2021北京高一（上）期末化学汇编：铁的多样性

2021北京高一（上）期末化学汇编

铁的多样性

一、单选题

1.（2021•北京・北师大实验中学高一期末）某课外小组为了鉴别碳酸钠和碳酸氢钠两种白色固体，用不同

的方法做了以下四组实验，如图I~W所示。下列说法不正确的是

A.装置I中两种固体均能与盐酸反应，并产生能使澄清石灰水变浑浊的气体

B.若装置II中两种固体质量相同且稀盐酸足量时，气球鼓起较小的是NaHCCh

C.装置III和IV均能鉴别Na2co3和NaHCCh,IV可同时进行两个对比实验

D.装置IV试管②中的药品为NaHCO?

2.（2021.北京•中国农业大学附属中学高一期末）为了探究铁与水的反应。某同学设计并进行了下列实

验，虚线框处用来检验生成的气体。下列说法正确的是

A.实验后，装置B中生成红棕色固体

B.虚线框C处应该选择装置甲，试管中是灼热的铜丝

C.虚线框C处应该选择装置乙，试管中是灼热的表面覆盖氧化铜的铜丝

D.实验后，将装置B中的固体溶于足量稀硫酸，所得溶液中一定含有Fe3+

3.（2021.北京市第一。一中学怀柔分校高一期末）将金属钠分别投入下列物质的溶液中，有气体放出，且

有红褐色沉淀生成的是

A.MgCl2B.K2SO4C.CuCl2D.FeCb

4.（2021•北京•首师大附中通州校区高一期末）除去下列物质中所含的杂质，选用的试剂正确的是

选项物质（杂质）试剂

ANO(NO)

2H2O

BSO2(SO3)饱和Na2sO3溶液

CFeCL溶液(FeCb)Fe粉

DNaHCO3溶液(Na2cO3)Ca（OH）2溶液

A.AB.BC.CD.D

5.（2021•北京大兴•高一期末）下列实验中，利用图中装置不能达到实验目的的是

选

ABCD

项

NaHCOj

珏原铁由

回水L浸有溶液的棉球

装NaBr

707*1的方;?*

置

浸有淀粉-KI溶液的棉球

包有足置N.O2

的腕瞄

II鉴别碳酸钠证明Na2O2验证铁粉与证明氧化性：

的和碳酸氢钠与水反应放热水蒸气的反应C12>Br2>L

A.AB.BC.CD.D

6.（2021.北京北京.高一期末）下列铁元素的代表物描述错误的是

代表物类别铁元素价态部分性质描述

A.Fe3()4氧化物+1价具有磁性的黑色晶体

B.Fe(OH)2碱+2价白色，易被氧化

C.Fe(OH)3碱+3价红褐色，加热失去水生成红棕色粉末

D.FeCb盐+3价FeCC溶液中的Fe3+能被Fe还原成Fe2+

A.AB.BC.CD.D

7.（2021•北京北京•高一期末）下列说法中，不正确的是

A.钠与氧气反应的产物与反应条件有关

B.实验室中少量的金属钠保存在煤油中

C.铁与水蒸气高温下反应可生成三氧化二铁

D.向硫酸亚铁溶液中滴加氢氧化钠溶液，生成白色沉淀迅速变为灰绿色，一段时间有红褐色物质生成

8.（2021•北京北京•高一期末）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

把蘸有某溶液的洁净伯丝放在酒精

A该溶液中含有Na,

灯外焰上灼烧，观察到火焰呈黄色

B向紫色石蕊溶液中滴加氯水，溶液氯水中含有酸性物质

先变红，随后褪色和漂白性物质

向某溶液中加入AgN03溶液，有

C该溶液中一定含有c「

白色沉淀生成

向某溶液中加入KSCN溶液，溶液

D该溶液中含有Fe"

