专题复习：铁、铜及其化合物(高考真题).doc12882.pdf

1 专题复习：铜、铁及其化合物 1.(2016课标全国卷，13，6 分)下列实验操作能达到实验目的的是()实验目的 实验操作 A 制备 Fe(OH)3胶体 将NaOH浓溶液滴加到饱和FeCl3溶液中 B 由 MgCl2溶液制备无水 MgCl2 将 MgCl2溶液加热蒸干 C 除去 Cu 粉中混有的 CuO 加入稀硝酸溶液，过滤、洗涤、干燥 D 比较水与乙醇中氢的活泼性 分别将少量钠投入到盛有水和乙醇的烧杯中 2(2015浙江理综，13，6 分)某同学采用硫铁矿焙烧取硫后的烧渣(主要成分为 Fe2O3、SiO2、Al2O3，不考虑其他杂质)制备七水合硫酸亚铁(FeSO47H2O)，设计了如下流程：下列说法不正确的是（）A.溶解烧渣选用足量硫酸，试剂 X 选用铁粉 B.固体 1 中一定有 SiO2，控制 pH 是为了使 Al3转化为 Al（OH）3进入固体 2 C.从溶液 2 得到 FeSO47H2O 产品的过程中，须控制条件防止其氧化和分解 D.若改变方案，在溶液 1 中直接加 NaOH 至过量，得到的沉淀用硫酸溶解，其溶液经结晶分离也可得到 FeSO47H2O 3.（2015福建理综，9，6 分）纯净物 X、Y、Z 转化关系如图所示，下列判断正确的是（）可能是金属铜 不可能是氢气 可能是氯化钠 可能是三氧化硫 4.（2014课标全国卷，9，6 分）下列反应中，反应后固体物质增重的是（）A.氢气通过灼热的 CuO 粉末 B.二氧化碳通过 Na2O2粉末 C.铝与 Fe2O3发生铝热反应 D.将锌粒投入 Cu（NO3）2溶液 5.（2014北京理综，7，6 分）下列金属中，表面自然形成的氧化层能保护内层金属不被空气氧化的是（）6.（2014安徽理综，8，6 分）下列有关 Fe2（SO4）3溶液的叙述正确的是（）A.该溶液中，K、Fe2、C6H5OH、Br可以大量共存 B.和 KI 溶液反应的离子方程式：Fe32I=Fe2I2 C.和 Ba（OH）2溶液反应的离子方程式：Fe3SO24Ba23OH=Fe（OH）3BaSO4 1 L molL1该溶液和足量的 Zn 充分反应，生成 g Fe 7(2016课标全国卷，28，15 分)某班同学用如下实验探究 Fe2、Fe3的性质。回答下列问题：(1)分别取一定量氯化铁、氯化亚铁固体，均配制成 molL1的溶液。在 FeCl2溶液中需加入少量铁屑，其目的是_。(2)甲组同学取 2 mLFeCl2溶液，加入几滴氯水，再加入 1 滴 KSCN 溶液，溶液变红，说明 Cl2可将 Fe2氧化。FeCl2溶液与氯水反应的离子方程式_。(3)乙组同学认为甲组的实验不够严谨，该组同学在 2 mL FeCl2溶液中先加入 mL 煤油，再于液面下依次加入几滴氯水和 1 滴 KSCN 溶液，溶液变红，煤油的作用是_ _。(4)丙组同学取 10 ml molL1KI 溶液，加入 6 mL molL1 FeCl3溶液混合。分别取 2 mL 此溶液于 3 支试管中进行如下实验：第一支试管中加入 1 mL CCl4充分振荡、静置，CCl4层显紫色；第二支试管中加入 1 滴 K3Fe(CN)6溶液，生成蓝色沉淀；第三支试管中加入 1 滴 KSCN 溶液，溶液变红。实验检验的离子是_(填离子符号)；实验和说明：在 I过量的情况下，溶液中仍含有_(填离子符号)，由此可以证明该氧化还原反应为_。