- 物质的分离和提纯
- 共4370题
以下是分析硫铁矿中FeS2含量的三种方法，各方法的操作流程图如下：
请回答下列问题：
（1）流程图中操作①、②、③分别指的是：①______、②______、③______．
操作④、⑤用到的主要仪器是：④______、⑤______（每空填1～2个仪器）．
（2）判断溶液中SO42-离子已沉淀完全的方法是______．
（3）某同学用方法Ⅲ测定试样中Fe元素的含量，准确称取一定量的矿石试样，试样经溶解、预处理后，
（A） 用带有刻度的烧杯配制成100 mL试样溶液
（B） 用量筒量取25.00 mL待测溶液
（C） 并置于锥形瓶中
（D） 用蒸馏水洗涤滴定管后装入KMnO4标准溶液，用该标准溶液滴定待测试样，
（E） 当溶液变成淡紫红色时，停止滴定，如半分钟内不褪色，
（F） 读取并计算滴定管中消耗的KMnO4标准溶液体积，计算试样中的Fe元素含量．
请指出该实验过程中错误操作步骤的编号：______．
（4）某同学采用方法Ⅱ分析矿石中的Fe含量，发现测定结果总是偏高，则产生误差的可能原因是______．
（5）称取矿石试样1.60g，按方法Ⅰ分析，称得BaSO4的质量为4.66g，假设矿石中的硫元素全部来自于FeS2，则该矿石中FeS2的质量分数是______．
正确答案
（1）方法Ⅰ生成硫酸钡沉淀，经过滤、洗涤、干燥后用天平称得硫酸钡的质量，根据S元素守恒可计算硫铁矿中FeS2含量，方法Ⅱ生成氢氧化铁，经过滤、洗涤后在坩埚中加热分解生成氧化铁，用天平称量氧化铁的质量，根据铁元素守恒硫铁矿中FeS2含量，故答案为：过滤；洗涤；干燥；坩埚、酒精灯；天平；
（2）判断溶液中SO42-离子是否沉淀完全，可取上层清液滴加BaCl2溶液，若无白色沉淀生成，说明SO42-沉淀完全，
故答案为：取上层清液滴加BaCl2溶液，若无白色沉淀生成，说明SO42-沉淀完全；
（3）配制一定物质的量浓度的溶液应在容量瓶中配制，不能用烧杯，难以摇匀，并有较大误差，托盘天平只能精确到0.1，滴定管用蒸馏水洗涤后还应用标准液润洗，否则会导致标准液浓度降低，故答案为：A、B、D；
（4）用方法Ⅱ分析矿石中的Fe含量，发现测定结果总是偏高，说明最后称量的固体的质量偏大，如洗涤不充分、灼烧不充分都会引起固体质量偏大，原因可能有Fe（OH）3沉淀表面积大，易吸附杂质；过滤洗涤时未充分将吸附的杂质洗去；或Fe（OH）3灼烧不充分，未完全转化为Fe2O3；
故答案为：①Fe（OH）3沉淀表面积大，易吸附杂质；②过滤洗涤时未充分将吸附的杂质洗去；③Fe（OH）3灼烧不充分，未完全转化为Fe2O3；
（5）利用关系式法计算：
FeS2～2BaSO4
120g 466g
m 4.66g
m=1.2g，则该矿石中FeS2的质量分数是
故答案为：75.0%．
用石灰乳、石灰氮(CaCN2)和炼厂气(含H2S)反应，既能净化尾气，又能获得应用广泛的CS(NH2)2(硫脲)，其部分工艺流程如下：
(1)高温下，H2S存在下列反应：2H2S(g)2H2(g)＋S2(g)，其平衡常数表达式为K＝________________。
(2)用石灰乳吸收H2S制取Ca(HS)2需要在低温下进行，其原因是_____________________________________________________；
过滤得到的滤渣可再利用，滤渣的主要成分是________(填化学式)。
(3)合成硫脲需长时间搅拌，并在较高温度(80～85 ℃)下进行，其目的是_______________________________________。
Ca(HS)2与CaCN2在水溶液中合成硫脲的化学方程式为________________________________。
(4)化合物X与硫脲互为同分异构体，X加入FeCl3溶液中，溶液显红色，X的化学式为________________。
