第三章 铁 金属材料 单元训练卷-高一上学期化学人教版（2019）必修第一册

试卷第=page99页，共=sectionpages1010页试卷第=page1010页，共=sectionpages1010页第三章铁金属材料单元训练卷一、单选题1．某废催化剂主要含有Al2O3、MoO3、Fe2O3及少量杂质。通过如下工艺流程可以回收钼和铝。已知：溶液中含铝元素离子浓度的对数lgc与溶液pH的关系如图所示：下列说法中正确的是A．“焙烧”中生成Na2MoO4的反应：B．浸出渣主要成分是Fe(OH)3C．沉铝时调节pH范围3.7~4.7D．Na2MoO4的溶解度受温度变化的影响比Na2SO4小2．下列物质在给定条件下的转化均能一步实现的是A． B．C．溶液 D．溶液3．把含有氧化铁的铁丝投入足量稀硫酸中，直到固体全部溶解，经分析，溶液中无，且生成的与反应产生的的物质的量之比为。则原混合物中氧化铁与铁的物质的量之比为A．1∶2 B．2∶5 C．1∶1 D．4∶14．《新修本草》是药圣李时珍《本草纲目》的修订本，记载药物844种，其中有关“青矾”的描述为：“本来绿色，新出窟未见风者，正如琉璃……烧之赤色……”，据此推测，“青矾”的主要成分及涉及的主要化学性质是选项主要成分涉及主要化学性质A加热脱水生成B加热分解生成C加热分解生成D加热分解生成A．A B．B C．C D．D5．下列有关铁及其化合物的说法中不正确的是A．铁高温时与水蒸气反应生成B．除去溶液中的FeCl2杂质可以向溶液中加铁粉，然后过滤C．新制的沉淀露置在空气中最终会变为红褐色D．为了防止溶液久置变质，常在其溶液中加入少许铁钉6．铍是一种核性能优良的材料，铍精矿的主要成分为铍、铝、硅、铁的氧化物、碳酸钙及部分其他杂质，以铍精矿为原料制备氢氧化铍的工艺流程如图所示：已知：i.和可通过调节溶液实现分步沉淀；ii.与具有相似的化学性质。下列说法正确的是A．“熔炼”过程中不发生化学变化B．“氧化”工序中用代替可达到目的且不影响产品纯度C．“沉淀”工序中需严格控制加入量，以减少溶解损失D．“氧化”工序的主要反应为7．下列各组离子在指定溶液中能大量共存的是①无色溶液中：K+、Na+、MnO、SO②pH=11的溶液中：CO、Na+、AlO、NO③加入Al能放出H2的溶液中：Cl-、HCO、SO、NH④由水电离出的c(OH-)=10-13mol•L-1的溶液中：Na+、Ba2+、Cl-、Br-⑤有较多Fe3+的溶液中：Na+、NH、SCN-、HCO⑥酸性溶液中：Fe2+、Al3+、NO、I-、Cl-A．①② B．③⑥ C．②④ D．③⑤8．混合物X是、、Cu、(酸性氧化物，能与NaOH溶液反应)中的某几种物质组成，进行下列实验操作时，有关说法中正确的是A．步骤I中减少的3.6g固体一定是混合物B．步骤II中质量减少的物质一定是C．根据步骤I、II可以判断混合物X的成分为、、CuD．根据上述步骤II可以得出和Cu的质量比为9．某工厂的工业废水中含有大量的和较多的。为减少污染并变废为宝，工厂计划从该废水中回收金属铜，并制备，流程如下：下列说法正确的是A．甲为铁粉，乙为溶液B．操作1和操作2均用到漏斗、烧杯和玻璃棒，且固体2为铜C．往溶液1与溶液2中加入反应生成NO，欲制备1.5mol，理论上至少需要2molD．为检验中是否含有，加入盐酸溶解，再加入过量NaOH溶液，观察沉淀颜色变化10．下列实验中不能达到实验目的的是A．装置甲可用于做NaCl的焰色试验B．用装置乙干燥Cl2C．装置丙可用于验证潮湿氯气与干燥氯气的漂白性D．装置丁可以较长时间看到Fe(OH)2白色沉淀11．在由Fe、FeO和组成的混合物中加入100mL2mol/L的盐酸，恰好使混合物完全溶解，并放出448mL气体(标准状况)，此时溶液中无离子，则下列判断正确的是A．混合物中三种物质反应时消耗盐酸的物质的量之比为1∶1∶3B．反应后所得溶液中的与的物质的量浓度之比为1∶3C．混合物中，FeO的物质的量无法确定，但Fe比的物质的量多D．混合物中，的物质的量无法确定，但Fe比FeO的物质的量多12．铁及其化合物是中学化学中的一类重要物质，下列关于铁元素的叙述中正确的有①氢氧化铁与HI溶液反应的离子方程式为②不可由与水反应得到，但能通过化合反应制取③制备氢氧化亚铁时，向硫酸亚铁溶液中滴加氢氧化钠溶液，边加边搅拌，即可制得白色的氢氧化亚铁④配制氯化铁溶液时，将氯化铁溶解在较浓的盐酸中再加水稀释⑤Fe与反应生成，推测Fe与反应生成⑥FeO投入稀和稀中均得到浅绿色溶液⑦腐蚀Cu刻制印刷电路板，说明铁比铜金属性强⑧纯铁易被腐蚀，可以在纯铁中混入碳元素制成“生铁”，以提高其抗腐蚀能力⑨有强氧化性，还原产物又易水解成胶体，是自来水理想的消毒剂和净水剂A．2个 B．3个 C．4个 D．5个13．向100mL稀与稀的混合溶液中逐渐加入铁粉，假设加入铁粉的质量与产生气体的体积(标准状况下)之间的关系如图所示，且曲线中每一段只对应一个反应。下列说法正确的是A．产生的体积为2.24LB．C．所用混合溶液中D．AB段发生的反应为置换反应二、填空题14．回答下列问题：(1)检验此久置氯水中存在的操作及现象是_______。(2)实验前需要对铁电极表面活化。在溶液中加入几滳溶液，将铁电极浸泡一段时间，铁电极表面被刻蚀活化。检验活化反应完成的方法是_______。15．中学化学常见物质的转化关系如图所示。已知M、N为常见的活泼金属单质，F为黄绿色气体单质，I为红褐色固体，P为淡黄色固体。回答下列问题：(1)B的化学式为___________；C溶液的颜色为：___________；(2)N长期置于空气中，最后形成的物质是：___________(填化学式)(3)H生成I的化学方程式为：___________。(4)C和F在溶液中反应生成B的离子方程式为___________。(5)C、D在溶液中反应的实验现象(在空气中)___________。(6)P可以做供氧剂，其原理是___________。(用方程式表示)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”中发生两个反应，写出其中生成CuS的化学方程式_______。(4)“除铁”在40～50°C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NiOOH1.6t，则NiOOH的产率为_______%(保留两位有效数字)。17．现有下列4种与生产生活相关的物质：①碳酸氢钠

