第三章 鐵 金屬材料（復(fù)習(xí)講義）（教師版）

學(xué)而優(yōu)·教有方第三章鐵金屬材料復(fù)習(xí)復(fù)習(xí)目標(biāo)1．能根據(jù)氧化劑的氧化性強(qiáng)弱以及反應(yīng)條件如氧化劑的用量，理解鐵與不同氧化劑或與同一氧化劑用量不同時反應(yīng)后鐵的價態(tài)。2．關(guān)于鐵的氧化物、氫氧化物的化學(xué)性質(zhì)，一是從物質(zhì)類別的角度認(rèn)識二類物質(zhì)的化學(xué)通性，二是依據(jù)氧化還原反應(yīng)原理從鐵的價態(tài)角度，認(rèn)識有關(guān)物質(zhì)在反應(yīng)中的氧化性或還原性。3．能根據(jù)試題中的有關(guān)要求并結(jié)合物質(zhì)的性質(zhì)，解決氫氧化亞鐵、綠礬、高鐵酸鹽等物質(zhì)制備問題。4．能氧化還原反應(yīng)原理，理解二價鐵、三價鐵之間相互轉(zhuǎn)化所需的試劑。5．能用沉淀法、顯色法檢驗(yàn)Fe2＋、Fe3＋，知道Fe2＋、Fe3＋共存時檢驗(yàn)Fe2＋的方法。6．根據(jù)鐵及其化合物的性質(zhì)，認(rèn)識有關(guān)物質(zhì)在生活、生產(chǎn)中的應(yīng)用。7．能從合金結(jié)構(gòu)與組成的角度理解合金的特性，能列舉常見合金的組成和性能；知道常見的幾種新型合金及重要的用途。8．能熟練書寫鋁、氧化鋁與堿溶液反應(yīng)的化學(xué)方程式及離子方程式。9．能從物質(zhì)的量角度認(rèn)識物質(zhì)組成及其化學(xué)變化，將物質(zhì)的量應(yīng)用化學(xué)方程式中進(jìn)行有關(guān)計算；會用方程組法、差量法、關(guān)系式法、守恒法，解決有關(guān)化學(xué)計算問題?！疽族e知識點(diǎn)】1．純鐵是銀白色且具有強(qiáng)的抗腐蝕性，而生鐵在常溫下暴露在空氣中會產(chǎn)生鐵銹(Fe2O3·xH2O)。2．Fe與Cl2反應(yīng)，無論Fe是否過量均生成FeCl3；Fe與冷水、熱水不反應(yīng)，F(xiàn)e在常溫下遇濃H2SO4、濃硝酸發(fā)生鈍化，但在加熱條件下可被氧化為Fe3＋鹽。3．金屬與水反應(yīng)通常生成堿和氫氣，而鐵與水蒸氣在高溫下反應(yīng)生成的是氧化物(Fe3O4)。4．通常進(jìn)行試管實(shí)驗(yàn)時滴管不能插入溶液中，但在制備Fe(OH)2時滴管必須要伸入FeSO4溶液的液面下。5．用顯色法檢驗(yàn)Fe2＋時，一定要先加KSCN溶液，后加氯水，千萬不能先加氯水后加KSCN溶液。6．Fe(OH)3不一定是沉淀的形式存在，也可能以溶液形式存在如Fe(OH)3膠體溶液。7．某些金屬的氫氧化物在酸性溶液中不一定不能存在，如Fe3＋生成Fe(OH)3沉淀時在溶液的酸性不太強(qiáng)時，也可完全沉淀；不同的金屬氫氧化物完全沉淀時的pH是不同的，據(jù)此可通過控制溶液的pH，將金屬離子分步沉淀。8．Fe3＋有較強(qiáng)的氧化性，在反應(yīng)通常作氧化劑，但在某些反應(yīng)中也可作還原劑，如用硝酸鐵與次氯酸鈉的堿溶液發(fā)生反應(yīng)制備高鐵酸鹽：3ClO－＋10OH－＋2Fe3＋2FeO2－＋3Cl－＋5H2O。9．Fe2＋與NO－在酸性溶液中，不能大量共存。10．關(guān)于合金的性能：①合金屬于混合物而非純凈物，具有金屬的特性。②合金一定含有金屬元素，也可能含有非金屬元素。③合金中各成分金屬的化學(xué)性質(zhì)不變。④合金具有許多優(yōu)良的物理、化學(xué)和機(jī)械性能，在許多方面不同于各成分金屬，不是簡單加合；但在化學(xué)性質(zhì)上，一般認(rèn)為合金體現(xiàn)的是各成分金屬的化學(xué)性質(zhì)。⑤并非所有的金屬都能形成合金，兩種金屬形成合金，其前提是兩種金屬在同一溫度范圍內(nèi)都能熔化，若一種金屬的熔點(diǎn)高于另一金屬的沸點(diǎn)，則二者不能形成合金。11．鋁在濃硫酸、濃硝酸中的鈍化是化學(xué)變化，而非物理變化。12．鋁與氫氧化鈉溶液反應(yīng)的實(shí)質(zhì)是鋁先與強(qiáng)堿溶液中的水反應(yīng)生成H2和Al(OH)3，然后Al(OH)3再與NaOH反應(yīng)生成H2O和NaAlO2，反應(yīng)中鋁做還原劑，水做氧化劑，NaOH無電子得失。用雙線橋法和單線橋法分別表示：13．氧化鋁與水不反應(yīng)，即轉(zhuǎn)化Al2O3eq\o(\s\up4(eq\o(\s\up2(H2O),\s\do4(→))),\s\do5())Al(OH)3不能實(shí)現(xiàn)。14．使用鋁制品應(yīng)注意的問題①鋁制品耐用是因?yàn)楸砻嬗兄旅艿难趸X保護(hù)膜，Al2O3是兩性氧化物，既可以與酸反應(yīng)又可以與堿反應(yīng)，所以鋁制品不宜盛放顯酸性或堿性的物質(zhì)。②含氯化鈉的物質(zhì)不能用鋁制品盛放。這是因?yàn)殇X制品表面雖然有致密的氧化膜保護(hù)層，但若遇到氯化鈉溶液，其中的氯離子會破壞氧化膜的結(jié)構(gòu)，加速鋁制品的腐蝕。因此，鋁制品不宜用來長時間盛放咸菜等腌制食品。15．根據(jù)方程式進(jìn)行計算時，一是注意同種物質(zhì)的上下單位必須相同，二是書寫格式要規(guī)范即用符號表示各種物理量。16．過量計算若題中給出了兩種反應(yīng)物的量，在求解某產(chǎn)物的量時，需判斷哪種物質(zhì)過量。其方法是：按照化學(xué)方程式中量的關(guān)系先判斷哪一種物質(zhì)過量，然后根據(jù)量不足的物質(zhì)進(jìn)行計算。17．易寫錯的方程式：（1）鐵與稀硫酸不能錯寫成：2Fe＋6H＋2Fe3＋＋3H2↑（2）鐵和水不能錯寫成：2Fe＋3H2Oeq\o(=,\s\up5(Δ),\s\do5())Fe2O3＋3H2↑（3）銅和氯化鐵溶液不能錯寫成：3Cu＋2FeCl33CuCl2＋2Fe（4）氫氧化亞鐵溶于硝酸不能錯寫成：Fe(OH)2＋2HNO3Fe(NO3)2＋2H2O（5）氫氧化鐵溶于氫碘酸不能錯寫成：Fe(OH)3＋3HIFeI3＋2H2O（5）鋁和NaOH溶液反應(yīng)的離子方程式不能錯寫為Al＋2OH－AlO－＋H2↑【?？伎键c(diǎn)】1．鐵的單質(zhì)（1）化學(xué)性質(zhì)（2）鐵與稀硝酸反應(yīng)情況：①鐵少量：Fe＋4HNO3(稀)Fe(NO3)3＋NO↑＋2H2O②鐵過量：3Fe＋8HNO3(稀)3Fe(NO3)2＋2NO↑＋4H2O可用數(shù)軸表示如下：2．鐵的氧化物和氫氧化物（1）氧化物類別FeO和Fe2O3都是堿性氧化物，與非強(qiáng)氧化性酸反應(yīng)生成Fe2＋和Fe3＋：FeO＋2H＋Fe2＋＋H2O、Fe2O3＋6H＋2Fe3＋＋3H2O。Fe3O4不屬于堿性氧化物，與鹽酸反應(yīng)可分別看作Fe2O3、FeO與鹽酸反應(yīng)，然后把兩個反應(yīng)式相加：Fe3O4＋8HCl2FeCl3＋FeCl2＋4H2O價態(tài)還原性FeO、Fe3O4遇氧化性酸(如HNO3)發(fā)生氧化還原反應(yīng)，＋2價的鐵均被氧化成＋3價。FeO在空氣中受熱易被氧化為Fe3O4：6FeO＋2O2eq\o(=,\s\up5(Δ),\s\do5())2Fe3O4氧化性FeO、Fe2O3和Fe3O4都能被C、H2、CO、Al等還原生成Fe。Fe2O3可將HI氧化為I2：Fe2O3＋6HI2FeI2＋I(xiàn)2＋3H2O（2）氫氧化物物質(zhì)Fe(OH)2Fe(OH)3制備方程式Fe2＋＋2OH－Fe(OH)2↓Fe3＋＋3OH－Fe(OH)3↓現(xiàn)象白色沉淀迅速變成灰綠色，最終變成紅褐色生成紅褐色沉淀類別都為堿，與非氧化性酸發(fā)生中和反應(yīng)：Fe(OH)2＋2H＋Fe2＋＋2H2O、Fe(OH)3＋3H＋Fe3＋＋3H2O價態(tài)氧化性——可將HI氧化為I2：2Fe(OH)3＋6HI2FeI2＋I(xiàn)2＋6H2O還原性具有強(qiáng)還原性，易被空氣中的O2氧化生成Fe(OH)3：4Fe(OH)2＋O2＋2H2O4Fe(OH)3如在堿性條件下被ClO－氧化：2Fe(OH)3＋3ClO－＋4OH－2FeO2－＋3Cl－＋5H2O熱穩(wěn)定性隔絕空氣受熱生成FeO和H2O2Fe(OH)3eq\o(=,\s\up5(Δ),\s\do5())Fe2O3＋3H2O說明：制備純凈的Fe(OH)2時制造無氧氣的環(huán)境可采用以下幾種方法：(1)加熱煮沸NaOH溶液。