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綠礬（FeSO₄·7H₂O）是治療缺鐵性貧血藥品的重要成分。下面是以市售鐵屑（含少量錫、氧化鐵等雜質）為原料生產(chǎn)純凈綠礬的一種方法：

已知：室溫下飽和H₂S溶液的pH約為3.9，SnS沉淀完全時溶液的pH為1.6；FeS開始沉淀時溶液的pH為3.0，沉淀完全時的pH為5.5。
（1）檢驗制得的綠礬晶體中是否含有Fe³⁺的實驗操作是                          。
（2）操作II中，通入硫化氫至飽和的目的是                                 ；在溶液中用硫酸酸化至pH=2的目的是                                           。
（3）操作IV的順序依次為：                 、冷卻結晶、                  。
（4）操作IV得到的綠礬晶體用少量冰水洗滌，其目的是：①除去晶體表面附著的硫酸等雜質；②                                                        。
（5）測定綠礬產(chǎn)品中Fe²⁺含量的方法是：a.稱取2.8500g綠礬產(chǎn)品，溶解，在250mL容量瓶中定容；b.量取25.00mL待測溶液于錐形瓶中；c.用硫酸酸化的0.01000mol/LKMnO₄溶液滴定至終點，消耗KMnO₄溶液體積的平均值為20.00mL。
①滴定時發(fā)生反應的離子方程式為：　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。
②判斷此滴定實驗達到終點的方法是                                       。
③計算上述樣品中FeSO₄·7H₂O的質量分數(shù)為         （用小數(shù)表示，保留三位小數(shù)）。

（8分）工業(yè)上常用廢鐵屑溶于一定濃度的硫酸溶液制備綠礬( FeSO₄·7H₂O )。
⑴若用98% 1.84 g/cm³的濃硫酸配制生產(chǎn)用28%的硫酸溶液，則濃硫酸與水的體積比約為1： ▲  。
⑵為測定某久置于空氣的綠礬樣品中Fe²⁺的氧化率，某同學設計如下實驗：取一定量的樣品溶于足量的稀硫酸中，然后加入5.00 g鐵粉充分反應，收集到224 mL（標準狀況）氣體，剩余固體質量為3.88 g，測得反應后的溶液中Fe²⁺的物質的量為0.14 mol（不含F(xiàn)e³⁺）。則該樣品中Fe²⁺離子的氧化率為  ▲  。
⑶硫酸亞鐵銨［(NH₄)₂SO₄·FeSO₄·6H₂O］(俗稱莫爾鹽)，較綠礬穩(wěn)定，在氧化還原滴定分析中常用來配制Fe²⁺的標準溶液。現(xiàn)取0.4 g Cu₂S和CuS的混合物在酸性溶液中用40 mL 0.150 mol/L KMnO₄溶液處理，發(fā)生反應如下：
8MnO₄^－＋5Cu₂S＋44H^＋＝10Cu^2＋＋5SO₂＋8Mn^2＋＋22H₂O
6MnO₄^－＋5CuS＋28H^＋＝5Cu^2＋＋5SO₂＋6Mn^2＋＋14H₂O
反應后煮沸溶液，趕盡SO₂，剩余的KMnO₄恰好與V mL 0.2 mol/L (NH₄)₂Fe(SO₄)₂溶液完全反應。已知：MnO₄^－＋Fe^2＋＋H^＋——Mn^2＋＋Fe³⁺＋H₂O（未配平）
①V的取值范圍為       ▲               ；
②若V=35，試計算混合物中CuS的質量分數(shù)。

（18分）近年來，我國的電子工業(yè)迅速發(fā)展，造成了大量的電路板蝕刻廢液的產(chǎn)生和排放。蝕刻液主要有酸性的（HCl—H₂O₂）、堿性的（NH₃—NH₄Cl）以及傳統(tǒng)的（HCl—FeCl₃）等3種。蝕刻廢液中含有大量的Cu²⁺，廢液的回收利用可減少銅資源的流失。幾種蝕刻廢液的常用處理方法如下：

⑴ FeCl₃型酸性廢液用還原法處理是利用Fe和Cl₂分別作為還原劑和氧化劑，可回收銅并使蝕刻液再生。發(fā)生的主要化學反應有：Fe+Cu²⁺=Fe²⁺+Cu、Fe+2H⁺=Fe²⁺+H₂↑，還
有　　▲　　 、　　▲　　 。（用離子方程式表示）。
⑵ HCl—H₂O₂型蝕刻液蝕刻過程中發(fā)生的化學反應用化學方程式可表示為：
　　▲　　 。
⑶ H₂O₂型酸性廢液處理回收微米級Cu₂O過程中，加入的試劑A的最佳選擇是下列中的　　▲　　 （填序號）
①酸性KMnO₄溶液        ②NaCl(固)          ③葡萄糖          ④甲醛
⑷ 處理H₂O₂型酸性廢液回收Cu₂(OH)₂CO₃的過程中需控制反應的溫度，當溫度高于80℃時，產(chǎn)品顏色發(fā)暗，其原因可能是　　▲　　 。
⑸ 堿性蝕刻液發(fā)生的化學反應是：2Cu+4NH₄Cl+4NH₃·H₂O+O₂ = 2Cu(NH₃)₄Cl₂+6H₂O，處理堿性蝕刻廢液過程中加入NH₄Cl固體并通入NH₃的目的是　　▲　　 。

