下圖是某研究性學(xué)習(xí)小組設(shè)計的對一種廢舊合金的各成分（含有Cu、Fe、Si 三種成分）進(jìn)行分離、回收再利用的工業(yè)流程，通過該流程將各成分轉(zhuǎn)化為常用的單質(zhì)及化合物。
已知：298K時，Ksp[Cu(OH)2]=2.2×10-20，Ksp[Fe(OH)3]=4.0×10-38， Ksp[Mn(OH)2] =1.9×10-13，
根據(jù)上面流程回答有關(guān)問題：
（1）操作Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ指的是????????????????????????????????????? 。
（2）加入過量FeCl3溶液過程中可能涉及的化學(xué)方程式：???????????????????? 。
（3）過量的還原劑應(yīng)是???????????????????????????????????????????????????????? 。
（4）①向溶液b中加入酸性KMnO4溶液發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為????????????????????? 。
②若用X mol/L KMnO4溶液處理溶液b，當(dāng)恰好將溶液中的陽離子完全氧化時消耗KMnO4溶液YmL，則最后所得紅棕色固體C的質(zhì)量為????????????????? g（用含X、Y的代數(shù)式表示）。
（5）常溫下,若溶液c中所含的金屬陽離子濃度相等，向溶液c中逐滴加入KOH溶液，則三種金屬陽離子沉淀的先后順序為：????????????? ﹥??????????? ﹥??????????? 。(填金屬陽離子)
（6）最后一步電解若用惰性電極電解一段時間后，析出固體B的質(zhì)量為Z g，同時測得陰陽兩極收集到的氣體體積相等，則標(biāo)況下陽極生成的最后一種氣體體積為????? L（用含Z的代數(shù)式表示）；該電極的反應(yīng)式為???????????????????????????????????????????????????????????? .
（1）過濾（1分）
（2）2FeCl3 +Fe = 3FeCl2（2分）；??? 2FeCl3 + Cu= 2FeCl2 +CuCl2（2分）
（3）Cu粉（2分）???
（4）①? MnO4 － + 5Fe2+ + 8H+= Mn2++ 5Fe3++4H2O（2分）? ② 0.4XY（2分）
（5）Fe3+ ＞Cu2+ ＞Mn2+ （2分）???
（6）22.4Z/64 （2分）；? 4OH－? ―4e－＝O2↑? + 4H2O（2分）
【解析】
試題分析：根據(jù)題給流程圖和信息知，廢舊合金（含有Cu、Fe、Si 三種成分）與過量FeCl3溶液混合發(fā)生的反應(yīng)為2FeCl3 +Fe = 3FeCl2；2FeCl3 + Cu= 2FeCl2 +CuCl2，過濾，固體A的成分為Si，溶液a的成分為FeCl3 、FeCl2 和CuCl2的混合液；電解含Cu2+、Cl—、K+的溶液的固體B，B的成分為Cu；溶液a加過量還原劑反應(yīng)后過濾得固體B（Cu），則還原劑為銅，發(fā)生的反應(yīng)為2FeCl3 + Cu= 2FeCl2 +CuCl2，溶液b的成分為FeCl2 和CuCl2的混合液；溶液b中加入酸性高錳酸鉀溶液，亞鐵離子被氧化為鐵離子，用氫氧化鉀溶液調(diào)節(jié)溶液的PH，鐵離子轉(zhuǎn)化為氫氧化鐵沉淀，灼燒的氧化鐵，溶液d經(jīng)處理的金屬錳。（1）由流程圖知，操作Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ為分離固液混合物的操作，指的是過濾；（2）加入過量FeCl3溶液過程中可能涉及的化學(xué)方程式：2FeCl3 +Fe = 3FeCl2；2FeCl3 + Cu= 2FeCl2 +CuCl2；（3）由上述分析知，過量的還原劑應(yīng)是Cu粉；（4）①向溶液b中加入酸性KMnO4溶液亞鐵離子被氧化為鐵離子，反應(yīng)的離子方程式為MnO4 － + 5Fe2+ + 8H+= Mn2++ 5Fe3++4H2O；②根據(jù)相關(guān)反應(yīng)的關(guān)系式：2MnO4 －—— 10Fe2+——5Fe2O3，用X mol/L KMnO4溶液處理溶液b，當(dāng)恰好將溶液中的陽離子完全氧化時消耗KMnO4溶液YmL，則最后所得紅棕色固體C的質(zhì)量為0.4XYg；（5）根據(jù)題意知，溶液c中所含的金屬陽離子為Fe3+ 、Cu2+ 和Mn2+，若三者濃度相等，向溶液c中逐滴加入KOH溶液，根據(jù)題給溶度積產(chǎn)生判斷，Fe3+ 所需氫氧根濃度最小先沉淀，Mn2+所需氫氧根濃度最大，最后沉淀，則三種金屬陽離子沉淀的先后順序為：Fe3+ ＞Cu2+ ＞Mn2+；（6）根據(jù)題意知，電解過程的電極反應(yīng)式依次為：陽極：4OH－? ―4e－＝O2↑? + 4H2O；陰極：Cu2+ + 2e- = Cu；2H+ + 2e- = H2↑；根據(jù)電子守恒計算，標(biāo)況下陽極生成的最后一種氣體體積為22.4Z/64L。
