2024-2025學(xué)年新教材高中化學(xué)專題9金屬與人類文明專題評價(jià)含解析蘇教版必修2

PAGE17-專題素養(yǎng)評價(jià)(四)(專題9)(90分鐘100分)一、選擇題(本題包括16小題，每小題3分，共48分)1.(2024·衡水高一檢測)放在手心就能熔化的稀有金屬鎵，其沸點(diǎn)為2403℃，更奇異的是鎵熔化后在-120℃仍不易凝固；在常溫下幾乎不與氧氣和水反應(yīng)，但能溶于強(qiáng)酸和強(qiáng)堿；與其他金屬熔合可改善合金性能；與硫、硒等非金屬化合可生成優(yōu)質(zhì)的半導(dǎo)體材料。下列有關(guān)鎵的性質(zhì)和用途的敘述錯(cuò)誤的是 ()A.鎵的熔點(diǎn)高B.鎵的性質(zhì)與鋁類似C.鎵能夠與鹽酸反應(yīng)生成氣體D.鎵可與多種金屬形成合金【解析】選A。由題給信息可知，鎵的熔點(diǎn)很低但沸點(diǎn)很高，鎵易與其他金屬熔合形成合金；鎵與鋁位于同一主族，原子最外層電子數(shù)目相同，其化學(xué)性質(zhì)相像。2.(雙選)(2024·北京市東城區(qū)高一檢測)自然氣因含有少量H2S等氣體開采應(yīng)用受限。T.F菌在酸性溶液中可實(shí)現(xiàn)自然氣的催化脫硫，其原理如圖所示。下列說法不正確的是 ()A.脫硫過程O2間接氧化H2SB.該脫硫過程須要不斷添加Fe2(SO4)3溶液C.亞鐵是血紅蛋白重要組成成分，F(xiàn)e2(SO4)3可用于治療缺鐵性貧血D.《華陽國志》記載“取井火煮之，一斛水得五斗鹽”，我國古代已利用自然氣煮鹽【解析】選B、C。脫硫過程：Fe2(SO4)3氧化硫化氫，自身被還原成硫酸亞鐵，硫酸亞鐵被氧氣氧化成硫酸鐵，脫硫過程O2間接氧化H2S，A正確；T.F菌在酸性溶液中可實(shí)現(xiàn)自然氣的催化脫硫，F(xiàn)e2(SO4)3氧化硫化氫，自身被還原成硫酸亞鐵，硫酸亞鐵被氧氣氧化成硫酸鐵，F(xiàn)e2(SO4)3為催化劑，該脫硫過程不須要不斷添加Fe2(SO4)3溶液，B錯(cuò)誤；亞鐵是血紅蛋白的重要組成成分，起著向人體組織傳送O2的作用，若缺鐵就可能出現(xiàn)缺鐵性貧血，F(xiàn)e2+可用于治療缺鐵性貧血，C錯(cuò)誤；自然氣主要成分為甲烷，甲烷燃燒放出熱量，《華陽國志》記載“取井火煮之，一斛水得五斗鹽”，我國古代已利用自然氣煮鹽，D正確。3.(2024·大連高一檢測)下列鐵的化合物通過化合反應(yīng)、置換反應(yīng)、復(fù)分解反應(yīng)均能得到的是()A.Fe3O4 B.Fe2(SO4)3C.FeCl2 D.Fe(OH)3【解析】選C。Fe3O4無法通過復(fù)分解反應(yīng)得到，A錯(cuò)誤；硫酸鐵可以通過FeSO4溶液與氧氣的化合得到，也可以通過氫氧化鐵與稀硫酸發(fā)生復(fù)分解反應(yīng)得到，但無法通過置換反應(yīng)得到，B錯(cuò)誤；FeCl2可以由FeCl3和Fe的化合得到，也可以由Fe和HCl的置換得到，也可以由Fe(OH)2和HCl的復(fù)分解得到，C正確；Fe(OH)3可以通過Fe(OH)2和氧氣、水的化合得到，也可以通過氯化鐵與氫氧化鈉的復(fù)分解反應(yīng)得到，但無法通過置換得到，D錯(cuò)誤。4.(雙選)(2024·青島高一檢測)下列物質(zhì)在冶煉過程中，需加入還原劑的是()A.HgO B.Al2O3C.Fe2O3 D.CuSO4【解析】選C、D。A項(xiàng)，由HgO制汞用熱分解法；B項(xiàng)，由Al2O3制鋁用電解法；C、D兩項(xiàng)中需加入還原劑才能冶煉鐵和銅?！炯庸逃?xùn)練】下列金屬通常采納加熱分解的方法來冶煉的是()A.NaB.AlC.FeD.Ag【解析】選D。依據(jù)金屬的活動(dòng)性強(qiáng)弱選擇合適的冶煉方法，一般來說，活潑金屬用電解法，如鈉、鎂、鋁、較活潑金屬用熱還原法，如鐵、銅；不活潑金屬如Hg、Ag等用熱分解法冶煉。