第三章 铁 金属元素 单元训练作业 高中化学人教版（2019）必修第一册

第三章铁金属元素单元训练作业一、单选题1．以红土镍矿(主要含有Fe2O3、FeO、NiO、SiO2等)为原料，获取净水剂黄钠铁矾[NaFe3SO4)2(OH)6]和纳米镍粉的部分工艺流程如图：已知：Fe3+在pH约为3.7时可完全转化为Fe(OH)3，Fe2+在pH约为9时可完全转化为Fe(OH)2。下列说法错误的是A．“滤渣”的主要成分是SiO2B．为提高酸浸速率可将矿山粉碎或者适当提高硫酸浓度C．“氧化”过程发生的离子方程式为2H++2Fe2++ClO-=2Fe3++Cl-+H2OD．“沉铁”过程中加入碳酸钠的作用是调节溶液的酸碱度，应将pH控制在3.7~92．有一粗硅，含铁和硅两种成分，取等质量的样品分别投入足量的稀盐酸和足量的稀氢氧化钠溶液中放出等量的氢气，则该粗硅中铁和硅的关系正确的是(提示：)①物质的量之比为

②物质的量之比为

③质量之比为

④质量之比为A．①③ B．①④ C．②③ D．②④3．能正确表示下列反应的离子方程式是A．浓烧碱溶液中加入铝片：B．碳酸钠溶液与足量硫酸氢钠溶液反应：C．饱和碳酸钠溶液中通入足量D．通入水中制氯水：4．下列实验能达到实验目的且符合操作要求的是A．Ⅰ可用于制备并检验氢气的可燃性B．Ⅱ可用于除去CO2中的HClC．用Ⅲ来配制一定物质的量浓度的NaOH溶液D．用Ⅳ中操作制备氢氧化亚铁并观察其颜色5．下列有关铁元素及其化合物的描述中错误的是A．铁元素在自然界中既有游离态又有化合态B．氧化亚铁与三氧化二铁都属于碱性氧化物C．硫酸亚铁可用于生产防治缺快性贫血的药剂D．铁与少量氯气或足量盐酸反应都可生成FeCl26．某工厂的工业废水中含有大量的Fe2+，Fe3+，Cu2+和少量Na+。工厂计划从该废水中回收硫酸亚铁和金属铜，设计如下流程。下列说法正确的是：A．加入过量A，发生的反应均为置换反应B．固体B为混合物而和固体E为纯净物C．物质D既可以用稀硫酸也可以用稀盐酸D．滤液C和滤液F组成完全相同7．化合价和物质类别是整理元素及化合物知识的两个要素，可表示为“价-类”二维图。铁元素的“价一类”二维图如图所示，下列说法正确的是A．工业上用CO还原Fe2O3炼铁，该反应为置换反应B．Fe3O4中铁的化合价显＋2价，显＋3价C．维生素C能将Fe3＋转化为Fe2＋，过程中维生素C作还原剂D．Fe(OH)2浊液露置于空气中，由白色迅速变为棕黄色8．设NA为阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是A．1mol中含有的电子数为10NAB．标准状况下，2.24L的氯仿中含有的氢原子数为0.1NAC．1molFe分别与足量Cl2、S充分反应，转移电子数相等D．2.4g镁条在足量的N2和O2混合气体中完全燃烧转移电子总数为0.2NA9．下列有关说法不正确的是A．用pH试纸测定新制氯水的pHB．还原铁粉可用作食品袋内的抗氧化剂C．可以用铁丝代替铂丝进行焰色反应D．氯气可用于自来水的消毒、药物的合成10．利用金属刊渣(含)制备晶体的流程如下。下列说法正确的是A．“煅烧”产生的尾气可直接排入空气B．若酸浸后溶液中无，说明“煅烧”过程中全部转化为C．还原得到溶液中的离子主要有D．“滤渣”的成分为11．室温下，下列实验探究方案能达到探究目的的是选项探究方案探究目的A向盛有溶液的试管中滴加几滴新制氯水，再滴入几滴溶液，振荡，观察溶液颜色变化溶液是否变质B向盛有水溶液的试管中滴加几滴酸性溶液，振荡，观察溶液颜色变化具有漂白性C向盛有淀粉溶液的试管中滴加几滴溴水，振荡，观察溶液颜色变化的氧化性比强D向装有溶液X的试管中滴入稀溶液，在试管口放湿润的红色石蕊试纸检验溶液X中是否含有A．A B．B C．C D．D12．坦克、导弹的制造材料主要是金属合金，钢铁便是其中十分重要的一种。下列关于铁的说法中正确的是A．