正确答案
(1) 
(1)该反应的反应物和生成物均为气体，K的表达式为生成物浓度的次方除以反应物浓度的次方。(2)气体在水中的溶解度随着温度的升高而减小。石灰乳中Ca(OH)2的浓度较大，吸收H2S后，一般仍有剩余，可以再利用。(3)接触面积大，温度高均可以提高反应速率。由(2)的提示知，石灰乳吸收H2S生成Ca(HS)2进入“合成”阶段，箭头指入为加入反应物，则CaCN2和H2O均为反应物，由元素守恒知，生成CS(NH2)2外还有Ca(OH)2。(4)某溶液遇FeCl3溶液，溶液显红色，则该溶液中含有SCN－，互为同分异构体的两种化合物化学式相同，由原子种类和数目可以确定还有NH4+，则为NH4SCN。
醇与氢卤酸反应是制备卤代烃的重要方法。实验室制备溴乙烷和1-溴丁烷的反应如下： ① NaBr+H2SO4 = HBr+NaHSO4；②R-OH+HBr
可能存在的副反应有：醇在浓硫酸的存在下脱水生成烯和醚，Br－被浓硫酸氧化为Br2等。有关数据列表如下
请回答下列问题：
（1）溴代烃的水溶性 （填“大于”、“等于”或“小于”）相应的醇；其原因是 。
（2）将1-溴丁烷粗产品置于分液漏斗中加水，振荡后静置，产物在 （填“上层”、“下层”或“不分层”）。
（3）制备操作中，加入的浓硫酸必须进行稀释，目的是 。（填字母）
a．减少副产物烯和醚的生成 b．减少Br2的生成
c．减少HBr的挥发 d．水是反应的催化剂
（4）欲除去溴代烷中的少量杂质Br2，下列物质中最适合的是 。（填字母）
a．NaI b．NaOH c．NaHSO3 d．KCl
（5）在制备溴乙烷时，采用边反应边蒸出产物的方法，其有利于 ；但在制备1-溴丁烷时却不能边反应边蒸出产物，其原因是 。
正确答案
27.（14分）（1）小于(1分)；醇分子可与水分子形成氢键，溴代烃分子不能与水分子形成氢键。(意思相近可酌情给分，3分) （2）下层 (2分) （3）abc (2分) （4）c (2分)
（5）平衡向生成溴乙烷的方向移动（或反应②向右移动）(2分) 1-溴丁烷与正丁醇的沸点相差较小，若边反应边蒸馏，会有较多的正丁醇被蒸出。(意思相近可酌情给分，2分)
试题分析：（1）醇能和水形成氢键而易溶于水，溴代烃和水不反应也不能和水形成氢键，所以溴代烃的水溶性小于相应的醇；
（2）1-溴丁烷和水不能形成氢键，所以不易溶于水，且密度大于水，所以将1-溴丁烷粗产品置于分液漏斗中加水，振荡后静置，溶液分层且产物1-溴丁烷在下层；
（3）浓硫酸和1-丁醇反应制备1-溴丁烷的反应中易发生副反应：消去反应生成烯烃、分子间脱水反应生成醚，所以稀释稀释后类似反应发生较难，可以减少副产物烯和醚的生成，故a正确；浓硫酸具有强氧化性能将溴离子氧化为溴单质，稀释浓硫酸后能减少Br2的生成，故b正确；反应需要让溴化氢和1-丁醇反应，若使用浓硫酸，浓硫酸被稀释放热温度升高，使溴化氢大量挥发，因此用稀释后的硫酸可以减少HBr的挥发，故c正确； 水是产物不是反应的催化剂，故d错误；故选abc。
（4）卤素单质易溶于有机物，所以欲除去溴代烷中的少量杂质Br2，若用NaI，碘离子可以被溴氧化，但生成的碘单质会又溶解在溴代烷中而引入杂质，故a错误；溴单质能与氢氧化钠反应，但是溴代烷在NaOH溶液中容易水解而损失，故b错误；溴单质和NaHSO3溶液发生氧化还原反应，可以除去溴单质，故c正确；KCl不能除去溴单质，故d错误；故选c。
（5）根据题给信息知，乙醇和溴乙烷的沸点相差较大，采用边反应边蒸出产物的方法，可以使平衡向生成溴乙烷的方向移动，可以制得更多的溴乙烷；而1-溴丁烷和正丁醇的沸点相差较小，容易一同蒸出，所以不能边反应边蒸出产物。
化学学习中，有关物质性质的学习离不开实验，请阅读下列对应的内容，并按要求完成填空
（1）实验室经常用烧杯进行性质实验研究，如图所示装置及下表中试剂，过一段时间
