.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� 题目和参考答案——青夏教育精英家教网—

.（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。

33.答案（16分）
（1）MnO₂ + 4 HCl（浓）= MnCl₂ + Cl₂↑+ 2H₂O （加热）（2分）（不写“加热”、“浓”不得分；不标气体符号扣1分）
（2）70%的H₂SO₄比98%的H₂SO₄电离程度大，溶液中H⁺浓度大，反应速度快（2分）（只答“70%的H₂SO₄溶液溶液中H⁺浓度大”也可得分）
（3）2Fe³⁺ + SO₂ + 2H₂O = 2Fe²⁺ + SO₃^2- + 4H⁺（2分）
（4）Ⅰ和Ⅲ （4分；各2分）
（5）①FeI₂、KSCN、CCl₄（3分）
③下层（CCl₄层）先由无色变为紫红色（1分）；后看到上层溶液由浅绿色（1分）变为红色（1分）。

试题分析：（1）根据甲装置中的物质提示，可以判断该装置是实验室制备氯气的发生装置，所以该装置中发生的反应是MnO₂ + 4 HCl（浓）= MnCl₂ + Cl₂↑+ 2H₂O。
（2）装置乙是实验室制备SO2的发生装置，该反应的原理是利用难挥发的酸性强的硫酸制备酸性较弱且易分解的亚硫酸，所以要较快制得较多的亚硫酸（SO2）则需要溶液中含有的氢离子的浓度较大，所以对于不同浓度的硫酸而言，硫酸的浓度小，电离程度越大，所以用70%的硫酸制取SO₂，溶液中H⁺浓度大，反应速率比用98%的硫酸快。
（3）得以证明氧化性Fe³⁺＞SO₂，则在变黄的氯化亚铁中通入SO2后，SO2又被Fe³⁺氧化，所以反应的离子方程式为2Fe³⁺ + SO₂ + 2H₂O =" 2" Fe³⁺ + SO₃^2- + 4H⁺。
（4）I组同学检验得到的步骤3溶液既含有Fe³⁺又含有Fe²⁺，说明溶液中的Fe³⁺是氯气氧化而得，且一定不含有过量的氯气，所以步骤5中检测到的SO₄^2-，也一定是由Fe³⁺氧化SO2所得，因此可以得出结论氧化性:Cl₂>Fe³⁺>SO₂。III组同学检测到的步骤3溶液只有Fe³⁺不含Fe²⁺，能说明溶液中的Fe³⁺是氯气氧化而得，而步骤5中检测到的Fe²⁺，也可以说明溶液中Fe²⁺是SO2还原Fe³⁺而得，所以可以得出氧化性:Cl₂>Fe³⁺>SO₂的结论。II组同学检测到的步骤3溶液只有Fe³⁺不含Fe²⁺，与III组同学相似，溶液中都有可能溶解有过量的氯气，因此步骤5中检测到的SO₄^2-，有可能是溶解在其中的过量氯气氧化SO2所得，所以不能说明氧化性Fe³⁺>SO₂，因此选I、III。
（5）若要用以上甲和丙装置证明氧化性为：Cl₂> Fe³⁺> I₂的结论，则必须要在分液漏斗中加入含有Fe²⁺、I-的试剂，所以可以选用FeI₂盐溶液；证明氧化生成了Fe³⁺和 I₂则需要加入检验性的试剂KSCN和有机溶剂如CCl4。若观察分层的溶液的上层浅绿色变红，下层显紫红色，则结论正确。

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下列说法不正确的是（　　）

A．赤铁矿的主要成分是Fe₂O₃

B．铝土矿的主要成分是Al₂O₃

C．工业制备氯气主要采用电解饱和食盐水的方法

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用FeCl₃溶液腐蚀印刷电路板上的铜，所得的溶液中加入铁粉。对加入铁粉充分反应后的溶液分析合理的是

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D．若溶液中有Fe²^＋，则一定有Cu析出

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试回答下列问题：
（1）铁丝在投入硫酸铜废液前需用稀H₂SO₄进行处理，可能发生反应的离子方程式有。
（2）为了使灼烧后的氧化铜混合物充分酸溶，在加入稀H₂SO₄的同时，还通入O₂。通入O₂的目的是（用化学反应方程式表示）。
在实验室中，常将适量浓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、结晶得到硫酸铜晶体（装置如图所示）。

（3）写出烧瓶中发生反应的离子方程式为
（4）广口瓶的作用是
（5）为符合绿色化学的要求，某研究性学习小组进行如下
设计：将3.2 g铜丝放到45 mL 1.5 mol·L^－1的稀硫酸中，控温在50 ℃。加入18 mL 10%的H₂O₂，反应0.5h后，升温到60 ℃，持续反应1 h后，过滤、蒸发浓缩、减压抽滤等，用少量95%的酒精淋洗后晾干，得CuSO₄·5H₂O 10.5 g。请回答：
①加热时温度不宜过高的原因是                           ；
②本实验CuSO₄·5H₂O的产率为              。

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科目：高中化学 来源：不详 题型：填空题

（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.CuOB. MgO C. FeCO₃D 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 ____ 。