(2)長膠頭滴管末端插入試管內(nèi)的液面以下。(3)在FeSO4溶液液面上加植物油或苯進(jìn)行液封。(4)改進(jìn)實(shí)驗(yàn)裝置，排盡裝置內(nèi)空氣。3．二價鐵和三價鐵的相互轉(zhuǎn)化（1）Fe2＋eq\o(\s\up4(eq\o(\s\up2(氧化劑),\s\do4(→))),\s\do5(O2Cl2HNO3H2O2MnO-ClO-NO-/H+濃H2SO4))Fe3＋（2）Fe3＋eq\o(\s\up4(eq\o(\s\up2(還原劑),\s\do4(→))),\s\do5(ZnFeCuH2SS2-I-SO2－SO2))Fe2＋（3）除雜：溶液雜質(zhì)除雜方法FeCl2FeCl3加過量鐵粉后過濾FeCl3FeCl2通Cl2或加氯水或加酸性H2O2溶液FeCl2CuCl2加過量鐵粉后過濾說明：工業(yè)上常用酸性H2O2溶液，除去Fe3＋中的Fe2＋。4．鐵離子和亞鐵離子的檢驗(yàn)方法顯色法沉淀法酸性高錳酸鉀溶液試劑KSCN溶液NaOH溶液Fe2＋加KSCN溶液無現(xiàn)象，再加氯水顯血紅色白色沉淀迅速變灰綠色最后為紅褐色紫紅色褪去Fe3＋顯血紅色紅褐色沉淀不褪色【溫馨提醒】用顯色法檢驗(yàn)Fe2＋時加入KSCN溶液和Cl2水的順序不能顛倒！5．鐵及其化合物的應(yīng)用物質(zhì)應(yīng)用性質(zhì)鐵食品抗氧化劑鐵與空氣中的氧氣反應(yīng)氧化鐵用作油漆、涂料、油墨和橡膠的紅色顏料紅棕色硫酸亞鐵治療缺鐵性貧血——氯化鐵工業(yè)上制作印刷電路板2FeCl3＋Cu2FeCl2＋CuCl2高鐵酸鉀主要用于飲水處理強(qiáng)氧化性6．鋁和鋁合金（1）鋁化學(xué)性質(zhì)通性與水反應(yīng)、與非金屬單質(zhì)反應(yīng)、與非氧化性酸反應(yīng)、與鹽反應(yīng)、與某些金屬氧化物反應(yīng)特性常溫下與濃硫酸、濃硝酸鈍化；與NaOH溶液反應(yīng)（2）氧化鋁化學(xué)性質(zhì)兩性氧化物：與酸反應(yīng)、與堿反應(yīng)，均生成鹽和水2Al＋6H＋2Al3＋＋3H2↑2Al＋2OH－＋2H2O2AlO－＋3H2↑。（3）鋁合金①性能：密度小、強(qiáng)度高、塑性好、易于成型、制造工藝簡單、成本低廉。②用途：主要用于建筑業(yè)、容器和包裝業(yè)、交通運(yùn)輸業(yè)、電子行業(yè)等；硬鋁是制造飛機(jī)和宇宙飛船的理想材料。③人們?nèi)粘Ｓ玫匿X制品通常都是由鋁合金制造的，其表面總是覆蓋著致密的氧化鋁薄膜，這層膜起著保護(hù)內(nèi)部金屬的作用。7．鐵合金和新型合金（1）鐵合金（2）常用合金鋼合金元素性能用途不銹鋼主要是鉻(Cr)和鎳(Ni)大氣中比較穩(wěn)定，不容易生銹，具有很強(qiáng)的抗腐蝕能力醫(yī)療器材、廚房用具和餐具、地鐵列車的車體材質(zhì)等超級鋼Mn、C、Al、V強(qiáng)度很大，在應(yīng)用時能夠?qū)崿F(xiàn)鋼板的輕薄化汽車、航空和航天等領(lǐng)域（3）新型合金儲氫合金是一類能夠大量吸收H2，并與H2結(jié)合成金屬氫化物的材料。此外，鈦合金、耐熱合金和形狀記憶合金等新型合金廣泛應(yīng)用于航空航天、生物工程和電子工業(yè)等領(lǐng)域。8．化學(xué)計算（1）有關(guān)化學(xué)方程式計算的等式關(guān)系各物質(zhì)的化學(xué)計量數(shù)之比＝各物質(zhì)的物質(zhì)的量之比＝相同條件下各氣體的體積之比（2）化學(xué)計算中常用方法①方程組法適用：混合物的計算，由兩個已知量求解混合物中兩種物質(zhì)的未知量。注意：無論求物質(zhì)的何種量，均設(shè)兩物質(zhì)的物質(zhì)的量分別為x、y。方法：橫向找關(guān)系豎向列方程。②差量法(質(zhì)量差量法、體積差量法)eq\x(\a\al(據(jù)方程式和題中數(shù)據(jù),找出理論差量和實(shí)際差量(寫方程式右側(cè))))eq\o(\s\up4(eq\o(\s\up2(),\s\do4(→))),\s\do6())eq\x(\a\al(依據(jù)比例關(guān)系,建立方程式并求出結(jié)果))③關(guān)系式法eq\x(寫出各步反應(yīng)的方程式)eq\o(\s\up4(eq\o(\s\up2(),\s\do4(→))),\s\do6())eq\x(\a\al(據(jù)每步反應(yīng),找出有關(guān)物質(zhì)間量的關(guān)系))eq\o(\s\up4(eq\o(\s\up2(),\s\do4(→))),\s\do6())eq\x(\a\al(確定反應(yīng)物和生成物,之間的總關(guān)系式))eq\o(\s\up4(eq\o(\s\up2(),\s\do4(→))),\s\do6())eq\x(列式求解)④守恒法方法原理步驟質(zhì)量守恒反應(yīng)前后有關(guān)原子數(shù)不變根據(jù)各步反應(yīng)的方程式或追蹤整個反應(yīng)過程中某個粒子，確定反應(yīng)物和生成物之間有關(guān)量的關(guān)系電荷守恒電解質(zhì)溶液呈電中性①找出所有的陽離子及陰離子②離子濃度乘以其化合價（1價可不寫，2價、3價不能省略?。哿械仁剑嬎悖弘娮邮睾阊趸瘎┑秒娮涌倲?shù)等于還原劑失電子總數(shù)①一找物質(zhì)氧化劑→還原產(chǎn)物還原劑→氧化產(chǎn)物②二定得失確定1個粒子得失電子數(shù)(化合價變化值×變價原子數(shù))③三列關(guān)系n(氧化劑)×1個粒子得電子數(shù)＝n(還原劑)×1個粒子失電子數(shù)【各地真題訓(xùn)練】1．（2021年山東省開學(xué)）我國宋代《開寶本?》中記載了中藥材鐵華粉的制作方法：“取鋼煅作葉，如笏或團(tuán)，平面磨錯，令光凈。以鹽水灑之，醋甕中陰處埋之，一百日，鐵上衣生，鐵華成矣”。下列說法錯誤的是（）A．“取鋼煅作葉，如笏或團(tuán)”說明金屬鐵有較好的延展性B．“平面磨錯，令光凈”目的是除去表面的鐵銹C．“鐵上衣生”的原因是鐵被氧氣氧化D．中藥材鐵華粉的主要成分是醋酸亞鐵【答案】C【解析】A項，取鋼煅作葉，如笏或團(tuán)，發(fā)生形態(tài)變化，說明金屬鐵有較好的延展性，正確；B項，空氣中鐵易被氧化生成氧化膜，則“平面磨錯，令光凈”的目的是除去表面的鐵銹，正確；C項，于醋甕中陰處埋之，一百日，鐵上衣生，可知“鐵上衣生”的原因是鐵被醋酸氧化，錯誤；D項，于醋甕中陰處埋之，一百日，鐵上衣生，可知鐵與醋酸反應(yīng)生成鐵華粉，則鐵華粉的主要成分是醋酸亞鐵，正確。2．（2021年廣東省開學(xué)改編）下列過程與氧化還原反應(yīng)無關(guān)的是（）A．硫酸鐵溶液中滴入氫氧化鈉溶液出現(xiàn)紅褐色沉淀B．食品包裝袋中還原鐵粉防氧化的過程C．三星堆出土的青銅文物表面生成Cu2(OH)3Cl的過程D．《淮南萬畢術(shù)》記載：“白青，得鐵即化為銅”【答案】A【解析】A項，F(xiàn)e2(SO4)3與NaOH發(fā)生的是復(fù)分解反應(yīng)，未發(fā)生氧化還原反應(yīng)，符合題意；B項，食品包裝袋中還原鐵粉和包裝袋中的O2發(fā)生反應(yīng)，是一氧化過程，不符合題意；C項，Cu生成Cu2(OH)3Cl，發(fā)生了氧化還原反應(yīng)，不符合題意；D項，發(fā)生氧化還原反應(yīng)Fe＋Cu2＋Fe2＋＋Cu，不符合題意。3．