2021北京高一(上)期末化学汇编：铁的多样性

第1页/共1页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~Ⅳ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NaHCO3C．装置III和IV均能鉴别Na2CO3和NaHCO3，IV可同时进行两个对比实验D．装置IV试管②中的药品为NaHCO32．（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·北京市第一〇一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．MgCl2 B．K2SO4 C．CuCl2 D．FeCl34．（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ANO2(NO)H2OBSO2(SO3)饱和Na2SO3溶液CFeCl2溶液(FeCl3)Fe粉DNaHCO3溶液(Na2CO3)Ca(OH)2溶液A．A B．B C．C D．D5．（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项ABCD装置目的鉴别碳酸钠和碳酸氢钠证明Na2O2与水反应放热验证铁粉与水蒸气的反应证明氧化性：Cl2>Br2>I2A．A B．B C．C D．D6．（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．Fe3O4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．FeCl3盐+3价FeCl3溶液中的Fe3+能被Fe还原成Fe2+A．A B．B C．C D．D7．（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A把蘸有某溶液的洁净铂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B向紫色石蕊溶液中滴加氯水，溶液先变红，随后褪色氯水中含有酸性物质和漂白性物质C向某溶液中加入溶液，有白色沉淀生成该溶液中一定含有D向某溶液中加入KSCN溶液，溶液变为红色该溶液中含有A．A B．B C．C D．D9．（2021·北京朝阳·高一期末）下列解释事实的方程式不正确的是A．用FeCl3溶液腐蚀覆铜板：2Fe3＋+Cu=2Fe2＋+Cu2＋B．打磨过的铝片遇NaOH溶液产生气泡：2Al+2OH−+2H2O=2+3H2↑C．常温下，新切开的钠表面很快变暗：2Na+O2=Na2O2D．炽热的铁水不能注入未经干燥的模具，是为防止：3Fe+4H2O(g)Fe3O4+4H210．（2021·北京朝阳·高一期末）下列关于物质用途的说法不正确的是A．CaO用作食品脱氧剂 B．Na2O2用作呼吸面具供氧剂C．Ca(ClO)2用作游泳池消毒剂 D．Fe2O3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，但不涉及氧化还原反应的是A．Na B．Ca(OH)2 C．Fe(OH)2 D．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：Fe2+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___(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___。14．（2021·北京北京·高一期末）补齐物质及其用途的连线___________。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。①处理过程中，发生反应的离子方程式为_______。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11.2LCl2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Al2O3和Fe2O3，该厂用上述废金属屑制取新型高效水处理剂Na2FeO4(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H2SO4，充分反应后过滤；III．向II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CuSO4溶液；IV.……(1)步骤I中Al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___________(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___________。(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：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FeCl3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I】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】(1)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II】为验证上述实验中Fe3+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/LKSCN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：①2CuCl2+4KSCN=2CuSCN↓+(SCN)2+4KCl；②CuSCN为白色固体，几乎不溶于水；③(SCN)2与Cl2性质相似。【继续实验III】实验方案现象步骤1取4mL0.2mol/L的FeCl2溶液，向其中滴加3滴0.1mol/L的KSCN溶液。无明显现象步骤2取4mL0.1mol/L的CuCl2溶液，向其中滴加3滴0.1mol/L的KSCN溶液。产生白色沉淀【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图实验。实验I实验II请回答：(1)实验I中湿棉花的作用是___。(2)实验I中反应的化学方程式是___。甲同学观察到实验I中持续产生肥皂泡，实验Ⅱ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Ⅱ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FeCl3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5mL0.5mol﹒L-1FeCl3溶液[pH约为1，即c(H+)=0.1mol﹒L-1]立即产生大量气泡，液体颜色由黄色逐渐变为红褐色，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，溶液颜色接近无色，金属表面产生大量黑色固体(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_______。(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KMnO4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Fe2+的特征反应证实了溶液中存在Fe2+。(5)已知Fe和Fe3O4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．将黑色固体用蒸馏水洗涤后，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_______。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：(1)检验试管a的溶液中含有Fe3+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(t)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/si2.515149ii515138iii101593iv525142v535180①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______________。（2）实验Ⅰ中反应的化学方程式是__________。（3）甲同学观察到实验Ⅰ中持续产生肥皂泡，实验Ⅱ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Ⅱ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、等离子，为了减少污染并变废为宝，工程师设计了如下流程，回收铜和绿矾(H)。(1)酸性废水中加入铁粉后，发生反应的离子方程式是：、_____、______。(2)操作1是_______。(3)试剂甲是_______。(4)检验溶液B中是否除尽的实验方法是_______。(5)获得的需密闭保存，原因是______。(6)绿矾可消除某种酸性工业废水中价铬()的污染，使之转化为毒性较小的，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，Na2CO3和NaHCO3固体都能与盐酸反应生成CO2，故A正确；B．和足量盐酸反应，等质量的Na2CO3和NaHCO3固体由于前者物质的量小，则前者的产生CO2的体积小，气球鼓起较小，故B错误；C．装置III和IV均能鉴别Na2CO3和NaHCO3，Na2CO3受热不分解，NaHCO3受热分解产生CO2，IV有两只试管，Na2CO3直接加热，NaHCO3不直接加热，不直接加热的NaHCO3能分解而直接加热的Na2CO3不分解，可同时进行两个对比实验，故C正确；D．Na2CO3直接加热，NaHCO3不直接加热，不直接加热的NaHCO3能分解而直接加热的Na2CO3不分解，试管②中装入的固体是NaHCO3，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．NO2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．SO2与饱和Na2SO3溶液反应生成亚硫酸氢钠，不符合除杂的要求，故B错误；C．FeCl3与铁粉反应生成FeCl2，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．Na2O2上滴水，Na2O2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．将氯气通过溴化钠和碘化钠，置换出溴单质和碘单质，能说明氧化性：Cl2>Br2，Cl2>I2，不能说明Br2>I2，故D不能达到实验目的；故答案为D。6．A【详解】A．Fe3O4中铁为+2、+3两种价态，故A错误；B．Fe(OH)2为碱，其中铁为+2价，Fe(OH)2为白色，易被氧化为氢氧化铁，故B正确；C．Fe(OH)3为碱，其中铁为+3价，Fe(OH)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．FeCl3为盐，其中铁为+3价，FeCl3溶液中的Fe3+能被Fe还原成Fe2+，故D正确；故选A。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铂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，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，生成了硫氰合铁红色溶液，该溶液中含有，D正确；不符合题意；故选C。9．C【详解】A．用FeCl3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：2Al+2OH−+2H2O=2+3H2↑，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；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)Fe3O4+4H2，故D正确；故选：C。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。11．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．

