某课外活动小组对一氧化碳还原氧化铁的实验中最后的产物产生浓厚的兴趣，试通过实验来探究其成分。Ⅰ．实验装置：用一氧化碳还原氧化铁的实验装置该装置B中发生的离子方程

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某课外活动小组对一氧化碳还原氧化铁的实验中最后的产物产生浓厚的兴趣，试通过实验来探究其成分。
Ⅰ．实验装置：

用一氧化碳还原氧化铁的实验装置
该装置B中发生的离子方程式是
装置B的作用是
Ⅱ．实验现象：玻璃管A中的粉末由红色逐渐变为黑色时，停止加热，继续通一氧化碳，冷却到室温，停止通气，同时观察到澄清的石灰水变浑浊。
Ⅲ．实验结论：
甲认为：依据上述实验现象可以判断出生成的黑色固体为金属铁。
乙认为：仅从上述实验现象，不足以证明生成的黑色固体为金属铁，她增加了一个实验：用磁铁靠近生成的黑色固体，看到有黑色固体被磁铁吸引。于是得出生成的黑色固体为金属铁的结论。
请你通过该反应的相关资料对他们结论作出判断并通过实验检验其合理性：
（1）在一定条件下：一氧化碳与氧化铁在加热条件下，可发生如下反应
3Fe₂O₃+CO

2Fe₃O₄+CO₂
Fe₃O₄+4CO

4Fe+4CO₂
（2）四氧化三铁（Fe₃O₄）为黑色固体，有强磁性，能够被磁铁吸引。
甲、乙同学的结论：你对此评价的理由是：

Ⅳ．实验探究
对反应后固体成分提出假设：
假设1：反应后固体中只有Fe；
假设2：反应后固体中只有Fe₃O₄；
假设3：反应后固体中_______________________
为确定实验中最后的产物的成分，丙同学设计如下实验，请您利用限选试剂和仪器帮助他完成该探究过程，并将答案写在答题卡相应位置。
限选试剂和仪器： 1mol/LCuSO₄、0.01mol/L KSCN溶液、1mol/L盐酸、0.01mol/L氯水、试管、玻璃棒、胶头滴管。

实验操作	预期现象和结论
步骤一：取硬质玻璃管中固体产物少量分别于A、B试管中，加入足量1mol/LCuSO₄溶液、搅拌溶解。	（1）若A试管中黑色固体不溶解，并且没有观察到其他现象，则黑色固体为（2）若B试管中有红色固体析出，则说明黑色固体中含有Fe。
步骤二：对试管B中溶液过滤，将所得固体洗涤干净后，加足量1mol/L盐酸后，再依次分别加入适量0.01mol/L氯水、少量0.01mol/L KSCN溶液	（1）若溶液不变红色，则（2）若溶液变红色，则

Ⅴ．延伸探究：丁同学试图通过反应前后固体质量的变化来确定黑色固体的成分，你认为可行吗？（假设氧化铁在反应中完全反应）（填“行”或“不行”）理由是。

答案

（16分）
Ⅰ. Ca²⁺+2OH^-+ CO₂= CaCO₃↓+H₂O （2分）
吸收CO中的CO₂，便于CO燃烧被除去。（2分）
Ⅲ.甲、乙同学的结论均不正确；铁和四氧化三铁都是黑色且均能被磁铁吸引。（1+2分共3分）
Ⅳ.假设3：反应后固体中既含有Fe又含有Fe₃O₄（1分）

实验操作	预期现象和结论
	（1）若A试管中黑色固体不溶解，并且没有观察到其他现象，则黑色固体为Fe₃O₄（1分）
	（1）若溶液不变红色，则假设1正确（2分）（2）若溶液变红色，则假设3正确（2分）