实验1、2、3、4烧杯①中的现象分别是 ， ， ， ，
（2）用下图装置：废铜屑制硝酸铜，反应结束后，广口瓶内的溶液中，除了含有NaOH外，还有____(填写化学式)
（3）浓氨水通常可以用于实验室快速制取氨气及其相关实验的探究，回答下列问题．
①若要测定生成的NH3的体积，则必须选择的装置是 (填装置序号)，装置中所盛试剂应具有的性质是 ．收集干燥的NH3，收集装置应选择(填装置序号) ，理由是 ．
②向浓CaCl2溶液中先通入NH3再通入CO2气体可制纳米级（粒子直径在1—10nm之间）碳酸钙，试写出制纳米级碳酸钙的离子方程式 。
（4）下图是苯与溴发生反应并进行产物检验的反应装置
实验装置中的冷凝管“左低右高”的放置目的是____________，整套实验装置中能防止倒吸的装置是______________（填装置序号）
对于固体硫化钠露置在空气中的变化，有如下假设：
假设①：固体硫化钠易被空气中的氧气氧化为单质硫。
假设②：固体硫化钠易被空气中的氧气氧化为亚硫酸钠。
假设③：固体硫化钠易被空气中的氧气氧化为硫酸钠。
为了探究固体硫化钠露置在空气中究竟有怎样的变化，某化学学习小组进行了如下实验：
①从试剂瓶中取出固体硫化钠样品，放在研钵中研碎。
②将研钵中的样品露置在空气中两天。
③从研钵中取出一药匙样品放在试管中，加入盐酸，试样全部溶解，得到澄清溶液，并放出大量气泡。
④立即加塞，用力振荡，产生浑浊，且气泡的量大大减少。
（5）解释加塞振荡后产生浑浊，且气泡大量减少的原因(用化学方程式表示)_____________。
（6）如果要验证③是否成立的实验方法是______________________
正确答案
（1）变蓝、无明显现象、有白色（胶状）沉淀、变白（2分，写对2个现象给1分）
（2）NaNO3、NaNO2 （1分,漏写不给分）
（3）① ① ③ （1分，漏写不给分） 氨气难溶于该溶剂，该溶剂不易挥发、不与氨气反应（1分，漏写不给分） ⑤ ;导管较长，棉花可以防止空气对流，有利于收集到较为干燥纯净的氨气（1分，漏写不给分）
②Ca2++2NH3+CO2+H2O → CaCO3+NH4+ （1分，漏写不给分，沉淀符号是否写不扣分）
（4）使冷凝回流的反应物苯和液溴回到（Ⅰ）中继续反应。 （1分）（Ⅱ）（Ⅲ）（1分，漏写不给分）
（5）2H2S+SO2→2H2O+3S↓（1分，漏写不给分）
（6）取少量未知液于试管中，先滴加过量的稀盐酸，无任何现象（无沉淀生成、无气体出现），再滴加氯化钡溶液，出现白色沉淀（1分）
试题分析：
（1）1:变蓝,因为硝酸挥发、把碘化钾溶液氧化成碘单质，使淀粉变蓝。
2：无明显现象: 浓硫酸不挥发，也不使酚酞溶液变色。
3：有白色（胶状）沉淀，氨水挥发，且和氯化铝溶液生成白色（胶状）沉淀。
4：变白，饱和氯水挥发出氯气，使湿润的红纸变白。
（2）硝酸铜和氢氧化钠反应生成氢氧化铜和生成硝酸钠，另外铜与浓硝酸，能产生二氧化氮，二氧化氮与氢氧化钠反应，可生成硝酸钠和亚硝酸钠。
（3）与NaAlO2反应生成Al(OH)3的气体是CO2 ；NaAlO2 +4HCl=AlCl3+NaCl+2H2O 所以AlCl3溶液中混有NaCl杂质。
（4）① ① ③ 排液体体积等于氨气体积，用量筒测液体体积。该液体满足：氨气难溶于该溶剂，该溶剂不易挥发、不与氨气反应。⑤;因为导管较长，棉花可防止空气对流，有利于收集到较为干燥纯净的氨气。
②Ca2++2NH3+CO2+H2O = CaCO3+2NH4+ CaCO3为胶体。
（5）由于重力作用，使冷凝回流的反应物苯和液溴回到（Ⅰ）中继续反应。 （Ⅱ）（Ⅲ）都有长导管，可防倒吸。
（6）“取少量未知液于试管中，先滴加过量的稀盐酸，”排除Ag+ 和SO32-的干扰，无任何现象（无沉淀生成、无气体出现），再滴加氯化钡溶液，出现白色沉淀，说明含SO42-。
