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1、第三章 铁 金属材料 单元训练题一、选择题1在某强酸性溶液X中仅含有、中的一种或几种(忽略水的电离及离子的水解)，取该溶液进行连续实验，实验过程如图，下列有关推断正确的是A生成气体A的离子反应：B溶液X中一定含有、C加热灼烧沉淀F，其产物一定是磁性氧化铁D沉淀H中一定含有和沉淀2如图是铁及其化合物的“价一类”二维图。下列说法错误的是A乙是碱性氧化物，但乙不能与水反应生成丁BK2FeO4具有强氧化性，可用于杀菌清毒C甲高温时与水蒸气反应转化为丙D若戊、己都是盐酸盐，则这两种物质均可通过化合反应获得3下列实验目的、操作、现象及结论合理的是实验目的实验操作现象及结论A检验CO还原Fe2O3的生成物中
2、是否含有Fe3O4取反应后的固体溶于稀盐酸，滴加KSCN溶液若溶液变红色，则还原产物中含有Fe3O4B比较Fe3+和I2氧化性强弱向FeCl3溶液中滴加淀粉碘化钾溶液若溶液变蓝色，则氧化性：Fe3+I2C检验FeCl3溶液中是否含有Fe2+向溶液中滴加酸性KMnO4溶液若紫红色退去，则溶液中含有Fe2+D检验溶液中是否含有CO取少量溶液于试管中，滴加稀盐酸若产生的气体能使澄清石灰水变浑浊，则溶液中含有COAABBCCDD4利用废旧镀锌铁皮制备Fe3O4胶体粒子的流程图如图，已知：Zn溶于强碱时生成易溶于水的Zn(OH)42-，下列有关说法正确的是A用氢氧化钠溶液处理废旧镀锌铁皮，主要目的是为了
3、处理表面的油污B“酸溶”的离子方程式为：Fe(OH)3+3H+=Fe3+3H2OC“氧化”后溶液中所存在的阳离子有：H+、Na+、Fe2+、Fe3+DFe3O4胶体粒子可通过过滤操作得到5下列有关物质的性质与其应用不具有对应关系的是ACaO能与水反应，可用作食品的干燥剂BFeCl3溶液具有氧化性，可用于蚀刻印刷电路CNaHCO3能与碱反应，可用作焙制糕点的膨松剂D常温下氯气与铁不反应，液氯可以保存在干燥的钢瓶中6为除去括号内的杂质，所选用的试剂不正确的是ACl2(HCl)，通过饱和食盐水BNO(NO2)，通入水中CSO2(CO2)，通过NaOH溶液DFe2O3(Al2O3)， 通入适量NaOH
4、溶液、过滤7下列实验中，利用图中装置不能达到实验目的的是 选项AB装置目的鉴别Na2CO3和NaHCO3证明Na2O2与水反应放热选项CD装置目的验证铁粉与水蒸气的反应证明氧化性： Cl2Br2I2AABBCCDD8五千年中华文化不仅能彰显民族自信，还蕴含着许多化学知识。下列说法错误的是A“金(即铜)柔锡柔，合两柔则钢”，体现了合金硬度的特性B“千淘万漉虽辛苦，吹尽狂沙始到金”能体现出金的化学性质不活泼C“两编千片白雪茧，六百二斗青铜钱”中的“青铜钱”属于铜的合金D“司南之杓，投之于地，其柢指南”，司南的“杓”中含有9下列化学方程式书写正确的是A往溶液中通入少量的：B足量的铁粉与氯气反应：C往
5、溶液中加入足量的NaOH溶液：D往溶液中投入一小块金属钠：10人类很早就学会了使用铁器。下列某同学对铁元素的认识中正确的是A铁有两种不溶于水的氢氧化物B铁在自然界中不存在单质形态C元素是地壳中含量最多的金属元素D自然界存在的铁元素均显+3价11铁粉与水蒸气反应的实验装置图(夹持装置已略去)如图，下列说法错误的是A实验进行前，应检查装置的气密性B该实验表明：常温下，铁的化学性质不活泼C生成的气体在点燃之前，必须验纯D该反应的基本反应类型为置换反应12下列生活中的物质与其有效成分的化学式、用途的对应关系中，不正确的是选项ABCD生活中的物质食盐某品牌补铁片复方氢氧化铝片漂白粉有效成分NaClFe2