（14分）高鐵酸鉀（K₂FeO₄）是一種新型、高效、多功能水處理劑，且不會造成二次污染。已知高鐵酸鹽熱穩(wěn)定性差，工業(yè)上用濕法制備高鐵酸鉀的基本流程如下圖所示：


（1）在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中，濾液1可用作         ▲         。
（2）上述氧化過程中，發(fā)生反應的離子方程式是：          ▲        ，控制反應溫度30℃以下的原因是：            ▲               。
（3）結晶過程中加入濃KOH溶液的作用是：           ▲           。
（4）某溫度下，將Cl₂通入KOH溶液中，反應后得到KCl、KClO、KClO₃的混合溶液，經(jīng)測定ClO^－與ClO₃^－離子的物質的量之比是1：2，則Cl₂與氫氧化鉀反應時，被還原的氯元素和被氧化的氯元素的物質的量之比為      ▲     。
（5）實驗測得鐵鹽溶液的質量分數(shù)、反應時間與K₂FeO₄產(chǎn)率的實驗數(shù)據(jù)分別如圖1、圖2所示。為了獲取更多的高鐵酸鉀，鐵鹽的質量分數(shù)應控制在    ▲    附近、反應時間應控制在      ▲      。

（10分）某研究小組為了探究“鐵與水蒸氣”能否發(fā)生反應及反應的產(chǎn)物，進行了下列實驗：（1）用如圖所示實驗裝置，在硬質玻璃管中放入還原鐵粉和石棉絨的混合物，加熱，并通入水蒸氣，就可以完成高溫下“Fe與水蒸氣的反應實驗”（石棉絨是耐高溫材料，不與水和鐵反應）。

①反應一段時間后，有肥皂泡吹起時，用點燃的火柴靠近肥皂泡，當________時（填實驗現(xiàn)象），說明“鐵與水蒸氣”能夠進行反應。
②寫出鐵與水蒸氣反應的化學方程式_______________。
③實驗中石棉絨的作用是                                。
（2）為了研究一定時間內(nèi)鐵粉的轉化率，他們設計了如下實驗：準確稱量一定質量的鐵粉進行反應，收集并測量反應后生成氣體的體積，計算出鐵粉的轉化率。
①收集并測量氣體體積應選圖中的________裝置。

②稱取0．24 g鐵粉與適量石棉絨混合，然后加熱至無氣體放出。若室溫下氫氣密度約為0．088 g/L，最好選用______規(guī)格的量筒（選填字母序號）。

(16分)硫酸亞鐵晶體（FeSO₄·7H₂O）在醫(yī)藥上作補血劑。某課外小組擬用KMnO₄溶液滴定的方法，測定該補血劑中鐵元素的含量，進行了如下實驗：

[查閱資料]
在酸性條件下，用KMnO₄標準溶液進行氧化還原滴定，可以測定Fe²⁺的含量。反應的離子方程式是：Fe²⁺+MnO₄^-+H⁺——Fe³⁺+Mn²⁺+H₂O（未配平）
[準備實驗用品]
①儀器：a.電子天平，b.滴定管，c.100mL量筒，d.燒杯，e.漏斗，f.容量瓶（100 mL、 250mL），g.錐形瓶，h.玻璃棒，i.藥匙，j.燒瓶，k.鐵架臺（帶滴定管夾），l.膠頭滴管。
[實驗記錄]
[交流與討論]
（1）準備的實驗用品中，一定不需要的儀器有（填序號）      ；不需要的試劑有（填序號）      。
（2）本實驗所用的KMnO₄標準溶液的物質的量濃度為                。
（3）課外小組里有位同學設計了下列四種滴定方式（夾持部分略去），引起了同學們的討論，最后取得共識，認為最合理的是            （填字母序號）。

（4）判斷滴定終點的依據(jù)是                                                 。
（5）若在接近滴定終點時，用少量蒸餾水將錐形瓶內(nèi)壁沖洗一下，再繼續(xù)滴定至終點，則所測得的補血劑中鐵元素的含量        （偏大、偏小、無影響）。
（6）根據(jù)實驗數(shù)據(jù)，計算該補血劑中鐵元素的質量分數(shù)          。