乙酰水杨酸俗称阿司匹林（
制备基本操作流程如下：
主要试剂和产品的物理常数如下表：
回答下列问题：
（1）合成阿司匹林时，最合适的加热方法是 。
（2）合成阿司匹林时，必须使用干燥的仪器，其原因是 。
（3）减压过滤所得粗产品要用少量冰水洗涤，其目的是 。
（4）用重结晶方法提纯粗产品流程如下，加热回流程装置如图。
①沸石的作用是 ；
②冷凝水的流进方向是 （填“a”或“b”）；
③使用温度计的目的是 。
（5）在实验中原料用量：2.0g水杨酸、5.0mL醋酸酐（
正确答案
（1）水浴加热(2分)
（2）防止醋酸酐和水反应(2分)
（3）除去醋酸酐、醋酸、硫酸，并降低乙酰水杨酸的损耗(2分)
（4）①防止暴沸(2分)②a(2分)③便于调控加热温度，防止乙酰水杨酸分解(2分)
（4）84.3%(或84.6%)(2分)
试题分析：（1）控制温度在85℃～90℃，小于100℃，应使用水浴加热；
（2）合成阿司匹林时，必须使用干燥的仪器，其原因是乙酸酐容易发生水解，所以答案是防止醋酸酐和水反应；
（3）洗涤晶体，除去表面的杂质，用冷水，目的是减小阿司匹林的溶解，所以答案是除去醋酸酐、醋酸、硫酸，并降低乙酰水杨酸的损耗；
（4）①沸石的作用是防止暴沸；
②为使冷凝管内的不蒸气得到充分冷却，在进行冷却时，应使水的方向和气流的方向相反，使水充满整个冷凝管，所以冷凝水的流进方向是a；
③使用温度计的目的是便于调控加热温度，防止乙酰水杨酸分解；
（4））（水杨酸）=
则理论上生成乙酰水杨酸0.0145mol，产率为
苯甲酸是一种重要的化工产品，某学习小组设计方案制备苯甲酸。反应原理如下：
已知甲苯的熔点为－95℃，沸点为110.6℃，易挥发，密度为0.866 g·cm－3；苯甲酸的熔点为122.4℃，在25℃和95℃下溶解度分别为0.3 g和6.9 g。
【制备产品】 30.0 mL甲苯和25.0 mL 1 mol·L－1高锰酸钾溶液在80℃下反应30 min，装置如图所示：
（1）图中支管的作用是_______________________。
（2）冷凝管的作用是________；进水口为________（填“a”或“b”）。
（3）相对于用酒精灯直接加热，用沸水浴加热的优点是________；在本实验中，三颈烧瓶最合适的容积是________（填字母）。
【分离产品】他们设计如下流程分离粗产品苯甲酸和回收甲苯：
（4）操作Ⅰ的名称是________；含有杂质的产物经操作Ⅱ进一步提纯得无色液体A，则操作Ⅱ的名称是________。
（5）操作Ⅲ的名称是________。检验B中是否含有Cl－的方法如下：取少量B溶于水，在上层清液中滴加稀硝酸酸化的________溶液，若产生白色沉淀，则B中含有Cl－。
正确答案
（1）平衡压强，使甲苯顺利滴入三颈烧瓶
（2）冷凝回流，提高甲苯的利用率 a
（3）便于控制温度和使容器受热均匀 B
（4）分液 蒸馏
（5）冷却、过滤 AgNO3
（1）观察装置图知，支管将漏斗与三颈烧瓶连通，起到平衡压强的作用。
（2）甲苯易挥发，冷凝回流能提高甲苯的利用率；冷凝管下管口进水，能提高冷凝效果。
（3）容器中液体不能超过容积的2/3，也不宜低于1/3，本实验中混合液总体积约为55 mL，选择容积为100 mL的三颈烧瓶最合适。
（4）甲苯不溶于水，苯甲酸钾溶于水，滤液已分层，所以操作Ⅰ是分液而不是萃取。
（14分）某研究性学习小组在网上收集到如下信息：硫化钠，俗称臭碱，是一种强还原剂，在工业上用途广泛。他们对硫化钠与次氯酸钠的反应进行探究。
【实验】
在次氯酸钠溶液中加入硫化钠溶液，发现溶液始终澄清。
（1）下列有关硫化钠的说法正确的是 。
a. 硫化钠溶液不宜久置，应现用现配
b. 硫化钠溶液中通入SO2有淡黄色浑浊，可证明SO2有氧化性
c. 硫化钠在空气中潮解并不断放出H2S气体，说明酸性：H2CO3>H2S
