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高考化学（人教）一轮复习全程构想（检测）-第三章 金属及其化合物 课时作业10 Word版含解析
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这是一份高考化学（人教）一轮复习全程构想（检测）-第三章 金属及其化合物 课时作业10 Word版含解析，共7页。试卷主要包含了下列说法正确的是，下列叙述正确的是，工业上常用铁质容器盛装冷浓硫酸等内容，欢迎下载使用。
基础题组]
1．(2017·北京模拟)下列说法正确的是( )
A．铁是位于第四周期ⅦB族元素，是一种重要的过渡元素
B．四氧化三铁是氧化铁和氧化亚铁组成的混合物
C．14 g铁粉和7 g硫粉混合后高温下充分反应能生成21 g硫化亚铁
D．铁在溴蒸气中点燃可生成FeBr3
答案：D
2．(2017·西安调研)一定条件下，下列物质可通过化合反应制得的共有( )
①小苏打 ②硫酸铝 ③氯化亚铁 ④磁性氧化铁 ⑤氢氧化铜 ⑥氢氧化铁
A．3种 B．4种
C．5种 D．6种
解析：①Na2CO3＋H2O＋CO2===2NaHCO3，属于化合反应；③2FeCl3＋Fe===3FeCl2，属于化合反应；④Fe与O2在点燃条件下生成Fe3O4，是化合反应；⑥4Fe(OH)2＋O2＋2H2O===4Fe(OH)3，是化合反应。
答案：B
3．下列叙述正确的是( )
A．Fe与稀HNO3、稀H2SO4反应均有气泡产生，说明Fe与两种酸均发生置换反应
B．足量的Fe在Cl2中燃烧生成FeCl2和FeCl3
C．Fe和Fe2O3等物质的量混合物溶于稀盐酸时无气体放出
D．在FeCl3溶液中加入KHCO3溶液，会有CO2产生，但无Fe(OH)3沉淀生成
解析：HNO3具有强氧化性，与Fe反应产生的气体为NO，A项错；铁与Cl2反应无论量的多少产物都是FeCl3，B项错；C项中Fe2O3溶解产生Fe3＋恰好将铁单质氧化，因而不能置换出H2，正确；Fe3＋与HCOeq \\al(－,3)会发生水解相互促进反应，有CO2和Fe(OH)3沉淀生成，D项错。
答案：C
4．(2017·扬州模拟)下列关于Fe3＋、Fe2＋性质实验的说法错误的是( )
A．用如图装置可以制备沉淀Fe(OH)2
B．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
C．向某溶液中滴加KSCN溶液，溶液不变色，滴加氯水后溶液显红色，此现象不能确定溶液中含有Fe2＋
D．向FeCl2溶液中加入少量铁粉是为了防止Fe2＋被氧化
解析：A、C、D三项中的氧化剂虽均能使Fe2＋氧化为Fe3＋，但同时会引入新的杂质，故此三项不符合题意；双氧水具有氧化性，能氧化亚铁离子为铁离子，还原产物为水，不引入新杂质，故选B。
答案：B
5．下列有关铁及其化合物的有关说法中正确的是( )
A．赤铁矿的主要成分是Fe3O4
B．铁与水蒸气在高温下的反应产物为Fe2O3和H2
C．除去FeCl2溶液中的FeCl3杂质可以向溶液中加入铁粉，然后过滤
D．Fe3＋与KSCN产生血红色沉淀
解析：赤铁矿的主要成分是Fe2O3，故A错误；铁与水蒸气在高温下的反应产物为Fe3O4和H2，故B错误；铁粉把FeCl3还原成FeCl2，从而除去FeCl3，故C正确；Fe3＋与KSCN产生血红色溶液，不是沉淀，故D错误。
答案：C
6．在FeCl3、CuCl2的混合溶液中加入铁粉，充分反应后仍有固体存在，则下列判断不正确的是( )
A．加入KSCN溶液一定不变红色
B．溶液中一定含Fe2＋
C．溶液中一定含Cu2＋
D．剩余固体中一定含铜
解析：氧化性Fe3＋>Cu2＋，加入Fe先还原Fe3＋，然后再还原Cu2＋。
答案：C
7．(2017·河北衡水中学一模)工业上常用铁质容器盛装冷浓硫酸。某兴趣小组的同学发现：将一定量的生铁与浓硫酸加热时，观察到固体完全溶解，并产生大量气体。实验室现有下列试剂：0.01 ml·L－1酸性KMnO4溶液、0.10 ml·L－1 KI溶液、新制氯水、淀粉溶液、蒸馏水。请你协助他们探究所得溶液和气体的成分。
【提出猜想】
Ⅰ.所得溶液中的金属离子可能含有Fe2＋和Fe3＋中的一种或两种；
Ⅱ.所得气体中肯定含有________气体。
【实验探究】
【问题讨论】