变为红色

A.AB.BC.CD.D

9.(2021.北京朝阳•高一期末)下列解释事实的方程式不氐晒的是

A.用FeCh溶液腐蚀覆铜板：2Fe3++Cu=2Fe2++Ci?+

B.打磨过的铝片遇NaOH溶液产生气泡：2A1+2OH-+2H2O=2A0+3H2T

C.常温下，新切开的钠表面很快变暗：2Na+Ch=Na2O2

高温

D.炽热的铁水不能注入未经干燥的模具，是为防止：3Fe+4H2O(g)Fe3O4+4H2

10.(2021.北京朝阳•高一期末)下列关于物质用途的说法不氐硬的是

A.CaO用作食品脱氧剂B.NazCh用作呼吸面具供氧剂

C.Ca(C10)2用作游泳池消毒剂D.FezCh用作油漆红色颜料

11.(2021•北京・中国农业大学附属中学高一期末)常温下，下列物质可用铁制容器盛装的是

A.盐酸B.硫酸铜溶液C.氯化铁溶液D.浓硫酸

12.(2021.北京丰台.高一期末)下列物质长期露置于空气中会变质，但不涉这氧化还原反应的是

A.NaB.Ca(OH)2C.Fe(OH)2D.氯水

二、填空题

13.(2021•北京北京•高一期末)某课外小组设计如图实验证明铁与水蒸气反应的产物有四氧化三铁。

已知：Fe?+与K3[Fe(CN)6]溶液反应生成特征蓝色沉淀，Fe3+不会。

请回答：

(1)铁合金在生活中应用广泛，铁合金属于一(填字母)。

a.金属材料b.高分子材料

(2)写出铁和水蒸气反应的化学方程式—。

(3)加入足量CuSO4溶液，充分反应后过滤、洗涤的目的是―(答两点)。

(4)试剂A和实验现象a,试剂B和实验现象b分别是一。

14.(2021•北京北京•高一期末)补齐物质及其用途的连线。

物质用途“

A.过氧化钠\a红色颜料。

B.碳酸钠\

b食用碱.

C.三氧化二铁'

\c杀菌消毒"

'd供辄剂。

D.氯气

15.（2021.北京东城.高一期末）补齐物质与其用途之间的连线

物质用途

A.铝a.制合金

B.过氧化钠b.作供氧剂

C.碳酸氢钠C.作红色颜料

D.氧化铁d.作食用碱

16.（2021•北京丰台•高一期末）工业尾气中的氯气有多种处理方法。

（1）处理尾气中少量氯气的方法如图所示。

〃■■--尾气（氯气）

：：：：：：：：：：：：：miiiiiiii；：：±：：：：：/FeCb溶液

铁块

①处理过程中，发生反应的离子方程式为o

②为维持处理过程的持续进行，需要定期加入的物质是。

（2）大量氯气可用NaOH溶液处理，标准状况下，处理11.2LC12转移电子的物质的量为mol。

17.（2021••高一期末）将用途的序号填在对应物质的后面：

物质：A.氯化铁；B.氧化铁；C.漂粉精；D.碳酸氢钠。

用途：a.红色颜料b.焙制糕点c.蚀刻铜板d.游泳池消毒

三、实验题

18.（2021•北京・人大附中高一期末）某工厂的废金属屑中主要成分为Cu、Fe和AL此外还含有少量

AI2O3和FezCh，该厂用上述废金属屑制取新型高效水处理剂NazFeO”高铁酸钠）等产品，过程如下：

I.向废金属屑中加入过量的NaOH溶液，充分反应后过滤；

II.向I所得固体中加入过量稀H2s04,充分反应后过滤；

III.向n所得固体中继续加入热的稀H2SO4，同时不断鼓入空气，固体溶解得CuSCh溶液；

IV........

（1）步骤I中A1与NaOH溶液的反应化学方程式为；另一种与NaOH溶液反应的氧化物是

;该氧化物属于（填“碱性”，“酸性”或“两性氧化物”）。

(2)步骤n所得的滤液中加入KSCN溶液无明显现象，表明滤液中不存在__________(填离子符号)；用离

子方程式解释其可能的原因;取该硫酸亚铁滤液滴加NaOH溶液的现象是o

(3)步骤II所得硫酸亚铁滤液经进一步处理可制得Na2FeO4.流程如下：

~iHO过滤NaClO/NaOH“

滤液-----2--2--►二^>Fe(OH)3固体-----------►含NazFeCh的溶液

li调pH混合溶液

该流程有关反应中属于氧化剂的有。

(4)步骤III获得CuSO4溶液的离子方程式为。

19.(2021.北京・北师大实验中学高一期末)用覆铜板制作印刷电路板时，常用FeCb溶液作腐蚀液。某化

学兴趣小组在实验室进行了模拟。

【模拟实验11

向盛有4mL0.2mol/LFeCl3溶液的试管中，加入一块铜片(Cu过量)，反应一段时间后，溶液黄色褪去。

【分析解释】

(l)FeCl3与Cu反应的离子方程式是。

(2)为检验反应生成的Fe2+,最宜选择的试剂是(填字母)。

a.KSCN溶液b.NaOH溶液c.K3[Fe(CN)6]溶液

【继续实验H】

为验证上述实验中Fe?+是否完全反应，该小组同学取上层清液于另一支试管中，滴入3滴0.1mol/L

KSCN溶液。结果发现，上层清液中立即产生白色沉淀，同时滴入处局部出现红色，振荡后红色立即消

失。

【查阅资料】

为解释该异常现象产生的原因，同学们查阅资料得知：

①2CuCb+4KSCN=2CuSCNl+(SCN)2+4KCl；

②CuSCN为白色固体，几乎不溶于水；

③(SCN)2与C12性质相似。

【继续实验III]

