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    3．某铜矿石，主要含有硫化亚铜（Cu2S）及少量脉石（SiO2）．把该铜矿石经过精选粉碎后，用来生产硝酸铜的工艺流程如图1：

    （1）写出矿石与足量的FeCl3溶液生成S单质时发生的离子方程式2Fe3++S2-=2Fe2++S↓写出操作2需要用到的玻璃仪器的名称烧杯、漏斗、玻璃棒．
    （2）为保证产物的纯净，需要对沉淀1进行洗涤，写出洗涤的操作过程把固体放入过滤器的漏斗中，向漏斗中加入蒸馏水至浸没固体，待水自然流出后，再重复2-3次．
    （3）焙烧辉铜矿会产生大气污染物SO2，实验室探究SO2的性质，按如图2装置进行实验．
    实验中，对于装置B中溶液红色褪为无色的现象，甲同学猜测是由于SO2显酸性引起的，乙同学猜测是由于SO2有漂白性引起的．
    ①你认为甲的猜测正确，请设计简单实验证明．若向褪色的溶液中加入NaOH，溶液又变红色，则甲正确．
    ②装置C可证明SO2具有还原性，则C中的溶液可选用KMnO4 （填化学式），验证SO2具有还原性的实验现象为溶液紫色褪去．
    ③该实验剩余的SO2需要吸收处理，在D处框内画出尾气处理装置图并指明所用试剂．

    分析 铁离子具有氧化性，可以将Cu+氧化为Cu2+、将S2-氧化为S，过滤得到滤液1中含有CuCl2、剩余的FeCl3，得到的固体中含有S及SiO2，固体中加入苯，过滤得到硫的苯溶液，矿渣为SiO2，滤液水浴加热回收硫单质及苯；
    在滤液中1加入铁，由于铁具有还原性，铁离子、铜离子具有氧化性，均可以与金属铁反应被还原，反应的离子反应方程式分别为：Fe+2Fe3+=3Fe2+、Fe+Cu2+=Cu+Fe2+，再经过过滤，滤液2中溶质为FeCl2，沉淀1含有Cu及剩余的Fe，与足量的稀硝酸反应得到硝酸铜、硝酸铁，再加入CuO，调节溶液pH，使Fe3+转化为Fe（OH）3沉淀而从溶液中除去，再过滤得到滤液3为硝酸铜溶液，最后通过蒸发浓缩、冷却结晶得到硝酸铜晶体；
    （1）氯化铁溶液具有氧化性，可以氧化硫离子为硫单质，氯化铁被还原为氯化亚铁，操作2是分离固体和溶液，实验操作是过滤，据此选择需要的玻璃仪器；
    （2）依据沉淀洗涤的实验装置和步骤回答；
    （3）①若甲猜想正确，是氢氧化钠反应后酚酞褪色，设计简单实验证明为：若向褪色的溶液中加入NaOH，溶液又变红色，则甲正确；若乙正确，是二氧化硫的漂白性具有选择性和可逆性，设计的实验为：若将褪色后的溶液加热，溶液恢复红色，则乙正确；
    ②可以利用二氧化硫的还原性与氧化性的KMnO4溶液反应的现象设计判断；
    ③二氧化硫酸性气体尾气用浓的氢氧化钠吸收．

    解答 解：（1）氯化铁溶液具有氧化性，可以氧化硫离子为硫单质，氯化铁被还原为氯化亚铁，反应的离子方程式为：2Fe3++S2-=2Fe2++S↓，操作2是分离固体和溶液，实验操作是过滤，据此选择需要的玻璃仪器有漏斗、烧杯和玻璃棒，
    故答案为：2Fe3++S2-=2Fe2++S↓，漏斗、烧杯、玻璃棒；
    （2）为保证产物的纯净，需要对沉淀1进行洗涤，需要的仪器是过滤器，洗涤的操作过程为：把固体放入过滤器的漏斗中，向漏斗中加入蒸馏水至浸没固体，待水自然流出后，再重复2-3次，
    故答案为：把固体放入过滤器的漏斗中，向漏斗中加入蒸馏水至浸没固体，待水自然流出后，再重复2-3次；
    （3）①实验中，对于装置B中溶液红色褪为无色的现象，甲同学猜测是由于SO2显酸性引起的，乙同学猜测是由于SO2有漂白性引起的，若甲猜想正确，设计简单实验证明为：若向褪色的溶液中加入NaOH，溶液又变红色，则甲正确；若乙正确，设计的实验为：若将褪色后的溶液加热，溶液恢复红色，则乙正确，
    故答案为：甲；若向褪色的溶液中加入NaOH，溶液又变红色，则甲正确；若乙正确，设计的实验为：若将褪色后的溶液加热，溶液恢复红色，则乙正确；
    ②装置C可证明SO2具有还原性，可以利用二氧化硫的还原性与氧化性的KMnO4溶液反应，证明，二氧化硫通入酸性高锰酸钾溶液，溶液紫色褪去证明二氧化硫具有还原性，
    故答案为：KMnO4；溶液紫色褪去；
    ③二氧化硫酸性气体尾气用浓的氢氧化钠吸收，装置为，故答案为：．

