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1、第三章 铁 金属材料 单元同步训练题一、单选题1类推的思维方法在化学学习与研究中有时会产生错误结论，因此类推的结论最终要经过实践的检验，才能决定其正确与否。下列几种类推结论中，正确的是A钠与水反应生成NaOH和，因此所有金属与水反应都生成对应的碱和B铁露置在空气中一段时间后就会生锈，因此性质更活泼的铝不能稳定存在于空气中C密度为与密度为的NaCl溶液等体积混合，所得新溶液的密度介于与之间，因此NaK合金的熔点应介于Na和K熔点之间DK单质的焰色为紫色，因此的焰色也为紫色2向一定量的Fe、FeO、Fe2O3的混合物中加入100mL1mol/L的盐酸，恰好使混合物完全溶解，放出224mL(标准状况
2、)的气体，所得溶液中再加入KSCN溶液无明显现象。若用足量的CO在高温下还原相同质量的此混合物，能得到铁的质量是A2.8gB5.6gC8.4gD11.2g3利用铁元素价类二维图可以从不同角度研究含铁物质的性质及其转化关系(其中为高铁酸根，铁元素为价)，下列说法正确的是A用铁丝在氧气中燃烧可实现上述转化B欲证明某溶液中含而无的最佳方案为：先滴加氯水，再滴加溶液C转化的现象是绿色沉淀转变为红褐色D转化中可用于自来水消毒杀菌，的消毒效率是等物质的量的的1.5倍4下列离子方程式中错误的是A与稀盐酸反应：B铜丝放入溶液中：C向溶液中滴加溶液：D溶液中滴入少量溶液：5元素的价类二维图是我们学习元素及其化合
3、物相关知识的重要模型和工具，它指的是以元素的化合价为纵坐标，以物质的类别为横坐标所绘制的二维平面图像。下图为铁元素的价类二维图，其中的箭头表示部分物质间的转化关系，下列说法正确的是A铁与氧气的燃烧反应可实现上述转化B加热Fe(OH)3发生转化，Fe2O3加水溶解可转化为Fe(OH)3C由图可预测：高铁酸盐(FeO)具有强氧化性，可用于饮用水的消毒DFeO是种红色粉末，不稳定，在空气中受热，迅速被氧化成Fe2O36下列“实验结论”与“实验操作及现象”不相符的一组是选项实验操作及现象实验结论A向某溶液中先滴加双氧水，再滴加KSCN溶液，溶液呈红色原溶液一定含B向紫色石蕊溶液中加入氯水，溶液先变红，
4、随后褪色氯水中含有酸性物质和漂白性物质C向某溶液中加入足量稀盐酸，无明显现象；再加入溶液，有白色沉淀产生原溶液中含有D向某溶液中加入浓溶液，加热，产生能使湿润的红色石蕊试纸变蓝的气体原溶液中含有AABBCCDD7劳动是一切幸福的源泉。下列劳动内容与所涉及的化学知识不相符的是选项劳动内容化学知识A用明矾处理较浑浊的天然水明矾有净水作用B用碳酸氢钠做糕点的发酵粉受热易分解C用84消毒液对环境消毒含氯消毒剂有强氧化性D用含的红色油漆粉刷是碱性氧化物AABBCCDD8劳动开创未来。下列劳动项目与所述的化学知识没有关联的是选项劳动项目化学知识A技术人员开发高端耐腐蚀镀铝钢板铝能形成致密氧化膜B工程师用镧
5、镍合金大量吸收形成金属氢化物镧镍合金可作储氢材料C烘焙师用小苏打制作面包可中和酸D工人将模具干燥后再注人熔融钢水制作钢材铁与水高温下会反应AABBCCDD9本草图经中关于绿矾的分解有如下描述：“绿矾()形似朴硝()而绿色，取此物置于铁板上，聚炭，封之囊袋，吹令火炽，其矾即沸，流出，色赤如融金汁者是真也。”下列有关叙述错误的是A可以通过焰色试验区分绿矾和朴硝B流出的液体中可能含有硫酸C“色赤”物质可能是D绿矾分解过程中没有发生电子的转移10在2.7gAl粉中加入过量NaOH溶液，发生反应：。设代表阿伏加德罗常数的值，下列说法正确的是A溶液中的数为B该反应中转移的电子数为C该反应的氧化产物是D该反