实验方案现象

取4mL0.2mol/L的FeCl2溶液，向其中滴加

步骤1无明显现象

3滴0.1mol/L的KSCN溶液。

取4mL0.1mol/L的CuCl2溶液，向其中滴加

步骤2产生白色沉淀

3滴O.lmol/L的KSCN溶液。

【分析解释】

(3)实验II中白色沉淀的成分是(填化学式)。

(4)请结合资料•，用离子方程式解释实验II中“滴入KSCN溶液处局部出现红色”的原因

20.(2021•北京・中国农业大学附属中学高一期末)某小组研究铁与水蒸气的反应，两位同学分别进行了如

请回答：

(1)实验I中湿棉花的作用是—o

(2)实验I中反应的化学方程式是一。

甲同学观察到实验I中持续产生肥皂泡，实验H中溶液B呈现红色。说明溶液A中含有Fe3+。

(3)乙同学观察到实验I中持续产生肥皂泡，但实验H中溶液B未呈现红色。溶液B未呈现红色的原因是

_.此时向溶液B中加入过量氢氧化钠溶液观察到的实验现象是写出发生反应的化学或离子方程式

21.(2021•北京丰台•高一期末)某小组同学为探究FeCb溶液与Mg的反应，设计并完成了如下实验。

操作现象及产物检验

立即产生大量气泡，液体颜色由黄色逐渐变为红褐

/俵条(过量)

色，此时检测到溶液中存在Fe2+,镁条表面仍为光

亮的银白色；一段时间后，底部有红褐色沉淀，溶

5mL0.5mol.L-1FeCb溶液[pH

液颜色接近无色，金属表面产生大量黑色固体

约为1,即c(H+)=0.1mol.L4]

(1)产生的气体是。

(2)开始反应后，立即检测到溶液中含有Fe2+的原因是(用离子方程式表示)。

(3)生成的红褐色沉淀是o

(4)反应后，最终溶液呈无色。甲同学认为上层清液中仍然可能存在Fe2+,并设计如下方案：取上层清液于

试管中，滴加酸性KMnCM溶液，若紫色褪去，则说明上层清液中含有Fe2+。乙同学认为该方案不合理，

其理由是。最终乙同学利用Fe?+的特征反应证实了溶液中存在Fe2+o

(5)已知Fe和Fe.Q4都能被磁铁吸引，分离出黑色固体，经下列实验证实了其中含有的主要物质。

i,黑色固体可以被磁铁吸引；

ii.将黑色固体用蒸储水洗涤后，加入稀盐酸，产生大量气泡；

iii.向ii反应后的溶液中滴加KSCN溶液，无变化。

a.黑色固体中一定含有的物质是o

b.小组同学认为上述实验无法确定黑色固体中是否含有Fe3O4,理由是。

22.(2021•北京•高一期末)某实验小组在实验室进行Fe(II)与Fe(III)相互转化的实验:

足量上层清液

rQ

-#KMnO.酸性溶液

①加过量铁粉b

②取上层清液

3滴NaOH溶液

aFUSO)溶液X

T

上层清液

(1)检验试管a的溶液中含有Fe?+的实验方案为：在试管中加入少量a中溶液，(填操作和现象),

说明其中含有Fe3\

(2)向试管a中加入过量铁粉的离子方程式是。

(3)试管b中的实验现象是。

(4)试管c中产生白色沉淀，一段时间后部分沉淀变为红褐色。写出白色沉淀变为红褐色的化学方程式

(5)实验小组为探究反应物浓度对Fe(OH)2制备效果的影响，以Fe(OH)2沉淀白色持续时间⑴为指标，t

越大，实验效果越好。部分实验数据如下：

实验序号

w(FeSO4)/%w(NaOH)/%t/s

i2.515149

8

ii515138

C--5

iii101593

/NaOH溶液

石蜡油

iv525142

'FeSO,溶液

V535180

①实验i、ii、iii的目的是。

②小组同学通过实验推断：其他条件不变时，所用NaOH溶液的浓度越大，实验效果越好。推断的证据

是。

23.(2021•北京房山•高一期末)某小组研究铁与水蒸气的反应，两位同学分别进行了如下实验。

实验I实验II

请回答：

(1)实验I中湿棉花的作用是o

(2)实验I中反应的化学方程式是o

(3)甲同学观察到实验1中持续产生肥皂泡，实验H中溶液B呈现红色。说明溶液A中含有

(4)乙同学观察到实验I中持续产生肥皂泡，但实验H中溶液B未呈现红色。溶液B未呈现红色的原因

是。

四、工业流程题

24.(2021.北京.高一期末)某工厂的酸性废水中主要含有Fe3+、Cu?+等离子，为了减少污染并变废为宝,

工程师设计了如下流程，回收铜和绿矶(H)。

(1)酸性废水中加入铁粉后，发生反应的离子方程式是：Fe+Cu2+=Fe2++Cu，、.

