【答案】
分析:(1)鐵元素位于第四周期第VIII族;
(2)①鋁和氧氣、水能反應生成氫氧化鋁;
②溶液中自由移動的離子濃度越大,溶液的導電性越強;
(3)用鋁電池電解硫酸銅溶液時,陽極上氫氧根離子放電,陰極上銅離子放電;根據(jù)原子守恒計算氧氣的體積;
(4)根據(jù)反應物、生成物和反應條件寫出反應方程式;
(5)①將Fe
2O
3和Cu
2O組成的混合物放入足量稀硫酸中,氧化鐵與硫酸反應生成硫酸鐵與水,氧化亞銅與硫酸反應生成銅、硫酸銅與水,銅與硫酸鐵反應生成硫酸亞鐵、硫酸銅;
②鐵離子能和硫氰化鉀溶液反應生成絡合物,溶液由黃色變?yōu)檠t色;亞鐵離子具有還原性,能被酸性高錳酸鉀溶液氧化而使酸性高錳酸鉀溶液褪色;
③若實驗中觀察到溶液變?yōu)樗{色且有固體剩余,說明銅有剩余,溶液中硫酸鐵完全轉化為硫酸亞鐵,根據(jù)①中的方程式計算判斷.
解答:解:(1)鐵是26號元素,位于第四周期第VIII族,故答案為:第四周期第VIII族;
(2)①鋁和氧氣、水能反應生成氫氧化鋁,反應方程式為:4Al+3O
2+6H
2O=4Al(OH)
3,故答案為:4Al+3O
2+6H
2O=4Al(OH)
3;
②溶液中自由移動的離子濃度越大,溶液的導電性越強,水是弱電解質導電能力較小,為增大水的導電性,所以加入氯化鈉,
故答案為:增強溶液的導電能力;
(3)用鋁電池電解硫酸銅溶液時,陽極上氫氧根離子放電,陰極上銅離子放電而析出銅,陽極上電極反應式為:4OH
--4e
-=O
2↑+2H
2O,向溶液中加入8gCuO固體后可使溶液恢復到電解前的濃度,則陽極上析出氧氣的質量等于氧化銅中氧原子的質量,根據(jù)原子守恒知,氧氣的體積=
,故答案為:4OH
--4e
-=O
2↑+2H
2O,1.12L;
(4)加熱條件下,氯氣、氧化鋁和碳反應生成氯化鋁和一氧化碳,反應方程式為:Al
2O
3+3C+3Cl
22AlCl
3+3CO,
故答案為:Al
2O
3+3C+3Cl
22AlCl
3+3CO;
(5)①將Fe
2O
3和Cu
2O組成的混合物放入足量稀硫酸中廢水反應,氧化鐵與硫酸反應生成硫酸銅與水,氧化亞銅與硫酸反應生成銅、硫酸銅與水,生成的銅與硫酸鐵反應生成硫酸亞鐵、硫酸銅,反應離子方程式依次為Fe
2O
3+6H
+=2Fe
3++3H
2O,Cu
2O+2H
+=Cu+Cu
2++H
2O,Cu+2Fe
3+=2Fe
2++Cu
2+,
故答案為:Cu
2O+2H
+=Cu+Cu
2++H
2O;Cu+2Fe
3+=2Fe
2++Cu
2+;
②鐵離子能和硫氰化鉀溶液反應生成絡合物,溶液由黃色變?yōu)檠t色;亞鐵離子具有還原性,能被酸性高錳酸鉀溶液氧化而使酸性高錳酸鉀溶液褪色,所以檢驗方法為:取少量所得溶液于試管中,向其中滴加硫氰化鉀溶液,若溶液變紅則說明存在鐵離子,反之則無,另取少量所得溶液于試管中,向其中滴加酸性高錳酸鉀溶液,溶液褪色說明含有亞鐵離子,不褪色說明沒有亞鐵離子,
故答案為:取少量所得溶液于試管中,向其中滴加硫氰化鉀溶液,若溶液變紅則說明存在鐵離子,反之則無,另取少量所得溶液于試管中,向其中滴加酸性高錳酸鉀溶液,溶液褪色說明含有亞鐵離子,不褪色說明沒有亞鐵離子;
③若實驗中觀察到溶液變?yōu)樗{色且有固體剩余,說明銅有剩余,溶液中硫酸鐵完全轉化為硫酸亞鐵,由Cu+2Fe
3+=2Fe
2++Cu
2+可知n(Cu)>2n(Fe
3+),由Fe
2O
3+6H
+=2Fe
3++3H
2O可知n(Fe
3+)=2n(Fe
2O
3),由Cu
2O+2H
+=Cu+Cu
2++H
2O可知n(Cu)=n(Cu
2O),則n(Cu
2O)>2n(Fe
2O
3),.
故答案為:>.
點評:本題考查電解原理、離子方程式的書寫、離子檢驗等知識點,這些都是考試熱點,鐵離子和亞鐵離子的檢驗中要會運用化學語言描述實驗現(xiàn)象,為易錯點.