鐵及其他合物在工業(yè)生產(chǎn)中有著廣泛的應用．請按要求回答下列問題：
I．工業(yè)上利用硫酸鐵礦燒渣（主要成分為Fe2O3、Al2O3、SiO2等）為原料提取Fe2O3，工藝流程如圖1：
（1）濾液X中所含金屬陽離子有Fe3+、Al3+Fe3+、Al3+．
（2）步驟②中理論上發(fā)生反應的離子方程式依次為2Fe3++Fe=3Fe2+、2H++Fe=Fe2++H2↑2Fe3++Fe=3Fe2+、2H++Fe=Fe2++H2↑．
（3）結(jié)合圖2，分析步驟③調(diào)節(jié)pH的目的是沉淀鋁離子沉淀鋁離子．
（4）假設流程中礦渣中的鐵元素100%轉(zhuǎn)化到產(chǎn)品中，則硫酸鐵礦燒渣樣品中Fe2O3的質(zhì)量分數(shù)范圍為（含m、n的代數(shù)式）小于2n3m×100%小于2n3m×100%．
（5）請設計實驗室中以硫酸鐵礦燒渣為原料提取氧化鐵的另一種方案：
向硫酸鐵礦燒渣原料中加入過量稀硫酸、充分攪拌、過濾，再向濾液中加入足量的氫氧化鈉氫氧化鈉溶液，接下來的一系列操作是攪拌、過濾過濾、洗滌、灼燒灼燒，最后獲得純凈的產(chǎn)品Fe2O3．
Ⅱ．幾位同學用鐵鹽溶液清洗試管中銀鏡，實驗設想如下：
（6）甲：認為含F(xiàn)e3+的鹽無法洗去銀鏡．依據(jù)是Fe3+的氧化性（填“強于”或“弱于”）弱于弱于Ag+的氧化性，所以反應Fe3++Ag→Fe2++Ag+不可以發(fā)生，
（7）乙：查資料發(fā)現(xiàn)，用FeCl3溶液可以清洗銀鏡，于是他親自動手實驗，發(fā)現(xiàn)銀鏡迅速消失，另外還觀察到溶液變?yōu)闇\綠色；為驗證Fe3+的還原產(chǎn)物，可選擇的試劑為鐵氰化鉀溶液鐵氰化鉀溶液．結(jié)合甲的分析和自己的實驗現(xiàn)象他得出結(jié)論：反應Fe2++Ag→Fe3++Ag是（填“可逆”或“不可逆”）可逆可逆反應．
（8）丙：結(jié)合甲、乙的設想，他用Fe（NO3）3溶液做對比實驗，發(fā)現(xiàn)清洗銀鏡的速率慢許多，他重新觀察乙的實驗試管中有白色沉淀，于是結(jié)合化學平衡理論分析，得出用FeCl3溶液清洗銀鏡的離子方程式Fe3++Ag+Cl-=Fe2++AgClFe3++Ag+Cl-=Fe2++AgCl．
2
n
3
m
2
n
3
m
【考點】制備實驗方案的設計．
【答案】Fe3+、Al3+；2Fe3++Fe=3Fe2+、2H++Fe=Fe2++H2↑；沉淀鋁離子；小于×100%；氫氧化鈉；過濾；灼燒；弱于；鐵氰化鉀溶液；可逆；Fe3++Ag+Cl-=Fe2++AgCl
2
n
3
m
【解答】
【點評】
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發(fā)布：2024/6/27 10:35:59組卷：15引用：2難度：0.3
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1．為了保護環(huán)境，充分利用資源，某研究小組通過如下簡化流程，將工業(yè)制硫酸的硫鐵礦燒渣（鐵主要以Fe2O3形式存在）轉(zhuǎn)變成重要的化工原料FeSO4（反應條件略）。
活化硫鐵礦還原Fe3+的主要反應為：FeS2+7Fe2（SO4）3+8H2O=15FeSO4+8H2SO4，不考慮其它反應，請回答下列問題：
