(14分)碱式硫酸铁[Fe(OH)SO₄]是一种新型高效絮凝剂，常用于污水处理，在医疗上也可用于治疗消化性溃疡出血。工业上利用废铁屑(含少量氧化铝等)生产碱式硫酸铁的工艺流程如下所示：

部分阳离子以氢氧化物形式沉淀时溶液的pH如表所示：

沉淀物	Fe(OH)3	Fe(OH)2	Al(OH)3
开始沉淀	2.3	7.5	3.4
完全沉淀	3.2	9.7	4.4

请回答下列问题：
（1）加入少量NaHCO₃的目的是调节溶液的pH，除去Al^3＋，①pH的范围__________，②写出可能发生的离子方程式：________________。
（2）在实际生产中，反应Ⅱ中常同时通入O₂，以减少NaNO₂的用量，O₂与NaNO₂在反应中均作__________。若参与反应的O₂有11.2 L(标准状况)，则相当于节约NaNO₂的物质的量为________。
（3）碱式硫酸铁溶于水后产生的Fe(OH)^2＋可部分水解生成Fe₂(OH)，该水解反应的离子方程式为________________________________________________________________。
Fe(OH)₃的K_sp=____________。（提示，开始沉淀c(Fe³⁺)浓度为1.0×10^-5mol/L）
（4）在医药上常用硫酸亚铁与硫酸、硝酸的混合液反应制备碱式硫酸铁。根据我国质量标准，产品中不得含有Fe^2＋及NO。为检验所得的产品中是否含有Fe^2＋，应使用的试剂为________。

下列说法正确的是

A．将铁粉加入FeCl3、CuCl2混合溶液中，充分反应后剩余的固体中必有铁

B．饱和FeCl3溶液在20℃时呈现棕黄色，100℃呈现红褐色,不能用平衡移动原理来解释

C．在c（H+）/c（OH－）= l012 溶液中 N a+、I－、NO3－、SO42－不能大量共存

D．在原电池装置中，电子从负极流出，沿导线流入正极，经溶液或盐桥回到负极

下列现象或事实可用同一原理解释的是
A氯化铵晶体和碘晶体加热都产生气体
B．明矾和液氯都可用于处理生活用水
C．漂白粉和过氧化钠都可用于漂白有色织
D．常温下，铁和铜分别放在浓硫酸中都无明显现象

下列说法正确的是(    )

A．铜和铁与FeCl3溶液构成的原电池中：Cu +2 Fe3+ = Cu2+ + 2Fe2+

B．铁上镀锌时阴极析出6.5g锌，溶液中减少Zn2+数为0.1mol

C．在反应:4CuS + 5O2 = 2Cu2O + 4SO2中CuS既是氧化剂又是还原剂

D．生铁与浓H2SO4加热反应可产生SO2和CO2气体

.（本题16分）为验证氧化性：Cl₂>Fe³⁺>SO₂，某小组用下图所示装置进行实验（夹持仪器和甲中加热装置已略，气密性已检验）。

实验步骤：
1.在甲装置中，打开活塞a，加热，待装置中充满黄绿色气体时，与丙装置连接。
2.当丙装置中FeC1₂溶液变黄时，停止加热。
3.打开活塞c，使约2mL的溶液滴入试管中，检验溶液中的离子。
4.在乙装置中，打开活塞b，待空气排尽后，将乙中产生的气体通入上述丙装置变黄后的溶液中，一段时间后停止。
5.更新丙中试管，打开活塞c，使约2mL的溶液滴入试管中，检验溶液中的离子。
回答下列问题：
（1）甲中发生反应的化学方程式为___________________________________________。
（2）用70%的硫酸制取SO₂，反应速率比用98%的硫酸快，原因是__________________。
（3）实验中，证明氧化性Fe³⁺＞SO₂的离子方程式为_____________________________。
（4）有I、II、III三组同学分别完成了上述实验，实验结果如下：

上述实验结果一定能够证明氧化性:Cl₂>Fe³⁺>SO₂的是___________（用“I”、“II”、“III”代号回答）。
（5）若要用以上甲和丙装置证明氧化性为：Cl₂> Fe³⁺> I₂的结论，则步骤为：
①往丙的漏斗中加入两种试剂_________、_________和一种溶剂__________。
②将甲装置中产生的Cl₂慢慢通入丙中，观察丙的漏斗中溶液颜色变化。
③如果观察到丙中溶液_______________________________________则结论正确。
④停止通入Cl₂。