(5)丁组同学向盛有 H2O2溶液的试管中加入几滴酸化的 FeCl2溶液，溶液变成棕黄色，发生反应的离子方程式为_；一段时间后，溶液中有气泡出现，并放热，随后有红褐色沉淀生成。产生气泡的原因是_，生成沉淀的原因是_(用平衡移动原理解释)。8(2016浙江理综，27，12 分)磁性材料 A 是由两种元素组成的化合物，某研究小组按如图流程探究其组成：请回答：(1)A 的组成元素为_(用元素符号表示)，化学式为_。(2)溶液 C 可溶解铜片，例举该反应的一个实际应用_。(3)已知化合物 A 能与稀硫酸反应，生成一种淡黄色不溶物和一种气体(标况下的密度为 gL1)，该气体分子的电子式为_。写出该反应的离子方程式 _。(4)写出 FG 反应的化学方程式_。设计实验方案探究溶液 G 中的主要微粒(不考虑 H2O、H、K、I)_ 1 _。9(2016四川理综，9，13 分)CuCl 广泛应用于化工和印染等行业。某研究性学习小组拟热分解 CuCl22H2O 制备 CuCl，并进行相关探究。【资料查阅】【实验探究】该小组用下图所示装置进行实验(夹持仪器略)请回答下列问题：(1)仪器 X 的名称是_。(2)实验操作的先后顺序是 a_e(填操作的编号)。a检查装置的气密性后加入药品 b熄灭酒精灯，冷却 c在“气体入口”处通入干燥 HCl d点燃酒精灯，加热 e停止通入 HCl，然后通入 N2(3)在实验过程中，观察到 B 中物质由白色变为蓝色，C 中试纸的颜色变化是_。(4)装置 D 中发生的氧化还原反应的离子方程式是_【探究反思】(5)反应结束后，取出 CuCl 产品进行实验，发现其中含有少量的 CuCl2或 CuO 杂质，根据资料信息分析：若杂质是 CuCl2，则产生的原因是_。若杂质是 CuO，则产生的原因是_。10.（2015海南化学，17，11 分）工业上，向 500600 的铁屑中通入氯气生产无水氯化铁；向炽热铁屑中通入氯化氢生产无水氯化亚铁。现用如图所示的装置模拟上述过程进行实验。1 回答下列问题：（1）制取无水氯化铁的实验中，A中反应的化学方程式为_，装置 B 中加入的试剂是_。（2）制取无水氯化亚铁的实验中，装置 A 用来制取 。尾气的成分是 。若仍用 D 装置进行尾气处理，存在的问题是 、。（3）若操作不当，制得的 FeCl2会含有少量 FeCl3，检验 FeCl3常用的试剂是 。欲制得纯净的 FeCl2，在实验操作中应先 ，再 。11.（2015天津理综，10，14 分）FeCl3具有净水作用，但腐蚀设备，而聚合氯化铁是一种新型的絮凝剂，处理污水比 FeCl3高效，且腐蚀性小。请回答下列问题：（1）FeCl3净水的原理是_。FeCl3溶 液 腐 蚀 钢 铁 设 备，除H作 用 外，另 一 主 要 原 因 是（用 离 子 方 程 式 表 示）_。（2）为节约成本，工业上用 NaClO3氧化酸性 FeCl2废液得到 FeCl3。若酸性 FeCl2废液中c（Fe2）102 molL1，c（Fe3）103 molL1，c（Cl）102 molL1，则该溶液的 pH 约为 。完成 NaClO3氧化 FeCl2的离子方程式：ClO3 Fe2 =Cl Fe3 （3）FeCl3在溶液中分三步水解：Fe3H2OFe（OH）2HK1 Fe（OH）2H2OFe（OH）2HK2 Fe（OH）2H2OFe（OH）3HK3 以上水解反应的平衡常数K1、K2、K3由大到小的顺序是 。通过控制条件，以上水解产物聚合，生成聚合氯化铁，离子方程式为：1 xFe3yH2OFex（OH）（3xy）yyH 欲使平衡正向移动可采用的方法是（填序号）。