5.下列說法正確的是()A.自然界中的金屬都是以化合態(tài)形式存在的B.金屬活動(dòng)性雖然不同，但冶煉方法是相同的C.金屬礦物資源豐富且可再生，可盡量開采利用D.金屬的冶煉就是把金屬化合物還原為金屬單質(zhì)【解析】選D。自然界中的金屬絕大多數(shù)以化合態(tài)形式存在，極少數(shù)金屬如Au、Pt等以游離態(tài)形式存在，A錯(cuò)誤；金屬活動(dòng)性不同，金屬陽離子被還原的難易程度不同，冶煉方法不同，B錯(cuò)誤；金屬資源是有限的，并且不行再生，應(yīng)合理開采并提高金屬礦物的利用率，C錯(cuò)誤；金屬冶煉的實(shí)質(zhì)就是采納化學(xué)方法將化合態(tài)的金屬還原為游離態(tài)的金屬單質(zhì)，D正確。6.(2024·南通高一檢測)試驗(yàn)室有一瓶購置時(shí)間較長的綠礬(FeSO4·7H2O)，老師將其交給化學(xué)探討小組某同學(xué)檢驗(yàn)藥品是否有變質(zhì)現(xiàn)象，這位同學(xué)取綠礬做了簡潔的檢驗(yàn)，得出的結(jié)論是：已經(jīng)起先氧化。該同學(xué)所用的試劑和推斷依據(jù)是()選項(xiàng)ABCD試劑氯水氫氧化鈉溶液鐵屑KSCN溶液現(xiàn)象出現(xiàn)黃褐色先生成白色沉淀，最終轉(zhuǎn)化成紅褐色沉淀綠色加深有較淺的血紅色【解析】選D。FeSO4·7H2O假如變質(zhì)，應(yīng)當(dāng)有Fe3+生成，遇KSCN溶液，顯血紅色。7.(雙選)(2024·連云港高一檢測)中科院網(wǎng)報(bào)道，納米Fe3O4晶體材料可以作為核磁共振造影增加劑，用于疾病的診斷和作為藥物載體用于疾病的治療。其制備過程如下，下列敘述合理的是()A.Fe3O4可以表示為FeO·Fe2O3，屬于純凈物B.在反應(yīng)②中FeCl3·6H2O被環(huán)丙胺()還原為FeO(OH)C.納米四氧化三鐵材料為膠體D.反應(yīng)③的化學(xué)方程式是6FeO(OH)+CO2Fe3O4+3H2O+CO2【解析】選A、D。Fe3O4屬于純凈物，A正確；反應(yīng)②中FeCl3·6H2OFeO(OH)時(shí)，元素的化合價(jià)沒有變更，B錯(cuò)誤；納米四氧化三鐵材料是純凈物，膠體是一種分散系，屬于混合物，C錯(cuò)誤；反應(yīng)③是CO還原FeO(OH)，化學(xué)方程式為6FeO(OH)+CO2Fe3O4+3H2O+CO2，D正確。8.下列說法正確的是()A.Mg可以用置換法和電解法冶煉得到B.Cu可以用物理方法冶煉得到C.Al可以用干脆加熱法冶煉得到D.Fe可以用鋁熱法冶煉得到【解析】選D。Mg可以用電解熔融的氯化鎂的方法冶煉得到，不能用置換法，故A項(xiàng)錯(cuò)誤；Cu在自然界中以化合態(tài)存在，Cu可以用熱還原法冶煉得到，故B項(xiàng)錯(cuò)誤；Al通常采納電解熔融的氧化鋁的方法冶煉制備，故C項(xiàng)錯(cuò)誤；金屬鐵可以采納鋁熱反應(yīng)來制備，故D項(xiàng)正確?！炯庸逃?xùn)練】下列可被工業(yè)上采納的冶金方法是()A.電解熔融的氯化鋁制鋁B.電解熔融的氯化鎂制鎂C.電解氯化鈉溶液制鈉D.高溫下用H2還原氧化鎂制鎂【解析】選B。氯化鋁是共價(jià)化合物，熔融狀態(tài)下以分子形式存在，其中缺少自由移動(dòng)的離子，基本不導(dǎo)電，故不能用電解熔融氯化鋁的方法制鋁，A錯(cuò)誤；Na+、Mg2+、Al3+在水溶液中電解時(shí)，是H+得電子，因而電解比氫活潑的金屬陽離子的水溶液是得不到金屬單質(zhì)的，C錯(cuò)誤；比Al活潑的金屬很難用一般的還原劑(如H2、CO、C等)把它們從化合物中還原出來，況且，MgO熔點(diǎn)很高，工業(yè)上制取鎂是采納電解熔融MgCl2的方法，B正確、D錯(cuò)誤。9.(2024·鎮(zhèn)江高一檢測)下列關(guān)于物質(zhì)用途的敘述中，錯(cuò)誤的是 ()A.