铁元素属于过渡元素，其原子序数为26B．单质铁与浓硫酸在常温下不反应C．铁单质只具有还原性，其阳离子只具有氧化性D．与相同浓度的盐酸反应生成氢气的速率，纯铁比生铁的快13．某化学小组为测定一定质量的某铜铝混合物中铜的质量分数，设计了如下实验方案：方案一：铜铝混合物测定剩余固体的质量方案二：铜铝混合物测定生成气体的体积下列有关判断中错误的是A．溶液X和溶液Y均可以是NaOH溶液B．若溶液X选用浓硝酸，测得铜的质量分数偏大C．方案一可能剩余铜，方案二可能产生氢气D．实验室中方案一更便于实施14．下列除去杂质的方法中，所用试剂不能达到目的的是物质(杂质)除杂试剂AFeCl2溶液(FeCl3)Fe粉BCl2(HCl)饱和的食盐水CNaCl溶液(CaCl2)Na2CO3溶液、HCl溶液DCH2=CH2(SO2)酸性高锰酸钾溶液A．A B．B C．C D．D二、填空题15．数形结合思想是化学学科的重要思维模式，请结合所学知识和图像作答：I．完成下列问题(1)如图为含氯元素物质的“价类二维图”，下列说法正确的是___________。A．乙、丁均属于电解质B．丙的酸性强于碳酸C．乙是一种广谱型的消毒剂，可取代甲成为自来水的消毒剂D．戊→己必须加还原剂才能实现II．某实验小组向100mLFeI2溶液中通入Cl2，溶液中Fe3+、I2的物质的量随通入的Cl2的物质的量变化如图所示(不考虑与水的反应)。请回答下列问题：(2)从开始通入Cl2到n(Cl2)=0.12mol时，溶液中：=___________。(3)通入足量氯气反应的化学方程式为：___________。III．把NaOH、MgCl2、AlCl3三种固体组成的混合物溶于足量水后，产生1.16g白色沉淀，再向所得悬浊液中逐滴加入1.00mol/LHCl溶液，加入HCl溶液的体积与生成沉淀的关系如图。试回答：(4)A点的沉淀物的化学式为___________。(5)C点消耗HCl溶液的体积为___________mL。16．回答下列问题(1)以下物质中属于电解质的是(填序号)：_______A．硝酸钾固体B．纯醋酸C．胆矾(CuSO4∙5H2O)晶体D．熔融的BaCl2E.乙醇F.蔗糖G.氯气H.干冰I.铝J.漂白粉固体K.硫酸钾溶液L.氨水(2)①向磁性的黑色金属氧化物中加入盐酸，写出发生的离子反应方程式：_______；再滴入几滴硫氰化钾溶液，溶液变红原因(用反应方程式表示)_______②已知在坩埚中灼烧Fe(OH)3最后得到Fe2O3，写出灼烧Fe(OH)2最后得到的固体物质化学式：_______③向含等物质的量的Na2CO3和NaOH混合溶液中逐滴加入盐酸，加入盐酸体积和生成的气体关系如图，写出m点处发生的化学反应方程式_______(3)对一份稀溶液作初步分析后发现，溶液无色、澄清，其中可能含有SO、Na+、CO、H+、NO、HCO、Cl-中的若干种。然后又作了如下分析，以确定这些离子是否存在。①用石蕊试液检测该溶液时，溶液显红色。②取2mL该溶液用BaCl2溶液和稀硝酸进行检验，结果生成了白色沉淀。③对②中所得的混合物充分静置后，取其上层澄清的液体用AgNO3溶液和稀硝酸进行检验，结果又生成了白色沉淀。请回答下列问题：原溶液中一定存在的离子是_______一定不存在的离子是_______。17．钢铁应用十分广泛。根据铁及其化合物的性质，完成下列问题。(1)下列铁的化合物中，可以通过化合反应得到的是_______(填字母序号)。A．FeCl2 B．FeCl3 C．Fe(OH)3 D．Fe3O4(2)高铁酸钾(K2FeO4)是一种新型、高效、多功能水处理剂。工业上制备高铁酸钾的一种方法为ClO-+Fe3++OH-→FeO+Cl-+H2O(未配平)，该反应中氧化剂与还原剂的物质的量之比为_______。(3)工业上用废铁锈(主要成分为Fe2O3，含少量的Al2O3与Cu)制取绿矾(FeSO4·7H2O)的流程图如下。请回答下列问题。