6、应中生成3.36L11类推的思维方法在化学学习与研究中有时会产生错误结论，因此类推的结论最终要经过实践的检验，才能确定其正确与否。下列几个类推结论中，正确的是钠与水反应生成NaOH和；所有金属与水反应都生成碱和铁制品露置在空气中一段时间后就会生锈；铝的性质比铁活泼，铝制品在空气中不能稳定存在Al与S直接化合时可得到；Fe与S直接化合时也可得到受热易分解，Al(OH)3、Cu(OH)2受热也易分解ABCD12下列说法正确的是A向某溶液中滴加少量溶液，有白色沉淀产生，溶液中一定含有B向某溶液中加入一定量的稀硫酸，产生的气体使澄清石灰水变浑浊，溶液中一定含有C将样品溶于水，滴入KSCN溶液，溶液变红
7、，说明原样品已变质D向某溶液中先滴加氯水，再滴加KSCN溶液，溶液变红色，说明溶液中含13金属铁广泛应用于生产生活中，铁元素的常见化合价有和价，常见的核素有、等。是重要的化工原料，硫铁矿烧渣中含有大量的，工业上常将其用于制取绿矾。可用作反应的催化剂。下列物质中铁元素为价的是ABCD14下列说法正确的是A所有不锈钢都只含有金属元素B镁合金的硬度和强度均高于纯镁C大多数金属元素均以单质形式存在于自然界D广东正在打捞的明代沉船上存在大量铝制餐具二、填空题15化学与生产、生活、环境息息相关。从化学视角回答下列问题：(1)钠在空气中的燃烧产物A可用于呼吸面具或潜水艇中氧气的来源，涉及的主要反应的化学方程
8、式为_(写一种即可)。(2)家庭的厨卫管道内常因留有油脂、毛发、菜渣、纸棉纤维等而造成堵塞，此时可用固体管道疏通剂进行疏通。管道疏通剂主要成分为铝和氢氧化钠，疏通管道时发生反应的离子方程式是_。(3)亚硝酸钠被称为工业盐，有毒，但在肉类制品加工中又可以加入极少量用作发色剂、防微生物剂、防腐剂，在漂白、电镀和金属处理等方面有应用。已知NaNO2能发生反应：_NaNO2+_HI_NO+_I2+_NaI+_H2O配平上述化学方程式_，并在方程式上面用“双线桥”标明电子转移的方向和数目_。该反应中HI表现的性质是_；氧化剂与还原剂的物质的量之比为_；16下图是某儿童在浏阳市医疗机构临床检验结果报告单的
9、部分数据：序号分析项目检测结果单位参考范围1锌(Zn)115.92mol/L66-1202铁(Fe)8.95mol/L7.52-11.823钙(Ca)1.48mol/L1.55-2.10根据上表的数据，回答下列问题。(1)该儿童_元素含量偏低。(2)缺铁性贫血患者补充的铁元素应为。一些补铁剂以为主要成分，某化学兴趣小组对市售的补铁药片是否变质进行检测，请帮助完成实验报告。实验步骤实验现象实验结论步骤1：取市售药片加入适量蒸馏水溶解药片部分溶解步骤2：取少量步骤1所得溶液于试管，滴加几滴_溶液。_补铁药片已变质。(3)用制成药片时，外表包有一层特殊的糖衣，推测糖衣的作用是_。含有的补铁药片与维生
