5．硫酸銅在化工和農(nóng)業(yè)方面有很廣泛的用處，某化學興趣小組查閱資料，用兩種不同的原料制取硫酸銅．
方式一：一種含銅的礦石（硅孔雀石礦粉），含銅形態(tài)為CuCO₃•Cu（OH）₂和CuSiO₃•2H₂O（含有SiO₂、FeCO₃、Fe₂O₃、Al₂O₃等雜質(zhì)）．以這種礦石為原料制取硫酸銅的工藝流程如圖：

請回答下列問題：
（1）完成步驟①中稀硫酸與CuSiO₃•2H₂O發(fā)生反應的化學方程式CuSiO₃•2H₂O+H₂SO₄=CuSO₄+H₄SiO₄+H₂O；
（2）步驟②調(diào)節(jié)溶液pH選用的最佳試劑是A
A．CuOB．MgO       C．FeCO₃D NH₃•H₂O
（3）有關(guān)氫氧化物開始沉淀和完全沉淀的pH如下表：

氫氧化物	Al（OH）3	Fe（OH）3	Fe（OH）2	Cu（OH）2
開始沉淀的pH	3.3	1.5	6.5	4.2
沉淀完全的pH	5.2	3.7	9.7	6.7

由上表可知：當溶液pH=4時，不能完全除去的離子是Al³⁺．
（4）濾液B通過蒸發(fā)濃縮（設體積濃縮為原來的一半）、冷卻結(jié)晶可以得到CuSO₄•5H₂O晶體．某同學認為上述操作會伴有硫酸鋁晶體的析出．請你結(jié)合相關(guān)數(shù)據(jù)對該同學的觀點予以評價（已知常溫下，Al₂（SO₄）₃飽和溶液中C（Al³⁺）=2.25mol•L^-1，K_sp[Al（OH）₃]=3.2×10^-34）錯誤（填“正確”或“錯誤”）．
方式二：以黃銅礦精礦為原料，制取硫酸銅及金屬銅的工藝如下所示：
Ⅰ．將黃銅礦精礦（主要成分為CuFeS₂，含有少量CaO、MgO、Al₂O₃）粉碎
Ⅱ．采用如圖裝置進行電化學浸出實驗，將精選黃銅礦粉加入電解槽陽極區(qū)，恒速攪拌，使礦粉溶解．在陰極區(qū)通入氧氣，并加入少量催化劑．Ⅲ．一段時間后，抽取陰極區(qū)溶液，向其中加入有機萃取劑（RH）發(fā)生反應：

2RH（有機相）+Cu²⁺（水相）?R₂Cu（有機相）+2H⁺（水相）分離出有機相，向其中加入一定濃度的硫酸，使Cu²⁺得以再生．
Ⅳ．電解硫酸銅溶液制得金屬銅．
（5）黃銅礦粉加入陽極區(qū)與硫酸及硫酸鐵主要發(fā)生以下反應：
CuFeS₂+4H⁺=Cu²⁺+Fe²⁺+2H₂S    2Fe³⁺+H₂S=2Fe²⁺+S↓+2H⁺
電解過程中，陽極區(qū)Fe³⁺的濃度基本保持不變，原因是Fe²⁺-e^-=Fe³⁺（用電極反應式表示）．
（6）步驟Ⅲ，向有機相中加入一定濃度的硫酸，Cu²⁺得以再生的原理是增大H⁺濃度，使平衡2RH（有機相）+Cu²⁺（水相）?R₂Cu（有機相）+2H⁺（水相）逆向移動，Cu²⁺進入水相得以再生．
（7）步驟Ⅳ，若電解0.1mol CuSO₄溶液，生成銅3.2g，此時溶液中離子濃度由大到小的順序是c（H⁺）＞c（SO₄^2-）＞c（Cu²⁺）＞c（OH^-）．

4．以鈦鐵礦（主要成分是鈦酸亞鐵FeTiO₃）為主要原料冶煉金屬鈦，生產(chǎn)的工藝流程圖如圖所示，其中鈦鐵礦與濃硫酸反應的化學方程式為：FeTiO₃+2H₂SO₄═TiOSO₄+FeSO₄+2H₂O．試回答下列問題：