②过氧化钠

③氧化铁

④碱石灰。(1)常用作油漆、涂料的红色颜料的是_______(填序号)。(2)用作治疗胃酸过多的是_______(填序号)。(3)可用作干燥剂的_______(填序号)。(4)能做潜艇供氧剂的是_______(填序号)。18．铁及其化合物之间的转化关系如图所示。回答下列问题：(1)反应①的离子方程式为_______。(2)完成反应②还需加入_______(填“氧化剂”或“还原剂”)。(3)完成反应③还需用到的试剂为_______(填化学式)，检验的试剂为_______。(4)向溶液中加入溶液的现象为_______。19．铁元素存在多种价态，且不同价态的铁元素在一定条件下可以相互转化。(1)向2mL1mol/L的Fe(NO3)2溶液中加入2mol/L的H2SO4溶液至Fe2+恰好转化为Fe3+为止，写出反应的离子方程式___________。(2)是一种新型水处理剂，将溶液、溶液与溶液混合可得到。①中铁元素的化合价为___________，当有生成时，反应中转移的电子数目为___________。②发生相应反应的离子方程式为___________。(3)某同学设计如图装置制备一定量的，并使其能在较长时间内存在。①写出易被空气中的氧气氧化的方程式_______。②X是___________(填试剂名称)，装置4的作用是___________。③实验开始时，开关应___________(填“打开”成“关闭”)；这样操作的目的是___________。三、实验题20．铁是人体必需的微量元素，严重缺铁时需要服用补铁剂。实验小组为研究某补铁剂中铁元素的价态及其含量，设并进行了如下实验：【查阅资料】I．该补铁剂不溶于水，但能溶于人体中的胃液(含盐酸)。II．KSCN中的硫元素为-2价。III．Fe(OH)3受热分解生成Fe2O3。实验I．检验该补铁剂中铁元素的价态。(1)试剂2是_______。(2)能证明溶液①中含有Fe2+的实验现象是______________。(3)写出Fe2+与H2O2发生反应的离子方程式：___________________。实验II．测定该补铁剂中铁元素的含量。(4)Fe2+易被人体吸收，医生建议在服用该补铁剂时，同时服用维生素C，维生素C的作用是__________。(5)计算每片该补铁剂含铁元素的质量为_______g。21．铁及其化合物在日常生产生活中用途广泛，利用FeSO4制备还原铁粉的工业流程如图：实验室中可用FeSO4(用铁粉和稀硫酸反应制得)和NH4HCO3在如图装置模拟上述流程中的“转化”环节。(1)装置A的名称是______，NH4HCO3盛放在装置______中。(填装置字母编号)(2)实验过程中，欲将生成的FeSO4溶液和NH4HCO3溶液混合生成FeCO3沉淀，操作方法是_____，发生主要反应的离子方程式为______。(3)检验久置的FeSO4是否变质的方法是_____。(4)干燥过程的主要目的是脱去游离水，该过程中会有少量FeCO3在空气中被氧化为FeO(OH)，该反应的化学方程式为______，取干燥后的FeCO3样品11.33g，与炭混合后焙烧(已知炭均可将FeCO3和FeO(OH)还原)，最终得到还原铁粉5.6g，计算样品中FeCO3的质量为：______。四、工业流程题22．生物浸出技术在金属冶炼中应用广泛。嗜热细菌在65～80℃酸性水溶液及氧气存在下，能氧化黄铜矿(主要成分为CuFeS2，Cu、S的化合价分别为+2、-2)产生硫酸盐，进而生产铜和绿矾，主要流程如下：(1)试剂a是_______(填化学式)。(2)写出第一步黄铜矿粉发生反应的化学方程式：_______。(3)最后由硫酸铁溶液获得绿矾晶体的操作步骤为操作步骤依次为：加适量_______、过滤、_______、过滤、洗涤、干燥。23．工业上以铝土矿(主要成分为Al2O3，含少量Fe2O3、FeO、SiO2等杂质)为主要原料制备氧化铝，流程如下。

(1)酸浸：用H2SO4溶液浸取铝土矿中的铝元素和铁元素，H2SO4溶液的用量不宜过量太多，其原因是_______。(2)氧化：用溶液将氧化为，反应的离子方程式为_______。(3)沉淀：用Na2CO3溶液调节pH，将Al3+、Fe3+转化为沉淀。溶液终点pH对铝、铁沉淀率的影响如图所示。①为获得较高的铝、铁沉淀率，应控制溶液pH为_______。②检验Fe3+沉淀完全的操作为_______。(4)碱溶：用NaOH溶液溶解沉淀，分离出Fe(OH)3.下列措施中能提高单位时间内铝元素浸出率的有_______(填序号)。A．适当增大NaOH溶液浓度

