9.2 探究铁及其化合物的转化 第1课时（分层作业）化学苏教版必修第二册

第二单元 第1课时 反应的合理选择 分层作业 阅读下列材料，完成下列小题： 打铁花是国家级非物质文化遗产之一、工匠们在表演打铁花时，用特制的“花棒”敲击高温铁水。铁水被敲击成炽热的液滴四处飞溅，液滴表面形成液态氧化亚铁膜，液滴中的碳在高温下与氧气反应产生的CO将氧化亚铁还原为单质铁。随后被还原的铁再次被氧化，又再次被还原，形成了“氧化-还原”反应的循环。当液滴表面的氧化亚铁膜无法限制越来越多的气体时，液滴会突然发生爆裂，形成绚丽夺目的铁花。 1．下列说法正确的是 A．铁元素属于副族元素 B．打铁花使用的原材料是纯铁 C．高温时铁与水反应生成氧化铁 D．绚丽夺目的铁花是铁的焰色 2．上述材料中涉及下列化学反应，其中气体被氧化的反应是 A． B． C． D． 3．铁是一种应用广泛的金属。下列有关铁的叙述正确的是 A．铁是地壳中含量最多的金属 B．铁丝在氧气中燃烧生成氧化铁 C．用铁可以回收硫酸铜废液中的铜 D．炼铁就是把铁矿石变成纯净的氧化铁 4．下列有关铁及其化合物的叙述中正确的是 A．用铁粉去除溶液中的 B．是具有磁性的黑色晶体，俗称磁性氧化铁 C．高炉炼铁时焦炭转化为作氧化剂 D．可用于治疗缺铁性贫血 5．为防止溶液因氧化而变质，在保存该溶液时应加入少量的物质是 A．稀硫酸 B．Zn片 C． D．铁粉 6．下列关于和的说法正确的是 A．和均可以通过化合反应制得 B．和溶液的保存均需加入少量铁粉和盐酸防止变质 C．可以通过能否使酸性溶液褪色来鉴别两物质的溶液 D．向溶液加入溶液，久置后沉淀仍保持白色 7．铁及其部分化合物的相互转化关系如图，该过程涉及的化学反应依次属于四种基本反应类型中的 A．化合、复分解、分解、置换 B．氧化还原、化合、分解、置换 C．氧化还原、复分解、分解、分解 D．化合、复分解、分解、分解 8．利用铁元素价类二维图可以从不同角度研究含铁物质的性质及其转化关系，下列说法不正确的是 A．铁与氧气反应可以实现上述转化① B．从图中可知Fe(OH)3无法一步转化为Fe(OH)2 C．由图可预测高铁酸盐()具有强氧化性 D．欲证明某溶液中含Fe2+而无Fe3+的最佳方案为：先滴加H2O2溶液，再滴加KSCN 9．有关铁及其化合物的部分转化关系如图所示。下列说法正确的是 A．①可通过铁与少量加热实现 B．②可通过加入维生素C实现，说明维生素C的还原性大于 C．③可通过铁与水在常温下反应实现 D．④中和的物质的量之比为2：1 10．人类使用铁器的历史可追溯至四千五百多年前。如今，铁及其化合物已在生产与生活中得到广泛应用。 (1)沾有水的铁锅在高温火焰上灼烧会发黑，该反应的化学方程式为____________。 (2)铁的氧化物种类繁多，其中一种被广泛用作油漆、涂料、油墨的红色颜料，俗名为铁红的氧化物是____________（填化学式），将铁红全部溶于盐酸，检验所得溶液中阳离子的方法是：取样后，滴加几滴____________溶液，观察到溶液变____________。 (3)①是一种多功能水处理剂，该化合物中Fe的化合价是____________，可预测它具有的化学性质是____________（填“氧化性”或“还原性”）。 ②净水过程中，与水反应的化学方程式为：（胶体），在标况下，若生成，理论上转移电子的物质的量为____________mol。 11．某工理师为了从使用过的腐蚀废液（主要含）中回收铜，并重新获得纯净的溶液，准备采用下列步骤： (1)请写出上述实验中加入的有关物质的化学式： ①______________，④______________。 (2)实验室收集制取出的黄绿色气体⑥的方法是______________。 (3)写出向②⑤的混合液中通入⑥的离子方程式______________。 (4)将铜片放入溶液中，反应一段时间后取出铜片，溶液中，则此时溶液中的与的物质的量之比为______________。 12．下列有关铁及其化合物的说法中不正确的是 A．配制溶液时，可在溶液中加入少量铁粉 B．铁与水蒸气在高温下反应的产物为和 C．FeO是一种黑色粉末，不稳定，在空气中受热，迅速被氧化成 D．为磁性氧化铁，其中铁的化合价为+2和+3 13．不能鉴别Fe2+和Fe3+的是 A．氯水 B．盐酸 C．氢氧化钠溶液 D．硫氰化钾溶液 14．可用于检验溶液是否少量变质的试剂 A．NaOH B．Fe C． D．KSCN 15．证明某溶液只含有Fe2＋而不含有Fe3＋的实验方法最好是 A．先滴加氯水，再滴加KSCN溶液后显红色 B．先滴加KSCN溶液，不显红色，再滴加氯水后显红色 C．滴加NaOH溶液，立即产生红褐色沉淀 D．只需滴加KSCN溶液 16．实验室用固体配制溶液，下列说法正确的是 A．使用托盘天平称量时，应称取固体 B．配制完成后，应在试剂瓶中加入少量铁粉 C．若在移液前，容量瓶内有少量蒸馏水，则所配制溶液的浓度偏低 D．若在定容时，仰视刻度线，则所配制溶液的浓度偏高 17．某学生以铁丝和氯气为原料进行如图三个实验。下列分析正确的是 A．实验①反应时火焰为苍白色 B．实验①铁丝过量时燃烧产物为 C．实验③反应制得的氢氧化铁胶体为纯净物 D．实验②、③得到的分散系中分散质粒子的直径大小：②<③ 18．从某含有FeCl2、FeCl3、CuCl2的工业废液中回收铜并制备氯化铁晶体(FeCl3·6H2O)的流程如图。下列说法正确的是 A．试剂a是铁粉，试剂b是稀硫酸 B．操作I、操作Ⅱ、操作Ⅲ所用仪器相同 C．试剂c可以是氯气，相应反应的离子方程式为 D．用酸性KMnO4溶液可检验溶液W中是否含有Fe2+ 19．“价态—类别”二维图可以帮助我们梳理物质间的转化关系，下图是铁及其化合物的“价态—类别”二维图(部分物质未标明)。 请回答下列问题： (1)下列矿物可用于冶炼金属铁的是______(填写字母)。 A．赤铁矿(主要成分为Fe2O3) B．闪锌矿(主要成分为ZnS) (2)单质a与足量______(选填“NaOH溶液或“盐酸”)反应可转化为FeCl2。 (3)化合物b的化学式为______(选填“Fe(OH)2”或“Fe(OH)3”)。 (4)在影视作品中常利用化合物Fe(SCN)3制作假血浆，以达到需要的拍摄效果，此化合物中铁元素的化合价为______。 (5)Fe(OH)3是一种______(选填“红褐色”或“白色”)物质。 (6)合金的应用促进了人类社会的发展，下列材料属于合金的是______(填写字母)。 A．水利工程中使用的水泥 B．制造地铁列车车体的不锈钢 (7)铝热反应常用于焊接钢轨，其涉及的化学方程式为：2Al+Fe2O32Fe+Al2O3，若生成铁的质量为280g，则参加反应的Fe2O3的物质的量为______mol。 20．铁及其化合物具有极其重要的作用。 I.还原铁粉与水蒸气反应的实验装置图如下。 (1)写出试管中反应的化学方程式_____，该反应中氧化剂是_____。 (2)将反应后得到的黑色粉末放入试管中，加入适量稀硫酸，产生较多气泡，黑色粉末完全溶解，得到溶液。 ①检验溶液A中不含，可以选择的试剂_____（填序号）。 a.溶液    b.KSCN溶液    c. ②溶液A最终呈浅绿色，向溶液A中滴加足量NaOH溶液，现象是_____，写出该过程中，涉及氧化还原反应的化学方程式_____。 II.纳米铁粉处理酸性废水中的硝态氮（以表示），分为2个过程，反应原理如图所示。 (3)①在铁粉总量一定的条件下，废水中溶解的氧过多不利于的去除，原因是_____。 ②该过程中体现了纳米铁粉的_____（填“氧化性”或“还原性”）。 21．下列关于铁及其化合物说法不正确的是 A．在钢铁厂的生产中，炽热的铁水注入模具之前，模具必须进行充分的干燥 B．Fe(OH)3胶体呈红褐色，其分散质既可以透过滤纸也可以透过半透膜 C．FeCl2溶液存放时，在溶液中放入少量的铁粉，目的是防止Fe2+被氧化 D．Fe2O3俗称铁红，常用作油漆、涂料、油墨和橡胶的红色颜料 22．下列物质间的转化不能一步实现的是 A． B． C． D．Al2O3→Al(OH)3 23．要证明某溶液中不含Fe3+而含有Fe2+，以下操作选择及排序正确的是（　　） ①加入少量氯水 ②加入少量KI溶液 ③加入少量KSCN溶液 A．③① B．①③ C．②③ D．③② 24．铁元素的价类二维图如图，下列说法错误的是 A．a在氧气中点燃生成e B．每一步转化都存在物质颜色的变化 C．可通过与反应生成 D．转化成一定有氧化剂参与 25．某化学兴趣小组利用铁元素的性质设计了“魔法实验”，如图所示。 【资料】 a．茶水中含有鞣酸，与亚铁离子结合成无色的鞣酸亚铁，进而变为蓝黑色的鞣酸铁。 b．鞣酸、维生素C均具有还原性。 下列分析不正确的是 A．①→②，铁元素被氧气氧化生成了鞣酸铁 B．由③→④→⑤，可推知③中含二价鉄 C．由①、③、④几乎颜色相同，可推知其所含粒子种类相同 D．④→⑤，至少有两种粒子被氧化 26．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还原的生成物中是否含有 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 B 比较、氧化性强弱 向溶液中滴加淀粉碘化钾溶液 若溶液变蓝色，则氧化性：> C 检验溶液中是否含有 向溶液中滴加酸性溶液 若紫红色退去则溶液中含有 D 检验溶液中是否含有 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，则溶液中不一定含有 A．A B．B C．C D．D 27．硫酸亚铁是一种重要的化工原料，部分转化如图所示。下列说法错误的是 A．只用溶液可以检验是否变质 B．制纳米时通入的需适量 C．制时应将饱和溶液加入溶液中 D．生成的反应为氧化还原反应 28．硫化氢的转化是资源利用的重要研究课题。将和空气的混合气体通入、和的混合溶液中可回收S，其转化关系如图所示。下列说法正确的是 A．反应中、元素都发生了氧化还原反应 B．反应②中氧化剂和还原剂之比为 C．步骤②转移电子总数等于步骤③转移电子总数 D．一段时间后溶液的酸性增强 29．A、D、E、W是中学常见的四种元素，原子序数依次增大，A的原子最外层电子数是次外层的2倍，D的氧化物属于两性氧化物，D、E位于同周期，A、D、E的原子最外层电子数之和为14，W是人体必需的微量元素，缺乏W会导致贫血症状。 (1)W在元素周期表中的位置是_______。A与E组成的化合物是常用的溶剂，写出其电子式_______。 (2)下列事实能用元素周期表相应规律解释的是_______(填字母)。 a.D的最高价氧化物对应水化物的碱性弱于 b.E的气态氢化物的稳定性小于 c.A的单质能与二氧化硅高温下制得粗品硅单质 (3)的溶液可用于刻蚀铜制的印刷电路板，反应的离子方程式为_______。 (4)家用“管道通”的有效成分是烧碱和D的单质，使用时需加入一定量的水，此时发生反应的离子方程式为_______。 (5)W的单质可用于处理酸性废水中的，使其转换为，同时生成有磁性的W的氧化物X，再进行后续处理，上述反应的离子方程式为_______。上述W的氧化物X能与D的单质反应，写出该反应的化学方程式为_______。 30．铁有两种氯化物，都是重要的化工试剂。查阅有关资料如下： 氯化铁：熔点为306℃，沸点为315℃；易吸收空气中的水分而潮解。工业上采用向500～600℃的铁粉中通入氯气来生产无水氯化铁。 氯化亚铁：熔点为670℃，可升华。工业上采用向炽热铁粉中通入氯化氢来生产无水氯化亚铁。 某化学活动小组用如图所示的装置(夹持装置略去)模拟工业生产制备无水氯化铁。请回答下列问题： (1)在装置A中，用与浓盐酸反应制取氯气，写出反应的化学方程式并用双线桥法来表示出电子转移的方向和数目___________，当生成氯气，做还原剂的的物质的量为___________mol。 (2)仪器D的名称是___________，D中装的药品可以是___________(填序号)。 A．    B．碱石灰    C．    D． (3)定性分析。取装置C中的少量产物溶于稀硫酸中配成稀溶液待用。若产物中混有，可用下列试剂中的___________进行检测。(填序号，试剂不组合使用) A．KSCN溶液 B．