10、素C同服，可以达到更好的补铁效果，这个过程中体现维生素C的_(填“氧化性”或“还原性”)。(4)不仅溶液中易被氧化，更易被氧化，请写出溶液中的被溶解在溶液中的氧化的化学方程式_。请简要描述被氧化的现象_。17垃圾是放错了地方的资源。要使垃圾中宝贵的再生资源得到充分利用，必须对垃圾进行分类回收。(1)如上图所示四个垃圾分类图示中有害垃圾图示是_；(2)小明在整理房间时，清理出如下物品，它们应分别放入哪个垃圾箱(请填字母)？A废作业本；B汽水易拉罐；C烂苹果；D过期药品；E.生锈铁钉；F.涂改液瓶G.矿泉水瓶H.废旧电池i.应放入“可回收垃圾箱”的是_；ii.应放入“有害垃圾箱”的是_；(3)小明
11、用盐酸除去铁钉上的锈(主要成分为氧化铁)，以重新使用它，请写出盐酸除锈的化学方程式：_；(4)请设计一种从氯化铜溶液中回收铜的方法(用化学方程式说明)：_。18铁(1)位置与物理性质_。(2)化学性质：比较活泼，常表现变价，重要化学反应为。铁非金属：点燃：_：_：_、_水_酸：_浓硝酸、浓硫酸与铁反应：常温下_，加热时可将铁氧化为_价铁盐盐：_：_19某化学研究小组在实验室用硫铁矿烧渣(主要成分为Fe2O3、FeO、SiO2)为原料制得FeSO4，并进一步制备LiFePO4。流程如图：(SiO2不与稀硫酸反应)(1)“酸浸”后所得溶液中含有的阳离子主要有_。(2)将“氧化”的反应补充完整：_F
12、e2+_H+_H2O2=_Fe3+_H2O。_(3)“还原”反应的化学方程式是_；若生成了15.8gLiFePO4，则参与反应的LiI的物质的量为_mol。三、实验题20在常温下，Fe与水并不起反应，但在高温下，Fe与水蒸气可发生反应。应用下列装置，在硬质玻璃管中放入还原铁粉和石棉绒的混合物，加热，并通入水蒸气，就可以完成高温下“Fe与水蒸气的反应实验”。请回答该实验中的问题。(1)写出该反应的反应方程式：_；并指明该氧化还原反应的还原剂是_，氧化剂是_。(2)实验前必须对整套装置进行_。(3)圆底烧瓶中盛装的水，该装置受热后的主要作用是_；烧瓶底部放置了几片碎瓷片，碎瓷片的作用是_。(4)酒
13、精灯和酒精喷灯点燃的顺序是_。(5)试管中收集气体是_，如果要在A处玻璃管处点燃该气体，则必须对该气体进行_。21硫酸铁铵NH4Fe(SO4)2xH2O是一种重要铁盐，为充分利用资源，变废为宝，在实验室中探究采用废铁屑来制备硫酸铁铵，具体流程如下：(1)步骤中洗去废铁屑表面的油污，可以选用的最佳试剂是_。a.热的稀硫酸b.热水c.热的碳酸钠溶液(2)步骤需要加热的目的是_。(3)步骤温度保持8095，采用的合适加热方式是_。(4)步骤加入5%H2O2的目的是将Fe2+全部氧化为Fe3+，不引入杂质，请写出反应的离子方程式_。(5)准确称取48.2g硫酸铁铵纯样品，加入足量的BaCl2溶液，充分
14、反应后，过滤、洗涤、干燥、称量，得到46.6g沉淀，则NH4Fe(SO4)2xH2O中x=_。四、工业流程题22粉煤灰是从煤燃烧后的烟气中收捕下来的细灰，主要成分有、FeO和等物质。综合利用粉煤灰不仅能够防止环境污染，还能制得纳米等重要物质。已知：伯胺能与反应：，生成易溶于煤油的产物。在水溶液中能与反应：。(1)“酸浸”过程中FeO发生反应的离子方程式为_；滤渣的成分为_。(2)加入过量的作用是_。(3)伯胺-煤油可对浸取液进行分离，该操作的名称是_。(4)向水层中加入可使转化为并放出对环境无害的气体，理论上氧化剂与还原剂的物质的量之比为_；向所得弱酸性溶液中再通入即可生成FeOOH，其离子方