合金與各成分金屬相比，具有很多優(yōu)良的物理、化學(xué)或機(jī)械的性能B.用氧化鋁制成的坩堝加熱熔化氫氧化鈉固體C.二氧化硅可以用于制造光導(dǎo)纖維D.硅用作太陽能電池材料【解析】選B。合金的硬度、機(jī)械強(qiáng)度都要優(yōu)于各成分金屬，用途比純金屬更廣泛，故A正確；氧化鋁與氫氧化鈉能反應(yīng)生成偏鋁酸鈉和水，所以不能用氧化鋁坩堝加熱熔化氫氧化鈉固體，故B錯(cuò)誤；二氧化硅晶體具有導(dǎo)光性，所以二氧化硅可以用于制造光導(dǎo)纖維，故C正確；硅單質(zhì)是重要半導(dǎo)體材料，能用于制太陽能電池，故D正確。10.某500mL溶液中含0.1molFe2+、0.2molFe3+，加入0.2mol鐵粉，待Fe3+完全還原后，溶液中Fe2+的物質(zhì)的量濃度為(假設(shè)反應(yīng)前后體積不變) ()A.0.4mol·L-1 B.0.6mol·L-1C.0.8mol·L-1 D.1.0mol·L-1【解析】選C。由2Fe3++Fe3Fe2+知，0.2molFe3+與鐵粉反應(yīng)生成0.3molFe2+，則所得溶液中Fe2+共0.3mol+0.1mol=0.4mol，c(Fe2+)==0.8mol·L-1。11.(2024·常州高一檢測)從石器、青銅器到鐵器時(shí)代，金屬的冶煉體現(xiàn)了人類文明的發(fā)展水平。下列有關(guān)金屬冶煉的說法正確的是()A.確定發(fā)生的是置換反應(yīng)B.確定發(fā)生的是氧化還原反應(yīng)C.只能用金屬作還原劑冶煉金屬D.如圖表示了三種金屬被人類開發(fā)利用的大致年限，之所以有先后，主要取決于金屬在地殼中的含量多少【解析】選B。金屬的冶煉即將金屬由化合態(tài)變?yōu)橛坞x態(tài)，確定發(fā)生了氧化還原反應(yīng)，但不確定是置換反應(yīng)，如銅的冶煉：CuO+COCu+CO2，不是置換反應(yīng)，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；金屬的冶煉即是將金屬由化合態(tài)變?yōu)橛坞x態(tài)，確定發(fā)生了氧化還原反應(yīng)，選項(xiàng)B正確；冶煉金屬時(shí)的還原劑不確定是金屬，如：CuO+COCu+CO2，選項(xiàng)C錯(cuò)誤；金屬越不活潑、金屬在地殼中含量越多，被人類發(fā)覺利用的時(shí)間越早，選項(xiàng)D錯(cuò)誤。12.下列常見試驗(yàn)的現(xiàn)象或表述正確的是()A.向某溶液中加入2滴KSCN溶液，溶液不顯血紅色，再向溶液中加入幾滴新制的氯水，溶液變?yōu)檠t色，該溶液中確定含有Fe2+B.為檢驗(yàn)紅磚中鐵的價(jià)態(tài)，向紅磚粉末中加入鹽酸，充分反應(yīng)后取上層清液于試管中，滴加KSCN溶液2～3滴，溶液變?yōu)檠t色，說明紅磚中只有三氧化二鐵C.制備氫氧化亞鐵時(shí)，向硫酸亞鐵溶液中滴加氫氧化鈉溶液，邊加邊攪拌，即可制得白色的氫氧化亞鐵D.將(NH4)2Fe(SO4)2·6H2O試樣溶于稀硝酸中，滴加KSCN溶液，出現(xiàn)血紅色，說明檢驗(yàn)前該試樣已變質(zhì)【解析】選A。向某溶液中加入2滴KSCN溶液，溶液不顯血紅色，再向溶液中加入幾滴新制的氯水，溶液變?yōu)檠t色，該溶液中確定含有Fe2+，故A正確；只能說明含有三價(jià)的鐵，并不確定是三氧化二鐵，故B錯(cuò)誤；攪拌會(huì)增大氫氧化亞鐵和空氣接觸，從而產(chǎn)生氫氧化鐵，得不到白色的氫氧化亞鐵，故C錯(cuò)誤；加稀硝酸能將試樣中的亞鐵離子氧化成鐵離子，故不能說明檢驗(yàn)前該試樣已變質(zhì)，故D錯(cuò)誤。13.