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合肥市某校化學興趣小組為探究鐵與濃硫酸反應,設計了如圖所示裝置進行實驗。

(1)實驗過程中,觀察到B中的實驗現(xiàn)象是                                                　。
一段時間后,觀察到從C中有少量的氣泡冒出,此氣泡的成分是　　　             。
(2)用“可抽動的鐵絲”代替“直接投入鐵片”的優(yōu)點是                                                              　;
反應結(jié)束后,不需要打開膠塞,就可使裝置中殘留氣體完全被吸收,應當采取的操作是                                 　。
(3)反應一段時間后,他們對A中溶液的金屬陽離子進行了探究。
①提出假設:
假設1:溶液中只存在Fe²⁺;
假設2:　                                  ; 
假設3:溶液中存在Fe²⁺和Fe³⁺。
②請你設計實驗驗證上述假設1,寫出實驗操作步驟、實驗現(xiàn)象及結(jié)論。限選試劑:酸性KMnO₄溶液、NaOH溶液、淀粉KI溶液、KSCN溶液。

實驗操作步驟	實驗現(xiàn)象	結(jié)論

 

硫鐵礦燒渣是一種重要的化工生產(chǎn)中間產(chǎn)物,主要成分是Fe₃O₄、Fe₂O₃、FeO和二氧化硅等。下面是以硫鐵礦燒渣制備高效凈水劑聚合硫酸鐵的流程圖:

(1)實驗室實現(xiàn)“操作Ⅰ”所用的玻璃儀器有　　　　、玻璃棒和燒杯。“操作Ⅲ”系列操作名稱依次為　　　　、　　　　、過濾和洗滌。 
(2)“酸溶”過程中Fe₃O₄溶解的化學反應方程式為                                           。
(3)硫鐵礦燒渣在“酸溶”前要粉碎的主要目的是                                              。
(4)實驗室檢驗“反應Ⅰ”已經(jīng)完全的試劑是　　　　,現(xiàn)象是                                   。
(5)加入適量H₂O₂的目的是氧化Fe²⁺,寫出H₂O₂氧化Fe²⁺為Fe³⁺的離子方程式:                             。

工業(yè)上以黃銅礦(主要成分是CuFeS₂,雜質(zhì)不溶于水和酸)為原料,制備藍色晶體G,其化學式為[Cu(NH₃)₄]SO₄·H₂O,涉及流程如下:

已知25 ℃時,幾種金屬氫氧化物的溶度積常數(shù)和完全沉淀的pH范圍如下表:

	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)加快黃銅礦焙燒速率,可采用的措施有                                            (寫兩種)。
(2)加入雙氧水可能發(fā)生反應的離子方程式為                                                   ;
試劑X的化學式為　　　　　　　　。
(3)常溫下,0.1 mol/L試劑Y的pH=11,則該溫度下,試劑Y的電離常數(shù)為　　　　,用pH試紙測該溶液pH的方法是                        　。
(4)已知Cu(OH)₂+4NH₃·H₂O[Cu(NH₃)₄]²⁺+2OH^-+4H₂O,寫出該反應的平衡常數(shù)表達式:　　　　　　　　。
(5)在溶液N中加入乙醇的目的是                                                  　。

鐵及其化合物在生活、生產(chǎn)中有廣泛應用。請回答下列問題：
(1)黃鐵礦(FeS₂)是生產(chǎn)硫酸和冶煉鋼鐵的重要原料。其中一個反應為3FeS₂＋8O₂6SO₂＋Fe₃O₄，有3 mol FeS₂參加反應，轉(zhuǎn)移________ mol電子。
(2)氯化鐵溶液常用作印刷電路銅板腐蝕劑，反應的離子方程式為________________；從腐蝕廢液回收得到金屬銅，還需要的試劑是__________________________。
(3)與明礬相似，硫酸鐵也可作凈水劑，在使用時發(fā)現(xiàn)硫酸鐵并不能使酸性廢水中的懸浮物沉降除去，其原因是____________________________
(4)鋼鐵的電化學腐蝕原理如圖所示，將該圖稍作修改即可成為鋼鐵電化學防護的簡單示意圖，請在圖中虛線框內(nèi)作出修改，并用箭頭標出電子流動方向。

下列有關鐵元素的敘述中正確的是（  ）

A．通過化合反應可制得FeCl2和Fe(OH)3

B．鐵是較活潑的金屬，不能用鐵質(zhì)容器儲存、運輸濃硝酸、濃硫酸

C．不銹鋼是鐵的合金，只含金屬元素

D．Fe3O4俗稱鐵紅

工業(yè)上用FeCl₃溶液腐蝕印刷線路板，現(xiàn)有一塊重250g的印刷線路板投入到500mL 2mol/L FeCl₃溶液，一段時間后，取出干燥后稱重218g，假設溶液體積不變，則下列說法正確的是（  ）