a

3Fe＋4H2O(g)Fe3O4＋4H2

用硫酸铜溶液除去未反应的Fe；过滤、洗涤除去Fe3O4固体附着的Fe2+

滴加KSCN，溶液呈血红色；滴加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、洗涤除去Fe3O4固体附着的Fe2+，再加稀硫酸溶解四氧化三铁，然后分别用滴加KSCN和K3[Fe(CN)6]检验Fe3+和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,故答案为：。(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，,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Fe3O4固体附着的Fe2+，故答案为：用硫酸铜溶液除去未反应的Fe；过滤、洗涤除去Fe3O4固体附着的Fe2+。(4)试剂A和试剂B是为了检验Fe3+和Fe2+，滴加KSCN，溶液呈血红色；说明上层清液中含有Fe3+，滴加K3[Fe(CN)6]，出现特征蓝色沉淀，说明上层清液中含有Fe2+，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Fe2+的检验，题目较简单。14．【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．氯气有毒，常用作消毒杀菌；故答案为：。15．【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；D．氧化铁是红棕色粉末，常作红色颜料；故答案为：。16．

、

铁

0.5【分析】Cl2与Fe在水溶液中直接反应比较困难，利用FeCl2为媒介，可实现Cl2与Fe生成FeCl3的转化。【详解】(1)处理尾气中少量氯气的方法如图，从图中可以看出，Cl2通入FeCl2溶液中，先与FeCl2反应生成FeCl3，生成的FeCl3再与Fe反应生成FeCl2，从而导致Fe的不断溶解和FeCl2浓度的不断增大。①处理过程中，发生反应的离子方程式为、。②由上面分析可知，在处理Cl2的过程中，Fe不断地消耗，所以为维持处理过程的持续进行，需要定期加入的物质是铁。答案为：、；铁；(2)Cl2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11.2LCl2转移电子的物质的量为=0.5mol。答案为：0.5。【点睛】Cl2与NaOH溶液发生歧化反应，我们在解题时可能会错误地认为1molCl2参加反应，转移2mole-。17．