15、程式为_。23某工厂的工业废水中含有大量的Fe2+、Cu2+、和少量的Na+，为了减少污染并变废为宝，工厂计划从该废水中回收硫酸亚铁和金属铜。请根据以下流程图，回答下列问题。(1)试剂a的摩尔质量为_，试剂b的化学式为_。(2)溶液B中含有的阳离子有_。(3)操作I为_，操作I所需的玻璃仪器为_。(4)写出加入试剂a后的主要离子方程式，并用单线桥法标出反应中电子转移的方向和数目：_。(5)取少量溶液D于试管中，加入少量Na2O2粉末，可能观察到的现象有_( 填两条)。试卷第9页，共9页学科网（北京）股份有限公司学科网（北京）股份有限公司参考答案：1D【详解】A钠与水反应生成NaOH和H2，但不
16、是所有金属都能与水反应生成对应的碱和H2，如铜、铁等，A错误；B铁露置于空气中一段时间生锈，铝被氧气氧化在铝的表面形成一层致密的氧化膜，防止空气继续氧化内部的铝，铝能稳定存在于空气中，B错误；C合金的熔点一般比成分金属熔点低，Na-K合金的熔点小于Na和K，C错误；DK单质的焰色为紫色，因此K2CO3的焰色也为紫色，D正确；故答案选D。2A【分析】Fe、FeO、Fe2O3的混合物中加入盐酸恰好使混合物完全溶解，生成铁的氯化物，因加入KSCN溶液，无血红色出现，说明只生成氯化亚铁，根据氯元素守恒可知道氯化亚铁的量，进而求得铁元素的质量，然后结合质量守恒可知用足量的CO在高温下还原相同质量的此混合
17、物能得到单质铁的质量。【详解】用盐酸溶解后，向所得溶液中加入KSCN溶液无血红色出现，说明得到的产物为氯化亚铁，即混合物中的铁元素全在氯化亚铁中，HCl的物质的量为1mol/L0.1L=0.1mol，根据氯元素守恒，则n(Fe)=n(FeCl2)=n(HCl)=0.05mol，则混合物中含有Fe元素的质量为m(Fe)=0.05mol56g/mol=2.8g，根据质量守恒可知，用足量的CO在高温下还原相同质量的此混合物，能得到单质铁的质量为2.8g；故选A。3D【详解】A铁丝在氧气中燃烧生成四氧化三铁，上述转化生成的是Fe2O3，即用铁丝在氧气中燃烧不可实现上述转化，A项错误；B欲证明某溶液中含
18、而无的最佳方案为：先滴加氯水，再滴加溶液，这样操作不能排除的干扰，正确操作应为：先滴加溶液，溶液不变红（排除了的干扰），再加入氯水，溶液变为红色，即可证明溶液中含而无，B项错误；C转化是氢氧化亚铁白色沉淀转化为氢氧化铁红褐色沉淀，现象是白色沉淀变为灰绿色，最终转变为红褐色，C项错误；D和用于消毒时，1mol在反应中得到3mol电子转化为，1mol在反应中得到2mol电子转化为Cl-，则的消毒效率是等物质的量的的1.5倍，D项正确；答案选D。4D【详解】A与稀盐酸反应生成氯化铜和水，离子方程式为：，A项正确；B铜丝放入溶液中，铜和反应生成氯化铜和氯化亚铁，离子方程式为：，B项正确；C向溶液中滴加