6、(SO4)3Al(OH)3Ca(ClO)2用途做防腐剂补充铁元素做抗酸药做消毒剂AABBCCDD13用下列装置进行实验，实验装置正确且能达到相应实验目的的是A制备少量并能较长时间看到其白色B用于检验铁粉与水蒸气反应产生的氢气C测定合金中的含量D实验室制取AABBCCDD14“百炼成钢”是指反复将炽热的生铁在空气中锤打，最后使生铁转化为钢。下列说法正确的是A生铁硬度大、性脆B钢中碳元素质量分数较生铁中低C锤打中铁不会发生化学反应D百炼成钢后的材料为单质铁二、填空题15硫氰化钾()是中学化学实验室的常见药品。某实验小组测定制备的晶体中的含量：称取样品，配成溶液，取溶液于锥形瓶中，加入适量稀硝酸，再
7、加入几滴溶液作指示剂，用标准溶液滴定，滴定时发生反应：(白色)，平均消耗标准溶液。(1)刚好沉淀完时，锥形瓶中溶液的颜色变化是_。(2)晶体中的质量分数为_。16氢氧化氧镍(NiOOH)有良好的电化学活性，是合成锂离子电池材料的前驱体。某化工厂用含镍废料(主要成分为NiO，杂质为、CaO、CuO)制备NiOOH的工艺流程如图。已知几种金属离子沉淀的pH如表：金属离子开始沉淀的pH1.56.57.2沉淀完全的pH3.29.79.2(1)为了提高“酸浸”中原料的浸出效率，采取的措施不合理的有_。A研磨废料B加入大量水C搅拌D适当升高温度(2)料渣1的主要成分是_(填化学式)。(3)“除铜”中发生两
8、个反应，写出其中生成CuS的化学方程式_。(4)“除铁”在4050C下进行，加入的作用是_，的实际消耗量比理论值高的原因是_，NaOH用于调节溶液的pH，应调节pH的范围是_。(5)NiOOH中Ni的化合价为_。“氧化”中会有生成，反应的离子方程式为_。(6)若用2.0t废料(含NiO75%)制得NiOOH 1.6t，则NiOOH的产率为_%(保留两位有效数字)。17化学在医学上起到至关重要的作用。如：小苏打、氢氧化铝等可治疗胃酸(主要成分为稀盐酸)过多；硫酸亚铁可补铁、防治贫血；三价铬用于加强胰岛素的作用。试回答下列问题：(1)写出小苏打与胃酸作用的离子方程式：_，但该药剂缺点是易导致胃胀气
9、，胃溃疡患者不能使用，而氢氧化铝很好的解决了这个问题，它在中和胃酸的同时，保护溃疡面，写出氢氧化铝与胃酸作用的化学方程式为_。(2)利用提供试剂设计实验证明补铁剂中铁元素都以+2存在(可选试剂：硫氰化钾、过氧化氢)：_(填写实验操作、现象和结论)。(3)三价铬是人体必需的微量元素，六价铬则严重危害人体健康，铬元素化合价循环示意图如下【已知：可溶于水；难溶于水】：步骤I所用的试剂是硫酸酸化的，请写出该反应的离子方程式；_现有含和的溶液，逐滴滴加NaOH溶液至过量，由上图信息可知，铁元素、铬元素的存在形态分别是_、_；向50mL0.03mol/L的溶液中，加入50mL0.2mol/L的NaOH溶液
10、，写出相应离子反应方程式_。18电子工业常用30%的FeCl3溶液腐蚀覆在绝缘板上的铜箔，制造印刷电路板。得到的废液中含有Fe2+、Cu2+、Fe3+和Cl-。为回收铜并得到纯净的FeCl3溶液，下面是综合利用的主要流程：(1)FeCl3溶液腐蚀覆在绝缘板上的铜箔的离子方程式为_。(2)上述方框内物质A和X的化学式：A_，X_。上述流程中有关Fe2+和Fe3+相互转化的离子方程式是_、_。(3)滤液B中所含的金属阳离子是：_。19某班同学用如下实验探究Fe2、Fe3的性质，回答下列问题。(1)甲组同学取2mLFeCl2溶液，加入几滴氯水，再加入1滴KSCN溶液，溶液变红，说明Cl2可将Fe2氧