(2024·福州高一檢測)下圖是物質(zhì)間發(fā)生化學(xué)反應(yīng)的顏色變更，下表選項(xiàng)中的物質(zhì)對應(yīng)正確的是()選項(xiàng)MNPQANH3·H2OBa(OH)2銅KSCNBNaBaCl2FeOKSCNCNaOHBa(NO3)2鋅粉KSCNDNa2O2MgCl2FeKSCN【解析】選C。A項(xiàng)中Ba(OH)2與Fe2(SO4)3反應(yīng)得到的是Fe(OH)3與BaSO4的混合物，沉淀不是白色的，A項(xiàng)錯(cuò)誤；B項(xiàng)中FeO不能還原Fe3+，B項(xiàng)錯(cuò)誤；D項(xiàng)中MgCl2與Fe2(SO4)3不反應(yīng)，D項(xiàng)錯(cuò)誤。14.已知A為常見的金屬單質(zhì)，依據(jù)下圖所示的關(guān)系：下列敘述中正確的是()A.A為Fe，B為FeOB.C→D溶液的顏色變更：由淺綠色到黃色C.④的離子方程式：Fe+Fe3+2Fe2+D.⑤的離子方程式：4Fe(OH)2+O2+2H2O4Fe(OH)3【解析】選B。由紅褐色固體，可知F是Fe(OH)3，從而得出A為Fe，“黑色晶體”B為Fe3O4，繼而推出C為FeCl2，D為FeCl3，E為Fe(OH)2。④的離子方程式：Fe+2Fe3+3Fe2+，⑤的離子方程式：2Fe2++Cl22Fe3++2Cl-。15.(2024·邵武高一檢測)把鋁粉和Fe3O4粉末配成鋁熱劑并分成兩等份，第一份在高溫下恰好完全反應(yīng)，然后將生成物與足量鹽酸充分反應(yīng)，其次份干脆加入足量的氫氧化鈉溶液使之充分反應(yīng)，前后兩種狀況下生成的氣體在相同狀況下的體積比是()A.3∶8 B.8∶3C.3∶4 D.4∶3【解析】選C。鋁熱劑分成兩等份后，第一份在高溫下恰好完全反應(yīng)，8Al+3Fe3O49Fe+4Al2O3，然后將生成物與足量鹽酸充分反應(yīng)，只有Fe與鹽酸反應(yīng)產(chǎn)生氣體，F(xiàn)e+2HClFeCl2+H2↑，即關(guān)系式為8Al～9Fe～9H2；其次份干脆加入足量的NaOH溶液使之充分反應(yīng)，發(fā)生反應(yīng)為2Al+2NaOH+2H2O2NaAlO2+3H2↑，則8Al～12H2，則前后兩種狀況下生成的氣體在相同狀況下的體積比為9∶12=3∶4?！炯庸逃?xùn)練】將1.12g鐵粉加入25mL2mol·L-1的氯化鐵溶液中，充分反應(yīng)后，其結(jié)果是()A.鐵粉剩余，溶液呈淺綠色，Cl-基本不變B.向溶液中滴入無色KSCN溶液，不顯紅色C.溶液中Fe2+與Fe3+物質(zhì)的量之比為6∶1D.氧化產(chǎn)物與還原產(chǎn)物的物質(zhì)的量之比為2∶5【解析】選C。n(Fe)=0.02mol，n(FeCl3)=0.05mol，由Fe+2Fe3+3Fe2+知，F(xiàn)e3+過量0.01mol，鐵粉全部溶解，反應(yīng)生成Fe2+0.06mol；Fe3+過量，滴入無色KSCN溶液，溶液顯紅色；氧化生成的Fe2+和還原生成的Fe2+的物質(zhì)的量之比為1∶2。16.(2024·南通高一檢測)鉛的冶煉大致過程如下：①富集：將方鉛礦(PbS)進(jìn)行浮選；②焙燒：2PbS+3O22PbO+2SO2；③制粗鉛：PbO+CPb+CO↑；PbO+COPb+CO2。下列說法正確的是()A.浮選法富集方鉛礦的過程屬于化學(xué)變更B.方鉛礦焙燒反應(yīng)中，PbS是還原劑，還原產(chǎn)物只有PbOC.整個(gè)冶煉過程中，制取1molPb共轉(zhuǎn)移2mol電子D.將1molPbS完全冶煉成Pb理論上至少須要6g碳【解析】選D。A項(xiàng)，浮選法富集方鉛礦為物理變更；B項(xiàng)，O2被還原為PbO和SO2，二者均為還原產(chǎn)物；C項(xiàng)，制取1molPb共轉(zhuǎn)移8mole-。二、非選擇題(本題包括5小題，共52分)17.(8分)(2024·嘉興高一檢測)工業(yè)煉鐵的基本生產(chǎn)流程如圖所示，請回答下列問題。(1)寫出設(shè)備A的名稱：