Ⅴ.行（1分）；
等质量氧化铁完全反应后生成铁或者四氧化三铁或铁和四氧化三铁，固体质量的变化不相同。（2分）

解析

试题分析：
Ⅰ.结合题目信息，反应后气体中有CO和CO₂，可知石灰水的作用是吸收CO₂，便于CO燃烧被除去。
Ⅲ.(2) 由题目信息，四氧化三铁（Fe₃O₄）为黑色固体，有强磁性，能够被磁铁吸引，可以得到答案。
Ⅳ.步骤一中，若出现红色说明有铁置换出铜单质，若没有则黑色固体为Fe₃O₄。
步骤二中，Fe与盐酸只能生成Fe²⁺，Fe₃O₄与盐酸能生成Fe²⁺和 Fe³⁺。
Ⅴ.氧化铁完全反应后生成铁或者四氧化三铁固体质量的变化不相同。

举一反三

某矿样含有大量的CuS、少量铁的氧化物及少量其它不溶于酸的杂质。某化学课外小组设计以下流程，取该矿样为原料生产CuC1₂·2H₂O晶体。

已知：常温下，金属离子开始沉淀和沉淀完全时的pH见下表。

金属离子	氢氧化物开始沉淀的pH	氢氧化物沉淀完全的pH
Fe²⁺	7.0	9.0
Fe³⁺	1.9	3.2
Cu²⁺	4.7	6.7

回答下列问题：
（1）步骤①的焙烧过程中需要通入氧气。在实验室中，可使用常见化学物质利用右图所示装置制取氧气，试写出熟悉的符合上述条件的两个化学方程式：______、______

（2）培烧产生的尾气中含有的一种气体是形成酸雨的污染物，若将尾气通入氨水中，能发生多个反应，写出其中可能发生的两个氧化还原反应的化学方程式：______、______
（3）步骤②酸浸过程中，需要用到3mol·L^-1的盐酸100mL，配制该盐酸溶液时，除了用到烧杯、玻璃棒、胶头滴管外，还需要的仪器有_________
（4）步骤④加入物质X的目的是_____，物质X可以选用下列物质中的_____。
A．氢氧化钠 B．稀盐酸 C．氨水 D．氧化铜
（5）当溶液中金属离子浓度低于1×10^-5 mol·L^-1时，认为该金属离子沉淀完全，则K_sp[Fe(OH)₂]= _____。

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FeSO₄·7H₂O广泛用于医药和工业领域。
（1）下面是以工业废铁屑为原料生产FeSO₄·7H₂O的流程图。

请填写下列空白。
①加适量碳酸钠溶液的目的是______________，反应I需要加热数分钟，其原因是___________。
②判断反应Ⅱ完成的现象是__________。反应Ⅱ需要100mL1mol／L的稀硫酸，用98．3％，ρ＝1．84g／cm³的浓硫酸配制。所用的仪器有量筒、烧杯、玻璃棒、胶头滴管及____________.
③测定FeSO₄·7H₂O产品中Fe²^＋含量的方法是用KMnO₄溶液滴定法（5Fe²^＋＋

＋8H^＋＝5Fe³^＋＋Mn²^＋＋4H₂O），步骤为：
Ⅰ．称取2．8500g FeSO₄·7H₂O产品，配制成250mL溶液；
Ⅱ．量取25．00mL待测溶液于锥形瓶中；
Ⅲ．用硫酸酸化的0．01000moL／L KMnO₄溶液滴定至终点，消耗KMnO₄溶液体积的平均值为20．00mL。

某同学设计如图所示的滴定方式中，最合理的是____________（夹持部分略去）（填字母序号）；判断此滴定实验达到终点的方法是____________；计算上述样品中FeSO₄·7H₂O的质量分数为________（用小数表示，保留三位小数）；若用上述方法测定的样品中FeSO₄·7H₂O的质量分数偏低（测定过程中产生的误差可忽略），其可能原因有_____________；______________。
（2）已知FeSO₄·7H₂O晶体在加热条件下发生如下反应：2FeSO₄·7H₂O

Fe₂O₃＋SO₂↑＋SO₃↑＋14H₂O↑。利用下图装置可检验该反应的气体产物。

请填写下列空白。
①仪器的连接顺序为a接________、__________接_________、________接__________、__________接_____________。
②装置C中的X为______________；该装置中冷水的作用是_________________。

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FeSO₄·7H₂O俗称绿矾，广泛用于医药和工监领域。
（1）已知FeSO₄·7H₂O晶体在加热条件下发生如下反应：