（16分）铜与浓硫酸反应，实验装置如图所示。

（1） 装置A中发生反应的化学方程式为：                     ，反应过程中试管B中的现象是                           ，试管C的作用是                 。
（2） 导管D的下端(虚线段)应位于              （液面上、液面下），导管D的作用有：①实验结束后排除装置中的SO₂；②                                                           。
实验中发现试管内除了产生白色固体外，在铜丝表面还有黑色固体甲生成，甲中可能含有CuO、Cu₂O、CuS、Cu₂S。为探究甲的成分，进行了以下的实验。
查阅资料可知：Cu₂O + 2HCl =CuCl₂+ Cu + H₂O， 2Cu₂O + O₂煅烧 4CuO，2CuS+3O₂煅烧2CuO+2SO₂，Cu₂S+2O₂煅烧2CuO+SO₂。CuS、 Cu₂S和稀HCl不反应。

锻烧

（3） 固体乙在空气中煅烧时，使用的实验仪器除了玻璃棒、三脚架、酒精灯外，还必须有：                                       。
（4） 煅烧过程中，除上述反应外，还可能发生反应的方程式为                                    。
（5）结论：甲中有CuO，还肯定含有的物质是          。

利用硫酸渣(主要含Fe₂O₃、SiO₂、Al₂O₃、MgO等杂质)制备氧化铁的工艺流程如下：

（1）“酸浸”中硫酸要适当过量，目的是：①提高铁的浸出率，②            。
（2）“还原”是将Fe^3＋转化为Fe^2＋，同时FeS₂被氧化为SO₄^2－，该反应的离子方程式为
                                                             。
（3）为测定“酸浸”步骤后溶液中Fe^3＋的量以控制加入FeS₂的量。实验步骤为：
准确量取一定体积的酸浸后的溶液于锥形瓶中，加入HCl、稍过量SnCl₂，再加HgCl₂除去过量的SnCl₂，以二苯胺磺酸钠为指示剂，用K₂Cr₂O₇标准溶液滴定，有关反应方程式如下：
2Fe^3＋＋Sn^2＋＋6Cl^－＝2Fe^2＋＋SnCl₆^2－，
Sn^2＋＋4Cl^－＋2HgCl₂＝SnCl₆^2－＋Hg₂Cl₂↓，
6Fe^2＋＋Cr₂O₇^2－＋14H^＋＝6Fe^3＋＋2Cr^3＋＋7H₂O。
①若SnCl₂不足量，则测定的Fe^3＋量           (填“偏高”、“偏低”、“不变”，下同)。
②若不加HgCl₂，则测定的Fe^3＋量               。
（4）①可选用             (填试剂)检验滤液中含有Fe³⁺。产生Fe³⁺的原因是
                                             (用离子反应方程式表示)。
②已知部分阳离子以氢氧化物形式沉淀时溶液的pH见下表：

沉淀物	Fe(OH)3	Al(OH)3	Fe(OH)2	Mg(OH)2	Mn(OH)2
开始沉淀	2.7	3.8	7.5	9.4	8.3
完全沉淀	3.2	5.2	9.7	12.4	9.8

实验可选用的试剂有：稀HNO₃、Ba(NO₃)₂溶液、酸性KMnO₄溶液、NaOH溶液，要求制备过程中不产生有毒气体。请完成由“过滤”后的溶液模拟制备氧化铁的实验步骤：
a. 氧化：                              ；
b. 沉淀：                               ；
c. 分离，洗涤；             d. 烘干，研磨。

（10分）下图是研究铜与浓硫酸的反应装置：

（1）A试管中发生反应的化学方程式为                                   。
（2）反应一段时间后，可观察到B试管中的现象为                                    。
（3）C试管口浸有NaOH溶液的棉团作用是                                           。
（4）实验结束后，证明A试管中反应所得产物是否含有铜离子的操作方法是                                              。
（5）在铜与浓硫酸反应的过程中，发现有黑色物质出现，经查阅文献获得下列资料。

资料1	附表铜与浓硫酸反应产生黑色物质的相关性质
资料2	X射线晶体分析表明，铜与浓硫酸反应生成的黑色物质为Cu2S、CuS、Cu7S4中的一种或几种。

 仅由上述资料可得出的正确结论是            。
A．铜与浓硫酸反应时所涉及的反应可能不止一个 B．硫酸浓度选择适当，可避免最后产物中出现黑色物质；C．该反应发生的条件之一是硫酸浓度≥15 mol·L D．硫酸浓度越大，黑色物质越快出现、越难消失