⑵操作1是。

(3)试剂甲是o

(4)检验溶液B中Fe"是否除尽的实验方法是o

(5)获得的FeSO「7HQ需密闭保存，原因是。

(6)绿机可消除某种酸性工业废水中+6价倍(Crq；)的污染，使之转化为毒性较小的C产，该反应的离子方

程式是。

参考答案

1.B

【详解】

A.澄清石灰水变浑浊能说明有CO2生成，Na2c。3和NaHCOa固体都能与盐酸反应生成CCh,故A正

确；

B.和足量盐酸反应，等质量的Na2cCh和NaHCCh固体由于前者物质的量小，则前者的产生CCh的体积

小，气球鼓起较小，故B错误；

C.装置III和IV均能鉴别Na2c。3和NaHC03,Na2cO3受热不分解,NaHCCh受热分解产生CO?，

IV有两只试管，Na2co3直接加热，NaHCCh不直接加热，不直接加热的NaHCCh能分解而直接加热的

Na2c03不分解，可同时进行两个对比实验，故C正确；

D.NazCCh直接加热，NaHCCh不直接加热，不直接加热的NaHCCh能分解而直接加热的NazCCh不分

解，试管②中装入的固体是NaHCCh，故D正确；

故选B。

2.C

【分析】由实验装置可知，A中加热提供水蒸气，B中Fe与水蒸气高温下反应生成四氧化三铁和氢气，结

合物质的性质分析判断。

【详解】

A.装置B中生成四氧化三铁，是黑色固体，故A错误；

B.氢气的密度比空气小，应该向下排空气法收集氢气，因此虚线框C处应该选择装置乙，故B错误；

C.氢气的密度比空气小，应该向下排空气法收集氢气，因此虚线框C处应该选择装置乙，将装置内空气

排出后，试管中灼热的表面覆盖氧化铜的铜丝，通过观察铜丝颜色的变化检验氢气，故C正确；

D.若Fe剩余，将装置B中的固体溶于足量稀硫酸，所得溶液中一定含有Fe2+,不含Fe3+,故D错误；

故选C。

3.D

【详解】钠和水反应生成氢氧化钠和氢气，将金属钠分别投入下列物质的溶液中，有气体放出，且有红褐

色沉淀生成，该沉淀为氢氧化铁，说明溶液中含有Fe3+,而氢氧化镁为白色沉淀，氢氧化铜为蓝色沉淀，

答案选D。

4.C

【详解】

A.Nth溶于水，一氧化氮不溶于水，达不到除去一氧化氮气体的目的，故A错误；

B.S02与饱和Na2sCh溶液反应生成亚硫酸氢钠，不符合除杂的要求，故B错误；

C.FeCb与铁粉反应生成FeCL，过量的铁粉可以通过过滤除去，故C正确：

D.二者均与氢氧化钙反应，应通入二氧化碳除杂，故D错误；

故选C。

5.D

【详解】

A.碳酸钠较稳定，受热不分解，碳酸氢钠不稳定，受热分解产生二氧化碳气体，能使石灰水变浑浊，故

A能达到实验目的；

B.NazCh上滴水，NazCh与水反应能生成氧气，且使脱脂棉燃烧，达到了脱脂棉的着火点，说明反应放

热，故B能达到实验目的；

C.铁粉与水蒸气高温反应生成氢气，用肥皂液收集氢气，点燃后能爆炸，故C能达到实验目的；

D.将氯气通过漠化钠和碘化钠，置换出溪单质和碘单质，能说明氧化性：Cl2>Br2,Cl2>I2.不能说明

Br2>l2，故D不能达到实验目的；

故答案为D。

6.A

【详解】

A.Fe3()4中铁为+2、+3两种价态，故A错误；

B.Fe(0H)2为碱，其中铁为+2价，Fe(OH”为白色，易被氧化为氢氧化铁，故B正确；

C.Fe(0H)3为碱，其中铁为+3价，Fe(0H)3为红褐色，加热失去水生成红棕色粉末为三氧化二铁，故C正

确；

D.FeCb为盐，其中铁为+3价，FeCb溶液中的Fe3+能被Fe还原成Fe2+,故D正确；