d. 配制硫化钠溶液时加入少量氢氧化钾
e. 向硫化钠溶液中滴加稀硝酸有臭鸡蛋气味的气体生成
【提出假设】
（2）反应后的溶液中肯定存在Cl－、SO42－和OH－，为探究溶液中可能还存在的其他阴离子（不考虑离子水解及空气中CO2的影响），该学习小组提出如下假设：
假设1：只还存在S2－
假设2：只还存在ClO－
假设3：
【设计实验方案，验证假设】
（3）请写出实验步骤以及预期现象和结论。
限选实验试剂：1 mol• L－1的CuSO4溶液、1 mol• L－1NaOH溶液、淀粉－KI溶液、紫色石蕊试液、酚酞试液。
【思考与交流】
（4）实验时某同学发现所用硫化钠溶液呈黄色，联想到工业盐酸呈黄色的原因，该同学认为所用硫化钠溶液中混有少量FeCl3。你是否同意该同学的的观点 （填“同意”或“不同意”），请简述理由： 。
正确答案
（1）a b c（3分）
（2）既不存在S2- 也不存在ClO- （1分）
（3）每空1分，其他合理答案也可，步骤1和步骤2可以对调。
（4）不同意，（1分） 因为硫化钠具有强还原性，氯化铁具有强氧化性，二者发生氧化还原反应不能共存。（2分）
试题分析：（1）a．氧气可以氧化硫离子为硫单质，硫化钠溶液不宜久置，应现用现配，故a正确；b．硫化钠溶液中通入SO2有淡黄色浑浊，生成S单质，SO2中S元素化合价降低，SO2体现氧化性，故b正确；c．空气中潮解并不断放出H2S气体，潮湿的空气中含有碳酸，说明酸性：H2CO3＞H2S，故c正确；d．加入KOH溶液，引入钾离子，应加入NaOH，故d错误；e．硝酸具有强氧化性，硫化钠具有强还原性，二者发生氧化还原反应，不能生成硫化氢，故e错误。
（2）S2-、ClO-不能共存，根据假设1、假设2可知，可能既不存在S2- 也不存在ClO-。
（3）步骤1：取少许反应后溶液于试管中，滴加1mol/L的CuSO4溶液，若溶液中出现黑色沉淀，则假设1成立；步骤：2：另取少许反应后溶液于试管中，滴加1-2滴淀粉KI溶液，若溶液变蓝，则假设2成立；若步骤1中没有出现黑色沉淀，步骤2中溶液不变蓝色，则假设3成立。
（4）不同意，硫化钠具有强还原性，氯化铁具有强氧化性，二者发生氧化还原反应不能共存。
（14分）某科研小组探究工业废Cu粉（杂质含有SiO2、Al2O3、Fe2O3中的一种或几种）的组成并制备少量CuSO4·5H2O，实现废物综合利用，实验过程如下：
Ⅰ：
(1) 废Cu粉中一定含有的杂质是 。
(2) 分别写出过程①、②发生反应的离子方程式：
① ；
② 。
Ⅱ：
（3）综合过程Ⅰ、II，计算工业废Cu粉中各成分的质量之比是 （不必化简）。
Ⅲ：已知25℃时：
（4）在Ⅱ中所得蓝色溶液中加入一定量的H2O2溶液，调节溶液的pH范围为 ，然后过滤、结晶，可得CuSO4·5H2O。
（5）下列与Ⅲ方案相关的叙述中，正确的是 （填字母）。
A．H2O2是绿色氧化剂，在氧化过程中不引进杂质、不产生污染
B．将Fe2+氧化为Fe3+的主要原因是Fe(OH)2沉淀比Fe(OH)3沉淀较难过滤
C．调节溶液pH选择的试剂可以是氢氧化铜或氧化铜
D．在pH>4的溶液中Fe3+一定不能大量存在
正确答案
（1）Fe2O3 SiO2 （2分）
（2）Fe2O3+6H+==2Fe3++3H2O 2Fe3++Cu==2Fe2++Cu2+ （2分）
SiO2+2OH－==SiO32－+H2O （2分）
（3）m （Cu）∶m（Fe2O3）∶m（SiO2）="3.2∶3.2∶3" （3分）
（4）4.0≤pH＜5.4 （2分）
（5）ACD （3分）
(1) 废Cu粉中加入足量稀硫酸，仍然有固体剩余，说明含有二氧化硅，因为二氧化硅和硫酸不反应。所得溶于显蓝色，但铜和稀硫酸不反应，这说明一定含有氧化铁。氧化铁和硫酸反应生成硫酸铁，硫酸铁能溶解铜。