氯化铁和高铁酸钾都是常见的水处理剂。下图为制备氯化铁及进一步氧化制备高铁酸钾的工艺流程。

请回答下列问题：
（1）氯化铁有多种用途：
①氯化铁做净水剂。请用离子方程式表示其原理____________       __________；
②工业上常用FeCl₃溶液腐蚀铜印刷线路板。这是利用了FeCl₃较强的__________性。
（2）吸收剂X的化学式为              　　   。为检验吸收剂是否已完全转化为FeCl₃溶液，有人设计用酸性高锰酸钾溶液，但很快被否定，理由是（用离子方程式表示）                       。正确的检验方法是：取少量待测液，加入               （写化学式）溶液，若无深蓝色沉淀产生，则证明转化完全。
（3）碱性条件下反应①的离子方程式为____________________________________。
（4）过程②将混合溶液搅拌半小时，静置，抽滤获得粗产品。该反应的化学方程式为2KOH＋Na₂FeO₄ K₂FeO₄＋2NaOH，请根据相关反应原理分析反应能发生的原因                      。
（5）将粗K₂FeO₄产品经重结晶、过滤、          、         ，即得较纯净的K₂FeO₄。

（15分）硫酸铜在化工和农业方面有很广泛的用处，某化学兴趣小组查阅资料，用两种不同的原料制取硫酸铜。
方式一：一种含铜的矿石（硅孔雀石矿粉），含铜形态为CuCO₃·Cu(OH)₂和CuSiO₃·2H₂O（含有SiO₂、FeCO₃、Fe₂O₃、Al₂O₃等杂质）。以这种矿石为原料制取硫酸铜的工艺流程如下图：

请回答下列问题：
⑴完成步骤①中稀硫酸与CuSiO₃·2H₂O发生反应的化学方程式
CuSiO₃·2H₂O+H₂SO₄=CuSO₄ +________+H₂O；
⑵步骤②调节溶液pH选用的最佳试剂是__________________
A. CuO            B. MgO       C. FeCO₃              D NH₃·H₂O
⑶有关氢氧化物开始沉淀和完全沉淀的pH如下表：

氢氧化物	Al(OH)3	Fe(OH)3	Fe(OH)2	Cu(OH)2
开始沉淀的pH	3.3	1.5	6.5	4.2
沉淀完全的pH	5.2	3.7	9.7	6.7

由上表可知：当溶液pH=4时，不能完全除去的离子是________。
⑷滤液B通过蒸发浓缩（设体积浓缩为原来的一半）、冷却结晶可以得到CuSO₄·5H₂O晶体。某同学认为上述操作会伴有硫酸铝晶体的析出。请你结合相关数据对该同学的观点予以评价（已知常温下，Al₂(SO₄)₃ 饱和溶液中C(Al³⁺)=2.25mol·L^-1，K_sp[Al(OH)₃]=3.2×10^-34) ________（填“正确”或“错误”）。
方式二：以黄铜矿精矿为原料，制取硫酸铜及金属铜的工艺如下所示：
Ⅰ.将黄铜矿精矿（主要成分为CuFeS₂，含有少量CaO、MgO、Al₂O₃）粉碎
Ⅱ.采用如下装置进行电化学浸出实验，将精选黄铜矿粉加入电解槽阳极区，恒速搅拌，使矿粉溶解。在阴极区通入氧气，并加入少量催化剂。

Ⅲ.一段时间后，抽取阴极区溶液，向其中加入有机萃取剂（RH）发生反应：
2RH（有机相）+ Cu²⁺（水相）R₂Cu（有机相）+ 2H^＋（水相）
分离出有机相，向其中加入一定浓度的硫酸，使Cu²⁺得以再生。
Ⅳ.电解硫酸铜溶液制得金属铜。
（5）黄铜矿粉加入阳极区与硫酸及硫酸铁主要发生以下反应：
CuFeS₂ + 4H^＋ = Cu²⁺ + Fe²⁺ + 2H₂S     2Fe³⁺ + H₂S = 2Fe²⁺ + S↓+ 2H^＋
电解过程中，阳极区Fe³⁺的浓度基本保持不变，原因是____________________（用电极反应式表示）。
（6）步骤Ⅲ，向有机相中加入一定浓度的硫酸，Cu²⁺得以再生的原理是_____________ 。
（7）步骤Ⅳ，若电解0.1mol CuSO₄溶液，生成铜3.2 g，此时溶液中离子浓度由大到小的顺序是 ____ 。