铁、铜等金属及其化合物在日常生产生活中用途非常广泛．Ⅰ．实验室欲制备0.3mol Cu（N...

铁、铜等金属及其化合物在日常生产生活中用途非常广泛．

Ⅰ．实验室欲制备0.3mol Cu（NO3）2晶体，甲、乙两同学分别设计实验方案如下：

甲：CuCu(NO3)2 　 ；乙：CuCuO Cu(NO3)2

（1）从绿色化学的角度分析，___________同学的方案更合理

（2）乙同学实验时通入O2的速率不宜过大，为便于观察和控制产生O2的速率，宜选择__________装置（填字母序号）。

Ⅱ．某化学实验小组通过实验来探究一包黑色粉是否由Fe3O4、CuO组成探究过程如下：

（1）提出假设：

假设1．黑色粉末是CuO；

假设2．黑色粉末是Fe3O4；

假设3．黑色粉末是CuO和Fe3O4的混合物。

（2）设计探究实验：

取少量粉末放入足量稀硫酸中，在所得溶液中滴加KSCN试剂。

①若假设1成立，则实验现象是溶液显蓝色。

②若假设2或3成立，则实验现象是__________。

为进一步探究，继续向所得溶液加入足量铁粉，若产生_________的现象，则假设3成立。

有另一小组同学提出，若混合物中CuO含量较少，可能加入铁粉后实验现象不明显。

查阅资料：Cu2+与足量氨水反应生成深蓝色溶液，Cu2++4NH3·H2O=Cu(NH3)42++4H2O。

为探究是假设2还是假设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，若假设2成立，则产生__________现象；若假设3成立，则产生________现象。

Ⅲ．由Fe3O4、FeO、CuO、Fe组成的固体混合物，在加热条件下用足量的CO还原，得到金属混合物2.86g，将生成的CO2气体用足量的澄清石灰水吸收后，产生5.00g白色沉淀。固体混合物的质量是________。

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（12分）铜及其化合物在工农业生产及日常生活中应用非常广泛。某研究小组用粗铜（含杂质铁）制备氯化铜晶体(CuCl2.2H2O)的流程如下。

已知常温下，Cu2＋、Fe3＋的氢氧化物开始沉淀和沉淀完全时的pH见下表：

请回答下列问题：

（1）溶液I中加入试剂X可以调节溶液pH，从而除去Fe3＋且不引入杂质。

①试剂X可选用下列物质中的__________（填代号）。

a.CuO　 　　 　 b.NaOH　　 　　　 c.Cu　　 　　　 d.Cu(OH)2

②调节溶液pH时，理论上可选择pH最大范围是__________。

（2）由溶液Ⅱ制备CuCl2.2H2O的操作依次为：边滴加浓盐酸边加热浓缩、__________（填操作名称）、过滤、洗涤干燥。

（3）向溶液Ⅱ中通入H2S气体，溶液变浑浊，pH减小，用离子方程式解释其原因：__________.

（4）某学习小组用碘量法测定CuCl2.2H2O样品的纯度（杂质不与发生反应）。实验如下：

a．准确称取CuCl2.2H2O样品mg于小烧杯中，加入适量蒸馏水和足量的碘化钾，再滴入适量的稀硫酸，充分反应后，将所得混合液配成250 mL待测溶液。（已知：）

b．移取25. 00 mL待测溶液于锥形瓶中，加几滴指示剂，用c molNa2S2O3标准液滴定至终点，重复2次，测得消耗标准液体积的平均值为V mL。 （已知：）

①实验中使用的指示剂名称为____________。

②达到滴定终点时，仰视滴定管读数将使测定结果_________（填“偏高”、“偏低”或“无影响”）。

③该样品中CuCl2.2H2O 的质量分数为_________（用含m、c、V的代数式表示，不用化简）。

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铜及其化合物在工农业生产及日常生活中应用非常广泛。某研究小组用粗铜（含杂质铁）制备氯化铜晶体(CuCl2·2H2O )的流程如下。