（2）根据（1）可知反应①的方程式为Fe2O3+6H+==2Fe3++3H2O、2Fe3++Cu==2Fe2++Cu2+ 。二氧化硅能和氢氧化钠溶液反应，方程式为SiO2+2OH－==SiO32－+H2O。
（3）根据反应②可知，二氧化硅的质量是4.92g－1.92g＝3.00g。这说明在4.92g固体还含有为溶解的1.92g铜。根据反应③④可知，氧化铁和氧化铁反应的铜的质量共计是6.4g－1.92g＝4.48g。根据方程式可知Fe2O3～Cu，所以二者的物质的量是4.48g÷224g/mol＝0.02mol，所以铜的总的物质的量是0.02mol＋1.92g÷64g/mol＝0.05mol。因此原混合物中铜是0.05mol×64g/mol＝3.2g，氧化铁是0.02mol×160g/mol＝3.2g，所以工业废Cu粉中各成分的质量之比是m （Cu）∶m（Fe2O3）∶m（SiO2）=3.2∶3.2∶3。
（4）调节pH的目的是沉淀氢氧化铁，但不能沉淀氢氧化铜，所以根据沉淀的pH可知，范围应该是4.0≤pH＜5.4。
（5）根据数据可知，如果要沉淀氢氧化亚铁，则氢氧化铜一定生成沉淀，所以选项B是错误的，其余都是正确的，答案选ACD。
某研究小组用如图装置进行SO2与FeCl3溶液反应的相关实验（夹持装置已略去）。
（1）在配制氯化铁溶液时，需先把氯化铁晶体溶解在________中，再加水稀释，这样操作的目的是________，操作中不需要的仪器有________（填入正确选项前的字母）。
a．药匙 b．烧杯 c．石棉网 d．玻璃棒 e．坩埚
（2）通入足量SO2时，C中观察到的现象为______________________________。
（3）根据以上现象，该小组同学认为SO2与FeCl3溶液发生了氧化还原反应。
①写出SO2与FeCl3溶液反应的离子方程式：___________________________；
②请设计实验方案检验有Fe2＋生成：__________________________________；
③该小组同学向C试管反应后的溶液中加入硝酸酸化的BaCl2溶液，若出现白色沉淀，即可证明反应生成了SO42-。该做法________（填“合理”或“不合理”），理由是_______________________________________________________________。
（4）D装置中倒置漏斗的作用是______________________________________。
（5）为了验证SO2具有还原性，实验中可以代替FeCl3的试剂有________（填入正确选项前的字母）。
a．浓H2SO4 b．酸性KMnO4溶液
c．碘水 d．NaCl溶液
正确答案
（1）浓盐酸 抑制氯化铁水解 ce
（2）溶液由棕黄色变为浅绿色
（3）①2Fe3＋＋SO2＋2H2O=SO42-＋4H＋＋2Fe2＋
②取C中反应后的溶液，向其中滴入KSCN溶液，不变红，再加入新制的氯水（或H2O2溶液等），溶液变红
③不合理 硝酸可以将溶解的SO2氧化为H2SO4，干扰实验
（4）使气体充分吸收；防止溶液倒吸
（5）bc
（1）氯化铁在水溶液中易发生水解，因此配制氯化铁溶液时，一般先把氯化铁晶体溶于浓盐酸中，再加水稀释，以抑制其水解。配制溶液在烧杯中进行，不需要石棉网和坩埚。（2）SO2与FeCl3溶液发生氧化还原反应，Fe3＋被还原为Fe2＋，溶液由棕黄色变为浅绿色。（3）②检验Fe2＋时要排除Fe3＋的干扰，即先加KSCN溶液，在确认溶液中不存在Fe3＋的情况下，加入氯水等氧化剂，若有Fe2＋，则溶液变红。（4）倒置的漏斗与水有较大的接触面积，可使气体充分吸收并防止溶液倒吸。（5）验证SO2具有还原性，要求用具有氧化性的试剂，能与SO2发生氧化还原反应且有明显现象。