A．在反應后的溶液中滴加KSCN溶液，溶液呈紅色

B．反應后溶液中c(Cl-)=6mol/L

C．反應后溶液中加入鐵屑不溶解

D．反應后溶液中c(Cu2+): c(Fe2+)=1:1

檸檬酸亞鐵(FeC₆H₆O₇)是一種易吸收的高效鐵制劑，可由綠礬(FeSO₄·7H₂O)通過下列反應制備：
FeSO₄＋Na₂CO₃=FeCO₃＋Na₂SO₄
FeCO₃＋C₆H₈O₇=FeC₆H₆O₇＋CO₂＋H₂O
下表列出了相關金屬離子生成氫氧化物沉淀的pH(開始沉淀的pH按金屬離子濃度為1.0 mol·L^－1計算)。

金屬離子	開始沉淀的pH	沉淀完全的pH
Fe3＋	1.1	3.2
Al3＋	3.0	5.0
Fe2＋	5.8	8.8

 
(1)制備FeCO₃時，選用的加料方式是________(填字母)，原因是_________________________________
a．將FeSO₄溶液與Na₂CO₃溶液同時加入到反應容器中
b．將FeSO₄溶液緩慢加入到盛有Na₂CO₃溶液的反應容器中
c．將Na₂CO₃溶液緩慢加入到盛有FeSO₄溶液的反應容器中
(2)生成的FeCO₃沉淀需經(jīng)充分洗滌，檢驗洗滌是否完全的方法是_______________________________。
(3)將制得的FeCO₃加入到足量檸檬酸溶液中，再加入少量鐵粉，80℃下攪拌反應。
①鐵粉的作用是_____________________。
②反應結(jié)束后，無需過濾，除去過量鐵粉的方法是________________________________。
(4)最后溶液經(jīng)濃縮、加入適量無水乙醇、靜置、過濾、洗滌、干燥，獲得檸檬酸亞鐵晶體。分離過程中加入無水乙醇的目的是__________________。

(5)某研究性學習小組欲從硫鐵礦燒渣(主要成分為Fe₂O₃、SiO₂、Al₂O₃)出發(fā)，先制備綠礬，再合成檸檬酸亞鐵。請結(jié)合右圖的綠礬溶解度曲線，補充完整由硫鐵礦燒渣制備FeSO₄·7H₂O晶體的實驗步驟(可選用的試劑：鐵粉、稀硫酸和NaOH溶液)：向一定量燒渣中加入足量的稀硫酸充分反應，________，得到FeSO₄溶液，________，得到FeSO₄·7H₂O晶體。

硫酸銅在工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和生活中都有重要的應用。請回答下列問題：
（1）銅與濃硫酸共熱是制備硫酸銅的方法之一，寫出反應的化學方程式：__________________。但該反應生成的氣體污染環(huán)境。為避免環(huán)境污染，可在銅粉與稀硫酸的混合物中通入熱空氣，反應的總化學方程式為____________________。
（2）將銅粉置于稀硫酸中不發(fā)生反應，加入雙氧水，則銅粉可逐漸溶解。寫出反應的離子方程式：____________________。
（3）將適量稀硝酸分多次加入到銅粉與稀硫酸的混合物中，加熱使之反應完全，通過蒸發(fā)、結(jié)晶可得到硫酸銅晶體。為了節(jié)約原料，H₂SO₄和HNO₃的物質(zhì)的量之比最佳為________________。
（4）用惰性電極電解硫酸銅溶液，實驗裝置如圖甲所示。圖乙是電解過程中產(chǎn)生氣體的總體積V與轉(zhuǎn)移電子的物質(zhì)的量n（e^－）的關系圖。

電解過程中，a電極的現(xiàn)象是______________；b電極的電極反應式為____________________。

(NH₄)₂Fe(SO₄)₂·6H₂O俗名摩爾鹽，價格便宜，可用來凈水或治療缺鐵性貧血等，是一種重要的化工原料。
（1）摩爾鹽的水溶液呈      色。
（2）c(Fe²⁺)相同的摩爾鹽和硫酸亞鐵兩溶液比較，物質(zhì)的量濃度較大的是     。
（3）甲乙兩位同學想測定一瓶摩爾鹽的純度。甲同學設計的實驗裝置如圖1：

從上圖推斷甲同學想通過測定       計算摩爾鹽的純度。該方案的不足之處在于               。
（4）乙同學在甲同學的基礎上做了改進，其實驗裝置如圖2：

則B與C中的試劑分別是            和               。C中干燥管的作用是                        。乙同學稱取了10.0g的摩爾鹽樣品，若實驗完畢后測得洗氣瓶及瓶內(nèi)溶液共增重O.68 g，則依此數(shù)據(jù)推算這份摩爾鹽的純度為      ％(答案精確到小數(shù)點后第一位)。

下列有關物質(zhì)用途的說法中，正確的是

A．二氧化硅可用作半導體材料	B．硝酸常用作金屬銅加工前的酸洗
C．碳酸鈉可用于治療胃酸過多	D．三氧化二鐵常用于生產(chǎn)紅色油漆和涂料