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利用廢的生鐵絲（表面有鐵銹）、硫酸銅廢液(含硫酸亞鐵)和被有機物污染的廢銅粉制備硫酸銅晶體。生產過程如下圖：

試回答下列問題：
(1)鐵絲在投入硫酸銅廢液前需用稀H₂SO₄進行處理，其目的是__________________，可能發(fā)生反應的離子方程式有Fe＋2H^＋=Fe^2＋＋H₂↑、_____________________、__________________。
(2)廢銅粉與還原所得銅粉混合灼燒，檢驗發(fā)現(xiàn)灼燒后得到的是CuO和少量Cu的混合物。原因是：
①灼燒不充分Cu未被完全氧化。
②CuO未被還原。還原劑是_______________。
(3)為了使灼燒后的混合物充分酸溶，在加入稀H₂SO₄的同時，也加入適量的H₂O₂溶液，并控溫在50～60℃，持續(xù)反應1h。請回答下列問題：
①反應時溫度必須控制在50～60℃，溫度不宜過高，這樣操作的目的_____；
②寫出反應的化學方程式：_____________、________________________________。
(4)由硫酸銅溶液得到硫酸銅晶體的實驗操作為________________________。
(5)直接向灼燒后的混合物中加入濃硫酸并加熱進行酸溶，也可達到充分酸溶的目的，但實際操作中較少使用，原因可能是_________________。

由黃銅礦(主要成分是CuFeS₂)煉制精銅的工藝流程示意圖如下：

（1）在反射爐中，把銅精礦砂和石英砂混合加熱到1000℃左右，黃銅礦與空氣反應生成Cu和Fe的低價硫化物，且部分Fe的硫化物轉化為低價氧化物。該過程中兩個主要反應的化學方程式是         、          ，反射爐內生成爐渣的主要成分是          ；
（2）冰銅(Cu₂S和FeS互相熔合而成)含Cu量為20%～50%。轉爐中，將冰銅加熔劑(石英砂)在1200℃左右吹入空氣進行吹煉。冰銅中的Cu₂S被氧化成Cu₂O，生成的Cu₂O與Cu₂S反應，生成含Cu量約為98.5%的粗銅，該過程發(fā)生反應的化學方程式是          、           ；
（3）粗銅的電解精煉如圖所示。在粗銅的電解過程中，粗銅板是圖中電極          (填圖中的字母)；在電極d上發(fā)生的電極反應式為          ；若粗銅中還含有Au、Ag、Fe，它們在電解槽中的存在形式和位置為             。

活性Fe₃O₄為黑色固體，有磁性，其不溶于水、堿和酒精、乙醚等有機溶劑中， Fe₃O₄在潮濕的空氣中或高溫下易被O₂氧化。工業(yè)上利用銹蝕廢鐵為原料，利用共沉淀法制備活性Fe₃O₄（或寫為FeO·Fe₂O₃）的流程如下：

（1）在制備過程中將塊狀固體原料粉碎磨成粉末，作用是                     。
（2）設計合理的實驗方案證明Fe₃O₄與鹽酸反應的產物中含有Fe²⁺、Fe³⁺，簡述實驗操作步驟和實驗現(xiàn)象                                                             。
（可供選擇的試劑：KSCN溶液、還原鐵粉、氯水、酸性高錳酸鉀溶液）
（3）假如在反應池中幾乎沒有氣體產生，在合成池里所有鐵元素轉化為Fe₃O₄，則根據相關反應可知，配料中心很可能使混合物中的Fe₂O₃與Fe物質的量之比接近于      。
（4）在一次制備Fe₃O₄的實驗中，由于配料中心反應物比例控制不當，獲得了另一種產品Fe_xO_y。取一定量該產品溶于足量鹽酸中，還需通入標準狀況下224 mLCl₂才能把溶液中的Fe²⁺全部氧化為Fe³⁺，然后把所得溶液滴加足量NaOH溶液，將沉淀過濾、洗滌、蒸干，灼燒至恒重，得8 g固體。計算該產品的化學式。(請寫出計算過程)

現(xiàn)代社會中銅在不同領域有廣泛的應用。某銅礦石含氧化銅、氧化亞銅、三氧化二鐵和脈石（SiO₂)，現(xiàn)采用酸浸法從礦石中提取銅，其工藝流程圖如下。其中銅的萃取（銅從水層進入有機層的過程）和反萃�。ㄣ~從有機層進入水層的過程）是現(xiàn)代濕法煉銅的重要工藝手段。