（12分）信息时代产生的大量电子垃圾对环境构成了极大的威胁。某“变废为宝”学生探究小组将一批废弃的线路板简单处理后，得到含70％Cu、25％Al、4％Fe及少量Au、Pt等金属的混合物，并设计出如下制备硫酸铜和硫酸铝晶体的路线：
请回答下列问题：
⑴ 第①步Cu与混酸反应的离子方程式为______________________________；
得到滤渣1的主要成分为______________ _____。
⑵ 第②步加H2O2的作用是_____________________，使用H2O2的优点是_________；调溶液pH的目的是使_______________________________生成沉淀。
⑶ 简述第③步由滤液2得到CuSO4·5H2O的方法是________________________ 。
⑷ 由滤渣2制取Al2(SO4)3·18H2O ，探究小组设计了三种方案：
上述三种方案中，_________________方案不可行，原因是_________________________：
从原子利用率角度考虑，___________方案更合理。
⑸ 探究小组用滴定法测定CuSO4·5H2O （Mr＝250）含量。取a g试样配成100 mL溶液，每次取20.00 mL，消除干扰离子后，用c mol·L－1 EDTA（H2Y2－）标准溶液滴定至终点，平均消耗EDTA溶液b mL。滴定反应如下：Cu2+ + H2Y2－＝ CuY2－ + 2H+
写出计算CuSO4·5H2O质量分数的表达式ω＝ _____________________________ ；
下列操作会导致CuSO4·5H2O含量的测定结果偏高的是_____________。
a．未干燥锥形瓶 b．滴定终点时滴定管尖嘴中产生气泡
c．未除净可与EDTA反应的干扰离子
正确答案
⑴ Cu + 4H+ + 2NO
3Cu + 8H+ + 2NO
⑵ 将Fe2+氧化为Fe3+ 不引入杂质，对环境无污染 Fe3+、Al3+
⑶ 蒸发冷却 结晶过滤
⑷ 甲 所得产品中含有较多Fe2(SO4)3杂质 乙
⑸ 
试题分析：（1）浓硝酸具有强氧化性，能把铜氧化生成硝酸铜、NO和水，反应的方程式是 Cu + 4H+ + 2NO
（2）由于滤液中可能含有亚铁离子，所以加入双氧水的目的是将Fe2+氧化为Fe3+，然后生成氢氧化铁沉淀而除去。双氧水的还原产物是水，所以双氧水作为氧化剂的优点是不引入杂质，对环境无污染。要回收铜，就必需除去溶液中的铁离子和铝离子，所以调溶液pH的目的是使Fe3+、Al3+形成沉淀而除去。
（3）硫酸铜易溶于水，所以要得到硫酸铜晶体需要经过蒸发、冷却、结晶、过滤。
（4）由于甲方案中硫酸和氢氧化铁及氢氧化铝都是反应的，所以生成的滤液中含有硫酸铁和硫酸铝。因此如果直接蒸发，将使所得产品中含有较多Fe2(SO4)3杂质。由于铝的金属性强于铁的，所以方案乙中铝能置换出铁，从原子利用率最高。而方案丙中生成的硫酸铝小于方案乙中生成的硫酸铝，原子利用率没有乙高。
（5）消耗EDTA的物质的量是0.001bcmol，所以根据反应的方程式可知，消耗铜离子的物质的量也是0.001bcmol，所以每一份中胆矾的物质的量是0.001bcmol。因此CuSO4·5H2O质量分数的表达式ω＝
点评：化学是一门以实验为基础的学科，所以有化学实验即科学探究之说法。纵观近几年高考，主要以考察探究性实验和物质制备实验为主。这些探究性和制备性实验的试题，综合性强，理论和实践的联系紧密，有的还提供一些新的信息，要求考生必须冷静的审题，联系所学过的知识和技能，进行知识的类比、迁移、重组，全面细致的思考才能正确作答。
探究性实验的一般思路
1、准确地把握实验目的
2、利用已学知识，分析如何实现这个目的-－实验原理
3、结合实验材料，初步确定设计对策－－实验方案
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