绿矾(FeSO4·7H2O)硫酸法生产一种稀有金属产品过程中产出的副产品.产品外观为淡绿色或淡黄绿色结晶固体.加入适量可调节碱性水中的pH.与水中悬浮物有机结合.并加速沉淀.主要应用于水质净化和工业废水处理.同时具有杀菌作用.(1)98% 1.84 g/cm3的浓硫酸在稀释过程中.密度下降.当稀释至50%时.密度为1.4g/cm3.50%的� 题目和参考答案——青夏教育精英家教网—

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绿矾(FeSO₄·7H₂O)硫酸法生产一种稀有金属产品过程中产出的副产品，产品外观为淡绿色或淡黄绿色结晶固体。加入适量可调节碱性水中的pH，与水中悬浮物有机结合，并加速沉淀，主要应用于水质净化和工业废水处理，同时具有杀菌作用。
（1）98% 1.84 g/cm³的浓硫酸在稀释过程中，密度下降，当稀释至50%时，密度为1.4g/cm³，50%的硫酸物质的量浓度为            (保留两位小数)，50%的硫酸与30%的硫酸等体积混合，混合酸的浓度为          (填>、<、=")40%" 。
（2）实际生产用20%发烟硫酸(100克发烟硫酸含SO₃20克)配制稀硫酸，若用SO₃·nH₂O表示20%的发烟硫酸，则n=____________(保留两位小数)。
（3）绿矾在空气中容易被部分氧化为硫酸铁，现取7.32克晶体溶于稀盐酸后，加入足量的BaCl₂溶液，过滤得沉淀9.32克；再通入112mL(标准状况)氯气恰好将Fe²^＋完全氧化，推测晶体的化学式为                     。
（4）硫酸亚铁铵［(NH₄)₂SO₄·FeSO₄·6H₂O］(俗称莫尔盐)，较绿矾稳定，在分析化学中常用来配制Fe²⁺的标准溶液，用此Fe²⁺的标准溶液可以测定剩余稀硝酸的量。现取8.64克Cu₂S和CuS的混合物用200 mL 2 mol/L稀硝酸溶液处理，发生反应如下：
10NO₃^-＋3Cu₂S＋16H^＋=6Cu²^＋＋10NO↑＋3SO₄^2-＋8H₂O
8NO₃^-＋3CuS＋8H^＋=3Cu²^＋＋3 SO₄^2-＋8NO↑+ 4H₂O
剩余的稀硝酸恰好与V mL 2 mol/L (NH₄)₂Fe(SO₄)₂溶液完全反应。
已知：NO₃^-＋3Fe²^＋＋4H^＋= NO↑＋3Fe³⁺＋2H₂O
① V值范围                       ；
② 若V=48，试计算混合物中CuS的质量分数          (保留两位小数)。

（1）7.14 mol·L^－1 ; ＞(各2分) （2）0.77(2分)
（3）FeSO₄·Fe₂(SO₄)₃·10H₂O (3分)　（4）①42～60mL(3分)；②0.33或1/3(3分)