___________________。

(2)寫出以赤鐵礦為原料在高溫下制取鐵的化學(xué)方程式：______________。

(3)煉鐵時(shí)焦炭的作用：①

_______________________________________________；

②

_______________________________________________。

(4)石灰石的主要作用是造渣，造渣過程中涉及的主要反應(yīng)有CaCO3CaO+CO2↑、

_____________________(寫化學(xué)方程式)。

【解析】(1)工業(yè)煉鐵又稱為高爐煉鐵，工業(yè)煉鐵運(yùn)用的設(shè)備為煉鐵高爐；(2)赤鐵礦中的氧化鐵在高溫下與一氧化碳發(fā)生氧化還原反應(yīng)，生成單質(zhì)鐵和氣體二氧化碳，化學(xué)方程式為Fe2O3+3CO2Fe+3CO2；(3)碳燃燒生成一氧化碳放出熱量，同時(shí)一氧化碳具有還原性，煉鐵時(shí)焦炭的作用：產(chǎn)生熱量(或提高爐溫)、生成還原劑CO；(4)石灰石的主要作用是造渣生成硅酸鈣，造渣過程中涉及的主要反應(yīng)有CaCO3CaO+CO2↑、CaO+SiO2CaSiO3。答案：(1)煉鐵高爐(2)Fe2O3+3CO2Fe+3CO2(3)①產(chǎn)生熱量(或提高爐溫)②生成還原劑CO(4)CaO+SiO2CaSiO3【加固訓(xùn)練】A、B、C、D四種物質(zhì)(或離子)均含有同一種元素，其中A是常見單質(zhì)，它們之間存在如圖所示的轉(zhuǎn)化關(guān)系：(1)若B、C均屬于鹽類，B溶液呈黃色，遇氨水能形成紅褐色沉淀；D是一種不溶性堿；B、C中的陰離子均是Cl-，則A只有與________(填分子式)反應(yīng)才能得到B；試驗(yàn)室制備的D物質(zhì)不穩(wěn)定，相應(yīng)反應(yīng)的化學(xué)方程式為___

___。

(2)若B具有強(qiáng)氧化性，A→B時(shí)能產(chǎn)生黃色火焰，C、D的溶液均呈堿性且只有D與酸反應(yīng)能生成一種無色氣體，則B的化學(xué)式為

______________，

試驗(yàn)室可用D制備少量的C，反應(yīng)的化學(xué)方程式為___________

___。

【解析】(1)由B的性質(zhì)知其是FeCl3，故A是鐵，C是FeCl2，D是Fe(OH)2，鐵只有與氯氣反應(yīng)才能得到FeCl3；Fe(OH)2在空氣中易變質(zhì)生成Fe(OH)3。(2)由A轉(zhuǎn)化為B的現(xiàn)象及B具有強(qiáng)氧化性知，B是Na2O2、A是Na；由C、D的相關(guān)性質(zhì)及轉(zhuǎn)化關(guān)系知C是NaOH、D是Na2CO3。答案：(1)Cl24Fe(OH)2+2H2O+O24Fe(OH)3(2)Na2O2Na2CO3+Ca(OH)2CaCO3↓+2NaOH18.(8分)(2024·淮安高一檢測)(1)只用一種試劑或操作，除去下列物質(zhì)中的雜質(zhì)(括號內(nèi)為雜質(zhì))，先寫出除雜時(shí)所選試劑或者操作，再寫動(dòng)身生的有關(guān)化學(xué)方程式。①Fe2O3(Al2O3)：

