工业上用粗氧化铜(含杂质FeO)为原料制取氯化铜晶体(CuCl2·2H2O)的生产流程如下：物质Fe(OH)2Cu(OH)2Fe(OH)3完全沉淀时的pH≥9.

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工业上用粗氧化铜(含杂质FeO)为原料制取氯化铜晶体(CuCl₂·2H₂O)的生产流程如下：

物质	Fe(OH)₂	Cu(OH)₂	Fe(OH)₃
完全沉淀时的pH	≥9.6	≥6.4	3～4

(1)写出向溶液A中加入NaClO的离子方程式___________________________________。
(2)沉淀C的化学式为________。
(3)实验室如何检验沉淀E已洗涤干净？________。
(4)低温蒸发的目的是______________________________________。
(5)流程中两次加入了CuO，而不是一次性向溶液B中加入过量的CuO，其理由是________________________________________________。

答案

(1)2Fe²^＋＋ClO^－＋2H^＋=2Fe³^＋＋Cl^－＋H₂O
(2)Fe(OH)₃
(3)取最后一次洗涤液少量于试管中，加入AgNO₃溶液，无白色沉淀生成，说明已洗干净
(4)控制Cu²^＋水解，防止晶体中结晶水失去(答出一点即可)
(5)一次性加入过量的CuO将导致Fe³^＋和Cu²^＋同时生成沉淀

解析

通过对流程的分析，明确工业生产原理，搞清各步操作的意义。其工业生产原理为：将含杂质的粗氧化铜用盐酸溶解，加入氧化剂NaClO将杂质Fe²^＋氧化为Fe³^＋，然后再加入适量氧化铜调节溶液pH，使Fe³^＋转化为Fe(OH)₃沉淀通过过滤而除去；然后再向滤液中加入足量氧化铜调节溶液pH并加热，使Cu²^＋转化为CuO，最后将CuO溶于盐酸，低温蒸发得到氯化铜晶体。

举一反三

绿矾是一种重要的化工原料。
【问题1】绿矾晶体（FeSO₄·7H₂O）由于保存不妥或长久放置，容易被空气中的氧气氧化而变质。为探究绿矾样品的变质情况，某化学兴趣小组的同学设计了下列实验方案。
实验准备：取少量绿矾样品，用蒸馏水在烧杯中配成溶液。
（1）方案1：取少量溶液，加入几滴             试剂（写化学式），如果观察到的现象是溶液变血红色；实验结论：证明绿矾样品已被氧化。
（2）方案2：取少量溶液，加入几滴酸性KMnO₄溶液，如果观察到的现象是                                        。实验结论：证明绿矾样品完全被氧化。
（3）使用FeSO₄时，如要防止Fe³⁺的干扰，可以加入适量铁粉进行除杂，写出加入铁粉后发生反应的离子方程式                                         。
（4）要从FeSO₄溶液中得到绿矾晶体，必须进行的实验操作步骤：　　　　　、冷却结晶、　过滤、自然干燥，在这一系列操作中没有用到的仪器有　　　　　　（此空填序号）

A．蒸发皿

B．石棉网

C．烧杯

D．玻璃棒

【问题2】灼烧绿矾的反应方程式：2（FeSO₄·7H₂O） Fe₂O₃+SO₂↑+SO₃↑+14H₂O
工业上常通过高温分解FeSO₄的方法制备Fe₂O₃，为检验FeSO₄高温分解的气体产物中是否含有SO₂和SO₃，进行如下实验：将FeSO₄高温分解产生的气体通入下图所示的装置中。请回答以下问题：

（1）装置I中氯化钡溶液中可观察到现象                                   。若氯化钡溶液足量，将最后所得沉淀过滤、洗涤、烘干后称重为2．33克，则灼烧绿矾的过程中转移了_________mol的电子。
（2）装置II中试剂为品红溶液，其作用是
（3）装置III中试剂为NaOH溶液，其作用是                                           。

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A、B、C、D是中学化学常见的四种物质，它们的转化关系如下： A + B =" C" + D
（1）若A、B、C都是非金属氧化物，且C在空气中易变成A，则A中非氧元素的气态氢化物M的电子
式为           ；分子的稳定性B            M（填“>”、“<”或“=”）
（2）若A、D是两种单质，B是黑色有磁性的氧化物，B与盐酸反应生成溶液N，检验N溶液中低价金属阳离子的方法是                                                               。
将D的粉末加入溶液N中，当有28gD完全溶解时，该反应转移的电子是        mol。
（3）若A、B、C、D发生反应：2CO₂(g) + 6H₂(g) = CH₃CH₂OH(g) + 3H₂O(g)，根据下图所示信息，

①反应是       反应（填“放热”或“吸热”），判断依据是
②若△H =" a" KJ/mol，当消耗标况下5.6 L CO₂时的反应热△H =        KJ/mol。
③在恒温、恒容的密闭容器中，
下列描述能说明上述反应已达化学平衡状态的是     （填字母序号）。
A．生成1 mol CH₃CH₂OH的同时，生成3 mol H₂O
B．容器中各组份的物质的量浓度不随时间而变化
C．容器中混合气体的密度不随时间而变化
D．容器中气体的分子总数不随时间而变化