11、化。FeCl2溶液与氯水反应的离子方程式为_。(2)乙组同学认为甲组的实验不够严谨，该组同学在2mLFeCl2溶液中先加入0.5mL煤油，再于液面下依次加入几滴氯水和1滴KSCN溶液，溶液变红。煤油的作用是_。(3)丙组同学取10mL0.1molL-1KI溶液，加入6mL0.1molL-1FeCl3溶液混合。分别取2mL此溶液于2支试管中进行如下实验：第一支试管中加入1mLCCl4充分振荡、静置，CCl4层显紫色；第二支试管中加入1滴KSCN溶液，溶液变红。实验说明：在I-过量的情况下，溶液中仍含有_(填离子符号)。(4)丁组同学向盛有H2O2溶液的试管中加入几滴酸化的FeCl2溶液，溶液变成
12、棕黄色，发生反应的离子方程式为_。三、实验题20从制造印刷电路板的腐蚀废液(主要含FeCl3、FeCl2、CuCl2)中回收铜，并重新获得FeCl3溶液，处理流程如图所示：已知试剂为铁，试剂为稀盐酸；则滤渣B的成分为_，若试剂为氯水，则步骤的离子反应方程式为_，检验废液中存在的最佳试剂是_ (填化学式)，检验时实验现象为_。反应的离子方程式_。21铁及其化合物在生产生活中有重要用途。某化学兴趣小组同学设计以下实验探究铁及其化合物性质。.氢氧化亚铁的制备：A组实验：用NaOH溶液和溶液直接反应。(如图1)(1)该方法能观察到白色沉淀，但沉淀颜色快速发生变化，反应方程式为_。B组实验：选用稀硫酸、
13、铁粉、NaOH溶液进行实验，装置如图2。(2)实验时，先_(填“打开”或“关闭”)止水夹K，然后打开分液漏斗的玻璃塞和活塞，使稀硫酸与铁粉反应，一段时间后，_(填“打开”或“关闭”)止水夹K，制得白色沉淀，该方法制得的沉淀能保持一段时间不变色的原因有_。.探究、的性质：(3)选用0.1mol/L溶液、0.1mol/L溶液、KSCN溶液、新制氯水、KI溶液、淀粉溶液，设计实验方案进行实验，完成下列表格。探究内容实验方案实验现象写出离子方程式探究具有还原性取少溶液，加入少量KSCN溶液后，再往溶液中加入少量_溶液先不变红，后变为血红色。_探究具有氧化性取少量溶液，加入几滴_后，振荡，静置，再往溶液
14、中加入几滴淀粉溶液。溶液变蓝_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，其离子方程式为_。23为探索工业废料的再利用，某化学兴趣小组用含有铝、铁
15、和铜等合金废料制取纯碱、氧化铝和绿矾(FeSO47H2O)，其工艺流程如下图。请回答下列问题：(1)写出“碱浸”中发生反应的化学方程式_，滤渣2的主要成分是_(填化学式)。(2)写出“酸浸”中发生反应的离子方程式_，滤渣3的主要成分是_(填化学式)。(3)写出“热分解1”的化学方程式为_，纯碱在生产生活中的一种用途是_。(4)该工艺流程中，可循环的物质是_(填化学式)。(5)绿矾可用作补铁剂，长期放置易被氧化而变质。为了探究某绿矾样品是否已变质和变质的程度，该小组同学将样品溶于水，制成待测液，进行如下实验。实验步骤实验现象结论或方程式步骤一：取待测液于试管中，向其中滴加KSCN溶液_。待测液含
16、有Fe3+。步骤二：另取待测液于试管中，向其中滴加_。_。待测液含有Fe2+。实验结论：该绿矾样品是部分变质的。试卷第9页，共10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：1A【分析】在强酸性溶液中一定不会存在、离子；加入过量硝酸钡生成沉淀，则该沉淀C为BaSO4，说明溶液中含有SO，不含Ba2+，生成气体A，则A只能是NO，说明溶液中含有还原性离子，则一定为Fe2+，且溶液中不含；溶液B中加入过量NaOH溶液，沉淀F为Fe(OH)3，无气体产生，说明溶液中没有NH离子；溶液E中通入CO2气体，生成沉淀H，则H为Al(OH)3，E为NaOH和NaAlO2，说明原溶液中含有