____________________________________；

②FeCl2溶液(FeCl3)：

_________________________；

③Na2CO3(NaHCO3)：

____________________________________。

(2)寫出以下反應(yīng)的化學(xué)方程式或離子方程式。呼吸面具中CO2與過氧化鈉反應(yīng)化學(xué)方程式：

_________________________；

燒堿溶液與鋁片反應(yīng)的離子方程式：

_________________________。

【解析】(1)①氧化鋁與NaOH反應(yīng)，而氧化鐵不能，選擇的試劑為NaOH溶液，發(fā)生Al2O3+2NaOH2NaAlO2+H2O；②Fe與氯化鐵反應(yīng)生成氯化亞鐵，選擇的試劑為鐵粉，發(fā)生2FeCl3+Fe3FeCl2；③NaHCO3固體加熱分解生成碳酸鈉，加熱可除雜，發(fā)生2NaHCO3CO2↑+Na2CO3+H2O，NaHCO3為溶液時(shí)加適量NaOH溶液，發(fā)生NaHCO3+NaOHNa2CO3+H2O；(2)過氧化鈉可以和二氧化碳反應(yīng)生成碳酸鈉和氧氣，反應(yīng)的化學(xué)方程式為2Na2O2+2CO22Na2CO3+O2↑；金屬鋁能和燒堿反應(yīng)生成氫氣，反應(yīng)的離子方程式為2Al+2OH-+2H2O2Al+3H2↑。答案：(1)①NaOHAl2O3+2NaOH2NaAlO2+H2O②鐵粉2FeCl3+Fe3FeCl2③加熱(或加NaOH溶液)2NaHCO3CO2↑+Na2CO3+H2O(或NaHCO3+NaOHNa2CO3+H2O)(2)2Na2O2+2CO22Na2CO3+O22Al+2OH-+2H2O2Al+3H2↑19.(10分)硫酸亞鐵晶體(FeSO4·7H2O)在醫(yī)藥上作補(bǔ)血?jiǎng)?。某課外小組測定該補(bǔ)血?jiǎng)┲需F元素的含量，并檢驗(yàn)該補(bǔ)血?jiǎng)┦欠褡冑|(zhì)。試驗(yàn)步驟如下：請回答下列問題：(1)向操作①的濾液中滴加KSCN溶液后變?yōu)榧t色，則該濾液中含有________(填離子符號)。

(2)操作②中反應(yīng)的離子方程式：

_________________________。

(3)操作③中反應(yīng)的離子方程式：

_________________________。

(4)操作④中一系列處理的操作步驟：過濾、______、灼燒、________、稱量。

(5)假設(shè)試驗(yàn)中的損耗忽視不計(jì)，則每片補(bǔ)血?jiǎng)┖F元素的質(zhì)量為________g。(用含a的代數(shù)式表示)。

【解析】(2)雙氧水具有氧化性，酸性條件下能將Fe2+全部氧化為Fe3+，則②中反應(yīng)的離子方程式為2Fe2++H2O2+2H+2Fe3++2H2O。(3)步驟③是將Fe3+轉(zhuǎn)化為氫氧化鐵沉淀，反應(yīng)的離子方程式為Fe3++3OH-Fe(OH)3↓或Fe3++3NH3·H2OFe(OH)3↓+3N。(4)步驟④中一系列處理是由氫氧化鐵懸濁液最終轉(zhuǎn)化為氧化鐵，須要過濾、洗滌氫氧化鐵，然后灼燒生成氧化鐵，冷卻后稱量氧化鐵的質(zhì)量，即過濾、洗滌、灼燒、冷卻至室溫、稱量。(5)ag氧化鐵中鐵元素的質(zhì)量即為10片補(bǔ)血?jiǎng)┲需F的質(zhì)量，所以每片補(bǔ)血?jiǎng)┖F元素的質(zhì)量為=0.07ag。答案：(1)Fe3+(2)2Fe2++H2O2+2H+2Fe3++2H2O(3)Fe3++3OH-Fe(OH)3↓[或Fe3++3NH3·H2OFe(OH)3↓+3N](4)洗滌冷卻至室溫(5)0.07a(或及其化簡形式，如)【加固訓(xùn)練】某探討小組利用下圖裝置探究CO還原Fe2O3所得到的一種黑色粉末的成分(成分單一，固定裝置略去)。(已知：Fe2+遇到K3[Fe(CN)6]溶液生成藍(lán)色沉淀)請回答問題：(1)按氣流方向，各儀器接口從左到右的連接依次為i→______→________g→h→________→________→j→k→________→________。(填字母編號)

(2)證明Fe2O3已被還原的現(xiàn)象是

_____________。

(3)探討小組對黑色粉末的成分提出下列猜想：【猜想一】黑色粉末的成分可能是Fe?！静孪攵亢谏勰┑某煞挚赡苁荈eO。【猜想三】黑色粉末的成分可能是_________________________。

設(shè)計(jì)并完成試驗(yàn)如下：步驟操作現(xiàn)象1加入稀鹽酸溶解，無氣泡2取步驟1中溶液，滴加K3[Fe(CN)6]溶液藍(lán)色沉淀3__________變紅依據(jù)試驗(yàn)現(xiàn)象，則猜想________成立。