①X与Y分别为_______、_______(填化学式)。②加入过量NaOH溶液发生的离子方程式为_______。③写出流程图中Cu溶解的离子方程式_______。18．铁是人类较早使用的金属之一，运用所学知识，回答下列问题。电子工业常用30%FeCl3溶液腐蚀敷在绝缘板上的铜箔，制造印刷电路板。(1)写出FeCl3溶液与金属铜发生反应的离子方程________________。(2)某工程师为了从使用过的腐蚀废液中回收铜，并重新获得FeCl3溶液，准备采用下列步骤：请写出上述过程中滤渣③中所含成份的化学式_________，物质⑥的化学式________。19．物质分类与转化是学习化学的重要方法，如图为铁及其化合物的“价一类”二维图，请回答：(1)填写二维图中缺失的类别A___________和化学式B___________，物质B的颜色为___________。(2)利用下述反应可实现转化①：2Fe(OH)3+3ClO-+4OH-=2+3Cl-+5H2O，用单线桥法标注电子转移情况___________，并指明氧化剂：___________(填化学式)。(3)结合二维图中信息推测在转化②中表现的性质为_______(填“还原性”或“氧化性”)(4)向FeCl2溶液试管底部加入NaOH溶液，放置一段时间后。观察到的实验现象为_______。三、实验题20．秋耳是中国的传统食材，其中含有丰富的蛋白质、多糖及有益元素：(一)秋耳中铁元素的检验实验方案：取适量干秋耳粉平均分成三份，实验操作和现象记录如下：实验操作步骤检验试剂现象实验一适量蒸馏水浸泡，过滤，取滤液，加检验试剂，后加入适量H2O2，再次加入检验试剂KSCN溶液均无明显现象实验二在坩埚中充分灼烧，加适量盐酸浸泡，取滤液，加检验试剂KSCN溶液极浅的红色实验三在坩埚中充分灼烧，加适量盐酸、H2O2浸泡，取滤液，加检验试剂KSCN溶液较深的红色根据上述实验，回答下列问题：(1)灼烧秋耳粉时，除了坩埚还需要下列仪器中的_______(填代号)。A．B．C．D．E.(2)实验三加入H2O2的目的是_______，写出H2O2参与的最主要反应的离子方程式_______。(3)由三组实验做出如下推断，其中合理的是：_______(填代号)。A．秋耳粉样品中含铁量极低 B．秋耳中的铁元素很难用蒸馏水直接溶出C．仅用盐酸无法溶出秋耳灰分中的铁元素 D．灼烧的目的是将秋耳中的铁元素氧化(二)秋耳中铁元素的含量测定实验步骤如下：①取5.000g秋耳粉，在坩埚中充分灼烧至灰白色，将灰分转移至干燥器中冷却，称其质量为0.235g；②向灰分中加入4mL浓硝酸，微热10min，过滤，并用少量盐酸洗涤烧杯和沉淀，滤液和洗涤液合并；③将合并液定容成50mL待测液，利用分光光度法测得铁的浓度为。根据上述实验，回答下列问题：(4)步骤②洗涤烧杯和沉淀的目的是_______。(5)步骤③定容操作若仰视容量瓶刻度线，会造成秋耳样品含铁量测定结果_______(填“偏高”、“偏低”或“无影响”)。(6)根据实验数据计算秋耳含铁量为_______。21．实验小组为研究某补铁剂中铁元素的价态及其含量，设计并进行了如下实验：【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)①补全在上述条件下Fe2+与H2O2发生反应的离子方程式_______。_______H++_______Fe2++_______H2O2=_______+_______②甲同学猜测深红色溶液③迅速变为无色溶液④的原因，可能是溶液中的SCN-与H2O2发生了化学反应。甲同学猜测的理论依据是_______。22．高中常用“价类二维”思路研究物质的性质，右下图是铁及其化合物的二维图的部分信息。(1)X的化学式为______。图中物质只具有还原性的是______。(写化学式)(2)将溶液转化为的试剂可选______。a．稀硫酸

