合肥市某校化学兴趣小组为探究铁与浓硫酸反应,设计了如图所示装置进行实验。

(1)实验过程中,观察到B中的实验现象是                                                　。
一段时间后,观察到从C中有少量的气泡冒出,此气泡的成分是　　　             。
(2)用“可抽动的铁丝”代替“直接投入铁片”的优点是                                                              　;
反应结束后,不需要打开胶塞,就可使装置中残留气体完全被吸收,应当采取的操作是                                 　。
(3)反应一段时间后,他们对A中溶液的金属阳离子进行了探究。
①提出假设:
假设1:溶液中只存在Fe²⁺;
假设2:　                                  ; 
假设3:溶液中存在Fe²⁺和Fe³⁺。
②请你设计实验验证上述假设1,写出实验操作步骤、实验现象及结论。限选试剂:酸性KMnO₄溶液、NaOH溶液、淀粉KI溶液、KSCN溶液。

实验操作步骤	实验现象	结论

 

硫铁矿烧渣是一种重要的化工生产中间产物,主要成分是Fe₃O₄、Fe₂O₃、FeO和二氧化硅等。下面是以硫铁矿烧渣制备高效净水剂聚合硫酸铁的流程图:

(1)实验室实现“操作Ⅰ”所用的玻璃仪器有　　　　、玻璃棒和烧杯。“操作Ⅲ”系列操作名称依次为　　　　、　　　　、过滤和洗涤。 
(2)“酸溶”过程中Fe₃O₄溶解的化学反应方程式为                                           。
(3)硫铁矿烧渣在“酸溶”前要粉碎的主要目的是                                              。
(4)实验室检验“反应Ⅰ”已经完全的试剂是　　　　,现象是                                   。
(5)加入适量H₂O₂的目的是氧化Fe²⁺,写出H₂O₂氧化Fe²⁺为Fe³⁺的离子方程式:                             。

工业上以黄铜矿(主要成分是CuFeS₂,杂质不溶于水和酸)为原料,制备蓝色晶体G,其化学式为[Cu(NH₃)₄]SO₄·H₂O,涉及流程如下:

已知25 ℃时,几种金属氢氧化物的溶度积常数和完全沉淀的pH范围如下表:

	Fe(OH)2	Cu(OH)2	Fe(OH)3
Ksp	8.0×10-16	2.2×10-20	4.0×10-38
完全沉淀pH	≥9.6	≥6.4	≥3.2

 
(1)加快黄铜矿焙烧速率,可采用的措施有                                            (写两种)。
(2)加入双氧水可能发生反应的离子方程式为                                                   ;
试剂X的化学式为　　　　　　　　。
(3)常温下,0.1 mol/L试剂Y的pH=11,则该温度下,试剂Y的电离常数为　　　　,用pH试纸测该溶液pH的方法是                        　。
(4)已知Cu(OH)₂+4NH₃·H₂O[Cu(NH₃)₄]²⁺+2OH^-+4H₂O,写出该反应的平衡常数表达式:　　　　　　　　。
(5)在溶液N中加入乙醇的目的是                                                  　。

铁及其化合物在生活、生产中有广泛应用。请回答下列问题：
(1)黄铁矿(FeS₂)是生产硫酸和冶炼钢铁的重要原料。其中一个反应为3FeS₂＋8O₂6SO₂＋Fe₃O₄，有3 mol FeS₂参加反应，转移________ mol电子。
(2)氯化铁溶液常用作印刷电路铜板腐蚀剂，反应的离子方程式为________________；从腐蚀废液回收得到金属铜，还需要的试剂是__________________________。
(3)与明矾相似，硫酸铁也可作净水剂，在使用时发现硫酸铁并不能使酸性废水中的悬浮物沉降除去，其原因是____________________________
(4)钢铁的电化学腐蚀原理如图所示，将该图稍作修改即可成为钢铁电化学防护的简单示意图，请在图中虚线框内作出修改，并用箭头标出电子流动方向。

下列有关铁元素的叙述中正确的是（  ）

A．通过化合反应可制得FeCl2和Fe(OH)3

B．铁是较活泼的金属，不能用铁质容器储存、运输浓硝酸、浓硫酸

C．不锈钢是铁的合金，只含金属元素

D．Fe3O4俗称铁红

工业上用FeCl₃溶液腐蚀印刷线路板，现有一块重250g的印刷线路板投入到500mL 2mol/L FeCl₃溶液，一段时间后，取出干燥后称重218g，假设溶液体积不变，则下列说法正确的是（  ）

