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天津高考化学三年（2020-2022）模拟题分类汇编-22铁及其化合物（2）
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这是一份天津高考化学三年（2020-2022）模拟题分类汇编-22铁及其化合物（2），共22页。试卷主要包含了单选题，实验题等内容，欢迎下载使用。
天津高考化学三年（2020-2022）模拟题分类汇编-22铁及其化合物（2）
一、单选题
1．（2021·天津和平·统考二模）下列有关化学反应的叙述正确的是
A．Fe在稀硝酸中发生钝化
B．MnO2和稀盐酸反应制取Cl2
C．NO与空气混合溶于水能生成HNO3
D．室温下Na与空气中O2反应制取Na2O2
2．（2021·天津·统考一模）下列颜色变化与氧化还原反应有关的是
A．溶液中滴入溶液后由橙色变为黄色 B．品红溶液通入气体后褪色
C．通入溶液有白色沉淀产生 D．在无色火焰上灼烧火焰呈黄色
3．（2021·天津武清·统考一模）下列离子方程式书写正确的是
A．与溶液反应：
B．溶液呈碱性：
C．向溶液中加入铜粉：
D．与足量稀硝酸反应：
4．（2021·天津河东·统考一模）某小组在验证反应“Fe+2Ag+=Fe2++2Ag”的实验中检测到Fe3+，实验过程如下：向硝酸酸化的0.05mol/L硝酸银溶液(pH≈2)中加入过量铁粉，搅拌后静置，烧杯底部有黑色固体，溶液呈黄色。取上层清液，滴加KSCN溶液，溶液变红，同时发现有白色沉淀产生，且溶液颜色深浅、沉淀量多少与取样时间有关，对比实验记录如下：
序号
取样时间/min
现象
ⅰ
3
产生大量白色沉淀；溶液呈红色
ⅱ
30
产生白色沉淀，较3min时量少；溶液红色较3min时加深
ⅲ
120
产生白色沉淀，较30min时量少；溶液红色较30min时变浅
(资料：Ag+与SCN-生成白色沉淀AgSCN)
依据上述实验现象，不能得出的结论是
A．上层清液中滴加KSCN溶液，溶液变红，说明溶液中含有Fe3+
B．上层清液中滴加KSCN溶液，产生白色沉淀，说明溶液中含有Ag+
C．Fe3+产生的原因是由于酸性溶液中的具有氧化性
D．30min时“白色沉淀量减少，溶液红色加深”的原因可能是：Fe2++Ag+=Fe3++Ag
5．（2021·天津·三模）磁性纳米Fe3O4颗粒具有超顺磁性，做固相萃取剂时能很好从水体中分离。我国科学家利用这一特性，研究出在纳米Fe3O4外包覆多巴胺聚合层，除去水体污染物多环芳烃的方法，模拟过程如下，下列有关说法正确的是
A．Fe3O4是一种碱性氧化物
B．Fe3O4纳米颗粒粒径越小、水体pH越小除污效果越好
C．多环芳烃在乙腈中的溶解度小于在聚多巴胺中的溶解度
D．处理完成后，Fe3O4纳米颗粒可利用磁铁回收，经加热活化可重复使用
6．（2021·天津和平·统考一模）硫化氢的转化是资源利用和环境保护的重要研究课题。将和空气的混合气体通入、、的混合溶液中反应回收S，其物质转化如图所示。下列叙述不正确的是
A．和空气通过上述循环的目的是降低活化能，提高总反应速率
B．图示循环的反应均为自发过程
C．在转化过程中能循环利用的物质是和
D．若有发生图示转化的同时消耗为，则混合液中浓度增大
7．（2020·天津·统考二模）下列离子方程式书写正确的是
A．氢氧化钙溶液与碳酸氢镁溶液反应：+Ca2++OH-=CaCO3↓+H2O
B．向酸性KMnO4溶液中加NaHSO3溶液，溶液紫色褪去：2+5+6H+=2Mn2++5+3H2O
C．[Ag(NH3)2]OH与足量盐酸反应生成AgCl：[Ag(NH3)2]++OH-+3H++C1-=AgCl↓+2+H2O
D．用KSCN溶液检验某溶液中含有Fe3+：Fe3++3SCN-=Fe(SCN)3↓
8．（2020·天津南开·统考二模）下列有关实验的叙述正确的是
A．向新制Cu(OH)2中加入蔗糖溶液，加热，出现红色沉淀
B．向FeCl3溶液中加入少量铜粉，铜粉溶解
C．常温下，向浓硫酸中加入铁片，铁片溶解
D．向鸡蛋清溶液中加入饱和(NH4)2SO4溶液，出现白色沉淀，继续加入蒸馏水，沉淀不溶解
9．（2020·天津河西·统考二模）下列化学方程式或离子方程式书写正确的是（ ）
A．钠在空气中燃烧：4Na+O22Na2O
B．Na2S2O3溶液与稀硫酸的反应：S2O+4H+═SO3+S↓+2H2O
C．浓硝酸与铜片的反应：Cu+4H++2NO=Cu2++2NO2↑+2H2O
D．用铁氰化钾溶液检验Fe2+：Fe2++[Fe(CN)6]2-═Fe[Fe(CN)6]↓
10．（2020·天津河东·模拟预测）下表中物质含少量杂质，除去这些杂质应选用的试剂或操作方法正确的一组是
选项
物质（括号为少量杂质）
除杂方法
A
CO2(SO2)
通入饱和碳酸氢钠溶液，再通入碱石灰干燥
B
KNO3(NaCl)
溶于水配成热饱和溶液，冷却结晶
C
FeCl2（Fe）
通入少量氯气加热
D
Cu（CuO）
空气中加热
A．A B．B C．C D．D
11．（2020·天津和平·统考二模）硫酸亚铁是一种重要的化工原料，可以制备一系列物质(如图所示)。下列说法错误的是
A．碱式硫酸铁水解能产生 Fe(OH)3胶体，可用作净水剂
B．为防止 NH4HCO3分解，生产 FeCO3需在较低温度下进行
C．常温下，(NH4)2Fe(SO4)2在水中的溶解度比 FeSO4的大
D．可用 KSCN 溶液检验(NH4)2Fe(SO4)2是否被氧化
12．（2020·天津和平·三模）现代社会的发展与进步离不开材料，下列有关材料的说法不正确的是（ ）
A．港珠澳大桥路面使用了沥青，沥青可以通过石油分馏得到
B．用于新版人民币票面文字等处的油墨中所含有的Fe3O4是一种磁性物质
C．被誉为“中国天眼”的射电望远镜，其“眼眶”的结构钢梁属于合金材料
D．新型聚氨酯迷彩伪装涂料可用于军车多环境下的隐身，聚氨酯属于无机非金属材料
13．（2020·天津·校考模拟预测）下列叙述正确的是
A．常温下，相同浓度的溶液碱性比较：
B．常温下，往溶液中滴加稀盐酸至中性时，溶质的主要成分有、
C．加热溶液至蒸干，可得到纯净的固体
D．常温下，若溶液中含有可用溶液鉴别
14．（2020·天津·统考一模）化学与生活密切相关，下列有关说法错误的是
A．现代化建设要使用大量钢材，钢材是用途广泛的合金
B．二氧化硫能用于漂白纸张草帽，还能作为杀虫剂、杀菌剂
C．能消杀病毒的过氧乙酸，具有强氧化性、弱酸性等性质
D．在海轮外壳上镶入钠块，可减缓船体的腐蚀速率
15．（2020·天津河西·统考一模）下列关于化学与生产、生活的说法不正确的是
A．NH3可用作消毒剂
B．明矾可用作净水剂
C．Na2CO3可用于洗涤油污
D．铁粉可作为食品的抗氧化剂
16．（2020·天津河北·统考一模）根据下列实验操作和现象所得出的结论正确的是
选项
实验操作和现象
结论
A
将Fe(NO3)2样品溶于稀硫酸后，滴加KSCN溶液，溶液变红
原Fe(NO3)2样品已变质
B
向蛋白质溶液中分别加入甲醛和(NH4)2SO4饱和溶液，均有固体析出
蛋白质均发生了变性
C
向2 mL 0.5 mol·L－1 NaHCO3溶液中滴加1 mL 0.5 mol·L－1 CaCl2溶液，产生白色沉淀和气体
白色沉淀和气体分别为CaCO3和CO2
D
向溶有SO2的BaCl2溶液中通入气体X，出现白色沉淀
气体X一定具有强氧化性
A．A B．B C．C D．D
17．（2020·天津·模拟预测）要鉴定某溶液中所含的一种阳离子为Fe2+（且未被氧化），最好的方法是（）
A．加入NaOH溶液 B．先加入KSCN溶液再加氯水
C．先加氯水再加KSCN溶液 D．加入锌片
18．（2020·天津和平·三模）下列物质与其用途不相符的是
A．乙二醇——抗冻剂 B．NaCl——制纯碱
C．Al2O3——焊接钢轨 D．甲苯——制炸药
19．（2020·天津河东·模拟预测）下列说法正确的是（ ）
A．五彩缤纷的烟花利用了焰色反应，焰色反应是常见的化学反应
B．泡沫灭火器灭火是利用了A12(SO4)3和小苏打的反应
C．Fe在足量Cl2中燃烧生成FeCl3，在少量Cl2中燃烧生成FeCl2
D．实验室可用氧化铝坩埚熔化NaOH、Na2CO3固体
二、实验题
20．（2021·天津红桥·统考一模）高铁酸盐是优良的多功能水处理剂。K2FeO4为紫色固体，可溶于水，微溶于浓KOH溶液，难溶于有机物；在0～5℃、强碱性溶液中比较稳定，在酸性、中性溶液中易分解放出O2.某实验小组制备高铁酸钾(K2FeO4)并测定产品纯度。回答下列问题：
Ⅰ.制备K2FeO4
装置如下图所示，夹持、加热等装置略。
(1)仪器a的名称是___________，装置B中除杂质所用试剂是___________，装置D的作用是___________。
(2)A中发生反应的离子方程式为___________。
(3)C中反应为放热反应，而反应温度须控制在0～5℃，采用的控温方法为___________，反应中KOH必须过量的原因是___________。
(4)写出C中总反应的离子方程式：___________。C中混合物经重结晶、有机物洗涤纯化、真空干燥，得到高铁酸钾晶体。
Ⅱ.K2FeO4产品纯度的测定
准确称取1.00 g制得的晶体，配成250 mL溶液，准确量取25.00 mL K2FeO4溶液放入锥形瓶，加入足量CrCl3和NaOH溶液，振荡，再加入稀硫酸酸化后得Fe3+和Cr2O，滴入几滴二苯胺磺酸钠作指示剂，用0.0500 mol/L(NH4)2Fe(SO4)2标准溶液滴定至终点(溶液显浅紫红色)，平行测定三次，平均消耗(NH4)2Fe(SO4)2标准溶液28.00 mL。