考點：以化學(xué)工藝流程為載體考查化學(xué)實驗基本操作、反應(yīng)方程式的書寫、沉淀溶解平衡及電解計算。
寒假創(chuàng)新型自主學(xué)習(xí)第三學(xué)期寒假銜接系列答案科目：高中化學(xué) 來源： 題型：閱讀理解
現(xiàn)有含CaO雜質(zhì)的CaC2試樣．某研究性學(xué)習(xí)小組的同學(xué)擬用以下三種方案測定CaC2試樣的純度．請?zhí)顚懴铝锌瞻祝?BR>（1）第一種方案：請從下圖中選用適當(dāng)?shù)难b置，設(shè)計一個實驗，測定CaC2試樣的純度．所選用裝置的連接順序應(yīng)是（填各接口的字母）：| 讀數(shù)次數(shù) | 質(zhì)量/g | |
| 錐形瓶+水+試樣 | 第1次 | 196.30 |
| 第2次 | 196.15 | |
| 第3次 | 196.05 | |
| 第4次 | 196.00 | |
| 第5次 | 196.00 |
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科目：高中化學(xué) 來源： 題型：
【研究課題】 探究草酸晶體受熱分解的產(chǎn)物
【查閱資料】 該小組同學(xué)通過網(wǎng)絡(luò)查詢，獲得草酸及草酸晶體的一些相關(guān)知識：
名稱 | 分子式 | 顏色、狀態(tài) | 溶解性 | 熔點/℃ | 密度/g·cm-3 |
草酸 | H2C2O4 | — | 易溶于水 | 189.5 | 1.900 |
| H2C2O4·2H2O | 無色晶體 | — | 101.5 | 1.650 |
備注：草酸晶體失去結(jié)晶水后，175 ℃以上開始分解。
【提出猜想】(1)_____________________________________________________。
(2)分解產(chǎn)物中的氣體可能是CO、CO2或它們的混合物。
【設(shè)計方案】 (1)請設(shè)計完成“猜想(1)”的實驗方案〔用簡要的實驗裝置圖表示，要體現(xiàn)所使用儀器(加熱和夾持儀器不必畫出)和試劑〕。
(2)化學(xué)學(xué)習(xí)小組的同學(xué)繼續(xù)利用下圖所示裝置進(jìn)行“猜想(2)”的實驗探究。已知：A、C、F中盛裝澄清石灰水，B中盛裝濃NaOH溶液，D中裝有堿石灰，E中裝有CuO。
①證明分解產(chǎn)物中有CO2的現(xiàn)象是___________________________；證明分解產(chǎn)物中有CO的現(xiàn)象是_________________________________________________________________。
②若未連接裝置G，要達(dá)到同樣的目的，可采取的措施是______________________________
_____________________________________________________________________。
【交流討論】 小李同學(xué)繼續(xù)查閱相關(guān)資料發(fā)現(xiàn)：草酸是二元弱酸，酸性比碳酸強，在受熱分解過程中有少量升華；草酸鈣和草酸氫鈣均為白色不溶物。小李通過進(jìn)一步研究，對實驗中CO2的檢驗提出質(zhì)疑。試根據(jù)相關(guān)信息，指出原設(shè)計中存在的問題，并提出實驗的改進(jìn)措施。
_____________________________________________________________________
_____________________________________________________________________。
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科目：高中化學(xué) 來源：2010—2011學(xué)年甘肅省蘭州一中高二上學(xué)期期末考試化學(xué)試卷 題型：實驗題
(13分)摩爾鹽[(NH4)2SO4·FeSO4·6H2O]在空氣中比一般亞鐵鹽穩(wěn)定，是化學(xué)分析中常用的還原劑。某研究性學(xué)習(xí)小組用下圖所示的實驗裝置來制取摩爾鹽，實驗步驟如下，回答下列問題：
(1) 用30％的NaOH溶液和廢鐵屑（含少量油污、鐵銹等）混合、煮沸，以除去鐵屑表面油污，然后冷卻、洗滌、分離，將分離出的NaOH溶液裝入③中，廢鐵屑放入②中。
(2) 利用容器②的反應(yīng)，向容器①中通入氫氣，應(yīng)關(guān)閉活塞 ，打開活塞 （填字母）。向容器①中通人氫氣的目的是 。
