3.1 铁及其化合物 同步测试 2023-2024学年高一上学期化学人教版（2019）必修第一册

3.1 铁及其化合物 同步测试 2023-2024学年高一上学期化学人教版（2019）必修第一册 一、单选题 1．铁及其化合物应用广泛，下列说法不正确的是（　　） A．FeCl3溶液作为制作电路板的腐蚀液 B．在酱油中加入铁强化剂，可以减少缺铁性贫血问题的发生 C．氧化铁常用作油漆、涂料的红色原料 D．合金钢的用途广泛，它只含Fe、C两种元素 2．含铁物质与其相应化合价的关系如图所示。下列推断合理的是 A．可用苯酚溶液鉴别đ和e B．a与水反应可直接生成c C．e的水溶液常用于净水 D．存在e-d-f-g的循环转化关系 3．中国诗词常蕴含着一些科学知识，从化学角度对下列诗词的解读正确的是 A．“残云收翠龄，夕雾结长空”，所指“雾”是一种由氮的氧化物造成的光化学烟雾 B．“布衾(麻葛)多年冷似铁，娇儿恶卧踏里裂”，布衾的主要成分为纤维素 C．“绿蚊新醅酒，红泥小火炉”，制作火炉的“红泥”中含四氧化三铁 D．“东风扑酒香，吹醒殊乡愁”，酒香中只有乙醇的香味 4．化学与人类历史、生产生活密切相关，下列有关说法不正确的是 A．“新冠抗疫”中，用于消毒的84消毒液的有效成分为氯的含氧酸盐 B．指南针是我国的四大发明之一，制造指南针的磁性物质是 C．我国科学家首次在实验室利用合成出淀粉[]，该过程涉及氧化还原反应 D．人类利用金属的历史顺序(铜→铁→铝)跟地壳中金属元素的含量有关 5．铁元素是人体重要微量元素，参与人体血红蛋白的形成，人体内的铁大部分是价的铁，易被人体吸收，下列有关铁及其化合物的说法正确的是。 A．缺铁性贫血症可以服用维生素C将难吸收的氧化为，促进铁元素的吸收 B．用溶液刻蚀覆铜板是因为的氧化性比强 C．FeO不稳定，在空气中加热迅速被氧化成 D．铁粉与水蒸气在高温下反应，生成和 6．向和的混合溶液中加入一定量的铁粉，下列说法中正确的是（　　） A．若铁粉有剩余，则溶液中可能有 B．若铁粉有剩余，则溶液中的金属阳离子一定有和 C．若铁粉无剩余，则溶液中一定有 D．若铁粉无剩余，且溶液中无，则溶液中一定有，一定无 7．下列有关铁及其化合物的说法正确的是（　　） A．Fe3O4用作红色颜料 B．仅用KSCN溶液即可检验Fe2+ C．Fe(OH)2能在空气中稳定存在 D．FeCl3溶液作为覆铜板“腐蚀液”制作印刷电路板 8．下列各组离子在指定溶液中一定能大量共存的是 A．加入Al粉能产生的溶液中：、、、 B．(酸性)的溶液中：、、、 C．滴加硫氰化钾变为血红色的溶液中：、、、 D．能使蓝色石蕊试纸变红的溶液中：、、、 9．500 mL某溶液中含有0.6 mol Fe3＋和0.2 mol Fe2＋，加入0.2 mol铁粉，待Fe3＋反应完全后，溶液中Fe2＋的物质的量浓度为(假设反应前后溶液体积不变)（　　） A．1.2 mol·L－1 B．1.4 mol·L－1 C．1.6 mol·L－1 D．1.8 mol·L－1 10．等物质的量的铁分别与足量的盐酸、水蒸气在一定条件下充分反应，则在相同的条件下，产生氢气的体积比是（　　） A．1∶1 B．3∶4 C．2∶3 D．4∶3 11．将几滴KSCN（SCN-是“类卤离子”）溶液加入到含有Fe3+的酸性溶液中，溶液变成红色。将该红色溶液分为两份：①一份中加入适量KMnO4溶液，红色褪去；②向另一份中通入SO2，红色也褪去。以下推测肯定错误的是（　　） A．①中红色褪去的原因是KMnO4将SCN-氧化 B．②中红色褪去的原因是SO2将Fe3+还原成Fe2+ C．②中红色褪去的原因是SO2将SCN-还原 D．SCN-在适当条件下可失去电子被氧化为(SCN)2 12．将下列四种化合物溶于稀盐酸，滴加硫氰化钾溶液，没有颜色变化，再加氯水即呈现红色的是（　　） A．FeO B．Fe2O3 C．Fe3O4 D．