（2021年湖南省長沙市長郡中學(xué)改編）設(shè)NA表示阿伏加德羅常數(shù)的值，下列判斷正確的是（）A．56g鐵與足量的鹽酸反應(yīng)轉(zhuǎn)移的電子數(shù)為3NAB．氧原子總數(shù)為0.2NA的CO2和SO2的混合氣體，其體積為2.24LC．5.6g鐵與標(biāo)準(zhǔn)狀況下2.24L氯氣完全反應(yīng)，轉(zhuǎn)移的電子數(shù)為0.2NAD．5.6g鐵與足量水蒸氣完全反應(yīng)，轉(zhuǎn)移電子數(shù)為0.3NA【答案】C【解析】A項，鐵與鹽酸反應(yīng)生成二價的鐵，轉(zhuǎn)移電子數(shù)為2NA，錯誤；B項，由于不知?dú)怏w是否處于標(biāo)準(zhǔn)狀況，無法計算混合氣體的體積，錯誤；C項，n(Fe)＝EQ\f(5.6g,56g·mol－1)＝0.1mol，n(Cl2)＝EQ\f(2.24L,22.4L·mol－1)＝0.1mol，2Fe+3Cl2eq\o(=,\s\up5(Δ),\s\do5())2FeCl3，若0.1molFe完全反應(yīng)，則需0.15molCl2；現(xiàn)Cl20.1mol說明Cl2少量，應(yīng)按Cl2計算，0.1molCl2參加反應(yīng)得到電子數(shù)為0.2NA，正確；D項，鐵與水蒸氣反應(yīng)生成Fe3O4，5.6g鐵的物質(zhì)的量為0.1mol，轉(zhuǎn)移的電子數(shù)為0.1mol×EQ\f(8,3)×NAmol－1＝EQ\f(0.8,3)NA，錯誤。4．（2021年山東臨沂期末）太陽能是理想的能源，通過Fe3O4和FeO的熱化學(xué)循環(huán)可以利用太陽能，其轉(zhuǎn)化關(guān)系如右圖所示。下列說法錯誤的是（）A．過程Ⅰ的化學(xué)方程式為2Fe3O4eq\o(=,\s\up7(太陽能),\s\do5(＞2300K))6FeO＋O2↑B．過程Ⅱ中每生成23.2gFe3O4轉(zhuǎn)移0.3mol電子C．利用該過程可以降低環(huán)境中CO2的含量D．該過程總反應(yīng)為CO2eq\o(=,\s\up7(太陽能),\s\do5())C＋O2↑【答案】B【解析】A項，由圖可知，F(xiàn)e3O4在太陽能及＞2300K時，分解生成O2和FeO，正確；B項，23.2gFe3O4的物質(zhì)的量為EQ\f(23.2g,232g·mol－1)＝0.1mol，過程Ⅱ發(fā)生反應(yīng)為6FeO＋CO2eq\o(=,\s\up6(700K))2Fe3O4＋C，從CO2反應(yīng)分析反應(yīng)轉(zhuǎn)移的電子數(shù)為4，則生成2molFe3O4參加反應(yīng)轉(zhuǎn)移電子4mol，現(xiàn)生成0.1molFe3O4則轉(zhuǎn)移電子0.2mol，錯誤；C項，由圖可知，CO2最終轉(zhuǎn)化為C和O2，反應(yīng)消耗CO2，故利用該過程可以降低環(huán)境中CO2的含量，正確；D項，據(jù)轉(zhuǎn)化圖整個過程是在太陽能作用下，CO2轉(zhuǎn)化為C和O2，正確。5．（2021年山西省太原市期末）同學(xué)們在實(shí)驗(yàn)室中進(jìn)行了鐵粉與水蒸氣的反應(yīng)。（1）鐵粉與水蒸氣反應(yīng)的化學(xué)方程式是_________________________________。（2）B處酒精燈上網(wǎng)罩的作用是_____________________________。（3）實(shí)驗(yàn)開始時，應(yīng)先點(diǎn)燃_______(填“A”或“B”)處的酒精燈。實(shí)驗(yàn)開始后，用燃著的火柴點(diǎn)燃肥皂泡時的現(xiàn)象是_____________________________。（4）同學(xué)們對反應(yīng)后黑色固體的成分展開了探究：將黑色固體用足量的FeCl3溶液浸泡，除去未反應(yīng)的鐵，有關(guān)反應(yīng)的離子方程式是___________________________。然后過濾，將濾渣洗滌、干燥后，用磁鐵吸引，觀察到_______________________，證明黑色固體中含有Fe3O4?！敬鸢浮浚?）3Fe＋4H2O(g)Fe3O4＋4H2（2）集中火焰，產(chǎn)生高溫（3）A肥皂泡被點(diǎn)燃，發(fā)出輕微的爆炸聲（4）2Fe3＋＋Fe3Fe2＋黑色固體被磁鐵吸引【解析】（1）加熱時鐵和水蒸氣反應(yīng)生成Fe3O4和H2，方程式見答案；（2）如不用網(wǎng)罩，則燃燒產(chǎn)生的熱量易散失；使用網(wǎng)罩可集中火焰，產(chǎn)生較高的溫度；（3）先點(diǎn)燃A處酒精燈，以產(chǎn)生反應(yīng)所需的水蒸氣；肥皂泡中有H2，點(diǎn)燃時會發(fā)出輕微的爆炸聲；（4）FeCl3溶液中的Fe3＋與黑色固體中的Fe反應(yīng)生成Fe2＋，反應(yīng)式見答案；Fe3O4有鐵磁性，用磁鐵吸引時，則除去鐵的黑色固體(Fe3O4)會被磁鐵吸引。6．（2021年北京石景山區(qū)期末）下列鐵元素的代表物描述錯誤的是（）選項代表物類別鐵元素價態(tài)部分性質(zhì)描述AFe3O4氧化物＋1價具有磁性的黑色晶體BFe(OH)2堿＋2價白色，易被氧化CFe(OH)3堿＋3價紅褐色，加熱失去水生成紅棕色粉末DFeCl3鹽＋3價FeCl3溶液中的Fe3＋能被Fe還原成Fe2＋【答案】A【解析】A項，F(xiàn)e3O4中的鐵分別為+2、+3價，錯誤；B項，F(xiàn)e(OH)2為二價的堿，且有強(qiáng)的還原性易被氧化，未被氧化時為白色，正確；C項，F(xiàn)e(OH)3為三價的堿，呈紅褐色，熱穩(wěn)定性差，加熱易分解生成水和紅棕色的氧化物粉末，正確；D項，F(xiàn)eCl3為三價鐵鹽，有較強(qiáng)的氧化性，能被Fe還原為Fe2＋，正確。7．（2021年天津市和平區(qū)期末）下列鐵元素的代表物描述錯誤的是（）選項代表物物質(zhì)類別鐵元素價態(tài)部分性質(zhì)描述AFe單質(zhì)0價在氯氣中燃燒生成FeCl2BFe(OH)2堿＋2價不穩(wěn)定，易被氧化CFe2O3堿性氧化物＋3價紅棕色粉末，制作油漆或顏料DFeCl2鹽＋2價水溶液能和氯氣反應(yīng)【答案】A【解析】A項，F(xiàn)e在氯氣中燃燒生成FeCl3，錯誤；B項，F(xiàn)e(OH)2是二價的堿，有較強(qiáng)的還原性，易被氧化，正確；C項，F(xiàn)e2O3屬于堿性氧化物，為紅棕色粉末，可用于制作油漆或顏料，正確；D項，F(xiàn)eCl2是二價鐵鹽，有較強(qiáng)還原性可被Cl2氧化，正確。8．（2021年山西省太原市期末）實(shí)驗(yàn)室中用FeSO4溶液與NaOH溶液制備Fe(OH)2，裝置如圖，請回答下列問題：（1）配制0.1mol·L－1的NaOH溶液需要的玻璃儀器有玻璃棒、___________(填字母序號)。（2）配制NaOH溶液時使用的蒸餾水通常要煮沸，其目的是___________________________。（3）制備Fe(OH)2時，應(yīng)先擠壓盛有_________的膠頭滴管，目的是_______________________________，燒杯中水的作用是_________________________。（4）生成白色沉淀的離子方程式是___________________________?！敬鸢浮浚?）bdef（2）除去水中溶解的氧氣（3）稀硫酸稀硫酸與鐵反應(yīng)生成氫氣，排盡裝置中的空氣液封，防止空氣進(jìn)入試管（4）Fe2＋＋2OH－Fe(OH)2↓【解析】（1）用NaOH固體配制NaOH溶液步驟是：稱量一定質(zhì)量的NaOH固體后，放入小燒杯(f)中再用量筒(b)量取蒸餾水將NaOH溶解，之后將溶液轉(zhuǎn)入容量瓶(e)中，洗滌后再定容(d)，搖勻即可；（2）制備Fe(OH)2關(guān)鍵是排除裝置中氧氣的干擾，為此先擠壓盛有稀硫酸的膠頭滴管以制取H2，將試管中的空氣全部排出；燒杯中的水是液封，防止外面的空氣進(jìn)入試管中；（4）發(fā)生的反應(yīng)是Fe與H2SO4反應(yīng)生成的Fe2＋，與滴入的NaOH溶液中的OH－結(jié)合成Fe(OH)2，方程式見答案。