(1)有同学提出：若另外选用KSCN溶液，则仅利用KSCN和新制氯水两种溶液即可完成猜想Ⅰ的所有探究，试问是否可行________，(填“正确”或“不正确”)并说明原因：________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(2)有同学提出：试管中气体可能还原H2和Q气体，为此重新设计了实验装置如下图(图中夹持仪器省略)。
①Q产生的原因是
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________
(用化学方程式表示)。
②为确认Q的存在，则M中盛放的试剂为________，并将装置M添加于________(选填序号)。
a．A之前 b．A～B之间
c．B～C之间 d．C～D间
③装置图中D、E、F组成的作用是
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
解析：猜想Ⅰ.步骤①：利用酸性高锰酸钾溶液检验Fe2＋，若紫红色褪去，说明溶液中含有Fe2＋；步骤②检验Fe3＋，没有KSCN溶液，因为要从上述所给溶液中选择，利用Fe3＋的氧化性检验，选择0.10 ml·L－1KI溶液和淀粉溶液，溶液变蓝色，说明含有Fe3＋。
猜想Ⅱ.利用KMnO4溶液检验SO2并吸收，若能收集到气体，说明至少有两种气体。(1)不能，Fe2＋的常规检验是先加KSCN溶液，无明显现象(排除Fe3＋干扰)，再加新制氯水，溶液变成红色(有Fe3＋生成)，说明有Fe2＋。因为溶液中有Fe3＋，无法检验Fe2＋。(2)①因为是生铁，生铁中含有碳，碳和浓硫酸在加热条件下生成CO2、SO2。②所得混合气体中肯定有SO2，可能有H2和CO2，检验CO2用澄清石灰水，因SO2也能使澄清石灰水产生白色沉淀，所以利用A、B吸收SO2并检验SO2是否除净，通入澄清石灰水检验CO2(M在B～C之间)，H2从澄清石灰水中逸出带出水蒸气，所以C是除去H2中的水蒸气，将H2通过加热的CuO，黑色的CuO变红色(Cu)，无水CuSO4变蓝色，说明产生了H2O，一定有H2。F中的碱石灰是防止空气中的水蒸气进入E，影响判断。
答案：【提出猜想】Ⅱ.SO2
【实验探究】猜想Ⅰ 步骤①溶液紫红色褪去 含有Fe2＋ 步骤② 另取少量所得溶液，滴加KI和淀粉溶液 溶液变为蓝色
猜想Ⅱ 甲中KMnO4溶液褪色，乙中KMnO4溶液颜色不变，试管中收集到气体
【问题讨论】
(1)不正确 若溶液中含有Fe3＋则无法检验溶液中是否含有Fe2＋
(2)①C＋2H2SO4(浓)eq \(=====,\s\up7(△))CO2↑＋2SO2↑＋2H2O
②澄清石灰水 c
③确认是否有H2
能力题组]
1．(2017·黑河模拟)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需要较低温度下进行
C．可用KSCN溶液检验(NH4)2Fe(SO4)2是否被氧化
D．常温下，(NH4)2Fe(SO4)2在水中的溶解度比FeSO4的大
解析：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；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；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C正确；(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D错误。
答案：D
2．(2017·沈阳模拟)下列实验操作和现象、结论或目的均正确的是( )
解析：B项中CO还原Fe2O3得到单质Fe，即使有Fe3O4，其溶于盐酸后产生的Fe3＋与Fe发生反应：Fe＋2Fe3＋===3Fe2＋，加入KSCN溶液也不显红色，错误；C项中NOeq \\al(－,3)＋H＋具有强氧化性，而Fe2＋具有还原性，两者发生氧化还原反应，有Fe3＋生成，遇KSCN溶液呈红色，无法证明样品是否变质，错误；D项中若原溶液中无Fe2＋存在Fe3＋，也有此现象，错误。
答案：A
3．(2017·陕西西安质检)A、B、C为3种单质(其中A为固体，B、C为气体)，将D的饱和溶液滴入沸水中继续煮沸，溶液呈红褐色，B、C反应的产物易溶于水得到无色溶液E。它们之间的转化关系如图，下列推断正确的是( )
A．物质B是H2 B．物质C是Cl2
C．物质D是FeCl2 D．物质F是FeCl2