B．适当加快搅拌速率

C．适当降低温度(5)碳分：向“碱溶”后的溶液中通入足量气体，生成Al(OH)3沉淀和NaHCO3，该反应的离子方程式为_______。答案第=page2121页，共=sectionpages1212页答案第=page2222页，共=sectionpages1212页参考答案：1．D【分析】含钼的废弃催化剂先和Na2CO3煅烧，并用水浸取，经过滤除去Fe2O3等难溶杂质，滤液中含Na2MoO4、Na2CO3、NaAlO2，用硫酸除去Na2CO3，并形成Al(OH)3沉淀，过滤后的滤液经蒸发浓缩、冷却结晶、过滤除去大部分Na2SO4。可在此认识基础上对各选项作出判断。【详解】A．焙烧”中生成Na2MoO4的反应：，A错误；B．根据分析可知，浸出渣主要成分是Fe2O3，B错误；C．当c(Al3+)≤10-5，可以认为Al3+沉淀完全，根据铝元素离子浓度的对数lgc与溶液pH的关系图，说明Al3+被沉淀完全时对应的pH大约是4.7，而当溶液中c{[Al(OH)4]-}>10-5时，开始生成[Al(OH)4]-，此时溶液pH大约为8，说明pH调节应该是在4.7~8，C错误；D．蒸发浓缩、冷却结晶，Na2MoO4没有结晶析出，Na2SO4得到Na2SO4·10H2O，说明Na2MoO4溶解度随温度变化较小、Na2SO4溶解度随温度变化较大，D正确；答案选D。2．D【详解】A．与CO反应生成Fe和，其反应为；Fe与HCl反应生成和氢气，其反应为，故A不选；B．双氧水受热分解，，氢气与氧气反应生成水，，故B不选；C．将溶液中通入没有明显现象，不发生反应；碳酸钙与盐酸反应生成和、，其反应为，故C不选；D．向溶液中加入铁粉，析出Cu单质，其反应为，Cu与氧气在加热条件下生成CuO，其反应为，故D选；故选D。3．A【详解】生成的与反应产生的的物质的量之比为，设生成氢气1mol，则的物质的量为4mol，Fe+2H+=Fe2++H2↑反应生成1molFe2+，消耗1molFe；Fe+2Fe3+=3Fe2+反应生成3molFe2+，则消耗1molFe、2molFe3+，所以原混合物中氧化铁的物质的量为1mol、铁的物质的量为2mol，氧化铁与铁的物质的量之比为1:2，选A。4．B【详解】本来绿色，说明含有Fe2+；新出窟未见风者，正如琉璃……烧之赤色，Fe2O3是红色粉末，说明灼烧生成Fe2O3，故选B。5．B【详解】A．铁高温时与水蒸气反应生成和氢气，故A正确；B．FeCl2和氯气反应生成，除去溶液中的FeCl2杂质可以向溶液中加氯水，故B错误；C．易被氧气氧化，新制的沉淀露置在空气中最终会变为红褐色，故C正确；D．和铁反应生成，为了防止溶液久置变质，常在其溶液中加入少许铁钉，故D正确；选B。6．B【分析】根据图示，“熔炼”过程中二氧化硅与碳酸钙生成硅酸钙和二氧化碳，加酸后，生成铍离子、铝离子、铁离子或亚铁离子，加入双氧水后亚铁离子生成铁离子，加入氨水，使铝离子和铍离子生成沉淀；【详解】A．“熔炼”过程中发生反应，A错误；B．最终为沉淀，故加入可氧化且不影响产品纯度，B正确；C．为两性氢氧化物，溶于强酸强碱，不溶于弱碱，C错误；D．“氧化”工序的主要反应为，D错误；故答案为：B。7．C【详解】①MnO有颜色，不能在无色溶液中大量存在，故①错误；②pH=11的溶液呈碱性，CO、Na+、AlO、NO四种离子之间不发生任何反应，可大量共存，故②正确；③加入Al能放出H2的溶液可能是酸性溶液，也可能是碱性溶液，HCO既能和酸反应也能和碱反应，不能大量存在，NH能够和碱反应，不能大量存在，故③错误；④由水电离出的c(OH-)=10-13mol•L-1的溶液可能呈碱性，也可能呈酸性，无论溶液呈酸性还是碱性，Na+、Ba2+、Cl-、Br-四种离子都可大量共存，故④正确；⑤SCN-能和Fe3+反应生成络合物，不能大量共存，HCO和Fe3+发生双水解反应，不能大量共存，故⑤错误；⑥酸性溶液中，Fe2+、I-与NO发生氧化还原反应而不能大量共存，故⑥错误；故选C。