A．在反应后的溶液中滴加KSCN溶液，溶液呈红色

B．反应后溶液中c(Cl-)=6mol/L

C．反应后溶液中加入铁屑不溶解

D．反应后溶液中c(Cu2+): c(Fe2+)=1:1

柠檬酸亚铁(FeC₆H₆O₇)是一种易吸收的高效铁制剂，可由绿矾(FeSO₄·7H₂O)通过下列反应制备：
FeSO₄＋Na₂CO₃=FeCO₃＋Na₂SO₄
FeCO₃＋C₆H₈O₇=FeC₆H₆O₇＋CO₂＋H₂O
下表列出了相关金属离子生成氢氧化物沉淀的pH(开始沉淀的pH按金属离子浓度为1.0 mol·L^－1计算)。

金属离子	开始沉淀的pH	沉淀完全的pH
Fe3＋	1.1	3.2
Al3＋	3.0	5.0
Fe2＋	5.8	8.8

 
(1)制备FeCO₃时，选用的加料方式是________(填字母)，原因是_________________________________
a．将FeSO₄溶液与Na₂CO₃溶液同时加入到反应容器中
b．将FeSO₄溶液缓慢加入到盛有Na₂CO₃溶液的反应容器中
c．将Na₂CO₃溶液缓慢加入到盛有FeSO₄溶液的反应容器中
(2)生成的FeCO₃沉淀需经充分洗涤，检验洗涤是否完全的方法是_______________________________。
(3)将制得的FeCO₃加入到足量柠檬酸溶液中，再加入少量铁粉，80℃下搅拌反应。
①铁粉的作用是_____________________。
②反应结束后，无需过滤，除去过量铁粉的方法是________________________________。
(4)最后溶液经浓缩、加入适量无水乙醇、静置、过滤、洗涤、干燥，获得柠檬酸亚铁晶体。分离过程中加入无水乙醇的目的是__________________。

(5)某研究性学习小组欲从硫铁矿烧渣(主要成分为Fe₂O₃、SiO₂、Al₂O₃)出发，先制备绿矾，再合成柠檬酸亚铁。请结合右图的绿矾溶解度曲线，补充完整由硫铁矿烧渣制备FeSO₄·7H₂O晶体的实验步骤(可选用的试剂：铁粉、稀硫酸和NaOH溶液)：向一定量烧渣中加入足量的稀硫酸充分反应，________，得到FeSO₄溶液，________，得到FeSO₄·7H₂O晶体。

硫酸铜在工农业生产和生活中都有重要的应用。请回答下列问题：
（1）铜与浓硫酸共热是制备硫酸铜的方法之一，写出反应的化学方程式：__________________。但该反应生成的气体污染环境。为避免环境污染，可在铜粉与稀硫酸的混合物中通入热空气，反应的总化学方程式为____________________。
（2）将铜粉置于稀硫酸中不发生反应，加入双氧水，则铜粉可逐渐溶解。写出反应的离子方程式：____________________。
（3）将适量稀硝酸分多次加入到铜粉与稀硫酸的混合物中，加热使之反应完全，通过蒸发、结晶可得到硫酸铜晶体。为了节约原料，H₂SO₄和HNO₃的物质的量之比最佳为________________。
（4）用惰性电极电解硫酸铜溶液，实验装置如图甲所示。图乙是电解过程中产生气体的总体积V与转移电子的物质的量n（e^－）的关系图。

电解过程中，a电极的现象是______________；b电极的电极反应式为____________________。

(NH₄)₂Fe(SO₄)₂·6H₂O俗名摩尔盐，价格便宜，可用来净水或治疗缺铁性贫血等，是一种重要的化工原料。
（1）摩尔盐的水溶液呈      色。
（2）c(Fe²⁺)相同的摩尔盐和硫酸亚铁两溶液比较，物质的量浓度较大的是     。
（3）甲乙两位同学想测定一瓶摩尔盐的纯度。甲同学设计的实验装置如图1：

从上图推断甲同学想通过测定       计算摩尔盐的纯度。该方案的不足之处在于               。
（4）乙同学在甲同学的基础上做了改进，其实验装置如图2：

则B与C中的试剂分别是            和               。C中干燥管的作用是                        。乙同学称取了10.0g的摩尔盐样品，若实验完毕后测得洗气瓶及瓶内溶液共增重O.68 g，则依此数据推算这份摩尔盐的纯度为      ％(答案精确到小数点后第一位)。

下列有关物质用途的说法中，正确的是

A．二氧化硅可用作半导体材料	B．硝酸常用作金属铜加工前的酸洗
C．碳酸钠可用于治疗胃酸过多	D．三氧化二铁常用于生产红色油漆和涂料