已知：反萃取后的水層2是硫酸銅溶液�；卮鹣铝袉栴}：
(1）礦石用稀硫酸處理過程中發(fā)生多步反應，除了發(fā)生Cu₂O+2H⁺＝Cu²⁺+Cu+H₂O和Fe₂O₃+6H⁺＝2Fe³⁺+3H₂O反應外，其它反應的離子方程式為____________________________________________。
(2)檢驗濾液中是否含有Fe³⁺的方法是____________________________________________________。
(3)“循環(huán)I”經多次循環(huán)后的水層1不能繼續(xù)循環(huán)使用，但可分離出一種重要的硫酸鹽，若水層1暴露在空氣中一段時間后，可以得到另一種重要的硫酸鹽，寫出水層l暴露在空氣中發(fā)生反應的離子方程式________                                                             _____________。
(4）寫出電解過程中陽極（惰性電極）發(fā)生反應的電極反應式 __________________。
(5)“循環(huán)Ⅲ”中反萃取劑的主要成分的化學式是________________。
(6) 黃銅礦（主要成分CuFeS₂）是提取銅的主要原料，可采用火法溶煉工藝生產銅，該工藝的中間過程會發(fā)生反應：Cu₂S＋2Cu₂O＝6Cu+SO₂↑。該反應中，_______ (填化學式)作還原劑，每生成1mol Cu，反應中轉移電子的物質的量為____________。

在制作印刷電路板的過程中常利用FeCl₃溶液與Cu反應，其反應方程式為：
2FeCl₃＋Cu2FeCl₂＋CuCl₂�，F(xiàn)向FeCl₃溶液中加入a g Cu粉，完全溶解后，再加入b g Fe粉，充分反應后尚有c g殘余固體。若c＜a，則下列說法正確的是

A．殘余固體全部是Cu

B．殘余固體可能為Fe和Cu的混合物

C．最后得到的溶液可能含有Fe3＋

D．殘余固體是Fe，溶液中一定不含Cu2＋

紅熱的鐵能與水蒸氣反應，有氫氣生成，現(xiàn)用如圖所示裝置進行鐵在高溫下與水蒸氣反應的實驗，并用簡單的方法收集、檢驗生成的氫氣。請回答下列問題：
(1)寫出鐵在高溫下與水蒸氣反應的化學方程式：                               。
(2)干燥管C內盛放的藥品是      和       (填化學式)。干燥管的       (填“m”或“n”)端與g導管相連接。

(3)在D處畫出用試管收集氫氣的裝置圖(所需其他儀器自行選擇)。
(4)怎樣用簡單的方法檢驗收集到的氣體是氫氣，簡述實驗操作步驟和現(xiàn)象        。

某校化學興趣小組為探究鐵與濃硫酸的反應,設計了圖1、圖2所示裝置進行實驗。

（1）能說明有SO₂氣體產生的實驗現(xiàn)象是                                 。
（2）圖2中導氣管e的主要作用為                                             。
（3）上述裝置中圖2中的NaOH溶液能吸收SO₂尾氣，防止污染，如將其更換為酸性KMnO₄溶液，同樣可以達到目的，試寫出酸性KMnO₄溶液與SO₂反應的化學方程式：
                                                        。
（4）對比兩套實驗裝置，不難發(fā)現(xiàn)圖2裝置除了能更好的吸收有毒氣體SO₂防止其污染環(huán)境外，還有一個非常明顯的優(yōu)點，你認為是                                。
（5）反應一段時間后停止反應，待冷卻后用膠頭滴管吸取A試管中的溶液滴入到適量水中作為試樣，試樣中所含金屬離子的成分有以下三種可能：
Ⅰ：只含有Fe³⁺；Ⅱ：只含有Fe²⁺；   Ⅲ：既有Fe³⁺又有Fe²⁺。
為確認溶液的成分，選用如下試劑：

A．稀HCl溶液

B．稀硫酸

C．KSCN溶液

D．酸性KMnO4溶液

E．NaOH溶液     F．H₂O₂溶液
試完成下列相關的實驗探究：

實驗步驟	實驗現(xiàn)象及結論
1、取一支潔凈的試管，滴加1-2mL的試樣溶液，再向試管中滴加幾滴KSCN溶液	（1）                         ，則說明Ⅱ成立。 （2）                         ，則說明溶液中存在Fe3+，則Ⅰ或Ⅲ成立。
2、	。

 

Fe₂O₃具有廣泛的用途。甲同學閱讀有關資料得知：在高溫下煅燒FeCO₃可以得到Fe₂O₃。為了進一步驗證此結論，他做了如下實驗：

實驗步驟	實驗操作
Ⅰ	取一定質量的FeCO3固體置于坩堝中，高溫煅燒至質量不再減輕，冷卻至室溫
Ⅱ	取少量實驗步驟I所得固體放于一潔凈的試管中，用足量的稀硫酸溶解
Ⅲ	向實驗步驟Ⅱ所得溶液中滴加KSCN溶液，溶液變紅