8．D【分析】、都能与氢氧化钠溶液反应，10gX加入过量氢氧化钠溶液中剩余6.4g固体，说明、中至少有1种；剩余固体中加过量盐酸溶解，和盐酸反应生成氯化铁和水，铜和盐酸不反应，铜和氯化铁反应生成氯化亚铁和氯化铜，最后剩余1.92g固体，剩余固体一定是铜，说明氯化铁完全参加2Fe3++Cu=2Fe2++Cu2+反应。【详解】A．根据以上分析，步骤I中减少的3.6g固体中至少有、中的一种，不一定是混合物，故A错误；B．步骤I剩余固体中一定不含、，和盐酸反应生成氯化铁和水，铜和氯化铁反应生成氯化亚铁和氯化铜，所以步骤II中质量减少的物质是和部分铜，故B错误；C．根据步骤I、II可以判断混合物X中一定有、Cu，、中至少有1种，故C错误；D．参加反应的氧化铁和铜的质量和为4.48g，根据反应关系式Fe2O3~~2Fe3+~~Cu，设参加反应的铜的物质的量为xmol，则160x+64x=4.48g，x=0.02mol，原固体X中含有Cu的质量为0.02mol×64g/mol+1.92g=3.2g、的质量为0.02mol×160g/mol=3.2g，故D正确；选D。9．B【分析】根据题意，利用工业废水制备回收金属铜，并制备，甲为铁粉，将还原为Cu，过滤后得到固体1为Cu和Fe的混合物，溶液1为溶液；乙为稀硫酸，Cu不与稀硫酸反应，所以过滤后固体2为Cu；溶液2为溶液，溶液1和溶液2合并后加入将+2铁氧化成+3价；【详解】A．根据题干信息，需回收金属铜，所以甲为铁粉，将还原为Cu，过滤后得到固体1为Cu和Fe的混合物，乙为稀硫酸，Cu不与稀硫酸反应，所以过滤后固体2为Cu，故A错误；B．综上所述，操作1和操作2均为过滤，需要的玻璃仪器有烧杯、玻璃棒、漏斗；固体1为Cu和Fe的混合物，乙为稀硫酸，Cu不与稀硫酸反应，所以过滤后固体2为Cu，故B正确；C．溶液1与溶液2均为溶液，加入制备，被还原为转移电子为1，被氧化为，转移电子数为1，根据电子守恒有，即，解得，理论上至少需要1.5mol，故C错误；D．将溶于稀盐酸，加入NaOH溶于有红褐色沉淀生成，无法观察到与NaOH反应的相关现象，为检验中是否含有，加入稀硫酸溶解，再加入几滴铁氰化钾，有蓝色沉淀生成，说明含有，反之则无，故D错误；故选B。10．B【详解】A．可以洁净的铂丝做焰色试验，且观察钠元素的焰色试验时不需要透过蓝色钴玻璃，则装置甲可用于做NaCl的焰色试验，A正确；B．碱石灰的主要成分是CaO和NaOH，Cl2能和NaOH反应，因此不能用用装置乙干燥Cl2，B错误；C．先关闭K，干燥后氯气不能使干燥红纸褪色，后打开K，潮湿氯气能使干燥红纸褪色，可用于验证潮湿氯气与干燥氯气的漂白性，C正确；D．试管中Fe粉与稀硫酸反应产生FeSO4和H2，产生的H2将试管,及导气管中空气排出，待空气排尽后，挤出NaOH溶液于试管中，发生反应FeSO4+2NaOH=Fe(OH)2+Na2SO4，由于处于H2的惰性环境，产生的Fe(OH)2不易被氧化，因此可以较长时间观察到Fe(OH)2白色沉淀，D正确；故选B。11．C【分析】Fe、FeO和Fe2O3组成的混合物与盐酸发生反应，首先是氧化物溶于酸，反应为：FeO+2HCl=FeCl2+H2O、Fe2O3+6HCl=2FeCl3+3H2O，然后发生Fe3+和Fe的反应，即Fe+2Fe3+=3Fe2+，最后发生Fe+2H+=Fe2++H2↑，由于有气体生成可知Fe与盐酸发生了反应，则Fe3+完全被Fe消耗，溶液中不存在Fe3+，溶质只有FeCl2，据此分析解答。【详解】A．由分析可知，Fe既与Fe3+反应，Fe2Fe3+Fe2O3，又与盐酸反应，因此Fe比Fe2O3的物质的量多，但无法确定FeO的物质的量，故不能确定三者消耗的盐酸的物质的量，故A错误；B．反应后所得溶液为FeCl2溶液，阳离子和阴离子的物质的量之比为1:2，故B错误；C．混合物恰好完全溶解，且无Fe3+