    点评 本题考查了物质实验制备过程，实验设计和反应现象的分析应用，主要是物质性质的理解应用，掌握基础是解题关键，题目难度中等．

    练习册系列答案
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    科目：高中化学 来源： 题型：解答题

    18．按要求填空
    Ⅰ． 现有如下各化合物：a．酒精 b．石墨  c．氢氧化钡  d．氨水 e．高氯酸 f．氢氧化铜固体  g．硫酸氢钾    h．铜  请用以上物质的序号填写下列空白
    （1）属于非电解质的是a
    （2）属于强电解质且其水溶液能导电的是c、e、g
    （3）既不是电解质，又不是非电解质的是b、d、h
    Ⅱ．一定温度下有：a．盐酸     b．硫酸     c．醋酸三种酸．
    （4）同体积、同物质的量浓度的三种酸，中和NaOH能力的大小顺序是b＞a=c
    （5）相同pH的三种酸，与等物质的量的NaOH溶液反应，消耗三种酸的体积大小顺序是c＞a=b．

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    科目：高中化学 来源： 题型：填空题

    19．从化合价分析下列粒子的性质：Fe3+，Fe2+，Al3+，H+，S，Cl-．
    只有氧化性的是Fe3+、Al3+、H+；
    只有还原性的是Cl-；
    兼有氧化性和还原性的是Fe2+、S．

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    科目：高中化学 来源： 题型：选择题

    16．在pH=0或pH=14的水溶液中，都能大量共存的离子组是（　　）
    A．Cu2+、K+、Mg2+、NO3-B．Na+、Cl-、I-、SO42-
    C．H2PO4-、NO-3、NH4+、NO3-D．S2O32-，AlO2-，Na+，Cl-

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    科目：高中化学 来源： 题型：填空题

    3．在标准状况下，将22.4L的CO2气体通入到含1molNaOH的溶液中，溶质为NaHCO3，溶液中存在的离子有Na+、HCO-3、OH-、H+、CO2-3，其浓度大小顺序为（Na+）＞c（HCO-3）＞c（OH-）＞c（H+）＞c（CO2-3）．

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    科目：高中化学 来源： 题型：解答题

    8．氧化镁在医药、建筑等行业应用广泛．硫酸镁还原热解制备高纯氧化镁是一种新的探索．以菱镁矿（主要成分为MgCO3，含少量FeCO3）为原料制备高纯氧化镁的实验流程如下：

    （1）MgCO3与稀硫酸反应的离子方程式为MgCO3+2H+═Mg2++CO2↑+H2O．
    （2）加入H2O2氧化时，发生反应的化学方程式为2FeSO4+H2O2+H2SO4═Fe2（SO4）3+2H2O．
    （3）煅烧过程存在以下反应2MgSO4+C$\frac{\underline{\;800℃\;}}{\;}$2MgO+2SO2↑+CO2↑
    MgSO4+C$\frac{\underline{\;800℃\;}}{\;}$MgO+SO2↑+CO↑  MgSO4+3C$\frac{\underline{\;800℃\;}}{\;}$MgO+S↑+3CO↑
    利用如图装置对煅烧产生的气体进行分步吸收或收集．

    ①D中收集的气体可以是CO（填化学式）．
    ②B中盛放的溶液可以是d（填字母）a．NaOH溶液，b．Na2CO3溶液，c．稀硝酸，d．KMnO4．
    ③C中反应的离子方程式2OH-+CO2=CO32-+H2O
    ④A中得到的淡黄色固体与热的NaOH溶液反应，产物中元素最高价态为+4，写出该反应的离子方程式3S+6OH-$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$2S2-+SO32-+3H2O．

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    科目：高中化学 来源： 题型：解答题

    15．辉铜矿石主要含有硫化亚铜（Cu2S）及少量脉石（SiO2）．一种以辉铜矿石为原料制备硝酸铜的工艺流程如下：

    （1）写出浸取过程中Cu2S溶解的离子方程式Cu2S+4Fe3+═2Cu2++4Fe2++S．
    （2）回收S过程中温度控制在50～60℃之间，不宜过高或过低的原因是苯沸点比较低，温度过高苯容易挥发，从反应动力学看温度过低溶解速率小．
    （3）向滤液M中加入（或通入）下列b（填字母）物质，得到另一种可循环利用的物质．    
    a．铁        b．氯气      c．高锰酸钾
    （4）保温除铁过程中，加入CuO的目的是调节溶液PH使使铁元素完全转化为氢氧化铁沉淀，抑制铜离子水解．