(5)根据以上数据，样品中K2FeO4的质量分数为___________。若(NH4)2Fe(SO4)2标准溶液部分变质，会使测定结果___________(填“偏高”“偏低”或“无影响”)。
21．（2020·天津·模拟预测）实验小组探究FeCl3溶液灼烧的变化。
已知：FeO是一种黑色粉末，不稳定，在空气中加热，可被氧化成Fe3O4，隔绝空气加热会歧化为Fe和Fe3O4。
Ⅰ.FeCl3溶液的灼烧。
实验ⅰ：将一只白粉笔浸泡在FeCl3溶液中，用坩埚钳夹持粉笔于酒精灯上灼烧，很快观察到粉笔表面颜色的变化：黄色→红褐色→铁锈色→黑色。
(1)配制FeCl3溶液时，先将氯化铁晶体溶于较浓的盐酸中，再加水稀释到所需要的浓度。结合化学用语解释将氯化铁晶体溶于盐酸的目的_______。
(2)“黄色→红褐色→铁锈色→黑色”颜色变化中的“铁锈色”物质是_______。(填化学式)
(3)针对“黑色”物质，小组成员提出猜想。
猜想1：酒精灼烧粉笔的产物；
猜想2：酒精还原“铁锈色”物质得到的产物。
通过实验排除了猜想①，实验操作和现象是_______。
Ⅱ.探究“黑色”物质的成分。
实验ⅱ：先用酒精蒸气排尽装置中的空气，再在“铁锈色”物质处加热，充分反应至“铁锈色”物质完全变成“黑色”物质。取下装有新制Cu(OH)2的试管，加热，有砖红色沉淀生成。
实验ⅲ：在“黑色”物质中加入热的硫酸，“黑色”物质溶解，无气泡产生。
(4)甲同学根据实验ⅱ和ⅲ的现象，判断“黑色”物质中含有二价铁，其理由是_______。
(5)乙同学用实验ⅲ中所得溶液进行实验iv，证实了甲的判断，实验iv的离子反应方程式为_______。
(6)丙同学发现“黑色”物质完全被磁铁吸引，推测“黑色”物质是Fe3O4，写出“铁锈色”物质变成Fe3O4的化学方程式_______。
(7)丁同学为证明“黑色”物质是Fe3O4，设计实验方案并预测：取实验ⅲ中少量清液滴入足量的Na2S溶液，认为得到物质的量之比为3∶1的FeS和S沉淀，即可证明。你认为是否合理，并说明理由_______。
22．（2020·天津·二模）【任务一】探究墨粉中铁的氧化物。墨粉是由树脂和炭黑、电荷剂、磁粉(铁氧化物)等组成。
(1)向一定量墨粉中加入适量的稀硫酸充分振荡后，向试管中缓缓压入棉花团至试管底部，棉花团所起的作用是___________。
(2)取(1)中水层部分清液，把清液分装两试管，一试管中加入适量溶液，出现_________，证明有Fe3＋，另一试管中加入铁氰化钾溶液，立即出现______，证明有Fe2＋。
【任务二】设计实验方案，测定墨粉中铁元素的质量分数。取墨粉经过一系列操作，配制成溶液(溶液中铁元素全部转化为Fe3＋)，取出溶液，用的溶液滴定。
(1)滴定过程中，选择的指示剂是______。
a.淀粉溶液 b. 溶液 c.溶液 d.溶液
(2)若滴定过程中消耗溶液，则墨粉中铁的质量分数为______(百分数保留两位整数)。
【任务三】了解的工业制备。复印机使用的墨粉的主要成分是，如图是利用硫铁矿烧渣制备高纯的工艺流程。
已知：
①；
②在水中可溶，在乙醇中难溶；
③在乙醇与水的混合溶剂中的溶解度随乙醇体积分数的变化曲线如图所示：
回答下列问题：
(1)①浸出液中含有的金属阳离子为______________，操作②中加入铁屑的目的是_________。
(2)步骤③用作氧化剂的优点是_______。
(3)经步骤⑤后，一般需要对所得晶体进行洗涤和干燥处理。请说出选择乙醇和水的混合液作为洗涤液的理由___________。
23．（2020·天津和平·统考二模）实验室以次氯酸盐和铁盐为原料制备少量K2FeO4的操作步骤如下：
Ⅰ．制备NaClO强碱性饱和溶液：
①将20 mL NaOH溶液加入仪器b中，冷水浴冷却，通入Cl2，搅拌，直至溶液变为黄绿色且有少量白色晶体析出为止（装置如下图所示）。
②将所得饱和NaClO倒入烧杯并置于冷水浴中，分几次加入20 g NaOH固体并不断搅拌，过滤，得NaClO强碱性饱和溶液。
(1)甲装置中a管的作用是_____________________________________________。
(2)写出甲装置中反应的化学方程式_____________________________________。
(3)石灰乳的作用是___________________________________________________。
(4)反应过程中用冷水浴冷却的原因是___________________________________。
Ⅱ．合成K2FeO4：
①称取5.05 g Fe(NO3)3·9H2O（相对分子质量为404）固体，在冷水浴中分批加入Ⅰ中所得滤液，并不断搅拌，反应1小时后溶液呈深紫红色（即Na2FeO4）。
②离心分离除去Na2FeO4水解得到的Fe(OH)3胶体，留上层清液（深紫红色）。
③向②的上层清液中缓慢加入KOH饱和溶液50.00mL，冰水浴保持5 min，过滤，得K2FeO4（相对分子质量为198）粗产品。
④将粗产品重结晶，并用异丙醇洗涤，低温烘干，得纯产品2.13 g。
(5)合成Na2FeO4的离子方程式为____________________________________。
(6)过程③加入饱和KOH溶液即可得到K2FeO4粗产品，原因是__________。
(7)用异丙醇洗涤的目的是__________________________________________。
(8)K2FeO4的产率为___________（保留至0.1%）。
参考答案：
1．C
【详解】A．常温下，Fe在与浓硝酸发生钝化反应，与稀硝酸不会钝化，A错误；
B．二氧化锰与浓盐酸在加热条件下反应制取氯气，B错误；
C．NO与空气混合可生成NO2，NO2溶于水能生成HNO3，C正确；
D．常温下，Na与空气中的氧气反应生成Na2O；加热条件下，钠与氧气反应生成Na2O2，D错误；
答案选C。
2．C
【详解】A．溶液中存在平衡（橙色）+H2O⇌2H++2（黄色），滴入溶液后平衡正向移动，溶液由橙色变为黄色，不涉及氧化还原反应，选项A不符合；
B．品红溶液通入气体后褪色，SO2的漂白性是与有色的有机物质结合生成不稳定的无色物质，不涉及氧化还原反应，选项B不符合；
C．通入溶液有白色沉淀产生，是氯气与水反应生成盐酸和次氯酸，产生的氯离子与银离子反应生成难溶液于酸的氯化银白色沉淀，氯气与水反应涉及氧化还原反应，选项C符合；
D．在无色火焰上灼烧火焰呈黄色，焰色反应属于物理变化，不涉及氧化还原反应，选项D不符合；
答案选C。
3．A
【详解】A．与和水反应生成氢气和偏铝酸钠，离子方程式为：，A正确；
B．溶液中的S2-水解使溶液显碱性，多元弱酸的酸根的水解是分步的，故水解的离子方程式为：，，B错误；
C．向溶液中加入铜粉，Fe3+和Cu反应生成Fe2+和Cu2+，离子方程式为：，C错误；
D．会被稀硝酸氧化成Fe3+，同时生成NO气体，离子方程式为：，D错误；
故选A。
4．C
【解析】向硝酸酸化的0.05mol/L硝酸银溶液(pH≈2)中加入过量铁粉，搅拌后静置，烧杯底部有黑色固体，溶液呈黄色，则表明铁粉有剩余，同时生成Fe3+。3min后取上层清液，滴加KSCN溶液，产生大量白色沉淀，溶液呈红色，则表明溶液中含有Ag+、Fe3+；30min时取上层清液，滴加KSCN溶液，产生白色沉淀，较3min时量少，溶液红色较3min时加深，则表明反应继续进行，溶液中c(Ag+)减小，c(Fe3+)增大；120min时取上层清液，滴加KSCN溶液，产生白色沉淀，较30min时量少，溶液红色较30min时变浅，则表明溶液中c(Ag+)减小，c(Fe3+)减小。由现象可推知，起初缓慢发生反应Fe+2Ag+=Fe2++2Ag，但生成的Fe2+又能被Ag+氧化，发生反应Fe2++Ag+=Fe3++Ag；当c(Ag+)减小到一定程度后，Ag+能氧化Fe，但不能氧化Fe2+，同时又发生反应2Fe3++Fe=3Fe2+，从而导致c(Fe3+)减小。
【详解】A．滴加KSCN溶液后，溶液变红，说明发生反应Fe3++3SCN-=Fe(SCN)3，溶液中含有Fe3+，A正确；
B．上层清液中滴加KSCN溶液，产生白色沉淀，由题给信息可知，发生反应Ag++SCN-=AgSCN↓，从而说明溶液中含有Ag+，B正确；
C．由对实验ⅱ的分析可知，c(Ag+)减小，c(Fe3+)增大，则表明可能发生反应Fe2++Ag+=Fe3++Ag ，所以Fe3+不一定是酸性溶液中Fe2+被氧化生成的，C不正确；
D．由对实验ⅱ的分析可知，c(Ag+)减小，c(Fe3+)增大，则表明可能发生Ag+与Fe2+的反应：Fe2++Ag+=Fe3++Ag，D正确；
故选C。
5．D
【详解】A．Fe3O4不是碱性氧化物，碱性氧化物定义是与酸反应生成盐和水的氧化物，四氧化三铁和酸反应生成两种盐，故A错误；
B．水体pH越小，酸性越强，则Fe3O4会与酸反应，则会失去除污效果，故B错误；
C．根据题中信息，乙腈萃取了多环芳烃，说明多环芳烃在乙腈中的溶解度大于在聚多巴胺中的溶解度，故C错误；
D．处理完成后，Fe3O4纳米颗粒具有磁性，可以利用磁铁回收，经加热活化可重复使用，故D正确。
综上所述，答案为D。
6．D
【详解】A. 总反应为硫化氢和氧气反应生成硫和水，和空气通过上述循环相当于铁离子和铜离子作了催化剂，催化剂能降低活化能，提高总反应速率，A正确；