解析试题分析：（1）密度为1.4g/cm³，50%的硫酸物质的量浓度为：
c＝=7.14 mol·L^－1，
50%的硫酸与30%的硫酸等体积(假设羰基为1，密度分别是ρ₁和ρ₂)混合，混合酸的浓度为
＞40%。
（2）因为20%发烟硫酸为80克H₂SO₄含SO₃20克，，
若用SO₃·nH₂O表示20%的发烟硫酸，则n=0.77。
（3）配制溶液加入足量的BaCl₂溶液，过滤得沉淀9.32克，n(SO₄^2-)==0.04mol；再通入112mL(标准状况)氯气恰好将Fe²^＋完全氧化(2Fe²^＋+Cl₂==2Fe³⁺+2Cl^-)，n(Fe²⁺)=2×=0.01mol；由电荷守恒n(Fe³⁺)=0.02mol， 7.32克晶体含有0.01molFeSO₄为1.52g、0.01mol Fe₂(SO₄)₃为4.00g，还有H₂O为1.80g即0.1mol，晶体的化学式FeSO₄·Fe₂(SO₄)₃·10H₂O。
（4）假设固体混合物全部为CuS，则n（CuS）==0.09mol，需要硝酸的物质的量为y，
8NO₃^-+3CuS + 8H⁺==3Cu²⁺+3SO₄^2-+8NO↑+4H₂O，
3       8
0.09mol  y
y=0.24mol
剩余的硝酸的物质的量为：0.4mol-0.24mol=0.16mol。
0.112mol硝酸和（NH₄）₂Fe（SO₄）₂溶液完全反应。
NO₃^-+3Fe²⁺+4H⁺==NO↑+3Fe³⁺+2H₂O
3mol   4
1×10^-3VL×2mol/L 0.16mol，解得V=60，
所以V值范围为：42＜V＜60，
②若V=48，与48mL（NH₄）₂Fe（SO₄）₂溶液完全反应需要硝酸的物质的量为：
NO₃^-+3Fe²⁺ + 4H⁺→NO↑+3Fe³⁺+2H₂O
3mol     4
0.048L×2mol/L n
解得：n=0.128mol，
故与固体混合物反应的硝酸的物质的量为：0.4mol-0.128mol=0.272mol，
设Cu₂S的物质的量xmol，CuS的物质的量为ymol，160x+96y=8.64g①．
10NO₃^-+3Cu₂S+16H⁺→6Cu²⁺+10NO↑+3SO₄^2-+8H₂O
3   16
x 16x/3
8NO₃^-+3CuS+8H⁺→3Cu²⁺+3SO₄^2-+8NO↑+4H₂O，
3  8
y 8y/3
16x/3+8y/3=0.272②
由①②解得：x＝0.036; y＝0.03
混合物中CuS的质量分数为：×100%≈33.33%。
考点：化学与技术。考查硫酸的浓度变化特点、铜的硫化物与硝酸反应的计算。

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相关习题

科目：高中化学 来源： 题型：填空题

铜及其化合物在生产生活中有广泛应用，铜在化合物中的常见化合价有+l、+2。已知Cu₂O与稀硫酸反应，溶液呈蓝色。
（1）工业上可用Cu₂S+O₂2Cu+SO₂反应制取粗铜，当有32gCu₂S消耗时，电子转移数目是        。
（2）将少量铜丝放入适量的稀硫酸中，温度控制在50℃，加入H₂O₂，反应一段时间后，升温到60℃，再反应一段时间后可制得硫酸铜，温度控制在50℃-60℃的两个原因除了加快反应速率外，还有                  。在CuSO₄溶液中加入一定量的Na₂SO₃和NaCl溶液加热，生成CuCl沉淀,写出生成CuCl的离子方程式                        。
（3）某小组同学在做铜与浓硫酸反应的实验时，发现铜片表面有黑色固体生成。
①甲同学猜想：黑色固体是未来得及溶解于酸的CuO, 其猜想可用化学方程式表示为：
Cu + H₂SO₄
②乙同学认为：黑色固体除CuO外还可能含有Cu₂S和CuS.其理由可能是   （填字母）
a.Cu₂S和CuS都是黑色的
b.铜与浓硫酸在加热条件下反应，还可能放出O₂
c.浓硫酸是氧化剂，铜是还原剂，Cu的化合价上升与S的化合价下降有多种可能
（4）现向Cu、Cu₂O和CuO组成的混合物中，加入1 L 0.6 mol/L HNO₃溶液恰好使混合物溶解，同时收集到2240 mL NO气体（标准状况）。Cu₂O跟稀硝酸反应的离子方程式                 。若将上述混合物用足量的H₂加热还原，所得到固体的质量为        g。若混合物中含0.1 mol Cu，将该混合物与稀硫酸充分反应，至少消耗H₂SO₄的物质的量为          。