b．溶液

c．酸性

d．溴水(3)某中学实验小组设计如下实验探究亚铁盐的性质。实验方案现象Ⅰ溶液中滴加1.0mL0.5mol∙L−1NaOH溶液生成白色沉淀，后沉淀基本变为红褐色Ⅱ溶液中滴加1.0mL0.5mol∙L−1溶液生成白色沉淀，后沉淀颜色几乎不变①实验Ⅰ中由白色沉淀生成红褐色沉淀的化学方程式__________________。②对实验Ⅱ所得白色沉淀展开研究：查阅资料：在溶液中不存在i．取Ⅱ中少量白色沉淀，充分洗涤，向其中加入稀硫酸，沉淀完全溶解，产生无色气泡；ii．向i所得溶液中滴入KSCN试剂，溶液几乎不变红；iii．向ii溶液中再滴入少量氯水，溶液立即变为红色。根据以上现象，实验Ⅱ中生成的白色沉淀的化学式为__________________。(4)可用作补铁剂，使用时医生建议与维生素C同服，同学甲猜测维生素C可将转化为以利于人体吸收。为了验证这一猜想，设计如下实验：实验方案实验现象取适量溶液于试管中，加入维生素C片，振荡溶解后，滴加酸性高锰酸钾溶液。溶液紫红色褪去由上述实验能否得出维生素C可将转化为为的结论？_______(填“能”或“否”)，请说明理由：_____________________。四、计算题23．把3.04g某铁的氧化物FexO分成两等份，第一份溶于足量盐酸后向溶液中通入标准状况下Cl2112mL，恰好将Fe2+完全氧化；第二份混合物中加入100mL氢碘酸溶液，恰好完全反应，在反应后的溶液中加KSCN溶液，无现象。试计算：(1)x的值为___________。(2)氢碘酸溶液的物质的量浓度c(HI)___________。24．把氧化铁、氧化铜和铁粉组成的混合物，投入到3mol·L-1200mL的盐酸中，充分反应后，产生标准状况下的H2896mL，溶液呈现浅绿色，剩余固体1.28g。过滤，将滤液稀释到300mL，经测定溶液中c(H+)的浓度为08mol·L-1。求原混合物中各成分的物质的量___、___、___。25．在标准状况下进行甲、乙、丙三组实验。三组实验各取同浓度的盐酸30mL，加入同一种镁铝合金粉末，产生气体。有关数据列表如表(气体体积均为标准状况下测得)：实验序号甲乙丙合金质量/g0.2550.3850.459生成气体/ml280336336(1)甲组实验中，盐酸_____；乙组实验中，盐酸_____(填“过量“、“适量“或“不足“)。(2)该盐酸的物质的量浓度_____。(3)合金中Mg、Al的物质的量之比为____。(4)在丙组实验后，向容器中加入1mol/L的NaOH溶液，恰好使合金中的铝元素全部转化为，并使Mg2+刚好沉淀完全，则溶液中的物质的量为_____mol；溶液中Na+的物质的量为______mol。参考答案：1．D【分析】红土镍矿主要含有Fe2O3、FeO、NiO、SiO2等，由流程可知，加入硫酸酸浸，酸浸后的酸性溶液中含有Ni2+，另含有少量Fe2+、Fe3+等，过滤分离出滤渣为SiO2，加入NaClO发生2H++2Fe2++ClO-═2Fe3++Cl-+H2O，加入碳酸钠、硫酸钠溶液使铁离子全部沉淀生成NaFe3（SO4）2（OH）6，过滤后的滤液中再加入碳酸钠沉淀镍离子生成NiCO3，将NiCO3经处理可得到Ni，以此解答该题。【详解】A．由上述分析可知，“滤渣”的主要成分是SiO2，故A正确；B．将矿山粉碎或者适当提高硫酸浓度，可提高酸浸速率，故B正确；C．亚铁离子具有还原性，NaClO具有氧化性，则“氧化”过程发生的离子方程式为2H++2Fe2++ClO-═2Fe3++Cl-+H2O，故C正确；D．Fe3+在pH约为3.7时可完全转化为Fe（OH）3，“沉铁”过程中加入碳酸钠的作用是调节溶液的酸碱度，应将pH控制在2左右生成黄钠铁矾，故D错误；答案选D。2．C【详解】等质量的样品分别投入足量的稀盐酸和氢氧化钠溶液中，充分反应后都放出等量的氢气，则反应Fe+2HCl═FeCl2+H2↑、Si+2NaOH+H2O═Na2SiO3+2H2↑中生成的氢气相同，若都生成2molH2，则n（Fe）=2mol，n（Si）=1mol，故粗铝中铁和硅的物质的量比为2mol：1mol=2：1，铁和硅的质量之比为2mol×56g/mol：1mol×28g/mol=4：1，故选C。3．B【详解】A．浓烧碱溶液中加入铝片，离子方程式为：2Al+2H2O+2OH-═2+3H2↑，故A错误；B．碳酸钠溶液与足量硫酸氢钠溶液反应的离子方程式为：，故B正确；C．饱和碳酸钠溶液中通入足量CO2后会析出NaHCO3晶体，离子方程式为：2Na+++2CO2+H2O═2NaHCO3↓，故C错误；D．Cl2通入水中反应生成盐酸和HClO，HClO是弱酸应保留化学式，离子方程式为：Cl2+H2O=H++Cl-+HClO，故D错误；故选：B。