(16分)鐵及其化合物在生活、生產中有廣泛應用。請回答下列問題：

（1）黃鐵礦（FeS₂）是生產硫酸和冶煉鋼鐵的重要原料。其中一個反應為
3FeS₂＋8O₂==6SO₂＋Fe₃O₄，氧化產物為      ，若有3 mol FeS₂參加反應，
轉移       mol電子。
（2）氯化鐵溶液常用作印刷電路銅板腐蝕劑，反應的離子方程式為            。
（3）與明礬相似，硫酸鐵也可用作凈水劑，其原理為            （用離子方程表示） 
（4）①鋼鐵的電化腐蝕簡單示意圖如右，將該圖稍作修改即可成為鋼鐵電化學防護的簡單示意圖，請在下圖虛線框內作出修改，并用箭頭標出電子流動方向。
②寫出修改前的鋼鐵吸氧腐蝕石墨電極的電極反應式        。
（5）鐵紅是一種紅色顏料，其成分是Fe₂O_.3將一定量的鐵紅溶于160ml5 mol·L^—1鹽酸中，在加入一定量鐵粉恰好溶解，收集到2.24L（標準狀況），經檢測，溶夜中無Fe³⁺，則參加反應的鐵粉的質量為    。

（16分）某研究性學習小組在用CO還原Fe₂O₃的實驗中，用磁鐵吸出生成的黑色粉末X，他們認為X不一定是Fe，因溫度不同、受熱不均時會生成Fe₃O₄且也能被磁鐵吸引。為探究X的組成，他們進行了如下實驗。
Ⅰ．定性檢驗

實驗編號	實驗操作	實驗現象
①	取少量黑色粉末X放入試管1中，注入適量稀鹽酸，微熱。	黑色粉末逐漸溶解，有無色氣體逸出。
②	向試管1所得溶液中滴加幾滴 KSCN溶液，振蕩。	溶液未出現血紅色

（1）由上述實驗現象推斷，黑色粉末X的成分中是否一定不含Fe₃O₄？_{____}（填“是”或“否”）。
（2）實驗①中可能發(fā)生反應的離子方程是        ，           ，            。
Ⅱ．定量測定

（3）操作Z是                。在灼燒沉淀時必須用到的下列儀器的名稱是____________________________。

（4）通過以上數據，得出3.44g黑色粉末X中各成分的物質的量為：______、______。

向只含有Fe³⁺、Cu²⁺、H⁺各0.1mol及a mol SO的某溶液中(只來源于水電離的離子不考慮)加入足量鋅粉,攪拌使其充分反應,下列說法中正確的是（   ）

A．當消耗13克Zn時, 得到的還原產物為0.25mol

B．當溶液中不再產生氣泡時,溶液中大量存在的陽離子只有Zn2+

C．反應中最多有兩種單質生成

D．反應結束時,可得到0.25molZnSO4

（12分）某氧化鐵樣品中含有少量的FeCl₂雜質�，F要測定其中鐵元素的質量分數，按以下步驟進行實驗：
請根據圖的流程，回答下列問題：
⑴操作I的目的為配制250.00ml樣品溶液，則所用到玻璃儀器除燒杯、玻璃棒、膠頭滴管以外，還必須有        （填儀器名稱）；操作II必須用到的儀器是            。（填字母）

A．50ml燒杯

B．50ml量筒

C．100ml量筒

D．25ml滴定管

⑵再加入氨水的離子方程式為                               。
⑶檢驗沉淀是否洗滌干凈的操作是
                                                                。
⑷將沉淀物加熱，冷卻至室溫，用天平稱量其質量為b₁g，再次加熱并冷卻至室溫稱量其質量為b₂g，若b₁—b₂=0.3，則接下來還應進行的操作是             。
⑸若坩堝的質量為W₁g，坩堝與加熱后固體的總質量為W₂g，則樣品中鐵元素的質量分數是                    。
⑹有學生認為上述實驗步驟太繁瑣，他認為，將樣品溶于水后充分攪拌，在空氣中加熱蒸干燃燒稱量即可，請你評價是否可行？        。（填“可行”或“不可行”）

.取含有Fe₂O₃雜質的鐵粉100g，投入過量的鹽酸中，產生H₂標準狀況下31.36L，在反應后的溶液中加入KSCN溶液，沒有紅色產生，問樣品中雜質含量（    ）
A    4%     B    32%      C   8%         D  16%