a.降温 b.加水稀释 c.加入 NH4Cl d.加入 NaHCO3 室温下，使氯化铁溶液转化为高浓度聚合氯化铁的关键条件是 。（4）天津某污水处理厂用聚合氯化铁净化污水的结果如下图所示。由图中数据得出每升污水中投放聚合氯化铁以Fe（mgL1）表示的最佳范围约为 mgL1。12.（2015四川理综，11，16 分）为了保护环境，充分利用资源，某研究小组通过如下简化流程，将工业制硫酸的硫铁矿烧渣（铁主要以 Fe2O3存在）转变成重要的化工原料 FeSO4（反应条件略）。活化硫铁矿还原 Fe3的主要反应为：FeS27Fe2（SO4）38H2O=15FeSO48H2SO4，不考虑其它反应。请回答下列问题：（1）第步 H2SO4与 Fe2O3反应的离子方程式是_。（2）检验第步中 Fe3是否完全还原，应选择 （填字母编号）。溶液 Fe（CN）6溶液 溶液（3）第步加 FeCO3调溶液 pH 到左右，然后在第步通入空气使溶液 pH 降到，此时 Fe2不沉淀，滤液中铝、硅杂质被除尽。通入空气引起溶液 pH 降低的原因是_。（4）FeSO4可转化为 FeCO3，FeCO3在空气中加热反应可制得铁系氧化物材料。已知 25，101 kPa 时：4Fe（s）3O2（g）=2Fe2O3（s）H1 648 kJ/mol 1 C（s）O2（g）=CO2（g）H393 kJ/mol 2Fe（s）2C（s）3O2（g）=2FeCO3（s）H1 480 kJ/mol FeCO3在空气中加热反应生成Fe2O3的热化学方程式是_。（5）FeSO4在一定条件下可制得 FeS2（二硫化亚铁）纳米材料。该材料可用于制造高容量锂电池，电池放电时的总反应为4LiFeS2=Fe2Li2S，正极反应式是_ _。（6）假如烧渣中的铁全部视为 Fe2O3，其含量为 50%。将a kg 质量分数为b%的硫酸加入到c kg 烧渣中浸取，铁的浸取率为 96%，其它杂质浸出消耗的硫酸以及调 pH 后溶液呈微酸性所残留的硫酸忽略不计。按上述流程，第步应加入 FeCO3 kg。13.（2015天津理综，9，18 分）废旧印刷电路板是一种电子废弃物，其中铜的含量达到矿石中的几十倍。湿法技术是将粉碎的印刷电路板经溶解、萃取、电解等操作得到纯铜等产品。某化学小组模拟该方法回收铜和制取胆矾，流程简图如下：回答下列问题：（1）反应是将 Cu 转化为 Cu（NH3）24，反应中 H2O2的作用是 。写出操作的名称：。（2）反 应 是 铜 氨 溶 液 中 的 Cu（NH3）24与 有 机 物 RH 反 应，写 出 该 反 应 的 离 子 方 程 式：_ _。操作用到的主要仪器名称为 ，其目的是（填序号）。a.富集铜元素 b.使铜元素与水溶液中的物质分离 c.增加 Cu2在水中的溶解度（3）反应是有机溶液中的 CuR2与稀硫酸反应生成 CuSO4和 。若操作使用右图装置，图中存在的错误是 。（4）操作以石墨作电极电解 CuSO4溶液。阴极析出铜，阳极产物是 。操作由硫酸铜溶液制胆矾的主要步骤是_。1（5）流程中有三处实现了试剂的循环使用，已用虚线标出两处，第三处的试剂是 。循环使用的 NH4Cl 在反应中的主要作用是 。14.（2014浙江理综，26，15 分）某研究小组为了探究一种无机矿物盐 X（仅含四种元素）的组成和性质，设计并完成了如下实验：另取 g X 在惰性气流中加热至完全分解，得到 g 固体 1。