必修 第一册第二节 金属材料单元测试一课一练

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2022-2023学年高一化学同步学习高效学与练第三章  铁  金属材料单元测试一．选择题1．（2021·宣武外国语实验学校高一期中）合金的应用促进了人类社会的发展。下列不属于合金的是 A．铝合金硬币B．青花瓷瓶C．钛合金鱼竿D．不锈钢盆 【答案】B【分析】合金是两种或两种以上的金属（或金属和非金属）熔合而成的混合物，具有金属的性质和良好的性能。【详解】A．铝合金硬币由金属材料制成，属于合金，故A不符合题意；B．瓷器属于硅酸盐产品，不属于合金，故B符合题意；C． 钛合金属于合金，是金属材料，故C不符合题意；D．不锈钢含铁、铬等元素、属于合金，故D不符合题意；答案选B。2．（2021·天津二中高一开学考试）新材料问世常常带动新科技、新技术的应用和发展，下列有关说法不正确的A．中国的航空铝材处于世界领先的行列，该铝材是纯度很高的铝，密度小，强度高B．稀土元素被称为“冶金工业的维生素”，其加入钢中后可增加钢的韧性、抗氧化性C．“神舟”六号载人飞船表面覆盖某种特殊材料，这种材料强度高，耐高温D．2017年8月我国宣布成功完成了某超级钢的研制，超级钢从组成看上是混合物【答案】A【详解】A．中国的航空铝材处于世界领先的行列，该铝材是一种铝合金，铝合金的密度小，强度高，故A错误；B．稀土元素被称为“冶金工业的维生素”，在钢中加入铬、镍等元素后可制成不锈钢，增加钢的韧性和抗氧化性，故B正确；C．“神舟”六号载人飞船表面覆盖某种特殊材料，这种材料是为了防止飞船与大气摩擦时产生高温而起火燃烧，所以飞船表面的材料应符合强度高、耐高温、密度小、耐腐蚀等优异性能，故C正确；D．2017年8月我国宣布成功完成了某超级钢的研制，超级钢是通过各种工艺方法将普通的碳素结构钢的铁素体晶粒细化，进而使其强度有大幅度提高的钢材，超级钢主要是由铁、碳等元素构成的合金，合金从组成看上是混合物，故D正确；答案选A。3．（2021·安徽省太和中学）下列关于铝合金的说法中正确的是A．铝合金是一种混合物，它是用量最大，用途最广的合金B．高温铝液易被氧化，铝合金应在熔剂层覆盖下熔炼C．镁铝合金耐腐蚀，不能被烧碱腐蚀D．镁铝合金在盐酸中无法溶解【答案】B【详解】A．合金均为混合物，铝合金是混合物，但是用量最大，用途最广的合金不是铝合金，而是钢，故A错误；B．铝易被氧化，铝合金应在熔剂层覆盖下熔炼，可以隔绝空气，防止高温下铝液被氧气氧化，故B正确；C．镁铝合金中，铝能够与氢氧化钠溶液反应，能被烧碱腐蚀，故C错误；D．镁、铝都能与盐酸反应，能够完全溶解，故D错误；故选B。4．（2021·深圳第二外国语学校高一期末）下列关于铝及其化合物的性质、用途的说法不正确的是A．铝粉和氢氧化钠混合物可用作下水道疏通剂B．可用NaOH溶液除去Fe2O3粉末中少量的Al2O3C．铝的氧化膜致密且熔点高，从而能保护内部金属D．铝制品廉价易得，适用于厨房制作和长期存放各类食物【答案】D【详解】A．铝和氢氧化钠遇水反应放出大量的热，加快氢氧化钠对毛发等淤积物的腐蚀，同时产生氢气增加管道内的气压，利于疏通，所以铝粉和氢氧化钠混合物可用作下水道疏通剂，故A正确；B．Al2O3和NaOH溶液反应生成可溶性偏铝酸钠，所以可用NaOH溶液除去Fe2O3粉末中少量的Al2O3，故B正确；C．