故选Ao

7.C

【详解】

A.钠与氧气反应的产物与反应条件有关，常温条件生成氧化钠，加热条件生成过氧化钠，故A正确；

B.钠与氧气、水反应，钠的密度比煤油密度大，因此实验室中少量的金属钠保存在煤油中，故B正确；

C.铁与水蒸气高温下反应可生成四氧化三铁，故C错误；

D.向硫酸亚铁溶液中滴加氢氧化钠溶液，生成白色沉淀迅速变为灰绿色，一段时间有红褐色物质生成，

主要是氢氧化亚铁和氧气、水反应生成氢氧化铁，故D正确。

综上所述，答案为C。

8.C

【详解】

A.把蘸有某溶液的洁净柏丝放在酒精灯外焰上灼烧，观察到火焰呈黄色，该溶液中含有Na+,此为焰色

反应，钠离子的检验，A正确，不符合题意；

B.向紫色石蕊溶液中滴加氯水，溶液先变红，随后褪色，因为氯水中含有盐酸和次氯酸，盐酸具有强酸

性，次氯酸具有漂白性，氯水中含有酸性物质和漂白性物质，B正确，不符合题意；

C.向某溶液中加入AgNOj溶液，有白色沉淀生成，此白色沉淀有可能是氯化银，也有可能是硫酸银，也

有可能是碳酸银，该溶液中不一定含有c「，C不正确，符合题意；

D.向某溶液中加入KSCN溶液，溶液变为红色，生成了硫氟合铁红色溶液，该溶液中含有Fe*,D正

确；不符合题意；

故选c。

9.C

【详解】

A.用FeCb溶液腐蚀铜箔，离子方程式：Cu+2Fe3+=2Fe2++Cu2+,故A正确；

B.打磨过的铝片与NaOH溶液反应产生气体，离子方程式为：2A1+2OH-+2H2O2AIO2+3H2T，故B正

确；

C.Na表面光亮逐渐变暗，生成是氧化钠，反应方程式：4Na+O2=2Na2O,故C错误：

高温

D.铁在高温下能与水蒸气反应，生成四氧化三铁和氢气，反应方程式：3Fe+4H2O(g)-Fe3CU+4H2,故

D正确；

故选：Co

10.A

【详解】

A.氧化钙没有还原性，不能用作食品脱氧剂，故A错误；

B.过氧化钠能与人呼出的二氧化碳和水蒸气反应生成氧气，常用作呼吸面具供氧剂，故B正确；

C.次氯酸钙溶液与空气中二氧化碳反应生成具有强氧化性的次氯酸，能起到杀菌消毒的作用，常用作游泳

池消毒剂，故C正确；

D.氧化铁是红棕色的粉末，常用作油漆红色颜料，故D正确；

故选A«

II.D

【详解】

A.盐酸与铁能发生置换反应，会使铁制容器因不断溶解而损坏，A不符合题意；

B.硫酸铜溶液与铁能发生置换反应，从而损坏铁制容器，B不符合题意；

C.氯化铁溶液与铁能发生化合反应，会损坏铁制容器，C不符合题意；

D.浓硫酸能与铁反应并在铁表面形成钝化膜，从而阻止反应的继续进行，可用铁制容器盛放浓硫酸，D

符合题意；

故选D。

12.B

【详解】

A.Na在空气中会发生氧化还原反应，故A不选；

B.Ca(OH)2在空气中与二氧化碳反应生成碳酸钙和水，但不涉及氧化还原反应，故B选；

C.Fe(OH)2在空气中被氧化生成Fe(OH)3，是氧化还原反应，故C不选；

D.氯水中的次氯酸分解，生成氧气和氯化氢，是氧化还原反应，故D不选；

故选B。

13.a3Fe+4H20(g)逊Fe3CU+4H2用硫酸铜溶液除去未反应的Fe；过滤、洗涤除去FeaCU固体

附着的Fe2+滴加KSCN,溶液呈血红色；滴力口K3[Fe(CN)6],出现特征蓝色沉淀

【分析】反应后剩余的固体是四氧化三铁和可能剩余的铁，用硫酸铜溶液除去未反应的Fe；过滤、洗涤除

2+3+

去Fe3O4固体附着的Fe,再加稀硫酸溶解四氧化三铁，然后分别用滴加KSCN和K31Fe(CN)6]检验Fe^

Fe2+»