离子，溶液中溶质为FeCl2，由反应Fe+2Fe3+=3Fe2+知，Fe和Fe2O3反应时，二者消耗的物质的量相同，所以Fe比Fe2O3的物质的量多，故C正确；D．由A、C分析知，FeO的物质的量无法确定，但Fe比的物质的量多，故D错误；故选C。12．B【详解】①氢氧化铁与HI溶液反应的离子方程式为，①错误；②和水不反应，因此不可由与水反应得到，但能通过化合反应制取，②正确；③制备氢氧化亚铁时，向硫酸亚铁溶液中滴加氢氧化钠溶液，边加边搅拌，生成的氢氧化亚铁易被空气中的氧气氧化为红褐色的，③错误；④配制氯化铁溶液时，将氯化铁溶解在较浓的盐酸中，其目的是抑制氯化铁的水解，再加水稀释至所需浓度，④正确；⑤Fe与反应生成，I2的氧化性较弱，只能将铁氧化为亚铁离子，即Fe与反应生成的是，⑤错误；⑥FeO投入稀和稀中，3FeO+10HNO3=3Fe(NO3)3+NO↑+5H2O，生成黄色溶液，FeO+H2SO4=FeSO4+H2O，生成浅绿色溶液，⑥错误；⑦腐蚀Cu刻制印刷电路板，反应离子方程式为，金属性：，不能说明铁比铜金属性强，⑦错误；⑧生铁中的铁、碳和电解质溶液易形成原电池，发生电化学腐蚀，所以生铁比纯铁更易腐蚀，⑧错误；⑨中所含Fe元素化合价为+6价，属于高价态，具有强氧化性，可以杀菌消毒，被还原为铁离子，铁离子水解生成氢氧化铁胶体，表面积很大，可以吸附悬浮物起净水作用，⑨正确；综上所述，正确的是②④⑨，故选B。13．B【分析】由坐标图可知，OA段，发生反应：Fe+4H++=Fe3++NO↑+2H2O；AB段，发生反应：2Fe3++Fe=3Fe2+；BC段，发生反应Fe+2H+=Fe2++H2↑。OA段，n(NO)==0.1mol，则n(Fe)=0.1mol，n(H+)=0.4mol，n()=0.1mol，n(Fe3+)=0.1mol；AB段，n(Fe)=n(Fe3+)=0.05mol；BC段，n(H+)=2n(H2)=2×=0.1mol。【详解】A．由分析可知，产生H2的体积为3.36L-2.24L=1.12L，A不正确；B．m2＝(0.1mol+0.05mol)×56g/mol=8.4g，B正确；C．由n()=0.1mol可知，所用混合溶液中HNO3为0.1mol，则H2SO4电离产生的H+为0.4mol，c(H2SO4)==2mol·L-1，C不正确；D．AB段发生的反应为2FeCl3+Fe=3FeCl2，属于化合反应，D不正确；故选B。14．(1)取少量久置氯水于试管中，先加入过量稀硝酸酸化，再加入少量溶液，若有白色沉淀生成，则证明原溶液中含有(2)取少量溶液，滴入KSCN溶液，不出现红色【详解】（1）的检验步骤为取少量久置氯水于试管中，先加入过量稀硝酸酸化，再加入少量溶液，若有白色沉淀生成，则证明原溶液中含有；（2）该活化反应为，故通过检验可说明活化反应是否完成，具体操作为取少量活化后溶液于试管，滴加几滴KSCN溶液，若溶液不变红色，则说明活化反应已完成。15．(1)