酸性溶液 C．溶液 D．KI-淀粉溶液 (4)定量分析。取装置C中的产物，按以下步骤进行测定：①称取产品溶于过量的稀盐酸中；②加入足量溶液；③再加入足量溶液；④过滤、洗涤后灼烧沉淀；⑤称量所得红棕色固体为。写出加入足量溶液中发生反应的离子方程式___________计算该样品中铁元素的质量分数为___________％(结果精确到小数点后两位)。 (5)由(4)定量分析数据得出结论，并提出改进措施。 ①对比氯化铁中铁元素的质量分数为34.46％，说明含有杂质。 ②若要得到较纯净的无水氯化铁，实验装置可进行的改进措施是___________。 试卷第1页，共3页 / 学科网（北京）股份有限公司 $ 第二单元 第1课时 反应的合理选择 分层作业 阅读下列材料，完成下列小题： 打铁花是国家级非物质文化遗产之一、工匠们在表演打铁花时，用特制的“花棒”敲击高温铁水。铁水被敲击成炽热的液滴四处飞溅，液滴表面形成液态氧化亚铁膜，液滴中的碳在高温下与氧气反应产生的CO将氧化亚铁还原为单质铁。随后被还原的铁再次被氧化，又再次被还原，形成了“氧化-还原”反应的循环。当液滴表面的氧化亚铁膜无法限制越来越多的气体时，液滴会突然发生爆裂，形成绚丽夺目的铁花。 1．下列说法正确的是 A．铁元素属于副族元素 B．打铁花使用的原材料是纯铁 C．高温时铁与水反应生成氧化铁 D．绚丽夺目的铁花是铁的焰色 2．上述材料中涉及下列化学反应，其中气体被氧化的反应是 A． B． C． D． 【答案】1．A 2．C 【解析】1．A．铁元素位于元素周期表第VIII族，属于过渡金属（副族元素），A符合题意； B．打铁花使用高温铁水，其中含有碳（如材料所述“液滴中的碳”），并非纯铁，B不符合题意； C．高温时铁与水反应生成四氧化三铁（Fe3O4），而非氧化铁（Fe2O3），C不符合题意； D．铁花是高温铁水爆裂形成的火花，并非铁的焰色反应（铁无显著焰色），D不符合题意； 故选A。 2．A．：中氧元素化合价从价降低至价，被还原，A不符合题意； B．：中氧元素化合价从价降低至价，被还原，B不符合题意； C．：中碳元素化合价从价升高至价，被氧化，气体被氧化，C符合题意； D．：中碳元素化合价从价降低至价，被还原，D不符合题意； 故选C。 3．铁是一种应用广泛的金属。下列有关铁的叙述正确的是 A．铁是地壳中含量最多的金属 B．铁丝在氧气中燃烧生成氧化铁 C．用铁可以回收硫酸铜废液中的铜 D．炼铁就是把铁矿石变成纯净的氧化铁 【答案】C 【详解】A．铝是地壳中含量最多的金属，故A错误； B．铁丝在氧气中燃烧生成四氧化三铁，故B错误； C．铁与硫酸铜发生置换反应Fe + CuSO4 =FeSO4 + Cu，因此可用铁回收硫酸铜废液中的铜，故C正确； D．炼铁是将铁矿石用还原剂还原成铁单质，故D错误； 选C。 4．下列有关铁及其化合物的叙述中正确的是 A．用铁粉去除溶液中的 B．是具有磁性的黑色晶体，俗称磁性氧化铁 C．高炉炼铁时焦炭转化为作氧化剂 D．可用于治疗缺铁性贫血 【答案】A 【详解】A．铁粉能与反应生成，从而去除溶液中的杂质，反应为，故A正确； B．（氧化亚铁）为黑色晶体，但无磁性；磁性氧化铁是（四氧化三铁），具有磁性，故B错误； C．高炉炼铁中，焦炭转化为，作为还原剂还原铁矿石（如），反应为，是还原剂而非氧化剂，C错误； D．硫酸铁中铁为+3价，不易被人体吸收；治疗缺铁性贫血常用（硫酸亚铁），提供离子，D错误； 故该题选A。 5．为防止溶液因氧化而变质，在保存该溶液时应加入少量的物质是 A．稀硫酸 B．Zn片 C． D．铁粉 【答案】D 【详解】A． 加入稀硫酸可降低溶液，主要作用是抑制与水作用，并不能有效防止其被氧化变质，且引入硫酸根杂质，A错误； B． 加入Zn片，锌的还原性强于铁，会与发生置换反应，，导致FeSO4溶液成分改变，无法防止氧化变质，B错误； C．加入FeCl3会引入和，带来杂质，C错误； D．加入铁粉，铁作为还原剂，可将氧化生成的还原为，，从而有效防止FeSO4因氧化而变质，D正确； 故选D。 6．下列关于和的说法正确的是 A．和均可以通过化合反应制得 B．和溶液的保存均需加入少量铁粉和盐酸防止变质 C．可以通过能否使酸性溶液褪色来鉴别两物质的溶液 D．向溶液加入溶液，久置后沉淀仍保持白色 【答案】A 【详解】A．Fe与氯化铁反应生成氯化亚铁，方程式：，Fe与氯气反应生成氯化铁，方程式：，都可以通过化合反应生成，A正确； B．保存：亚铁离子易被氧化为铁离子，加铁粉，铁离子能与铁反应生成亚铁离子，可以防止氧化变质；保存：Fe3+会发生水解：Fe3++3H2OFe(OH)3+3H+，加入少量盐酸，增大溶液中的c(H+)，可抑制Fe3+的水解，B错误； C．由于氯离子也能被酸性高锰酸钾溶液氧化，所以不能用酸性KMnO4溶液区分FeCl2和FeCl3溶液，C错误； D．向溶液加入溶液，产生白色沉淀，迅速变为灰绿，最终变为红褐色沉淀，D错误； 故选A。 7．铁及其部分化合物的相互转化关系如图，该过程涉及的化学反应依次属于四种基本反应类型中的 A．化合、复分解、分解、置换 B．氧化还原、化合、分解、置换 C．氧化还原、复分解、分解、分解 D．化合、复分解、分解、分解 【答案】A 【详解】A．Fe和氯气反应生成FeCl3为化合反应；FeCl3和氢氧化钠反应生成Fe(OH)3和氯化钠，属于复分解反应；Fe(OH)3加热分解为Fe2O3和水，属于分解反应；Fe2O3和氢气反应生成Fe和水，属于置换反应，故A正确； B．氧化还原不是基本反应类型，Fe和氯气反应生成FeCl3为化合反应；FeCl3和氢氧化钠反应生成Fe(OH)3和氯化钠属于复分解反应，不是化合反应，故B错误； C．氧化还原不是基本反应类型，Fe和氯气反应生成FeCl3为化合反应，Fe2O3和氢气反应生成Fe和水，属于置换反应，故C错误； D．Fe2O3和氢气反应生成Fe和水，属于置换反应，故D错误； 选A。 8．利用铁元素价类二维图可以从不同角度研究含铁物质的性质及其转化关系，下列说法不正确的是 A．铁与氧气反应可以实现上述转化① B．从图中可知Fe(OH)3无法一步转化为Fe(OH)2 C．由图可预测高铁酸盐()具有强氧化性 D．