请回答如下问题：（1）画出白色沉淀 1 中金属元素的原子结构示意图 ，写出气体甲的电子式 。（2）X的 化 学 式 是 ，在 惰 性 气 流 中 加 热X至 完 全 分 解 的 化 学 反 应 方 程 式 为_。（3）白色沉淀2在空气中变成红褐色沉淀的原因是_ _（用化学反应方程式表示）。（4）一定条件下，气体甲与固体 1 中的某种成分可能发生氧化还原反应，写出一个可能的化学反应方程式 ，并 设 计 实 验 方 案 验 证 该 反 应 的 产 物_。15.（2014江苏化学，21B，12 分）磷酸铁（FePO42H2O，难溶于水的米白色固体）可用于生产药物、食品添加剂和锂离子电池的正极材料，实验室可通过下列实验制备磷酸铁。（1）称取一定量已除去油污的废铁屑，加入稍过量的稀硫酸，加热、搅拌，反应一段时间后过滤。反应加热的目的是_。（2）向滤液中加入一定量 H2O2氧化 Fe2。为确定加入 H2O2的量，需先用 K2Cr2O7标准溶液滴定滤液中 的 Fe2，离子方程式如下：Cr2O276Fe214H=2Cr36Fe37H2O 在向滴定管注入 K2Cr2O7标准溶液前，滴定管需要检漏、和 。若滴定x mL 滤液中的 Fe2，消耗a molL1 K2Cr2O7标准溶液b mL，则滤液中c（Fe2）molL1。为使滤液中的 Fe2完全被 H2O2氧化，下列实验条件控制正确的是 （填序号）。A.加入适当过量的 H2O2溶液 B.缓慢滴加 H2O2溶液并搅拌 C.加热，使反应在较高温度下进行 D.用氨水调节溶液 pH7 1 参考答案 A 组 1.D A 项，NaOH 浓溶液滴加到饱和 FeCl3溶液中生成 Fe(OH)3沉淀，而 Fe(OH)3胶体的制备是向沸水中滴入饱和氯化铁溶液，加热至溶液出现红褐色，错误；B 项，氯化镁是强酸弱碱盐，MgCl2水解产生的 HCl 易挥发，将 MgCl2溶液加热蒸干生成 Mg(OH)2，故由 MgCl2溶液制备无水 MgCl2要在 HCl 气流中加热蒸干，错误；C 项，铜与稀硝酸反应，应该用稀盐酸或稀硫酸除去 Cu 粉中混有的 CuO，错误；D 项，分别将少量钠投入到盛有水和乙醇的烧杯中，利用反应的现象：反应剧烈的是水，反应平缓的是乙醇，可比较水和乙醇中氢的活泼性，正确。2D 根据题意，分析得出以下流程：A 项，溶解烧渣选用足量硫酸，试剂 X 选用铁粉，正确；B 项，由于 SiO2不溶于硫酸，则固体 1 中一定含有 SiO2，为了使溶液中的 Al3转化成 Al（OH）3沉淀，故用 NaOH 溶液控制 pH，得固体 2 为 Al（OH）3，正确；C 项，由于Fe2易被氧化、FeSO47H2O 易分解，故在从 FeSO4溶液中得到 FeSO47H2O 产品过程中，须控制条件防止其氧化和分解，正确；D 项，若在溶液 1Fe2（SO4）3和 Al2（SO4）3溶液中直接加 NaOH 至过量，得到的为 Fe（OH）3，用硫酸溶解得到 Fe2（SO4）3溶液，故经结晶不能得到 FeSO47H2O，错误。3.A A 项，若 X 是 Cu，Y 是 Cl2，Cu 在 Cl2中燃烧生成 CuCl2，电解 CuCl2溶液生成 Cu 和 Cl2，符合图中转化关系，正确；B 项，若 X 是 Cl2，Y 是 H2，H2在 Cl2燃烧生成 HCl，HCl 溶于水生成盐酸，电解盐酸则生成 H2和 Cl2，也符合图中转化关系，错误；C 项，若 Z 是氯化钠，则 X、Y 分别是 Na 和 Cl2中的一种；电解氯化钠水溶液生成的是 H2、Cl2、NaOH，不符合图中转化关系，错误；D 项，若 Z 是 SO3，而 X、Y 可能是 O2和 SO2中的一种，SO3溶于水生成硫酸，电解硫酸溶液实质是电解水，产生 H2和 O2，不符合图中转化关系，错误。