（1）鈦鐵礦和濃硫酸反應屬于非氧化還原反應（選填“氧化還原反應”或“非氧化還原反應”）．
（2）上述生產(chǎn)流程中加入物質(zhì)A的目的是防止Fe²⁺被氧化，物質(zhì)A是Fe；上述制備TiO₂的過程中，所得到的副產(chǎn)物和可回收利用的物質(zhì)分別是FeSO₄•7H₂O、Fe、H₂SO₄．
（3）反應TiCl₄+2Mg═2MgCl₂+Ti在Ar氣氛中進行的理由是防止高溫下Mg和Ti與空氣中的氧氣（或氮氣、二氧化碳）作用．
（4）如果取鈦鐵礦A t，生產(chǎn)出鈦B t（不考慮損耗），計算鈦鐵礦中鈦的含量（用A、B字母表示）$\frac{B}{A}×100%$．

3．銅、鐵是重要的金屬材料．
（1）工業(yè)上冶煉銅的反應為8CuFeS₂+21O₂$\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$8Cu+4FeO+2Fe₂O₃+16SO₂若CuFeS₂中Fe的化合價為
2，反應中被還原的元素是Cu、O（填元素符號）．
（2）上述冶煉過程產(chǎn)生大量SO₂．SO₂尾氣直接排放到大氣中造成環(huán)境污染的后果是形成酸雨；
（3）利用黃銅礦冶煉銅產(chǎn)生的爐渣（含F(xiàn)e₂O₃、FeO、SiO₂、Al₂O₃）可制備Fe₂O₃方法為①用稀鹽酸浸取爐渣，過濾．②濾液先氧化，再加入過量NaOH溶液，過濾，將沉淀洗滌、干燥、煅燒得Fe₂O₃．
a．除去Al³⁺的離子方程式是Al³⁺+4OH^-=AlO₂^-+2H₂O．
b．選用提供的試劑，設計實驗驗證爐渣中含有FeO．
提供的試劑：稀鹽酸   稀硫酸    KSCN溶液  KMnO₄溶液  NaOH溶液  碘水所選試劑為稀硫酸和高錳酸鉀溶液．證明爐渣中含有FeO的實驗現(xiàn)象稀硫酸浸取爐渣所得溶液使酸性高錳酸鉀溶液褪色．
（4）電子工業(yè)曾用30%的FeCl₃溶液腐蝕敷有銅箔的絕緣板制印刷電路板，為了從使用過的廢腐蝕液中回收銅，并重新得到FeCl₃溶液，設計如圖所示實驗流程．
上述流程中，所加試劑的化學式為：XFe，YHCl，ZCl₂第⑥步反應的離子方程式為2 Fe²⁺+Cl₂=2Fe³⁺+2Cl^-．

2．亞氯酸鈉（NaClO₂）是一種高效氧化劑、漂白劑．已知：NaClO₂飽和溶液在溫度低于38℃時析出的晶體是
NaClO₂•3H₂O，高于38℃時析出晶體是NaClO₂，高于60℃時NaClO₂分解成NaClO₃和NaCl．利用下圖所示裝置制備亞氯酸鈉．

完成下列填空：
（1）裝置①中除燒杯外另一種玻璃儀器的名稱為球形干燥管．
（2）先關(guān)閉K₁、打開K₂、再打開分液漏斗旋塞，裝置②中產(chǎn)生ClO₂的化學方程式為2NaClO₃+Na₂SO₃+H₂SO₄=2ClO₂↑+2Na₂SO₄+H₂O．
（3）當④中出現(xiàn)晶體后，則裝置④中的化學反應方程式為2NaOH+2ClO₂+H₂O₂=2NaClO₂+2H₂O+O₂．然后關(guān)閉K₂、打開K₁，裝置①的作用吸收未反應的ClO₂，防止逸出污染空氣．
將裝置④中的溶液進行下列操作得到的晶體為NaClO₂的操作步驟為：
①減壓，55℃蒸發(fā)結(jié)晶；     
②趁熱過濾；
③用38-60℃的溫水洗滌    
④低于60℃干燥，得到成品．
（4）稱取1g所得亞氯酸鈉樣品于燒杯中，加過量酸化碘化鉀溶液，充分反應
（ClO₂^-+4I ^-+4H⁺→2H₂O+2I₂+Cl^-），得到25.00ml混合溶液．再用2.0mol/L Na₂S₂O₃標準液滴定（I₂+2S₂O₃^2-→2I^-+S₄O₆^2-），共消耗Na₂S₂O₃20.00ml．
①滴定時指示劑為淀粉溶液，達到滴定終點的現(xiàn)象為滴入最后一滴Na₂S₂O₃標準液由藍色變?yōu)闊o色且半分鐘內(nèi)不變色．
②該樣品中NaClO₂的質(zhì)量分數(shù)為90.5%．