B. 由图知，图示循环的反应没有加条件就发生了，均为自发过程， B正确；
C. 在转化过程中能循环利用的离子是铁离子和铜离子，则对应的物质是和，C正确；
D. 总反应为硫化氢和氧气反应生成硫和水，若有发生图示转化，则失去电子为2mol，若同时消耗为，则得到电子为1.6mol，则混合液中浓度因消耗而减小，D错误；
答案选D。
7．C
【详解】A．氢氧化钙溶液与碳酸氢镁溶液反应，不仅生成CaCO3沉淀，也会生成Mg(OH)2沉淀，A不正确；
B．向酸性KMnO4溶液中加NaHSO3溶液，发生氧化还原反应，溶液紫色褪去，由于H2SO3是弱酸，所以不能改写成的形式，B不正确；
C．[Ag(NH3)2]OH与足量盐酸反应，不仅发生OH-与H+的反应，也会发生[Ag(NH3)2]+与H+的反应，所以离子方程式为：[Ag(NH3)2]++OH-+3H++C1-=AgCl↓+2+H2O，C正确；
D．用KSCN溶液检验某溶液中含有Fe3+时，生成的Fe(SCN)3是易溶难电离的盐，正确的离子方程式为：Fe3++3SCN-=Fe(SCN)3，D不正确；
故选C。
8．B
【详解】A．蔗糖不含醛基，不能还原氢氧化铜，得不到砖红色沉淀，故A错误；
B．Fe3+可以氧化铜粉得到Fe2+、Cu2+，从而使铜粉溶解，故B正确；
C．常温下铁片会在浓硫酸中钝化无法溶解，故C错误；
D．向鸡蛋清溶液中加入饱和(NH4)2SO4溶液，发生盐析，继续加入蒸馏水沉淀会溶解，故D错误；
故答案为B。
9．C
【详解】A．钠在空气中燃烧生成Na2O2，反应方程式为2Na+O2Na2O2，故A错误；
B．Na2S2O3溶液与稀硫酸的反应时的离子方程式为S2O+2H+═SO2↑+S↓+H2O，故B错误；
C．浓硝酸与铜片的反应时的离子方程式为Cu+4H++2NO=Cu2++2NO2↑+2H2O，故C正确；
D．用铁氰化钾溶液检验Fe2+时生成铁氰化亚铁沉淀，离子方程式为3Fe2++2[Fe(CN)6]3-═Fe3[Fe(CN)6]2↓，故D错误；
故答案为C。
10．B
【详解】A．二氧化硫与饱和碳酸氢钠溶液反应生成二氧化碳，二氧化碳与碱石灰反应，应选浓硫酸干燥，故A错误；
B．硝酸钾的溶解度受温度影响较大，所以溶于水配成热饱和溶液，冷却结晶，硝酸钾会析出，而由于NaCl较少，且溶解度受温度影响不大，不会析出，故B正确；
C．氯气可氧化亚铁离子，将原物质除去，故C错误；
D．Cu与氧气反应生成CuO，将原物质除去，故D错误；
故选B。
11．C
【详解】A．碱式硫酸铁电离产生Fe3＋，Fe3＋能发生水解生成Fe(OH)3胶体，Fe(OH)3胶体具有吸附性，可用作净水剂，故A正确；
B．NH4HCO3不稳定，受热易分解，所以为防止NH4HCO3分解，生产FeCO3需在较低温度下进行，故B正确；
C．(NH4)2Fe(SO4)2在水中的溶解度比FeSO4的小，所以FeSO4才能与(NH4)2SO4反应生成(NH4)2Fe(SO4)2，故C错误；
D．KSCN溶液遇Fe2＋溶液无现象，(NH4)2Fe(SO4)2若被氧化则生成Fe3＋，KSCN溶液遇Fe3＋溶液变红，故D正确；
故答案选C。
12．D
【详解】A．通过石油分馏最后可以得到沸点高、难挥发的物质为沥青，沥青常用于铺路，故A正确；
B．Fe3O4俗称磁性氧化铁，是一种具有磁性的物质，故B正确；
C．钢铁结成的圈梁，不是纯金属材料，是铁合金，属于合金材料，故C正确；
D．聚氨酯由小分子通过聚合反应获得，属于有机高分子材料，不是无机非金属材料，故D错误；
答案选D。
【点睛】无机非金属材料是以某些元素的氧化物、碳化物、氮化物、卤素化合物、硼化物以及硅酸盐、铝酸盐、磷酸盐、硼酸盐等物质组成的材料。是除有机高分子材料和金属材料以外的所有材料的统称，有机高分子材料又称聚合物或高聚物，一类由一种或几种分子或分子团(结构单元或单体)以共价键结合成具有多个重复单体单元的大分子，其分子量高达10 000以上，可高达几百万，它们可以是天然产物如纤维、蛋白质和天然橡胶等，也可以是用合成方法制得的，如合成橡胶、合成树脂、合成纤维等非生物高聚物等。
13．A
【详解】A．常温下，由于酸性，所以其相同浓度的弱酸强碱盐溶液的碱性比较为：，A正确；
B．常温下，往溶液中滴加稀盐酸至中性时，溶质的主要成分为，B错误；
C．FeCl3在水溶液中易水解生成Fe(OH)3和HCl，水解的反应化学方程式：FeCl3+3H2O Fe(OH)3+3HCl；加热促进水解，而且HCl易挥发，所以加热蒸干溶液会生成的氢氧化铁，无法得到纯净的固体，C错误；
D．常温下，若溶液中含有，滴入溶液时，两者均与反应，但与反应生成红褐色的Fe(OH)3沉淀，会掩盖住白色的Fe(OH)2，肉眼无法判断，所以不能用溶液鉴别溶液中是否含有，D错误；
答案选A。
【点睛】加热盐溶液制取溶质固体时，要考虑盐溶液中的离子是否水解和水解的产物，若会水解，在没有采取相应的抑制措施的情况下，一般不能制取得到该溶质固体的。
14．D
【详解】A．现代化建设要使用大量钢材，钢材是用途广泛的合金，A正确；
B．二氧化硫具有漂白性，能用于漂白纸张草帽，也可杀菌消毒，所以能作为杀虫剂、杀菌剂，B正确；
C．过氧乙酸(CH3COOOH)是一种高效消毒剂，具有很强的氧化性和腐蚀性，且在水溶液中能部分电离出氢离子，具有弱酸性，C正确；
D．钠比铁活泼，但钠会与水剧烈反应，所以在海轮外壳上镶入钠块，无法与船体外壳构成原电池，起不到防护作用，D错误；
答案选D。
【点睛】对于金属的保护和防护，并不是加入另一种更活泼的金属就能保护该金属，还要考虑较为活泼的金属在该环境下的反应情况。如船体镶入钠块，钠会先与水剧烈反应，完全起不到保护船体的作用。
15．A
【详解】A．NH3有毒，可对人体造成危害，不能作为消毒剂，A错误；
B．明矾中的铝离子在水中水解生成Al(OH)3，可以吸附水中的悬浮物，起到净水作用，B正确；
C．碳酸钠溶液显碱性，可以与油污发生反应，洗涤油污，C正确；
D．铁粉在常温下容易被氧气氧化，所以在用铁粉能有效吸收食品包装袋内的氧气，防止食物被氧化，D正确；
故选A。
16．C
【详解】A．向Fe（NO3）2溶液中滴加稀硫酸，酸性条件下硝酸根离子与亚铁离子发生氧化还原反应生成铁离子，结论不合理，故A错误；
B. 浓的无机盐溶液能使蛋白质发生盐析产生沉淀，向蛋白质溶液中加入 (NH4)2SO4饱和溶液，有固体析出是蛋白质发生盐析，不是变性，故B错误；
C. NaHCO3溶液中存在电离平衡HCO3-CO32-+H+，向2 mL 0.5 mol·L－1 NaHCO3溶液中滴加1 mL 0.5 mol·L－1 CaCl2溶液，钙离子与碳酸根反应生成碳酸钙沉淀，使电离平衡向右移动，电离出的氢离子与过量的碳酸氢根离子反应生成二氧化碳和水，则白色沉淀和气体分别为CaCO3和CO2，故C正确；
D. 向溶有SO2的BaCl2溶液中通入氨气，氯化钡、二氧化硫和氨气反应生成亚硫酸钡白色沉淀，氨气表现碱性，不表现氧化性，故D错误；
故选C。
17．B
【详解】KSCN与Fe3+作用使溶液显红色，与Fe2+作用无此现象，故先滴加KSCN溶液，不显血红色，说明原溶液不含有Fe3+；再加入氯水，溶液显血红色，说明溶液中有Fe3+生成，说明原溶液中含有Fe2+，故鉴定某溶液中含有Fe2+，最好的方法是：先加入KSCN溶液再加氯水，答案选B。
18．C
【详解】A. 乙二醇的熔点很低，故可用作汽车的防冻液，故A正确；
B. 侯氏制碱法的原理是将氨气和二氧化碳通入饱和氯化钠溶液中，然后生成碳酸氢钠和氯化铵，将碳酸氢钠分离出后加热即可制得纯碱碳酸钠，故氯化钠可用作制纯碱，故B正确；
C. 利用铝热反应来焊接钢轨，而铝热反应是铝单质和某些金属氧化物的反应，其中氧化铝是生成物，故可以说金属铝能用于焊接钢轨，故C错误；
D. 三硝基甲苯是一种烈性炸药，可以通过甲苯的硝化反应来制取，故D正确。
故选：C。
19．B
【详解】A.焰色反应是电子由高能量的状态发生跃迁变为低能量状态，多余的能量以不同形式的光释放的结果，是常见的物理变化，A错误；
B.泡沫灭火器灭火是利用了A12(SO4)3电离产生的Al3+和小苏打电离产生的HCO3-发生双水解反应，B正确；
C.Fe在Cl2中燃烧生成FeCl3，与二者的相对多少无关，C错误；
D.NaOH、Na2CO3溶液显碱性，与Al2O3会发生反应，所以在实验室不可用氧化铝坩埚熔化NaOH、Na2CO3固体，D错误；
故合理选项是B。
20． 圆底烧瓶 饱和食盐水 吸收尾气Cl2并能防倒吸 MnO2＋4H+ Mn2+＋Cl2↑＋2H2O 冰水浴 K2FeO4在强碱性溶液中比较稳定 3Cl2＋2Fe3+＋16OH-=2FeO＋6Cl-＋8H2O 92.4% 偏高
【分析】根据装置图：首先制得氯气，氯气中混有氯化氢，根据题目信息：K2FeO4强碱性溶液中比较稳定，故须用饱和的食盐水除去氯化氢，再通入三氯化铁和过量的氢氧化钾混合溶液中生成K2FeO4，氯气是有毒气体，需要氢氧化钠溶液吸收尾气。
【详解】(1)仪器a的名称是圆底烧瓶；HCl极易溶于水，饱和食盐水抑制氯气的溶解，又可除去氯气中的HCl，故装置B中除杂质所用试剂是饱和食盐水；装置D是用于吸收尾气Cl2，反应原理： Cl₂+2NaOH=NaCl+NaClO+H₂O，竖放干燥管能防倒吸，故装置D的作用是吸收尾气Cl2并能防倒吸；
(2)A中发生反应的化学方程式：MnO2+4HCl(浓)MnCl2+Cl2↑+2H2O；
(3)C中反应为放热反应，而反应温度须控制在0～5℃，采用的控温方法为冰水浴降温；反应中KOH必须过量，由于题干所给信息：K2FeO4在强碱性溶液中比较稳定；