解析：将D的饱和溶液滴入沸水中继续煮沸，溶液呈红褐色，则D为FeCl3；结合转化关系，根据A为固体单质，B、C为气体单质，则A为Fe，B为Cl2，F为FeCl2；由于B、C反应的产物易溶于水得到无色溶液E，则C为H2，E为HCl。
答案：D
4.(2017·大连一模)从某含有FeCl2、FeCl3、CuCl2的工业废液中回收铜并制备氯化铁晶体的流程如下：则下列说法正确的是( )
A．试剂a是铁、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是氯气，相应的反应为：2Fe2＋＋Cl2===2Cl－＋2Fe3＋
D．用酸性KMnO4溶液可检验溶液W中是否还有Fe2＋
解析：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，则通过过滤操作Ⅰ得到的滤液X为FeCl2溶液，滤渣Y为铜和过量的铁；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，故通过过滤操作Ⅱ可得到铜单质，滤液Z为FeCl2溶液，在两次过滤得到FeCl2溶液中通入氯气，发生反应2Fe2＋＋Cl2===2Cl－＋2Fe3＋，把FeCl2转化为FeCl3，然后通过操作Ⅲ(蒸发结晶，并过滤)便可得到氯化铁晶体，蒸发结晶与过滤所使用的仪器不可能相同，故A、B错误，C正确；溶液W中有Cl－，酸性KMnO4溶液既可氧化Fe2＋，又可氧化Cl－，故用酸性KMnO4溶液不可检验溶液W中是否还有Fe2＋，D错误。
答案：C
5．(2017·宁波调研)向29.6 g Fe2O3、FeO和Cu的混合物中加入1 ml·L－1硫酸400 mL时，固体恰好完全溶解，所得溶液中不含Fe3＋。若用足量的CO在高温下还原相同质量的原混合物，得到的固体质量为( )
A．16.8 g B．21.6 g
C．23.2 g D．26.4 g
解析：由题意可知溶液中的溶质为FeSO4和CuSO4，且其物质的量总和等于硫酸的物质的量，根据得失电子守恒，可知Fe2O3的物质的量等于Cu的物质的量，设Fe2O3和Cu的物质的量均为x ml，FeO的物质的量为y ml。则2x＋x＋y＝0.4,160x＋64x＋72y＝29.6，联立可解得x＝y＝0.1，则原固体被还原后可得金属的质量为0.3 ml×56 g·ml－1＋0.1 ml×64 g·ml－1＝23.2 g。
答案：C
6．(2017·郑州调研)FeCO3与砂糖混用可以作补血剂，实验室里制备FeCO3的流程如图所示，下列说法错误的是( )
A．可利用KSCN溶液检验FeSO4溶液是否变质
B．沉淀过程中有CO2气体放出
C．过滤操作中常用玻璃仪器有烧杯、漏斗和玻璃棒
D．产品FeCO3在空气中高温分解可得到纯净的FeO
解析：FeSO4溶液中加碳酸氢铵生成FeCO3，过滤、洗涤，即可得到FeCO3固体。亚铁离子变质会生成铁离子，则可利用KSCN溶液检验，故A正确；FeSO4与碳酸氢铵发生的反应为：Fe2＋＋2HCOeq \\al(－,3)===FeCO3↓＋H2O＋CO2↑，则沉淀过程中有CO2气体放出，故B正确；过滤操作中过滤时用到漏斗，用玻璃棒引流，烧杯盛放溶液，所以过滤操作中常用玻璃仪器有烧杯、漏斗和玻璃棒，故C正确；二价铁在空气中加热易被氧化为三价铁，所以FeCO3在空气中高温分解不能得到FeO，故D错误。
答案：D
7．(2017·宁阳模拟)铁矿石是工业炼铁的主要原料之一，其主要成分为铁的氧化物(设杂质中不含铁元素和氧元素，且杂质不与H2SO4反应)。某研究性学习小组对某铁矿石中铁的氧化物的化学式进行探究。
Ⅰ.铁矿石中含氧量的测定
①按如图组装仪器，检查装置的气密性；
②将5.0 g铁矿石放入硬质玻璃管中，装置B、C中的药品如图所示(夹持仪器均省略)；
③从左端导气管口处不断地缓缓通入H2，待C装置出口处H2验纯后，点燃A处酒精灯；
④充分反应后，撤掉酒精灯，再持续通入氢气至完全冷却。
(1)装置C的作用为_______________________________________________。
(2)测得反应后装置B增重1.35 g，则铁矿石中氧的百分含量为
________________________________________________________________________。
(3)若将H2换成CO，则还需补充________装置。
Ⅱ.铁矿石中含铁量的测定