Fe2(SO4)3 13．为探究某食品包装袋内一小包脱氧剂中的还原铁粉是否变质，分别取少量样品溶于盐酸，再进行下列实验，其中结论正确的是（　　） A．若滴加KSCN溶液，溶液变红，说明铁粉变质 B．若滴加KSCN溶液，溶液未变红，说明铁粉未变质 C．若依次滴加氯水、KSCN溶液，溶液变红，说明铁粉全部变质 D．若滴加KSCN溶液，溶液未变红；再滴加氯水，溶液变红，说明铁粉全部变质 14．下列能证明某溶液中只含Fe2+而不含Fe3+的实验方法是（　　） A．只滴加KSCN溶液 B．滴加NaOH溶液，产生白色沉淀 C．先滴加氯水，再滴加KSCN溶液后显红色 D．先滴加KSCN溶液，不显红色，再滴加氯水后显红色 15．在指定条件下，下列铁及其化合物之间的转化能实现的是（　　） A． B． C． D． 16．把少量废铁屑溶于过量稀硫酸中，过滤、除去杂质，在滤液中加入适量硝酸，再加入适量的氨水，有红褐色沉淀生成。过滤，加热沉淀物至质量不再发生变化，得到红褐色的残渣。上述沉淀和残渣分别为（　　） A．Fe(OH)3、Fe2O3 B．Fe(OH)2、FeO C．Fe(OH)2、Fe(OH)3；Fe3O4 D．Fe2O3、Fe(OH)3 17．为了检验某长期放置的FeCl2溶液是否完全变质，可选用的试剂是（　　） A．氨水 B．酸性高锰酸钾溶液 C．KSCN D．淀粉 18．硫化氢的转化是资源利用和环境保护的重要研究课题。将H2S和空气的混合气体通入FeCl3、FeCl2和CuCl2的混合溶液中回收S，其转化如下图所示(CuS不溶于水)，下列说法中不正确的是 A．过程①中，生成CuS的反应为H2S+Cu2+=CuS↓+2H+ B．过程②中，Fe3+作氧化剂 C．过程③中，氧化剂和还原剂的物质的量之比为4：1 D．回收S的总反应为2H2S+O22H2O+2S↓ 19．下图是物质间发生化学反应的颜色变化，下表选项物质对应正确的是（　　） 选项 M N P Q A NH3·H2O Ba(OH)2 Zn KSCN B Na BaCl2 FeO KSCN C NaOH Ba(NO3)2 Fe KSCN D Na2O2 MgCl2 Fe KSCN A．A B．B C．C D．D 20．可用来检验Fe3+离子的是（　　） A．KSCN溶液 B．氯水 C．盐酸 D．石蕊试液 二、综合题 21．回答下列问题： （1）工业上，FeCl3溶液作为将铜箔刻制成电路的“腐蚀液”，产物是CuCl2和　 　，回收铜，可向腐蚀后的溶液中加入　 　 ( 选填“钠块”铁粉”或“银粉”) （2）过氧化钠(Na2O2) 中氧的化合价为　 　， 它可用于呼吸面具中的供氧剂，其反应中氧化剂与还原剂的物质的量之比为　 　。 （3）某化学兴趣小组拟开展探究FeSO4溶液性质的实验。回答下列问题： ①用绿矾(FeSO4· 7H2O)配制500mL 0.1mol/L的FeSO4溶液，需要用到的玻璃仪器除量筒、烧杯、玻璃棒外，还需使用　 　(填仪器名称)。 ②下列操作可能使所配溶液浓度偏大的是　 　(填选项编号)。 A．未洗涤烧杯和玻璃棒 B．定容时俯视容量瓶的刻度线定容 C．配制溶液前容量瓶中有少量的蒸馏水 D．摇匀后，发现液面低于刻度线后继续加水至凹液面与刻度线相切 ③FeSO4溶液露置在空气中颜色会加深，如图为该溶液露置在空气中，并在300s时加入10滴维生素C溶液，其色度(即颜色的色调和饱和度)随时间变化的图像，则维生素C导致溶液色度变化的原因是　 　。 22．铁及其化合物与我们的生活生产息息相关。 （1）纳米铁粉可用于处理废水中的：酸性条件下，纳米铁粉与废水中反应生成与，其反应的离子方程式是　 　。 （2）以硫铁矿(主要成分为)为原料制备硫酸亚铁晶体()的工艺流程如下： ①焙烧所得矿渣的成分为、和，写出酸溶时发生反应的化学方程式　 　。 ②酸溶时，若其他条件不变，下列措施中能提高单位时间内铁元素溶出率的有　 　。 