(4)上述裝置還有不妥之處，改進(jìn)措施為

______________。

【解析】(1)用CO還原Fe2O3，依據(jù)題干裝置，可以由碳酸氫鈉受熱分解生成二氧化碳，通過濃硫酸干燥后與碳反應(yīng)生成CO，再通過堿石灰除去未反應(yīng)的二氧化碳，最終與樣品反應(yīng)，生成的二氧化碳用澄清的石灰水檢驗(yàn)。按氣流方向，各儀器接口從左到右的連接依次為i→c→d→g→h→a→b→j→k→f→e。(3)依據(jù)反應(yīng)后得到的黑色粉末的顏色，黑色粉末的成分可能是Fe、FeO、Fe3O4；依據(jù)試驗(yàn)?zāi)康?，須要檢驗(yàn)鹽酸溶解后的溶液中是否存在鐵離子和亞鐵離子，因此步驟3為取步驟1中溶液，滴加KSCN溶液；依據(jù)試驗(yàn)現(xiàn)象，步驟1中溶液，滴加K3[Fe(CN)6]溶液，生成藍(lán)色沉淀，說明含有亞鐵離子，取步驟1中溶液，滴加KSCN溶液，溶液變紅，證明含有鐵離子，說明【猜想三】成立。(4)尾氣中含有確定量的CO，會(huì)污染空氣，改進(jìn)措施為在整套裝置的尾氣出口處，放置一燃著的酒精燈。答案：(1)cdabfe(2)F中的固體由紅棕色變黑色，C中溶液變渾濁(3)Fe3O4取步驟1中溶液，滴加KSCN溶液三(4)在整套裝置的尾氣出口處，放置一燃著的酒精燈(其他合理答案均可得分)20.(11分)(2024·廈門高一檢測)某化學(xué)學(xué)習(xí)小組欲探究鐵及其化合物的氧化性和還原性。請你幫助他們完成試驗(yàn)報(bào)告。試驗(yàn)?zāi)康模禾骄胯F及其化合物的氧化性和還原性(1)試驗(yàn)試劑及儀器：試劑：氯化亞鐵溶液、氯化鐵溶液、氯水、KSCN溶液、鐵粉、鋅片、銅片、稀硫酸儀器：除膠頭滴管外，你認(rèn)為本試驗(yàn)必不行少的一種玻璃儀器是____________。

(2)序號試驗(yàn)設(shè)計(jì)試驗(yàn)現(xiàn)象離子方程式說明與結(jié)論①在鐵粉中滴入稀硫酸鐵粉溶解，溶液由無色變成淺綠色，生成無色無味氣體Fe+2H+H2↑+Fe2+Fe具有還原性②FeCl2溶液中滴入KSCN溶液，再加氯水滴入KSCN溶液無明顯變更，加入氯水馬上變成血紅色____________________③FeCl2溶液中加入鋅片________________Fe2++ZnFe+Zn2+________④________________________2Fe3++Cu2Fe2++Cu2+Fe3+具有氧化性試驗(yàn)記錄(仿照①試驗(yàn)作答，填寫劃線部分)。(3)學(xué)習(xí)小組的同學(xué)將從本試驗(yàn)中獲得的學(xué)問推廣到其他類物質(zhì)的學(xué)習(xí)，請推斷下列物質(zhì)既有氧化性又有還原性的是()A.Cl2 B.Na C.Mg2+ D.H2O2(4)在試驗(yàn)②中，有部分同學(xué)在氯化亞鐵溶液中滴入KSCN溶液后，出現(xiàn)了血紅色，你認(rèn)為是什么緣由：______________________