4.B A 项，CuO 被 H2还原为 Cu，固体质量减轻；B 项，2Na2O22CO2=2Na2CO3O2，Na2O2变为 Na2CO3，固体质量增加；C 项，铝热反应前后固体总质量保持不变；D 项，1 mol Zn 置换出 1 mol Cu，固体质量减轻，不符合题意。金属铝的表面可形成致密的氧化膜，保护内层金属不被空气氧化，故 D 符合题意。Fe3与会形成络合物，不能大量共存，A 项错误；B 项，得、失电子不守恒，应为：2Fe32I=2Fe2I2，B 项错误；C 项参加反应的离子计量关系不匹配，应为 2Fe33SO243Ba26OH=2Fe（OH）33BaSO4，C 项错误；因为 Zn 过量，最终 Fe3全部生成 Fe 单质，由原子守恒可知：molL11 L2 mol 的 Fe3与足量 1 的 Zn 反应可得到 mol Fe，即 g，所以 D 项正确。7解析(1)亚铁离子具有还原性，能被空气中的氧气氧化，所以在配制的 FeCl2溶液中加入少量铁屑的目的是防止Fe2被空气氧化。(2)Cl2可将 Fe2氧化成 Fe3，自身得电子生成 Cl，反应的离子方程式为 2Fe2Cl2=2Fe32Cl。(3)煤油的作用是隔绝空气，防止空气中的氧气将 Fe2氧化，产生干扰。(4)根据 Fe2的检验方法，向溶液中加入 1 滴 K3Fe(CN)6 溶液，生成蓝色沉淀，一定含有 Fe2，则实验检验的离子是 Fe2；碘易溶于 CCl4，在CCl4中呈紫色，Fe3遇 KSCN 溶液显血红色，实验和说明，在 I过量的情况下，溶液中仍含有 Fe3，由此可以证明该氧化还原反应为可逆反应，反应为 2Fe32I2Fe2I2。(5)H2O2溶液中加入几滴酸化 FeCl2溶液，溶液变成棕黄色，发生的离子方程式为 H2O22Fe22H=2Fe32H2O，铁离子的溶液呈棕黄色；一段时间后，溶液中有气泡出现，并放热，随后有红褐色沉淀生成，产生气泡的原因是反应产生的 Fe3是 H2O2分解的催化剂，促使 H2O2分解生成 O2，同时 H2O2分解反应是放热反应，并促进了 Fe3水解平衡 Fe33H2OFe(OH)33H向正向移动，产生较多 Fe(OH)3，聚集形成沉淀。答案(1)防止 Fe2氧化 (2)2Fe2Cl2=2Fe32Cl(3)隔绝空气(排除氧气对实验的影响)(4)Fe2 Fe3 可逆反应(5)H2O22Fe22H=2Fe32H2O Fe3催化 H2O2分解产生 O2 H2O2分解反应放热，促进 Fe3的水解平衡正向移动 8解析(1)根据题中的探究过程，红棕色固体 B 为氧化铁，与盐酸反应后生成黄色溶液 C 为氯化铁，氯化铁与硫氰化钾显血红色溶液 D 为硫氰化铁。无色气体溶于水后为酸性，与碘反应后生成无色溶液，酸性变强，说明原酸为弱酸，且具有还原性，为亚硫酸，则无色气体为二氧化硫。则原化合物中含有铁和硫元素。由 2FeFe2O3，得n(Fe)错误!2 mol，m(Fe)g；所以 A 中硫元素的质量为m(S)g g g，故n(S)错误!mol；n(Fe)n(S)mol mol34，可知 A 的化学式为 Fe3S4。