1．（1）工業(yè)上以粗銅為原料采取如下圖所示流程制備硝酸銅晶體．

①在步驟a中，還需要通入氧氣和水，其目的是將NO_x氧化成HNO₃；寫出化學方程式4NO_x+（5-2x）O₂+2H₂O=4HNO₃；
②在保溫去鐵的過程中，為使Fe³⁺沉淀完全，可以向溶液中加人CuO調(diào)節(jié)溶液的pH．根據(jù)下表數(shù)據(jù)，溶液的pH應保持在3.2≤pH＜4.7的范圍內(nèi)；

	氫氧化物開始沉淀時的pH	氫氧化物沉淀完全時的pH
Fe3+	1.9	3.2
Cu2+	4.7	6.7

③進行蒸發(fā)濃縮時，加入的試劑b為硝酸溶液，其目的是（結(jié)合離子方程式說明）由于Cu²⁺發(fā)生水解Cu²⁺+2H₂O?Cu（OH）₂+2H⁺，加入硝酸可抑制Cu²⁺的水解防止Cu（OH）₂的生成．
（2）①某人設想以下圖所示裝置將NO_x轉(zhuǎn)化為硝酸，裝置一可用于由N₂O₄制備N₂O₅（硝酸的酸酐），裝置二用于將NO₂轉(zhuǎn)化為硝酸，寫出通入NO₂的電極的電極反應式：NO₂-e^-+H₂O=NO₃^-+2H⁺；電解池陽極反應：N₂O₄+2HNO₃-2e^-=2N₂O₅+2H⁺．
②若通入NO₂的速率為2.24L/min（標準狀況），為穩(wěn)定持續(xù)生產(chǎn)，硝酸溶液的濃度應維持質(zhì)量分數(shù)50%不變，則左側(cè)水的流入速率應為7.2mL/min．

20．鉻鐵礦的主要成分可表示為FeO•Cr₂O₃，還含有MgO、Al₂O₃、Fe₂O₃等雜質(zhì)，如圖是以鉻鐵礦為原料制備重鉻酸鉀（K₂Cr₂O₇）的流程圖：

已知：①4FeO•Cr₂O₃+8Na₂CO₃+7O₂$\stackrel{750℃}{→}$8Na₂CrO₄+2Fe₂O₃+8CO₂↑；
②Na₂CO₃+Al₂O₃$\stackrel{750℃}{→}$2NaAlO₂+CO₂↑；
③Cr₂O₇^2-+H₂O?2CrO₄^2-+2H⁺
（1）固體X中主要含有Fe₂O₃、MgO（填寫化學式）；要檢測酸化操作中溶液的pH是否等于4.5，應該使用pH計或精密pH試紙（填寫儀器或試劑名稱）．
（2）酸化步驟用醋酸調(diào)節(jié)溶液pH＜5，其目的是使CrO₄^2-轉(zhuǎn)化為Cr₂O₇^2-．
（3）操作Ⅲ有多步組成，獲得K₂Cr₂O₇晶體的操作依次是：加入KCl固體、蒸發(fā)濃縮、冷卻結(jié)晶、過濾、洗滌、干燥．
（4）右表是相關(guān)物質(zhì)的溶解度數(shù)據(jù)，操作Ⅲ發(fā)生反應的化學方程式是：Na₂Cr₂O₇+2KCl→K₂Cr₂O₇↓+2NaCl．該反應在溶液中能發(fā)生的理由是K₂Cr₂O₇的溶解度比Na₂Cr₂O₇�。ɑ蛩姆N物質(zhì)中K₂Cr₂O₇的溶解度最�。�．