铝和氧气反应生成的氧化膜致密且熔点高，从而能保护内部金属，故C正确；D．铝能够与酸、碱发生反应，铝制品不能长期存放酸性或碱性较强的食物，故D错误；选D。5．（2021·安徽高一期末）下列反应的离子方程式书写正确的是A．铁与足量稀硝酸反应：B．溶液与溶液混合：C．将氯气通入水中：D．稀盐酸和氧化铁反应：【答案】A【详解】A．铁与足量稀硝酸反应，铁被强氧化剂硝酸氧化为Fe(NO3)3，稀硝酸的还原产物为NO，则反应的离子方程式：是正确的；B．溶液与溶液混合，除了生成BaSO4沉淀外，还生成Fe(OH)3沉淀，正确的离子方程式为：，故B错误；C．将氯气通入水中生成盐酸和次氯酸，盐酸是强酸，次氯酸是弱酸，次氯酸不能拆成离子形式，正确的离子方程式为：，故C错误；D．稀盐酸和氧化铁反应，生成FeCl3和水，生成的是Fe3+，不是Fe2+，正确的离子方程式为：，故D错误；故选A。6．（2021·福建高一期末）表示下列过程的离子方程式不正确的是A．向FeCl2溶液中通入Cl2：B．用FeCl3溶液腐蚀铜箔制印刷电路板：C．氯气与水的反应：D．向CaCl2溶液中通入少量CO2：【答案】D【详解】A．FeCl2具有还原性，Cl2具有氧化性，二者发生氧化还原反应产生FeCl3，根据电子守恒、电荷守恒及物质的拆分原则，可知该反应的离子方程式为：，A正确；B．Cu与FeCl3发生反应产生FeCl2、CuCl2，根据电子守恒、电荷守恒及物质的拆分原则，可知该反应的离子方程式为：，B正确；C．Cl2与H2O反应产生HCl、HClO，反应是可逆反应，产生的HCl是强酸，HClO是弱酸，故离子方程式为，C正确；D．由于酸性：HCl＞H2CO3，所以向CaCl2溶液中通入少量CO2，不能发生反应，无离子方程式，D错误；故合理选项是D。7．（2021·汕头市东方中学高一期中）下列各组离子中，能在溶液中大量共存的一组是A．Fe3+、K+、OH-、SO B．Na＋、K＋、OH-、SOC．H＋、Na＋、NO、Fe2+ D．K＋、NH、CO、OH-【答案】B【详解】A．Fe3+和氢氧根离子能发生反应生成氢氧化铁沉淀，不能大量共存，A错误；B．Na＋、K＋、OH－、SO之间不发生反应，在溶液中能够大量共存，B正确；C．NO在酸性条件下具有氧化性，能氧化亚铁离子，不能大量共存，C错误；D． NH与OH－之间能发生反应，不能大量共存，D错误；故选B。8．（2021·天水市第一中学高一月考）某溶液与Al反应能放出H2，下列离子在该溶液中一定能大量共存的是A．、Fe2+、Cl-、 B．Na+、K+、Cl-、C．Mg2+、H+、Cl-、 D．K+、Ca2+、、Cl-【答案】B【分析】某溶液与Al反应能放出H2，说明该溶液中含大量氢离子或氢氧根离子，据此根据离子反应的条件分析离子共存问题。【详解】根据上述分析可知，A．、Fe2+在碱性条件下会与氢氧根离子发生离子反应，不能大量共存，A不符合题意；B．该组离子在酸性和碱性条件下均不发生反应，能大量共存，B符合题意；C．Mg2+、H+在碱性条件下会与氢氧根离子发生离子反应，不能大量共存，C不符合题意；D．在酸性或碱性条件下均能发生离子反应，不能大量共存，D不符合题意；故选B。9．（2021·山东师范大学附中高一期中）下列关于铁及其化合物的说法错误的是A．若FeCl2溶液中混有FeCl3可通过滴加氯水除去B．可用KSCN溶液检验FeCl2溶液是否变质C．实验室保存FeCl2溶液时常加入铁粉D．