eq \x(\a\al(10.0 g,铁矿石))eq \(―――――→,\s\up7(①足量稀硫酸),\s\d5(②过滤))eq \x(\a\al(滤液,A))eq \(―――――→,\s\up7(③通入足量Cl2),\s\d5(④加热煮沸))eq \x(\a\al(溶液,B))eq \(―――――→,\s\up7(⑤稀释至250 mL))eq \x(\a\al(取20.00 mL,B的稀溶液))eq \(―――――→,\s\up7(⑥用0.500 0 ml·L－1),\s\d5(的KI溶液滴定))eq \x(\a\al(消耗KI溶液, V mL))
(4)步骤④中煮沸的作用是
________________________________________________________________________。
(5)步骤⑤中用到的玻璃仪器除烧杯、玻璃棒、胶头滴管外，还有
________________________________________________________________________。
(6)下列有关步骤⑥的操作中说法正确的是________。
a．因为碘水为黄色，所以滴定过程中不需加指示剂
b．滴定过程中可利用淀粉溶液作为指示剂
c．滴定管用蒸馏水洗涤后可以直接装液
d．锥形瓶不需要用待测液润洗
e．滴定过程中，眼睛注视滴定管中液面变化
f．滴定结束后，30 s内溶液不恢复原来的颜色，再读数
(7)若滴定过程中消耗0.500 0 ml·L－1的KI溶液20.00 mL，则铁矿石中铁的百分含量为________。
Ⅲ.(8)由Ⅰ、Ⅱ可以推算出该铁矿石中铁的氧化物的化学式________。
解析：Ⅰ.(1)该实验中，氢气和氧化铁反应生成金属铁和水，根据固体质量的变化来计算铁的含量，B处的干燥管作用是吸收产生的水蒸气，所以C装置要防止空气中的水蒸气和CO2进入B中，影响测定结果。
(2)测得反应后装置B增重1.35 g，根据反应的实质，氧元素的质量分数是eq \f(\f(1.35,18)×16,5.0)×100%＝24%。
(3)因CO有毒，不能排放到空气中，应加尾气处理装置。
Ⅱ.(4)向铁矿石中加入硫酸，酸化反应生成硫酸的铁盐溶液，还存在过量的硫酸溶液，加入过量的氯气，煮沸的作用是赶走溶液中溶解的过量的Cl2，否则会影响与KI的反应，带来实验误差。
(5)若稀释到250 mL，采用的仪器有：烧杯、玻璃棒、胶头滴管、250 mL容量瓶。
(6)a.碘水为黄色，三价铁离子也是黄色溶液，滴定过程中需加指示剂，故a错误；
b．滴定过程中，三价铁可以和碘离子发生反应生成亚铁离子和碘单质，碘单质遇到淀粉溶液显示蓝色，但不能确定是否达到滴定终点，故b错误；
c．滴定管用蒸馏水洗涤后必须用标准液润洗，故c错误；
d．锥形瓶不需要用待测液润洗，故d正确；
e．滴定过程中，眼睛注视锥形瓶中颜色的变化，故e错误；
f．滴定结束后，30 s内溶液不恢复原来的颜色再读数，故f正确。
(7)由于所取溶液(含Fe3＋)的体积与消耗KI溶液的体积相等，反应的方程式为2Fe3＋＋2I－===2Fe2＋＋I2，结合方程式可知，c(Fe3＋)＝c(KI)＝0.5 ml·L－1，所以铁元素的百分含量为eq \f(0.5 ml·L－1×0.25 L×56 g·ml－1,10 g)×100%＝70%。
Ⅲ.(8)铁的质量分数是70%，氧元素的质量分数是24%，所以100 g铁矿石中，铁元素的质量是70 g，氧元素质量是24 g，铁元素和氧元素的物质的量比为eq \f(70,56)∶eq \f(24,16)＝5∶6，铁的氧化物的化学式为Fe5O6。
答案：(1)防止空气中的水蒸气和CO2进入B中，影响测定结果
(2)24% (3)尾气处理
(4)赶走溶液中溶解的过量的Cl2
(5)250 mL容量瓶
(6)df (7)70% (8)Fe5O6
实验操作
预期现象
结论
验证
猜想Ⅰ
步骤①：取少量0.01 ml·L－1酸性KMnO4溶液，滴入所得溶液中
____________
__________
步骤②：_______________
____________
含有Fe3＋
验证
猜想Ⅱ
将所得气体通
入如下装置
____________
含有两种
或以上气体
选项
操作和现象
结论或目的
A
向红砖粉末中加入盐酸，充分反应后取上层清液于试管中，滴加KSCN溶液2～3滴，溶液呈红色
红砖中含有氧化铁
B
CO还原Fe2O3得到的黑色固体加入盐酸溶解后再加入KSCN溶液，溶液不显红色
黑色固体中没有Fe3O4