17、Al3+离子；不能确定是否含有的离子Fe3+和Cl-，以此进行解答。【详解】A由分析可知，气体A为NO，生成NO的离子反应为：，故A正确；B由分析可知，溶液中一定存在：H+、Al3+、Fe2+、，不能确定Cl-是否存在，故B错误；C由分析可知，F为Fe(OH)3，Fe(OH)3在加热条件下分解产生Fe2O3，故C错误；D由分析可知，溶液E中含有过量的Ba2+和OH-，若通入的CO2过量则没有BaCO3沉淀，故D错误；故选A。2C【分析】根据图中价态和物质分类可知，甲为Fe；乙为FeO；丙为Fe2O3；丁为Fe(OH)3；戊为亚铁盐；已为铁盐，据此分析解题。【详解】A乙为FeO，是碱性氧化物，但
18、FeO不能与水反应生成丁，A正确；BK2FeO4中Fe处于高价态，具有强氧化性，可用于杀菌清毒，B正确；C甲为Fe高温时与水蒸气反应转化为Fe3O4，C错误；D若戊、己都是盐酸盐，则分别为FeCl2、FeCl3，则这两种物质均可通过化合反应获得：2Fe+FeCl3=3FeCl2、2Fe+3Cl2=2FeCl3，D正确；答案选C。3B【详解】AFe2O3和Fe3O4中均含有三价铁，与盐酸反应后均得到Fe3+而KSCN溶液主要用于检验Fe3+，所以溶液变血红色只能说明还原产物中含有三价铁，有可能是剩余的Fe2O3，A不符合题意；B向FeCl3溶液中滴加淀粉碘化钾溶液后溶液变蓝色，说明I-被氧化成I
19、2，氧化剂为Fe3，利用氧化还原反应的规律，得出Fe3的氧化性强于I2，故B符合题意；C在酸性条件下高锰酸钾与氯离子发生反应：2MnO10Cl-16H=2Mn25Cl28H2O，氯离子也能高锰酸钾溶液褪色，则紫红色退去，不能说明溶液中含有Fe2+，故C不符合题意；D取少量溶液于试管中，滴加稀盐酸，若产生的气体能使澄清石灰水变浑浊，则溶液中含有CO，也可能含有HCO或SO或HSO，故D不符合题意；故选B。4C【详解】A根据Zn能溶于强碱溶液，可知用氢氧化钠溶液处理废旧镀锌铁皮，主要目的是为了除去表面的锌皮，故A错误；B根据流程图可知，酸溶的过程主要是铁和稀硫酸反应，其离子方程式为Fe+2H+=F
20、e2+H2，故B错误；CFe3O4结构中既有Fe3+，又有Fe2+，所以加入的双氧水要适量，不能把Fe2+完全氧化，则氧化后的溶液中的阳离子有H+、Na+、Fe2+、Fe3+，故C正确；D因胶体粒子能通过滤纸，所以Fe3O4胶体粒子不能通过过滤操作得到，故D错误；答案C。5C【详解】ACaO能与水反应产生Ca(OH)2，因而可用作食品的干燥剂，A正确；BFeCl3溶液具有氧化性，能够与Cu反应产生FeCl2、CuCl2，因此可用于蚀刻印刷电路，B正确；CNaHCO3不稳定，受热分解产生CO2气体，可以使面团松软，因此可以用作焙制糕点的膨松剂，这与其能够与碱反应的性质无关，C错误；DFe与Cl2
21、在加热时反应产生FeCl3，常温下氯气与铁不反应，因此液氯可以保存在干燥的钢瓶中，D正确；故合理选项是C。6C【详解】A氯气在饱和食盐水中溶解度很小，氯化氢极易溶于水，可以达到目的，故A正确；B二氧化氮和水生成一氧化氮和硝酸，能达到目的，故B正确；C二氧化硫、二氧化碳均可以和氢氧化钠溶液反应被吸收，故C错误；D氢氧化钠和氧化铁不反应、和氧化铝生成溶于水的偏铝酸钠，过滤，可以分离出氧化铁，故D正确；故选C。7D【详解】A碳酸钠热稳定性大于碳酸氢钠，碳酸氢钠受热易分解生成二氧化碳气体，即能使澄清石灰水变浑浊的是碳酸氢钠，即可鉴别二者，A正确；B向包有足量Na2O2的脱脂棉中滴加水，看到脱脂棉剧烈燃
