(14分)堿式硫酸鐵[Fe(OH)SO₄]是一種新型高效絮凝劑，常用于污水處理，在醫(yī)療上也可用于治療消化性潰瘍出血。工業(yè)上利用廢鐵屑(含少量氧化鋁等)生產(chǎn)堿式硫酸鐵的工藝流程如下所示：

部分陽離子以氫氧化物形式沉淀時(shí)溶液的pH如表所示：

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

請回答下列問題：
（1）加入少量NaHCO₃的目的是調(diào)節(jié)溶液的pH，除去Al^3＋，①pH的范圍__________，②寫出可能發(fā)生的離子方程式：________________。
（2）在實(shí)際生產(chǎn)中，反應(yīng)Ⅱ中常同時(shí)通入O₂，以減少NaNO₂的用量，O₂與NaNO₂在反應(yīng)中均作__________。若參與反應(yīng)的O₂有11.2 L(標(biāo)準(zhǔn)狀況)，則相當(dāng)于節(jié)約NaNO₂的物質(zhì)的量為________。
（3）堿式硫酸鐵溶于水后產(chǎn)生的Fe(OH)^2＋可部分水解生成Fe₂(OH)，該水解反應(yīng)的離子方程式為________________________________________________________________。
Fe(OH)₃的K_sp=____________。（提示，開始沉淀c(Fe³⁺)濃度為1.0×10^-5mol/L）
（4）在醫(yī)藥上常用硫酸亞鐵與硫酸、硝酸的混合液反應(yīng)制備堿式硫酸鐵。根據(jù)我國質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)，產(chǎn)品中不得含有Fe^2＋及NO。為檢驗(yàn)所得的產(chǎn)品中是否含有Fe^2＋，應(yīng)使用的試劑為________。

下列說法正確的是

A．將鐵粉加入FeCl3、CuCl2混合溶液中，充分反應(yīng)后剩余的固體中必有鐵

B．飽和FeCl3溶液在20℃時(shí)呈現(xiàn)棕黃色，100℃呈現(xiàn)紅褐色,不能用平衡移動(dòng)原理來解釋

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

D．在原電池裝置中，電子從負(fù)極流出，沿導(dǎo)線流入正極，經(jīng)溶液或鹽橋回到負(fù)極

下列現(xiàn)象或事實(shí)可用同一原理解釋的是
A氯化銨晶體和碘晶體加熱都產(chǎn)生氣體
B．明礬和液氯都可用于處理生活用水
C．漂白粉和過氧化鈉都可用于漂白有色織
D．常溫下，鐵和銅分別放在濃硫酸中都無明顯現(xiàn)象

下列說法正確的是(    )

A．銅和鐵與FeCl3溶液構(gòu)成的原電池中：Cu +2 Fe3+ = Cu2+ + 2Fe2+

B．鐵上鍍鋅時(shí)陰極析出6.5g鋅，溶液中減少Zn2+數(shù)為0.1mol

C．在反應(yīng):4CuS + 5O2 = 2Cu2O + 4SO2中CuS既是氧化劑又是還原劑

D．生鐵與濃H2SO4加熱反應(yīng)可產(chǎn)生SO2和CO2氣體

.（本題16分）為驗(yàn)證氧化性：Cl₂>Fe³⁺>SO₂，某小組用下圖所示裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn)（夾持儀器和甲中加熱裝置已略，氣密性已檢驗(yàn)）。

實(shí)驗(yàn)步驟：
1.在甲裝置中，打開活塞a，加熱，待裝置中充滿黃綠色氣體時(shí)，與丙裝置連接。
2.當(dāng)丙裝置中FeC1₂溶液變黃時(shí)，停止加熱。
3.打開活塞c，使約2mL的溶液滴入試管中，檢驗(yàn)溶液中的離子。
4.在乙裝置中，打開活塞b，待空氣排盡后，將乙中產(chǎn)生的氣體通入上述丙裝置變黃后的溶液中，一段時(shí)間后停止。
5.更新丙中試管，打開活塞c，使約2mL的溶液滴入試管中，檢驗(yàn)溶液中的離子。
回答下列問題：
（1）甲中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為___________________________________________。
（2）用70%的硫酸制取SO₂，反應(yīng)速率比用98%的硫酸快，原因是__________________。
（3）實(shí)驗(yàn)中，證明氧化性Fe³⁺＞SO₂的離子方程式為_____________________________。
（4）有I、II、III三組同學(xué)分別完成了上述實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)結(jié)果如下：

上述實(shí)驗(yàn)結(jié)果一定能夠證明氧化性:Cl₂>Fe³⁺>SO₂的是___________（用“I”、“II”、“III”代號回答）。
（5）若要用以上甲和丙裝置證明氧化性為：Cl₂> Fe³⁺> I₂的結(jié)論，則步驟為：
①往丙的漏斗中加入兩種試劑_________、_________和一種溶劑__________。
②將甲裝置中產(chǎn)生的Cl₂慢慢通入丙中，觀察丙的漏斗中溶液顏色變化。
③如果觀察到丙中溶液_______________________________________則結(jié)論正確。
④停止通入Cl₂。