你對試驗(yàn)員在配制氯化亞鐵溶液時(shí)，提出的建議是___________

(5)在配制氯化鐵溶液時(shí)，含有少量Fe2+，為檢驗(yàn)少量Fe2+的存在，請從下列物質(zhì)中選擇合適的試劑()A.KSCN溶液 B.稀鹽酸C.KMnO4溶液 D.NaOH溶液【解析】(1)物質(zhì)的性質(zhì)試驗(yàn)是取少量試劑進(jìn)行反應(yīng)，依據(jù)反應(yīng)現(xiàn)象分析推斷性質(zhì)，故試驗(yàn)是在試管中進(jìn)行的。(2)②氯化亞鐵溶液中滴入KSCN溶液，再加入氯水，滴入KSCN溶液無明顯變更，加入氯水馬上變成血紅色，反應(yīng)的離子方程式為2Fe2++Cl22Fe3++2Cl-、Fe3++3SCN-Fe(SCN)3，試驗(yàn)證明亞鐵離子具有還原性。③氯化亞鐵溶液中加入鋅片，鋅片溶解，析出鐵，溶液從淺綠色變?yōu)闊o色，鋅置換出Fe，證明亞鐵離子具有氧化性。④鐵離子與KSCN溶液生成血紅色絡(luò)合物，加入銅片后紅色褪去，說明鐵離子具有氧化性。(3)物質(zhì)既有氧化性又有還原性說明元素化合價(jià)處于中間價(jià)態(tài)。A項(xiàng)，Cl2中氯元素化合價(jià)可以上升也可以降低，具有還原性和氧化性；B項(xiàng)，Na元素化合價(jià)只能上升，具有還原性；C項(xiàng)，Mg2+中鎂元素的化合價(jià)只能降低，具有氧化性；D項(xiàng)，H2O2中氧元素化合價(jià)可以上升或降低，具有還原性和氧化性。(4)在氯化亞鐵溶液中滴入KSCN溶液后，出現(xiàn)了血紅色，說明亞鐵離子被氧化為鐵離子，為防止亞鐵離子被氧化，須要加入少量鐵粉。(5)KSCN溶液和亞鐵離子不反應(yīng)，故A不符合；稀鹽酸不能檢驗(yàn)亞鐵離子的存在，故B不符合；KMnO4溶液可以氧化亞鐵離子，而使本身褪色，故C符合；NaOH溶液和鐵離子反應(yīng)生成紅褐色沉淀，和亞鐵離子反應(yīng)生成白色沉淀，白色沉淀快速變?yōu)榛揖G色，最終變?yōu)榧t褐色，反應(yīng)現(xiàn)象不易辨別，故D不符合。答案：(1)試管(2)②2Fe2++Cl22Fe3++2Cl-，F(xiàn)e3++3SCN-Fe(SCN)3Fe2+具有還原性③溶液的淺綠色漸漸褪去Fe2+具有氧化性④FeCl3溶液中加入KSCN溶液，再加Cu片滴入KSCN溶液呈血紅色，加入Cu片，血紅色消逝(3)A、D(4)氯化亞鐵溶液中的Fe2+被氧化配制氯化亞鐵溶液時(shí)要加入少量的鐵粉(5)C【加固訓(xùn)練】亞鐵鹽、鐵鹽在工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)、生活、污水處理等方面有著極其廣泛的應(yīng)用，現(xiàn)用鐵屑與硫酸反應(yīng)制備硫酸亞鐵。已知：①4Fe2++O2+4H+4Fe3++2H2O②硫酸亞鐵在水中的溶解度如圖：(1)首先，將鐵屑放入碳酸鈉溶液中煮沸除油污，分別出液體，用水洗凈鐵屑。此步驟中，分別出液體的方法通常不用過濾，運(yùn)用的操作是________(填寫操作名稱)。

(2)向處理過的鐵屑中加入適量的硫酸，在確定溫度下使其反應(yīng)到不再產(chǎn)生氣體，趁熱過濾，得硫酸亞鐵溶液。①硫酸濃度應(yīng)選擇(填字母序號)_________；

A.濃硫酸B.10moL·L-1硫酸C.3moL·L-1硫酸D.隨意濃度硫酸②溫度宜限制在________，加熱的同時(shí)需適當(dāng)補(bǔ)充水，緣由是___

___；

③反應(yīng)中應(yīng)保持________1(填“<”“>”或“=”)。

(3)亞鐵鹽在空氣中易被氧化，但形成復(fù)鹽可穩(wěn)定存在，如“摩爾鹽”，即(NH4)2SO4·FeSO4·6H2O(硫酸亞鐵銨)，就是在硫酸亞鐵溶液中加入少量稀硫酸溶液，再加入飽和硫酸銨溶液，經(jīng)過________、________、________、________等一系列操作后所得。

【解析】(1)此步驟中，由于鐵屑沉在容器的底部，溶液在上部，分別出液體的方法利用傾析即可。(2)①在室溫下鐵與稀硫酸反應(yīng)制備硫酸亞鐵，只需用3moL·L-1硫酸；②硫酸亞鐵在60℃左右溶解度最大，溫度宜限制在60℃左右；為防止硫酸亞鐵晶體析出，加熱的同時(shí)需適當(dāng)補(bǔ)充水；③Fe2+極易被氧化，加熱時(shí)更簡潔發(fā)生，為防止Fe2+被氧化為Fe3+，加入過量鐵粉可削減Fe3+存在，所以鐵應(yīng)當(dāng)略微過量一些。(3)從溶液中得到溶質(zhì)的方法：蒸發(fā)濃縮、冷卻結(jié)晶、過濾洗滌、自然干燥等一系列操作。答案：(1)傾析(2)①C②60℃左右防止硫酸亞鐵晶體析出③>(3)蒸發(fā)濃縮冷卻結(jié)晶過濾洗滌自然干燥21.(