(2)因溶液 C 为氯化铁溶液，工业上常用于制印刷电路板；(3)根据题意 Fe3S4与稀硫酸反应，生成的淡黄色不溶物为 S，气体的摩尔质量为 gL1 Lmol134 gmol1，故应为 H2S，硫元素化合价升高，故产物还有 Fe2，该气体的电子式为，反应的离子方程式为 Fe3S46H=3Fe23H2SS。(4)H2SO3与 I2反应生成 H2SO4和 HI，反应的化学方程式为 H2SO3I2H2O=H2SO42HI；检验 G 中主要微粒，目的在于检验 SO24和 H2SO3的存在。方法是：取溶液 G，加入过量 BaCl2溶液，若产生白色沉淀，则有 SO24；过滤后取滤液，滴加 H2O2溶液，若再产生白色沉淀，则有 H2SO3。答案(1)S、Fe Fe3S4 (2)制印刷电路板(3)Fe3S46H=3Fe23H2SS(4)H2SO3I2H2O=H2SO42HI 取溶液 G，加入过量 BaCl2溶液，若产生白色沉淀，则有 SO24；过滤后取滤液，滴加 H2O2溶液，若再产生白色沉淀，则有 H2SO3 1 9解析(1)X 盛放固体无水 CuSO4，为干燥管。(2)先通 HCl，再加热(防止加热时生成 Cu2(OH)2Cl2)，结束时应先停止加热，冷却，再停止通 HCl。顺序为 cdb。(3)CuCl2分解生成的 Cl2，遇湿润的蓝色石蕊试纸，先变红后褪色(Cl2H2OHClHClO，变红是因为生成 HCl，褪色是因为生成具有强氧化性的 HClO)。(4)D 装置的作用是吸收 Cl2，防止排入空气，污染大气，发生反应：Cl22OH=Cl ClOH2O。(5)若有 CuCl2剩余，说明没有完全分解，由题给信息可知，温度高于 300 时 CuCl2才分解生成 CuCl 和 Cl2，说明温度不够高或加热不充分。由题给信息，CuO 是 Cu2(OH)2Cl2分解生成的，说明 CuCl22H2O 分解生成部分 Cu2(OH)2Cl2，说明通入 HCl 的量不足。答案(1)干燥管(2)cdb(3)先变红后褪色(4)Cl22OH=ClClOH2O(5)加热时间不足或温度偏低 通入 HCl 的量不足 10.解析（1）根据装置示意图，制取无水氯化铁的实验中，装置 A 为制取氯气的实验装置，发生反应为二氧化锰与浓盐酸反应生成氯化锰、氯气和水；装置 B 的作用是除去混杂在氯气中的水蒸气，故 B 中加入的试剂为浓硫酸。（2）根据题给信息，在制取无水氯化亚铁实验中，装置 A 是用于制取 HCl 气体；经浓 H2SO4干燥后，在硬质玻璃管中发生反应 Fe2HCl=FeCl2H2，则尾气的成分是氯化氢和氢气；若仍用 D 装置进行尾气处理，则因氯化氢极易溶于水，故会产生倒吸，且氢气与 NaOH 溶液不反应，可燃性气体氢气也不能被吸收。（3）检验氯化铁溶液常用的试剂是 KSCN溶液；欲制得纯净的氯化亚铁，应防止装置中氧气的干扰，在实验过程中先点燃 A 处的酒精灯，利用产生的氯化氢气体排出装置中的空气，再点燃 C 处的酒精灯。答案（1）MnO24HCl（浓）=MnCl2Cl22H2O 浓硫酸（2）HCl HCl 和 H2 发生倒吸 可燃性气体 H2不能被吸收（3）KSCN 溶液 点燃 A 处的酒精灯 点燃 C 处的酒精灯 11.解析（1）Fe3水解生成的 Fe（OH）3胶体粒子能吸附水中的悬浮杂质，所以可起到净水的作用；Fe3会与 Fe 反应生成 Fe2从而腐蚀钢铁设备，离子方程式是 2Fe3Fe=3Fe2。