（16分）銅與濃硫酸反應(yīng)，實(shí)驗(yàn)裝置如圖所示。

（1） 裝置A中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為：                     ，反應(yīng)過程中試管B中的現(xiàn)象是                           ，試管C的作用是                 。
（2） 導(dǎo)管D的下端(虛線段)應(yīng)位于              （液面上、液面下），導(dǎo)管D的作用有：①實(shí)驗(yàn)結(jié)束后排除裝置中的SO₂；②                                                           。
實(shí)驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)試管內(nèi)除了產(chǎn)生白色固體外，在銅絲表面還有黑色固體甲生成，甲中可能含有CuO、Cu₂O、CuS、Cu₂S。為探究甲的成分，進(jìn)行了以下的實(shí)驗(yàn)。
查閱資料可知：Cu₂O + 2HCl =CuCl₂+ Cu + H₂O， 2Cu₂O + O₂煅燒 4CuO，2CuS+3O₂煅燒2CuO+2SO₂，Cu₂S+2O₂煅燒2CuO+SO₂。CuS、 Cu₂S和稀HCl不反應(yīng)。

鍛燒

（3） 固體乙在空氣中煅燒時(shí)，使用的實(shí)驗(yàn)儀器除了玻璃棒、三腳架、酒精燈外，還必須有：                                       。
（4） 煅燒過程中，除上述反應(yīng)外，還可能發(fā)生反應(yīng)的方程式為                                    。
（5）結(jié)論：甲中有CuO，還肯定含有的物質(zhì)是          。

利用硫酸渣(主要含F(xiàn)e₂O₃、SiO₂、Al₂O₃、MgO等雜質(zhì))制備氧化鐵的工藝流程如下：

（1）“酸浸”中硫酸要適當(dāng)過量，目的是：①提高鐵的浸出率，②            。
（2）“還原”是將Fe^3＋轉(zhuǎn)化為Fe^2＋，同時(shí)FeS₂被氧化為SO₄^2－，該反應(yīng)的離子方程式為
                                                             。
（3）為測定“酸浸”步驟后溶液中Fe^3＋的量以控制加入FeS₂的量。實(shí)驗(yàn)步驟為：
準(zhǔn)確量取一定體積的酸浸后的溶液于錐形瓶中，加入HCl、稍過量SnCl₂，再加HgCl₂除去過量的SnCl₂，以二苯胺磺酸鈉為指示劑，用K₂Cr₂O₇標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定，有關(guān)反應(yīng)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，則測定的Fe^3＋量           (填“偏高”、“偏低”、“不變”，下同)。
②若不加HgCl₂，則測定的Fe^3＋量               。
（4）①可選用             (填試劑)檢驗(yàn)濾液中含有Fe³⁺。產(chǎn)生Fe³⁺的原因是
                                             (用離子反應(yīng)方程式表示)。
②已知部分陽離子以氫氧化物形式沉淀時(shí)溶液的pH見下表：

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

實(shí)驗(yàn)可選用的試劑有：稀HNO₃、Ba(NO₃)₂溶液、酸性KMnO₄溶液、NaOH溶液，要求制備過程中不產(chǎn)生有毒氣體。請完成由“過濾”后的溶液模擬制備氧化鐵的實(shí)驗(yàn)步驟：
a. 氧化：                              ；
b. 沉淀：                               ；
c. 分離，洗滌；             d. 烘干，研磨。

（10分）下圖是研究銅與濃硫酸的反應(yīng)裝置：

（1）A試管中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為                                   。
（2）反應(yīng)一段時(shí)間后，可觀察到B試管中的現(xiàn)象為                                    。
（3）C試管口浸有NaOH溶液的棉團(tuán)作用是                                           。
（4）實(shí)驗(yàn)結(jié)束后，證明A試管中反應(yīng)所得產(chǎn)物是否含有銅離子的操作方法是                                              。
（5）在銅與濃硫酸反應(yīng)的過程中，發(fā)現(xiàn)有黑色物質(zhì)出現(xiàn)，經(jīng)查閱文獻(xiàn)獲得下列資料。

資料1	附表銅與濃硫酸反應(yīng)產(chǎn)生黑色物質(zhì)的相關(guān)性質(zhì)
資料2	X射線晶體分析表明，銅與濃硫酸反應(yīng)生成的黑色物質(zhì)為Cu2S、CuS、Cu7S4中的一種或幾種。

 僅由上述資料可得出的正確結(jié)論是            。
A．銅與濃硫酸反應(yīng)時(shí)所涉及的反應(yīng)可能不止一個(gè) B．硫酸濃度選擇適當(dāng)，可避免最后產(chǎn)物中出現(xiàn)黑色物質(zhì)；C．該反應(yīng)發(fā)生的條件之一是硫酸濃度≥15 mol·L D．硫酸濃度越大，黑色物質(zhì)越快出現(xiàn)、越難消失