C
取少量Fe(NO3)2试样加水溶解，加稀H2SO4酸性，滴加KSCN溶液，溶液变为红色
该Fe(NO3)2试样已经变质
D
向某溶液中通入Cl2，然后再加入KSCN溶液变红色
原溶液中含有Fe2＋
基础题组]
1．(2017·北京模拟)下列说法正确的是( )
A．铁是位于第四周期ⅦB族元素，是一种重要的过渡元素
B．四氧化三铁是氧化铁和氧化亚铁组成的混合物
C．14 g铁粉和7 g硫粉混合后高温下充分反应能生成21 g硫化亚铁
D．铁在溴蒸气中点燃可生成FeBr3
答案：D
2．(2017·西安调研)一定条件下，下列物质可通过化合反应制得的共有( )
①小苏打 ②硫酸铝 ③氯化亚铁 ④磁性氧化铁 ⑤氢氧化铜 ⑥氢氧化铁
A．3种 B．4种
C．5种 D．6种
解析：①Na2CO3＋H2O＋CO2===2NaHCO3，属于化合反应；③2FeCl3＋Fe===3FeCl2，属于化合反应；④Fe与O2在点燃条件下生成Fe3O4，是化合反应；⑥4Fe(OH)2＋O2＋2H2O===4Fe(OH)3，是化合反应。
答案：B
3．下列叙述正确的是( )
A．Fe与稀HNO3、稀H2SO4反应均有气泡产生，说明Fe与两种酸均发生置换反应
B．足量的Fe在Cl2中燃烧生成FeCl2和FeCl3
C．Fe和Fe2O3等物质的量混合物溶于稀盐酸时无气体放出
D．在FeCl3溶液中加入KHCO3溶液，会有CO2产生，但无Fe(OH)3沉淀生成
解析：HNO3具有强氧化性，与Fe反应产生的气体为NO，A项错；铁与Cl2反应无论量的多少产物都是FeCl3，B项错；C项中Fe2O3溶解产生Fe3＋恰好将铁单质氧化，因而不能置换出H2，正确；Fe3＋与HCOeq \\al(－,3)会发生水解相互促进反应，有CO2和Fe(OH)3沉淀生成，D项错。
答案：C
4．(2017·扬州模拟)下列关于Fe3＋、Fe2＋性质实验的说法错误的是( )
A．用如图装置可以制备沉淀Fe(OH)2
B．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
C．向某溶液中滴加KSCN溶液，溶液不变色，滴加氯水后溶液显红色，此现象不能确定溶液中含有Fe2＋
D．向FeCl2溶液中加入少量铁粉是为了防止Fe2＋被氧化
解析：A、C、D三项中的氧化剂虽均能使Fe2＋氧化为Fe3＋，但同时会引入新的杂质，故此三项不符合题意；双氧水具有氧化性，能氧化亚铁离子为铁离子，还原产物为水，不引入新杂质，故选B。
答案：B
5．下列有关铁及其化合物的有关说法中正确的是( )
A．赤铁矿的主要成分是Fe3O4
B．铁与水蒸气在高温下的反应产物为Fe2O3和H2
C．除去FeCl2溶液中的FeCl3杂质可以向溶液中加入铁粉，然后过滤
D．Fe3＋与KSCN产生血红色沉淀
解析：赤铁矿的主要成分是Fe2O3，故A错误；铁与水蒸气在高温下的反应产物为Fe3O4和H2，故B错误；铁粉把FeCl3还原成FeCl2，从而除去FeCl3，故C正确；Fe3＋与KSCN产生血红色溶液，不是沉淀，故D错误。
答案：C
6．在FeCl3、CuCl2的混合溶液中加入铁粉，充分反应后仍有固体存在，则下列判断不正确的是( )
A．加入KSCN溶液一定不变红色
B．溶液中一定含Fe2＋
C．溶液中一定含Cu2＋
D．剩余固体中一定含铜
解析：氧化性Fe3＋>Cu2＋，加入Fe先还原Fe3＋，然后再还原Cu2＋。
答案：C
7．(2017·河北衡水中学一模)工业上常用铁质容器盛装冷浓硫酸。某兴趣小组的同学发现：将一定量的生铁与浓硫酸加热时，观察到固体完全溶解，并产生大量气体。实验室现有下列试剂：0.01 ml·L－1酸性KMnO4溶液、0.10 ml·L－1 KI溶液、新制氯水、淀粉溶液、蒸馏水。请你协助他们探究所得溶液和气体的成分。
【提出猜想】
Ⅰ.所得溶液中的金属离子可能含有Fe2＋和Fe3＋中的一种或两种；
Ⅱ.所得气体中肯定含有________气体。
【实验探究】
【问题讨论】
(1)有同学提出：若另外选用KSCN溶液，则仅利用KSCN和新制氯水两种溶液即可完成猜想Ⅰ的所有探究，试问是否可行________，(填“正确”或“不正确”)并说明原因：________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(2)有同学提出：试管中气体可能还原H2和Q气体，为此重新设计了实验装置如下图(图中夹持仪器省略)。
①Q产生的原因是