FeCl3

浅绿色(2)Na2CO3(3)4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3(4)2Fe2++Cl2=2Fe3++2Cl-(5)先生成白色絮状沉淀，迅速变为灰绿色，最后变为红褐色(6)【分析】F为黄绿色气体单质，说明F为Cl2，I为红褐色固体，I是Fe(OH)3，H和O2反应生成Fe(OH)3，H为Fe(OH)2，C与Cl2反应生成B、B与金属单质M反应生成C，说明C中含有Fe2+，与Cl2反应生成的B中含有Fe3+，则D为碱，常见活泼金属单质N与水在常温下反应生成碱，N为Na，D为NaOH、E为H2，H2与Cl2反应生成的G为HCl，HCl与Fe(OH)3反应的B为FeCl3，FeCl3可以和Fe反应生成FeCl2，所以金属单质M为Fe，Fe与水蒸气在高温下反应生成A为Fe3O4，Fe3O4与HCl反应生成FeCl2、FeCl3；钠与氧气在点燃条件下反应生成的P为过氧化钠。【详解】（1）B的化学式为FeCl3；C是FeCl2，含有Fe2+，溶液的颜色为浅绿色，答案为：FeCl3，浅绿色；（2）N是Na，长期置于空气中时，Na与氧气反应生成氧化钠，氧化钠与水反应生成氢氧化钠，氢氧化钠吸收二氧化碳生成碳酸钠，最后形成的物质是Na2CO3，答案为：Na2CO3；（3）H为Fe(OH)2，I是Fe(OH)3，H生成I的化学方程式为：4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3；（4）FeCl2和氯气在溶液中反应生成FeCl3，离子方程式为2Fe2++Cl2=2Fe3++2Cl-；（5）FeCl2、NaOH在溶液中反应生成Fe(OH)2，Fe(OH)2很快被空气中的氧气氧化生成Fe(OH)3，实验现象为：先生成白色絮状沉淀，迅速变为灰绿色，最后变为红褐色，答案为：先生成白色絮状沉淀，迅速变为灰绿色，最后变为红褐色；（6）P可以做供氧剂，其原理是。16．(1)B(2)CaSO4(3)H2S+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