4．B【详解】A．氢气不纯加热易发生保证，应验纯后再点燃，A不符合操作要求；B．HCl与碳酸氢钠溶液反应生成二氧化碳，图中洗气装置可分离，B能达到实验目的；C．不能在容量瓶中溶解固体，应在烧杯中溶解冷却后转移到容量瓶中定容，C不符合实验操作要求；D．生成氢氧化亚铁容易被氧化，应隔绝空气，D不能达到实验目的；故答案选：B。5．D【详解】A．铁的游离态主要存在于陨铁中，化合态主要存在于矿物中，故A正确；B．三氧化二铁和氧化亚铁都是碱性氧化物，因为都是与非氧化性酸反应生成不变价的盐和水，故B正确；C．缺铁性贫血吃硫酸亚铁能够补充身体的铁元素和维生素，加快身体恢复，可用于生产防治缺铁性贫血的药剂，故C正确；D．氯气过量和不过量都生成三氯化铁，因为铁不能还原固体状态三氯化铁，只有在溶液中铁才能与三氯化铁反应，铁与足量盐酸反应生成氯化亚铁，故D错误；故答案为D6．B【分析】向工业废水中加入过量的铁粉，铁粉与废水中的Fe3+、Cu2+反应生成Fe2+和Cu，因此固体B为Fe、Cu，滤液C含Fe2+。向固体B中加入过量的H2SO4，生成了FeSO4和Cu。经过滤后得到Cu（固体E）和FeSO4、H2SO4（滤液F）。滤液F和滤液C再经过蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥得到FeSO4·7H2O晶体。据此解答。【详解】A．根据分析可知，A为Fe，发生的反应有：Fe+2Fe3+=3Fe2+、Fe+Cu2+=Fe2++Cu，包含化合反应和置换反应，故A项错误；B．固体B为Fe、Cu的混合物，固体E为Cu，故B项正确；C．根据分析可知物质D只能用硫酸，用稀盐酸会引入杂质，制得的FeSO4·7H2O晶体不纯，故C项错误；D．滤液C中含Fe2+，滤液F中除含Fe2+，还有过量的H2SO4，因此滤液C和滤液F组成不完全相同，故D项错误。故答案选：B。7．C【详解】A．一氧化碳还原氧化铁时，反应物中没有单质参加反应，不属于置换反应，故A错误；B．四氧化三铁中铁的化合价有＋2、＋3价，由化合物化合价代数和为0可知，四氧化三铁中铁元素的化合价显＋3价，显＋2价，故B错误；C．维生素C将铁离子转化为亚铁离子时，铁元素的化合价降低被还原，维生素为反应的还原剂，表现还原性，故C正确；D．氢氧化亚铁浊液露置于空气中，白色沉淀迅速变为灰绿色，最后变为红褐色，故D错误；故选C。8．D【详解】A．1个中含有14个电子，则1mol中含有的电子数为14NA，A不正确；B．标准状况下，氯仿呈液态，无法求出2.24L氯仿中含有的氢原子数，B不正确；C．Fe分别与足量Cl2、S充分反应时，分别表现+3价和+2价，1molFe转移电子数不相等，C不正确；D．2.4g镁条的物质的量为0.1mol，与N2和O2反应时，都表现+2价，所以完全燃烧转移电子总数为0.2NA，D正确；故选D。9．A【详解】A．氯水中含有的HClO具有强氧化性，会将pH试纸漂白，因此不能用pH试纸测定新制氯水的pH，A错误；B．还原铁粉的还原性强于很多食品，其可优先与空气中的氧气发生反应，其可以防止食品氧化变质，因此可用作食品袋内的抗氧化剂，B正确；C．铁丝灼烧时，不能使火焰呈现特殊焰色，因此可以用铁丝代替铂丝进行焰色反应，C正确；D．氯气可以与水反应产生HCl、HClO，HClO具有强氧化性，可以使细菌、病毒蛋白质发生变性而失去生理活性，因此可用于自来水的消毒；氯气可以参与某些药物的合成过程，故其可以用于药物的合成，D正确；故合理选项是A。10．B【分析】矿渣经过空气煅烧，其中的FeS2被氧化生成氧化铁和二氧化硫，Cu2O被氧化成CuO，再经过稀硫酸酸化，氧化铁和氧化铜反应生成硫酸铁和硫酸铜，二氧化硅不反应通过过滤除去，再加入还原铁粉，将铁离子还原为亚铁离子，铜离子还原为单质铜，再过滤除去铜和过量的铁，再经过一系列操作即可得到硫酸亚铁铵晶体。【详解】A．煅烧产生的尾气是二氧化硫，会污染空气，不能直接排放在空气中，A错误；B．如果煅烧过程中Cu2O没有全部转化为CuO，与酸反应之后会有单质铜生成，铜会与铁离子反应生成亚铁离子，如果没有亚铁离子，则说明煅烧过程中Cu2O没有全部转化为CuO，故B正确；C．还原得到的溶液中主要含有的离子是亚铁离子和硫酸根离子，没有铜离子，C错误；D．滤渣的成分主要是铜和过量的铁，D错误。故选B。11．C【详解】A．氯水可以将亚铁离子氧化为铁离子，使KSCN显红色，亚铁离子具有还原性，故A错误；B．二氧化硫具有漂白性，可以和有机有色物质结合为无色物质，但不稳定，加热易分解，加热又恢复原来的颜色，向盛有水溶液的试管中滴加几滴酸性溶液，振荡，观察溶液颜色变化，只能说明二氧化硫具有还原性，故B错误；C．