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TiO₂既是制备其他含钛化合物的原料，又是一种性能优异的白色颜料。
(1)实验室利用反应TiO₂(s)＋CCl₄(g)

TiCl₄(g)＋CO₂(g)，在无水无氧条件下制备TiCl₄，实验装置示意图如下：

有关物质性质如下表：

物质	熔点/℃	沸点/℃	其他
CCl₄	－23	76	与TiCl₄互溶
TiCl₄	－25	136	遇潮湿空气产生白雾

仪器A的名称是________。装置E中的试剂是________。反应开始前依次进行如下操作：组装仪器、________、加装药品、通N₂一段时间后点燃酒精灯。反应结束后的操作包括：①停止通N₂　②熄灭酒精灯　③冷却至室温。正确的顺序为________(填序号)。欲分离D中的液态混合物，所采用操作的名称是________。
(2)工业上由钛铁矿(FeTiO₃)(含Fe₂O₃、SiO₂等杂质)制备TiO₂的有关反应包括：
酸溶　FeTiO₃(s)＋2H₂SO₄(aq)=FeSO₄(aq)＋TiOSO₄(aq)＋2H₂O(l)
水解　TiOSO₄(aq)＋2H₂O(l)

H₂TiO₃(s)＋H₂SO₄(aq)
简要工艺流程如下：

①试剂A为________。钛液Ⅰ需冷却至70 ℃左右，若温度过高会导致产品TiO₂产率降低，原因是__________________________________________
②取少量酸洗后的H₂TiO₃，加入盐酸并振荡，滴加KSCN溶液后无明显现象，再加H₂O₂后出现微红色，说明H₂TiO₃中存在的杂质离子是________。这种H₂TiO₃即使用水充分洗涤，煅烧后获得的TiO₂也会发黄，发黄的杂质是____________________(填化学式)。

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为了“探究铁及其化合物的氧化性或还原性”．
（1）实验前同学预测：Fe²⁺肯定既有还原性又有氧化性．你认为他预测的依据是：__
（2）甲同学欲用实验证明他的预测．实验室提供了下列试剂：3％的H₂O₂溶液、锌粒、铜片、0．1mol·L^-lFeCl₂溶液、KSCN溶液、新制氯水．
①若计划在0．1 mol·L^-l FeCl₂溶液中滴入新制氯水，探究Fe²⁺的还原性，你预计可能发生反应的离子方程式为
②实验中，甲同学发现现象不太明显，老师分析可能是产物的含量太低，建议可以通过检验Fe²⁺反应的产物的存在以获取证据．你认为可选_____滴入小明所得的混合液中，并通过溶液出现___色的现象，证明该同学的观点和实验方案都是正确的．
③对于证明Fe²⁺具有氧化性，该同学认为金属单质都具有还原性，并分别将铜片、锌粒投入FeCl₂溶液中，结果锌粒逐渐变小．由此说明三种金属的还原性由强至弱的顺序为________．
（3）甲同学分析H₂O₂中氧元素显－1价(中间价)，并提出疑问：H₂O₂与FeCl₂的反应时，Fe²⁺还作氧化剂吗？
①请你为该同学梳理相关问题：若Fe²⁺在反应中表现出氧化性应转化成______(填微粒符号，下同)，若Fe²⁺在反应中表现出还原性应转化成_____．
②实际上Fe²⁺还原性较强，实验室的FeCl₂溶液常因氧化而变质．除杂的方法是：                ，相关反应的离子方程式：_____      ．

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铁及铁的化合物应用广泛，如FeCl₃可用作催化剂、印刷电路铜板腐蚀剂和外伤止血剂等。
（1）写出FeCl₃溶液腐蚀印刷电路铜板的离子方程式：                                    。
（2）若将（1）中的反应设计成原电池，请画出原电池的装置图，标出正、
负极，并写出电极反应式。
正极反应：                                                    。
负极反应：                                                    。
（3）腐蚀铜板后的混合溶液中，若Cu²^＋、Fe³^＋和Fe²^＋的浓度均为0.10 mol·L^－1，请参照下表给出的数据和药品，简述除去CuCl₂溶液中Fe³^＋和Fe²^＋的实验步骤                                                      。

	氢氧化物开始沉淀时的pH	氢氧化物沉淀完全时的pH
Fe³^＋ Fe²^＋	1.9 7.0	3.2 9.0
Cu²^＋	4.7	6.7
提供的药品：Cl₂　浓H₂SO₄　NaOH溶液　CuO　Cu

（4）某科研人员发现劣质不锈钢在酸中腐蚀缓慢，但在某些盐溶液中腐蚀现象明显。请从上表提供的药品中选择两种（水可任选），设计最佳实验，验证劣质不锈钢易被腐蚀。有关反应的化学方程式；；劣质不锈钢腐蚀的实验现象。

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