向21．6g Fe粉和Cu粉的混合物中加入1L 1mol/L HNO₃，充分反應，放出NO氣且金屬有剩余。則反應后溶液中c（NO^－₃）為（忽略溶液體積的變化） 

A．0．75mol/L

B．0．45mol/L

C．0．6mol/L

D．0．9mol/L

（16分）. 銅是人類最早知道的金屬之一，實驗室可用C、H₂還原CuO制取少量的Cu，工業(yè)上主要用火法從黃銅礦中提煉Cu。
Ⅰ.  實驗證明，C還原CuO時既可能生成Cu，也可能生成Cu₂O，即使在C過量時，實驗中CuO也可能部分未被還原。為了測定某次實驗產物的組成，取1.2 g C跟8.0 g CuO混合加熱，將反應生成的氣體通過足量的澄清石灰水并集氣。一段時間后停止加熱，共收集到560 mL氣體（已經折算成標準狀況），測得沉淀的質量為2.5 g。則：
（1）上述實驗中C        （填“完全”或“不完全”）參加反應，實驗中收集到的氣
體是     （填寫化學式），產生這種氣體的化學方程式為：             。
（2）反應后得到的固體混合物總質量為                 ，其中含氧化合物的物質的量為            mol。
Ⅱ.   黃銅礦的主要成分X是由Cu、Fe、S三種元素組成的復鹽，其中Cu、Fe兩種元素的質量比為8∶7；將m g X粉末全部溶于200 mL的濃HNO₃，反應后的溶液加水稀釋至 2．12 L時測得其pH為0；將稀釋后的溶液分為兩等份，向其中一份溶液中滴加6.05mol/L的NaOH溶液，向另一份溶液中滴加0．600mol/LBa(NO₃)₂溶液，兩溶液中均生成沉淀，且沉淀的質量隨所加溶液的體積變化如下圖所示：

（1） 請通過計算確定m的值； 
（2） X的摩爾質量為368 g/mol，請確定X的化學式。

（7分）鐵及鐵的化合物應用廣泛，如FeCl₃可用作催化劑、印刷電路銅板腐蝕劑和外傷止血劑等。
(1)寫出FeCl₃溶液腐蝕印刷電路銅板的離子方程式：                             。
(2)若將(1)中的反應設計成原電池，請畫出原電池的裝置圖，標出正、負極，并寫出電極反應式。
正極反應式：                      ，負極反應式：                       。
(3)腐蝕銅板后的混合溶液中，若Cu^2＋、Fe^3＋和Fe^2＋的濃度均為0.10 mol·L^－1，請參照下表給出的數據和藥品，簡述除去CuCl₂溶液中Fe^3＋和Fe^2＋的實驗步驟：
                                                                       

	氫氧化物開始沉淀時的pH	氫氧化物沉淀完全時的pH
Fe3＋	1.9	3.2
Fe2＋	7.0	9.0
Cu2＋	4.7	6.7
提供的藥品：Cl2　濃硫酸　NaOH溶液　CuO　Cu

（12分）實驗室用下面裝置測定FeO和Fe₂O₃固體混合物中Fe₂O₃的質量，D裝置的硬質雙通玻璃管中的固體物質是FeO和Fe₂O₃的混合物。

(1)如何檢查裝置A的氣密性？
                                                                      _
(2)裝置A發(fā)生的反應有時要向其中加入少量CuSO₄溶液，其目的是              ，
其原理是                                                               。
(3)為了安全，在點燃D處的酒精燈之前，在b出口處必須                      。
(4)裝置B的作用是                                                        ；
裝置C中裝的液體是                  ，所起的作用是                    。
(5)在氣密性完好，并且進行了必要的安全操作后，點燃D處的酒精燈，在硬質雙通玻璃管中發(fā)生反應的化學方程式是                                             。
(6)若FeO和Fe₂O₃固體混合物的質量為23.2 g，反應完全后U型管的質量增加7.2 g，則混合物中Fe₂O₃的質量為           g。
(7)U形管E右邊又連接干燥管F的目的是                        ，若無干燥管F，測得Fe₂O₃的質量將         (填“偏大”、“偏小”或“無影響”)。
(8)若反應后得到的殘留固體中還有少量FeO，測得的Fe₂O₃質量將         (填“偏大”、“偏小”或“無影響”)。

（12分）兩組同學對鐵及其化合物的性質進行探究。
（1）一組同學用圖1所示裝置對鐵與濃硫酸的反應進行實驗。已知：
2Fe + 6H₂SO₄(濃)Fe₂(SO₄)₃ + 3SO₂↑+ 6H₂O。請你參與探究并回答相關問題。
①檢查裝置氣密性后，將過量的鐵屑和一定量的濃硫酸放入燒瓶，塞緊橡皮塞，開始計時t₁時開始加熱，在鐵屑表面逐漸產生氣泡，當有大量氣泡產生時，控制反應溫度基本不變。甲同學將收集到的氣體體積與時間的關系粗略地表示為圖2。

圖1                                   圖2
在0～t₁時間段，鐵屑表面沒有氣泡生成，說明鐵在濃硫酸中發(fā)生了__________；t₁～t₂時間段，反應生成的氣體是__________。
②t₂時，取少量反應液，先滴加少量新制飽和氯水，然后滴加KSCN溶液，呈現血紅色。若再滴加過量新制氯水，卻發(fā)現紅色褪去。同學們對紅色褪去的原因提出各自的假設。乙同學的假設是：溶液中的+3價鐵被氧化為更高的價態(tài)。你的另一種假設是__________；為了驗證你的假設，請設計一種簡便的實驗方案__________。
（2）另一組同學對鐵和稀硝酸的反應進行探究。他們用a mol Fe和含有b mol HNO₃的稀硝酸進行實驗，若HNO₃只被還原成NO，且反應結束后溶液中含有Fe³⁺和Fe²⁺，則a/b的取值范圍是__________；若反應結束后的溶液中n(Fe³⁺):n(Fe²⁺)=2:1，則的值為__________。