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________
(用化学方程式表示)。
②为确认Q的存在，则M中盛放的试剂为________，并将装置M添加于________(选填序号)。
a．A之前 b．A～B之间
c．B～C之间 d．C～D间
③装置图中D、E、F组成的作用是
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
解析：猜想Ⅰ.步骤①：利用酸性高锰酸钾溶液检验Fe2＋，若紫红色褪去，说明溶液中含有Fe2＋；步骤②检验Fe3＋，没有KSCN溶液，因为要从上述所给溶液中选择，利用Fe3＋的氧化性检验，选择0.10 ml·L－1KI溶液和淀粉溶液，溶液变蓝色，说明含有Fe3＋。
猜想Ⅱ.利用KMnO4溶液检验SO2并吸收，若能收集到气体，说明至少有两种气体。(1)不能，Fe2＋的常规检验是先加KSCN溶液，无明显现象(排除Fe3＋干扰)，再加新制氯水，溶液变成红色(有Fe3＋生成)，说明有Fe2＋。因为溶液中有Fe3＋，无法检验Fe2＋。(2)①因为是生铁，生铁中含有碳，碳和浓硫酸在加热条件下生成CO2、SO2。②所得混合气体中肯定有SO2，可能有H2和CO2，检验CO2用澄清石灰水，因SO2也能使澄清石灰水产生白色沉淀，所以利用A、B吸收SO2并检验SO2是否除净，通入澄清石灰水检验CO2(M在B～C之间)，H2从澄清石灰水中逸出带出水蒸气，所以C是除去H2中的水蒸气，将H2通过加热的CuO，黑色的CuO变红色(Cu)，无水CuSO4变蓝色，说明产生了H2O，一定有H2。F中的碱石灰是防止空气中的水蒸气进入E，影响判断。
答案：【提出猜想】Ⅱ.SO2
【实验探究】猜想Ⅰ 步骤①溶液紫红色褪去 含有Fe2＋ 步骤② 另取少量所得溶液，滴加KI和淀粉溶液 溶液变为蓝色
猜想Ⅱ 甲中KMnO4溶液褪色，乙中KMnO4溶液颜色不变，试管中收集到气体
【问题讨论】
(1)不正确 若溶液中含有Fe3＋则无法检验溶液中是否含有Fe2＋
(2)①C＋2H2SO4(浓)eq \(=====,\s\up7(△))CO2↑＋2SO2↑＋2H2O
②澄清石灰水 c
③确认是否有H2
能力题组]
1．(2017·黑河模拟)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需要较低温度下进行
C．可用KSCN溶液检验(NH4)2Fe(SO4)2是否被氧化
D．常温下，(NH4)2Fe(SO4)2在水中的溶解度比FeSO4的大
解析：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；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；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C正确；(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D错误。
答案：D
2．(2017·沈阳模拟)下列实验操作和现象、结论或目的均正确的是( )
解析：B项中CO还原Fe2O3得到单质Fe，即使有Fe3O4，其溶于盐酸后产生的Fe3＋与Fe发生反应：Fe＋2Fe3＋===3Fe2＋，加入KSCN溶液也不显红色，错误；C项中NOeq \\al(－,3)＋H＋具有强氧化性，而Fe2＋具有还原性，两者发生氧化还原反应，有Fe3＋生成，遇KSCN溶液呈红色，无法证明样品是否变质，错误；D项中若原溶液中无Fe2＋存在Fe3＋，也有此现象，错误。
答案：A
3．(2017·陕西西安质检)A、B、C为3种单质(其中A为固体，B、C为气体)，将D的饱和溶液滴入沸水中继续煮沸，溶液呈红褐色，B、C反应的产物易溶于水得到无色溶液E。它们之间的转化关系如图，下列推断正确的是( )
A．物质B是H2 B．物质C是Cl2
C．物质D是FeCl2 D．物质F是FeCl2
解析：将D的饱和溶液滴入沸水中继续煮沸，溶液呈红褐色，则D为FeCl3；结合转化关系，根据A为固体单质，B、C为气体单质，则A为Fe，B为Cl2，F为FeCl2；由于B、C反应的产物易溶于水得到无色溶液E，则C为H2，E为HCl。
答案：D
4.(2017·大连一模)从某含有FeCl2、FeCl3、CuCl2的工业废液中回收铜并制备氯化铁晶体的流程如下：则下列说法正确的是( )