(4)根据氧化还原反应原理分析产物是FeO42-和Cl-，C中总反应的离子方程式：3Cl2+2Fe3++16OH-=2FeO42-+6Cl-+8H2O；
(5)足量CrCl3和NaOH溶液形成CrO2-，CrO2-+FeO42-+2H2O=Fe(OH)3↓+CrO42-+OH-，6Fe2++Cr2O72-+14H+=6Fe3++2Cr3++7H2O，得到定量关系为： n= ，250ml溶液中含有 mol ×= 测定该样品中K2FeO4的质量分数==92.4% 故答案为：92.4%；若(NH4)2Fe(SO4)2标准溶液部分变质，所耗(NH4)2Fe(SO4)2的体积偏大，带入关系式的数据偏大，解得的K2FeO4的质量也就偏大，会使测定结果“偏高”。
【点睛】第(5)问，分析反应原理：足量CrCl3和NaOH溶液形成CrO2-，CrO2-+FeO42-+2H2O=Fe(OH)3↓+CrO42-+OH-，2CrO42-+2H+ ⇌ Cr2O72-+H2O ，6Fe2++Cr2O72-+14H+=6Fe3++2Cr3++7H2O，得到定量关系为： 2FeO42-～2CrO42-～Cr2O72-～6Fe2+ ，此处也可以不用方程式配平，直接根据电子得失相等迅速地建立关系，从而快速解题。
21． FeCl3+3H2OFe(OH)3+3HCl,溶于较浓的盐酸中的目的是抑制其水解 Fe2O3 把洁净的粉笔置于酒精灯上灼烧未呈现黑色 实验ⅱ中酒精被氧化成乙醛，红色物质Fe2O3中Fe元素即被还原成0价或+2价。实验ⅲ中无气泡生成，可说明黑色物质中没有Fe单质，则一定含有+2价铁元素。(逻辑合理即可) 5Fe2++8H++MnO=Mn2++5Fe3++4H2O或3Fe2++2[Fe(CN)6]3−=Fe3[Fe(CN)6]2↓ CH3CH2OH+3Fe2O3CH3CHO+2Fe3O4+H2O 合理；根据产物FeS和S物质的量比为3∶1，可知实验中发生了2Fe3++3S2−=2FeS+S和Fe2++S2−=FeS两个反应，进而可知实验ⅲ所得清液中n(Fe3+)∶n(Fe2+)=2∶1，由此可判断黑色物质是Fe3O4(逻辑合理即可)；或不合理；实验中Fe3+与Na2S溶液还可能发生2Fe3++3S2-=2Fe2S3↓和2Fe3++3S2-+6H2O=2Fe(OH)3↓+3H2S↑等反应。(逻辑合理即可)
【详解】(1)FeCl3为强酸弱碱盐，FeCl3溶液中存在Fe3＋＋3H2OFe(OH)3＋3H＋，为抑制Fe3＋的水解，需要配制时先加入浓盐酸中溶解，然后加水稀释到所要浓度；故答案为FeCl3+3H2OFe(OH)3+3HCl，溶于较浓的盐酸中的目的是抑制其水解；
(2)铁锈的主要成分是Fe2O3；故答案为Fe2O3；
(3)通过实验排除猜想①，需要将一支干净的粉笔在酒精灯上灼烧，未观察到黑色；故答案为把洁净的粉笔置于酒精灯上灼烧未呈现黑色；
(4)实验ii：根据信息，取下装有新制Cu(OH)2的试管，加热，有砖红色沉淀生成，说明乙醇通过铁锈时转化成乙醛，乙醇被氧化，铁锈为Fe2O3，该实验类似于氧化铜与乙醇的反应，Fe2O3中Fe被还原成Fe2＋；实验iii：“黑色”物质中加入热的硫酸，“黑色”物质溶解，无气泡产生，说明“黑色”物质中不含铁单质，Fe2O3为红棕色，Fe3O4为黑色，Fe3O4且中既含有Fe2＋也含有Fe3＋，FeO为黑色，因此“黑色”物质中一定含有+2价铁元素；故答案为实验ⅱ中酒精被氧化成乙醛，红色物质Fe2O3中Fe元素即被还原成0价或+2价。实验ⅲ中无气泡生成，可说明黑色物质中没有Fe单质，则一定含有+2价铁元素。(逻辑合理即可)；
(5)证明溶液中存在Fe2＋，利用Fe2＋的还原性，能使酸性高锰酸钾溶液褪色，其离子方程式为5Fe2++8H++MnO=Mn2++5Fe3++4H2O；也可以用铁氰化钾溶液，出现蓝色沉淀，其离子方程式为3Fe2++2[Fe(CN)6]3−=Fe3[Fe(CN)6]2↓；故答案为5Fe2++8H++MnO=Mn2++5Fe3++4H2O；3Fe2++2[Fe(CN)6]3−=Fe3[Fe(CN)6]2↓；
(6)乙醇被氧化成乙醛，Fe2O3被还原成Fe3O4，发生的反应方程式为CH3CH2OH+3Fe2O3CH3CHO+2Fe3O4+H2O；故答案为CH3CH2OH+3Fe2O3CH3CHO+2Fe3O4+H2O；
(7)Fe3O4溶于热的稀硫酸，溶液中含有Fe2＋和Fe3＋，Fe3＋具有强氧化性，能将－2价S氧化，发生2Fe3＋＋S2－=S＋2Fe2＋，所加Na2S过量，还发生Fe2＋＋S2－=FeS↓，则得到物质的量之比为3：1的FeS和S沉淀，所以丁同学合理；或者实验中Fe3+与Na2S溶液还可能发生2Fe3++3S2-=2Fe2S3↓和2Fe3++3S2-+6H2O=2Fe(OH)3↓+3H2S↑等反应，可以推出丁同学说法不合理；故答案为合理；根据产物FeS和S物质的量比为3∶1，可知实验中发生了2Fe3++3S2−=2FeS+S和Fe2++S2−=FeS两个反应，进而可知实验ⅲ所得清液中n(Fe3+)∶n(Fe2+)=2∶1，由此可判断黑色物质是Fe3O4(逻辑合理即可)；或不合理；实验中Fe3+与Na2S溶液还可能发生2Fe3++3S2-=2Fe2S3↓和2Fe3++3S2-+6H2O=2Fe(OH)3↓+3H2S↑等反应。(逻辑合理即可)。
22． 过滤 红褐色沉淀 蓝色沉淀 b 66% Fe2＋ 防止Fe2＋被氧化 不产生杂质、无污染 洗去，减少的溶解
【详解】【任务一】（1）向一定量墨粉中加入适量的稀硫酸充分振荡后，向试管中缓缓压入棉花团至试管底部，铁氧化物溶解，碳等物质不溶，棉花团所起的作用是过滤。故答案为：过滤；
（2）取（1）中水层部分清液，把清液分装两试管，一试管中加入适量溶液，出现红褐色沉淀[Fe3＋＋3OH－=Fe(OH)3↓]，证明有Fe3＋；另一试管中加入铁氰化钾溶液，立即出现蓝色沉淀，生成Fe3[Fe(CN)6]2是蓝色沉淀，证明有Fe2＋。故答案为：红褐色沉淀；蓝色沉淀；
【任务二】（1）滴定的原理为2Fe3＋＋2I－=2Fe2＋＋I2，滴定过程中，用溶液作指示剂，红色褪去时，停止滴定。故答案为：b；
（2）若滴定过程中消耗溶液，则墨粉中铁的质量分数为×100%= 66%。
故答案为：66%；
【任务三】（1）①四氧化三铁溶于硫酸，再用H2S将铁离子还原，加Fe可防亚铁离子氧化，浸出液中含有的金属阳离子为Fe2＋，操作②中加入铁屑的目的是防止Fe2＋被氧化。故答案为：Fe2＋；防止Fe2＋被氧化；
（2）双氧水是绿色氧化剂，反应后生成水，步骤③用作氧化剂的优点是不产生杂质、无污染。故答案为：不产生杂质、无污染；
（3）根据题目提供的信息②③，经步骤⑤后，对所得晶体进行洗涤和干燥处理，选择乙醇和水的混合液作为洗涤液的理由洗去，减少的溶解。故答案为：洗去，减少的溶解。
23． 平衡压强，使漏斗内的液体能顺利滴下 2KMnO4＋16HCl=2KCl＋MnCl2＋5Cl2↑＋8H2O 除去未反应的氯气，防止氯气污染空气 有利于氯气与氢氧化钠溶液反应生成次氯酸钠 2Fe 3++3ClO-+10OH-=2FeO42-+3Cl-+5H2O K2FeO4的溶解度小于 Na2FeO4，加入饱和 KOH 溶液可以增大 K+的浓度，使 Na2FeO4+2KOHK2FeO4+2NaOH 平衡向右移动，析出晶体 用异丙醇代替水洗涤产品可以减少高铁酸钾的溶解损耗 86.1%
【分析】Ⅰ．在冷的NaOH溶液中通入利用甲装置制得的氯气并搅拌，直至溶液变为黄绿色且有少量白色晶体析出为止，然后向饱和NaClO溶液中加入NaOH固体，即可得NaClO强碱性饱和溶液；
Ⅱ．在NaClO强碱性饱和溶液中分次加入Fe(NO3)3·9H2O(相对分子质量为404)固体，并用冷水浴降温和不断搅拌，即可得深紫红色Na2FeO4溶液，用离心分离除去少量Fe(OH)3胶体，然后在上层中缓慢加入KOH饱和溶液，经过滤并用异丙醇洗涤，低温烘干，得高铁酸钾。
【详解】(1) 甲装置中高锰酸钾与浓盐酸发生氧化还原反应生成氯气，利用a管可平衡压强，使漏斗内的液体能顺利滴下；
(2) 甲装置中用高锰酸钾固体粉末与浓盐酸发生反应可以制取氯气，反应的化学方程式为2KMnO4＋16HCl=2KCl＋MnCl2＋5Cl2↑＋8H2O；
(3) 氯气有毒，污染空气，石灰乳除去未反应氯气，防止氯气污染空气；
(4) 温度不同时，氯气与NaOH反应的产物也不同，常温下，生成次氯酸钠，温度高时，反应生成氯酸钾，6NaOH+3Cl25NaCl+NaClO3+3H2O，降低了次氯酸钠的产量；则反应过程中用冷水浴冷却有利于氯气与氢氧化钠溶液反应生成次氯酸钠；
(5) 氢氧化铁被次氯酸根氧化为高铁酸根(FeO42-)同时生成Cl-、H2O，反应的离子方程式为2Fe3++3ClO-+6OH-=2FeO42-+3Cl-+5H2O；
(6) 该温度下高铁酸钾的溶解度比高铁酸钠的溶解度小，加入饱和KOH溶液可以增大K+的浓度，减小高铁酸钾的溶解，促进高铁酸钾晶体析出；
(7) 高铁酸钾可溶于水，用异丙醇代替水洗涤产品，可减少高铁酸钾的溶解损耗；
(8) 5.05g Fe(NO3)3•9H2O的物质的量为n(Fe(NO3)3•9H2O)=0.0125mol，根据铁元素守恒可知n(K2FeO4)=0.0125mol，则m(K2FeO4)=0.0125mol×198g/mol=2.475g，则产率为=×100%=86.1%。