物質(zhì)	溶解度/（g/100g水）
	0°C	40°C	80°C
KCl	28	40.1	51.3
NaCl	35.7	36.4	38
K2Cr2O7	4.7	26.3	73
Na2Cr2O7	163	215	376

（5）酸性溶液中過氧化氫能使Cr₂O₇^2-生成藍色的過氧化鉻（CrO₅分子結(jié)構(gòu)為），該反應可用來檢驗Cr₂O₇^2-的存在．寫出反應的離子方程4H₂O₂+Cr₂O₇^2-+2H⁺═2CrO₅+5H₂O．該反應不屬于（填“屬于”或“不屬于”）氧化還原反應．
（6）稱取重鉻酸鉀試樣2.500g配成250mL溶液，取出25mL與碘量瓶中，加入10mL2mol/L  H₂SO₄和足量碘化鉀（鉻的還原產(chǎn)物為Cr³⁺），放于暗處5min．然后加入100mL水，加入3mL淀粉指示劑，用0.1200mol/LNa₂S₂O₃標準溶液滴定（I₂+2S₂O₃^2-=2I^-+S₄O₆^2-）
①判斷達到滴定終點的依據(jù)是當?shù)渭幼詈笠坏瘟虼�硫酸鈉溶液時，溶液藍色褪去，半分鐘內(nèi)不變色；
②若實驗中共用去Na₂S₂O₃標準溶液40.00mL，則所得產(chǎn)品中重鉻酸鉀的純度為94.08%．（保留3位有效數(shù)字，K₂Cr₂O₇的摩爾質(zhì)量為294g/mol）．

19．硫酸亞錫（SnSO₄）是一種重要的硫酸鹽，廣泛應用于鍍錫工業(yè)．某研究小組設計SnSO₄制備路線如下：

查閱資料：
Ⅰ．酸性條件下，錫在水溶液中有Sn²⁺、Sn⁴⁺兩種主要存在形式，Sn²⁺易被氧化．
Ⅱ．SnCl₂易水解生成堿式氯化亞錫
回答下列問題：
（1）錫元素原子的核電荷數(shù)為50，與碳元素屬于同一主族，錫元素在周期表中的位置是第五周期ⅣA族．
（2）操作Ⅰ是蒸發(fā)濃縮、冷卻結(jié)晶、過濾、洗滌．
（3）SnCl₂粉末需加濃鹽酸進行溶解，請用平衡移動原理解釋原因SnCl₂水解，發(fā)生SnCl₂+H₂O?Sn（OH）Cl+HCl，加入鹽酸，使該平衡向左移動，抑制Sn²⁺水解．
（4）加入Sn粉的作用有兩個：①調(diào)節(jié)溶液pH  ②防止Sn²⁺被氧化．
（5）反應Ⅰ得到沉淀是SnO，得到該沉淀的離子反應方程式是Sn²⁺+CO₃^2-═SnO↓+CO₂↑．
（6）酸性條件下，SnSO₄還可以用作雙氧水去除劑，發(fā)生反應的離子方程式是Sn²⁺+H₂O₂+2H⁺═Sn⁴⁺+2H₂O．
（7）該小組通過下列方法測定所用錫粉的純度（雜質(zhì)不參與反應）：
①將試樣溶于鹽酸中，發(fā)生的反應為：Sn+2HCl═SnCl₂+H₂↑；
②加入過量的FeCl₃溶液；
③用已知濃度的K₂Cr₂O₇滴定②中生成的Fe²⁺，發(fā)生的反應為：6FeCl₂+K₂Cr₂O₇+14HCl═6FeCl₃+2KCl+2CrCl₃+7H₂O．取1.226g 錫粉，經(jīng)上述各步反應后，共用去0.100mol/L K₂Cr₂O₇溶液32.0mL．錫粉中錫的質(zhì)量分數(shù)是93.2%．