【详解】

(1)铁合金是合金，属于金属材料，故答案为：a

(2)铁和水蒸气反应的化学方程式为3Fe+4Hq(g)@遢FeQ4+4H”故答案为：

3Fe+4H?0(g)毡遇FeQu+4也。

(3)铁和水蒸气反应后铁可能有剩余，加入硫酸铜是为了反应可能剩余的铁，Fe+CuSO4=FeSO4+Cu，反应生

成的Fe2+可能会附着在Fe3O4固体表面，影响后面的反应，所以过滤、洗涤除去FesOa固体附着的Fe?+,

故答案为：用硫酸铜溶液除去未反应的Fe；过滤、洗涤除去Fe3Ck固体附着的Fe2+。

(4)试剂A和试剂B是为了检验Fe?+和Fe2+,滴加KSCN,溶液呈血红色；说明上层清液中含有Fe?+,滴

加K3[Fe(CN)6],出现特征蓝色沉淀，说明上层清液中含有Fe?f,两个现象说明铁与水蒸气反应的产物有四

氧化三铁。故答案为：滴加KSCN,溶液呈血红色；滴加K3[Fe(CN)6],出现特征蓝色沉淀

【点睛】本题主要考查铁与水蒸气的反应产物的检验，以及Fe3+和Fe?+的检验，题目较简单。

A.过氧化钠\a红色颜料~

B.碳酸钠食用碱“

C.三氧化二杀菌消毒“

14.D.氯气/'d供氧剂。

【详解】B.碳酸钠俗名苏打，常用作食用碱；C.三氧化二铁是红棕色粉末，常用作红色颜料；D.氯气

A.过氧化钠\a红色颜料~

B.碳酸钠与4食用碱~

C.三氧化二贮ac杀菌消毒“

D.氯气/'d供氧剂。

有毒，常用作消毒杀菌：故答案为:

A.铝a.制合金

B.过氧化钠-----b.作供氧剂

C.碳酸氢钠、c，.作红色颜料

15.D.氧化铁/\d.作食用碱

【详解】

A.铝是金属，常用于制造合金;

B.过氧化钠易和二氧化碳、水反应生成氧气，常用作供氧剂;

C.碳酸氢钠俗名小苏打，常作食用碱;

A.铝a.制合金

B.过氧化钠----b.作供氧剂

C.碳酸氢钠\c.作红色颜料

D.氧化铁是红棕色粉末，常作红色颜料；故答案为：D.氧化铁/'d.作食用碱。

2+3+3+2+

16.2Fe+Cl2=2Fe+2Cl,2Fe+Fe=3Fe铁0.5

【分析】C12与Fe在水溶液中直接反应比较困难，利用FeCL为媒介，可实现CL与Fe生成FeC13的转

化。

【详解】

⑴处理尾气中少量氯气的方法如图，从图中可以看出，CL通入FeCL溶液中，先与FeCb反应生成

FeCb，生成的FeCb再与Fe反应生成FeCb，从而导致Fe的不断溶解和FeCb浓度的不断增大。

①处理过程中，发生反应的离子方程式为2Fe"+C12=2Fe"+2C「、2Fe'"+Fe=3Fe"。

②由上面分析可知，在处理CL的过程中，Fe不断地消耗，所以为维持处理过程的持续进行，需要定期加

2+3+3+2+

入的物质是铁。答案为:2Fe+Cl2=2Fe+2Cr,2Fe+Fe=3Fe;铁；

(2)Cb与NaOH溶液反应，化学方程式为Cl2+2NaOH=NaCl+NaClO+H2O,由此可得出下列关系式：Cl2—

-e-;标准状况下，处理11.2LCL转移电子的物质的量为彳4—xl=0.5m01。答案为：0.5»

22.4L/mol

【点睛】Ch与NaOH溶液发生歧化反应，我们在解题时可能会错误地认为ImolCb参加反应，转移

2mole'o

17.cadb

【详解】

A.利用氯化铁溶液可与铜反应生成氯化亚铁和氯化铜，可以用来刻蚀铜板，故选c；

B.氧化铁为红棕色粉末，常用作油漆、油墨的红色颜料，故选a；

C.漂粉精的主要成分为氯化钙和次氯酸钙，次氯酸钙具有强氧化性，且可与二氧化碳和水反应生成具有

次氯酸，可用作游泳池等场所的消毒剂，故选d；

D.碳酸氢钠受热易分解生成二氧化碳气体，可用作焙制糕点，故选b。

18.