已知常温下，Cu2＋、Fe3＋的氢氧化物开始沉淀和沉淀完全时的pH见下表：

请回答下列问题：

（1）溶液I中加入试剂X可以调节溶液pH，从而除去Fe3＋且不引入杂质。

①试剂X可选用下列物质中的__________（填代号）。

a．CuO　　　　 b．NaOH　　　　 c．Cu　　　　 d．．Cu(OH)2

②调节溶液pH时，理论上可选择pH最大范围是__________。

（2）由溶液Ⅱ制备CuCl2·2H2O的操作依次为：边滴加浓盐酸边加热浓缩、__________（填操作名称）、过滤、洗涤干燥。

（3）向0.1 mol·L－1的CuCl2溶液中通入H2S气体，溶液变浑浊，pH减小，用离子方程式解释其原因：　　　　　　　　　 若KSP［CuS］＝1.2×10-36　 ，则生成沉淀时需要S2－的浓度为　　　　　　 mol·L－1。

（4）某学习小组用碘量法测定CuCl2·2H2O样品的纯度（杂质不发生反应）。实验如下：

a．准确称取CuCl2·2H2O样品mg于小烧杯中，加入适量蒸馏水和足量的碘化钾，再滴入适量的稀硫酸，充分反应后，将所得混合液配成250 mL待测溶液。（已知：2Cu2++4I－=2CuI+I2）

b．移取25.00 mL待测溶液于锥形瓶中，加几滴指示剂，用c mol·L－1Na2S2O3标准液滴定至终点，重复2次，测得消耗标准液体积的平均值为V mL。（已知：I2+2S2O32－=2I－+S4O62－）

①实验中使用的指示剂名称为____________，达到滴定终点时，溶液颜色变化为　　　　　　　　　　 。

②该样品中CuCl2·2H2O 的质量分数为_________（用含m、c、V的代数式表示，不用化简）。

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铜及其化合物在工农业生产及日常生活中应用非常广泛。某研究小组用粗铜（含杂质铁）制备氯化铜晶体（CuCl2·2H2O）的流程如下：

已知常温下，Cu2+、Fe3+的氢氧化物开始沉淀和沉淀完全时的pH见下表：

请回答下列问题：

（1）溶液Ⅰ中加入试剂X可以调节溶液pH，从而除去Fe3+且不引人杂质

①试剂X选用下列物质中的_______（填代号）。

a．NaOH　　 b．CuO　　 c．Cu　　 d．Cu（OH）2

②调节溶液pH时，理论上可选择pH最大范围是____________________________。

（2）检验溶液Ⅰ中的存在Fe3+实验操作是_____________________。

（3）向溶液Ⅱ中通入H2S气体，溶液变浑浊，pH减小，用离子方程式解释其原因________________；

（4）某学习小组用碘量法测定CuCl2•2H2O样品的纯度（杂质不参与反应），实验如下：

a．准确称取CuCl2•2H2O样品mg于小烧杯中，加入适量蒸馏水和足量的碘化钾，再滴入适量的稀硫酸，充分反应后，将所得混合液配成250mL待测溶液．（已知：2Cu2++4I-═2Cu↓+I2）

b．移取25.00mL待测溶液于锥形瓶中，加几滴淀粉溶液，用cmol•L-1Na2S2O3标准液滴定至终点，重复2次，测得消耗标准液体积的平均值为VmL．（已知：I2+2S2O32-═2I-+S4O62-）

①实验中使用的指示剂名称为___________；

②达到滴定终点时，仰视滴定管读数将使测定结果__________（填“偏高”“偏低”或“无影响”）

③该样品中的质量分数为__________（用含m，c，V的代数式表示，不用化简）。

（5）在空气中由CuCl2•2H2O晶体得到纯的无水CuCl2的合理方法是________________。

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铁及其化合物在日常生产生活中用途广泛，利用FeSO4制备还原铁粉的工业流程如下：