9．（2021年廣東省珠海市期末）下列反應(yīng)的離子方程式，正確的是（）A．用小蘇打治療胃酸過多：CO2－＋2H＋CO2↑＋H2OB．AlCl3溶液中加入足量的氨水：Al3＋＋3OH－Al(OH)3↓C．用FeCl3溶液腐蝕印刷電路板上銅箔：Fe3＋＋CuFe2＋＋Cu2＋D．鋁與濃氫氧化鈉溶液反應(yīng)：2Al＋2OH－＋2H2O2AlO－＋3H2↑【答案】D【解析】A項，HCO－不能拆成CO2－，錯誤；B項，NH3·H2O不能拆成OH－，錯誤；C項，反應(yīng)式電荷不守恒，錯誤；D項，Al與NaOH溶液反應(yīng)生成AlO－和H2，正確。10．（2021年廣東省珠海市期末）用鐵泥(主要成分為Fe2O3、FeO和Fe)制備納米Fe3O4(平均直徑25nm)的流程示意圖如下：下列敘述錯誤的是（）A．步驟①中，生成車間要禁止煙火B(yǎng)．步驟②中，主要反應(yīng)的離子方程式是2Fe3＋＋Fe3Fe2＋C．步驟④中H2O2應(yīng)該過量D．步驟⑤中，為驗(yàn)證得到固體是納米態(tài)Fe3O4粒子，可將其形成分散系，做丁達(dá)爾效應(yīng)實(shí)驗(yàn)【答案】C【解析】A項，步驟①中，鐵與硫酸反應(yīng)生成的H2遇火會爆炸，因此生成車間要禁止煙火，正確；B項，步驟②中Fe2O3溶解生成的Fe3＋與Fe反應(yīng)生成Fe2＋，正確；C項，步驟④中如H2O2過量，F(xiàn)e2＋全部被氧化為Fe3＋，則濁液D中不含二價鐵的化合物，這樣無法制得Fe3O4，錯誤；D項，如Fe3O4制成膠體有丁達(dá)爾效應(yīng)，則說明得到固體Fe3O4是納米態(tài)粒子，正確。11．（2021年北京市順義區(qū)二模）用廢鐵屑制備磁性氧化鐵(Fe3O4)，制取過程如圖：下列說法不正確的是（）A．浸泡過程中適當(dāng)加熱并攪拌效果更好B．檢驗(yàn)A中的Fe3＋可以用KSCN溶液C．加H2O2時發(fā)生反應(yīng)離子方程式為：H2O2＋2Fe2＋＋2H＋2Fe3＋＋2H2OD．制備Fe3O4的反應(yīng)Fe2＋＋2Fe3＋＋8OH－Fe3O4＋4H2O是氧化還原反應(yīng)【答案】D【解析】A項，浸泡過程中適當(dāng)加熱并攪拌可以提高反應(yīng)速率和物料充分接觸，效果更好，正確；B項，檢驗(yàn)Fe3＋可以用KSCN溶液，如溶液顯紅色，則A溶液中含有Fe3＋，正確；C項，H2O2能將Fe2＋氧化為Fe3＋，離子方程式為H2O2＋2Fe2＋＋2H＋2Fe3＋＋2H2O，正確；D項，制備Fe3O4的反應(yīng)Fe2＋＋2Fe3＋＋8OH－Fe3O4＋4H2O中沒有元素化合價變化，不是氧化還原反應(yīng)，錯誤。12．（2021年北京石景山區(qū)期末）某工廠的工業(yè)廢水中含有大量的FeSO4和較多的Cu2＋。為了減少污染并變廢為寶，工廠計劃從該廢水中回收FeSO4和金屬銅。請根據(jù)如圖流程，回答下列問題。(提示：為充分除去雜質(zhì)，所加試劑⑤和⑦均為過量)（1）工業(yè)廢水中加入試劑⑤后，主要的離子方程式為________________________。（2）③所代表的物質(zhì)是______(用化學(xué)式表示)。（3）⑥和⑧中的操作方法是________。（4）若取2mL溶液④加入試管中，然后滴加氫氧化鈉溶液，產(chǎn)生的現(xiàn)象是____________________________________________，此過程涉及反應(yīng)的化學(xué)方程式是_____________________________________________________________________________________________________________________?！敬鸢浮浚?）Fe＋Cu2＋Fe2＋＋Cu（2）Cu（3）過濾（4）先出現(xiàn)白色沉淀，迅速變成灰綠色，最終變成紅褐色H2SO4＋2NaOHNa2SO4＋2H2O、FeSO4＋2NaOHNa2SO4＋Fe(OH)2↓、4Fe(OH)2＋2H2O＋O24Fe(OH)3【解析】（1）在工業(yè)廢水(FeSO4和Cu2＋)中加入過量的鐵置換出銅，其反應(yīng)為Fe＋Cu2＋Fe2＋＋Cu；（2）加入過量鐵后過濾得到的②是FeSO4溶液，①是Fe和Cu的混合物，加入過量的H2SO4再過濾，得到的③是Cu，④是FeSO4溶液；（3）由上分析可知⑥和⑧是分離固體和溶液，其操作都是過濾；（4）④中FeSO4溶液的Fe2＋與NaOH溶液中OH－的結(jié)合成白色的Fe(OH)2沉淀，后迅速變成灰綠色，最終變成紅褐色；④中溶液含有H2SO4、FeSO4，其中H2SO4與NaOH發(fā)生中和反應(yīng)，F(xiàn)eSO4與NaOH反應(yīng)先生成Fe(OH)2沉淀，之后Fe(OH)2被氧化成Fe(OH)3，方程式見答案。13．（2020年江蘇）實(shí)驗(yàn)室由煉鋼污泥（簡稱鐵泥，主要成份為鐵的氧化物）制備軟磁性材料α?Fe2O3。其主要實(shí)驗(yàn)流程如下：鐵泥→eq\x(酸浸)→eq\x(還原)→eq\x(除雜)→eq\x(沉鐵)α?Fe2O3（1）酸浸。用一定濃度的H2SO4溶液浸取鐵泥中的鐵元素。若其他條件不變，實(shí)驗(yàn)中采取下列措施能提高鐵元素浸出率的有_______（填序號）。A．適當(dāng)升高酸浸溫度B．適當(dāng)加快攪拌速度C．適當(dāng)縮短酸浸時間（2）還原。向“酸浸”后的濾液中加入過量鐵粉，使Fe3＋完全轉(zhuǎn)化為Fe2＋?！斑€原”過程中除生成Fe2＋外，還會生成______（填化學(xué)式）；檢驗(yàn)Fe3＋是否還原完全的實(shí)驗(yàn)操作是________________________________________________________。（3）除雜。向“還原”后的濾液中加入NH4F溶液，使Ca2＋轉(zhuǎn)化為CaF2沉淀除去。（4）沉鐵。將提純后的FeSO4溶液與氨水?NH4HCO3混合溶液反應(yīng)，生成FeCO3沉淀。①生成FeCO3沉淀的離子方程式為____________________________________。②設(shè)計以FeSO4溶液、氨水－NH4HCO3混合溶液為原料，制備FeCO3的實(shí)驗(yàn)方案：_______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。[FeCO3沉淀需“洗滌完全”，F(xiàn)e(OH)2開始沉淀的pH＝6.5]?！敬鸢浮浚?）AB （2）H2取少量清液，向其中滴加幾滴KSCN溶液，觀察溶液顏色是否呈血紅色（4）①Fe2＋＋HCO－＋NH3·H2OFeCO3↓＋NHeq\o\al(＋,4)＋H2O或Fe2＋＋HCO－＋NH3FeCO3↓＋NHeq\o\al(＋,4)②在攪拌下向FeSO4溶液中緩慢加入氨水?NH4HCO3混合溶液，控制溶液pH不大于6.5；靜置后過濾，所得沉淀用蒸餾水洗滌2～3次；取最后一次洗滌后的濾液，滴加鹽酸酸化的BaCl2溶液，不出現(xiàn)白色沉淀【解析】（1）A項，升溫能加快反應(yīng)速率，可提高鐵元素浸出率，正確；B項，加快攪拌可使物料充分接觸加快反應(yīng)速度，可提高鐵元素浸出率，正確；C項，縮短酸浸時間，反應(yīng)不充分不能提高鐵元素浸出率，錯誤；（2）由于酸浸時加入的酸是過量的，所以“酸浸”后的濾液中加入過量鐵粉時，過量的鐵與和H2SO4反應(yīng)生成H2；檢驗(yàn)Fe3＋是否還原完全，即檢驗(yàn)“還原”后的溶液中是否有Fe3＋，其實(shí)驗(yàn)操作見答案；（4）①由題意Fe2＋＋HCO－＋NH3·H2O→FeCO3↓，據(jù)電荷守恒有Fe2＋＋HCO－＋NH3·H2O→FeCO3↓＋NHeq\o\al(＋,4)，最后由質(zhì)量守恒得Fe2＋＋HCO－＋NH3·H2OFeCO3↓＋NHeq\o\al(＋,4)＋H2O；②根據(jù)題意Fe(OH)2開始沉淀的pH＝6.5，為防止FeSO4生成Fe(OH)2沉淀，一是應(yīng)向FeSO4溶液中加入氨水?NH4HCO3混合溶液時，為防止局部c(OH－)過高，二是應(yīng)緩慢加入氨水?NH4HCO3混合溶液，此外在加入混合溶液時還應(yīng)控制溶液的pH不大于6.5；FeCO3沉淀需“洗滌完全”，即檢驗(yàn)最后一次洗滌液中要不存在SO2－，其檢驗(yàn)的試劑是鹽酸酸化的BaCl2溶液，具體方案見答案。