A．适当减小硫酸浓度 B．适当加快搅拌速率 C．将焙烧所得的矿渣粉碎 ③加入铁粉的目的是　 　(用离子方程式表达)。 （3）铁的化合物之一聚合硫酸铁{}广泛用于水的净化。以为原料，经溶解、氧化、水解聚合等步骤，可制备聚合硫酸铁。 Ⅰ．将一定量的溶于稀硫酸，在约70℃时边搅拌边缓慢加入一定量的溶液继续反应一段时间，得到红棕色黏稠液体。 Ⅱ．测定聚合硫酸铁样品中铁的质量分数；准确称取液态样品5.000g，置于250mL锥形瓶中，加入适量稀盐酸，加热，滴加稍过量的溶液(将还原为)，充分反应后，除去过量的。用溶液滴定至终点(滴定过程中与反应生成和)，消耗溶液22.00mL。 ①上述实验中若不除去过量的，样品中铁的质量分数的测定结果将　 　(填“偏大”或“偏小”或“无影响”)。 ②计算该样品中铁的质量分数(写出计算过程) 　 　。 23．我国平原地区地下水质量差，铁、锰含量较高，需进行处理才能达到饮用水标准。地下水中铁锰的来源主要是矿物FeCO3和MnCO3。 （1）酸雨地区地下水中铁含量更高，结合化学用语从平衡移动角度解释原因　 　。 （2）去除Fe2+ ①除铁滤池经过曝气3～7天后，滤料表面形成　 　色物质，其成分是Fe(OH)3，使得溶液中Fe2+含量迅速下降，其作用过程如图所示。 ②将过程ii的离子方程式补充完整：。 过程i：Fe2++Fe(OH)3=[Fe(OH)2OFe]++H+ 过程ii：4[Fe(OH)2OFe]++　 　+10H2O=　 　+　 　 ③有利于提高过程ii反应速率的措施是　 　(填序号)。 A．降低温度 B．通入足量O2 C．搅拌 （3）去除Mn2+ 向除锰滤池中加入ClO2将Mn2+氧化为MnO2，随着反应进行，滤池溶液的pH　 　(填“变大”“变小”或“不变”)。 24．铁和铝是两种重要的金属，它们的单质及其化合物有着各自的性质。 （1）现配制100mL0.01mol∙L-1FeCl3溶液，配制过程中需要的玻璃仪器除量筒、烧杯、玻璃棒外，还需要　 　。 （2）将饱和FeCl3溶液滴入沸水可得到红褐色液体，反应的化学方程式是　 　。此液体具有的性质是　 　(填写序号字母)。 a.光束通过该液体时形成光亮的“通路” b.将该液体进行过滤，可得到红褐色固体 c.将该液体加热、蒸干、灼烧后，有氧化物生成 d.向该液体中加入硝酸银溶液，无沉淀产生 （3）“细菌冶金”是利用某些细菌的特殊代谢功能开采金属矿石，例如溶液中氧化亚铁硫杆菌能利用空气中的氧气将黄铁矿(主要成分)氧化为，并使溶液酸性增强。 ①该过程反应的离子方程式为　 　。 ②人们可利用作强氧化剂溶解铜矿石()，然后加入铁屑进一步得到铜，该过程中发生的离子反应方程式如下，请补充完整并配平：　 　。 _Cu2S＋_Fe3＋＋_H2O_Fe2＋＋_Cu2＋＋_＋_ （4）羟胺(NH2OH)是一种还原剂，用50.00mL0.25mol/L羟胺的酸性溶液跟足量的硫酸铁溶液在煮沸条件下反应，生成的Fe2+离子恰好与25.00mL0.5mol/L的KMnO4酸性溶液反应。则在上述反应中，羟胺的氧化产物是　 　。 25．金属及其化合物在人类生活、生产中发挥着重要的作用。印刷电路板由高分子材料和铜箔复合而成，刻制印刷电路时，工业上常用FeCl3溶液作为“腐蚀液”，有CuCl2和FeCl2生成。如下是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溶液所采用的工艺流程图： 请回答下列问题。 （1）实验室中，检验溶液中存在Fe3＋的试剂是　 　，证明Fe3＋存在的现象是　 　。 （2）写出FeCl3溶液与金属铜发生反应的离子方程式：　 　。 （3）写出上述流程图中加入或生成的有关物质的化学式：①　 　，②　 　，④　 　。 （4）含有②的滤液与⑤反应的化学方程式为　 　。 答案解析部分 1．