A．试剂a是铁、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是氯气，相应的反应为：2Fe2＋＋Cl2===2Cl－＋2Fe3＋
D．用酸性KMnO4溶液可检验溶液W中是否还有Fe2＋
解析：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，则通过过滤操作Ⅰ得到的滤液X为FeCl2溶液，滤渣Y为铜和过量的铁；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，故通过过滤操作Ⅱ可得到铜单质，滤液Z为FeCl2溶液，在两次过滤得到FeCl2溶液中通入氯气，发生反应2Fe2＋＋Cl2===2Cl－＋2Fe3＋，把FeCl2转化为FeCl3，然后通过操作Ⅲ(蒸发结晶，并过滤)便可得到氯化铁晶体，蒸发结晶与过滤所使用的仪器不可能相同，故A、B错误，C正确；溶液W中有Cl－，酸性KMnO4溶液既可氧化Fe2＋，又可氧化Cl－，故用酸性KMnO4溶液不可检验溶液W中是否还有Fe2＋，D错误。
答案：C
5．(2017·宁波调研)向29.6 g Fe2O3、FeO和Cu的混合物中加入1 ml·L－1硫酸400 mL时，固体恰好完全溶解，所得溶液中不含Fe3＋。若用足量的CO在高温下还原相同质量的原混合物，得到的固体质量为( )
A．16.8 g B．21.6 g
C．23.2 g D．26.4 g
解析：由题意可知溶液中的溶质为FeSO4和CuSO4，且其物质的量总和等于硫酸的物质的量，根据得失电子守恒，可知Fe2O3的物质的量等于Cu的物质的量，设Fe2O3和Cu的物质的量均为x ml，FeO的物质的量为y ml。则2x＋x＋y＝0.4,160x＋64x＋72y＝29.6，联立可解得x＝y＝0.1，则原固体被还原后可得金属的质量为0.3 ml×56 g·ml－1＋0.1 ml×64 g·ml－1＝23.2 g。
答案：C
6．(2017·郑州调研)FeCO3与砂糖混用可以作补血剂，实验室里制备FeCO3的流程如图所示，下列说法错误的是( )
A．可利用KSCN溶液检验FeSO4溶液是否变质
B．沉淀过程中有CO2气体放出
C．过滤操作中常用玻璃仪器有烧杯、漏斗和玻璃棒
D．产品FeCO3在空气中高温分解可得到纯净的FeO
解析：FeSO4溶液中加碳酸氢铵生成FeCO3，过滤、洗涤，即可得到FeCO3固体。亚铁离子变质会生成铁离子，则可利用KSCN溶液检验，故A正确；FeSO4与碳酸氢铵发生的反应为：Fe2＋＋2HCOeq \\al(－,3)===FeCO3↓＋H2O＋CO2↑，则沉淀过程中有CO2气体放出，故B正确；过滤操作中过滤时用到漏斗，用玻璃棒引流，烧杯盛放溶液，所以过滤操作中常用玻璃仪器有烧杯、漏斗和玻璃棒，故C正确；二价铁在空气中加热易被氧化为三价铁，所以FeCO3在空气中高温分解不能得到FeO，故D错误。
答案：D
7．(2017·宁阳模拟)铁矿石是工业炼铁的主要原料之一，其主要成分为铁的氧化物(设杂质中不含铁元素和氧元素，且杂质不与H2SO4反应)。某研究性学习小组对某铁矿石中铁的氧化物的化学式进行探究。
Ⅰ.铁矿石中含氧量的测定
①按如图组装仪器，检查装置的气密性；
②将5.0 g铁矿石放入硬质玻璃管中，装置B、C中的药品如图所示(夹持仪器均省略)；
③从左端导气管口处不断地缓缓通入H2，待C装置出口处H2验纯后，点燃A处酒精灯；
④充分反应后，撤掉酒精灯，再持续通入氢气至完全冷却。
(1)装置C的作用为_______________________________________________。
(2)测得反应后装置B增重1.35 g，则铁矿石中氧的百分含量为
________________________________________________________________________。
(3)若将H2换成CO，则还需补充________装置。
Ⅱ.铁矿石中含铁量的测定
eq \x(\a\al(10.0 g,铁矿石))eq \(―――――→,\s\up7(①足量稀硫酸),\s\d5(②过滤))eq \x(\a\al(滤液,A))eq \(―――――→,\s\up7(③通入足量Cl2),\s\d5(④加热煮沸))eq \x(\a\al(溶液,B))eq \(―――――→,\s\up7(⑤稀释至250 mL))eq \x(\a\al(取20.00 mL,B的稀溶液))eq \(―――――→,\s\up7(⑥用0.500 0 ml·L－1),\s\d5(的KI溶液滴定))eq \x(\a\al(消耗KI溶液, V mL))