14．（2021年山西省太原市期末）A、B、C分別是三種常見金屬單質(zhì)，它們與其他物質(zhì)間的轉(zhuǎn)化關(guān)系如圖所示。(部分反應(yīng)物、生成物和反應(yīng)條件未列出)請回答下列問題：（1）寫出下列物質(zhì)的化學(xué)式A_______，C_______，甲_______，丙_______。（2）反應(yīng)②的現(xiàn)象是_______________________________________。（3）反應(yīng)③化學(xué)方程式是_____________________________________。（4）反應(yīng)⑤的離子方程式是_______________________________。（5）反應(yīng)①～⑥中，不屬于氧化還原反應(yīng)的是_______(填數(shù)字序號)。【答案】（1）NaFeH2HCl（2）產(chǎn)生蒼白色火焰，瓶口有白霧（3）2Al＋2NaOH＋H2O2NaAlO2＋3H2↑（4）2Fe2＋＋Cl22Fe3＋＋2Cl－（5）⑥【解析】首先根據(jù)轉(zhuǎn)化圖可知A為金屬鈉，氣體甲為H2，物質(zhì)D為NaOH；黃綠色氣體乙為Cl2，氣體丙為HCl，物質(zhì)E為鹽酸；其次由反應(yīng)⑥現(xiàn)象可知H為Fe(OH)3，則物質(zhì)G為FeCl3；第三可推得物質(zhì)F為FeCl2，金屬C為Fe；第四根據(jù)反應(yīng)③可知與物質(zhì)D(NaOH)反應(yīng)的金屬B為Al。（1）各物質(zhì)的判斷見上述分析；（2）H2在Cl2燃燒的現(xiàn)象是產(chǎn)生蒼白色火焰，瓶口有白霧；（3）Al溶于NaOH溶液生成NaAlO2和H2，方程式見答案；（4）反應(yīng)⑤是Cl2將Fe2＋氧化為Fe3＋，方程式見答案；（5）反應(yīng)①是鈉與H2O的置換反應(yīng)，屬于氧化還原反應(yīng)；反應(yīng)②是H2與Cl2生成HCl，是氧化還原反應(yīng)；反應(yīng)③是Al與NaOH的置換反應(yīng)，屬于氧化還原反應(yīng)；反應(yīng)④是鐵與HCl的置換反應(yīng)，屬于氧化還原反應(yīng)；反應(yīng)⑤是Cl2將FeCl2溶液中的Fe2＋氧化為Fe3＋，是氧化還原反應(yīng)；反應(yīng)⑥是NaOH與FeCl3的復(fù)分解反應(yīng)，屬于非氧化還原反應(yīng)，故答案是⑥。15．（2021年天津市和平區(qū)期末）鐵是人類較早使用的金屬之一、運(yùn)用鐵及其化合物的知識，完成下列問題。Ⅰ．印刷電路板(PCB)是用腐蝕液(FeCl3溶液)將覆銅板上的部分銅腐蝕掉而制得。一種制作PCB并將腐蝕后廢液(其中金屬陽離子主要含F(xiàn)e3＋、Cu2＋、Fe2＋)回收再生的流程如下。請回答：（1）腐蝕池中發(fā)生反應(yīng)化學(xué)方程式是______________________________。（2）上述各池中，沒有發(fā)生化學(xué)變化的是______池。（3）由置換池中得到固體的操作名稱是______。（4）向再生池中通入Cl2也可以使廢液再生，相比Cl2，用雙氧水的優(yōu)點(diǎn)是______________________。（5）若取少量循環(huán)使用的氯化鐵溶液于燒杯中，同時加入鐵粉和銅粉。反應(yīng)結(jié)束后，下列結(jié)果不可能出現(xiàn)的是______(填寫編號)A．有銅無鐵 B．有鐵無銅 C．鐵、銅都有 D．鐵、銅都無Ⅱ．高鐵酸鉀(K2FeO4)是一種新型、高效、多功能綠色水處理劑，比Cl2、O2、ClO2、KMnO4氧化性更強(qiáng)，無二次污染，工業(yè)上是先制得高鐵酸鈉，然后在低溫下，向高鐵酸鈉溶液中加入KOH至飽和，使高鐵酸鉀析出。（6）干法制備高鐵酸鈉的主要反應(yīng)為：2FeSO4＋6Na2O22Na2FeO4＋2Na2O＋2Na2SO4＋O2↑，該反應(yīng)中Na2O2是____________(填“氧化劑”、“還原劑”)。（7）濕法制備高鐵酸鉀的反應(yīng)體系中有六種微粒：Fe(OH)3、ClO－、OH－、FeO2－、Cl－、H2O。①堿性條件下，氧化劑和還原劑的物質(zhì)的量的比為3∶2發(fā)生反應(yīng)，寫出并配平濕法制高鐵酸鉀的離子反應(yīng)方程式：________________________________________________。②若反應(yīng)過程中轉(zhuǎn)移了0.3mol電子，則還原產(chǎn)物的物質(zhì)的量為______mol?！敬鸢浮浚?）2FeCl3＋Cu2FeCl2＋CuCl2（2）沉降（3）過濾（4）避免有毒氣體污染環(huán)境（5）B（6）氧化劑、還原劑（7）①3ClO－＋2Fe(OH)3＋4OH－2FeO2－＋3Cl－＋5H2O②0.15【解析】（1）腐蝕池中反應(yīng)是銅被FeCl3溶液氧化為CuCl2，而FeCl3被還原為FeCl2，反應(yīng)式見答案；（2）腐蝕池中是溶解Cu，沉降池是固體沉降無化學(xué)反應(yīng)發(fā)生，置換池是Fe置換出CuCl2中的Cu，再生池是Fe2＋被H2O2氧化為Fe3＋，只有沉降池中無化學(xué)反發(fā)生；（3）是固液分離其操作是過濾；（4）H2O2是綠色氧化劑，不會造成污染，而Cl2是有毒氣體會污染環(huán)境；（5）FeCl3與Fe、Cu反應(yīng)時，F(xiàn)e3＋先與Fe反應(yīng)后再與Cu反應(yīng)。A項，若鐵少量而銅過量，則反應(yīng)后有銅無鐵，不符合題意；B項，因鐵先反應(yīng)而銅后反應(yīng)，不會出現(xiàn)有鐵無銅的情況，符合題意；C項，若FeCl3少量，則鐵銅均可能存在，不符合題意；D項，若FeCl3溶液過量，則鐵銅均剩余，不符合題意；（6）由方程式可知6個Na2O2中有1個Na2O2生成O2，此變化中O的價態(tài)升高，Na2O2作還原劑，5個Na2O2中的-1價O生成2個Na2FeO4和2個Na2O，此變化中O的價態(tài)降低，Na2O2作氧化劑；（7）①由提供的物質(zhì)可知：ClO－＋Fe(OH)3→FeO2－＋Cl－，鐵變化3價，氯變化2價，由電子守恒則有3ClO－＋2Fe(OH)3→2FeO2－＋3Cl－，由電荷守恒有3ClO－＋2Fe(OH)3－＋4OH－→2FeO2－＋3Cl－，最后據(jù)質(zhì)量守恒得2Fe(OH)3＋3ClO－＋4OH－2FeO2－＋3Cl－＋5H2O；②ClO－還原為Cl－得到2個電子，若反應(yīng)過程中轉(zhuǎn)移了0.3mol電子，則生成還原產(chǎn)物Cl－的物質(zhì)的量為EQ\f(1,2)×0.3mol＝0.15mol。16．（2021年遼寧省大連市期末）下列離子在酸性溶液中能大量共存的是（）A．Fe3＋、NHeq\o\al(＋,4)、SCN－、Cl－ B．Na＋、Mg2＋、NO－、SO2－C．Al3＋、Fe2＋、NO－、Cl－ D．K＋、Na＋、Cl－、CO2－【答案】B【解析】A項，F(xiàn)e3＋與SCN－發(fā)生顯色反應(yīng)，不符合題意；B項，在酸性溶液中四種離子均無反應(yīng)發(fā)生，符合題意；C項，在酸性條件下，NO－會將Fe2＋氧化為Fe3＋，不符合題意；D項，CO2－與H＋發(fā)生反應(yīng)，不符合題意。