【点睛】考查物质的分离提纯的实验方案的设计，侧重于学生的分析能力和实验能力的考查，题目难度较大，明确实验的目的和原理是解答该题的关键，注意把握基本实验操作，难点是涉及氧化还原反应的化学方程式或离子方程式的书写与配平。
天津高考化学三年（2020-2022）模拟题分类汇编-22铁及其化合物（2）
一、单选题
1．（2021·天津和平·统考二模）下列有关化学反应的叙述正确的是
A．Fe在稀硝酸中发生钝化
B．MnO2和稀盐酸反应制取Cl2
C．NO与空气混合溶于水能生成HNO3
D．室温下Na与空气中O2反应制取Na2O2
2．（2021·天津·统考一模）下列颜色变化与氧化还原反应有关的是
A．溶液中滴入溶液后由橙色变为黄色 B．品红溶液通入气体后褪色
C．通入溶液有白色沉淀产生 D．在无色火焰上灼烧火焰呈黄色
3．（2021·天津武清·统考一模）下列离子方程式书写正确的是
A．与溶液反应：
B．溶液呈碱性：
C．向溶液中加入铜粉：
D．与足量稀硝酸反应：
4．（2021·天津河东·统考一模）某小组在验证反应“Fe+2Ag+=Fe2++2Ag”的实验中检测到Fe3+，实验过程如下：向硝酸酸化的0.05mol/L硝酸银溶液(pH≈2)中加入过量铁粉，搅拌后静置，烧杯底部有黑色固体，溶液呈黄色。取上层清液，滴加KSCN溶液，溶液变红，同时发现有白色沉淀产生，且溶液颜色深浅、沉淀量多少与取样时间有关，对比实验记录如下：
序号
取样时间/min
现象
ⅰ
3
产生大量白色沉淀；溶液呈红色
ⅱ
30
产生白色沉淀，较3min时量少；溶液红色较3min时加深
ⅲ
120
产生白色沉淀，较30min时量少；溶液红色较30min时变浅
(资料：Ag+与SCN-生成白色沉淀AgSCN)
依据上述实验现象，不能得出的结论是
A．上层清液中滴加KSCN溶液，溶液变红，说明溶液中含有Fe3+
B．上层清液中滴加KSCN溶液，产生白色沉淀，说明溶液中含有Ag+
C．Fe3+产生的原因是由于酸性溶液中的具有氧化性
D．30min时“白色沉淀量减少，溶液红色加深”的原因可能是：Fe2++Ag+=Fe3++Ag
5．（2021·天津·三模）磁性纳米Fe3O4颗粒具有超顺磁性，做固相萃取剂时能很好从水体中分离。我国科学家利用这一特性，研究出在纳米Fe3O4外包覆多巴胺聚合层，除去水体污染物多环芳烃的方法，模拟过程如下，下列有关说法正确的是
A．Fe3O4是一种碱性氧化物
B．Fe3O4纳米颗粒粒径越小、水体pH越小除污效果越好
C．多环芳烃在乙腈中的溶解度小于在聚多巴胺中的溶解度
D．处理完成后，Fe3O4纳米颗粒可利用磁铁回收，经加热活化可重复使用
6．（2021·天津和平·统考一模）硫化氢的转化是资源利用和环境保护的重要研究课题。将和空气的混合气体通入、、的混合溶液中反应回收S，其物质转化如图所示。下列叙述不正确的是
A．和空气通过上述循环的目的是降低活化能，提高总反应速率
B．图示循环的反应均为自发过程
C．在转化过程中能循环利用的物质是和
D．若有发生图示转化的同时消耗为，则混合液中浓度增大
7．（2020·天津·统考二模）下列离子方程式书写正确的是
A．氢氧化钙溶液与碳酸氢镁溶液反应：+Ca2++OH-=CaCO3↓+H2O
B．向酸性KMnO4溶液中加NaHSO3溶液，溶液紫色褪去：2+5+6H+=2Mn2++5+3H2O
C．[Ag(NH3)2]OH与足量盐酸反应生成AgCl：[Ag(NH3)2]++OH-+3H++C1-=AgCl↓+2+H2O
D．用KSCN溶液检验某溶液中含有Fe3+：Fe3++3SCN-=Fe(SCN)3↓
8．（2020·天津南开·统考二模）下列有关实验的叙述正确的是
A．向新制Cu(OH)2中加入蔗糖溶液，加热，出现红色沉淀
B．向FeCl3溶液中加入少量铜粉，铜粉溶解
C．常温下，向浓硫酸中加入铁片，铁片溶解
D．向鸡蛋清溶液中加入饱和(NH4)2SO4溶液，出现白色沉淀，继续加入蒸馏水，沉淀不溶解
9．（2020·天津河西·统考二模）下列化学方程式或离子方程式书写正确的是（ ）
A．钠在空气中燃烧：4Na+O22Na2O
B．Na2S2O3溶液与稀硫酸的反应：S2O+4H+═SO3+S↓+2H2O
C．浓硝酸与铜片的反应：Cu+4H++2NO=Cu2++2NO2↑+2H2O
D．用铁氰化钾溶液检验Fe2+：Fe2++[Fe(CN)6]2-═Fe[Fe(CN)6]↓
10．（2020·天津河东·模拟预测）下表中物质含少量杂质，除去这些杂质应选用的试剂或操作方法正确的一组是
选项
物质（括号为少量杂质）
除杂方法
A
CO2(SO2)
通入饱和碳酸氢钠溶液，再通入碱石灰干燥
B
KNO3(NaCl)
溶于水配成热饱和溶液，冷却结晶
C
FeCl2（Fe）
通入少量氯气加热
D
Cu（CuO）
空气中加热
A．A B．B C．C D．D
11．（2020·天津和平·统考二模）硫酸亚铁是一种重要的化工原料，可以制备一系列物质(如图所示)。下列说法错误的是
A．碱式硫酸铁水解能产生 Fe(OH)3胶体，可用作净水剂
B．为防止 NH4HCO3分解，生产 FeCO3需在较低温度下进行
C．常温下，(NH4)2Fe(SO4)2在水中的溶解度比 FeSO4的大
D．可用 KSCN 溶液检验(NH4)2Fe(SO4)2是否被氧化
12．（2020·天津和平·三模）现代社会的发展与进步离不开材料，下列有关材料的说法不正确的是（ ）
A．港珠澳大桥路面使用了沥青，沥青可以通过石油分馏得到
B．用于新版人民币票面文字等处的油墨中所含有的Fe3O4是一种磁性物质
C．被誉为“中国天眼”的射电望远镜，其“眼眶”的结构钢梁属于合金材料
D．新型聚氨酯迷彩伪装涂料可用于军车多环境下的隐身，聚氨酯属于无机非金属材料
13．（2020·天津·校考模拟预测）下列叙述正确的是
A．常温下，相同浓度的溶液碱性比较：
B．常温下，往溶液中滴加稀盐酸至中性时，溶质的主要成分有、
C．加热溶液至蒸干，可得到纯净的固体
D．常温下，若溶液中含有可用溶液鉴别
14．（2020·天津·统考一模）化学与生活密切相关，下列有关说法错误的是
A．现代化建设要使用大量钢材，钢材是用途广泛的合金
B．二氧化硫能用于漂白纸张草帽，还能作为杀虫剂、杀菌剂
C．能消杀病毒的过氧乙酸，具有强氧化性、弱酸性等性质
D．在海轮外壳上镶入钠块，可减缓船体的腐蚀速率
15．（2020·天津河西·统考一模）下列关于化学与生产、生活的说法不正确的是
A．NH3可用作消毒剂
B．明矾可用作净水剂
C．Na2CO3可用于洗涤油污
D．铁粉可作为食品的抗氧化剂
16．（2020·天津河北·统考一模）根据下列实验操作和现象所得出的结论正确的是
选项
实验操作和现象
结论
A
将Fe(NO3)2样品溶于稀硫酸后，滴加KSCN溶液，溶液变红
原Fe(NO3)2样品已变质
B
向蛋白质溶液中分别加入甲醛和(NH4)2SO4饱和溶液，均有固体析出
蛋白质均发生了变性
C
向2 mL 0.5 mol·L－1 NaHCO3溶液中滴加1 mL 0.5 mol·L－1 CaCl2溶液，产生白色沉淀和气体
白色沉淀和气体分别为CaCO3和CO2
D
向溶有SO2的BaCl2溶液中通入气体X，出现白色沉淀
气体X一定具有强氧化性
A．A B．B C．C D．D
17．（2020·天津·模拟预测）要鉴定某溶液中所含的一种阳离子为Fe2+（且未被氧化），最好的方法是（）
A．加入NaOH溶液 B．先加入KSCN溶液再加氯水
C．先加氯水再加KSCN溶液 D．加入锌片
18．（2020·天津和平·三模）下列物质与其用途不相符的是
A．乙二醇——抗冻剂 B．NaCl——制纯碱
C．Al2O3——焊接钢轨 D．甲苯——制炸药
19．（2020·天津河东·模拟预测）下列说法正确的是（ ）
A．五彩缤纷的烟花利用了焰色反应，焰色反应是常见的化学反应
B．泡沫灭火器灭火是利用了A12(SO4)3和小苏打的反应
C．Fe在足量Cl2中燃烧生成FeCl3，在少量Cl2中燃烧生成FeCl2
D．实验室可用氧化铝坩埚熔化NaOH、Na2CO3固体
二、实验题
20．（2021·天津红桥·统考一模）高铁酸盐是优良的多功能水处理剂。K2FeO4为紫色固体，可溶于水，微溶于浓KOH溶液，难溶于有机物；在0～5℃、强碱性溶液中比较稳定，在酸性、中性溶液中易分解放出O2.某实验小组制备高铁酸钾(K2FeO4)并测定产品纯度。回答下列问题：
Ⅰ.制备K2FeO4
装置如下图所示，夹持、加热等装置略。
(1)仪器a的名称是___________，装置B中除杂质所用试剂是___________，装置D的作用是___________。
(2)A中发生反应的离子方程式为___________。
(3)C中反应为放热反应，而反应温度须控制在0～5℃，采用的控温方法为___________，反应中KOH必须过量的原因是___________。
(4)写出C中总反应的离子方程式：___________。C中混合物经重结晶、有机物洗涤纯化、真空干燥，得到高铁酸钾晶体。
Ⅱ.K2FeO4产品纯度的测定
准确称取1.00 g制得的晶体，配成250 mL溶液，准确量取25.00 mL K2FeO4溶液放入锥形瓶，加入足量CrCl3和NaOH溶液，振荡，再加入稀硫酸酸化后得Fe3+和Cr2O，滴入几滴二苯胺磺酸钠作指示剂，用0.0500 mol/L(NH4)2Fe(SO4)2标准溶液滴定至终点(溶液显浅紫红色)，平行测定三次，平均消耗(NH4)2Fe(SO4)2标准溶液28.00 mL。
(5)根据以上数据，样品中K2FeO4的质量分数为___________。若(NH4)2Fe(SO4)2标准溶液部分变质，会使测定结果___________(填“偏高”“偏低”或“无影响”)。