（2）根据电荷守恒，c（Fe3）3c（Fe2）2c（H）c（Cl），溶液中氢离子的浓度是c（H）c（Cl）c（Fe2）2c（Fe3）3102 molL1102 molL12103 molL13102 molL1，所以 pH2；根据化合价升降法配平 ClO3、Fe2、Cl、Fe3的化学计量数分别为 1、6、1、6，再利用电荷守恒及元素守恒得出反应物中有 6H，产物中有 3H2O。（3）Fe3分三步水解，水解程度越来越小，所以对应的平衡常数也越来越小，有K1K2K3；生成聚合氯化铁的离子方程式为：xFe3yH2OFex（OH）（3xy）yyH，由于水解是吸热的，降温则水解平衡逆向移动；加水稀释，水解平衡正向移动；NH4Cl 溶液呈酸性，加入 NH4Cl，H浓度增大，平衡逆向移动；加入碳酸氢钠，消耗氢离子，所以 1 氢离子浓度降低，平衡正向移动，故可采用的方法是 bd。从反应的离子方程式可知，氢离子的浓度影响聚合氯化铁的生成，所以关键条件是调节溶液的 pH。（4）由图像可知，聚合氯化铁的浓度在 1820 mgL1时，去除污水中浑浊物及还原性物质的效率最高。答案（1）Fe3水解生成的 Fe（OH）3胶体粒子能吸附水中的悬浮杂质 2Fe3Fe=3Fe2（2）2 1 6 6H 1 6 3H2O（3）K1K2K3 bd 调节溶液的 pH（4）1820 12.解析 第步，硫铁矿烧渣的主要成分 Fe2O3与 H2SO4反应生成 Fe2（SO4）3，过滤除去不溶性杂质；第步，在滤液中加入活性硫铁矿 FeS2，由题意可知 Fe2（SO4）3被还原为 FeSO4，同时生成 H2SO4，过滤除去过量的活性硫铁矿；第步，在滤液中加入的 FeCO3与 H2SO4反应生成 FeSO4，过滤除去过量的 FeCO3；第步，向滤液中通入空气，部分Fe2被氧化为 Fe3，Fe3水解产生 H，使溶液的 pH 由降到，同时，除去铝、硅杂质，最后浓缩结晶得到 FeSO4晶体。（1）第步 H2SO4与 Fe2O3反应的离子方程式是 Fe2O36H=2Fe33H2O。（2）检验 Fe3应选用 KSCN 溶液，Fe3遇KSCN 溶液显血红色。（3）通入空气时，空气中的氧气将部分 Fe2氧化为 Fe3，Fe3水解能力强，产生的 H使溶液的pH 降低。（4）对三个已知的化学方程式由上到下依次标记为、，对照反应 4FeCO3（s）O2（g）=2Fe2O3（s）4CO2（g），根据盖斯定律，由42可得所求的热化学方程式，其反应热 H1 648 kJ/mol 4（393 kJ/mol）2（1 480 kJ/mol）260 kJ/mol。（5）根据正极发生还原反应，由电池放电时的总反应方程式，可得正极的电极反应式为 FeS24Li4e=Fe2Li2S 或 FeS24e=Fe2S2。（6）设浸取烧渣中的 Fe2O3所消耗的 H2SO4的物质的量为x，有 则160 g3 molc103 g50%96%x，解得：x9c mol 由此可知：第步生成的 Fe2（SO4）3的物质的量为 3c mol 剩余 H2SO4的物质的量为a103 gb%98 g/mol9c mol（10ab989c）mol 由第步反应的化学方程式可求得生成的 H2SO4的物质的量：关系式7Fe2（SO4）38H2SO43c mol873c mol 则第步参加反应的 H2SO4的物质的量为（10ab989c）mol873c mol10ab546c98 mol 1 由 FeCO3H2SO4=FeSO4H2OCO2可得：第步应加入的 FeCO3的质量为：m（FeCO3）n（FeCO3）M（FeCO3）10ab546c98 mol116 g/mol103 g/kg（29ab2 4501 131c1 750）kg（8ab）kg。