17．（2021年遼寧省大連市期末）人體血液中如果缺乏亞鐵離子，就會造成缺鐵性貧血。醫(yī)藥上補(bǔ)血劑的主要成分是硫酸亞鐵晶體(FeSO4·7H2O)。某課外小組測定該補(bǔ)血劑中鐵元素的含量，并檢驗(yàn)該補(bǔ)血劑是否變質(zhì)。實(shí)驗(yàn)步驟如圖：請回答下列問題：（1）該小組檢驗(yàn)出步驟①的濾液中含有_________(寫離子符號)，判斷出該補(bǔ)血劑已經(jīng)變質(zhì)。若要證明該補(bǔ)血劑部分變質(zhì)，還需檢驗(yàn)另一種離子的存在，具體的實(shí)驗(yàn)操作是__________________________________________________________________________________________。（2）寫出步驟②加入過量H2O2的離子方程式____________________________________________。（3）步驟④中涉及的化學(xué)反應(yīng)方程式為_______________________________。（4）假設(shè)實(shí)驗(yàn)中的損耗忽略不計，則每片補(bǔ)血劑含鐵元素的質(zhì)量為________g。（5）實(shí)驗(yàn)室防止FeSO4溶液變質(zhì)，應(yīng)在溶液中加入少量___________，用離子方程式說明原因_________________________________?！敬鸢浮浚?）Fe3＋取步驟①濾液少許于試管中，向其中滴加少量酸性KMnO4溶液；若溶液紫紅色褪去，則證明該濾液中含有Fe2＋，證明該補(bǔ)血劑已經(jīng)部分變質(zhì)（2）2Fe2＋＋2H＋＋H2O22Fe3＋＋2H2O（3）2Fe(OH)3eq\o(=,\s\up5(Δ),\s\do5())Fe2O3＋3H2O（4）0.07a（5）鐵粉2Fe3＋＋Fe3Fe2＋【解析】（1）若補(bǔ)血劑中的二價鐵被氧化為Fe3＋，則說明已經(jīng)變質(zhì)；若是部分變質(zhì)，則需檢驗(yàn)Fe2＋，在Fe3＋存在時要檢驗(yàn)Fe2＋，其檢驗(yàn)的試劑為酸性高錳酸鉀溶液，若溶液的紫紅色褪去，則說明含有Fe2＋；（2）H2O2將Fe2＋氧化為Fe3＋而自身被還原為H2O：H2O2＋Fe2＋→Fe3＋＋H2O，O元素降低2價、Fe元素升高1價，由電子守恒H2O2＋2Fe2＋→2Fe3＋＋H2O，再由電荷守恒H2O2＋2Fe2＋＋2H＋→2Fe3＋＋H2O，最后據(jù)質(zhì)量守恒得2Fe2＋＋H2O2＋2H＋2Fe3＋＋2H2O；（3）步驟④中涉及的反應(yīng)是Fe(OH)3加熱分解生成固體Fe2O3，方程式見答案；（4）10片補(bǔ)血劑經(jīng)過一系列處理后最后得到agFe2O3固體，其中n(Fe)＝EQ\f(ag,160g·mol－1)×2＝EQ\f(a,80)mol，每片補(bǔ)血劑含鐵元素的質(zhì)量為EQ\f(EQ\f(a,80)mol×56g·mol－1,10)＝0.07ag；（5）為防止Fe2＋在空氣中被氧化Fe3＋，通常在FeSO4溶液中加入Fe釘或Fe粉，其反應(yīng)原理為Fe可將生成的Fe3＋還原Fe2＋，方程式見答案。18．（2021年廣東省梅州市期末）鐵是人類較早使用的金屬之一。運(yùn)用鐵及其化合物的有關(guān)知識，回答下列問題：（1）向沸水中逐滴滴加適量1mol·L－1FeCl3溶液，繼續(xù)加熱至液體呈透明的紅褐色，形成該分散系的分散質(zhì)粒子的直徑范圍是_______________。（2）電子工業(yè)需用30%的FeCl3溶液腐蝕敷在絕緣板上的銅，制造印刷電路板，腐蝕廢液中含有CuCl2、FeCl2、FeCl3。①寫出證明腐蝕廢液中含有Fe3＋的操作_____________________________________________________。②可經(jīng)過如圖流程從腐蝕后的廢液中重新獲得FeCl3溶液。eq\x(腐蝕廢液)eq\o(\s\up4(eq\o(\s\up1(足量A),\s\do4(→))),\s\do6())eq\x(混合物)eq\o(\s\up4(eq\o(\s\up1(鹽酸),\s\do4(→))),\s\do6(過濾))eq\x(濾液)eq\o(\s\up4(eq\o(\s\up1(通入Cl2),\s\do4(→))),\s\do6())eq\x(FeCl3溶液)A代表的物質(zhì)是______(填化學(xué)式)，鹽酸的作用是____________________________(用離子方程式表示)。（3）高鐵酸鈉Na2FeO4是一種新型凈水劑。高鐵酸鈉在水中可以發(fā)生如下反應(yīng)：4FeO2－＋10H2O4Fe(OH)3＋8OH－＋3O2↑。由此看來，高鐵酸鈉能夠殺菌消毒是因?yàn)樗哂衉__________?！敬鸢浮浚?）1～100mm(或10－9～10－7m)（2）①取少量腐蝕廢液于試管中，滴入幾滴KSCN溶液，溶液呈血紅色，則含有Fe3＋②FeFe＋2H＋Fe2＋＋H2↑（3）(強(qiáng))氧化性【解析】（1）膠體粒子直徑范圍是1～100mm(或10－9～10－7m)；（2）①通過顯色法檢驗(yàn)Fe3＋，即；取少量腐蝕廢液于試管中，滴入幾滴KSCN溶液，溶液呈血紅色，則含有Fe3＋；②腐蝕液中含有Fe2＋與Cu2＋，先加入鐵(物質(zhì)A)將Cu2＋置換出來，再加入鹽酸將過量的Fe轉(zhuǎn)化為Fe2＋，反應(yīng)式見答案；（3）某些物質(zhì)之所以用來殺菌和消毒，是利于其強(qiáng)氧化性，高鐵酸鈉能夠殺菌消毒是因?yàn)樗袕?qiáng)氧化性。19．（2021年江蘇省南京市期末）利用廢舊鐵銅粉可以制備補(bǔ)血劑原料碳酸亞鐵和殺菌劑膽礬，流程如下圖所示?；卮鹣铝袉栴}：（1）“酸溶”步驟中發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為_____________________________。（2）“沉淀”步驟中生成FeCO3的化學(xué)方程式為_____________________________________________。（3）“溶解”步驟中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為___________________________________，溶解過程溫度不宜過高的原因是_______________________________。（4）向純凈的的碳酸亞鐵固體中加入足量乳酸溶液，在70℃下攪拌使其充分反應(yīng)，可得到補(bǔ)鐵劑乳酸亞鐵。為防止乳酸亞鐵變質(zhì)，在反應(yīng)體系中應(yīng)加入少量________。乳酸亞鐵產(chǎn)品保存時應(yīng)注意_______________________。（5）已知人體不能很好地吸收利用Fe3＋，科學(xué)研究表明服用含乳酸亞鐵的補(bǔ)血劑時，同時服用維生素C，有利于鐵元素的的吸收。維生素C在這一過程的作用是_________________________?！敬鸢浮浚?）Fe＋2H＋Fe2＋＋H2↑（2）FeSO4＋2NH4HCO3FeCO3↓＋(NH4)2SO4＋H2O＋CO2↑（3）Cu＋H2O2＋H2SO4CuSO4＋2H2O溫度過高H2O2分解，不利于反應(yīng)進(jìn)行（4）鐵粉密封保存（5）做還原劑，防止乳酸亞鐵被氧化【解析】（1）廢舊鐵銅粉中的Fe與稀硫酸中H＋的反應(yīng)生成Fe2＋和H2，方程式見答案；（2）據(jù)沉淀時FeSO4與NH4HCO3反應(yīng)生成了FeCO3和氣體(CO2)得FeSO4＋NH4HCO3→FeCO3↓＋CO2↑，由C原子守恒FeSO4＋2NH4HCO3→FeCO3↓＋CO2↑，再推理還有(NH4)2SO4生成：FeSO4＋2NH4HCO3→FeCO3↓＋CO2↑＋(NH4)2SO4，最后由H、O守恒有FeSO4＋2NH4HCO3FeCO3↓＋(NH4)2SO4＋CO2↑＋H2O；（3）濾渣的主要成分是Cu，Cu與H2O2、H2SO4反應(yīng)生成CuSO4：Cu＋H2O2＋H2SO4→CuSO4，據(jù)質(zhì)量守恒得Cu＋H2O2＋H2SO4CuSO4＋2H2O；從溶解中的物質(zhì)看H2O2熱穩(wěn)定性差，所以溫度不宜過高是防止H2O2分解；（4）二價鐵有較強(qiáng)的還原性，易被空氣中的O2氧化，可加入鐵粉防止乳酸亞鐵被氧化；乳酸亞鐵在保存時應(yīng)防氧化，應(yīng)密封保存；（5）根據(jù)題意“人體不能很好地吸收利用Fe3＋”，而二價鐵又易被氧化，所以推測服用維生素C是做還原劑，以防止乳酸亞鐵被氧化。