22、烧起来，这是由于Na2O2与水反应产生O2，同时放出大量的热，放出的热量达到棉花的着火点，从而使棉花着火燃烧起来，故可以证明Na2O2与水反应放热，B正确；C还原铁粉与水蒸气在高温下反应产生H2，H2与装置中的空气混合通过导气管通入肥皂液中，当点燃时二者迅速混合，发生反应放出大量热，可听到有尖锐的爆鸣声，即铁与水蒸气发生反应，C正确；D将氯气通过溴化钠和碘化钠，置换出溴单质和碘单质，能说明氧化性：Cl2Br2，Cl2 I2，不能说明Br2I2，即无法证明氧化性： Cl2Br2I2，D错误； 故选D。8D【详解】A合金硬度大，合两柔则钢，体现了合金的特性，A正确；B“千淘万漉虽辛苦，吹尽狂沙始到
23、金”写出了“沙里淘金”，金以游离态形式存在，这体现出金的化学性质不活泼，B正确；C“青铜钱”属于铜的合金，C正确；D司南的“杓”中含有，D错误； 故选D。9C【详解】A往溶液中通入少量的，与溶液不反应，A项错误；B足量的铁粉与氯气反应，生成氯化铁，正确的化学方程式为：，B项错误；C往溶液中加入足量的NaOH溶液，化学方程式为：，C项正确；D往溶液中投入一小块金属钠，钠先与水反应生成氢氧化钠和氢气，硫酸镁再与氢氧化钠反应生成氢氧化镁和硫酸钠，正确的化学方程式为：，D项错误；答案选C。10A【详解】A铁的氢氧化物为和，二者均为不溶于水的沉淀，A正确；B铁在自然界中可以像陨铁中的铁那样以单质形态存在
24、，B错误；C铝元素是地壳中含量最多的金属元素，C错误；D自然界存在的铁元素不一定显+3价，如磁铁矿石(主要成分为Fe3O4)中含有+3和+2价的铁，硫铁矿(FeS2 )中的铁为+2价，D错误； 故本题选A。11B【详解】A连接装置后，在进行实验之前，需要检查装置的气密性，A正确；B常温下，铁与冷水和热水不反应，但该实验无法证明这个结论，B错误；C铁与水蒸气反应生成四氧化三铁和氢气，氢气为可燃性气体，与空气混合会引发爆炸，所以在点燃生成的气体之前，需要验纯，C正确；D铁与水蒸气反应生成四氧化三铁和氢气，该反应属于置换反应，D正确；故选B。12B【详解】A食盐的有效成分是NaCl，NaCl可做防腐
25、剂，故A正确；B人体需要补铁元素，是2+价的铁元素，不是+3价的铁元素，故B错误；C氢氧化铝为碱，能与胃酸反应，且对人体无害，可做抗酸药，故C正确；D漂白粉的有效成分是Ca(ClO)2，次氯酸钙具有强氧化性，可做消毒剂，故D正确；答案为B。13A【详解】A与反应生成，能把装置A中生成的压入装置B，且能排净装置内的空气，可防止被氧化，制备少量并能较长时间看到其白色，A正确；B试管口应略向下倾斜，B错误；C排水集气时，装满水的集气瓶中的导管应短进长出，C错误；D氧气的密度比空气的密度大，应选向上排空气法收集，收集氧气时长导管进气，D错误；故答案为：A。14AB【详解】A生铁中含碳量高于钢，硬度大、
26、性脆，A项正确；B钢中含碳量约0.2%-1.7%；生铁含碳量高于1.7%，钢中含碳量要低，B项正确；C锤打中铁会与反应，C项错误；D锤打后形成的钢属于碳素钢，不是单质铁，D项错误；故选：AB。15(1)溶液由红色变为无色(或浅黄色或黄色)(2)95.06%【详解】（1）滴定时发生离子方程式为，则刚好沉淀完时，溶液中SCN-反应完全，红色褪去，溶液中存在少量Fe3+，故锥形瓶中溶液的颜色变化是溶液由红色变为无色(或浅黄色或黄色)；（2）滴定样品溶液，消耗AgNO3标准溶液的物质的量为，由反应可知，2.4510-3mol，晶体中的质量分数为=95.06%。16(1)B(2)CaSO4(3)H2S+