向FeCl2溶液中加入NaOH溶液，最终可观察到红褐色沉淀【答案】A【详解】A．氯气与氯化铁不反应，但是氯气能够氧化亚铁离子生成铁离子，所以应该用铁粉除去氯化亚铁中的铁离子，故A错误；B．KSCN溶液与铁离子反应生成硫氰化铁而呈现血红色，亚铁离子与硫氰化钾溶液不反应，所以可用KSCN溶液检验FeCl2溶液是否变质，故B正确；C．亚铁离子不稳定，易被氧化生成铁离子，铁能够还原铁离子为亚铁离子；所以实验室为防止氯化亚铁被氧化，在保存FeCl2溶液时常加入铁粉，故C正确；D．氢氧化亚铁能够被空气氧化生成红褐色氢氧化铁，所以向FeCl2溶液中加入NaOH溶液，先生成白色沉淀，立即转化为灰绿色，最终转化为红褐色沉淀，所以最终可观察到红褐色沉淀，故D正确；故选A。10．（2021·黑龙江哈尔滨市·哈师大附中高一期末）向Fe2O3和铁屑的混合物中加入足量的稀硫酸至固体完全溶解，所得溶液中不含Fe3+，而产生的Fe2+和H2的物质的量之比为2∶1，则原混合物中Fe2O3和Fe的物质的量之比为A．1∶1 B．1∶2 C．1∶3 D．1∶4【答案】D【详解】设原混合物中含有xmolFe，ymolFe2O3，由化学方程式Fe2O3+3H2SO4=Fe2(SO4)3+3H2O和Fe2(SO4)3+Fe=3FeSO4得到Fe2O3～Fe2(SO4)3～Fe～3FeSO4，可见ymol的Fe2O3参加反应转化为3ymolFeSO4，同时消耗ymol的Fe；又由Fe+H2SO4=FeSO4+H2↑可知，(x-y)mol的Fe与硫酸反应产生(x-y)mol的FeSO4和(x-y)mol H2；则有[3ymol+(x-y)mol]：(x-y)mol=2：1，整理得y：x=1：4，答案为D。11．（2021·浙江高一月考）甲同学用FeCl2和烧碱制备Fe (OH) 2；乙同学用如图装置制备Fe (OH)2，为了生成的产物不容易被氧化，下列说法不正确的是A．配制溶液所用的蒸馏水通常要煮沸B．甲同学可在FeCl2溶液的上面加一层植物油，以隔绝空气C．甲同学向FeCl2溶液中滴加烧碱溶液时，胶头滴管尖嘴可以伸入到试管内D．乙同学应该先关闭止水夹，一段时间以后再打开止水夹【答案】D【详解】A．配制溶液时未防止水中溶解的氧气氧化亚铁离子，应先加热煮沸蒸馏水除去溶解氧，以防氧化亚铁离子，故A正确；B．植物油的密度比水小，浮在水面上可以起到隔绝空气的作用，防止亚铁离子被氧化，故B正确；C．向FeCl2溶液中滴加烧碱溶液，为防止空气的氧气被带入溶液中，将胶头滴管尖嘴直接伸入试管内在挤出氢氧化钠，故C正确；D．实验过程中应先打开止水夹，让产生的氢气排尽装置内的空气，以防亚铁离子氧化，故D错误；故选：D。12．（2021·广东高一期末）氯气可用作自来水厂的消毒剂，但使用过程中要注意防泄漏。下图为自来水厂一种预防和处理泄漏的方法。下列有关说法不正确的是A．实验室用和盐酸反应制取氯气的离子方程式为：B．铁屑的作用是将还原为C．吸收漏氯的离子方程式为：D．铁屑耗尽时溶液中可能大量存在：、、、【答案】D【详解】A．和浓盐酸发生氧化还原反应制取氯气，反应的离子方程式为：，故A正确；B．铁与氯化铁反应，可将FeCl3还原为FeCl2，故B正确；C．氯气和亚铁离子反应，反应的离子方程式为2Fe2++Cl2═2Cl-+2Fe3+，故C正确；D．Fe2+与ClO-发生氧化还原反应，Fe3+、ClO-发生互促水解反应，不能大量共存，故D错误；故选：D。13．