【答案】D 【解析】【解答】A、氯化铁和铜反应生成氯化亚铁和氯化铜，可作为制作电路板的腐蚀液，故A正确； B、人体缺少铁元素会引起缺铁性贫血，在酱油中加入铁强化剂，可减少缺铁性贫血问题的发生，故B正确； C、氧化铁是红棕色固体，常用作油漆、涂料的红色原料，故C正确； D、合金钢是由铁、碳和其他元素组成的一种合金，因此合金钢中不止含有Fe、C元素，故D错误； 故答案为：D。 【分析】A、氯化铁和铜反应生成氯化亚铁和氯化铜； B、人体缺少铁元素会引起缺铁性贫血； C、氧化铁是红棕色固体； D、合金钢是由铁、碳和其他元素组成的一种合金。 2．【答案】A 【解析】【解答】A．d为含Fe3+的盐、e为含Fe2+的盐，Fe3+能与苯酚发生显色反应，而Fe2+与苯酚不能发生显色反应，所以可用苯酚溶液鉴别Fe3+和Fe2+，A符合题意； B．a为Fe、c为Fe2O3，Fe与水在常温下不反应，在高温下反应生成Fe3O4等，不可直接生成Fe2O3，B不符合题意； C．e为含Fe2+的盐，Fe3+的水溶液常用于净水，但Fe2+氧化后才能用于净水，C不符合题意； D．Fe2+能一步转化为Fe3+，Fe3+能一步转化为Fe(OH)3，但Fe(OH)3不能一步转化为Fe(OH)2，D不符合题意； 故答案为：A。 【分析】A、苯酚遇铁离子显紫色； B、铁和水反应生成四氧化三铁； C、亚铁离子无法净水； D、氢氧化铁无法一步转化为氢氧化亚铁。 3．【答案】B 4．【答案】D 【解析】【解答】A. 84 消毒液的有效成分为次氯酸钠，为氯的含氧酸盐，故A正确； B. 俗称磁性氧化铁，具有磁性，是制造指南针的磁性物质，故B正确； C.我国科学家首次在实验室利用CO2合成出淀粉，二氧化碳和淀粉中碳元素化合价不同，该过程发生氧化还原反应，故C正确， D.金属活动性越弱，冶炼越容易，其单质的制取加工就越容易实用，就更方便，由于金属活动性，所以人类先制造了青铜器，后来认识了铁器，而铝制容器使用比较晚，这与金属元素在地壳中的含量多少无关，故D错误。 故答案为：D。 【分析】依据物质的性质判断应用，D项中金属活动性越弱，冶炼越容易。 5．【答案】B 6．【答案】D 【解析】【解答】A、若铁粉有剩余，铁能与Fe3+继续反应，则溶液中不可能有，故A错误； B、 铁能够与铜离子发生置换反应，所以若铁粉有剩余，则溶液中的金属阳离子有Fe2+，一定没有Cu2+， 故B错误； C、 若铁粉无剩余，且溶液中有Cu2+，可能Fe3+过量，溶液中可能含有Fe3+， 故C错误； D、 若铁粉无剩余，且溶液中无Cu2+，一定有Fe2+，无Fe3+，故D正确； 故答案为：D。 【分析】 Fe3+氧化性强于Cu2+，加入铁粉，铁粉先与Fe3+反应生成Fe2+，剩余铁粉再与Cu2+反应生成Cu和Fe2+。 7．【答案】D 【解析】【解答】A．Fe3O4为黑色固体，具有铁磁性，而氧化铁为红色固体，可以做红色颜料，故A不符合题意； B．亚铁离子与硫氰根离子不反应，铁离子与硫氰根离子反应生成血红色溶液，因此检验亚铁离子需要先加硫氰化钾溶液，再滴加氯水，出现血红色溶液，原溶液中含有亚铁离子，故B不符合题意； C．氢氧化亚铁在空气中不稳定，易被空气中的氧气氧化生成氢氧化铁，故C不符合题意； D．铁离子具有强氧化性，能够把铜氧化为铜离子，因此FeCl3溶液作为覆铜板“腐蚀液”制作印刷电路板，故D符合题意； 故答案为：D。 【分析】依据铁及其化合物的性质分析解答。 8．【答案】C 9．【答案】C 【解析】【解答】向500 mL含有0.6 mol Fe3＋和0.2 mol Fe2＋的某溶液中加入0.2 mol铁粉，发生反应：2Fe3++Fe=3Fe2+，根据方程式可知若0.6 mol Fe3+完全反应需消耗Fe粉0.3 mol＞0.2 mol，说明Fe粉不足量，反应应以不足量的Fe单质为标准，0.2 mol Fe粉发生上述反应产生0.6 mol Fe2+，由于原溶液中还含有0.2 mol的Fe2+，则反应后溶液中含有Fe2+的总物质的量n(Fe2+)=0.6 mol+0.2 mol=0.8 mol，溶液的体积仍为500 mL，则反应后溶液中Fe2＋的物质的量浓度c(Fe2+)= =1.6 mol/L， 故答案为：C。 