21．（2020·天津·模拟预测）实验小组探究FeCl3溶液灼烧的变化。
已知：FeO是一种黑色粉末，不稳定，在空气中加热，可被氧化成Fe3O4，隔绝空气加热会歧化为Fe和Fe3O4。
Ⅰ.FeCl3溶液的灼烧。
实验ⅰ：将一只白粉笔浸泡在FeCl3溶液中，用坩埚钳夹持粉笔于酒精灯上灼烧，很快观察到粉笔表面颜色的变化：黄色→红褐色→铁锈色→黑色。
(1)配制FeCl3溶液时，先将氯化铁晶体溶于较浓的盐酸中，再加水稀释到所需要的浓度。结合化学用语解释将氯化铁晶体溶于盐酸的目的_______。
(2)“黄色→红褐色→铁锈色→黑色”颜色变化中的“铁锈色”物质是_______。(填化学式)
(3)针对“黑色”物质，小组成员提出猜想。
猜想1：酒精灼烧粉笔的产物；
猜想2：酒精还原“铁锈色”物质得到的产物。
通过实验排除了猜想①，实验操作和现象是_______。
Ⅱ.探究“黑色”物质的成分。
实验ⅱ：先用酒精蒸气排尽装置中的空气，再在“铁锈色”物质处加热，充分反应至“铁锈色”物质完全变成“黑色”物质。取下装有新制Cu(OH)2的试管，加热，有砖红色沉淀生成。
实验ⅲ：在“黑色”物质中加入热的硫酸，“黑色”物质溶解，无气泡产生。
(4)甲同学根据实验ⅱ和ⅲ的现象，判断“黑色”物质中含有二价铁，其理由是_______。
(5)乙同学用实验ⅲ中所得溶液进行实验iv，证实了甲的判断，实验iv的离子反应方程式为_______。
(6)丙同学发现“黑色”物质完全被磁铁吸引，推测“黑色”物质是Fe3O4，写出“铁锈色”物质变成Fe3O4的化学方程式_______。
(7)丁同学为证明“黑色”物质是Fe3O4，设计实验方案并预测：取实验ⅲ中少量清液滴入足量的Na2S溶液，认为得到物质的量之比为3∶1的FeS和S沉淀，即可证明。你认为是否合理，并说明理由_______。
22．（2020·天津·二模）【任务一】探究墨粉中铁的氧化物。墨粉是由树脂和炭黑、电荷剂、磁粉(铁氧化物)等组成。
(1)向一定量墨粉中加入适量的稀硫酸充分振荡后，向试管中缓缓压入棉花团至试管底部，棉花团所起的作用是___________。
(2)取(1)中水层部分清液，把清液分装两试管，一试管中加入适量溶液，出现_________，证明有Fe3＋，另一试管中加入铁氰化钾溶液，立即出现______，证明有Fe2＋。
【任务二】设计实验方案，测定墨粉中铁元素的质量分数。取墨粉经过一系列操作，配制成溶液(溶液中铁元素全部转化为Fe3＋)，取出溶液，用的溶液滴定。
(1)滴定过程中，选择的指示剂是______。
a.淀粉溶液 b. 溶液 c.溶液 d.溶液
(2)若滴定过程中消耗溶液，则墨粉中铁的质量分数为______(百分数保留两位整数)。
【任务三】了解的工业制备。复印机使用的墨粉的主要成分是，如图是利用硫铁矿烧渣制备高纯的工艺流程。
已知：
①；
②在水中可溶，在乙醇中难溶；
③在乙醇与水的混合溶剂中的溶解度随乙醇体积分数的变化曲线如图所示：
回答下列问题：
(1)①浸出液中含有的金属阳离子为______________，操作②中加入铁屑的目的是_________。
(2)步骤③用作氧化剂的优点是_______。
(3)经步骤⑤后，一般需要对所得晶体进行洗涤和干燥处理。请说出选择乙醇和水的混合液作为洗涤液的理由___________。
23．（2020·天津和平·统考二模）实验室以次氯酸盐和铁盐为原料制备少量K2FeO4的操作步骤如下：
Ⅰ．制备NaClO强碱性饱和溶液：
①将20 mL NaOH溶液加入仪器b中，冷水浴冷却，通入Cl2，搅拌，直至溶液变为黄绿色且有少量白色晶体析出为止（装置如下图所示）。
②将所得饱和NaClO倒入烧杯并置于冷水浴中，分几次加入20 g NaOH固体并不断搅拌，过滤，得NaClO强碱性饱和溶液。
(1)甲装置中a管的作用是_____________________________________________。
(2)写出甲装置中反应的化学方程式_____________________________________。
(3)石灰乳的作用是___________________________________________________。
(4)反应过程中用冷水浴冷却的原因是___________________________________。
Ⅱ．合成K2FeO4：
①称取5.05 g Fe(NO3)3·9H2O（相对分子质量为404）固体，在冷水浴中分批加入Ⅰ中所得滤液，并不断搅拌，反应1小时后溶液呈深紫红色（即Na2FeO4）。
②离心分离除去Na2FeO4水解得到的Fe(OH)3胶体，留上层清液（深紫红色）。
③向②的上层清液中缓慢加入KOH饱和溶液50.00mL，冰水浴保持5 min，过滤，得K2FeO4（相对分子质量为198）粗产品。
④将粗产品重结晶，并用异丙醇洗涤，低温烘干，得纯产品2.13 g。
(5)合成Na2FeO4的离子方程式为____________________________________。
(6)过程③加入饱和KOH溶液即可得到K2FeO4粗产品，原因是__________。
(7)用异丙醇洗涤的目的是__________________________________________。
(8)K2FeO4的产率为___________（保留至0.1%）。
参考答案：
1．C
【详解】A．常温下，Fe在与浓硝酸发生钝化反应，与稀硝酸不会钝化，A错误；
B．二氧化锰与浓盐酸在加热条件下反应制取氯气，B错误；
C．NO与空气混合可生成NO2，NO2溶于水能生成HNO3，C正确；
D．常温下，Na与空气中的氧气反应生成Na2O；加热条件下，钠与氧气反应生成Na2O2，D错误；
答案选C。
2．C
【详解】A．溶液中存在平衡（橙色）+H2O⇌2H++2（黄色），滴入溶液后平衡正向移动，溶液由橙色变为黄色，不涉及氧化还原反应，选项A不符合；
B．品红溶液通入气体后褪色，SO2的漂白性是与有色的有机物质结合生成不稳定的无色物质，不涉及氧化还原反应，选项B不符合；
C．通入溶液有白色沉淀产生，是氯气与水反应生成盐酸和次氯酸，产生的氯离子与银离子反应生成难溶液于酸的氯化银白色沉淀，氯气与水反应涉及氧化还原反应，选项C符合；
D．在无色火焰上灼烧火焰呈黄色，焰色反应属于物理变化，不涉及氧化还原反应，选项D不符合；
答案选C。
3．A
【详解】A．与和水反应生成氢气和偏铝酸钠，离子方程式为：，A正确；
B．溶液中的S2-水解使溶液显碱性，多元弱酸的酸根的水解是分步的，故水解的离子方程式为：，，B错误；
C．向溶液中加入铜粉，Fe3+和Cu反应生成Fe2+和Cu2+，离子方程式为：，C错误；
D．会被稀硝酸氧化成Fe3+，同时生成NO气体，离子方程式为：，D错误；
故选A。
4．C
【解析】向硝酸酸化的0.05mol/L硝酸银溶液(pH≈2)中加入过量铁粉，搅拌后静置，烧杯底部有黑色固体，溶液呈黄色，则表明铁粉有剩余，同时生成Fe3+。3min后取上层清液，滴加KSCN溶液，产生大量白色沉淀，溶液呈红色，则表明溶液中含有Ag+、Fe3+；30min时取上层清液，滴加KSCN溶液，产生白色沉淀，较3min时量少，溶液红色较3min时加深，则表明反应继续进行，溶液中c(Ag+)减小，c(Fe3+)增大；120min时取上层清液，滴加KSCN溶液，产生白色沉淀，较30min时量少，溶液红色较30min时变浅，则表明溶液中c(Ag+)减小，c(Fe3+)减小。由现象可推知，起初缓慢发生反应Fe+2Ag+=Fe2++2Ag，但生成的Fe2+又能被Ag+氧化，发生反应Fe2++Ag+=Fe3++Ag；当c(Ag+)减小到一定程度后，Ag+能氧化Fe，但不能氧化Fe2+，同时又发生反应2Fe3++Fe=3Fe2+，从而导致c(Fe3+)减小。
【详解】A．滴加KSCN溶液后，溶液变红，说明发生反应Fe3++3SCN-=Fe(SCN)3，溶液中含有Fe3+，A正确；
B．上层清液中滴加KSCN溶液，产生白色沉淀，由题给信息可知，发生反应Ag++SCN-=AgSCN↓，从而说明溶液中含有Ag+，B正确；
C．由对实验ⅱ的分析可知，c(Ag+)减小，c(Fe3+)增大，则表明可能发生反应Fe2++Ag+=Fe3++Ag ，所以Fe3+不一定是酸性溶液中Fe2+被氧化生成的，C不正确；
D．由对实验ⅱ的分析可知，c(Ag+)减小，c(Fe3+)增大，则表明可能发生Ag+与Fe2+的反应：Fe2++Ag+=Fe3++Ag，D正确；
故选C。
5．D
【详解】A．Fe3O4不是碱性氧化物，碱性氧化物定义是与酸反应生成盐和水的氧化物，四氧化三铁和酸反应生成两种盐，故A错误；
B．水体pH越小，酸性越强，则Fe3O4会与酸反应，则会失去除污效果，故B错误；
C．根据题中信息，乙腈萃取了多环芳烃，说明多环芳烃在乙腈中的溶解度大于在聚多巴胺中的溶解度，故C错误；
D．处理完成后，Fe3O4纳米颗粒具有磁性，可以利用磁铁回收，经加热活化可重复使用，故D正确。
综上所述，答案为D。
6．D
【详解】A. 总反应为硫化氢和氧气反应生成硫和水，和空气通过上述循环相当于铁离子和铜离子作了催化剂，催化剂能降低活化能，提高总反应速率，A正确；
B. 由图知，图示循环的反应没有加条件就发生了，均为自发过程， B正确；
C. 在转化过程中能循环利用的离子是铁离子和铜离子，则对应的物质是和，C正确；
D. 总反应为硫化氢和氧气反应生成硫和水，若有发生图示转化，则失去电子为2mol，若同时消耗为，则得到电子为1.6mol，则混合液中浓度因消耗而减小，D错误；