向盛有淀粉溶液的试管中滴加几滴溴水，振荡，观察溶液颜色变化，溴单质可以置换出碘化钾中的碘，使淀粉显蓝色，说明溴的氧化性大于碘的氧化性，故C正确；D．向装有溶液X的试管中滴入浓溶液，加热，在试管口放湿润的红色石蕊试纸，若变蓝，才能检验溶液X中是否含有，故D错误；故选C。12．A【详解】A．铁是26号元素，属于第Ⅷ族元素，为过渡元素，A正确；B．常温下，铁和浓硫酸反应生成一层致密的氧化物薄膜而阻止进一步反应，但并不是铁和浓硫酸不反应，B错误；C．亚铁离子既有还原性，又有氧化性，C错误；D．纯铁和稀盐酸不能构成原电池，生铁中铁、碳、盐酸构成原电池，能加快反应速率，所以生铁反应速率比纯铁快，D错误。故选A。13．B【详解】A．铜铝混合物与NaOH溶液反应时均只有Al参加，A正确；B．选用浓硝酸铝会钝化，表面生成氧化铝，使铜的质量分数偏小，B错误；C．当溶液X为NaOH溶液时，方案一剩余Cu，当溶液Y为稀盐酸或NaOH溶液时，方案二可产生，C正确；D．D中测质量比测气体体积便于实施且误差更小，D正确；故选B。14．D【详解】A．铁粉与氯化铁在水溶液中反应生成氯化亚铁，能达到除杂目的，A不符合题意；B．氯气在饱和食盐水中的溶解度很低，HCl可溶于饱和食盐水，能达到除杂目的，B不符合题意；C．碳酸钠与氯化钙反应生成碳酸钙和氯化钠，过滤可除去碳酸钙，用盐酸溶液除去过量的碳酸钠，再加热可除去过量的盐酸，能达到实验目的，C不符合题意；D．乙烯能与酸性高锰酸钾溶液反应生成CO2，除去了SO2但又引入了新的杂质，不能达到除杂目的，D符合题意；故选D。15．(1)C(2)2：3(3)2FeI2+3Cl2=2FeCl3+2I2(4)Mg(OH)2(5)130.0【解析】(1)根据“价类二维图”可知，甲为Cl2，乙为ClO2，丙为HClO，丁为HClO4，戊为KClO3，己为KCl，据此分析解答。A．乙为ClO2，属于非电解质，A错误；B．丙为HClO，酸性比碳酸弱，B错误；C．甲为Cl2，乙为ClO2，C1O2是一种广谱型的消毒剂，根据世界环保联盟的要求ClO2将逐渐取代氯气成为生产自来水的消毒剂，C正确；D．戊为KClO3，己为KCl，KClO3可在MnO2作催化剂的条件下加热发生分解生成KCl，不一定需要加入还原剂才能实现，D错误；则答案为C。(2)由于氧化性：Cl2＞Fe3+＞I2，还原性：Cl-＜Fe2+＜I-，因此向100mLFeI2溶液中逐渐通入Cl2时，Cl2先与I-反应：Cl2+2I-=2Cl-+I2，I-反应完全后，Cl2再氧化Fe2+，发生反应Cl2+2Fe2+=2C1-+2Fe3+。由图像可知，当通入0.1molCl2时，生成碘单质0.1mol，且碘离子恰好反应完全，继续通入Cl2，Fe3+开始增多，即开始发生反应Cl2+2Fe2+=2Cl-+2Fe3+，则溶液中n(I-)=0.2mol，则n(FeI2)=0.1mol，FeI2物质的量是0.1mol，通入0.1molCl2时，溶液中发生反应：Cl2+2I-=2C1-+I2，再通入0.02molCl2时，溶液中发生反应：Cl2+2Fe2+=2Cl-+2Fe3+，消耗0.04molFe2+，得到0.04molFe3+，剩余的Fe2+是0.06mol，溶液中。(3)通入足量氯气时，FeI2全部参与反应，生成氯化铁和碘单质，反应的化学方程式为：2FeI2+3Cl2=2FeCl3+2I2。(4)向水、固体组成的混合物溶液中加入盐酸时，O-A段没有沉淀生成、则反应为盐酸和氢氧化钠溶液的反应，则原固体加水时NaOH过量、Al3+完全转化为AlO、溶液中存在的沉淀为Mg(OH)2；A-B段盐酸和偏铝酸钠反应生成氢氧化铝沉淀，离子反应方程式为：H2O+AlO+H+=Al(OH)3↓。B点溶液中存在的溶质是NaCl，沉淀为Mg(OH)2、Al(OH)3；B-C过程中Mg(OH)2、Al(OH)3与盐酸反应而溶解，所以C点溶液中的溶质是氯化铝、氯化镁和氯化钠。由上述分析可知A点沉淀物为Mg(OH)2。(5)根据镁元素守恒，可知溶液中MgCl2的物质的量n(MgCl2)=n[Mg(OH)2]==0.02mol，A-B段发生反应：H2O+AlO+H+=Al(OH)3↓，n(AlCl3)=n(Al3+)=n[Al(OH)3]=n(HCl)=1.00mol/L×0.02L=0.02mol，由题意可知：B-C段为Mg(OH)2、Al(OH)3与盐酸反应，Mg(OH)2消耗盐酸的物质的量为0.02mol×2=0.04mol，Al(OH)3消耗盐酸的物质的量为0.02mol×3=0.06mol，则消耗盐酸的体积为：V(HCl)==0.1L=100.0mL，则C点HCl溶液的体积为V(HCl)总=30.0mL+100.0mL=130.0mL。16．(1)ABCD(2)