20．（2021年江蘇省南通市如皋期末）某鐵礦石燒渣含SiO2、Al2O3和Fe2O3，以該燒渣為原料制取FeCO3的流程如下：已知SiO2是難溶于水的酸性氧化物，F(xiàn)eCO3是難溶于水的白色固體。（1）反應(yīng)Ⅰ中Al2O3所發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為_______________________________。（2）選擇最適合的金屬X，寫出反應(yīng)Ⅲ的離子方程式：______________________________。（3）檢驗(yàn)反應(yīng)Ⅲ已經(jīng)完全的方法是______________________________________________________。（4）反應(yīng)Ⅳ中當(dāng)將過濾Ⅱ的濾液緩慢滴加到Na2CO3溶液中，會得到兩種白色沉淀混合物，其中一種很快變成灰綠色，最終變成紅褐色。①白色沉淀中除FeCO3外，還含有_____________(填化學(xué)式)，生成該沉淀是因?yàn)镹a2CO3溶液中含有_______(填離子符號)。②寫出沉淀變色時所發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式：____________________________________________?！敬鸢浮浚?）Al2O3＋2OH－2AlO－＋H2O（2）Fe＋2Fe3＋3Fe2＋（3）取少量反應(yīng)Ⅲ后的溶液，向其中滴加KSCN溶液，溶液不變紅（4）①Fe(OH)2OH－(或OH－和CO2－)②4Fe(OH)2＋O2＋2H2O4Fe(OH)3【解析】（1）Al2O3溶于NaOH溶液生成NaAlO2和H2O，方程式見答案；（2）燒渣加過量NaOH溶液將Al2O3轉(zhuǎn)化為NaAlO2，經(jīng)過濾得到Fe2O3、SiO2，再加H2SO4，F(xiàn)e2O3轉(zhuǎn)化為Fe3＋，則反應(yīng)Ⅲ是加入金屬Fe(即過量金屬X)將Fe3＋轉(zhuǎn)化為Fe2＋；（3）要檢驗(yàn)Fe3＋是否完全轉(zhuǎn)化為Fe2＋，應(yīng)取少量反應(yīng)Ⅲ后的溶液，向其中滴加KSCN溶液，溶液不變紅，則Fe3＋完全轉(zhuǎn)化為Fe2＋；（4）①根據(jù)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象可判斷另一白色沉淀是Fe(OH)2，它是Fe2＋與Na2CO3溶液中的OH－反應(yīng)而生成的；②沉淀變色原因是生成的Fe(OH)2被空氣中的O2氧化成Fe(OH)3，方程式見答案。21．（2021年北京市西城區(qū)二模）下列物質(zhì)的應(yīng)用中，利用了氧化還原反應(yīng)的是（）A．雙氧水作消毒劑 B．生石灰作干燥劑C．碳酸氫鈉作膨松劑 D．氧化鐵作紅色顏料【答案】A【解析】A項，雙氧水作消毒劑利用了過氧化氫的強(qiáng)氧化性使蛋白質(zhì)變性，符合題意；B項，生石灰作干燥劑是利用了生石灰與水反應(yīng)生成熟石灰，與氧化還原反應(yīng)無關(guān)，不符合題意；C項，碳酸氫鈉作膨松劑是利用碳酸氫鈉和酸反應(yīng)產(chǎn)生二氧化碳，使物質(zhì)蓬松，與氧化還原反應(yīng)無關(guān)，不符合題意；D項，氧化鐵作紅色顏料是利用氧化鐵的顏色，與氧化還原反應(yīng)無關(guān)，不符合題意。22．（2021年吉林省吉林市期末）下列有關(guān)物質(zhì)的應(yīng)用不合理的是（）A．鋁鋰合金密度低、強(qiáng)度高，可用于航空工業(yè)B．將廢鐵屑加入FeCl2溶液中，可用于除去工業(yè)廢氣中的Cl2C．鹽堿地（含較多Na2CO3等）不利于作物生長，可施加熟石灰進(jìn)行改良D．氯氣可用于自來水殺菌、消毒，但要控制氯氣的用量，使水中余氯符合國家標(biāo)準(zhǔn)【答案】C【解析】A項，鋁與鋰為輕金屬其合金密度小、強(qiáng)度高，適合于航空工業(yè)使用，不符合題意；B項，工業(yè)廢氣通入廢鐵屑和FeCl2溶液中，氯氣與FeCl2發(fā)生反應(yīng)而被除去，而生成的FeCl3與Fe反應(yīng)又生成FeCl2，這樣可一直吸收氯氣直到鐵被消耗完，不符合題意；C項，Na2CO3與Ca(OH)2反應(yīng)后會生成堿性更強(qiáng)的NaOH，符合題意；D項，Cl2與H2O反應(yīng)生成的HClO有殺菌、消毒作用，不過氯氣的用量需控制好，使水中余氯符合國家標(biāo)準(zhǔn)，不符合題意。23．（2021年浙江省開學(xué)）下列有關(guān)金屬及其合金的說法正確的是（）A．Na久置于空氣中最終生成NaHCO3B．金屬單質(zhì)在化學(xué)反應(yīng)中往往體現(xiàn)出還原性C．鐵元素在自然界中都是以化合態(tài)形式存在的D．Al能與任意強(qiáng)酸反應(yīng)生成H2【答案】B【解析】A項，Na久置于空氣中最終生成的是Na2CO3，錯誤；B項，金屬單質(zhì)在化學(xué)反應(yīng)中失電子發(fā)生氧化反應(yīng)，體現(xiàn)還原性，正確；C項，自然界中鐵也可能以游離態(tài)存在如隕石中含有單質(zhì)鐵，錯誤；D項，鋁如果與稀硝酸反應(yīng)生成的是NO氣體而不是H2，錯誤。24．（2021年四川省成都市期末）分別用坩堝鉗夾住一塊未經(jīng)打磨的鋁箔和一塊經(jīng)過砂紙打磨的鋁箔在酒精燈火焰上加熱。關(guān)于此實(shí)驗(yàn)的敘述錯誤的是（）A．兩個實(shí)驗(yàn)中均觀察到鋁箔熔化但不滴落B．Al2O3的熔點(diǎn)遠(yuǎn)高于AlC．Al易與O2反應(yīng)，加熱條件下反應(yīng)更快D．上述實(shí)驗(yàn)用稀鹽酸處理鋁箔后洗凈，不能達(dá)到與砂紙打磨一樣的目的【答案】D【解析】A項，Al2O3的熔點(diǎn)高于Al，將Al包裹在里面，白色固體鋁箔不會滴落，正確；B項，由A項分析Al2O3的熔點(diǎn)高于Al，正確；C項，Al是活潑金屬易與O2反應(yīng)，常溫鋁表面會形成氧化膜，若加熱反應(yīng)速率加快，正確；D項，Al2O3會溶于鹽酸生成可溶的AlCl3，所以上述實(shí)驗(yàn)用稀鹽酸處理鋁箔后洗凈，會除去表面的Al2O3，與砂紙打磨的目的一樣，錯誤。25．（2021年北京西城區(qū)一模）利用廢鋁箔（主要成分為A1，含少量Mg、Fe等）制明礬［KAl(SO4)2·12H2O]的一種工藝流程如下：下列說法不正確的是（）A．①中生成了H2：2A1＋2NaOH＋2H2O2NaAlO2＋3H2↑B．操作a是過濾，以除去難溶于NaOH溶液的雜質(zhì)C．②③中加入稀硫酸的作用均是除去雜質(zhì)D．由④可知，室溫下明礬的溶解度小于Al2(SO4)3和K2SO4的溶解度【答案】C【解析】A項，Al與NaOH溶液反應(yīng)生成NaAlO2和H2，正確；B項，Mg、Fe不溶于NaOH溶液，操作a是分離NaAlO2溶液與Mg、Fe，為過濾操作，正確；C項，②中加稀硫酸是將NaAlO2轉(zhuǎn)化為Al(OH)3沉淀，而③是將Al(OH)3溶解轉(zhuǎn)化為Al2(SO4)3，不是除雜，錯誤；D項，在溶液Al2(SO4)3中加入K2SO4飽和溶液可得到明礬晶體，說明室溫下明礬的溶解度小于Al2(SO4)3和K2SO4的溶解度，正確。