答案选D。
7．C
【详解】A．氢氧化钙溶液与碳酸氢镁溶液反应，不仅生成CaCO3沉淀，也会生成Mg(OH)2沉淀，A不正确；
B．向酸性KMnO4溶液中加NaHSO3溶液，发生氧化还原反应，溶液紫色褪去，由于H2SO3是弱酸，所以不能改写成的形式，B不正确；
C．[Ag(NH3)2]OH与足量盐酸反应，不仅发生OH-与H+的反应，也会发生[Ag(NH3)2]+与H+的反应，所以离子方程式为：[Ag(NH3)2]++OH-+3H++C1-=AgCl↓+2+H2O，C正确；
D．用KSCN溶液检验某溶液中含有Fe3+时，生成的Fe(SCN)3是易溶难电离的盐，正确的离子方程式为：Fe3++3SCN-=Fe(SCN)3，D不正确；
故选C。
8．B
【详解】A．蔗糖不含醛基，不能还原氢氧化铜，得不到砖红色沉淀，故A错误；
B．Fe3+可以氧化铜粉得到Fe2+、Cu2+，从而使铜粉溶解，故B正确；
C．常温下铁片会在浓硫酸中钝化无法溶解，故C错误；
D．向鸡蛋清溶液中加入饱和(NH4)2SO4溶液，发生盐析，继续加入蒸馏水沉淀会溶解，故D错误；
故答案为B。
9．C
【详解】A．钠在空气中燃烧生成Na2O2，反应方程式为2Na+O2Na2O2，故A错误；
B．Na2S2O3溶液与稀硫酸的反应时的离子方程式为S2O+2H+═SO2↑+S↓+H2O，故B错误；
C．浓硝酸与铜片的反应时的离子方程式为Cu+4H++2NO=Cu2++2NO2↑+2H2O，故C正确；
D．用铁氰化钾溶液检验Fe2+时生成铁氰化亚铁沉淀，离子方程式为3Fe2++2[Fe(CN)6]3-═Fe3[Fe(CN)6]2↓，故D错误；
故答案为C。
10．B
【详解】A．二氧化硫与饱和碳酸氢钠溶液反应生成二氧化碳，二氧化碳与碱石灰反应，应选浓硫酸干燥，故A错误；
B．硝酸钾的溶解度受温度影响较大，所以溶于水配成热饱和溶液，冷却结晶，硝酸钾会析出，而由于NaCl较少，且溶解度受温度影响不大，不会析出，故B正确；
C．氯气可氧化亚铁离子，将原物质除去，故C错误；
D．Cu与氧气反应生成CuO，将原物质除去，故D错误；
故选B。
11．C
【详解】A．碱式硫酸铁电离产生Fe3＋，Fe3＋能发生水解生成Fe(OH)3胶体，Fe(OH)3胶体具有吸附性，可用作净水剂，故A正确；
B．NH4HCO3不稳定，受热易分解，所以为防止NH4HCO3分解，生产FeCO3需在较低温度下进行，故B正确；
C．(NH4)2Fe(SO4)2在水中的溶解度比FeSO4的小，所以FeSO4才能与(NH4)2SO4反应生成(NH4)2Fe(SO4)2，故C错误；
D．KSCN溶液遇Fe2＋溶液无现象，(NH4)2Fe(SO4)2若被氧化则生成Fe3＋，KSCN溶液遇Fe3＋溶液变红，故D正确；
故答案选C。
12．D
【详解】A．通过石油分馏最后可以得到沸点高、难挥发的物质为沥青，沥青常用于铺路，故A正确；
B．Fe3O4俗称磁性氧化铁，是一种具有磁性的物质，故B正确；
C．钢铁结成的圈梁，不是纯金属材料，是铁合金，属于合金材料，故C正确；
D．聚氨酯由小分子通过聚合反应获得，属于有机高分子材料，不是无机非金属材料，故D错误；
答案选D。
【点睛】无机非金属材料是以某些元素的氧化物、碳化物、氮化物、卤素化合物、硼化物以及硅酸盐、铝酸盐、磷酸盐、硼酸盐等物质组成的材料。是除有机高分子材料和金属材料以外的所有材料的统称，有机高分子材料又称聚合物或高聚物，一类由一种或几种分子或分子团(结构单元或单体)以共价键结合成具有多个重复单体单元的大分子，其分子量高达10 000以上，可高达几百万，它们可以是天然产物如纤维、蛋白质和天然橡胶等，也可以是用合成方法制得的，如合成橡胶、合成树脂、合成纤维等非生物高聚物等。
13．A
【详解】A．常温下，由于酸性，所以其相同浓度的弱酸强碱盐溶液的碱性比较为：，A正确；
B．常温下，往溶液中滴加稀盐酸至中性时，溶质的主要成分为，B错误；
C．FeCl3在水溶液中易水解生成Fe(OH)3和HCl，水解的反应化学方程式：FeCl3+3H2O Fe(OH)3+3HCl；加热促进水解，而且HCl易挥发，所以加热蒸干溶液会生成的氢氧化铁，无法得到纯净的固体，C错误；
D．常温下，若溶液中含有，滴入溶液时，两者均与反应，但与反应生成红褐色的Fe(OH)3沉淀，会掩盖住白色的Fe(OH)2，肉眼无法判断，所以不能用溶液鉴别溶液中是否含有，D错误；
答案选A。
【点睛】加热盐溶液制取溶质固体时，要考虑盐溶液中的离子是否水解和水解的产物，若会水解，在没有采取相应的抑制措施的情况下，一般不能制取得到该溶质固体的。
14．D
【详解】A．现代化建设要使用大量钢材，钢材是用途广泛的合金，A正确；
B．二氧化硫具有漂白性，能用于漂白纸张草帽，也可杀菌消毒，所以能作为杀虫剂、杀菌剂，B正确；
C．过氧乙酸(CH3COOOH)是一种高效消毒剂，具有很强的氧化性和腐蚀性，且在水溶液中能部分电离出氢离子，具有弱酸性，C正确；
D．钠比铁活泼，但钠会与水剧烈反应，所以在海轮外壳上镶入钠块，无法与船体外壳构成原电池，起不到防护作用，D错误；
答案选D。
【点睛】对于金属的保护和防护，并不是加入另一种更活泼的金属就能保护该金属，还要考虑较为活泼的金属在该环境下的反应情况。如船体镶入钠块，钠会先与水剧烈反应，完全起不到保护船体的作用。
15．A
【详解】A．NH3有毒，可对人体造成危害，不能作为消毒剂，A错误；
B．明矾中的铝离子在水中水解生成Al(OH)3，可以吸附水中的悬浮物，起到净水作用，B正确；
C．碳酸钠溶液显碱性，可以与油污发生反应，洗涤油污，C正确；
D．铁粉在常温下容易被氧气氧化，所以在用铁粉能有效吸收食品包装袋内的氧气，防止食物被氧化，D正确；
故选A。
16．C
【详解】A．向Fe（NO3）2溶液中滴加稀硫酸，酸性条件下硝酸根离子与亚铁离子发生氧化还原反应生成铁离子，结论不合理，故A错误；
B. 浓的无机盐溶液能使蛋白质发生盐析产生沉淀，向蛋白质溶液中加入 (NH4)2SO4饱和溶液，有固体析出是蛋白质发生盐析，不是变性，故B错误；
C. NaHCO3溶液中存在电离平衡HCO3-CO32-+H+，向2 mL 0.5 mol·L－1 NaHCO3溶液中滴加1 mL 0.5 mol·L－1 CaCl2溶液，钙离子与碳酸根反应生成碳酸钙沉淀，使电离平衡向右移动，电离出的氢离子与过量的碳酸氢根离子反应生成二氧化碳和水，则白色沉淀和气体分别为CaCO3和CO2，故C正确；
D. 向溶有SO2的BaCl2溶液中通入氨气，氯化钡、二氧化硫和氨气反应生成亚硫酸钡白色沉淀，氨气表现碱性，不表现氧化性，故D错误；
故选C。
17．B
【详解】KSCN与Fe3+作用使溶液显红色，与Fe2+作用无此现象，故先滴加KSCN溶液，不显血红色，说明原溶液不含有Fe3+；再加入氯水，溶液显血红色，说明溶液中有Fe3+生成，说明原溶液中含有Fe2+，故鉴定某溶液中含有Fe2+，最好的方法是：先加入KSCN溶液再加氯水，答案选B。
18．C
【详解】A. 乙二醇的熔点很低，故可用作汽车的防冻液，故A正确；
B. 侯氏制碱法的原理是将氨气和二氧化碳通入饱和氯化钠溶液中，然后生成碳酸氢钠和氯化铵，将碳酸氢钠分离出后加热即可制得纯碱碳酸钠，故氯化钠可用作制纯碱，故B正确；
C. 利用铝热反应来焊接钢轨，而铝热反应是铝单质和某些金属氧化物的反应，其中氧化铝是生成物，故可以说金属铝能用于焊接钢轨，故C错误；
D. 三硝基甲苯是一种烈性炸药，可以通过甲苯的硝化反应来制取，故D正确。
故选：C。
19．B
【详解】A.焰色反应是电子由高能量的状态发生跃迁变为低能量状态，多余的能量以不同形式的光释放的结果，是常见的物理变化，A错误；
B.泡沫灭火器灭火是利用了A12(SO4)3电离产生的Al3+和小苏打电离产生的HCO3-发生双水解反应，B正确；
C.Fe在Cl2中燃烧生成FeCl3，与二者的相对多少无关，C错误；
D.NaOH、Na2CO3溶液显碱性，与Al2O3会发生反应，所以在实验室不可用氧化铝坩埚熔化NaOH、Na2CO3固体，D错误；
故合理选项是B。
20． 圆底烧瓶 饱和食盐水 吸收尾气Cl2并能防倒吸 MnO2＋4H+ Mn2+＋Cl2↑＋2H2O 冰水浴 K2FeO4在强碱性溶液中比较稳定 3Cl2＋2Fe3+＋16OH-=2FeO＋6Cl-＋8H2O 92.4% 偏高
【分析】根据装置图：首先制得氯气，氯气中混有氯化氢，根据题目信息：K2FeO4强碱性溶液中比较稳定，故须用饱和的食盐水除去氯化氢，再通入三氯化铁和过量的氢氧化钾混合溶液中生成K2FeO4，氯气是有毒气体，需要氢氧化钠溶液吸收尾气。
【详解】(1)仪器a的名称是圆底烧瓶；HCl极易溶于水，饱和食盐水抑制氯气的溶解，又可除去氯气中的HCl，故装置B中除杂质所用试剂是饱和食盐水；装置D是用于吸收尾气Cl2，反应原理： Cl₂+2NaOH=NaCl+NaClO+H₂O，竖放干燥管能防倒吸，故装置D的作用是吸收尾气Cl2并能防倒吸；
(2)A中发生反应的化学方程式：MnO2+4HCl(浓)MnCl2+Cl2↑+2H2O；
(3)C中反应为放热反应，而反应温度须控制在0～5℃，采用的控温方法为冰水浴降温；反应中KOH必须过量，由于题干所给信息：K2FeO4在强碱性溶液中比较稳定；
(4)根据氧化还原反应原理分析产物是FeO42-和Cl-，C中总反应的离子方程式：3Cl2+2Fe3++16OH-=2FeO42-+6Cl-+8H2O；