Fe3O4+8H+=Fe2++2Fe3++4H2O

Fe3++3SCN-⇌Fe(SCN)3

Fe2O3

Na2CO3+HCl=NaHCO3+NaCl(3)

H+、SO

CO、HCO【解析】(1)电解质是指在水溶液中或熔融状态下可以导电的化合物，氯气、铝为单质，漂白粉固体、硫酸钾溶液、氨水均为混合物，乙醇、蔗糖、干冰为非电解质，属于电解质的为硝酸钾固体、纯醋酸、胆矾(CuSO4∙5H2O)晶体、熔融的BaCl2，故选ABCD；(2)①磁性的黑色金属氧化物为Fe3O4，与盐酸反应生成氯化铁和氯化亚铁，离子方程式为Fe3O4+8H+=Fe2++2Fe3++4H2O；Fe3+可以和SCN-生成红色的Fe(SCN)3，离子方程式为Fe3++3SCN-⇌Fe(SCN)3；②灼烧Fe(OH)2时，Fe(OH)2会被氧化为Fe(OH)3，然后分解生成Fe2O3；③据图可知可将消耗的盐酸分为三份，最后一份产生气体，则中间一份应是碳酸钠与氢离子反应生成碳酸氢钠，所以m点发生的化学反应为Na2CO3+HCl=NaHCO3+NaCl；(3)①用石蕊试液检测该溶液时，溶液显红色，说明溶液显酸性，含有H+，则一定不含CO、HCO；②取2mL该溶液用BaCl2溶液和稀硝酸进行检验，结果生成了白色沉淀，说明溶液中含有SO；③对②中所得的混合物充分静置后，取其上层澄清的液体用AgNO3溶液和稀硝酸进行检验，结果又生成了白色沉淀，该操作的目的是检验是否含有Cl-，但加入BaCl2溶液时引入了氯离子，所以无法确定；综上所述一定存在的离子为H+、SO，一定不存在的离子为CO、HCO，可能存在Na+、NO、Cl-。17．(1)ABCD(2)3：2(3)

Fe

H2SO4

Al2O3+2OH-=2AlO+H2O

Cu+2Fe3+=Cu2++2Fe2+【解析】(1)A．2FeCl3+Fe=3FeCl2，能通过化合反应得到，故A正确；B．铁在氯气中点燃可得氯化铁，3Cl2+2Fe2FeCl3，是化合反应，故B正确；C．氢氧化亚铁可被氧化为氢氧化铁，4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3，是化合反应，故C正确；D．铁在氧气中点燃可得四氧化三铁，3Fe+2O2Fe3O4，是化合反应，故D正确；故答案为：ABCD；(2)对于ClO-+Fe3++OH-→FeO+Cl-+H2O，Cl元素从+1降至-1价，ClO-是氧化剂，降低了2，Fe元素从+3升至+6价，Fe3+是还原剂，升高了3，由升降守恒，氧化剂与还原剂的物质的量之比为3:2；(3)废铁锈中Al2O3与过量NaOH溶液反应生成NaAlO2溶液和水，滤渣是Fe2O3、Cu，加入过量稀硫酸与Fe2O3反应生成硫酸铁和水，硫酸铁与铜反应生成硫酸铜和硫酸亚铁，加入Fe单质将硫酸铜置换出铜单质，滤渣为过量Fe、Cu，滤液是FeSO4，加入足量稀硫酸与铁反应生成FeSO4，最终得到绿矾晶体；①加入X是将混合溶液中硫酸铜置换出铜单质，则X为Fe，滤渣为过量Fe、Cu，加入足量稀硫酸与铁反应生成FeSO4，则Y为H2SO4；②废铁锈中Al2O3与过量NaOH溶液反应生成NaAlO2溶液和水，反应的离子方程式为Al2O3+2OH-=2AlO+H2O；③流程图中Cu与硫酸铁溶液反应生成硫酸铜和硫酸亚铁，反应的离子方程式Cu+2Fe3+=Cu2++2Fe2+。18．(1)2Fe3++Cu=2Fe2++Cu2+(2)

Fe、Cu

Cl2【解析】(1)FeCl3溶液与金属铜发生反应，生成氯化亚铁和氯化铜，离子方程式为：2Fe3++Cu=2Fe2++Cu2+，故答案为：2Fe3++Cu=2Fe2++Cu2+；(2)腐蚀废液为FeCl3、FeCl2、CuCl2的混合物，加入过量铁粉后，Fe3+转化为Fe2+，Cu2+转化为Cu，过滤，所得滤液为FeCl2溶液，滤渣为Fe、Cu的混合物；往滤渣中加入过量盐酸，与Fe反应生成FeCl2和H2，此时滤液为FeCl2、HCl的混合液；合并两份滤液，然后通入Cl2，将Fe2+氧化为Fe3+，从而得到FeCl3溶液，结合分析可知：①为Fe，②含有FeCl2，③为Fe和Cu，④为HCl，⑤FeCl2，⑥为Cl2，故答案为：Fe、Cu；Cl2。19．(1)

单质

Fe2O3

红棕色(2)

ClO－(3)氧化性(4)有白色絮状沉淀生成，迅速变为灰绿色，最终变为红褐色沉淀【解析】(1)根据二维图，Fe为单质，即A为单质，B为氧化物，且Fe元素为价态为＋3价，即B的化学式为Fe2O3；Fe2O3为红棕色固体；故答案为单质；Fe2O3；红棕色；(2)Fe(OH)3中Fe的化合价由＋3价升高为＋6价，ClO－中Cl的价态由＋1降低为－1价，用单线桥表示形式为；氧化剂为ClO－；故答案为；ClO－；(3)转化②中Fe的化合价由＋6价降低为＋3价，高铁酸根离子表现氧化性；故答案为氧化性；(4)FeCl2与NaOH溶液反应生成白色絮状沉淀Fe(OH)2，Fe(OH)2容易被氧化成Fe(OH)3，现象为：有白色絮状沉淀生成，迅速变为灰绿色，最终变为红褐色沉淀；故答案为有白色絮状沉淀生成，迅速变为灰绿色，最终变为红褐色沉淀。20．(1)CDE(2)