26．（2021年廣東省湛江市期末）隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，新材料層出不窮，下列不屬于合金材料的是（）A．304不銹鋼炊具 B．現(xiàn)行流通的1元硬幣C．古代的司母戊鼎 D．秦皇陵墓模擬江湖的水銀【答案】D【解析】A項，304不銹鋼是鐵與鎳的合金，不符合題意；B項，現(xiàn)行流通的1元硬幣由鋼芯鍍鎳，不符合題意；C項，古代的司母戊鼎是銅、錫、鉛的合金，不符合題意；D項，水銀是Hg，不是合金，符合題意。27．（2021年河北?。肮噤摲ā笔俏覈糯鷦趧尤嗣駥︿撹F冶煉技術(shù)的重大貢獻(xiàn)，陶弘景在其《本草經(jīng)集注》中提到“鋼鐵是雜煉生鍒作刀鐮者”?！肮噤摲ā敝饕菍⑸F和熟鐵(含碳量約0.1%)混合加熱，生鐵熔化灌入熟鐵，再鍛打成鋼。下列說法錯誤的是（）A．鋼是以鐵為主的含碳合金B(yǎng)．鋼的含碳量越高，硬度和脆性越大C．生鐵由于含碳量高，熔點(diǎn)比熟鐵高D．冶煉鐵的原料之一赤鐵礦的主要成分為Fe2O3【答案】C【解析】A項，鋼是含碳量低的鐵合金，正確；B項，鋼的硬度和脆性與含碳量有關(guān)，隨著含碳量的增大而增大，正確；C項，由題意可知，生鐵熔化灌入熟鐵，再鍛打成鋼，說明生鐵的熔點(diǎn)低于熟鐵，錯誤；D項，赤鐵礦的主要成分是Fe2O3，可用于冶煉鐵，正確。28．（2021年北京大興區(qū)期末）科學(xué)技術(shù)的迅猛發(fā)展促進(jìn)了社會的進(jìn)步。下列科技成果涉及的材料中，主要成分不屬于金屬材料的是（）選項ABCD科技成果C919飛機(jī)外殼蛟龍”號耐壓球殼宇航服地鐵列車車體成分鋁鋰合金鈦合金聚酯纖維不銹鋼【答案】C【解析】A項，鋁鋰合金是金屬材料，不符合題意；B項，鈦合金是金屬材料，不符合題意；C項，聚酯纖維是有機(jī)物，不是金屬材料，符合題意；D項，不銹鋼是金屬材料，不符合題意。29．（2021年黑龍江省月考）2020年11月10日8時12分，中國“奮斗者”號載人潛水器在馬里亞納海溝成功坐底?！皧^斗者”號研制及海試的成功，標(biāo)志著我國具有了進(jìn)入世界海洋最深處開展科學(xué)探究的能力，體現(xiàn)了我國在海洋高技術(shù)領(lǐng)域的綜合實(shí)力。其中，“奮斗者”號使用了鈦合金材料。關(guān)于合金的說法中錯誤的是（）A．鈦合金是一種新型金屬單質(zhì)B．在合金中加入稀土金屬，能大大改善合金的性能，使合金具有更優(yōu)良的性能C．鈦合金熔點(diǎn)比成分金屬低，但硬度大D．鈦合金的化學(xué)性質(zhì)具有其各成分金屬的化學(xué)性質(zhì)【答案】A【解析】A項，合金是金屬與金屬或金屬與非金屬加熱熔合而形成的具有金屬特性的物質(zhì)，鈦合金是混合物，錯誤；B項，在合金中加入稀土金屬，能提高合金的拉伸性能、熱穩(wěn)定性、加工性能等，正確；C項，合金的熔點(diǎn)比其組成金屬的低，而硬度變大，正確；D項，合金的化學(xué)性質(zhì)與其各成分金屬的化學(xué)性質(zhì)是相同的，正確。30．（2021年天津市和平區(qū)期末）二氧化氯是國際公認(rèn)的高效安全殺菌消毒劑，工業(yè)制備ClO2的反應(yīng)原理如下：2NaClO3＋4HCl2ClO2↑＋Cl2↑＋2H2O＋2NaCl，下列關(guān)于該反應(yīng)的說法中不正確的是（）A．每生成0.1molClO2轉(zhuǎn)移0.2mol電子B．濃鹽酸在反應(yīng)中既體現(xiàn)還原性又體現(xiàn)酸性C．被氧化和被還原的氯的物質(zhì)的量之比為1∶1D．每消耗0.2mol還原劑，生成氣體的總量在標(biāo)準(zhǔn)狀況下的體積是6.72L【答案】A【解析】根據(jù)價態(tài)互不換位原理，電子轉(zhuǎn)移方向和數(shù)目是：A項，每生成0.1molClO2轉(zhuǎn)移電子應(yīng)為0.1mol，錯誤；B項，HCl被氧化為Cl2體現(xiàn)了還原性，HCl生成NaCl體現(xiàn)了酸性，正確；C項，被氧化和被還原的氯的物質(zhì)的量之比為2∶2＝1∶1正確；D項，每消耗0.2mol還原劑HCl，則生成0.2molClO2、0.1molCl2，共產(chǎn)生0.3mol氣體，在標(biāo)準(zhǔn)狀況下體積為0.3mol×22.4L·mol－1＝6.72L，正確。31．（2021年四川省省西昌市期中）已知：NHeq\o\al(＋,4)＋OH－eq\o(=,\s\up5(Δ),\s\do5())NH3↑＋H2O。把a(bǔ)L含硫酸銨和硝酸銨的混合液分成兩等份，一份需用bmol燒堿剛好把氨全部趕出，另一份與氯化鋇溶液反應(yīng)時，消耗cmol氯化鋇，由此可知原溶液中NO－的物質(zhì)的量濃度（單位：mol·L－1）是（）A．EQ\f(2b－c,2a) B．EQ\f(2b－4c,a)C．EQ\f(b－2c,2a) D．EQ\f(4b－2c,a)【答案】B【解析】根據(jù)題意可知，aL含硫酸銨和硝酸銨的混合液中，n(NHeq\o\al(＋,4))＝2n(NaOH)＝2bmol；n(SO2－)＝2n(Ba2＋)＝2cmol；由電荷守恒原理：n(NHeq\o\al(＋,4))＝n(SO2－)×2＋n(NO－)，2bmol＝2cmol×2＋n(NO－)，n(NO－)＝2bmol－4cmol；n(NO－)＝EQ\f(2bmol－4cmol,aL)＝EQ\f(2b－4c,a)mol·L－1，B項正確。32．（2021年江蘇省徐州市期末）酸性條件下，可發(fā)生反應(yīng)：M2On－＋6Cl－＋14H＋3Cl2↑＋2M3＋＋7H2O，則M2On－中M化合價是（）A．＋4 B．＋5 C．＋6 D．＋7【答案】C【解析】設(shè)M2On－中M的化合價為x，M2On－eq\o(\s\up4(eq\o(\s\up2(得(x－3)×2),\s\do4(→))),\s\do6())M3＋、Cl－eq\o(\s\up4(eq\o(\s\up2(失e－),\s\do4(→))),\s\do6())Cl2，根據(jù)電子守恒可得n(M2On－)×[(x－3)×2]＝n(Cl－)×1，1×[(x－3)×2]＝6×1，解得x＝6，所以M2On－中M化合價是＋6價，答案選C；本題也可用電荷守恒求解，請讀者試一試。33．（2021年江蘇省常熟市期末）將氯氣通入到200mL0.5mol·L－1KOH溶液中，二者恰好完全反應(yīng)得到KCl、KClO和KClO3的混合溶液，經(jīng)測定ClO－與ClO－的物質(zhì)的量之比是1∶2，則通入的氯氣在標(biāo)準(zhǔn)狀況下的體積是（）A．1.12L B．2.24L C．l.68L D．0.56L【答案】A【解析】由Cl2與KOH恰好完全反應(yīng)生成KCl、KClO、KClO3，結(jié)合n(K)＝n(Cl)可知，n(Cl2)＝EQ\f(1,2)n(KOH)＝EQ\f(1,2)×0.2×0.5mol·L－1＝0.05mol，V(Cl2)＝0.05mol×22.4L·mol－1＝1.12L，A項正確。34．（2021年天津市和平區(qū)期末）向一定量的Fe、FeO、Fe2O3的混合物中加入100mL1mol·L－1鹽酸，恰好使混合物完全溶解，放出224mL(標(biāo)況)的氣體，所得溶液中無Fe2＋。若用足量的CO在高溫下還原相同質(zhì)量的此混合物，能得到鐵的質(zhì)量是（）A．11.2g B．5.6g C．2.8g D．無法計算【答案】C【解析】反應(yīng)過程為，由Cl－守恒則最終得到的FeCl2溶液中的Cl－為0.1mol，再據(jù)電荷守恒n(Fe2＋)×2＝n(Cl－)，n(Fe2＋)×2＝0.1mol，n(Fe2＋)＝0.05mol，m(Fe)＝0.05mol×56g·mol－1＝2.8g，C項符合題意。35．（2021年江蘇省揚(yáng)州市期末）對晶體Cl?HO進(jìn)行如下實(shí)驗(yàn)探究，確定其組成：2.03