【分析】最后的亚铁离子来自两个部分，一部分是原来存在的，一部分是后来生成的，后来生成的通过2Fe3++Fe=3Fe2+计算，需要计算一下加入的铁粉是否可以将铁离子完全变成亚铁离子 10．【答案】B 【解析】【解答】设Fe的物质的量为1 mol，根据方程式Fe＋2HCl=FeCl2＋H2↑可知与盐酸反应生成的氢气为1mol，根据方程式3Fe＋4H2O(g)Fe3O4＋4H2可知与水蒸气反应生成的氢气为mol，相同条件下体积之比等于物质的量之比，则两反应中生成H2体积之比为：1∶＝3∶4， 故答案为：B。 【分析】根据方程式，相同条件下体积之比等于物质的量之比。 11．【答案】C 【解析】【解答】A. SCN-是“类卤离子”，高锰酸钾具有强氧化性，可以将SCN-氧化，使红色褪去，故A不符合题意； B. Fe3+具有氧化性，二氧化硫具有还原性，两者反应生成硫酸根离子、亚铁离子，反应的离子方程式为：2Fe3++SO2+2H2O＝2Fe2++4H++SO42-，使红色褪去，故B不符合题意； C. SO2中硫元素为+4价，如果还原SCN-，则二氧化硫中的硫将变为+6价，而SCN－须继续降低，但SCN-中碳元素显+4价，不能氧化+4价的硫，氮元素显－3价，化合价不能再降低，硫元素的化合价为－2价，也不能氧化+4价的硫，所以对于SCN-，无论原子团还是其中原子，均无法氧化二氧化硫，故C符合题意； D. 高锰酸钾具有强氧化性，可以将SCN-氧化为(SCN)2，相当于卤素单质X2，故D不符合题意； 故答案为：C。 【分析】A.根据高锰酸钾具有强氧化性，可以将SCN-氧化的原理来判断； B.根据二氧化硫具有还原性，Fe3+具有氧化性解答； C. SO2中硫元素为+4价，SCN-离子碳元素显+4价，氮元素显-3价，硫元素的化合价为-2 价； D.高锰酸钾具有强氧化性，可以将还原性的离子氧化； 12．【答案】A 【解析】【解答】A项，FeO与稀盐酸反应生成FeCl2和H2O，加入KSCN溶液，无明显现象，加入氯水，氯水将FeCl2氧化成FeCl3，溶液变红；B项，Fe2O3与稀盐酸反应生成FeCl3和H2O，溶液中含Fe3+，加入KSCN溶液，溶液变红；C项，Fe3O4与稀盐酸反应生成FeCl3、FeCl2和H2O，溶液中含Fe3+，加入KSCN溶液，溶液变红；D项，Fe2（SO4）3溶液中含Fe3+，加入KSCN溶液，溶液变红；符合题意的为FeO， 故答案为：A。 【分析】本题主要考查铁的化合物有关化学性质，熟记Fe3+和Fe2+的检验方法是解题的关键。 13．【答案】A 【解析】【解答】A.加入KSCN溶液检验铁离子，变红说明含有铁离子，故已经变质，故A符合题意； B. 若滴加KSCN溶液，溶液未变红， 不含铁离子，可能是铁与铁离子作用变为亚铁离子，故B不符合题意； C.加入氯水后，将其氧化为铁离子，不能说明是否全部变质，故C不符合题意； D. 若滴加KSCN溶液，溶液未变红；再滴加氯水，溶液变红，不能说明全部变质；故D不符合题意； 故答案为：A 【分析】加入KSCN溶液变红，说明其已经变质。 14．【答案】D 【解析】【解答】A．只滴加KSCN溶液，可证明溶液中不含Fe3+，A与题意不符； B．滴加NaOH溶液，产生白色沉淀，不能证明沉淀为氢氧化亚铁，则不能证明含Fe2+，B与题意不符； C．先滴加氯水，再滴加KSCN溶液后显红色，不能证明溶液中不含Fe3+，C与题意不符； D．先滴加KSCN溶液，不显红色，证明溶液中不含Fe3+，再滴加氯水后显红色，溶液中的Fe3+由Fe2+变成，D符合题意； 答案为D。 