欲证明某溶液中含Fe2+而无Fe3+的最佳方案为：先滴加H2O2溶液，再滴加KSCN 【答案】D 【详解】A．在高温条件下铁与氧气反应会生成氧化铁，即4Fe+3O22Fe2O3，故A正确； B．由于Fe(OH)2是一种白色絮状难溶物，Fe(OH)3是一种红褐色难溶物，从图中可知Fe(OH)3先加入酸，变成Fe3+，再还原成Fe2+，再生成Fe(OH)2，则Fe(OH)3无法一步转化为Fe(OH)2，故B正确； C．高铁酸盐()中Fe为+6价，很易得电子变成Fe3+，具有强氧化性，可用于杀菌消毒，故C正确； D．先滴加H2O2溶液，再滴加KSCN，不能排除三价铁离子的干扰，正确的为先滴加KSCN溶液，不显红色，排除三价铁离子的干扰，再滴加H2O2溶液后显血红色，可证明二价亚铁离子存在，故D错误； 答案为D。 9．有关铁及其化合物的部分转化关系如图所示。下列说法正确的是 A．①可通过铁与少量加热实现 B．②可通过加入维生素C实现，说明维生素C的还原性大于 C．③可通过铁与水在常温下反应实现 D．④中和的物质的量之比为2：1 【答案】B 【详解】A．根据反应①，Fe需要转化为FeCl2，Cl2是强氧化剂，Fe与Cl2反应无论量多少，均生成FeCl3，而不是FeCl2，A错误； B．反应②中将Fe3+还原为Fe2+，可通过加入维生素C实现，说明维生素C具有还原性，根据氧化还原反应规律，还原剂的还原性应大于还原产物。因此维生素C的还原性大于，B正确； C．Fe在常温下与水不反应，只有在高温下才能和水蒸气反应生成Fe3O4，C错误； D．反应④是FeCl2和FeCl3在NaOH溶液中反应生成Fe3O4。Fe3O4可看作FeO·Fe2O3，其中Fe2+与Fe3+的物质的量之比为1:2，因此和的物质的量之比应为1:2，D错误； 故答案选B。 10．人类使用铁器的历史可追溯至四千五百多年前。如今，铁及其化合物已在生产与生活中得到广泛应用。 (1)沾有水的铁锅在高温火焰上灼烧会发黑，该反应的化学方程式为____________。 (2)铁的氧化物种类繁多，其中一种被广泛用作油漆、涂料、油墨的红色颜料，俗名为铁红的氧化物是____________（填化学式），将铁红全部溶于盐酸，检验所得溶液中阳离子的方法是：取样后，滴加几滴____________溶液，观察到溶液变____________。 (3)①是一种多功能水处理剂，该化合物中Fe的化合价是____________，可预测它具有的化学性质是____________（填“氧化性”或“还原性”）。 ②净水过程中，与水反应的化学方程式为：（胶体），在标况下，若生成，理论上转移电子的物质的量为____________mol。 【答案】(1) (2) Fe2O3 KSCN 溶液变红 (3) +6 氧化性 1.2 【详解】（1）铁锅的铁与高温下的水蒸气反应生成四氧化三铁和氢气，反应方程式：。 （2）铁红是Fe2O3，是红棕色粉末，用作红色颜料。铁红溶于盐酸生成FeCl3，溶液中的阳离子为Fe3+；检验方法：取样后滴加几滴KSCN（硫氰化钾）溶液，观察到溶液变红色。 （3）①中Fe的化合价计算：Na为+1价，O为-2价，设Fe的化合价为x，则2×(+1) + x + 4×(-2) = 0，解得x = +6。+6是Fe的高价态，具有强氧化性（易得电子被还原）。 ② 计算转移电子的物质的量：标况下V(O2)=6.72 L，则n(O2) =。（胶体）◦ Fe：+6→+3，每个Fe得3个电子，4个Fe共得4×3=12个电子；O：-2→0，每个O失2个电子，生成3个O2共失6×2=12个电子；生成3 molO2转移12 mol电子，则生成0.3 molO2转移电子的物质的量：n(e-) =。 11．某工理师为了从使用过的腐蚀废液（主要含）中回收铜，并重新获得纯净的溶液，准备采用下列步骤： (1)请写出上述实验中加入的有关物质的化学式： ①______________，④______________。 (2)实验室收集制取出的黄绿色气体⑥的方法是______________。 (3)写出向②⑤的混合液中通入⑥的离子方程式______________。 (4)将铜片放入溶液中，反应一段时间后取出铜片，溶液中，则此时溶液中的与的物质的量之比为______________。 【答案】(1) 溶液 (2)排饱和食盐水或向上排空气法 (3) (4) 【分析】印刷电路的废腐蚀液中的CuCl2、FeCl3与铁粉反应生成Fe2+、Cu，因此滤液中为氯化亚铁溶液；滤渣中含有Fe和Cu，若要除去其中的Fe选用盐酸，然后过滤，所得滤液⑤主要为FeCl2的溶液；向氯化亚铁溶液中通入氯气得到三氯化铁溶液； 【详解】（1）上述分析判断 ①为Fe，④为HCl溶液； （2）实验室收集制取出的黄绿色气体氯气的方法是：排饱和食盐水或向上排空气法； （3）向②⑤的混合液氯化亚铁溶液中通入⑥氯气生成氯化铁，反应的离子方程式：2Fe2++Cl2=2Fe3++2Cl-； （4）反应后溶液中，设生成的Fe2+为3mol，溶液中的Fe3+为2mol，由2Fe3++Cu=2Fe2++Cu2+可知，反应生成的Cu2+为1.5mol，且浓度之比等于物质的量之比，则反应后溶液中Cu2+与Fe3+的物质的量之比为1.5mol：2mol=3：4，故答案为：3：4。 12．下列有关铁及其化合物的说法中不正确的是 A．配制溶液时，可在溶液中加入少量铁粉 B．铁与水蒸气在高温下反应的产物为和 C．FeO是一种黑色粉末，不稳定，在空气中受热，迅速被氧化成 D．为磁性氧化铁，其中铁的化合价为+2和+3 【答案】C 【详解】A. Fe2+易被氧气氧化，铁粉具有还原性，配制FeSO4溶液时，加入铁粉可防止Fe2+被氧化，故A正确； B. 铁与水蒸气在高温下反应生成Fe3O4和H2，化学方程式为3Fe + 4H2O (g) Fe3O4 + 4H2，故B正确； C. FeO是一种黑色粉末，不稳定，但在空气中受热时，主要氧化产物为Fe3O4而非直接氧化成Fe2O3，故C错误； D. Fe3O4为磁性氧化铁，可看作是，其中铁元素有+2和+3两种价态，故D正确； 选C。 13．不能鉴别Fe2+和Fe3+的是 A．