淀中不含 Cu2O，假设ⅰ成立。（已知：Cu2++EDTA= EDTA-Cu2+，M(CuO2)＝96 g·mol 1，M(Cu2O)＝144 g·mol1）
（3）结合方程式，运用化学反应原理解释Ⅲ中生成的沉淀多于Ⅱ中的原因__ 。
（4）研究Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ中不同 pH 时 H2O2 分解速率不同的原因。
实验Ⅴ：在试管中分别取 1 mL pH＝2、3、5 的 1 mol·L1 Na2SO4 溶液，向其中各加入 0.5 mL 30% H2O2 溶液，三支试管中均无明显现象。
实验Ⅵ：__（填实验操作和现象），说明 CuO2 能够催化 H2O2 分解。
（5）综合上述实验，Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ中不同 pH 时 H2O2 的分解速率不同的原因是__。