待錐形瓶中的鐵屑快反應(yīng)完時，關(guān)閉活塞 ，打開活塞 ②中繼續(xù)產(chǎn)生的氫氣會將 （填①、②或③，后同）容器中的溶液壓入① 容器，在常溫下放置一段時間，混合溶液底部將結(jié)晶析出硫酸亞鐵銨。
(3) 為了確定產(chǎn)品中亞鐵離子的含量，研究小組用滴定法來測定。
①試配平反應(yīng)的離子方程式：
②滴定時，將KMnO4溶液裝在 （酸式或堿式）滴定管中，判斷反應(yīng)到達(dá)滴定終點的現(xiàn)象為 。
（4）裝KMnO4滴定管用蒸餾水潤洗后，未用KMnO4液潤洗導(dǎo)致滴定結(jié)果（填“偏小”、“偏大”或“無影響”） 。
（5）觀察裝KMnO4滴定管讀數(shù)時，若滴定前仰視，滴定后俯視則結(jié)果會導(dǎo)致測得的Fe2＋溶液濃度測定值 （選填“偏大”“偏小”或“無影響”）
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科目：高中化學(xué) 來源：2014屆湖南省名校高三第一次大聯(lián)考化學(xué)試卷（解析版） 題型：實驗題
現(xiàn)有含CaO雜質(zhì)的CaC2試樣。某研究性學(xué)習(xí)小組的同學(xué)擬用以下三種方案測定CaC2試樣的純度。請?zhí)顚懴铝锌瞻祝?/p>
（1）第一種方案：請從下圖中選用適當(dāng)?shù)难b置，設(shè)計一個實驗，測定CaC2試樣的純度。
所選用裝置的連接順序為（填各接口的字母）：
。
（2）第二種方案：根據(jù)試樣和水在錐形瓶中反應(yīng)前后質(zhì)量的變化，測定CaC2的質(zhì)量分?jǐn)?shù)。先稱取試樣1.50g，并稱量錐形瓶和水的質(zhì)量為195.00g，再將試樣加入錐形瓶中，反應(yīng)過程中每隔相同時間測得的數(shù)據(jù)如下表。
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讀數(shù)次數(shù) |
質(zhì)量/g |
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錐形瓶＋水＋試樣 |
第1次 |
196.30 |
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第2次 |
196.15 |
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第3次 |
196.05 |
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第4次 |
196.00 |
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第5次 |
196.00 |
①計算CaC2的質(zhì)量分?jǐn)?shù)時，不必作第6次讀數(shù)的原因是： 。
②此試樣中CaC2的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為 。(保留2位有效數(shù)字)
（3）第三種方案：稱取一定質(zhì)量的試樣（1.60g），操作流程如下：
①操作Ⅱ的名稱是 。
②在轉(zhuǎn)移溶液時，如溶液轉(zhuǎn)移不完全，則CaC2質(zhì)量分?jǐn)?shù)的測定結(jié)果 （填“偏大”、“偏小”或“不變”）。
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科目：高中化學(xué) 來源：2011-2012學(xué)年福建省高三上學(xué)期期中考試化學(xué)試卷 題型：實驗題
（12分）某研究性學(xué)習(xí)小組為測定，13.7g某Na2CO3樣品的純度（其中只含NaHCO3雜質(zhì)），選用下圖所示的儀器裝置進(jìn)行實驗（②裝置未畫全）。試回答有關(guān)問題：
（1）請選擇適當(dāng)?shù)膬x器，連接裝置的正確順序是_ 。
（2）加熱時NaHC03分解的化學(xué)方程式為 。
（3）完成該實驗尚缺的玻璃儀器是 （填名稱）；產(chǎn)生氣體從裝置④的 進(jìn)入，從裝置⑤的 進(jìn)入（填接口序號）。
實驗二：測定上述實驗完成后剩余固體與鹽酸反應(yīng)產(chǎn)生CO2的體積。
（4）加熱后的固體與足量鹽酸反應(yīng)的離子方程式為 。
數(shù)據(jù)分析及結(jié)論：
（5）加入鹽酸至無氣體產(chǎn)生時，生成CO2體積在標(biāo)準(zhǔn)狀況時為2．24L，則Na2CO3樣品的純度為 。
誤差分析：
（6）有同學(xué)認(rèn)為實驗一⑤中用水會使測量結(jié)果產(chǎn)生誤差，你認(rèn)為原因可能是 。
（7）有同學(xué)發(fā)現(xiàn)在實驗—讀取CO2體積時，⑥中液體的液面低于⑤中液體的液面，但未做任何處理，則a值 （填“偏大”、“偏小”或“無影響”）。
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