18．實驗室用廢CuO（含有雜質(zhì)FeO、Fe₂O₃）制備膽礬晶體，經(jīng)歷下列過程（Fe³⁺在pH=5時已完全沉淀）：下列分析正確的是（　�。�

	A．	用98%的濃硫酸配制溶解所用的4.5mol•L-1的稀硫酸，只需3種玻璃儀器
	B．	步驟②目的是將溶液Ⅰ中的Fe2+充分轉(zhuǎn)化成Fe3+，實驗操作是向溶液Ⅰ中通入足量的氯氣
	C．	步驟④之后的實驗操作是蒸干溶劑結(jié)晶，所需儀器是蒸發(fā)皿、泥三角、三腳架
	D．	利用Cu（OH）2 替代CuO也可調(diào)節(jié)溶液pH而不影響實驗結(jié)果

17．氯化銅是一種廣泛用于生產(chǎn)顏料、用木材防腐劑的化工產(chǎn)品．某研究性學習小組用粗銅（含雜質(zhì)Fe）按下述流程制備氯化銅晶體．

（l）固體A用稀鹽酸溶解而不用水溶解的原因是抑制Cu²⁺、Fe³⁺等離子發(fā)生水解反應．
（2）加試劑X用于調(diào)節(jié)pH以除去雜質(zhì)，X可選用下列試劑中的c、d（填序號）．
a．NaOH     b．NH₃•H₂O     c．CuO     d．Cu（OH）₂   e．CuSO₄
（3）濾液B經(jīng)一系列操作可得氯化銅晶體，操作的程序依次為蒸發(fā)濃縮、冷卻結(jié)晶、過濾、自然干燥．
（4）實驗室采用如圖所示裝置，可使粗銅與Cl₂反應轉(zhuǎn)化為固體A（部分加熱儀器和夾持裝置已略去）．

①該裝置中儀器a的名稱是圓底燒瓶，其中發(fā)生反應的離子方程式是MnO₂+4H⁺+2Cl₂$\frac{\underline{\;加熱\;}}{\;}$Mn²⁺+Cl₂↑+2H₂O．
②有同學認為應在濃硫酸洗氣瓶前增加吸收HCI的裝置，你認為是否必要？否（填“是”或“否”）．
③該裝置存在一定的安全隱患，消除該安全隱患的措施是在裝置C和D之間連接一個防倒吸裝置．

16．高鐵酸鉀（K₂FeO₄）具有很強的氧化性，是一種高效水處理劑，處理廢水時，既利用其強氧化性，又利用Fe（OH）₃膠體的凝聚作用．

（1）制備K₂FeO₄可以采用干式氧化法或濕式氧化法．
①干式氧化的初始反應是2FeSO₄+6Na₂O₂═2Na₂FeO₄+2Na₂O+2Na₂SO₄+O₂↑，該反應中每生成2mol Na₂FeO₄時轉(zhuǎn)移電子10mol．
②濕式氧化法的流程如圖1所示：上述流程中制備Na₂FeO₄的化學方程式是2Fe（NO₃）₃+3NaClO+10NaOH=2Na₂FeO₄+3NaCl+6NaNO₃+5H₂O；結(jié)晶過程中反應的離子方程式是2K⁺+FeO₄^2-=K₂FeO₄↓．
（2）K₂FeO₄在水中不穩(wěn)定，發(fā)生反應：4FeO₄^2-+10H₂O?4Fe（OH）₃（膠體）+8OH^-+3O₂，其穩(wěn)定性與溫度（T）和溶液pH的關(guān)系分別如圖所示．
①由圖2可得出的結(jié)論是K₂FeO₄的穩(wěn)定性隨著溫度的升高而減弱．
②圖3中a＜c（填“＞”、“＜”、“=”），其原因是由4FeO₄^2-+10H₂O=4Fe（OH）₃（膠體）+8OH^-+3O₂↑可知：氫離子濃度增大，平衡向正反應方向移動，高鐵酸鉀溶液平衡時FeO₄^2-濃度越小，pH越小．