27、Cu2+=2H+ CuS(4) 将Fe2+氧化为Fe3+ 过量将Fe2+氧化完全，加热时自身易分解 3.2pH7.2(5) +3 2Ni2+6OH-=2NiOOH+2+2H2O(6)86.96【分析】向含NiO的废料(杂质为 Fe3O4、CaO、CuO等)加入过量硫酸，过滤得到可溶性的硫酸盐和含有微溶物硫酸钙的滤渣；向滤液中加入硫化氢过滤得到难溶的硫化铜以及单质硫和可溶性的硫酸盐(Fe2+、Fe3+、Ni2+、Ca2+等)；向滤液中加入将Fe2+氧化为更容易沉淀的Fe3+，再加试剂NaOH调节溶液的pH除去Fe3+，过滤得到含Ni2+、Ca2+的溶液和氢氧化铁沉淀的滤渣；向滤液中加氟化钠将溶液
28、中的Ca2+转化为难溶性的CaF2，过滤得到Ni2+的溶液，向滤液中加 NaOH 和 K2S2O8溶液将Ni2+转化为NiOOH ，经过滤、洗涤干燥等步骤得到NiOOH固体。【详解】（1）提高“酸浸”中原料的浸出效率，采取的措施有：研磨废料、适当升高温度、适当增大硫酸浓度、适当升高温度、搅拌等，故选B。（2）由分析可知料渣1的主要成分是CaSO4。（3）由分析可知，“除铜”中发生两个反应，一个为：Fe3+将H2S氧化为S，化学方程式为：Fe2(SO4)3+H2S=2FeSO4+H2SO4+S；另一个为生成CuS的化学方程式： H2S+Cu2+=2H+ CuS。（4）“除铁”时，加入的作用是将F
29、e2+氧化为Fe3+，的实际消耗量高的原因是过量将Fe2+氧化完全，加热时自身易分解。NaOH用于调节溶液的pH，目的是除去Fe3+，使其转化为沉淀Fe(OH)3，但不能将Ni2+沉淀，应调节pH的范围是3.2pH7.2。（5）NiOOH中氢元素显+1价、氧元素显-2价，设Ni元素的化合价为x，根据化合物中各元素正负化合价的代数和为0得：x+(-2)+(-2)+(+1)=0，解得：x=+3 ，Ni的化合价为+3。“氧化”中，Ni2+氧化生成NiOOH，还原生成，根据得失电子守恒写出反应的离子方程式为：2Ni2+6OH-=2NiOOH+2+2H2O。（6）若用2.0t废料(含NiO75%)制得N
30、iOOH 1.6t，则NiOOH的产率为。17(1) (2)取少量补铁剂加适量硫酸溶于试管中，加入几滴硫氰化钾溶液，无明显现象，再加适量过氧化氢溶液，溶液变为红色，说明补铁剂中铁元素都以+2存在；(3) 【详解】（1）胃酸主要成分为稀盐酸，小苏打为，两者反应的离子方程式为；氢氧化铝治疗胃酸过多的化学方程式为；故答案为：；（2）补铁剂中铁元素的化合价为+2价，根据提供的试剂，检验+2铁元素的实验操作为：取少量补铁剂加适量硫酸溶于试管中，加入几滴硫氰化钾溶液，无明显现象，再加适量过氧化氢溶液，溶液变为红色，说明补铁剂中铁元素都以+2存在；故答案为：取少量补铁剂加适量硫酸溶于试管中，加入几滴硫氰化钾
31、溶液，无明显现象，再加适量过氧化氢溶液，溶液变为红色，说明补铁剂中铁元素都以+2存在；（3）如图，步骤I为转为；步骤为转化为；步骤为转化为，步骤和步骤均为+3价的Cr转化为+6价的；根据题意，步骤I所用的试剂是硫酸酸化的，请写出该反应的离子方程式为；故答案为：；根据流程信息可知能溶于NaOH溶液，而不与NaOH反应，所以向含和的溶液，逐滴滴加NaOH溶液至过量，铁元素、铬元素的存在形态分别是、；故答案为：；50mL0.03mol/L的溶液中，50mL0.2mol/L的NaOH溶液中，NaOH过量，其反应的离子方程式为；故答案为：。18(1)2Fe3+Cu=2Fe2+Cu2+(2) Fe Cl2