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    科目：高中化学 来源： 题型：解答题

    12．2013年雾霾天气多次肆虐我国中东部地区．其中，汽车尾气和燃煤尾气是造成空气污染的原因之一．
    （1）CO2是大气中含量最高的一种温室气体，控制和治理CO2是解决温室效应的有效途径．目前，由CO2来合成二甲醚已取得了较大的进展，其化学反应是：
    2CO2（g）+6H2（g）?CH3OCH3（g）+3H2O（g）△H＞0．
    ①写出该反应的平衡常数表达式$\frac{c（C{H}_{3}OC{H}_{3}）．{c}^{3}（{H}_{2}O）}{{c}^{2}（C{O}_{2}）．{c}^{6}（{H}_{2}）}$．
    ②判断该反应在一定条件下，体积恒定的密闭容器中是否达到化学平衡状态的依据是BD．
    A．容器中密度不变              B．单位时间内消耗2molCO2，同时消耗1mol二甲醚
    C．v（CO2）：v（H2）=1：3      D．容器内压强保持不变
    （2）汽车尾气净化的主要原理为：2NO（g）+2CO（g） $\stackrel{催化剂}{?}$2CO2（g）+N2 （g）
    在密闭容器中发生该反应时，c（CO2）随温度（T）、催化剂的表面积（S）和时间（t）的变化曲线，如图所示．据此判断：
    ①该反应的△H＜0（选填“＞”、“＜”）．
    ②当固体催化剂的质量一定时，增大其表面积可提高化学反应速率．若催化剂的表面积S1＞S2，在图中画出c（CO2）在T2、S2条件下达到平衡过程中的变化曲线．
    （3）已知：CO（g）+2H2（g）?CH3OH（g）△H=-a kJ•mol-1．
    ①经测定不同温度下该反应的平衡常数如下：
    温度（℃）250300350
       K2.0410.2700.012
    若某时刻、250℃测得该反应的反应物与生成物的浓度为c（CO）=0.4mol•L-1、c（H2）=0.4mol•L-1、c（CH3OH）=0.8mol•L-1，则此时v正＜v逆（填“＞”、“＜”或“=”）．
    ②某温度下，在体积固定的2L的密闭容器中将1mol CO和2mol H2混合，测得不同时刻的反应前后压强关系如下：
    时间（min）51015202530
    压强比（P后/P前）0.980.900.800.700.700.70
    达到平衡时CO的转化率为45%．
    （4）液氨作为一种潜在的清洁汽车燃料已越来越被研究人员重视．它在安全性、价格等方面较化石燃料和氢燃料有着较大的优势．氨在燃烧实验中相关的反应有：
    4NH3（g）+3O2（g）=2N2（g）+6H2O（l）△H1  ①
    4NH3（g）+5O2（g）=4NO（g）+6H2O（l）△H2 ②
    4NH3（g）+6NO（g）=5N2（g）+6H2O（l）△H3 ③
    请写出上述三个反应中△H1、△H2、△H3三者之间关系的表达式，△H1=$\frac{3△{H}_{2}+2△{H}_{3}}{5}$．
    （5）美国Simons等科学家发明了使NH3直接用于燃料电池的方法，其装置为用铂作为电极，加入KOH电解质溶液中，其电池反应为 4NH3+3O2=2N2+6H2O，写出该燃料电池的正极反应式O2+2H2O+4e-=4OH-．

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    科目：高中化学 来源： 题型：解答题

    13．光气（COCl2）是一种重要的化工原料，用于农药、医药、聚酯类材料的生产，工业上通过Cl2（g）+CO（g）?COCl2（g）△H＜0制备．如图1为某次模拟实验研究过程中容积为1L的密闭容器内各物质的浓度随时间变化的曲线．回答下列问题：
    ①若保持温度不变，在第8min加入体系中的三种物质个1mol，则平衡向正反应方向移动（填“向反应正方向”、“向逆反应方向”或“不”）；
    ②若将初始投料浓度变为c（Cl2）=0.8mol/L、c（CO）=0.6mol/L、c（COCl2）=0.4mol/L，保持反应温度不变则最终达到化学平衡时，Cl2的体积分数与上述第6min时Cl2的体积分数相同；
    ③比较第8秒反应温度T（8）与第15min反应温度T（15）的高低：T（8）＜T（15）（填“＜”、“＞”、或“=”）

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