（1）第Ⅰ步H2SO4與Fe2O3反應的離子方程式是。
（2）檢驗第II步中Fe3+是否完全還原，應選擇（填字母編號）。
A．KMnO4溶液 B．K3[Fe（CN）6]溶液 C．KSCN溶液
（3）第III步加FeCO3調(diào)溶液pH到5.8左右，消耗FeCO3的離子方程式為；然后在第Ⅳ步通入空氣使溶液pH降到5.2，此時Fe2+不沉淀，濾液中鋁、硅雜質(zhì)被除盡。通入空氣引起溶液pH降低的原因是。
（4）FeSO4在一定條件下可制得FeS2（二硫化亞鐵）納米材料，F(xiàn)eS2中S元素的化合價為。該納米材料可用于制造高容量鋰電池，電池放電時的總反應為4Li+FeS2=Fe+2Li2S，正極反應式是。
（5）假如燒渣中的鐵全部視為Fe2O3，其含量為50%．將a kg質(zhì)量分數(shù)為b%的硫酸加入到c kg燒渣中浸取，鐵的浸取率為96%，其他雜質(zhì)浸出消耗掉的硫酸以及調(diào)pH后溶液呈微酸性所殘留的硫酸忽略不計。按上述流程，第III步應加入FeCO3kg。發(fā)布：2024/12/22 8:0:1組卷：2引用：1難度：0.5 -
2．正丁醚制備原理為2CH3CH2CH2CH2OHCH3CH2CH2CH2OCH2CH2CH2CH3+H2O。濃H2SO4135℃
實驗裝置圖如圖：
實驗步驟：
Ⅰ.在三頸燒瓶中，加入0.16mol正丁醇、濃硫酸和沸石，按圖連接裝置。先在分水器內(nèi)預先加水至支管處，小心開啟旋塞放出XmL。然后小火加熱保持反應物微沸，回流分水。
Ⅱ.反應結(jié)束后將反應液和25mL水在分液漏斗中混合，充分搖振靜置分層后棄去水層，粗產(chǎn)物依次用等體積5%NaOH溶液、蒸餾水和飽和CaCl2溶液洗滌，然后用1g無水氯化鈣干燥。過濾后的產(chǎn)物加入25mL蒸餾瓶中，蒸餾收集到9.1g產(chǎn)品。
請回答下列問題：
（1）儀器B的名稱為。
（2）分水器使用前（填“需要”或“不需要”）檢漏，步驟Ⅰ中的X的范圍為（填序號）。
A.0～1
B.1～2
C.2～3
（3）已知正丁醚難溶于水，正丁醇微溶于水，易溶于醚，分水器在本實驗中的可能作用是（填序號）。
A.移走生成物水，同時讓正丁醇、正丁醚回到反應瓶，提高正丁醇的轉(zhuǎn)化率
B.冷凝回流正丁醇、正丁醚和水
C.實驗過程中分水器內(nèi)會出現(xiàn)分層現(xiàn)象，當分水器全部被水充滿時，停止反應
（4）簡述步驟Ⅱ中反應液和25mL水在分液漏斗中的混合方法：。
（5）本實驗粗產(chǎn)物依次用水洗滌是為了除去殘留的NaOH，用飽和CaCl2溶液洗滌是除去殘留的正丁醇，能不能省去水洗步驟而直接用飽和CaCl2溶液洗滌？（填“能”或“不能”），理由是。
（6）最后收集到正丁醚的產(chǎn)率為%（保留兩位小數(shù)）。發(fā)布：2024/12/24 8:0:2組卷：3引用：1難度：0.5 -
3．四溴化鈦（TiBr4）可用作橡膠工業(yè)中烯烴聚合反應的催化劑，常溫下為橙黃色固體，熔點：38.3℃，沸點233.5℃，具有潮解性且易發(fā)生水解。實驗室利用反應TiO2+C+2Br2
TiBr4+CO2來制備TiBr4，裝置如圖所示。下列說法錯誤的是（ ?。?br />高溫
發(fā)布：2024/12/22 11:0:4組卷：47引用：4難度：0.5
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