（2021·兰州市第二十七中学高一期末）将Cu片放入0.3mol/LFeCl3溶液中，反应一定时间后取出Cu片，溶液中Cu2+与Fe3+的浓度相等，则Cu2+与Fe2+的物质的量之比为A．1∶2 B．1∶3 C．3∶2 D．3∶4【答案】A【详解】将Cu片放入0.3mol·L-1FeCl3溶液中，发生反应∶Cu+2Fe3+=Cu2++2Fe2+。设生成xmol Cu2+，则生成2xmol的Fe2+，所以反应后溶液中Cu2+与Fe2+的物质的量之比为xmol∶2xmol = 1∶2，故答案选A。14．某同学通过如下流程制备氧化亚铜：已知：难溶于水和稀硫酸；下列说法不正确的是（    ）A．步骤②中的可用替换B．步骤③中为防止被氧化，可用水溶液洗涤C．步骤④发生反应的离子方程式为D．如果试样中混有和杂质，用足量稀硫酸与试样充分反应，根据反应前、后固体质量可计算试样纯度【答案】D【解析】A.步骤②中的主要作用是将还原为，同样具有还原性，可以替换，选项A正确；B.水溶液具有还原性，可以防止被氧化，选项B正确；C. 步骤④与氢氧化钠反应生成氧化亚铜、氯化钠和水，发生反应的离子方程式为，选项C正确；D.如果试样中混有和杂质，用足量稀硫酸与试样充分反应后，得到的固体中含有和，此时无法计算试样纯度，选项D错误。答案选D。15．（2021·河北石家庄一中高一期末）对废弃物的再利用，不仅能够减少污染，还能有效的节约资源，实现“变废为宝”。为实现某合金废料(主要成分为Al和部分金属单质的合金，还含有少量氧化物)的再利用，设计流程如下：下列叙述错误的是A．从合金废料回收的金属元素有Al、Fe、CuB．X可能是NaOH或H2SO4C．操作1包括蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥D．滤渣1一定含有Fe和Cu【答案】B【分析】由流程可知，合金溶解后得到的滤液经过一系列转化生成氧化铝，因此X是碱液。滤渣1和Y溶液反应生成滤渣2和滤液，滤液可以得到硫酸亚铁晶体，这说明Y是稀硫酸，滤渣2最终得到胆矾，这说明Z是浓硫酸，滤渣2中含有金属铜，则滤渣1中含有铁和铜，由元素守恒可知，合金中含Cu、Fe、Al，以此来解答。【详解】A．由上述分析可知，从合金废料回收的金属元素有Al、Fe、Cu，故A正确；B．X为NaOH，不可能为硫酸，故B错误；C．由溶液得到含结晶水的晶体，则操作1包括蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥，故C正确；D．由Fe、Cu与NaOH不反应，可知滤渣1一定含有Fe和Cu，故D正确；故选B。16．（2020.石家庄二中高一上学期期末试题）将一定质量的Mg和Al混合物投入500mL稀硫酸中，固体全部溶解并产生气体。待反应完全后，向所得溶液中加入NaOH溶液，生成沉淀的物质的量与加入NaOH溶液的体积关系如图所示。则下列说法中不正确的是A．NaOH溶液的物质的量浓度为5mol·L-1B．Mg和Al的总质量为9gC．生成的H2在标准状况下的体积为10.08LD．硫酸的物质的量浓度为5mol·L-1【答案】D【分析】Mg和Al在稀硫酸中溶解后生成MgSO4和Al2(SO4)3，由图可知加入NaOH后，一开始并未产生沉淀，即NaOH与剩余H2SO4发生中和反应，之后NaOH分别与Mg2+、Al3+形成Mg(OH)2、Al(OH)3沉淀；两种离子沉淀完全后，NaOH又能与Al(OH)3发生反应Al(OH)3＋OH－= ＋2H2O，沉淀的量减少，剩余未反应的为Mg(OH)2，因此，n(Mg)=n[Mg(OH)2] =0.15mol，n(Al)=n[Al(OH)3]=(0.35-0.15)mol=0.2mol。