(1)2Al+2NaOH+2H2O=2NaAK)2+3H2TAI2O3两性氧化物

(2)Fe3+2Fe3++Fe=3Fe2\Cu+2Fe3+=Cu2++2Fe2+产生白色沉淀，迅速变为灰绿色，最终转化为红褐

色

(3)H2O2和NaClO

+2+

(4)2CU+O2+4H=2CU+2H2O

【分析】利用主要成分为Cu、Fe和Al,此外还含有少量AI2O3和Fe2O3的废金属屑制取新型高效水处理

剂Na2FeC)4,首先利用铝及其氧化物的两性性质用NaOH溶液溶解后再过滤除去，再用稀硫酸溶液滤渣，

得到含有Fe2+、H+、C/+的混合溶液并过滤除去铜，副产品Cu可以用热的稀硫酸并通氧气的情况下溶解

得到硫酸铜溶液，滤液可通过氧化使溶液里的Fe?+转化为Fe3+,然后滴加NaOH溶液得到Fe(OH)3沉淀，

再将经过过滤洗涤得到的Fe(OH)3固体溶解在NaOH和NaClO的混合溶液里可制目标产物，据此分析解

题。

⑴步骤I中A1与NaOH溶液的反应化学方程式为2Al+2NaOH+2H20=2NaA102+3H2T，Fe2O3与NaOH溶

液不反应，则另一种与NaOH溶液反应的氧化物是ALCh，该氧化物既能与强酸反应生成盐和水，也能与

强碱反应生成盐和水，故属于两性氧化物，故答案为：2Al+2NaOH+2H2O=2NaAlO2+3H2T；A12O3；两性氧

化物；

(2)实验室常用KSCN溶液来检验Fe3+,步骤II所得的滤液中加入KSCN溶液无明显现象，表明滤液中不

存在Fe3+,氧化铁溶于硫酸生成硫酸铁，同时混合物中的Fe、Cu会还原硫酸铁生成硫酸亚铁，反应的离

子方程式：2Fe3++Fe=3Fe2\Cu+2Fe3+=Cu2++2Fe2\向硫酸亚铁溶液中加入NaOH溶液，会生成白色沉淀

Fe(OH)2,但Fe(OH)2很容易被空气中的氧气氧化为红褐色沉淀Fe(OH)3，在此过程中可以观察到：产生白

色沉淀，迅速变为灰绿色，最终转化为红褐色，故答案为：Fe3+；2Fe3++Fe=3Fe2\Cu+2Fe3+=Cu2++2Fe2+；

产生白色沉淀，迅速变为灰绿色，最终转化为红褐色；

(3)根据转化流程图可知，滤液中加入H2O2，发生的反应为：2Fe2++H2O2+2H+=2Fe3++2H?O,该反应中

H2O2是氧化剂，调节pH的目的是产生Fe(OH)3沉淀，过滤出Fe(OH)3沉淀，经NaClO氧化为Na2FeO4,

反应原理为：2Fe(OH)3+3NaClO+4NaOH=2Na2FeO4+3NaCl+5H2。，该反应中NaClO是氧化剂，故答案为：

H2O2和NaClO；

(4)步骤ni为铜溶解在不断通氧气的热的稀硫酸中得到硫酸铜溶液，发生反应的离子方程式为

+2++2+

2CU+O2+4H=2CU+2H2O,故答案为：2Cu+O2+4H=2Cu+2H2O0

3+2+2+2+

19.2Fe+Cu=2Fe+CubeCuSCN2Fe+(SCN)2+4SCN-=2Fe(SCN)3

【详解】

(l)FeCb与Cu反应生成氯化亚铁和氯化铜，反应的离子方程式是2Fe3++Cu=2Fe2++Cu2+,故答案为：

2Fe3++Cu=2Fe2++Cu2+；

(2)a.KSCN溶液和Fe2+不反应，没有颜色变化，不符合题意；

b.NaOH溶液和Fe2+反应开始生成白色沉淀，迅速转化为灰绿色，最后变为红褐色，现象明显，符合题

忌；

c.K3[Fe(CN)6]溶液和Fe2+反应生成蓝色沉淀，现象明显，符合题意；

b、c符合题意，故选be；

(3)观察实验IH的现象，步骤1无现象，步骤2有白色沉淀生成，由此可知CuCb与KSCN反应生成难溶

于水的CuSCN白色沉淀，证明实验II中白色沉淀的成分是CuSCN,故答案为：CuSCN；

(4)根据信息①2CUC12+4KSCN=2CUSCNJ+(SCN)2+4KC1和③(SCN)2与Cb性质相似，反应生成的(SCN”具

有强氧化性，将Fe2+氧化为Fe3+,Fe3+遇SCN-变红色，离子方程式为：2Fe?++(SCN)2+4SCN=

2Fe(SCN)3,故答案为：2Fe2++(SCN)2+4SCN=2Fe(SCN)3。

20.

(1)提供水蒸气

(2)3Fe+4H2OFe3O4+4H2

(3)反应后的固体中含有未反应的Fe,实验II中Fe3+全部被Fe还原为Fe?+立即产生白色沉淀，白色

2+

沉淀迅速变为灰绿色，最终变为红褐色Fe+2OH~=Fe(OH)2；4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3

【分析】

(1)实验I中湿棉花受热可以提供与铁反应的水蒸气，故答案为：提供水蒸气；

(2)实验I中发生的反应为铁与水蒸气共热反应生成四氧化三铁和氢气，反应的化学方程式为3Fe+4H2

高温高温

Fe3O4+4H2,故答案为：3Fe+4H2。Fe3O4+4H2:

