（本题16分）硫酸铜是一种应用极其广泛的化工原料。以下是某工厂用含铁废铜为原料生产胆矾（CuSO4•5H2 O）和副产物石膏（CaSO4•2H2O）的生产流程示意图：
胆矾和石膏在不同温度下的溶解度（g/100g水）见下表：
| 温度（℃） |
20 |
40 |
60 |
80 |
100 |
| 石膏 |
0.32 |
0.26 |
0.15 |
0.11 |
0.07 |
| 胆矾 |
32 |
44.6 |
61.8 |
83.8 |
114 |
请回答下列问题：
（1）红棕色滤渣的主要成分是____________。
（2）写出浸出过程中生成硫酸铜的离子方程式 _______________________________。
（3）操作I包括加热升温、控制温度在_______℃、蒸发结晶、__________等操作。
（4）从溶液中分离出硫酸铜晶体的操作Ⅱ应为_________、过滤、洗涤、干燥；
（5）用无水乙醇洗涤晶体而不用蒸馏水的原因是________________________________；
（6）取样检验是为了确认Fe3+是否除净。有同学设计了以下两种方案，在实验室分别对所取样品进行以下操作：
方案一：取样于试管→滴加KSCN溶液；方案二：纸上层析后→喷KSCN溶液；
①你认为上述两种方案设计更合理的是_____________；
②指出你认为不合理的方案存在的问题_____________________________________。
按要求回答以下问题：
（1）X、Y、Z 是短周期非金属元素，核电荷数依次增大。X原子外围电子排布为ns2np2，Z是地壳中含量最多的元素。W、Q是第四周期元素，其中Q元素的核电荷数为29。W原子核外未成对电子数在同周期中最多。
①Y元素在周期表中的位置为______________ ；其轨道表示式为_________________。
②X、Y、Z元素的第一电离能由大到小的顺序为_________________（用元素符号作答），X与Z形成三原子分子的电子式为___________（用相关的化学用语作答）。
③Y的氢化物沸点_______Z的氢化物的沸点（填“ >”“<”或 “=”）。
④基态W原子的外围电子排布式为 。
⑤Q的氢化物的晶胞结构如图所示，其化学式是 。
（2）过渡元素在生活、生产和科技等方面有广泛的用途。
①应用于合成氨反应的催化剂(铁)的表面上存在氮原子，上图为氮原子在铁的晶面上的单层附着局部示意图(图中小黑色球代表氮原子，灰色球代表铁原子)。则图示铁颗粒表面上氮原子与铁原子的个数比为________。
②现代污水处理工艺中常利用聚合铁{简称PFS，化学式为[Fe2(OH)n(SO4)3－n/2]m，n＜5，m＜10}在水体中形成絮状物，以吸附重金属离子。下列说法中不正确的是______。(填序号)
| 元素 |
Mn |
Fe |
| 电离能 |
|
|
| (kJ·mol－1) |
|
|
| I1 |
717 |
759 |
| I2 |
1 509 |
1561 |
| I3 |
3 248 |
2 957 |
A．PFS中铁显＋3价
B．铁原子的价电子排布式是3d64s2
C．由FeSO4溶液制PFS需经过氧化、水解和聚合的过程
D．由上表可知气态Fe2＋再失去一个电子比气态Mn2＋再失去一个电子难
③铂（Pt）单质晶体中原子的堆积方式如下图甲所示，其晶胞特征如下图乙所示，原子之间相互位置关系的平面图如下图丙所示。
晶胞中铂（Pt）原子的配位数数为为 。
硫酸锌是制备荧光粉的原料之一。工业上由锌白矿（主要成分是ZnO，还含有Fe2O3、CuO、SiO2等杂质）制备ZnSO4•7H2O的流程如下。
已知：常温下，溶液中的Fe3+、Zn2+、Fe2+以氢氧化物形式完全沉淀的pH分别为：3.7，6.5，9.7。
（1）浸取过程中提高浸出效率可采用的措施有 （任答一条），ZnO和硫酸反应的化学方程式为 。
（2）加入适量锌粉的作用为：①使溶液中的Fe3+转化为Fe2+；② 。
（3）氧化过程中H2O2发生反应的离子方程式为 。
（4）加入适量Ca(OH)2调节溶液pH，促进Fe3+水解，Fe3+水解反应的平衡常数表达式K＝ ，Ca(OH)2不能过量的原因是 。
几种物质的溶度积常数见下表：