氧化铁元素，以便Fe3+的顺利检验

(3)B(4)防止铁损失(5)偏低(6)11.2【分析】由于最终通过三价铁元素的形成检验，故实验三加入H2O2的目的是氧化亚铁离子；（1）灼烧秋耳粉时，除了坩埚还需要泥三角、酒精灯、三脚架，故答案为：CDE；（2）由于最终通过三价铁元素的形成检验，故实验三加入H2O2的目的是氧化亚铁离子，以便顺利检验，对应的离子方程式为H2O2+2H++2Fe2+=2Fe3++2H2O，故答案为：氧化亚铁离子，以便顺利检验；H2O2+2H++2Fe2+=2Fe3++2H2O；（3）A.通过实验3较深的红色可知，秋耳粉样品中含铁量较高，故A错误；B.秋耳中的铁元素很难用蒸馏水直接溶出，故需要使用坩埚灼烧成粉末，转化为无机铁离子进而溶解，故B正确；C.结合实验二和实验三现象对比可知，仅用盐酸无法溶出秋耳灰分中的大部分铁元素，仍然有少量铁元素溶解，故C错误；D.灼烧的目的是将秋耳中的铁元素转化为无机离子状态，便于溶解，故D错误；故答案为：B；（4）步骤②洗涤烧杯和沉淀的目的是防止铁损失，故答案为：防止铁损失；（5）步骤③定容操作若仰视容量瓶刻度线，加水偏多，导致溶液浓度偏低，最终测定结果偏低，故答案为：偏低；（6）利用分光光度法测得铁的浓度为2×10-4nmol/mL，铁元素的物质的量=2×10-4×50×10-3mmol=1×10-5mmol=1×10-8mol，5g秋耳含铁的质量为1×10-8×103×56mg=5.6×10-4mg，故秋耳含铁量为mg/100g=11.2mg/100g，故答案为：11.2。21．(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

SCN-中硫元素为-2价，具有还原性，H2O2中氧元素为-1价，具有氧化性【分析】由题给信息可知，补铁剂不溶于水，但能溶于盐酸，则试剂1为盐酸，所得溶液中铁元素主要以Fe2+的形式存在；加入试剂2，溶液呈浅红色，也证明溶液1中Fe3+很少，试剂2为KSCN；加入H2O2后，溶液变为深红色，则Fe2+被H2O2氧化为Fe3+，后迅速变为无色，则Fe(SCN)3被H2O2氧化。（1）由分析可知，试剂2是KSCN溶液。答案为：KSCN溶液；（2）证明溶液①中含有Fe2+，只需将Fe2+转化为Fe3+，与溶液中的KSCN反应，则可加入H2O2溶液，实验现象是：加入H2O2溶液后，溶液②由浅红色变成深红色。答案为：加入H2O2溶液后，溶液②由浅红色变成深红色；（3）①在酸性条件下，Fe2+与H2O2发生反应，生成Fe3+和H2O，依据得失电子守恒、电荷守恒及质量守恒，可配平，离子方程式为2H++2Fe2++H2O2=2Fe3++2H2O。②深红色溶液③迅速变为无色溶液④，要么Fe3+被H2O2氧化，要么SCN-被H2O2氧化，而Fe3+在酸性溶液中不能表现出还原性，则应为SCN-表现出还原性，从而得出原因，可能是溶液中的SCN-与H2O2发生了化学反应。甲同学猜测的理论依据是：SCN-中硫元素为-2价，具有还原性，H2O2中氧元素为-1价，具有氧化性。答案为：2H++2Fe2++H2O2=2Fe3++2H2O；SCN-中硫元素为-2价，具有还原性，H2O2中氧元素为-1价，具有氧化性。【点睛】做实验时，所加试剂要适量，如果没有强调具体用量，最好取少量。22．(1)

Fe2O3

Fe(2)cd(3)

4Fe(OH)2＋O2＋2H2O＝4Fe(OH)3

FeCO3(4)

否

维生素C可能过量，也能使酸性高锰酸钾溶液褪色，则无法说明一定有亚铁离子生成【解析】（1）根据物质类别和化合价得到X为氧化铁，Y为氢氧化亚铁，则X的化学式为Fe2O3，图中只具有还原性的物质，说明只能升高，不能降低即处于最低价，则为Fe；故答案为：Fe2O3；Fe。（2）将溶液转化为的试剂，说明具有氧化性的物质，则酸性双氧水，溴水都具有氧化性，都能氧化亚铁离子，而稀硫酸、硫酸铜不与亚铁离子反应，故答案为：cd。（3）①实验Ⅰ中由白色沉淀生成红褐色沉淀是氢氧化亚铁与氧气、水反应生成氢氧化铁，其反应的化学方程式4Fe(OH)2＋O2＋2H2O＝4Fe(OH)3；故答案为：4Fe(OH)2＋O2＋2H2O＝4Fe(OH)3。②i．取Ⅱ中少量白色沉淀，充分洗涤，向其中加入稀硫酸，沉淀完全溶解，产生无色气泡；说明有碳酸根，根据题中信息说明没有碳酸氢根，ii．向i所得溶液中滴入KSCN试剂，溶液几乎