。利用下图装置检验该反应的气体产物。

请填写下列空白：
①仪器的连接顺序为（用a～i的字母表示）。
②装置C中的试剂X化学式为；该装置中冷水的作用是。
（2）以下是FeSO₄·7H₂O的实验窒制备流理图。

根据题意完成下列填空：
①反应Ⅱ需要l00mL l．5mol·L^-1l的稀硫酸溶解洁净的铁屑，用质量分数为98%、密度为1.84g·cm^-3的浓硫酸配制。所用的仪器有量筒、烧杯、玻璃捧、胶头滴管及     ，量取浓硫酸的体积为             。
②反应1需要加热数分钟，其原因是                ；操作A为       。
③测定FeSO₄·7H₂O产品中Fe²⁺含量的常用方法是KMnO₄溶液滴定法。已知称取3.0g FeSO₄·7H₂O产品，配制成溶液，用硫酸酸化的0.01000moL·L^-1 KMnO₄溶液滴定，消耗KMnO₄溶液的体积为200.00mL。发生反应的离子方程式为               ，计算上述样品中FeSO₄·7H₂O的质量分数为               （保留两位有效数字）。

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工业生产纯碱的过程如下：

完成下列填空：
（1）粗盐水（含杂质离子Mg²⁺、Ca²⁺），加入沉淀剂A、B除杂质(A来源于石灰窑厂），则沉淀剂B 的化学式为。
（2）实验室模拟由滤液制备滤渣的装置如下：

①图1中装置和图2中装置的连接方法为a接                ，b接               ，f接c。
②图2中试剂瓶内发生的化学反应方程式为                                  。
③实验中要求通入的NH₃过量之后再通入CO₂气体，检验通入的NH₃已过量的实验操作是      。
（3）操作⑤煅烧后的纯碱中含有未分解的碳酸氢钠。某同学称取该纯碱样品m g，再充分加热至质量不再变化时称得剩余固体的质量为n g，则纯碱样品中碳酸钠的质量分数为              。
（4）现有25℃下，0.1mol/LNH₃·H₂O溶液和0.1mol/LNH₄Cl溶液，将两份溶液等体积混合测得溶液的pH=9，下列说法正确的是                            （填代号）。
a．0.1mol/L NH₄Cl溶液与混合后溶液中导电粒子的种类和数目均相同
b．混合后的溶液中，c(NH₃·H₂O)＞c(Cl^-)＞c(NH₄⁺)＞c(OH^-)＞c(H⁺)
c．由题意可知，NH₃·H₂O的电离程度大于同浓度的NH₄Cl的水解程度
d．混合前两份溶液的pH之和大于14

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某工厂的电镀污泥中含有铜、铁等金属化合物。为实现资源的回收利用并有效防止环境污染，设计如下工艺流程：

（1）酸浸后加入H₂O₂的目的是          。调pH步骤中加入的试剂最好是        （填化学式）。实验室进行过滤操作所用到的玻璃仪器有              。
（2）煮沸CuSO₄溶液的原因是                 。向CuSO₄溶液中加入一定量的NaCl、Na₂SO₃，可以生成白色的CuCl沉淀，写出该反应的化学方程式            。
（3）CuCl产品中CuCl的质量分数大于96．50%为国家合格标准。称取所制备的CuCl样品0．2500g置于一定量的0．5mol·L^-1FeCl₃溶液中，待样品完全溶解后，加水20mL，用0.1000mol·L^-1的Ce（SO₄）₂溶液滴定，到达终点时消耗Ce（SO₄）₂溶液24．60mL。有关的化学反应为：
Fe³^＋＋CuCl＝Fe²^＋＋Cu²^＋＋Cl^－，Ce⁴^＋＋Fe²^＋＝Fe³^＋＋Ce³^＋。通过计算说明该CuCl样品  （填“符合”或“不符合”）国家标准。
（4）25℃时，K_SP [Fe（OH）₃]= 4.0×10^-38。Fe³⁺发生水解反应Fe³^＋＋3H₂O

Fe(OH)₃＋3H^＋，该反应的平衡常数为。

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