3.2≤pH<7.2(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Fe2+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3.2≤pH<7.2。（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NiOOH1.6t，则NiOOH的产率为。17．(1)③(2)①(3)④(4)②【详解】（1）氧化铁是红棕色粉末，因此常用作油漆、涂料的红色颜料的是氧化铁；故答案为：③。（2）碳酸氢钠溶液显碱性，因此用作治疗胃酸过多的是氢氧化铝和碳酸氢钠；故答案为：①。（3）碱石灰主要含氧化钙和氢氧化钠固体，因此可用作干燥剂的碱石灰；故答案为：④。（4）过氧化钠和二氧化碳反应生成碳酸钠和氧气，因此能做潜艇供氧剂的是过氧化钠；故答案为：②。18．(1)(2)氧化剂(3)

溶液(4)产生白色沉淀，迅速变成灰绿色，最后变成红褐色【详解】（1）反应①是铁与盐酸反应生成氯化亚铁和氢气，离子方程式为：。（2）反应②是FeCl2转化为FeCl3，铁元素化合价升高，被氧化，需要加入氧化剂才能实现。（3）反应③是Fe转化为FeCl3，是铁与氯气加热化合生成氯化铁，故需要加入Cl2；遇到KSCN溶液变成血红色，所以检验的试剂为KSCN溶液。（4）向溶液中加入溶液发生的反应是Fe2++2OH-=Fe(OH)2↓,氢氧化亚铁是白色沉淀，且极其不稳定，在空气中遇到氧气，迅速变成灰绿色，最后变成红褐色的Fe(OH)3，所以现象是：产生白色沉淀，迅速变成灰绿色，最后变成红褐色。19．(1)(2)

+6

9

2Fe3++3ClO-+10OH-=2+3Cl-+5H2O(3)

硫酸(或盐酸)