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科目：高中化学 来源： 题型：问答题

(14 分)铝是地壳中含量最高的金属元素，其单质及合金在生产生活中的应用日趋广泛。
(1)真空碳热还原-氯化法可实现由铝土矿制备金属铝，其相关反应的热化学方程式如下：
Al₂O₃(s)+AlC₁₃(g)+3C(s) ="3AlCl(g)+3CO(g)"   △H="a" kJ·mol^－1
3AlCl(g)=2Al(l)+AlC₁₃(g) △H="b" kJ·mol^－1
①反应Al₂O₃(s)+3C(s)=2Al(l)+3CO(g)的△H=        kJ·mol^－1(用含a、b 的代数式表示)。
②Al₄C₃是反应过程中的中间产物。Al₄C₃与盐酸反应(产物之一是含氢量最高的烃) 的化学方程式为                                            。
(2)镁铝合金(Mg₁₇Al₁₂ )是一种潜在的贮氢材料，可在氩气保护下，将一定化学计量比的Mg、Al 单质在一定温度下熔炼获得。该合金在一定条件下完全吸氢的反应方程式为Mg₁₇Al₁₂2+17H₂=17MgH₂+12Al。得到的混合物Y(17MgH₂ +12Al)在一定条件下可释放出氢气。
①熔炼制备镁铝合金(Mg₁₇Al₁₂)时通入氩气的目的是                       。
②在6. 0 mol·L-1 HCl 溶液中，混合物Y 能完全释放出H₂。1 mol Mg₁₇ Al₁₂完全吸氢后得到的混合物Y 与上述盐酸完全反应，释放出H₂的物质的量为            。
③在0. 5 mol·L-1 NaOH 和1. 0 mol·L^-1 MgCl₂溶液中，                 图8
混合物Y 均只能部分放出氢气，反应后残留固体物质的X^－射线衍射谱图如图所示(X^－射线衍射可用于判断某晶态物质是否存在，不同晶态物质出现衍射峰的衍射角不同)。在上述NaOH 溶液中，混合物Y 中产生氢气的主要物质是                       (填化学式)。

(3)铝电池性能优越，Al-AgO 电池可用作水下动力电源，其原理如图所示。该电池反应的化学方程式为                                  。

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科目：高中化学 来源： 题型：问答题

(6分) 向1L AlCl₃和FeCl₃混合溶液中加入2mol /LNaOH溶液300mL时，产生的沉淀量达最大值；继续加入NaOH溶液，沉淀开始溶解，当加入NaOH溶液的总体积达到 350mL时，沉淀不再减少，求原溶液中FeCl₃的物质的量浓度(需写出解题过程)。

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科目：高中化学 来源： 题型：问答题

用含有A1₂O₃、SiO₂和少量FeO·xFe₂O₃的铝灰制备A1₂(SO₄)₃·18H₂O。工艺流程如下：

（一定条件下，MnO₄^-可与Mn²⁺反应生成MnO₂）
已知：生成氢氧化物沉淀的pH

	Al(OH)₃	Fe(OH)₂	Fe(OH)₃
开始沉淀时	3.4	6.3	2.7
完全沉淀时	5.2	9.7	3.2

（1）H₂SO₄溶解A1₂O₃的离子方程式是               ;
（2）检验滤液中还存在Fe²^＋的方法是            (注明试剂、现象)。
（3）“除杂”环节有如下几个步骤:
（Ⅰ）向滤液中加入过量KMnO₄溶液，调节溶液的pH为3.2；
（Ⅱ）加热，产生大量棕色沉淀，静置，上层溶液呈紫红色:
（Ⅲ）加入MnSO₄至紫红色消失，过滤。
①步骤Ⅰ的目的         ；调节溶液的pH为3.2的目的是          。
②向Ⅱ的沉淀中加入浓HCl并加热，能说明沉淀中存在MnO₂的现象是      ，写出其反应方程式                ；
③Ⅲ中加入MnSO₄的目的是          。
（4）从多次循环使用后母液中可回收的主要物质是         （填化学式）。

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科目：高中化学 来源： 题型：计算题

（7分）现有22g Mg、Al、Zn、Fe多种活泼金属粉末的混合物与200mL含有一定质量的20%硫酸溶液恰好完全反应，得到无水盐70g，求（要求写出计算过程）
（1）硫酸溶液的质量？
（2）生成的气体体积（标准状况）？
（3）硫酸物质的量浓度？

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科目：高中化学 来源： 题型：计算题

钢铁制品经常进行烤蓝处理，即在铁制品的表面生成一层致密的Fe₃O₄。某学习小组为了研究烤蓝铁片，分别进行了以下实验操作：
①把一定量烤蓝铁片加工成均匀粉末。
②取m g该粉末，放人28.00 mL 1 mol／L的盐酸中，恰好完全反应，生成标准状况下的气体134.4 mL，向溶液中滴入KSCN溶液，无明显现象。
③再取三份不同质量的粉末，分加加到相同体积(V)、物质的量浓度均为l0.00 mol／L的三份硝酸溶液中，充分反应后，固体全部溶解，有关的实验数据如下表所示(假设NO是硝酸的唯一还原产物)：