19、溶液，发生反应生成醋酸钠、水和二氧化碳，是弱酸，不能拆为离子形式，离子方程式为：，C项正确；D溶液中滴入少量溶液，少量，过量有剩余，正确的离子方程式为：，D项错误；答案选D。5C【详解】A铁丝在氧气中燃烧生成Fe3O4，不能生成Fe2O3，故A错误；BFe(OH)3加热生成Fe2O3，Fe2O3和水不反应，故B错误；C高铁酸盐中Fe为+6价，具有强氧化性，可用于饮用水的消毒，故C正确；DFeO是一种黑色粉末，不稳定，在空气中受热，部分被氧化生成Fe3O4，故D错误；故选：C。6A【详解】A溶液中可能本来就存在三价铁，A不相符；B氯水含有盐酸和次氯酸，故会先变红，其中次氯酸有漂白性，所以会褪色，
20、B相符；C的检验方法为：先加入稀盐酸酸化，无明显现象，再加入BaCl2溶液有白色沉淀生成，证明原溶液中一定有，C相符；D能使湿润的红色石蕊试纸变蓝的气体为NH3，原溶液为盐溶液，因此说明该盐溶液中含有，D相符；故选A。7D【详解】A明矾可以加速水中悬浮颗粒沉降能净水，与所涉及的化学知识相符，故A不符合题意；B受热易分解生成气体使糕点疏松，与所涉及的化学知识相符，故B不符合题意；C含氯消毒剂有强氧化性，能杀灭病菌，与所涉及的化学知识相符，故C不符合题意；D为红色固体，可做红色油漆，与所涉及的化学知识不相符，故D符合题意；故选D。8C【详解】A铝能形成致密氧化膜阻止了铝的进一步反应，故可用于开发高
21、端耐腐蚀镀铝钢板，A不符合题意；B镧镍合金大量吸收形成金属氢化物，可以作储氢材料，B不符合题意；C小苏打（NaHCO3）热稳定性不好，受热分解生成二氧化碳，烘焙师用小苏打制作面包，C符合题意；D铁与水高温下会反应生成四氧化三铁和氢气，故工人将模具干燥后再注人熔融钢水制作钢材，D不符合题意；故选C。9D【详解】A焰色试验是某些金属或它们的化合物在无色火焰中灼烧时使火焰呈现特殊颜色的反应，绿矾和朴硝分别含有的金属元素是铁和钠，可以通过焰色试验区分，A正确；B绿矾高温条件下受热分解，依据题意知得到“色赤”的氧化铁，铁元素化合价升高，绿矾的分解是有电子得失的氧化还原反应：2FeSO47H2OFe2O3
22、+SO3+SO2+14H2O，流出的液体中可能含有三氧化硫溶于水生成的硫酸，B正确；C依据上述分析知“色赤”物质可能是，C正确；D绿矾分解过程中涉及电子转移的氧化还原反应，D错误；故选D。10B【详解】ANaOH溶液过量，的物质的量不能通过化学方程式计算得到，A错误；B0.1molAl完全反应转移0.3mol电子，转移的电子数为，B正确；CH2O中+1价H化合价降低到H2中的0价，H2O被还原，所得产物H2为还原产物，C错误；D未指出生成的H2所处状态，无法计算其体积，D错误； 故选B。11B【详解】钠是活泼金属，与水反应生成NaOH和H2，但铁需要在高温下与水蒸气反应生成Fe3O4和H2，有
23、些金属不与水反应，所以错误；铁因含有杂质，露置在空气中由于发生电化学反应而生锈，但性质更活泼的铝由于易被氧化，在表面形成致密的氧化膜而得到保护，所以铝具有较好的抗腐蚀能力，可稳定存在于空气中，即错误；S的氧化性弱，Fe与S直接化合时可得到FeS，即错误；难溶性碱受热易分解，受热易分解，所以Al(OH)3、Cu(OH)2受热也易分解，所以正确，答案为B。12C【详解】A向某溶液中滴加AgNO3溶液，若有白色沉淀，不能排除、等离子的干扰，应先加硝酸酸化，A错误；B溶液中也可能存在、，B错误；C亚铁离子和KSCN溶液不能发生显色反应，将样品溶于水，滴入KSCN溶液，溶液变红，说明溶液中存在铁离子，原