c

a

d

b【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=2NaAlO2+3H2↑

Al2O3

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(4)2Cu+O2+4H+═2Cu2++2H2O【分析】利用主要成分为Cu、Fe和Al，此外还含有少量Al2O3和Fe2O3的废金属屑制取新型高效水处理剂Na2FeO4，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+、Cu2+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Fe2+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。(1)步骤I中Al与NaOH溶液的反应化学方程式为2Al+2NaOH+2H2O=2NaAlO2+3H2↑，Fe2O3与NaOH溶液不反应，则另一种与NaOH溶液反应的氧化物是Al2O3，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+3H2↑；Al2O3；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++2H2O，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+5H2O，该反应中NaClO是氧化剂，故答案为：H2O2和NaClO；(4)步骤III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2Cu+O2+4H+═2Cu2++2H2O，故答案为：2Cu+O2+4H+═2Cu2++2H2O。19．

2Fe3++Cu=2Fe2++Cu2+

bc

CuSCN

2Fe2++(SCN)2+4SCN-=2Fe(SCN)3【详解】(1)FeCl3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，符合题意；

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bc；(3)观察实验III的现象，步骤1无现象，步骤2有白色沉淀生成，由此可知CuCl2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①2CuCl2+4KSCN=2CuSCN↓+(SCN)2+4KCl和③(SCN)2与Cl2性质相似，反应生成的(SCN)2具有强氧化性，将Fe2+氧化为Fe3+，Fe3+遇SCN-变红色，离子方程式为：2Fe2++(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Fe2+

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

Fe2++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＋4H2Fe3O4＋4H2，故答案为：3Fe＋4H2OFe3O4＋4H2；(3)实验Ⅱ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(OH)2↓，化学方程式为4Fe(OH)2＋O2＋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；Fe2++2OH—=Fe(OH)2↓；4Fe(OH)2＋O2＋2H2O=4Fe(OH)3。21．

氢气

Fe(OH)3

Cl-也能使酸性高锰酸钾褪色，干扰Fe2+的检验

Fe

若存在Fe3O4，稀盐酸与Fe3O4反应产生的Fe3+可与Fe继续反应生成Fe2+，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FeCl3溶液反应，可能发生Mg与Fe3+的氧化还原反应，Mg先将Fe3+还原为Fe2+，进一步还原为Fe；也可能是Mg与FeCl3水解生成的HCl反应，生成H2，从而促进FeCl3的进一步水解，最终生成Fe(OH)3沉淀。【详解】(1)由分析可知，Mg与FeCl3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。答案为：；(3)由分析知，反应生成的红褐色沉淀是Fe(OH)3。答案为：Fe(OH)3；(4)Fe2+具有还原性，能被酸性KMnO4氧化而使其褪色，溶液中含有的Cl-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Cl-也能使酸性高锰酸钾褪色，干扰Fe2+的检验。答案为：Cl-也能使酸性高锰酸钾褪色，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．将黑色固体用蒸馏水洗涤后，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Fe3+。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Fe3O4，理由是：若存在Fe3O4，稀盐酸与Fe3O4反应产生的Fe3+可与Fe继续反应生成Fe2+，导致在ⅲ中检测不到Fe3+，与没有Fe3O4得到的ⅲ中现象相同。答案为：Fe；若存在Fe3O4，稀盐酸与Fe3O4反应产生的Fe3+可与Fe继续反应生成Fe2+，导致在ⅲ中检测不到Fe3+，与没有Fe3O4得到的ⅲ中现象相同。【点睛】Fe(OH)3的分解温度接近500℃，在水溶液中即便加热，Fe(OH)3也很难发生分解。22．

加入几滴KSCN溶液，溶液变成血红色

紫红色溶液褪色

探究FeSO4溶液的浓度对Fe(OH)2制备效果的影响

实验ii、iv、v中，w(FeSO4)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Fe3+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。(3)试管b中，足量的硫酸亚铁溶液和酸性高锰酸钾溶液发生氧化还原反应，生成硫酸铁、硫酸锰和水，酸性高锰酸钾溶液完全消耗，则实验现象是紫红色溶液褪色。(4)试管c中硫酸亚铁溶液和氢氧化钠溶液反应产生白色沉淀氢氧化亚铁，一段时间后部分沉淀变为红褐色的氢氧化铁沉淀。白色沉淀变为红褐色的化学方程式为。(5)①实验i、ii、iii中，w(NaOH)均为15﹪，w(FeSO4)不同，则目的是探究FeSO4溶液的浓度对Fe(OH)2制备效果的影响；②小组同学通过实验推断：其他条件不变