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(12分)某同学欲在实验室中完成Fe与水蒸气反应的实验,装置如图甲、乙两种。

已知B中放入的是铁与石棉绒的混合物,C中放的是干燥剂,E为酒精喷灯,G为带有铁丝网罩的酒精灯。
Ⅰ.对比两装置,回答下列问题:
(1)如何检查乙装置的气密性?                                     。
(2)乙装置中湿沙子的作用是                                        。
(3)B处发生反应的化学方程式:                                          。
(4)该同学认为欲在乙装置的尖嘴导管处点燃反应产生的气体,装置H必不可少,H的作用是                                      。
(5)对比甲、乙两装置的B和K,B的优点是                              。
Ⅱ.某同学为了研究一定时间内铁粉的转化率,用上图中的甲装置设计了如下实验:准确称量一定质量的铁粉进行反应,收集并测量反应后生成的气体体积,计算铁粉的转化率。
①用排水法收集并测量气体体积可选下图中的                 装置。

②称取mg铁粉与适量石棉绒混合,然后加热至无气体放出。若收集的气体体积换算为标准状况为VL,铁粉的转化率为(列出计算式即可)                        。
③为了证明反应后的固体混合物中含有+3价的Fe,该同学取出少量混合物于试管中,加入足量的盐酸,溶解后过滤,立即向溶液中滴加KSCN溶液,结果观察到溶液的颜色没变化。经过思考,该同学认为此现象不能说明反应后的固体混合物中不含有+3价Fe。他的理由是:                        。
(12分)
Ⅰ.(1)向H中加入水没过导管口,连接好装置,微热K,若H中导管口出现
气泡,停止加热后导管中出现水柱,证明气密性良好(其他合理答案也给分)(2分)
(2)提供水蒸气(1分)(3)3Fe+4H2O==Fe2O3+4H2(2分)(4)冷凝水蒸气(1分)
(5)使用石棉绒,增大水蒸气与Fe粉接触面积,加快反应速率(1分)
Ⅱ.①乙(1分)
②(2分)(注:化简后且正确的代数式均可,如 或)
③铁粉可能有剩余,剩余铁粉会与Fe3+反应,将Fe3+溶液中完全还原为Fe2+。(2分)
略
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(15分)随着信息产业的高速发展和家用电器的普及,我国印刷电路板(PCB)的生产呈现急剧增长之势。废旧电路板的增多给我们带来了环境问题,目前我们台州大多采用32%~35%的FeCl3溶液溶解印刷线路板上的金属铜,从而进行对铜的回收和利用。经分析腐蚀废液中主要含有HCl 、FeCl2和CuCl2等溶质。
(1)用32%~35%的FeCl3溶液溶解印刷线路板上的金属铜的原理是
(用离子方程式表示):    ▲   。
(2)工业上有多种回收腐蚀废液中铜的方法,下面是常用的两种方法:
Ⅰ、电化学方法回收腐蚀废液中铜,则阳极(石墨)上的电极反应式为:   ▲  。
Ⅱ、工业上也可以用铁粉回收腐蚀废液中的铜:
①用铁粉回收铜的实验操作为    ▲    。
②科学家对铁置换铜工艺的研究如下:
分别用还原铁粉、废铁屑和废铁屑在超声波粉碎处理下置换铜,将置换出的铜粉放入250mL烧杯中,加入120mL 1.5 mol·L-1的硫酸,水浴加热,控制温度在70 ℃,搅拌,在10、20、30、40、50、60min时,分别用吸管移取0.5g左右的铜于试管内,将上层清液倒回小烧杯中,用蒸馏水洗净试样,过滤,在105℃烘箱中烘干后测定铜粉中铁的含量。其结果如图所示。

已知a表示用还原铁粉置换铜的除铁效果,b表示用废铁屑置换铜的除铁效果,c表示用废铁屑在超声波下置换铜的除铁效果,你认为除铁效果最好的是    ▲   (填a、b或c),其原因是    ▲   。
(3)工业上也可用腐蚀废液生成CuCl2·2H2O,从而进行对废液的利用,其工艺流程如下:

已知:pH ≥9.6时,Fe2+以Fe(OH)2的形式完全沉淀;pH ≥6.4时,Cu2+以Cu(OH)2的形式完全沉淀;pH在3~4时,Fe3+以Fe(OH)3的形式完全沉淀。
①试剂A最好应选用    ▲   。
a.浓硫酸       b.Cl2       c.NaClO    d.NaOH溶液
理由是    ▲   。
②分析有关物质的溶解度曲线(如下图),为了获得CuCl2·2H2O晶体,对滤液B进行的操作是:    ▲   、    ▲   ,过滤得到产品。

③测定CuCl2·2H2O产品的质量分数可按下法:取2.000g产品,用水溶解后,加入60.00 mL 0.4000 mol·L-1的KI溶液(足量),充分反应后加入淀粉指示剂,用0.4000 mol·L-1 Na2S2O3标准溶液滴定,耗去此标准液25.00 mL时,刚好到达滴定终点。
已知:2Cu2++4I-=2CuI↓+I2    I2+2S2O32-=2I-+S4O62-
此产品中CuCl2·2H2O的质量分数为    ▲   。

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C.
D.

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