氯水 B．盐酸 C．氢氧化钠溶液 D．硫氰化钾溶液 【答案】B 【详解】A．含有Fe2+的溶液显浅绿色，滴加氯水后，Fe2+被氧化为Fe3+，溶液变为浅黄色，能够鉴别Fe2+和Fe3+，A错误； B．盐酸和Fe2+及Fe3+都不反应，不能区别Fe2+和Fe3+，B正确； C．向Fe2+溶液中加入NaOH溶液后，Fe2+与OH-反应生成Fe(OH)2，Fe2++2OH-=Fe(OH)2↓，Fe(OH)2不稳定易被氧气氧化为Fe(OH)3，4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3，所以向Fe2+溶液中加入NaOH溶液后，观察到生成的白色沉淀迅速变成灰绿色，最后变成红褐色；Fe3+与OH-反应Fe3++3OH-=Fe(OH)3↓，生成红褐色Fe(OH)3，两者反应现象不同，C错误； D.加入SCN-，发生络合反应：Fe3++3SCN-⇌Fe(SCN)3，溶液立即呈血红色，证明含有三价铁离子；含有Fe2+的溶液中加SCN-溶液没有明显现象，D错误； 正确选项B。 14．可用于检验溶液是否少量变质的试剂 A．NaOH B．Fe C． D．KSCN 【答案】D 【详解】易被氧化为Fe2(SO4)3，只需检验是否含有Fe3+即可说明溶液是否变质，Fe3+能和SCN-生成络合物硫氰化铁，使溶液呈现血红色，因此可用KSCN检验溶液是否少量变质； 故答案选D。 15．证明某溶液只含有Fe2＋而不含有Fe3＋的实验方法最好是 A．先滴加氯水，再滴加KSCN溶液后显红色 B．先滴加KSCN溶液，不显红色，再滴加氯水后显红色 C．滴加NaOH溶液，立即产生红褐色沉淀 D．只需滴加KSCN溶液 【答案】B 【详解】A．先加氯水，若有Fe2＋会被氧化为Fe3＋，滴加KSCN变红，若无Fe2＋有Fe3＋也会看到相同的现象，故不能证明只含有Fe2＋而不含有Fe3＋，A错误； B．先滴加KSCN溶液，不显红色，说明没有Fe3＋，再滴加氯水后显红色说明有Fe2＋，B正确； C．滴加NaOH溶液，立即产生红褐色沉淀，说明有Fe3＋，C错误； D．滴加KSCN溶液不变红，说明不含Fe3＋，不能说明是否含有Fe2＋，D错误； 故选B。 16．实验室用固体配制溶液，下列说法正确的是 A．使用托盘天平称量时，应称取固体 B．配制完成后，应在试剂瓶中加入少量铁粉 C．若在移液前，容量瓶内有少量蒸馏水，则所配制溶液的浓度偏低 D．若在定容时，仰视刻度线，则所配制溶液的浓度偏高 【答案】B 【详解】A. 由于没有240 mL容量瓶，需使用250 mL容量瓶，计算所需FeSO4·7H2O质量为0.10 mol/L × 0.250 L × 278 g/mol = 6.95 g，但托盘天平精度为0.1 g，实际应称取7.0 g，故A错误； B. Fe2+易被空气中氧气氧化，加入铁粉可还原生成的Fe3+，防止Fe2+氧化，故B正确； C. 容量瓶内残留蒸馏水不影响定容后的最终体积，因为定容时需加水至刻度线，所配制溶液的浓度不变，故C错误； D. 定容时仰视刻度线，导致实际液面高于刻度线，溶液体积偏大，根据，n不变时，V偏大则浓度偏低，故D错误； 故选B。 17．某学生以铁丝和氯气为原料进行如图三个实验。下列分析正确的是 A．实验①反应时火焰为苍白色 B．实验①铁丝过量时燃烧产物为 C．实验③反应制得的氢氧化铁胶体为纯净物 D．实验②、③得到的分散系中分散质粒子的直径大小：②<③ 【答案】D 【详解】A．实验①中的铁和氯气反应生成氯化铁，生成棕褐色的烟，A项错误； B．实验①反应产物与铁丝的量多少无关，不管铁丝少量还是过量都生成，B错误； C．胶体是分散系，分散系是混合物，C错误； D．实验②得到的分散系是溶液，溶质粒子直径小于1 nm，实验③得到的分散系是胶体，胶体粒子直径在1到100 nm之间，D正确； 答案选择D。 18．从某含有FeCl2、FeCl3、CuCl2的工业废液中回收铜并制备氯化铁晶体(FeCl3·6H2O)的流程如图。下列说法正确的是 A．试剂a是铁粉，试剂b是稀硫酸 B．操作I、操作Ⅱ、操作Ⅲ所用仪器相同 C．试剂c可以是氯气，相应反应的离子方程式为 D．用酸性KMnO4溶液可检验溶液W中是否含有Fe2+ 【答案】C 【分析】试剂a是铁，加入过量的铁，可把铜全部置换出来，并把FeCl3还原为FeCl2，则通过过滤得到的滤液X为FeCl2溶液，滤渣Y为铜和过量的铁的混合物；由于最终得到的产品是FeCl3，故试剂b是稀盐酸，铜不与盐酸反应，铁与盐酸反应生成FeCl2，故通过过滤可得到铜单质，滤液Z为FeCl2溶液和过量的盐酸，在两次过滤得到的FeCl2溶液中通入氯气，发生反应，把FeCl2转化为FeCl3，然后通过蒸发结晶便可得到氯化铁晶体。 【详解】A．根据上述分析，试剂a是铁粉，试剂b是稀盐酸，A错误； B．根据上述分析，操作、是过滤，操作是蒸发结晶，所用仪器不同，B错误； C．在两次过滤得到的 溶液中通入氯气，发生反应，把FeCl2转化为FeCl3，C正确； D．亚铁离子、氯离子都可以被高锰酸钾溶液氧化，用酸性溶液不能检验溶液中是否还有，D错误； 故选C。 19．“价态—类别”二维图可以帮助我们梳理物质间的转化关系，下图是铁及其化合物的“价态—类别”二维图(部分物质未标明)。 请回答下列问题： (1)下列矿物可用于冶炼金属铁的是______(填写字母)。 A．赤铁矿(主要成分为Fe2O3) B．闪锌矿(主要成分为ZnS) (2)单质a与足量______(选填“NaOH溶液或“盐酸”)反应可转化为FeCl2。 (3)化合物b的化学式为______(选填“Fe(OH)2”或“Fe(OH)3”)。 (4)在影视作品中常利用化合物Fe(SCN)3制作假血浆，以达到需要的拍摄效果，此化合物中铁元素的化合价为______。 (5)Fe(OH)3是一种______(选填“红褐色”或“白色”)物质。 (6)合金的应用促进了人类社会的发展，下列材料属于合金的是______(填写字母)。 A．水利工程中使用的水泥 B．制造地铁列车车体的不锈钢 (7)铝热反应常用于焊接钢轨，其涉及的化学方程式为：2Al+Fe2O32Fe+Al2O3，若生成铁的质量为280g，则参加反应的Fe2O3的物质的量为______mol。 