（16分）在沒有氧氣存在時，鐵與水幾乎不反應，但高溫下，鐵能與水蒸氣反應。某同學利用鐵與水蒸氣反應后的固體物質進行了如下實驗：

(1)       鐵粉與水蒸氣反應的化學方程式是:                                            
(2)證明還原鐵粉與水蒸氣發(fā)生了反應的方法是                                      
（3）固體溶于稀鹽酸的化學方程式為                    。
（4）試劑1的化學式是                    。
（5）加入新制氯水后溶液紅色加深的原因是（用離子方程式表示）
                                                                       ；
（6）某同學在實驗中加入了過量氯水，放置一段時間后，發(fā)現(xiàn)深紅色褪去，現(xiàn)對褪色原因進行探究。
①提出假設：
假設1：溶液中的＋3價鐵被氧化為更高的價態(tài)；
假設2：                                                 ；
②設計方案：
為了對你所提出的假設2進行驗證，實驗方案是                                
                                                                      。

（8分）按右圖所示操作，充分反應后：

⑴ I中鐵絲上觀察到的現(xiàn)象是                                 ；
反應的化學方程式為                          ；
⑵ II中發(fā)生反應的化學方程式為                       ；
⑶結合I、II實驗現(xiàn)象可知，F(xiàn)e、Cu、Ag的還原性順序為                  。

（6分）Fe₃O₄一種黑色粉末，又稱磁性氧化鐵，它的組成可寫成FeO·Fe₂O₃。某化學實驗小組通過實驗來探究一黑色粉末是否由Fe₃O₄、CuO組成（不含有其它黑色物質）。探究過程如下：
▲提出假設：假設1. 黑色粉末是CuO；假設2. 黑色粉末是Fe₃O₄；
假設3. ______________________________。
▲設計探究實驗：取少量粉末放入足量稀硫酸中，在所得溶液中滴加KSCN試劑。
⑴若假設1成立，則實驗現(xiàn)象是________________。
⑵若所得溶液顯血紅色，則假設_________成立。
⑶為進一步探究，繼續(xù)向所得溶液加入足量鐵粉，若產(chǎn)生_______的現(xiàn)象，則假設3成立。
有另一小組同學提出，若混合物中CuO含量較少，可能加入鐵粉后實驗現(xiàn)象不明顯。
查閱資料：Cu²⁺與足量氨水反應生成深藍色溶液，Cu²⁺＋4NH₃·H₂O＝Cu(NH₃)₄²⁺＋4H₂O。
⑷為探究是假設2還是假設3成立，另取少量粉末加稀硫酸充分溶解后，再加入足量氨水，若產(chǎn)生__________現(xiàn)象，則假設2成立；若產(chǎn)生______________現(xiàn)象，則假設3成立。

（14分）化學實驗是研究物質性質的基礎。
（1）下列有關實驗操作或測量數(shù)據(jù)合理的是         （填序號）。
a.用鐵坩堝加熱CuSO₄·5H₂O晶體測定結晶水質量分數(shù)
b.用干燥的pH試紙測定濃硫酸的pH
c.用規(guī)格為20mL的量筒，量取16.8mL的Na₂CO₃溶液
（2）某廢水樣品中含有一定的Na⁺、CO₃^2-、SO₃^2-，甲、乙兩研究小組欲測定其中SO₃^2-離子的濃度。
甲組方案：
試劑X從下列試劑中選擇：
a.0.1mol·L^-1KMnO₄(H₂SO₄酸化)溶液b.0.5mol·L^-1NaOH溶液c.新制氯水d.KI溶液
①加入的試劑X為      （填字母序號），生成SO₄^2-主要的離子方程式為                                                          。
②甲組方案中，第iii步的“系列操作”包含的操作名稱各為                         。
乙組方案：
i.用燒杯盛取廢水適量，加少量活性炭，除去廢水的雜色；過濾，取濾液；
ii.精確量取20.00mL過濾后廢水試樣，選擇使用紫色的0.1 mol·L^-1KMnO₄（H₂SO₄酸化）溶液進行滴定：（有關反應為：2MnO₄^-+5SO₃^2-+6H⁺=2Mn²⁺+5SO₄^2-+3H₂O
iii.記錄數(shù)據(jù)，計算。
③乙組設計的下列滴定方式中，最合理的是         （夾持部分略去）（填字母序號）

（3）某同學制備Fe(OH)₃膠體：用潔凈燒杯量取適量蒸餾水加熱至沸騰，向燒杯中緩慢滴加飽和的FeCl₃溶液，并不斷用玻璃棒攪攔，結果溶液變渾濁。該同學制備膠體失敗的原因是                                           ，你認為成功制得Fe(OH)₃膠體的特征現(xiàn)象是                                     。
（4）用下圖裝置進行CO₂性質的有關實驗。

①試劑瓶B中盛有飽和NaHCO₃溶液，其目的是                        。
②反應過程中，E中澄清石灰水變渾濁，E中的混合體系中除存在電離平衡、水解平衡外，還存在溶解平衡，用方程式表示該溶解平衡關系                   。