(3)实验n中溶液B未呈现红色说明溶液中不存在铁离子，可能原因是铁未完全反应，反应后的固体中含有

未反应的铁，加入稀硫酸溶解时，四氧化三铁与稀硫酸反应生成的铁离子与铁恰好反应生成亚铁离子得到

硫酸亚铁溶液；向硫酸亚铁溶液中加入氢氧化钠溶液时，硫酸亚铁溶液与氢氧化钠溶液反应生成白色氢氧

化亚铁沉淀，氢氧化亚铁沉淀与空气中氧气反应生成氢氧化铁，白色沉淀迅速变为灰绿色，最终反应生成

红褐色氢氧化铁，反应中涉及的离子方程式为Fe2++2OH—=Fe(0H)21，化学方程式为4Fe(OH)2+Ch+

2H2O=4Fe(OH)3,故答案为：立即产生白色沉淀，白色沉淀迅速变为灰绿色，最终变为红褐色；

2+

Fe+2OH-=Fe(OHR;4Fe(OH)2+02+2H2O=4Fe(OH)3。

2+2+

21.氢气Mg+2Fe^=Mg+2FeFe(OH)3Ck也能使酸性高镭酸钾褪色，干扰Fe?+的检

验Fe若存在Fe3CU,稀盐酸与FesCU反应产生的Fe3+可与Fe继续反应生成Fe?+,导致在iii中检测不

到Fe3+,与没有Fe3O4得到的iii中现象相同

【解析】Mg与FeCb溶液反应，可能发生Mg与Fe3+的氧化还原反应，Mg先将Fe?+还原为Fe?+,进一步

还原为Fe；也可能是Mg与FeC13水解生成的HC1反应，生成H2,从而促进FeCb的进一步水解，最终生

成Fe(0H)3沉淀。

【详解】

(1)由分析可知，Mg与FeCb反应产生的气体是氢气。答案为：氢气；

(2)开始反应后，立即检测到溶液中含有Fe2+,则应为Mg与Fe3+发生了氧化还原反应，原因是

Mg+2Fe"=Mg"+2Fe"。答案为：Mg+2Fe3+=Mg2++2Fe2+；

(3)由分析知，反应生成的红褐色沉淀是Fe(0H)3。答案为：Fe(0H)3；

(4)Fe2+具有还原性，能被酸性KMnC)4氧化而使其褪色，溶液中含有的C「在酸性溶液中也能还原KMnO4,

乙同学认为该方案不合理，其理由是Cr也能使酸性高锌酸钾褪色，干扰Fe?+的检验。答案为：CT也能使

酸性高锯酸钾褪色，干扰Fe2+的检验；

(5)

i,黑色固体可以被磁铁吸引，则证明含有Fe；

ii.将黑色固体用蒸懦水洗涤后，加入稀盐酸，产生大量气泡，更加证实Fe的存在；

iii.向ii反应后的溶液中滴加KSCN溶液，无变化，说明不含有Fe"。

a.由上面分析可知，黑色固体中一定含有的物质是Fe。

b.因为固体中含有Fe,能将Fe3+还原为Fe2+,所以无法确定黑色固体中是否含有FesCU，理由是：若存在

2+3+

Fe3O4,稀盐酸与Fe.,04反应产生的Fe，+可与Fe继续反应生成Fe,导致在iii中检测不到Fe,与没有

Fe3O4得到的血中现象相同。答案为：Fe；若存在FesO」，稀盐酸与FesCU反应产生的Fe?+可与Fe继续反

应生成Fe2+,导致在iii中检测不到Fe3+,与没有Fe.aCU得到的皿中现象相同。

【点睛】Fe(0H)3的分解温度接近500℃,在水溶液中即便加热，Fe(0H)3也很难发生分解。

22.加入几滴KSCN溶液，溶液变成血红色Fe+2Fe3+=3Fe2+紫红色溶液褪

色4Fe(OH),+02+2H2O=4Fe(OH)3探究FeSC)4溶液的浓度对Fe(OH)2制备效果的影响实验ii、

iv、v中，w(FeSOQ均为5%,w(NaOH)分别为15%、25%和35%,所得氢氧化亚铁沉淀白色持续时间分

别为138s、142s和180s,说明其他条件不变时，所用NaOH溶液的浓度越大，实验效果越好。

【详解】

(1)检验试管a的溶液中含有Fe?+的实验方案为：在试管中加入少量a中溶液，加入几滴KSCN溶液，溶

液变成血红色，说明其中含有Fe3+«

(2)向试管a中加入过量铁粉，铁与Fe3+反应生成Fe2+,离子方程式是Fe+2Fe'+=3Fe?晨

(3)试管b中，足量的硫酸亚铁溶液和酸性高镭酸钾溶液发生氧化还原反应，生成硫酸铁、硫酸镒和水，

酸性高锯酸钾溶液完全消耗，则实