【答案】(1)A (2)盐酸 (3)Fe(OH)2 (4)+3 (5)红褐色 (6)B (7)2.5 【详解】（1）用于冶炼金属铁的矿物需要含有铁元素； A．赤铁矿(主要成分为) ，含有铁元素，可用于炼铁，故A正确； B．闪锌矿(主要成分为)，不含铁元素，不能用于炼铁；故B错误； 则该题选A； （2）铁可与盐酸反应生成氯化亚铁和氢气，铁与氢氧化钠不反应； （3）从“价态—类别”二维图可知，化合物b属于碱，且铁元素的化合价是正二价，对应的碱是氢氧化亚铁； （4）化合物中，的化合价为负一价，根据化合物化合价之和为零的原则，铁元素的化合价为正三价； （5）是一种红褐色的难溶性固体； （6）合金是由一种金属与其他金属或非金属熔合而形成的具有金属特性的物质； A．水利工程中使用的水泥，水泥是硅酸盐材料，不属于合金，故A错误； B．制造地铁列车车体的不锈钢，不锈钢是铁、镍、铬等组成的合金，故B正确； 则该题选B； （7）生成铁的物质的量为，由方程式可知氧化铁和铁的物质的量之比为1:2，则氧化铁的物质的量为； 20．铁及其化合物具有极其重要的作用。 I.还原铁粉与水蒸气反应的实验装置图如下。 (1)写出试管中反应的化学方程式_____，该反应中氧化剂是_____。 (2)将反应后得到的黑色粉末放入试管中，加入适量稀硫酸，产生较多气泡，黑色粉末完全溶解，得到溶液。 ①检验溶液A中不含，可以选择的试剂_____（填序号）。 a.溶液    b.KSCN溶液    c. ②溶液A最终呈浅绿色，向溶液A中滴加足量NaOH溶液，现象是_____，写出该过程中，涉及氧化还原反应的化学方程式_____。 II.纳米铁粉处理酸性废水中的硝态氮（以表示），分为2个过程，反应原理如图所示。 (3)①在铁粉总量一定的条件下，废水中溶解的氧过多不利于的去除，原因是_____。 ②该过程中体现了纳米铁粉的_____（填“氧化性”或“还原性”）。 【答案】(1) (2) b 浅绿色溶液先产生白色絮状沉淀，再迅速变成灰绿色，最后变为红褐色 (3) Fe2+会被氧化为Fe3+，导致Fe2+含量减少，不利于还原 还原性 【分析】I部分在探究铁粉与水蒸气发生的反应，随后检测反应后的产物；II部分展示了铁粉处理酸性废水中的硝态氮原理，氧气与铁粉反应生成二价铁离子，二价铁离子与硝酸根发生氧化还原反应以氮气的形式逸出，同时体现了铁粉的还原性。 【详解】（1）水蒸气与铁粉在高温条件下反应生成四氧化三铁和氢气，反应方程式为：，氧化剂为H2O; （2）①检验铁离子所用试剂为KSCN溶液，若溶液变为血红色则说明含铁离子，故选b； ②溶液A呈浅绿色说明溶液中含Fe2+，与氢氧化钠反应生成氢氧化亚铁，再被氧化为氢氧化铁，故现象为浅绿色溶液先产生白色絮状沉淀，再迅速变成灰绿色，一段时间后变为红褐色；涉及的氧化还原反应为氢氧化亚铁被氧气氧化的过程，方程式为： （3）铁粉总量一定，当溶解氧过多时，由于氧气具有强氧化性，二价铁有还原性，氧气会与硝酸根竞争性与亚铁离子反应导致亚铁离子减少，不利于还原硝酸根，故答案为Fe2+会被氧化为Fe3+，导致Fe2+含量减少，不利于还原；铁粉被氧气氧化为亚铁离子，体现了铁粉的还原性。 21．下列关于铁及其化合物说法不正确的是 A．在钢铁厂的生产中，炽热的铁水注入模具之前，模具必须进行充分的干燥 B．Fe(OH)3胶体呈红褐色，其分散质既可以透过滤纸也可以透过半透膜 C．FeCl2溶液存放时，在溶液中放入少量的铁粉，目的是防止Fe2+被氧化 D．Fe2O3俗称铁红，常用作油漆、涂料、油墨和橡胶的红色颜料 【答案】B 【详解】A．在钢铁厂生产中，炽热的铁水注入模具前必须干燥模具，以防止水与高温铁水反应产生氢气导致爆炸或气孔，A正确； B．Fe(OH)3胶体呈红褐色，其分散质粒子大小在1-100 nm之间，可以透过滤纸，但不能透过半透膜，B错误； C． FeCl2溶液存放时加入少量铁粉，铁粉与Fe3+反应生成Fe2+，铁粉作为还原剂防止Fe2+被氧化，C正确； D．Fe2O3俗称铁红，因其红色性质，常用作油漆、涂料、油墨和橡胶的红色颜料，D正确； 故选B。 22．下列物质间的转化不能一步实现的是 A． B． C． D．Al2O3→Al(OH)3 【答案】D 【详解】A．钠在氧气中燃烧可直接生成过氧化钠，该转化能一步实现，A不符合题意； B．氯气与铁反应可直接生成氯化铁，该转化能一步实现，B不符合题意； C．硫酸与可溶性钡盐如氯化钡反应可直接生成硫酸钡沉淀，该转化能一步实现，C不符合题意； D．氧化铝不溶于水且不能直接与水或常见试剂反应生成氢氧化铝，该转化不能一步实现，D符合题意； 故选D。 23．要证明某溶液中不含Fe3+而含有Fe2+，以下操作选择及排序正确的是（　　） ①加入少量氯水 ②加入少量KI溶液 ③加入少量KSCN溶液 A．③① B．①③ C．②③ D．③② 【答案】A 【分析】三价铁离子遇到硫氰根离子显血红色； 二价铁离子遇到硫氰根离子不变色，二价铁离子具有还原性，能被氧化为三价铁离子； 碘离子和铁离子反应和亚铁离子不反应。 【详解】先根据Fe3+的特征反应，加入硫氰酸钾溶液判断溶液不含Fe3+；然后加入氧化剂氯水，如果含有Fe2+，Fe2+被氧化剂氧化成Fe3+溶液变成红色，以此证明Fe2+的存在，加入少量KI溶液和铁离子反应，和亚铁离子不反应，不能证明含亚铁离子， 操作选择及排序为③①。 答案选A。 24．铁元素的价类二维图如图，下列说法错误的是 A．a在氧气中点燃生成e B．每一步转化都存在物质颜色的变化 C．可通过与反应生成 D．转化成一定有氧化剂参与 【答案】A 【分析】由图可知，a为铁、b为氧化亚铁、c为氢氧化亚铁、d为亚铁盐、e为氧化铁、f为氢氧化铁、g为铁盐。 【详解】A．铁在氧气中燃烧生成四氧化三铁，不能生成氧化铁，A错误； B．氧化亚铁黑色粉末能与非氧化性酸溶液反应生成浅绿色的亚铁离子和水，亚铁离子能与碱溶液反应生成氢氧化亚铁白色沉淀，氢氧化亚铁具有还原性，能与氧气和水反应生成红褐色的氢氧化铁，则物质转化时，每一步转化都存在物质颜色的变化，B正确； C．