答案（1）Fe2O36H=2Fe33H2O（2）C（3）Fe2被氧化为 Fe3，Fe3水解产生 H（4）4FeCO3（s）O2（g）=2Fe2O3（s）4CO2（g）H260 kJ/mol（5）FeS24Li4e=Fe2Li2S 或 FeS24e=Fe2S2（6）8ab或29ab2 4501 131c1 750 13.解析（1）废电路板中含有 Cu 单质，加入 H2O2 的目的是将 Cu 氧化为 Cu2；将溶液和固体分离的方法是过滤，所以操作是过滤。（2）由流程图知，铜氨溶液中的 Cu（NH3）24与有机物 RH 反应后得到 CuR2和 NH3、NH4Cl，所以该反应的离子方程式为：Cu（NH3）242RH=2NH42NH3CuR2；操作是萃取分液，所以用到的主要仪器是分液漏斗；通过操作，可以富集铜元素，同时使铜元素与水溶液中其他物质分离，故选 a、b。（3）CuR2中 R 为1 价，再结合流程图可知反应是有机溶液中的 CuR2与稀硫酸发生反应生成 CuSO4和 RH；操作是分液，图中出现的错误主要有分液漏斗颈尖嘴一侧未紧靠烧杯内壁及所加液体过多。（4）以石墨作电极电解 CuSO4溶液，阳极电极反应式为 2H2O4e=4HO2，故阳极产物为 O2、H2SO4；操作由硫酸铜溶液制胆矾的主要步骤为加热浓缩、冷却结晶、过滤。（5）操作得到的 H2SO4 可以利用到反应中，所以第三处循环的试剂为 H2SO4；NH4Cl 水解溶液呈酸性，可以中和溶液中的 OH，防止由于溶液中的 c（OH）过高，生成 Cu（OH）2沉淀。答案（1）作氧化剂 过滤（2）Cu（NH3）242RH=2NH42NH3CuR2 分液漏斗 ab（3）RH 分液漏斗下端尖嘴未紧靠烧杯内壁、液体过多（4）O2、H2SO4 加热浓缩、冷却结晶、过滤（5）H2SO4 防止由于溶液中的c（OH）过高，生成 Cu（OH）2沉淀 14.解析（1）分析框图，“逆推法”得，白色沉淀 2 为 Fe（OH）2，溶液 3 为 FeCl2，固体 2 为 FeO；由无机矿物盐X 与盐酸反应以及 X 受热分解均可得气体甲，再结合溶液 1 到白色沉淀 1 又到溶液 2 的转化关系可知：X 为 CO2，故白色沉淀 1 为 CaCO3，所以固体 1 是 FeO 和 CaO 的混合物，X 应是 CaCO3和 FeCO3组成的矿物盐。综合分析，矿物盐中元素应为 Ca、Fe、C、O 四种。1 n（CO2）错误!mol mol，设 CaCO3、FeCO3为x mol、y mol，列方程组 错误!解得xy 可以判定，该矿物盐化学式为 CaCO3FeCO3或写为 CaFe（CO3）2。（3）Fe（OH）2具有还原性，易被空气中 O2氧化为红褐色 Fe（OH）3。（4）根据要求：固体 1 中的 FeO 具有还原性，它可与 CO2发生氧化还原反应，生成 Fe2O3和 CO。（其他合理答案也对）答案（1）（2）CaFe（CO3）2 CaFe（CO3）2=CaOFeO2CO2（3）4Fe（OH）22H2OO2=4Fe（OH）3（4）2FeOCO2=Fe2O3CO 检测 Fe2O3：将固体用稀盐酸溶解，加入 KSCN 溶液若显红色，表明产物中有 Fe（）检测 CO：将气体通过灼热 CuO，黑色固体变为红色 15.答案（1）加快铁与稀硫酸反应速率（2）用蒸馏水洗净 用 K2Cr2O7标准溶液润洗 23 次 6abx AB（3）Fe（OH）3（或氢氧化铁）