24、样品已变质，C正确；D若溶液中只含有铁离子，先滴加氯水，再滴加KSCN溶液，溶液同样会变红色，D错误；故选C。13D【详解】AFe单质化合价为0，A错误；BFeO中Fe的化合价为+2价，B错误；C中Fe的化合价为+2价，C错误；D中Fe的化合价为+3价，D正确；故选D。14B【详解】A钢材中存在碳元素，故A项错误；B合金的硬度一般高于其组分对应纯净物的硬度，故B项正确；C大多数金属元素在自然界中都是以化合物的形式存在，故C项错误；D由于铝的活泼性较强，因此铝制品属于近代金属材料，故D项错误；综上所述，正确的是B项。15(1)2Na2O2+2CO2=2Na2CO3+O2或2Na2O2+2H2O=
25、4NaOH+O2(2)2Al+2OH-+2H2O=2AlO+3H2(3) 2NaNO2+4HI=2NO+1I2+2NaI+2H2O 还原性和酸性 11【详解】（1）钠在空气中的燃烧生成过氧化钠，过氧化钠可用于呼吸面具或潜水艇中氧气的来源，与水和二氧化碳发生反应生成氧气，涉及的主要反应的化学方程式为2Na2O2+2CO2=2Na2CO3+O2或2Na2O2+2H2O=4NaOH+O2；（2）管道疏通剂主要成分为铝和氢氧化钠，疏通管道时发生反应的离子方程式是2Al+2OH-+2H2O=2AlO+3H2，生成大量气体可以疏通管道；（3）根据氧化还原反应得失电子转移配平方程：2NaNO2+4HI=2N
26、O+1I2+2NaI+2H2O，双线桥为 ；该反应中4molHI中有2mol表现还原性，有2mol表现酸性；氧化剂亚硝酸钠与还原剂碘化氢的物质的量之比为11。16(1)钙(2) KSCN 溶液变红(3) 隔绝空气，防止被氧化 还原性(4) 白色沉淀迅速变为灰绿色，最后变为红褐色【详解】（1）由表可知，经参考数值和检测结果对照，儿童钙元素含量偏低。（2）检测补铁药片是否变质，如若变质Fe2+会转化为Fe3+，所以取药片加蒸馏水溶解，取所得溶液于试管，滴加几滴KSCN溶液，溶液变红，补铁药片已变质。（3）药片外表的糖衣可以隔绝空气，防止被氧化。与维生素C同服，可使变质的Fe3+转化为Fe2+，铁元
27、素化合价降低被还原，维生素C起还原作用。（4）二价的亚铁均易被氧化，溶液中的被溶解在溶液中的氧化，可以观察到白色沉淀迅速变为灰绿色，最后变为红褐色，化学方程式为：。17(1)图2(2) ABEG DFH(3)Fe2O3 +6HCl = 2FeCl3 + 3H2O(4)CuCl2 + Fe = FeCl2 + Cu【详解】（1）图1可回收垃圾，图2有害垃圾，图3厨余垃圾，图4其他垃圾，故选图2；（2）烂苹果属于厨余垃圾，ABEG属于可回收垃圾，DFH属于有害垃圾；（3）铁锈的主要成分是氧化铁，盐酸除锈的化学方程式Fe2O3 +6HCl = 2FeCl3 + 3H2O；（4）铁的还原性强于铜，可将
28、铜盐中的铜离子置换出来回收利用：CuCl2 + Fe = FeCl2 + Cu。18(1)四银白磁体导热导电四(2) 钝化 【详解】（1）铁为26号元素，是金属元素，位于周期表第四周期族，是银白色金属，可以被磁铁吸引，有良好的导电性，导热性，延展性，在地壳中排名位于第四位；（2）铁和氯气在加热条件下生成氯化铁，方程式为：；铁丝在氧气中点燃生成四氯化三铁，方程式为：；硫和碘的氧化性较弱，和铁反应的时候只能生成二价铁，方程式为：；水蒸气在高温条件下也可以和铁反应生成四氧化三铁和氢气，方程式为：；铁可以和酸反应生成二价铁和氢气，方程式为：；常温时铁在遇到浓硫酸时候会钝化；加热的时候铁可以和硫酸反应生