实验室中可用FeSO4(用铁粉和稀硫酸反应制得)和NH4HCO3溶液在如下装置模拟上述流程中的“转化”环节。

(1)装置A的仪器名称是________，装置B中盛放的药品是________。

(2)实验过程中，欲将生成的FeSO4溶液和NH4HCO3溶液混合，操作方法是____________________。FeSO4溶液要现用现配制的原因是_____________________。

(3)干燥过程的主要目的是脱去产物FeCO3中的游离水，该过程中会有少量FeCO3在空气中被氧化为FeOOH，该反应的化学方程式为_________________________________________，取干燥后的FeCO3样品24.98 g，与炭混合后焙烧，最终得到还原铁粉12.32 g，计算样品中FeCO3的质量分数________%(计算结果取整数)。

(4)高铁酸钠(Na2FeO4)是一种新型净水剂.用如图装置可以制取少量高铁酸钠．写出在用电解法制取高铁酸钠时，阳极的电极反应式___________________

(5)25 ℃时，Ksp[Fe(OH)3]＝4.0×10－38 ，此温度下，若实验室中配制2.5mol/L 100mL硫酸铁溶液，为使配制过程中不出现浑浊，则至少需要加入10mol/L的硫酸______mL(忽略加入硫酸的体积)。

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铅及其化合物在工业生产、生活中具有非常广泛的用途。

（1）瓦纽科夫法熔炼铅，其相关反应的热化学方程式如下：

①2PbS(s)+3O2(g)=2PbO(s)+2SO2(g)　 △H1＝akJ·mol-1

②PbS(s)2PbO(s)=3Pb(s)+SO2(g)　 △H2＝b kJ·mol-1

③PbS(s)+PbSO4(s)=2Pb(s)+2SO2(g)　　 △H3＝c kJ·mol-1

反应3PbS(s)+6O2(g)=3PbSO4(s)　 △H＝____________kJ·mol-1（用含a、b、c的代数式表示）

（2）以含铅废料（主要含Pb、PbO、PbO2、PbSO4）为原料制备高纯PbO，其主要流程如下：

①“酸溶”时，在Fe2+催化下，Pb和PbO2反应成1 mol PbSO4时转移电子的物质的量为_________ mol。

②已知：PbO溶解在NaOH溶液中，存在化学平衡：PbO(s)+NaOH(aq)NaHPbO2(aq)，其溶解度曲线如图1所示：

结合上述信息，完成由粗品PbO（所含杂质不溶于NaOH溶液）得到高纯PbO的操作：将粗品PbO溶解在一定量________（填“35％”或“10％”）的NaOH溶液中，加热至110℃，充分溶解后，_______________（填 “趁热过滤”或“蒸发浓缩”），将滤液冷却结晶，过滤、洗涤并干燥得到高纯PbO固体。

（3）将粗品PbO溶解在HCl和NaCl的混合溶液中，得到含Na2PbCl4的电解液，电解Na2PbCl4溶液生成Pb的装置如图2所示：

①阴极的电极反应式为______________________；

②当有4.14gPb生成时，通过质子交换膜的n(H+)=______________________。

（4）PbI2可用于人工降雨。取一定量的PbI2固体，用蒸馏水配制成t℃饱和溶液，准确移取25.00 mL PbI2饱和溶液分次加入阳离子交换树脂RH+（发生反应：2RH++PbI2 =R2Pb+2H++2I-），用250ml洁净的锥形瓶接收流出液，后用蒸馏水淋洗树脂至流出液呈中性，将洗涤液一并盛放到锥形瓶中（如图3）。加入酚酞指示剂，用0.0050mol·L-1NaOH溶液滴定，当达到滴定终点时，用去氢氧化钠溶液10.00mL。可计算出t℃时Ksp(PbI2)为_________________。