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科目：高中化学 来源：不详 题型：单选题

将一定量Fe和Fe₂O₃混合物放入2 mol·L^-1的HNO₃溶液25mL中，反应完成后，无固体剩余，生成224mLNO气体（标准状况），再向反应后的溶液中加入1 mol·L^-1的NaOH溶液，要使铁元素全部沉淀下来，所加NaOH溶液的体积最少是

A．45mL

B．50mL

C．40mL

D．无法确定

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科目：高中化学 来源：不详 题型：问答题

（14分）铁是应用最广泛的金属，铁的卤化物、氧化物以及高价铁的含氧酸盐均为重要化合物。
（1）要确定铁的某氯化物FeClx的化学式，可用离子交换和滴定的方法。实验中称取0.54g的FeClx样品，溶解后先进行阳离子交换预处理，再通过含有饱和OH^-的阴离子交换柱，使Cl^-和OH^-发生交换。交换完成后，流出溶液的OH^-用0.40mol.L^-1的盐酸滴定，滴至终点时消耗盐酸25.0mL。计算该样品中氯的物质的量，并求出FeClx中x值：
（列出计算过程）；
（2）现有一含有FeCl₂和FeCl₃的混合物样品，采用上述方法测得n（Fe）：n（Cl）=1:2.1，则该样品中FeCl₃的物质的量分数为        。在实验室中，FeCl₂可用铁粉和        盐酸反应制备，FeCl₃可用铁粉和        反应制备；
（3）FeCl₃与氢碘酸反应时可生成棕色物质，该反应的离子方程式为
（4）高铁酸钾（K₂FeO₄）是一种强氧化剂，可作为水处理剂和高容量电池材料。FeCl₃与KClO在强碱性条件下反应可制取K₂FeO₄，其反应的离子方程式为
与MnO₂-Zn电池类似，K₂FeO₄-Zn也可以组成碱性电池，K₂FeO₄在电池中作为正极材料，其电极反应式为                                     ，该电池总反应的离子方程式为                                             。

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科目：高中化学 来源：不详 题型：填空题

王老师在用酒精喷灯做“铁与水蒸气反应”后，该校高一化学研究性小组同学对得到的黑色固体物质进行了如下实验：

（1）甲同学认为：该黑色固体为四氧化三铁。请写出黑色固体溶于稀盐酸的化学方程式____________；
（2）乙同学提出：根据上述实验现象甲同学的观点不可靠，理由是__________；
（3）深红色溶液C放置一段时间后，发现红色褪去。关于溶液褪色的原因，同学们纷纷猜想：
假设一：氯水有强氧化性，将溶液中的SCN^—氧化；
假设二：空气中有还原性物质，将；
假设三：氯水有极强的氧化性，将；
基于假设一，为验证合理与否，可选用试剂：浓硫酸、1.0mol·L^-1HNO₃、1.0mol·L^-1盐酸、1.0mol·L^-1NaOH、0.lmol·L^-1FeC1₃、0.lmol·L^-1CuSO₄、20%KSCN、蒸馏水。

实验操作	预期现象	结论
取少量褪色后的溶液，		说明假设一是合理的

（4）乙同学用酒精灯加热做铁与水蒸气反应的实验，也得到了黑色固体，它不能被磁铁吸引，当加入盐酸溶解该固体时，溶液呈浅绿色，再滴加KSCN溶液不变色。由此她认为生成该固体的化学方程式为。

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科目：高中化学 来源：不详 题型：实验题

（14分）FeSO₄·7H₂O广泛用于医药和工业领域，以下是FeSO₄·7H₂O的实验室制备流程图。根据题意完成下列填空：

(1)铁屑与稀硫酸反应前，应用10% Na₂CO₃溶液浸泡几分钟，操作目的是_____，浸泡后，用____（填操作方法）分离并洗涤铁屑。
(2)操作a为_______________。
(3)最后得到的绿矾晶体用少量冰水洗涤，其目的是：①除去晶体表面附着的硫酸等杂质；
②____________________。
(4) FeSO₄·7H₂O是某些补血剂的主要成分，实验室要测定某补血剂中铁元素的含量。
I．方案一：可用KMn0₄溶液进行氧化还原滴定。在配制100mL 1.00 × 10 ^{- 2}mol·L-¹的KMnO₄溶液时，所用的仪器有天平、药匙、烧杯、玻璃棒，还有___________（填仪器名称）。在配制过程中，下列说法正确的是____________（填序号字母）。

A．KMnO₄溶于水不放热，可以直接在容量瓶中溶解

B．容量瓶洗涤后不需干燥即可直接用于实验

C．定容后摇匀，凹液面低于刻度线，再加水至凹液面最低点与刻度线相平

D．如果定容时加水超过刻度线必须毓配制

II．方案二：将FeSO₄·7H₂O最终转化为Fe₂O₃，测定质量变化，操作流程如下：

①步骤④中一系列操作依次是：过滤、洗涤、______、冷却、称量。
②假设实验过程中Fe无损耗，则每片补血剂含铁元素的质量______g（用含a的代数式表示）。
③若步骤③加入X溶液的量不足，则最后测出每片补血剂含铁元素的质量将______（填“偏大，’．“偏小”或“不变”）。

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