29、成三价铁；铁比铜活泼，可以置换出铜，方程式为：；三价铁也可以和单质铁反应生成二价铁，方程式为：。19(1)H+、Fe2+、Fe3+(2)2，2，1，2，2(3) 2LiI+2FePO4=2LiFePO4+I2 0.1【分析】硫铁矿烧渣的主要成分为Fe2O3、FeO、SiO2，加入足量的稀硫酸酸浸，SiO2不与稀硫酸反应，Fe2O3、FeO与稀硫酸反应生成硫酸铁、硫酸亚铁，过滤，滤渣A为SiO2，在滤液中加入过氧化氢氧化亚铁离子生成铁离子，加入磷酸沉铁生成FePO4沉淀，LiI将FePO4还原生成LiFePO4。【详解】（1）由分析知，“酸浸”后所得溶液中含有的阳离子主要有H+、Fe2+、Fe3
30、+。（2）根据得失电子守恒、电荷守恒、元素守恒配平 “氧化”的反应方程式为：2Fe2+2H+H2O2=2Fe3+2H2O。（3）LiI将FePO4还原生成LiFePO4。“还原”反应的化学方程式是2LiI+2FePO4=2LiFePO4+I2；15.8gLiFePO4物质的量为0.1mol，由方程式的系数可知，参与反应的LiI的物质的量为0.1mol。20(1) 3Fe+4H2O(g)Fe3O4+4H2 Fe H2O(2)装置的气密性检验(3) 为(硬质玻璃管内Fe与水蒸气的反应)实验提供(持续不断的)水蒸气 防止暴沸(4)先点燃酒精灯再点燃酒精喷灯(5) H2 验纯【分析】烧瓶底部放置了几片
31、碎瓷片，可防止液体剧烈沸腾，加入生成水蒸气，Fe与水蒸气高温反应生成四氧化三铁和氢气，干燥后在A中收集到氢气；【详解】（1）Fe与水蒸气高温反应生成四氧化三铁和氢气，反应的方程式为3Fe+4H2O(g)Fe3O4+4H2，Fe元素的化合价升高，H元素的化合价降低，则Fe为还原剂，水为氧化剂；（2）实验前必须对整套装置进行装置的气密性检验，防止装置漏气；（3）装置受热后，水转化为水蒸气，则其作用为为实验提供水蒸气；烧瓶底部放置了几片碎瓷片，可防止液体剧烈沸腾，则其作用为防止暴沸；（4）点燃加热仪器的顺序要考虑实验的安全性和对实验结果的影响，在本实验中为了防止铁与空气中的氧气在加强热的条件下反应，
32、应该先点燃酒精灯，排掉硬质玻璃管内空气，为Fe与水蒸气的反应实验提供持续不断的水蒸气，即先点燃酒精灯，后点燃酒精喷灯；（5）由发生的反应及干燥装置可知，最后只收集到H2，氢气属于可燃性气体，氢气不纯加热易引起爆炸，因此，点燃之前要检验纯度。21(1)c(2)加快反应速率(3)热水浴或水浴加热(4)2Fe2+H2O2+2H+=2Fe3+2H2O(5)12【分析】废铁屑中常带有油污，用热的纯碱溶液处理，可得到干净的铁屑；加入稀硫酸、加热，让铁屑与稀硫酸充分反应，生成硫酸亚铁等；加入双氧水，氧化Fe2+为Fe3+，再加入硫酸铵，蒸发浓缩、冷却结晶，便可获得硫酸铁铵。（1）步骤中洗去废铁屑表面的油污，