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铜及其化合物在工农业生产及日常生活中应用非常广泛。

(1) 由辉铜矿制取铜的反应过程为:

2Cu2S(s)+ 3O2(g)==2Cu2O(s)+2SO2(g)　 △H =-768.2kJ·mol-1，

2Cu2O(s)+Cu2S(s)=6Cu(s)+ SO2(g)　　　 △H =+116.0kJ·mol-1，

热化学方程式: Cu2S(s)+ O2(g)==2Cu(s)+2SO2(g)　 △H =______kJ·mol-1

(2) 氢化亚铜是一种红色固体，可由下列反应制备:4CuSO4+3H3PO2+6H2O==4CuH ↓+4H2SO4+3H3PO4。

①该反应还原剂是___________(写化学式)。

②该反应每转移6mol电子，生成CuH的物质的量为_____。

(3)采用离子交换膜控制电解液中OH-的浓度而制备纳米Cu2O，装置如图所示。

①该电池的阳极生成Cu2O反应式为___________________________。

②钛(Ti) 极附近的pH值_________(填“增大”、“减小”或“不变”)

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铝是当前应用最广泛的金属材料之一,铝制品及其化合物在日常生活和工农业生产中也有着重要的用途。回答下列问题：

(1)基态铝原子的核外电子排布式为____________。

(2)根据元素周期律等知识判断,第一电离能Al____________Mg(填写“大于”或“小于”)。

(3)Al2O3是常用的耐火材料,工业上也是用电解Al2O3方法制取金属Al,据此判断Al2O3的晶体类型是____________。

(4)LiAlH4是一种重要的有机合成试剂,AlH4-的立体构型为____________，LiAlH4中Al原子的杂化轨道类型为____________。

(5)金属铝的晶胞结构如图1所示,原子之间相对位置关系的平面图如图2所示。

①晶体铝中原子的堆积方式为____________。

②已知铝原子半径为a cm,摩尔质量为Mg·mol-1,阿伏加德罗常数的值为NA,则晶体铝的密度ρ=_______g·cm-3(用含 a、M、NA的代数式来表示)。

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铁、铝、铜等金属及其化合物在日常生活中应用广泛，请回答下列问题：

（1）单质铁属于_______晶体。黄铁矿(FeS2)是生产硫酸和冶炼钢铁的重要原料，其中一个反应为3FeS2+8O26SO2+Fe3O4，氧化产物为_________，若有3molFeS2参加反应，转移_______mol电子。

（2）铝的价电子排布式为_________，明矾用作净水剂，其原理为_______________(用离子方程式表示)。

（3）金属Cu单独与氨水或单独与双氧水都不反应，但可与二者的混合溶液反应生成深蓝色溶液，Cu与氨水、双氧水反应的离子方程式_______________；

（4）铁红是一种红色颜料，其成分是Fe2O3，将一定量的铁红溶于160mL5mol•L-1盐酸中，再加入一定量铁粉恰好溶解，收集到2.24L氢气(标准状况)，经检测溶液中无Fe3+，参加反应的铁粉的质量为_________。

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铁、铜等金属及其化合物在生产、生活中用途非常广泛。回答下列问题：

(1)可用作抗震剂，通过下列反应获得：。

①基态原子核外电子排布式为________，其原子核外未成对电子数为________。

②与CO具有相同空间构型和键合形式的阴离子是________(填化学式)，CO分子中σ键与π键数目之比为________，C、N、O三种元素第一电离能由小到大的顺序为________。

(2)向含的溶液中滴加少量的溶液，溶液中生成红色的，中心离子的配位数为________，配体是________，分子中O原子的杂化方式为________。

(3)一种含有Fe、Cu、S三种元素的化合物的晶胞如图所示(晶胞底面为正方形)，该化合物的化学式为________，若晶胞的底面边长为，晶体的密度为，阿伏加德罗常数为，该晶胞的高为________。

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