【详解】A．根据NaOH为200-240mL时，发生的反应为Al(OH)3＋OH－= ＋2H2O，故n(NaOH)= n(Al)= 0.2mol，c(NaOH)==5mol/L，A正确；B．根据分析，Mg和Al的总质量m=m(Mg)+m(Al)= 0.15mol×24g/mol+0.2mol×27g/mol=9g，B正确；C．根据Mg~H2和2Al~3H2可知，Mg和Al生成的H2的物质的量分别为0.15mol、0.3mol，共0.45mol，标况下的体积为0.45mol×22.4L/mol=10.08L，C正确；D．生成沉淀最多时，溶液中的溶质仅剩Na2SO4，此时NaOH用量为200mL，物质的量为5mol/L×0.2L=1mol，根据2NaOH~H2SO4可知，n(H2SO4)=n(NaOH)=0.5mol，c(H2SO4)==1mol/L，D错误；故选D。二．非选择题17．（2021·云南西双版纳傣族自治州·勐海县第二中学高一期末）钠、铝、铁是三种非常重要的常见金属。根据所学知识完成下列填空。(1)将一小块金属钠投入足量水中，发生反应的离子方程式为_______。(2)足量的Fe在Cl2中点燃，所得产物的化学式是_______。将该产物溶于水配成溶液，分装在两支试管中。a.若向其中一支试管中滴加KSCN溶液，则溶液变成_______色。b.向另一支试管中滴加NaOH溶液，现象为_______。(3)纯铝片投入氢氧化钠溶液中产生气泡的化学方程式为_______。若2.7g纯铝片投入足量盐酸中产生氢气的物质的量为_______mol。【答案】2Na+2H2O=2Na++2OH-+H2↑    FeCl3    红    生成红褐色沉淀    2Al+2NaOH+2H2O=2NaAlO2+3H2↑    0.15    【详解】(1)金属钠可与水反应生成氢氧化钠和氢气，反应的离子方程式为2Na+2H2O=2Na++2OH-+H2↑；(2)铁和氯气反应生成氯化铁；三价铁离子与KSCN溶液生成血红色物质；与氢氧化钠溶液反应生成红褐色沉淀氢氧化铁；(3)纯铝片投入氢氧化钠溶液中产生气泡的化学方程式为2Al+2NaOH+2H2O=2NaAlO2+3H2↑，2.7g纯铝片，铝的物质的量为，根据可知，产生氢气的物质的量为0.15mol。18．（2021·福建高一期末）某校探究性学习小组用已部分生锈的废铁屑制作印刷电路板的腐蚀剂，并回收铜。探究过程如图：请回答下列问题：(1)步骤①中操作甲是加饱和碳酸钠溶液并加热其作用是___________。(2)写出步骤②中生成Fe2+的离子方程式___________。(写一个即可)(3)若将③改加入H2O2，写出反应的离子方程式：___________。(4)若溶液B中只含有Fe2+而不含Fe3+，可证明该事实的实验方法是___________(填序号)。①先加氯水，后加KSCN溶液后显红色②先加KSCN溶液，不显红色，再加氯水后显红色③滴加NaOH溶液，只产生白色沉淀，迅速变为灰绿色，最后呈红褐色④只滴加KSCN溶液不显红色A．①②   B．②③   C．③④   D．