铁能与溶液中的铁离子反应生成亚铁离子，C正确； D．亚铁离子转化为铁离子时，铁元素的化合价升高被氧化，所以反应需要加入氧化剂才能实现，D正确； 故选A。 25．某化学兴趣小组利用铁元素的性质设计了“魔法实验”，如图所示。 【资料】 a．茶水中含有鞣酸，与亚铁离子结合成无色的鞣酸亚铁，进而变为蓝黑色的鞣酸铁。 b．鞣酸、维生素C均具有还原性。 下列分析不正确的是 A．①→②，铁元素被氧气氧化生成了鞣酸铁 B．由③→④→⑤，可推知③中含二价鉄 C．由①、③、④几乎颜色相同，可推知其所含粒子种类相同 D．④→⑤，至少有两种粒子被氧化 【答案】C 【分析】已知a．茶水中含有鞣酸，与亚铁离子结合成无色的鞣酸亚铁，进而变为蓝黑色的鞣酸铁。证明了鞣酸亚铁易被氧气氧化为鞣酸铁，已知维生素C具有还原性，证明了维生素C能将鞣酸铁还原成鞣酸亚铁，加入KSCN溶液是检验三价铁离子是否存在，H2O2氧化Fe2+生成Fe3+； 【详解】A．①→②过程中，鞣酸转化为鞣酸亚铁，鞣酸亚铁发生氧化反应生成蓝黑色的鞣酸铁，故A正确； B．③→④的过程中加入KSCN，无现象，说明不含有Fe3+，④→⑤的过程中加入H2O2时生成了红色的Fe(SCN)3，说明③中含二价铁，故B正确； C．①中含有鞣酸，①→③的过程中加入了FeSO4、维生素C，③→④的过程中又加入了KSCN，所以①、③、④中所含粒子种类不相同，故C错误； D．④中含有维生素C、鞣酸、鞣酸亚铁或Fe2+等粒子，均具有还原性，则④→⑤的过程中至少有两种粒子被氧化，故D正确； 故选：C。 26．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还原的生成物中是否含有 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 B 比较、氧化性强弱 向溶液中滴加淀粉碘化钾溶液 若溶液变蓝色，则氧化性：> C 检验溶液中是否含有 向溶液中滴加酸性溶液 若紫红色退去则溶液中含有 D 检验溶液中是否含有 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，则溶液中不一定含有 A．A B．B C．C D．D 【答案】BD 【详解】A．和中均含有三价铁，与盐酸反应后均得到而KSCN溶液主要用于检验，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，A不符合题意； B．向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，氧化剂为，利用氧化还原反应的规律，得出的氧化性强于，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：，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，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，也可能含有或或，故D符合题意； 故选BD。 27．硫酸亚铁是一种重要的化工原料，部分转化如图所示。下列说法错误的是 A．只用溶液可以检验是否变质 B．制纳米时通入的需适量 C．制时应将饱和溶液加入溶液中 D．生成的反应为氧化还原反应 【答案】D 【详解】A．若变质，其中含有，遇溶液会变为红色，可据此检验是否变质，A正确； B．四氧化三铁中铁元素化合价为价、价，是部分被氧化，应通入适量，不宜过量，B正确； C．制时，应将溶液缓慢加入盛有溶液的反应容器中，避免生成氢氧化亚铁沉淀，C正确； D．生成的反应过程中无元素化合价的变化，因此该反应不是氧化还原反应，D错误； 答案选D。 28．硫化氢的转化是资源利用的重要研究课题。将和空气的混合气体通入、和的混合溶液中可回收S，其转化关系如图所示。下列说法正确的是 A．反应中、元素都发生了氧化还原反应 B．反应②中氧化剂和还原剂之比为 C．步骤②转移电子总数等于步骤③转移电子总数 D．一段时间后溶液的酸性增强 【答案】C 【分析】由图可知，①中发生H2S+Cu2+=CuS↓+2H+，②中发生CuS+2Fe3+=S+2Fe2++Cu2+，③中发生4Fe2++O2+4H+=4Fe3++2H2O。 【详解】A．由分析，反应中铜元素化合价没有改变，故A错误； B．根据分析知，过程②的离子方程式为CuS+2Fe3+=S+2Fe2++Cu2+，反应中铁元素化合价降低，Fe3+为氧化剂、硫元素化合价升高，CuS为还原剂，氧化剂和还原剂之比为2：1，故B错误； C．由分析，①中不存在元素化合价改变，②、③均为氧化还原反应，铁元素化合价由+3变为+2，又由+2变为+3，结合电子守恒，步骤②转移电子总数等于步骤③转移电子总数，故C正确； D．根据图中信息，H2S和O2为总反应的反应物，H2O和S为总反应的生成物，根据得失电子守恒和原子守恒可得回收S的总反应为2H2S+O22S↓+2H2O，反应没有生成氢离子，溶液酸性不会增强，故D错误； 故选C。 29．A、D、E、W是中学常见的四种元素，原子序数依次增大，A的原子最外层电子数是次外层的2倍，D的氧化物属于两性氧化物，D、E位于同周期，A、D、E的原子最外层电子数之和为14，W是人体必需的微量元素，缺乏W会导致贫血症状。 (1)W在元素周期表中的位置是_______。A与E组成的化合物是常用的溶剂，写出其电子式_______。 (2)下列事实能用元素周期表相应规律解释的是_______(填字母)。 a.D的最高价氧化物对应水化物的碱性弱于 b.E的气态氢化物的稳定性小于 c.A的单质能与二氧化硅高温下制得粗品硅单质 (3)的溶液可用于刻蚀铜制的印刷电路板，反应的离子方程式为_______。 (4)家用“管道通”的有效成分是烧碱和D的单质，使用时需加入一定量的水，此时发生反应的离子方程式为_______。 (5)W的单质可用于处理酸性废水中的，使其转换为，同时生成有磁性的W的氧化物X，再进行后续处理，上述反应的离子方程式为_______。上述W的氧化物X能与D的单质反应，写出该反应的化学方程式为_______。 