氯化鐵和高鐵酸鉀都是常見的水處理劑。下圖為制備氯化鐵及進(jìn)一步氧化制備高鐵酸鉀的工藝流程。

請回答下列問題：
（1）氯化鐵有多種用途：
①氯化鐵做凈水劑。請用離子方程式表示其原理____________       __________；
②工業(yè)上常用FeCl₃溶液腐蝕銅印刷線路板。這是利用了FeCl₃較強(qiáng)的__________性。
（2）吸收劑X的化學(xué)式為              　　   。為檢驗(yàn)吸收劑是否已完全轉(zhuǎn)化為FeCl₃溶液，有人設(shè)計(jì)用酸性高錳酸鉀溶液，但很快被否定，理由是（用離子方程式表示）                       。正確的檢驗(yàn)方法是：取少量待測液，加入               （寫化學(xué)式）溶液，若無深藍(lán)色沉淀產(chǎn)生，則證明轉(zhuǎn)化完全。
（3）堿性條件下反應(yīng)①的離子方程式為____________________________________。
（4）過程②將混合溶液攪拌半小時(shí)，靜置，抽濾獲得粗產(chǎn)品。該反應(yīng)的化學(xué)方程式為2KOH＋Na₂FeO₄ K₂FeO₄＋2NaOH，請根據(jù)相關(guān)反應(yīng)原理分析反應(yīng)能發(fā)生的原因                      。
（5）將粗K₂FeO₄產(chǎn)品經(jīng)重結(jié)晶、過濾、          、         ，即得較純凈的K₂FeO₄。

（15分）硫酸銅在化工和農(nóng)業(yè)方面有很廣泛的用處，某化學(xué)興趣小組查閱資料，用兩種不同的原料制取硫酸銅。
方式一：一種含銅的礦石（硅孔雀石礦粉），含銅形態(tài)為CuCO₃·Cu(OH)₂和CuSiO₃·2H₂O（含有SiO₂、FeCO₃、Fe₂O₃、Al₂O₃等雜質(zhì)）。以這種礦石為原料制取硫酸銅的工藝流程如下圖：

請回答下列問題：
⑴完成步驟①中稀硫酸與CuSiO₃·2H₂O發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式
CuSiO₃·2H₂O+H₂SO₄=CuSO₄ +________+H₂O；
⑵步驟②調(diào)節(jié)溶液pH選用的最佳試劑是__________________
A. CuO            B. MgO       C. FeCO₃              D NH₃·H₂O
⑶有關(guān)氫氧化物開始沉淀和完全沉淀的pH如下表：

氫氧化物	Al(OH)3	Fe(OH)3	Fe(OH)2	Cu(OH)2
開始沉淀的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：當(dāng)溶液pH=4時(shí)，不能完全除去的離子是________。
⑷濾液B通過蒸發(fā)濃縮（設(shè)體積濃縮為原來的一半）、冷卻結(jié)晶可以得到CuSO₄·5H₂O晶體。某同學(xué)認(rèn)為上述操作會(huì)伴有硫酸鋁晶體的析出。請你結(jié)合相關(guān)數(shù)據(jù)對該同學(xué)的觀點(diǎn)予以評價(jià)（已知常溫下，Al₂(SO₄)₃ 飽和溶液中C(Al³⁺)=2.25mol·L^-1，K_sp[Al(OH)₃]=3.2×10^-34) ________（填“正確”或“錯(cuò)誤”）。
方式二：以黃銅礦精礦為原料，制取硫酸銅及金屬銅的工藝如下所示：
Ⅰ.將黃銅礦精礦（主要成分為CuFeS₂，含有少量CaO、MgO、Al₂O₃）粉碎
Ⅱ.采用如下裝置進(jìn)行電化學(xué)浸出實(shí)驗(yàn)，將精選黃銅礦粉加入電解槽陽極區(qū)，恒速攪拌，使礦粉溶解。在陰極區(qū)通入氧氣，并加入少量催化劑。

Ⅲ.一段時(shí)間后，抽取陰極區(qū)溶液，向其中加入有機(jī)萃取劑（RH）發(fā)生反應(yīng)：
2RH（有機(jī)相）+ Cu²⁺（水相）R₂Cu（有機(jī)相）+ 2H^＋（水相）
分離出有機(jī)相，向其中加入一定濃度的硫酸，使Cu²⁺得以再生。
Ⅳ.電解硫酸銅溶液制得金屬銅。
（5）黃銅礦粉加入陽極區(qū)與硫酸及硫酸鐵主要發(fā)生以下反應(yīng)：
CuFeS₂ + 4H^＋ = Cu²⁺ + Fe²⁺ + 2H₂S     2Fe³⁺ + H₂S = 2Fe²⁺ + S↓+ 2H^＋
電解過程中，陽極區(qū)Fe³⁺的濃度基本保持不變，原因是____________________（用電極反應(yīng)式表示）。
（6）步驟Ⅲ，向有機(jī)相中加入一定濃度的硫酸，Cu²⁺得以再生的原理是_____________ 。
（7）步驟Ⅳ，若電解0.1mol CuSO₄溶液，生成銅3.2 g，此時(shí)溶液中離子濃度由大到小的順序是 ____ 。