①④(5)溶液D中可能含有的金属阳离子___________。(6)若除去氯化铜中的氯化铁可以加入试剂___________。(填序号，可选的试剂有A．NaOH  B．CuO C．Fe粉  D．Cu(OH)2 E．CaO)【答案】清洗废铁屑表面的油污    Fe+2Fe3+=3Fe2+或Fe+2H+=Fe2++H2↑    2Fe2++H2O2+2H+=2Fe3++H2O    B    Fe2+、Fe3+、Cu2+    BD    【详解】生锈的铁屑中含有Fe2O3，印刷电路板的腐蚀剂中含有Fe3+。(1)油污的主要成分为油脂，在碱性条件下易发生水解，在碳酸钠溶液中水解后变成易溶于水的高级脂肪酸钠和丙三醇，而铁屑及其氧化物与碳酸钠都不反应，也不溶于水，因此步骤①中操作甲是加饱和碳酸钠溶液并加热其作用是清洗废铁屑表面的油污，故答案为：清洗废铁屑表面的油污。(2)向Fe和Fe2O3的混合物中加入足量盐酸，Fe2O3先与H+反应生成Fe3+，而Fe3+的氧化性强于H+，因此先Fe3+与Fe反应生成Fe2+，而后为Fe与H+反应生成Fe2+，因此步骤②中生成Fe2+的离子方程式Fe+2Fe3+=3Fe2+或Fe+2H+=Fe2++H2↑。(3)若步骤③中加入H2O2，则Fe2+与H2O2之间发生氧化还原反应生成H2O和Fe3+，反应离子方程式为2Fe2++H2O2+2H+=2Fe3++H2O。(4)Fe2+能被Cl2氧化为Fe3+，Fe3+与SCN-反应使溶液呈红色或血红色。①先加氯水，后加KSCN溶液后显红色无法排除原溶液中Fe2+的存在；②先加KSCN溶液，不显红色，再加氯水后显红色即可证明溶液中只含Fe2+不含Fe3+；③滴加NaOH溶液，先产生白色沉淀，迅速变为灰绿色，最后呈红褐色即可证明溶液中只含Fe2+不含Fe3+；④只滴加KSCN溶液不显红色只能排除原溶液中Fe3+的存在，不能证明溶液含Fe2+；故选②③，因此答案为：B。(5)溶液C中主要溶质为FeCl3，Fe3+与Cu反应生成Cu2+、Fe2+，反应过程中Fe3+可能过量，因此溶液D中可能含有的金属阳离子为Fe2+、Fe3+、Cu2+。(6)除去氯化铜中的氯化铁，即除去Cu2+溶液中Fe3+，需要将Fe3+转化为Fe(OH)3沉淀除去，为不引入新杂质，因此所加调节pH的试剂中阳离子为Cu2+，阴离子能与H+反应的同时不生成其它离子，因此可加入的试剂为CuO、Cu(OH)2、CuCO3、Cu2(OH)2CO3等，故答案为：BD。19．（2021·天津滨海新区·高一期末）电子工业常用30%的FeCl3溶液腐蚀敷在绝缘板上的铜箔，制造印刷电路板。(1)检验溶液中Fe3+存在的试剂是___，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)某工程师为了从使用过的腐蚀废液(主要含Fe3+、Fe2+、Cu2+、Cl-)中回收铜，并重新获得纯净的FeCl3溶液，准备采用下列步骤：请写出上述实验中加入或生成的有关物质的化学式。①___，④___。(4))写出向②⑤的混合液中通入⑥的离子方程式：___。(5)将铜片放入0.1mol/LFeCl3溶液中，反应一段时间后取出铜片，溶液中c(Fe3+):c(Fe2+)=2:3，则此时溶液中的Cu2+与Fe3+的物质的量之比为___。