【分析】 证明某溶液中只含Fe2+而不含Fe3+ ，先检验Fe3+不存在，再检验Fe2+存在，所以先滴加KSCN溶液，不显红色，证明溶液中不含Fe3+，再滴加氯水后显红色。 15．【答案】A 【解析】【解答】A．铁单质与水蒸气在高温下反应生成四氧化三铁，A符合题意； B．铁单质与盐酸反应生成氯化亚铁而不是氯化铁，B不符合题意； C．氢氧化亚铁与足量稀硝酸反应生成硝酸亚铁，而不是硝酸铁，C不符合题意； D．二氧化硫与水生成亚硫酸不是硫酸，D不符合题意； 故答案为：A。 【分析】这类题主要需要搞清楚物质的性质。如B项中铁与盐酸反应生成FeCl2；C项中硝酸具有强氧化性能把Fe2+氧化为Fe3+；D项中SO2与H2O反应生成H2SO3。 16．【答案】A 【解析】【解答】Fe和硫酸反应生成硫酸亚铁和氢气，除去杂质，滤液中的亚铁离子被硝酸氧化成Fe3+，加入氨水生成红褐色的Fe(OH)3沉淀，Fe(OH)3受热分解成红褐色的Fe2O3和水，故沉淀是Fe(OH)3，红褐色残渣是Fe2O3。 故答案为：A。 【分析】根据Fe+2H+=Fe2++ H2↑、3Fe2++NO3-+4H+=3Fe3++NO↑+2H2O、Fe3++3NH3•H2O=Fe(OH)3↓+3NH4+、2Fe(OH)3Fe2O3+3H2O分析。 17．【答案】A 【解析】【解答】A、加入氨水，若能产生白色絮状沉淀，后沉淀逐渐变为灰绿色，最后变为红褐色，则说明溶液中含有Fe2＋，该FeCl2溶液未完全变质，A符合题意。 B、由于溶液中一定含有Cl－，Cl－能被酸性KMnO4溶液氧化成Cl2，使得酸性KMnO4溶液褪色，因此不能说明溶液中是否含有Fe2＋，B不符合题意。 C、加入KSCN溶液后，溶液变红色，则溶液中含有Fe3＋，FeCl2溶液已经变质；若不变红色，则FeCl2溶液未变质。无法判断FeCl2溶液是否完全变质，C不符合题意。 D、加入淀粉溶液，无明显现象，不能说明FeCl2溶液是否完全变质，D不符合题意。 故答案为：A 【分析】FeCl2溶液中Fe2＋易被空气中的O2氧化成Fe3＋。要检验FeCl2溶液是否完全变质，则需检验溶液中是否还含有Fe2＋。据此结合选项所给物质进行分析。 18．【答案】C 19．【答案】C 【解析】【解答】A．N试剂能提供Ba2+且试剂不含OH−，A错误； B．P试剂和Fe2(SO4)3溶液反应生成了Fe2+，FeO不能与硫酸铁反应，B错误； C．根据分析，各物质均满足要求，C正确； D．N试剂能提供Ba2+且试剂不含OH−。MgCl2不满足题目要求D错误； 故答案为：C。 【分析】黄色的Fe2(SO4)3溶液中含有铁离子、硫酸根离子和M反应生成红褐色沉淀，说明在溶液中M能电离产生OH−或者与水反应产生OH−，、 Na、NaOH、Na2O2四种物质均满足条件。Fe2(SO4)3溶液和N反应生成白色沉淀，要求试剂N能提供Ba2+从而生成白色的BaSO4沉淀，且试剂不含OH−，如含有OH−，则会生成红褐色的氢氧化铁沉淀，因为红褐色会遮盖白色。Fe2(SO4)3溶液和P产生浅绿色溶液，说明试剂P和Fe2(SO4)3溶液反应生成了Fe2+，Fe2(SO4)3溶液和Q反应生成红色溶液，则试剂Q为KSCN溶液。 20．【答案】A 【解析】【解答】A．KSCN溶液滴入含有Fe3+的溶液中，溶液呈血红色，A符合题意； B．氯水与Fe3+不发生反应，不能产生明显的现象，B不合题意； C．盐酸与Fe3+不反应，没有现象产生，C不合题意； D．石蕊试液滴入含有Fe3+的溶液中，溶液可能会变红色，但只能确定溶液显酸性，不能确定是否含有Fe3+，D不合题意； 故答案为：A。 【分析】Fe3+遇KSCN溶液变为血红色，作为检验Fe3+的特征试剂；选项中氯水、盐酸、石蕊试液都无法检验铁离子，以此来解答。 21．