【答案】(1) 第4周期Ⅷ族 (2)ab (3)2Fe3++Cu=2Fe2++Cu2+ (4)2Al+2OH-+6H2O=2[Al(OH)4]-+3H2↑ (5) 3Fe+NO+2H++H2O=Fe3O4+NH 8Al+3Fe3O44Al2O3+9Fe 【分析】A、D、E、W是中学常见的四种元素，原子序数依次增大，其中A的原子最外层电子数是次外层的2倍，由于最外层电子数不超过8，原子只能有2个电子层，最外层电子数为4，故A为C元素；W是人体必需的微量元素，缺乏W会导致贫血症状，则W为Fe元素；A、D、E的原子最外层电子数之和为14，可知D、E的最外层电子数之和为14-4=10，D、E位于同周期，它们的原子序数小于Fe、大于碳，二者只能处于第三周期，而D的氧化物属于两性氧化物，可知D为Al元素，故E为Cl元素； 【详解】（1） W是Fe元素，在周期表中的位置为第4周期Ⅷ族；C与Cl组成的化合物CCl4是常用的溶剂，CCl4是共价化合物，电子式为：； （2）a．金属性越强，其最高价氧化物对应水化物的碱性越强，金属性：Al＜Mg，故碱性：Al(OH)3＜Mg(OH)2，能用元素周期律解释，故a正确； b．元素非金属性越强，其氢化物越稳定，元素非金属性：Cl＜F，故HCl的稳定性小于HF，能用元素周期律解释，故b正确； c． C的单质能与二氧化硅高温下制得粗品硅单质，反应方程式为：，由与该反应是在高温下进行，不能说明C的非金属性强于Si，不能用元素周期律解释，故c错误； 故答案为：ab； （3）FeCl3溶液可用于刻蚀铜制的印刷电路板，反应的离子方程式为2Fe3++Cu=2Fe2++Cu2+； （4）Al单质与NaOH溶液反应生成四羟基合铝酸钠和氢气，反应的离子方程式为：2Al+2OH-+6H2O=2[Al(OH)4]-+3H2↑； （5）根据题干的描述，W的单质是Fe，可用于处理酸性废水中的，使其转换为，同时生成有磁性的Fe3O4，根据电荷守恒和电子守恒，写出该反应的离子方程式为：3Fe+NO+2H++H2O=Fe3O4+NH；D的单质为AL，与X(四氧化三铁)在高温下发生置换反应生成氧化铝和铁，反应的化学方程式为8Al+3Fe3O44Al2O3+9Fe。 30．铁有两种氯化物，都是重要的化工试剂。查阅有关资料如下： 氯化铁：熔点为306℃，沸点为315℃；易吸收空气中的水分而潮解。工业上采用向500～600℃的铁粉中通入氯气来生产无水氯化铁。 氯化亚铁：熔点为670℃，可升华。工业上采用向炽热铁粉中通入氯化氢来生产无水氯化亚铁。 某化学活动小组用如图所示的装置(夹持装置略去)模拟工业生产制备无水氯化铁。请回答下列问题： (1)在装置A中，用与浓盐酸反应制取氯气，写出反应的化学方程式并用双线桥法来表示出电子转移的方向和数目___________，当生成氯气，做还原剂的的物质的量为___________mol。 (2)仪器D的名称是___________，D中装的药品可以是___________(填序号)。 A．    B．碱石灰    C．    D． (3)定性分析。取装置C中的少量产物溶于稀硫酸中配成稀溶液待用。若产物中混有，可用下列试剂中的___________进行检测。(填序号，试剂不组合使用) A．KSCN溶液 B．酸性溶液 C．溶液 D．KI-淀粉溶液 (4)定量分析。取装置C中的产物，按以下步骤进行测定：①称取产品溶于过量的稀盐酸中；②加入足量溶液；③再加入足量溶液；④过滤、洗涤后灼烧沉淀；⑤称量所得红棕色固体为。写出加入足量溶液中发生反应的离子方程式___________计算该样品中铁元素的质量分数为___________％(结果精确到小数点后两位)。 (5)由(4)定量分析数据得出结论，并提出改进措施。 ①对比氯化铁中铁元素的质量分数为34.46％，说明含有杂质。 ②若要得到较纯净的无水氯化铁，实验装置可进行的改进措施是___________。 【答案】(1) (2) 球形干燥管 B (3)B (4) 2Fe2++2H++H2O2=2Fe3++2H2O 36.52 (5)在AB装置间增加一个装有饱和食盐水的洗气装置，除去Cl2中混有的HCl 【分析】A中浓盐酸和KClO3反应生成Cl2，浓盐酸易挥发，所以生成的Cl2中含有HCl,浓硫酸除去水蒸气，Cl2和Fe在加热条件下反应生成FeCl3，FeCl3熔沸点较低，C放置在盛冷水的水槽中，目的是将FeCl3蒸气冷却凝华为固体收集，Cl2有毒不能直接排入空气中，用NaOH、碱石灰吸收。 【详解】（1） 在装置A中，用KClO3与浓盐酸反应制取氯气，KClO3中的Cl元素化合价由+5价变为0价，部分HCl中的Cl元素化合价由-1价变为0价，部分Cl元素化合价不变，转移电子数为5，该反应的电子转移的方向和数目为，生成的氯气中有来自于HCl,当生成35.5g氯气，n(Cl2)==0.5mol,作还原剂的HCl的物质的量为0.5mol×2×=mol； （2）仪器D的名称是球形干燥管，氯气有毒，不能直接排入空气中，氯气能和碱石灰、NaOH反应，和P2O5、CaCl2不反应，所以D中装的药品可以是B，故答案：球形干燥管；B； （3）该溶液为稀溶液，稀溶液中氯离子不与酸性KMnO4溶液反应，FeCl2具有还原性，能被酸性高锰酸钾溶液氧化而使酸性高锰酸钾溶液褪色，和KSCN溶液不反应、能被H2O2氧化生成FeCl3但无明显现象、和KI不反应，则可用酸性高锰酸钾溶液进行检测，故答案为：B； （4）H2O2具有氧化性，能将Fe2+氧化为Fe3+，离子方程式为2Fe2++2H++H2O2=2Fe3++2H2O，红棕色固体为Fe2O3，m(Fe)=×112g=1.68g,该样品中铁元素的质量分数为×100%≈36.52%，故答案为：2Fe2++2H++H2O2=2Fe3++2H2O；36.52； （5）得到FeCl2的原因为：浓盐酸易挥发，生成的Cl2中含有HCl,HCl和Fe反应生成FeCl2，改进措施为在AB装置间增加一个装有饱和食盐水的洗气装置，除去Cl2中混有的HCl,故答案为：在AB装置间增加一个装有饱和食盐水的洗气装置，除去Cl2中混有的HCl。 试卷第1页，共3页 / 学科网（北京）股份有限公司 $