【答案】KSCN溶液    溶液变成红色    2Fe3++Cu=2Fe2++Cu2+    Fe    HCl    2Fe2++Cl2=2Fe3++2Cl-    3:4    【分析】(3)向废液(主要含Fe3+、Fe2+、Cu2+、Cl-)中加过量的Fe，Fe和Fe3+反应得到Fe2+，Fe和Cu2+反应得到Cu和Fe2+，①为Fe，②为FeCl2溶液，③为Fe和Cu的混合物；加过量的④HCl溶液，Fe和HCl反应生成FeCl2和氢气，Cu不和HCl反应，过滤得到Cu和滤液⑤FeCl2溶液，FeCl2溶液中通入氯气得到FeCl3溶液，据此解答。【详解】(1)Fe3+遇到KSCN使溶液变红，因此检验溶液中Fe3+存在的试剂是KSCN溶液；证明Fe3+存在的现象是溶液变成红色；(2)Cu和FeCl3反应生成FeCl2和CuCl2，反应的离子方程式为2Fe3++Cu=2Fe2++Cu2+；(3)由分析可知①为Fe；④为HCl溶液，该步骤反应中涉及HCl；(4)由题意Fe3+的起始浓度为0.1mol/L，设反应生成的Cu2+物质的量为xmol，溶液的体积为10L，则Fe3+的起始物质的量为1mol，则，反应了的Fe3+的物质的量n1=2xmol，反应生成的Fe2+的物质的量n2=2xmol，取出铜片后溶液中c(Fe3+):c(Fe2+)=2:3，则(1-2x):2x=2:3，解得x=0.3，则取出铜片后Cu2+与Fe3+的物质的量之比=x:(1-2x)=0.3:0.4=3:4。20．（2021·苏州大学附属中学高一期中）FeCO3与砂糖混用可作补血剂，也能被用来制备Fe2O3。(1)实验室制备FeCO3的流程如下：写出生成沉淀的化学方程式：___________。如何检验滤液中的：___________。(2)甲同学为了验证FeCO3高温下煅烧是否得到Fe2O3，做了如下实验：实验步骤实验操作步骤Ⅰ取一定质量的FeCO3固体置于坩埚中，高温煅烧至质量不再减轻，冷却至室温Ⅱ取少量实验步骤Ⅰ所得固体置于一洁净的试管中，用足量的稀硫酸溶解Ⅲ向实验步骤Ⅱ所得溶液中滴加KSCN溶液，溶液变红根据上述现象得到化学方程式：___________。①实验步骤Ⅲ中溶液变红的离子方程式为___________。②乙同学提出了不同的看法：煅烧产物可能是Fe3O4，因为Fe3O4也可以溶于硫酸，且所得溶液中也含有Fe3+。于是乙同学对实验步骤Ⅲ进行了补充：另取少量实验步骤Ⅱ所得溶液，然后(填字母)___________，用来检验溶液中是否含有Fe2+。A．滴加氯水                       B．滴加KSCN溶液C．先滴加KSCN溶液后滴加氯水    D．滴加酸性KMnO4溶液(3)丙同学认为即使得到乙同学预期的实验现象，也不能确定煅烧产物中含有+2价铁元素。于是他设计了由FeCO3制备Fe2O3的方案。先向FeCO3粉末中依次加入试剂：稀硫酸、双氧水、氢氧化钠溶液；然后再过滤、洗涤、灼烧即可得到Fe2O3.请写出和双氧水有关的离子方程式：___________。【答案】FeSO4+2NH4HCO3=FeCO3↓+(NH4)2SO4+CO2↑+H2O    取少量滤液于试管中，加入足量NaOH溶液，加热，若产生气体可使湿润的红色石蕊试纸变蓝，则滤液中含有    4FeCO3+O22Fe2O3+4CO2．    