(5)足量CrCl3和NaOH溶液形成CrO2-，CrO2-+FeO42-+2H2O=Fe(OH)3↓+CrO42-+OH-，6Fe2++Cr2O72-+14H+=6Fe3++2Cr3++7H2O，得到定量关系为： n= ，250ml溶液中含有 mol ×= 测定该样品中K2FeO4的质量分数==92.4% 故答案为：92.4%；若(NH4)2Fe(SO4)2标准溶液部分变质，所耗(NH4)2Fe(SO4)2的体积偏大，带入关系式的数据偏大，解得的K2FeO4的质量也就偏大，会使测定结果“偏高”。
【点睛】第(5)问，分析反应原理：足量CrCl3和NaOH溶液形成CrO2-，CrO2-+FeO42-+2H2O=Fe(OH)3↓+CrO42-+OH-，2CrO42-+2H+ ⇌ Cr2O72-+H2O ，6Fe2++Cr2O72-+14H+=6Fe3++2Cr3++7H2O，得到定量关系为： 2FeO42-～2CrO42-～Cr2O72-～6Fe2+ ，此处也可以不用方程式配平，直接根据电子得失相等迅速地建立关系，从而快速解题。
21． FeCl3+3H2OFe(OH)3+3HCl,溶于较浓的盐酸中的目的是抑制其水解 Fe2O3 把洁净的粉笔置于酒精灯上灼烧未呈现黑色 实验ⅱ中酒精被氧化成乙醛，红色物质Fe2O3中Fe元素即被还原成0价或+2价。实验ⅲ中无气泡生成，可说明黑色物质中没有Fe单质，则一定含有+2价铁元素。(逻辑合理即可) 5Fe2++8H++MnO=Mn2++5Fe3++4H2O或3Fe2++2[Fe(CN)6]3−=Fe3[Fe(CN)6]2↓ CH3CH2OH+3Fe2O3CH3CHO+2Fe3O4+H2O 合理；根据产物FeS和S物质的量比为3∶1，可知实验中发生了2Fe3++3S2−=2FeS+S和Fe2++S2−=FeS两个反应，进而可知实验ⅲ所得清液中n(Fe3+)∶n(Fe2+)=2∶1，由此可判断黑色物质是Fe3O4(逻辑合理即可)；或不合理；实验中Fe3+与Na2S溶液还可能发生2Fe3++3S2-=2Fe2S3↓和2Fe3++3S2-+6H2O=2Fe(OH)3↓+3H2S↑等反应。(逻辑合理即可)
【详解】(1)FeCl3为强酸弱碱盐，FeCl3溶液中存在Fe3＋＋3H2OFe(OH)3＋3H＋，为抑制Fe3＋的水解，需要配制时先加入浓盐酸中溶解，然后加水稀释到所要浓度；故答案为FeCl3+3H2OFe(OH)3+3HCl，溶于较浓的盐酸中的目的是抑制其水解；
(2)铁锈的主要成分是Fe2O3；故答案为Fe2O3；
(3)通过实验排除猜想①，需要将一支干净的粉笔在酒精灯上灼烧，未观察到黑色；故答案为把洁净的粉笔置于酒精灯上灼烧未呈现黑色；
(4)实验ii：根据信息，取下装有新制Cu(OH)2的试管，加热，有砖红色沉淀生成，说明乙醇通过铁锈时转化成乙醛，乙醇被氧化，铁锈为Fe2O3，该实验类似于氧化铜与乙醇的反应，Fe2O3中Fe被还原成Fe2＋；实验iii：“黑色”物质中加入热的硫酸，“黑色”物质溶解，无气泡产生，说明“黑色”物质中不含铁单质，Fe2O3为红棕色，Fe3O4为黑色，Fe3O4且中既含有Fe2＋也含有Fe3＋，FeO为黑色，因此“黑色”物质中一定含有+2价铁元素；故答案为实验ⅱ中酒精被氧化成乙醛，红色物质Fe2O3中Fe元素即被还原成0价或+2价。实验ⅲ中无气泡生成，可说明黑色物质中没有Fe单质，则一定含有+2价铁元素。(逻辑合理即可)；
(5)证明溶液中存在Fe2＋，利用Fe2＋的还原性，能使酸性高锰酸钾溶液褪色，其离子方程式为5Fe2++8H++MnO=Mn2++5Fe3++4H2O；也可以用铁氰化钾溶液，出现蓝色沉淀，其离子方程式为3Fe2++2[Fe(CN)6]3−=Fe3[Fe(CN)6]2↓；故答案为5Fe2++8H++MnO=Mn2++5Fe3++4H2O；3Fe2++2[Fe(CN)6]3−=Fe3[Fe(CN)6]2↓；
(6)乙醇被氧化成乙醛，Fe2O3被还原成Fe3O4，发生的反应方程式为CH3CH2OH+3Fe2O3CH3CHO+2Fe3O4+H2O；故答案为CH3CH2OH+3Fe2O3CH3CHO+2Fe3O4+H2O；
(7)Fe3O4溶于热的稀硫酸，溶液中含有Fe2＋和Fe3＋，Fe3＋具有强氧化性，能将－2价S氧化，发生2Fe3＋＋S2－=S＋2Fe2＋，所加Na2S过量，还发生Fe2＋＋S2－=FeS↓，则得到物质的量之比为3：1的FeS和S沉淀，所以丁同学合理；或者实验中Fe3+与Na2S溶液还可能发生2Fe3++3S2-=2Fe2S3↓和2Fe3++3S2-+6H2O=2Fe(OH)3↓+3H2S↑等反应，可以推出丁同学说法不合理；故答案为合理；根据产物FeS和S物质的量比为3∶1，可知实验中发生了2Fe3++3S2−=2FeS+S和Fe2++S2−=FeS两个反应，进而可知实验ⅲ所得清液中n(Fe3+)∶n(Fe2+)=2∶1，由此可判断黑色物质是Fe3O4(逻辑合理即可)；或不合理；实验中Fe3+与Na2S溶液还可能发生2Fe3++3S2-=2Fe2S3↓和2Fe3++3S2-+6H2O=2Fe(OH)3↓+3H2S↑等反应。(逻辑合理即可)。
22． 过滤 红褐色沉淀 蓝色沉淀 b 66% Fe2＋ 防止Fe2＋被氧化 不产生杂质、无污染 洗去，减少的溶解
【详解】【任务一】（1）向一定量墨粉中加入适量的稀硫酸充分振荡后，向试管中缓缓压入棉花团至试管底部，铁氧化物溶解，碳等物质不溶，棉花团所起的作用是过滤。故答案为：过滤；
（2）取（1）中水层部分清液，把清液分装两试管，一试管中加入适量溶液，出现红褐色沉淀[Fe3＋＋3OH－=Fe(OH)3↓]，证明有Fe3＋；另一试管中加入铁氰化钾溶液，立即出现蓝色沉淀，生成Fe3[Fe(CN)6]2是蓝色沉淀，证明有Fe2＋。故答案为：红褐色沉淀；蓝色沉淀；
【任务二】（1）滴定的原理为2Fe3＋＋2I－=2Fe2＋＋I2，滴定过程中，用溶液作指示剂，红色褪去时，停止滴定。故答案为：b；
（2）若滴定过程中消耗溶液，则墨粉中铁的质量分数为×100%= 66%。
故答案为：66%；
【任务三】（1）①四氧化三铁溶于硫酸，再用H2S将铁离子还原，加Fe可防亚铁离子氧化，浸出液中含有的金属阳离子为Fe2＋，操作②中加入铁屑的目的是防止Fe2＋被氧化。故答案为：Fe2＋；防止Fe2＋被氧化；
（2）双氧水是绿色氧化剂，反应后生成水，步骤③用作氧化剂的优点是不产生杂质、无污染。故答案为：不产生杂质、无污染；
（3）根据题目提供的信息②③，经步骤⑤后，对所得晶体进行洗涤和干燥处理，选择乙醇和水的混合液作为洗涤液的理由洗去，减少的溶解。故答案为：洗去，减少的溶解。
23． 平衡压强，使漏斗内的液体能顺利滴下 2KMnO4＋16HCl=2KCl＋MnCl2＋5Cl2↑＋8H2O 除去未反应的氯气，防止氯气污染空气 有利于氯气与氢氧化钠溶液反应生成次氯酸钠 2Fe 3++3ClO-+10OH-=2FeO42-+3Cl-+5H2O K2FeO4的溶解度小于 Na2FeO4，加入饱和 KOH 溶液可以增大 K+的浓度，使 Na2FeO4+2KOHK2FeO4+2NaOH 平衡向右移动，析出晶体 用异丙醇代替水洗涤产品可以减少高铁酸钾的溶解损耗 86.1%
【分析】Ⅰ．在冷的NaOH溶液中通入利用甲装置制得的氯气并搅拌，直至溶液变为黄绿色且有少量白色晶体析出为止，然后向饱和NaClO溶液中加入NaOH固体，即可得NaClO强碱性饱和溶液；
Ⅱ．在NaClO强碱性饱和溶液中分次加入Fe(NO3)3·9H2O(相对分子质量为404)固体，并用冷水浴降温和不断搅拌，即可得深紫红色Na2FeO4溶液，用离心分离除去少量Fe(OH)3胶体，然后在上层中缓慢加入KOH饱和溶液，经过滤并用异丙醇洗涤，低温烘干，得高铁酸钾。
【详解】(1) 甲装置中高锰酸钾与浓盐酸发生氧化还原反应生成氯气，利用a管可平衡压强，使漏斗内的液体能顺利滴下；
(2) 甲装置中用高锰酸钾固体粉末与浓盐酸发生反应可以制取氯气，反应的化学方程式为2KMnO4＋16HCl=2KCl＋MnCl2＋5Cl2↑＋8H2O；
(3) 氯气有毒，污染空气，石灰乳除去未反应氯气，防止氯气污染空气；
(4) 温度不同时，氯气与NaOH反应的产物也不同，常温下，生成次氯酸钠，温度高时，反应生成氯酸钾，6NaOH+3Cl25NaCl+NaClO3+3H2O，降低了次氯酸钠的产量；则反应过程中用冷水浴冷却有利于氯气与氢氧化钠溶液反应生成次氯酸钠；
(5) 氢氧化铁被次氯酸根氧化为高铁酸根(FeO42-)同时生成Cl-、H2O，反应的离子方程式为2Fe3++3ClO-+6OH-=2FeO42-+3Cl-+5H2O；
(6) 该温度下高铁酸钾的溶解度比高铁酸钠的溶解度小，加入饱和KOH溶液可以增大K+的浓度，减小高铁酸钾的溶解，促进高铁酸钾晶体析出；
(7) 高铁酸钾可溶于水，用异丙醇代替水洗涤产品，可减少高铁酸钾的溶解损耗；
(8) 5.05g Fe(NO3)3•9H2O的物质的量为n(Fe(NO3)3•9H2O)=0.0125mol，根据铁元素守恒可知n(K2FeO4)=0.0125mol，则m(K2FeO4)=0.0125mol×198g/mol=2.475g，则产率为=×100%=86.1%。
【点睛】考查物质的分离提纯的实验方案的设计，侧重于学生的分析能力和实验能力的考查，题目难度较大，明确实验的目的和原理是解答该题的关键，注意把握基本实验操作，难点是涉及氧化还原反应的化学方程式或离子方程式的书写与配平。
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