33、用水洗涤、稀硫酸洗涤，效果都差，应选用热的纯碱溶液洗涤，所以可以选用的最佳试剂是c。答案为：c；（2）步骤中，通常固体与液体的反应速率较慢，需要加热，目的是：加快反应速率。答案为：加快反应速率；（3）步骤温度保持8095，此温度低于水的沸点，且温度需要控制，所以采用的合适加热方式是：热水浴或水浴加热。答案为：热水浴或水浴加热；（4）步骤加入5%H2O2的目的是将Fe2+全部氧化为Fe3+，H2O2转化为H2O，反应的离子方程式：2Fe2+H2O2+2H+=2Fe3+2H2O。答案为：2Fe2+H2O2+2H+=2Fe3+2H2O；（5）n(BaSO4)=0.2mol，则硫酸铁铵为0.1mol，
34、M(NH4Fe(SO4)2xH2O)=482g/mol，从而得出18+56+962+18x=482，x=12。答案为：12。【点睛】水浴加热的特点，便于控制温度在100或100以下，使反应物均匀受热。22(1) 2HFeO=Fe2H2O SiO2(2)将亚铁离子完全氧化为铁离子，有利于与伯胺反应，提高萃取率(3)萃取、分液(4) 41 4Fe2O26H2O=4FeOOH8H【分析】粉煤灰是从煤燃烧后的烟气中收捕下来的细灰，主要成分有Al2O3、Fe2O3、 FeO和SiO2等物质。 加入硫酸酸浸，除去滤渣SiO2等，浸取液加入过量双氧水和伯胺煤油，得以水层和有机层，分液后，有机层加入氯化钠溶液
35、反萃取,得到水层再加入过量胼和氧气，得到FeOOH，煅烧得到纳米氧化铁。【详解】（1）“酸没”过程中加入稀硫酸，金属氧化物都和稀硫酸反应，只有SiO2不反应，滤渣的主要成分是SiO2，其中与FeO发生反应的离子方程式为：2HFeO=Fe2H2O。（2）加入氢氧化氢，可氧化亚铁离子生成铁离子，利于伯胺与Fe3+反应，提高萃取率。（3）过程加入伯胺一煤油对浸取液进行分离，溶液分层，该操作的名称是萃取、分液。（4）向水层中加入可使转化为并放出对环境无害的气体即氮气，反应的离子方程式为：反应的离子方程式为4Fe3+=4Fe2+N2+4H+，该反应中Fe元素化合价由+3价变为+2价、N元素化合价由-2价
36、变为0价，则该反应中氧化剂与还原剂的物质的量之比为4:1；向所得弱酸性溶液中再通入O2即可生成FeOOH，其离子方程式为：4Fe2O26H2O=4FeOOH8H。23(1) 56g/mol H2SO4(2)Fe2+、Na+(3) 过滤 漏斗、烧杯、玻璃棒(4)(5)产生红褐色沉淀、产生气体、试管发烫【分析】从该工业废水中回收硫酸亚铁和金属铜，加入试剂a为Fe，发生Cu2+FeFe2+Cu，操作I为过滤，分离出固体A含Fe、Cu，加入试剂b为稀硫酸，发生Fe+H2SO4FeSO4+H2，操作II为过滤，分离出固体C为Cu，溶液B、D中均含硫酸亚铁，操作III为蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥
37、，得到硫酸亚铁晶体，据此分析回答问题。【详解】（1）试剂a是铁，其摩尔质量为56g/mol，试剂b是硫酸，化学式为H2SO4。（2）根据以上分析可知溶液B中含有的阳离子有Fe2+以及未参加反应的Na+。（3）操作I为过滤，所需的玻璃仪器为漏斗、烧杯、玻璃棒。（4）加入试剂铁后的主要离子方程式为Cu2+FeFe2+Cu，铁失去电子，铜离子得到电子，因此用单线桥法标出反应中电子转移的方向和数目为 ；（5）取少量硫酸亚铁溶液于试管中，加入少量Na2O2粉末，过氧化钠溶于水生成氢氧化钠和氧气，生成的氢氧化亚铁易被氧化为氢氧化铁，且反应放热，则可能观察到的现象有产生红褐色沉淀、产生气体、试管发烫。答案第17页，共9页