【答案】（1）FeCl2；铁粉 （2）-1价；1：1 （3）500mL的容量瓶和胶头滴管；B；维生素C具有还原性，将Fe3+还原成Fe2+ 【解析】【解答】（1）FeCl3溶液与铜反应生成氯化亚铁和氯化铜，故产物为CuCl2和FeCl2；铁粉与氯化铜反应，生成氯化亚铁和铜，银粉与氯化铜不反应，钠先和水反应生成氢氧化钠，氢氧化钠和氯化铜反应生成氢氧化铜，不能置换出铜，故为铁粉； （2）根据化合价代数和为0，钠元素化合价是+1价，所以过氧化钠(Na2O2) 中氧的化合价为-1价；根据方程式2Na2O2+2H2O=4NaOH+O2 ，其中过氧化钠既是氧化剂又是还原剂，所以反应中氧化剂与还原剂的物质的量之比为1：1； （3）①配置的过程当中需要用到的玻璃仪器除量筒、烧杯、玻璃棒外，还需使用500mL的容量瓶和胶头滴管； ②A．未洗涤烧杯和玻璃棒，使溶质的物质的量减小，溶液浓度偏小，A不正确； B．定容时俯视容量瓶的刻度线定容，所加入水的体积减小，溶液浓度变大，B正确； C．配制溶液前容量瓶中有少量的蒸馏水，不影响溶液的浓度，C不正确； D．摇匀后，发现液面低于刻度线后继续加水至凹液面与刻度线相切，所加入的水的体积偏多，溶液浓度偏小，D不正确； 故答案为：B； ③根据图像可知，300s时加入10滴维生素C溶液，其色度变小，所以为维生素C具有还原性，将Fe3+还原成Fe2+，溶液由黄色变为浅绿色，溶液颜色变浅。 【分析】(1)氯化铁与铜反应生成氯化亚铁和氯化铜；铁与氯化铜反应生成氯化亚铁和铜； (2)过氧化钠中钠为+1价，依据化合物中各元素化合价代数和为0计算氧的化合价；过氧化钠与水、二氧化碳反应为歧化反应； (3)①依据配制一定物质的量浓度溶液的一般步骤选择需要的仪器； ②分析操作对溶质的物质的量和溶液体积的影响，依据进行误差分析； ③依据维生素C的还原性解答。 22．【答案】（1） （2）；BC； （3）偏大；根据转移电子守恒可得关系式则Fe元素质量则样品中铁的质量分数 【解析】【解答】(1)纳米铁粉与废水中反应生成Fe2+和，离子方程式为。 (2)①酸浸时加入了稀硫酸，氧化铁和稀硫酸反应生成硫酸铁，化学方程式为。②A减小硫酸浓度，反应速率变慢，不能提高单位时间内铁元素的溶出率，A不正确；B适当加快搅拌速率，可加快反应速率，B正确；C将焙烧所得矿渣粉碎，增大了反应物与硫酸的接触面积，可以增大反应速率，C正确。加入铁粉的目的是将溶液中的铁离子转化为亚铁离子，离子方程式为。 (3)Sn2+具有还原性，能被K2Cr2O7氧化，从而导致K2Cr2O7消耗偏多，则样品中铁的质量分数的测定结果将偏大。将亚铁离子氧化为铁离子，自身被还原为Cr3+，消耗一个转移6个电子，氧化一个亚铁离子转移一个电子，根据转移电子守恒可得关系式 则 Fe元素质量 则样品中铁的质量分数 【分析】确定该流程的目的，看懂生产流程图；了解流程图以外的文字描述、表格信息、后续设问中的提示性信息，并在下一步分析和解题中随时进行联系和调用；解析流程图并思考从原料到产品依次进行了什么反应，利用了什么原理。每一步操作进行到什么程度最佳，每一步除目标物质外还产生了什么杂质或副产物，杂质或副产物是怎样除去的等等 23．【答案】（1）FeCO3(s) Fe2+(aq)+CO32-(aq)，酸雨中含H+，结合CO32-，使得平衡正向移动，增大地下水中Fe2+的浓度 （2）红褐；O2；8Fe(OH)3；4H+；BC （3）变小 【解析】【解答】(1)FeCO3难溶于水，在溶液中存在沉淀溶解平衡：FeCO3(s) Fe2+(aq)+CO32-(aq)，酸雨中含有H+浓度较大，H+结合CO32-形成HCO3-，使得溶液中c(CO32-)浓度降低，沉淀溶解平衡正向移动，最终使地下水中Fe2+的浓度增大；(2)①除铁滤池经过曝气3～7天后，表面被氧化产生Fe(OH)3，由于Fe(OH)3是红褐色难溶性物质，因此会看到滤料表面形成红褐色物质；②根据电子守恒、原子守恒电荷守恒，可得过程ii的离子方程式为：4[Fe(OH)2OFe]++O2+10H2O=8Fe(OH)3+4H+；③A. 