 
由此甲同學得出結論：4FeCO₃＋O₂2Fe₂O₃＋4CO₂
(1)寫出實驗步驟Ⅲ中發(fā)生反應的離子方程式__________________________________。
(2)乙同學提出了不同的看法：煅燒產物可能是Fe₃O₄，因為Fe₃O₄也可以溶于硫酸，且所得溶液中也含有Fe^3＋。于是乙同學對甲同學的實驗步驟Ⅲ進行了補充改進：檢驗實驗步驟Ⅱ所得溶液中是否含有Fe^2＋。他需要選擇的試劑是____________(填序號)。
a．氯水        b．氯水＋KSCN溶液         c．K₃[Fe(CN)₆](鐵氰化鉀溶液)
(3)丙同學認為即使得到了乙同學預期的實驗現(xiàn)象，也不能確定煅燒產物的成分。你認為丙同學持此看法的理由是____________。
(4)丙同學進一步查閱資料得知，煅燒FeCO₃的產物中的確含有＋2價鐵元素。于是他設計了另一種由FeCO₃制取Fe₂O₃的方法：先向FeCO₃中依次加入試劑：稀硫酸、________ (填試劑名稱)和氨水；再_________(填操作名稱)，灼燒，即可得到Fe₂O₃。
(5)工業(yè)上用氧化還原滴定法測菱鐵礦中FeCO₃的質量分數，通過控制樣品的質量，使滴定時消耗KMnO₄溶液體積為c mL，對應菱鐵礦中FeCO₃的質量分數為c%，可以簡化計算。某同學取含F(xiàn)eCO₃ c%的菱鐵礦a g，用足量稀硫酸溶解后，再用0.0 200 mol·L^－1的酸性KMnO₄溶液滴定(KMnO₄被還原成Mn^2＋)，最終消耗KMnO₄溶液c mL。假定礦石中無其他還原性物質，則所取菱鐵礦的質量a＝__________g。(FeCO₃的摩爾質量為116 g·mol^－1)

鐵及其化合物在生活、生產中有著廣泛的應用。
Ⅰ．鐵觸媒(＋2價鐵和＋3價鐵組成的氧化物)是工業(yè)合成氨的催化劑。某學習小組用下列流程測定鐵觸媒的含鐵量。根據題意回答相關問題：

（1）步驟①中需用1.50 mol·L^－1的硫酸100mL，若用18.4mol·L^－1的濃硫酸來配制，則需要用量筒量取濃硫酸        mL
（2）步驟②通入Cl₂的目的是                 （用離子方程式表示）
（3）步驟④后需用           (填儀器名稱)取25.00mL稀釋后溶液。
（4）步驟⑤消耗0.10mol·L^－1的Na₂SO₃溶液25.00mL，則鐵觸媒中鐵的質量分數為             。
Ⅱ．目前的研究表明，鐵的某些含氧酸鹽可用于工業(yè)廢水、廢氣的處理。
（1）用K₂FeO₄處理中性廢水時與水反應生成氫氧化鐵膠體，并放出無色無味的氣體和其它物質，寫出反應的離子反應方程式                     ，處理廢水時既利用K₂FeO₄強氧化性，又利用生成氫氧化鐵膠體的            作用。
（2）MFe₂O₄可以與氫氣反應制備新型納米材料氧缺位鐵酸鹽MFe₂O_x (3<x<4)，其中M表示+2價的金屬元素，常溫下，MFe₂O_x能使工業(yè)廢氣中的SO₂轉化為S，達到回收硫、凈化空氣目的，轉化過程表示如下：

則可以判斷x       y，氧化性：MFe₂O_y       SO₂（填“＞”、“＜”或“=”）

（16分）鐵觸媒(鐵的某氧化物)是工業(yè)合成氨的催化劑。某同學設計了以下兩種方案研究鐵觸媒的組成。
方案一：用下列流程測定鐵觸媒的含鐵量，確定其組成。

（1）步驟④后面需用                     (填儀器名稱)取25.00mL稀釋后溶液。
（2）因為通入Cl₂不足量，“溶液B”中還含有                   會影響測定結果。
（3）因為通入Cl₂過量且加熱煮沸不充分，“溶液B”中可能含有Cl₂。請設計實驗方案檢驗Cl₂，完成下列實驗報告。
限選試劑：0.1mol·L^－1酸性KMnO₄溶液、紫色石蕊試液、品紅稀溶液、淀粉-KI溶液、0.1moL·L^－1KSCN溶液

實驗操作	實驗現(xiàn)象與結論

 
方案二：用下列實驗方法測定鐵觸媒的含鐵量，確定其組成。

（4）“干燥管C”的作用是                                              。
（5）稱取15.2g鐵觸媒進行上述實驗。充分反應后，測得“干燥管B”增重11.0g，則該鐵觸媒的化學式可表示為                      。(相對原子質量：C－12  O－16 Fe－56)