(4)步骤④中煮沸的作用是
________________________________________________________________________。
(5)步骤⑤中用到的玻璃仪器除烧杯、玻璃棒、胶头滴管外，还有
________________________________________________________________________。
(6)下列有关步骤⑥的操作中说法正确的是________。
a．因为碘水为黄色，所以滴定过程中不需加指示剂
b．滴定过程中可利用淀粉溶液作为指示剂
c．滴定管用蒸馏水洗涤后可以直接装液
d．锥形瓶不需要用待测液润洗
e．滴定过程中，眼睛注视滴定管中液面变化
f．滴定结束后，30 s内溶液不恢复原来的颜色，再读数
(7)若滴定过程中消耗0.500 0 ml·L－1的KI溶液20.00 mL，则铁矿石中铁的百分含量为________。
Ⅲ.(8)由Ⅰ、Ⅱ可以推算出该铁矿石中铁的氧化物的化学式________。
解析：Ⅰ.(1)该实验中，氢气和氧化铁反应生成金属铁和水，根据固体质量的变化来计算铁的含量，B处的干燥管作用是吸收产生的水蒸气，所以C装置要防止空气中的水蒸气和CO2进入B中，影响测定结果。
(2)测得反应后装置B增重1.35 g，根据反应的实质，氧元素的质量分数是eq \f(\f(1.35,18)×16,5.0)×100%＝24%。
(3)因CO有毒，不能排放到空气中，应加尾气处理装置。
Ⅱ.(4)向铁矿石中加入硫酸，酸化反应生成硫酸的铁盐溶液，还存在过量的硫酸溶液，加入过量的氯气，煮沸的作用是赶走溶液中溶解的过量的Cl2，否则会影响与KI的反应，带来实验误差。
(5)若稀释到250 mL，采用的仪器有：烧杯、玻璃棒、胶头滴管、250 mL容量瓶。
(6)a.碘水为黄色，三价铁离子也是黄色溶液，滴定过程中需加指示剂，故a错误；
b．滴定过程中，三价铁可以和碘离子发生反应生成亚铁离子和碘单质，碘单质遇到淀粉溶液显示蓝色，但不能确定是否达到滴定终点，故b错误；
c．滴定管用蒸馏水洗涤后必须用标准液润洗，故c错误；
d．锥形瓶不需要用待测液润洗，故d正确；
e．滴定过程中，眼睛注视锥形瓶中颜色的变化，故e错误；
f．滴定结束后，30 s内溶液不恢复原来的颜色再读数，故f正确。
(7)由于所取溶液(含Fe3＋)的体积与消耗KI溶液的体积相等，反应的方程式为2Fe3＋＋2I－===2Fe2＋＋I2，结合方程式可知，c(Fe3＋)＝c(KI)＝0.5 ml·L－1，所以铁元素的百分含量为eq \f(0.5 ml·L－1×0.25 L×56 g·ml－1,10 g)×100%＝70%。
Ⅲ.(8)铁的质量分数是70%，氧元素的质量分数是24%，所以100 g铁矿石中，铁元素的质量是70 g，氧元素质量是24 g，铁元素和氧元素的物质的量比为eq \f(70,56)∶eq \f(24,16)＝5∶6，铁的氧化物的化学式为Fe5O6。
答案：(1)防止空气中的水蒸气和CO2进入B中，影响测定结果
(2)24% (3)尾气处理
(4)赶走溶液中溶解的过量的Cl2
(5)250 mL容量瓶
(6)df (7)70% (8)Fe5O6
实验操作
预期现象
结论
验证
猜想Ⅰ
步骤①：取少量0.01 ml·L－1酸性KMnO4溶液，滴入所得溶液中
____________
__________
步骤②：_______________
____________
含有Fe3＋
验证
猜想Ⅱ
将所得气体通
入如下装置
____________
含有两种
或以上气体
选项
操作和现象
结论或目的
A
向红砖粉末中加入盐酸，充分反应后取上层清液于试管中，滴加KSCN溶液2～3滴，溶液呈红色
红砖中含有氧化铁
B
CO还原Fe2O3得到的黑色固体加入盐酸溶解后再加入KSCN溶液，溶液不显红色
黑色固体中没有Fe3O4
C
取少量Fe(NO3)2试样加水溶解，加稀H2SO4酸性，滴加KSCN溶液，溶液变为红色
该Fe(NO3)2试样已经变质
D
向某溶液中通入Cl2，然后再加入KSCN溶液变红色
原溶液中含有Fe2＋
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