实验序号	Ⅰ	Ⅱ	Ⅲ
加入粉末质量/g	13.68	27.36	34.20
生成气体的体积（标准状况）/L	2.912	5.824	6.720

完成下列各题：
（1）实验②所得溶液中的溶质是 (写化学式)，样品中n(Fe)∶n(Fe₃O₄)= ，m＝。
（2）计算实验③中每份硝酸溶液的体积(V)（mL）。
（3）若向实验Ⅱ所得溶液中继续加入铜粉，要使溶液中Cu²^十、Fe²⁺、Fe³⁺同时存在，求加入铜粉的物质的量的范围。

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科目：高中化学 来源： 题型：实验题

（16分）铜与浓硫酸反应，实验装置如图所示。

（1）装置A中发生反应的化学方程式为：，反应过程中试管B中的现象是，试管C的作用是。
（2）导管D的下端(虚线段)应位于（液面上、液面下），导管D的作用有：①实验结束后排除装置中的SO₂；② 。
实验中发现试管内除了产生白色固体外，在铜丝表面还有黑色固体甲生成，甲中可能含有CuO、Cu₂O、CuS、Cu₂S。为探究甲的成分，进行了以下的实验。
查阅资料可知：Cu₂O + 2HCl =CuCl₂+ Cu + H₂O， 2Cu₂O + O₂煅烧 4CuO，2CuS+3O₂煅烧2CuO+2SO₂，Cu₂S+2O₂煅烧2CuO+SO₂。CuS、 Cu₂S和稀HCl不反应。

锻烧

（3）固体乙在空气中煅烧时，使用的实验仪器除了玻璃棒、三脚架、酒精灯外，还必须有：                                       。
（4）煅烧过程中，除上述反应外，还可能发生反应的方程式为                                    。
（5）结论：甲中有CuO，还肯定含有的物质是          。

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科目：高中化学 来源： 题型：实验题

硫酸亚铁是重要的亚铁盐，在农业上用作农药，主要治小麦黑穗病，还可以用作除草剂；在工业上用于染色、制造蓝黑墨水和木材防腐等。
（1）新制的绿矾（FeSO₄·7H₂O）是浅绿色的，但在空气中极易变成黄色或铁锈色的碱式硫酸铁[Fe(OH)SO₄]，写出该反应的化学方程式：                                               。
（2）已知FeSO₄在不同条件下分解得到产物不同，可能是FeO和SO₃，也可能是Fe₂O₃、SO₃和SO₂；
SO₃熔点是16.8℃，沸点是44.8℃。
某研究性学习小组拟用下列装置进行实验探究“在加热条件下FeSO₄的分解产物”。

上述装置Ⅲ和Ⅳ用来检验气体产物。试回答下列问题：
①Ⅱ装置烧杯中水的温度应控制在     （选填“0℃、25℃、50℃”），装置Ⅱ的作用是           。
②装置Ⅲ中的试剂可以是       （选填序号，下同），现象是             ，则证明气体产物中含有SO₂；装置Ⅳ中的试剂可以是         。

A．2 mol/LNa₂CO₃溶液

B．品红溶液

C．0.5 mol/LBaCl₂溶液

D．0.5 mol/LBa(NO₃)₂

E. 0.01 mol/LKMnO₄溶液
F. 淀粉碘化钾溶液
③装置V中试剂为NaOH溶液，发生反应的离子方程式为。
④为了检验固体产物成分，取反应后的固体于试管中，加稀硫酸溶解，将所得溶液分成两份，进行如
下实验：

操作步骤	预期实验现象	预期实验结论
向其中一份溶液中加入。		固体中含有Fe₂O₃
向另一份溶液中滴加2滴黄色K₃[Fe(CN)₆]溶液。	产生蓝色沉淀

⑤若用22.8 g FeSO₄固体做实验，完全分解后，得到11.2 g固体，其中Fe₂O₃的质量分数=
（精确到0.1%）

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