32、 2Fe3+Fe=3Fe2+ 2Fe2+Cl2= 2Fe3+2Cl-(3)Fe2+【分析】由工艺流程可知，沉淀中含有金属铁和铜，目的是制取氯化铁，废液应该与铁过量的Fe反应，故A为Fe，得到滤液A为FeCl2，通入X可以得到氯化铁，X为氯气；沉淀中含有金属Cu、未反应的Fe，加入过量盐酸，过滤，回收铜，滤液B中含有FeCl2，与滤液A合并，制备氯化铁溶液，据此分析回答问题。【详解】（1）FeCl3溶液和铜反应生成氯化亚铁和氯化铜，反应的离子方程式为2Fe3+Cu=2Fe2+Cu2+；（2）上述分析可知A为Fe，X为Cl2，上述流程中有关Fe2+和Fe3+相互转化的离子方程式是2Fe3+Fe=3
33、Fe2+，2Fe2+Cl2= 2Fe3+2Cl-；（3）滤液B是氯化亚铁溶液，其中所含的金属阳离子是Fe2+。19(1)2Fe2Cl2=2Fe32Cl-(2)隔绝空气(排除氧气对实验的影响，合理即可)(3)Fe3(4)2Fe2H2O22H=2Fe32H2O【详解】（1）氯气具有氧化性能氧化氯化亚铁为氯化铁，反应的离子方程式为：2Fe2Cl2=2Fe32Cl-，故答案为：2Fe2Cl2=2Fe32Cl-；（2）煤油不溶于水，密度比水小，分层后可以隔离溶液与空气接触，排除氧气对实验的影响，故答案为：隔离空气(排除氧气对实验的影响)；（3）第二支试管中加入1滴KSCN溶液，溶液变红，说明随浓度变小，
34、碘离子在稀的氯化铁溶液中不发生氧化还原反应，仍含有铁离子，在I-过量的情况下，溶液中仍含有Fe3+；（4）溶液变成棕黄色说明有三价铁生成，则离子方程式为：2Fe2H2O22H=2Fe32H2O。20 铁粉、铜(或Fe、Cu) 2Fe2+Cl2=2Fe3+2Cl- KSCN 溶液变红色或溶液变血红色 Fe3+3SCN- = Fe(SCN)3【分析】试剂为Fe，与废液发生反应：2FeCl3+Fe=3FeCl2、Fe+CuCl2=FeCl2+Cu，滤液A的主要成分为FeCl2，滤渣B中含铜和过量的铁粉，试剂为盐酸，滤液C中含盐酸和FeCl2，滤渣D为Cu，气体E为氢气，滤液A和滤液C与试剂反应得到F
35、eCl3溶液。【详解】根据分析，则滤渣B的成分为铁粉、铜(或Fe、Cu)，步骤为亚铁离子被氧化为铁离子，若试剂为氯水，离子反应方程式为2Fe2+Cl2=2Fe3+2Cl-，铁离子遇到硫氰化钾溶液显红色，现象明显，检验废液中存在的最佳试剂是KSCN，检验时实验现象为溶液变红色或溶液变血红色；反应的离子方程式Fe3+3SCN- = Fe(SCN)3。21(1)4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3(2) 打开 关闭 生成的氢气排走了空气，使装置处于还原环境中(3) 新制氯水 Cl2+2Fe2+=2Cl-+2Fe3+ KI溶液 2I-+2Fe3+=I2+2Fe2+【详解】（1）白色Fe(
36、OH)2沉淀在空气中易被氧气逐渐氧化，最后生成红褐色的Fe(OH)3，答案为：4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3；（2）制取Fe(OH)2时，左侧具支试管中产生FeSO4，然后由产生的氢气压入右侧广口瓶内，与NaOH溶液发生反应，从而生成Fe(OH)2沉淀。实验时，先让Fe与稀硫酸反应制取FeSO4和H2，所以应打开止水夹K，然后打开分液漏斗的玻璃塞和活塞，使稀硫酸与铁粉反应，一段时间后，关闭止水夹K，制得白色Fe(OH)2沉淀；该方法制得的沉淀能保持一段时间不变色的原因是生成的氢气排走了空气。答案为：打开；关闭；生成的氢气排走了空气，使装置处于还原环境中；（3）由实验可知：取