液封，防止空气进入装置3中导致无法得到纯净的Fe(OH)2

打开

利用生成的H2将装置中的空气排出【详解】（1）在酸性条件下具有氧化性，可以将Fe2+氧化为Fe3+，根据电子守恒、电荷守恒、原子守恒，可得该反应的离子方程式为：；（2）①在K2FeO4中K为+1价，O为-2价，根据化合物中元素化合价代数和为0，可知Fe为+6价；②在反应前Fe2(SO4)3中Fe为+3价，反应后K2FeO4中Fe为+6价，每反应产生1molK2FeO4，反应过程中转移3mol电子，则当复原产生3molK2FeO4时转移9mol电子，则转移电子数目为9NA；③在该反应中Fe元素化合价由反应前Fe2(SO4)3中Fe为+3价，反应后K2FeO4中Fe为+6价，化合价升高3价，Cl元素化合价由反应前KClO中的+1价变为反应后KCl中的-1价，化合价降低2价，化合价升降最小公倍数是6，所以Fe2(SO4)3的系数是1，K2FeO4的系数是2；KClO、KCl的系数是3，根据S元素守恒，可知生成物中有K2SO4，系数是3，再根据K元素守恒可知反应物KOH系数是10，最后根据H原子守恒，可知生成物H2O的系数是5，故配平后化学方程式为：Fe2(SO4)3+3KClO+10KOH=2K2FeO4+3KCl+3K2SO4+5H2O，该反应的离子方程式为：2Fe3++3ClO-+10OH-=2+3Cl-+5H2O；（3）①写出易被空气中的氧气氧化为Fe(OH)3，其方程式为4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3；②要制取Fe(OH)2白色沉淀，在2中是酸X与铁屑反应产生Fe2+，由于硝酸具有强氧化性，会将Fe氧化产生Fe3+，导致无法生成Fe(OH)2，所以X不能是硝酸，可以是硫酸(或盐酸)；装置4中蒸馏水的作用是形成液封，防止空气进入装置3中导致无法得到纯净的Fe(OH)2；③实验开始时打开K2，利用Fe与酸反应产生的H2将装置中的空气排出，使NaOH溶液中无空气，待装置4中气泡均匀时，关闭开关K2，利用反应产生的H2将装置2中Fe2+压入装置3中，与NaOH溶液反应产生Fe(OH)2，保证制取得到纯净Fe(OH)2，并能够较长时间观察Fe(OH)2白色沉淀。20．(1)KSCN溶液(2)加入H2O2溶液后，溶液②由浅红色变成深红色(3)2H++2Fe2++H2O2=2Fe3++2H2O(4)维生素C具有较强还原性，防止Fe2+被氧化(5)【分析】由题给流程可知，实验I为将碾碎的补铁剂溶于足量盐酸，过滤得到接近无色的溶液，向溶液中加入KSCN溶液得到浅红色溶液，说明补铁剂中含有少量Fe3+，再加入H2O2溶液，溶液变为深红色，说明补铁剂含有Fe2+；实验II为将碾碎的补铁剂溶于足量盐酸，过滤得到接近无色的溶液，向溶液中加入足量溶液将Fe2+氧化为Fe3+，向反应后的溶液中加入足量NaOH溶液将溶液中的Fe3+转化为红褐色的Fe(OH)3沉淀，过滤得到Fe(OH)3，Fe(OH)3灼烧分解生成Fe2O3。【详解】（1）由分析可知，试剂2为KSCN溶液；（2）由分析可知，证明溶液①中含有Fe2+的实验现象为加入H2O2溶液后，溶液②由浅红色变成深红色；（3）酸性条件下，Fe2+与H2O2溶液反应生成Fe3+和H2O，反应的离子方程式为2H++2Fe2++H2O2=2Fe3++2H2O；（4）由题意可知，服用具有较强还原性的维生素C的目的是防止Fe2+被氧化产生Fe3+；（5）由题给流程可知，实验II中m片补铁剂能得到agFe2O3，由铁原子个数守恒可知，每片该补铁剂含铁元素的质量为×2×56g/mol×=g，故答案为：。21．(1)

分液漏斗

C(2)

(待D处的氢气纯净后)关闭活塞3，打开活塞2

Fe2++2HCO=FeCO3↓+CO2↑+H2O(或Fe2++HCO=FeCO3↓+H+、HCO+H+=CO2↑+H2O)(3)取样品配成溶液，取少量溶液于试管中，再向试管中加入KSCN溶液，观察是否显红色(4)

4FeCO3+O2+2H2O=4FeOOH+4CO2

10.44g【分析】A中铁和稀硫酸反应生成硫酸亚铁和氢气，用氢气排出装置内的空气，待D处的氢气纯净后，关闭活塞3，打开活塞2，生成的氢气将B中生成的FeSO4溶液压入C中与NH4HCO3溶液混合生成FeCO3沉淀。【详解】（1）根据装置图，装置A的名称是分液漏斗；B制备FeSO4，B中生成的氢气把FeSO4溶液压入C中与NH4HCO3溶液反应，所以NH4HCO3盛放在装置C中。（2）实验过程中，关闭活塞3，打开活塞2，生成的氢气将B中生成的FeSO4溶液压入C中与NH4HCO3溶液混合生成FeCO3沉淀，发生主要反应的离子方程式为Fe2++2HCO=FeCO3↓+CO2↑+H2O。（3）若FeSO4变质，则溶液中含有Fe3+，Fe3+遇KSCN溶液变红。取样品配成溶液，取少量溶液于试管中，再向试管中加入KSCN溶液，观察是否显红色，若变红色，说明FeSO4已变质。（4）FeCO3在空气中被氧气氧化为FeO(OH)，根据得失电子守恒，该反应的化学方程式为4FeCO3+O2+2H2O=4FeOOH+4CO2。设11.33gFeCO3样品中FeCO3的物质的