降低温度，物质具有的能量降低，反应速率减低，A不正确； B. 通入足量O2，增大了反应物浓度，化学反应速率加快，B正确； C. 搅拌能够使反应物充分接触，反应物接触面积增大，反应速率加快，C正确； 故合理选项是BC；(3)向除锰滤池中加入ClO2可将Mn2+氧化为MnO2，在溶液中发生反应：2ClO2+6H2O+5Mn2+=2Cl-+5MnO2+12H+，可见随着反应进行，滤池溶液中c(H+)增大，导致溶液的酸性增强，溶液的pH变小。 【分析】(1)根据FeCO3在溶液中存在沉淀溶解平衡分析；(2)①根据Fe(OH)3是红褐色难溶性物质分析；②根据题目已知条件，结合电子守恒、电荷守恒、原子守恒，书写方程式；③根据化学反应速率的影响因素分析；(3)结合发生的氧化还原反应，分析溶液中H+离子浓度变化进行判断。 24．【答案】（1）100mL容量瓶、胶头滴管 （2）；ac （3）；1Cu2S＋10Fe3＋＋4H2O10Fe2＋＋2Cu2＋＋8H+＋1 （4）NO2 【解析】【解答】（1）配制溶液的过程中需要的玻璃仪器除了量筒、烧杯、玻璃棒外还有100mL容量瓶和胶头滴管。 （2）将饱和氯化铁溶液滴入沸水可得到氢氧化铁胶体，反应的方程式为。 a．胶体具有丁达尔效应，a正确； b．胶体可以通过滤纸，对液体进行过滤得不到红褐色固体，b不正确； c．将该液体加热蒸干得到氢氧化铁沉淀，再灼烧氢氧化铁分解得到氧化铁，c正确； d．加入硝酸银溶液，胶体发生聚沉得到沉淀，d不正确； 故 故答案为：ac。 （3）①氧化亚铁硫杆菌能利用空气中的氧气将FeS2氧化为Fe3+，离子方程式为。 ②Fe3+氧化Cu2S得到亚铁离子、铜离子和硫酸根离子，离子方程式为Cu2S＋10Fe3＋＋4H2O10Fe2＋＋2Cu2＋＋8H+＋ （4）高锰酸钾将Fe2+氧化为Fe3+，消耗高锰酸钾的量为0.0125mol，锰元素化合价从+7价降低为+2价，铁元素化合价从+2价升高为+3价，则被氧化的Fe2+有0.0625mol，羟胺将Fe3+还原为Fe2+，转移电子数为0.0625mol，羟胺的物质的量为0.0125mol，则1molNH2OH参与反应时转移5mol电子，NH2OH中N为-1价，则其产物中的N为+4价，故氧化产物为NO2。 【分析】（1）配制溶液的仪器有钥匙、托盘天平（或量筒）、烧杯、容量瓶、玻璃棒、胶头滴管； （2）胶体可以形成丁达尔效应，且加热后可以形成氢氧化铁沉淀氢氧化铁受热分解为氧化铁； （3） ① 硫和铁化合价升高，氧化合价降低； ② 结合化合价变化进行判断，根据化合价升降守恒判断化学计量数； （4）结合化学计量数之比等于物质的量之比，判断化合价变大的总数，求出氮元素的化合价变化，判断产物为二氧化氮。 25．【答案】（1）KSCN溶液；溶液变成红色 （2）2Fe3＋＋Cu=2Fe2＋＋Cu2＋ （3）Fe；FeCl2；HCl （4）2FeCl2＋Cl2=2FeCl3 【解析】【解答】（1）实验室中，检验溶液中存在Fe3＋的试剂是：KSCN溶液；证明Fe3＋存在的现象是：溶液变成红色；（2）FeCl3溶液与金属铜发生反应生成铜离子和二价铁，离子方程式为：2Fe3＋＋Cu=2Fe2＋＋Cu2＋；（3）由分析可知，①为Fe，②为FeCl2，④为HCl；（4）由分析可知，⑤为氯气，氯气和氯化亚铁反应生成氯化铁，离子方程式为：2FeCl2＋Cl2=2FeCl3。 【分析】腐蚀废液中含有氯化铜、氯化亚铁，加入过量的铁可以和氯化铜反应生成金属铜和氯化亚铁，故①为Fe，经过滤所得滤液②是氯化亚铁，滤渣③是金属铜和过量的铁，铜不能盐酸反应，而金属铁可以，加入过量④为盐酸可以将铜分离，得到的滤液为氯化亚铁，滤液合并后通入⑤为氯气，能将亚铁离子氧化为三价铁，以此解答。 学科网（北京）股份有限公司 $$