| 物质 |
Cu(OH)2 |
Fe(OH)3 |
CuCl |
CuI |
| Ksp |
2.2×10－20 |
2.6×10－39 |
1.7×10－7 |
1.3×10－12 |
（1）某酸性CuCl2溶液中含少量的FeCl3，为得纯净CuCl2溶液，宜加入_____________ 调至溶液pH＝4，使Fe3＋转化为Fe(OH)3沉淀，此时溶液中的c(Fe3＋)＝____________。
（2）过滤后，将所得滤液经过_________________，____________操作，可得到CuCl2•2H2O晶体。
（3）由CuCl2•2H2O晶体得到纯的无水CuCl2，需要进行的操作是__________________。
（4）某学习小组用“间接碘量法”测定含有CuCl2•2H2O晶体的试样（不含能与I―发生反应的氧化性质杂质）的纯度，过程如下：取0.800g试样溶于水，加入过量KI固体，充分反应，生成白色沉淀。用0.1000 mol/L Na2S2O3标准溶液滴定，到达滴定终点时，消耗Na2S2O3标准溶液40.00 mL。（已知：I2＋2S2O32-
S4O62-＋2I―。）
①可选用___________作滴定指示剂，滴定终点的现象是_________________。
②CuCl2溶液与KI反应的离子方程式为______________________________。
③该试样中CuCl2•2H2O的质量百分数为___________________________。
（1）室温下，如果将0.1molCH3COONa和0.05molHCl全部溶于水，形成混合溶液（假设无损失）， 和 两种粒子的物质的量之和等于0.1mol。
（2）已知某溶液中只有Na＋、CH3COO－、H＋、OH－四种离子。某同学推测该溶液中离子浓度可能有如下四种关系：
A．c(Na＋)＞c(CH3COO－)＞c(OH－)＞c(H＋)
B．c(Na＋)＞c(CH3COO－)＞c(H＋) ＞c(OH－)
C．c(Na＋)＞c(OH－)＞ c(CH3COO－)＞c(H＋)
D．c(CH3COO－)＞c(Na＋)＞c(H＋) ＞c(OH－)
①若溶液中只溶解了一种溶质，该溶质的名称是 ，上述离子浓度大小关系中正确的是（填序号） ；
②若上述关系中D是正确的，则溶液中溶质的化学式是 ；
③若该溶液由体积相等的醋酸与NaOH溶液混合而成，且溶液恰好呈中性，则混合前c(CH3COOH)(填“＞”“＜”“=”，下同) c(NaOH)，混合后c(CH3COO-)与c(Na+)的关系是c(CH3COO-) c(Na+)。
（3）25℃时，向0.1mol/L的醋酸溶液中加入少量的醋酸钠固体，当固体溶解后，测得溶液的pH增大，主要原因是 （填序号）
A．醋酸与醋酸钠发生反应
B．醋酸钠溶液水解显碱性，增加了c(OH-)
C．醋酸钠溶于水电离出醋酸根离子，抑制了醋酸的电离，使c(OH-)减小。
附加题：（共10分）铅及其化合物可用于蓄电池、耐酸设备及X射线防护材料等。回答下列问题：
（1）铅是碳的同族元素，比碳多4个电子层，则 PbO2的酸性比CO2的酸性 （填“强”或“弱”）。
（2）PbO2与浓盐酸共热生成黄绿色气体，反应的化学方程式为 。
（3）瓦纽科夫法熔炼铅，其相关反应的热化学方程式如下:
①2PbS（s）+3O2（g）=2PbO（s）+2SO2（g） △H=" a" kJ·mol-1
②PbS（s）+2PbO（s）=3Pb（s）+SO2（g） △H=" b" kJ·mol-1
③PbS（s）+PbSO4（s）=2Pb（s）+2SO2（g） △H=" c" kJ·mol-1
反应3PbS（s）+ 6O2（g）=3PbSO4（s） ΔH= kJ ·mol-1（用含a,b ,c的代数式表示）。
（4）引爆导弹、核武器的工作电源通常Ca/PbSO4热电池，其装置如图所示，该电池正极的电极反应式为 。
（5）PbO2在加热过程发生分解的失重曲线如下图所示，已知失重曲线上的a点为样品失重4.0%（
）的残留固体，若a点固体组成表示为PbOx或mPbO2·nPbO，则计算x= _和m:n=_ _。
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