Fe3++3SCN-=Fe(SCN)3    D    H2O2+2Fe2++2H+=2Fe3++2H2O    【分析】FeSO4溶液中加碳酸氢铵生成CO2、FeCO3，过滤、洗涤，即可得到FeCO3固体；检验铵根离子的方法是利用铵根离子结合氢氧根离子发生反应加热生成氨气，氨气能使湿润的红色石蕊试纸变蓝色；三价铁离子可以和硫氰化钾之间反应生成红色的络合物；亚铁离子能使高锰酸钾褪色，但是三价铁离子不可以；亚铁离子可以被双氧水氧化为三价铁离子，铁离子和氢氧化钠反应生成氢氧化铁，氢氧化铁受热分解为氧化铁。【详解】(1)FeSO4溶液中加碳酸氢铵生成CO2、FeCO3，反应的化学方程式为：FeSO4+2NH4HCO3=FeCO3↓+(NH4)2SO4+CO2↑+H2O，故答案为：FeSO4+2NH4HCO3=FeCO3↓+(NH4)2SO4+CO2↑+H2O；②检验滤液中含有的方法是：取少量滤液于试管中，加入足量NaOH溶液，加热，若产生气体可使湿润的红色石蕊试纸变蓝，则滤液中含有，故答案为：取少量滤液于试管中，加入足量NaOH溶液，加热，若产生气体可使湿润的红色石蕊试纸变蓝，则滤液中含有；(2)根据上述现象得到化学方程式：4FeCO3+O22Fe2O3+4CO2。故答案为：4FeCO3+O22Fe2O3+4CO2．；①三价铁离子可以和硫氰化钾之间反应生成红色的络合物，实验步骤Ⅲ中溶液变红的离子方程式为Fe3++3SCN-=Fe(SCN)3。故答案为：Fe3++3SCN-=Fe(SCN)3；②亚铁离子能使高锰酸钾褪色，但是三价铁离子不可以，步骤Ⅱ所得溶液中一定含有铁离子，判断是否含有Fe2+，A．原溶液中有铁离子，滴加氯水能氧化亚铁离子为铁离子现象不明显，不能鉴别，故A错误；B．滴加KSCN溶液只能鉴别铁离子的存在，不能证明亚铁离子的存在，故B错误；C．先滴加KSCN溶液后滴加氯水，若原溶液中含铁离子，遇到KSCN反应变红色，再滴入氯水不能鉴别溶液中含亚铁离子，故C错误；D．亚铁离子具有还原性，滴加酸性KMnO4溶液能氧化亚铁离子，若滴入高锰酸钾溶液褪色证明含有亚铁离子，故D正确；故答案为：D；(3)粉末可以溶于硫酸，得到硫酸铁、硫酸亚铁等，其中的亚铁离子可以被双氧水氧化为三价铁离子，铁离子和氢氧化钠反应生成氢氧化铁，氢氧化铁受热分解为氧化铁，最后过滤，这样可以制得氧化铁。在酸性条件下，双氧水将亚铁离子氧化为铁离子，和双氧水有关的离子方程式：H2O2+2Fe2++2H+=2Fe3++2H2O。故答案为：H2O2+2Fe2++2H+=2Fe3++2H2O。21．（2021·浙江高一期末）称取6.00g氧化铜和氧化铁固体混合物，加50.0mL3.00mol•L-1的硫酸充分溶解，再往所得溶液中加入5.60g铁粉，恰好完全溶解，得到单一溶质的溶液，所得溶液加KSCN，无明显现象。请计算：(1)加入铁粉反应后，所得溶液中溶质的物质的量___mol。(2)固体混合物中氧化铜的质量___g。【答案】0.15    2.00    【详解】(1)加入铁粉后，铁离子先被还原，之后铁粉若有剩余，则铜离子也被还原，所以溶液中一定有亚铁离子，反应后得到单一溶质溶液，且所得溶液加KSCN，无明显现象，则溶质为FeSO4，根据元素守恒可知n(FeSO4)=n(H2SO4)=0.05L×3.00mol/L=0.15mol；(2)n(Fe)=0.15mol，加入的铁粉为=0.1mol，所以原混合物中n(Fe)=0.15mol-0.1mol=0.05mol，则混合物中n(Fe2O3)=0.025mol，所以氧化铜的质量为6.00g-0.025mol×160g/mol=2.00g。