37、少FeCl2溶液，加入少量KSCN溶液后，溶液不变红，再往溶液中加入某试剂后变为血红色。则所加试剂为氧化性试剂，由已知可知该试剂为新制氯水，所以其离子反应方程式为：，故答案为新制氯水；加入几滴KI溶液后，振荡，静置，再往溶液中加入几滴淀粉溶液，溶液变蓝，说明生成了I2，所以加的试剂应为还原性试剂，则溶液中有，其反应的离子方程式为：2I-+2Fe3+=I2+2Fe2+，故答案为：KI溶液；2I-+2Fe3+=I2+2Fe2+。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=4FeOOH
38、8H【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
39、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) 2Al2NaOH2H2O =2NaAlO23H2 Al(OH)3(2) Fe2H=Fe2+H2 Cu(3) 2NaHCO3Na2CO3CO2H2O 制玻璃、制肥皂、造纸、清洗油污等(4)CO2(5)
40、 溶液变红 KMnO4溶液或者K3Fe(CN)6溶液 褪色或者有蓝色沉淀生成【分析】含有铝、铁和铜等的合金废料进行碱浸，只有Al能溶解并生成NaAlO2进入滤液1，滤渣1为铁、铜的混合物。往滤液1中通入过量CO2，将NaAlO2转化为Al(OH)3沉淀(滤渣2)和NaHCO3(滤液2)；滤液2冷却结晶，便可获得NaHCO3晶体，热分解1可生成纯碱；滤渣2洗涤干燥Al(OH)3，热分解2可生成氧化铝。往滤渣1中加入稀硫酸，铁转化为硫酸亚铁等，铜不溶解而成为滤渣3；硫酸亚铁溶液经过蒸发浓缩、冷却结晶，便可得到绿矾。【详解】（1）“碱浸”时，Al与NaOH溶液反应，生成NaAlO2等，发生反应的化学
41、方程式：2Al2NaOH2H2O =2NaAlO23H2；由分析可知，滤渣2的主要成分是Al(OH)3。答案为：2Al2NaOH2H2O =2NaAlO23H2；Al(OH)3；（2）“酸浸”时，铁溶于稀硫酸，生成硫酸亚铁和氢气，发生反应的离子方程式：Fe2H=Fe2+H2；由分析可知，滤渣3的主要成分是Cu。答案为：Fe2H=Fe2+H2；Cu；（3）“热分解1”中，NaHCO3受热分解，生成Na2CO3等，化学方程式为2NaHCO3Na2CO3CO2H2O，纯碱在生产生活中的一种用途是：制玻璃、制肥皂、造纸、清洗油污等。答案为：2NaHCO3Na2CO3CO2H2O；制玻璃、制肥皂、造纸、
42、清洗油污等；（4）该工艺流程中，将NaAlO2转化为Al(OH)3时，需要通入过量CO2，NaHCO3热分解时，又生成CO2，所以可循环的物质是CO2。答案为：CO2；（5）检验Fe3+时，可加入KSCN溶液；检验Fe2+时，可使用KMnO4溶液或铁氰化钾溶液，依据溶液中产生的现象进行判断。实验步骤实验现象结论或方程式步骤一：取待测液于试管中，向其中滴加KSCN溶液溶液变红。待测液含有Fe3+。步骤二：另取待测液于试管中，向其中滴加KMnO4溶液或者K3Fe(CN)6溶液。褪色或者有蓝色沉淀生成。待测液含有Fe2+。实验结论：该绿矾样品是部分变质的。答案为：溶液变红；KMnO4溶液或者K3Fe(CN)6溶液；褪色或者有蓝色沉淀生成。【点睛】检验Fe2+和Fe3+混合溶液中的Fe2+时，由于受Fe3+的干扰，不能采用先加KSCN后通Cl2的方法。答案第19页，共10页