9.2探究铁及其化合物的转化——提升训练（word版 含解析）

9.2探究铁及其化合物的转化
一、选择题（共14题）
1．能检验某溶液中有Fe2+无Fe3+的实验事实是
A．向溶液中加入2滴KSCN溶液立即变红色
B．向溶液中加入少许氯水后再加2滴KSCN溶液立即变红色
C．向溶液中加入2滴KSCN溶液无明显变化，再加入少许氯水立即变红色
D．向溶液中加入少许NaOH溶液立即产生红褐色沉淀
2．《新修本草》中描述“青矾”为“本来绿色，新出窟未见风者，正如琉璃……烧之赤色……”。青矾加热时的反应为2FeSO4·7H2OFe2O3+SO2↑+H2SO4+13H2O。下列说法正确的是
A．产物中含有3种非金属氧化物 B．所得赤色物质为FeSO4
C．反应为分解反应 D．铁元素发生还原反应
3．下列物质的鉴别方法不正确的是
A．用NaOH溶液鉴别Na2CO3溶液和NaHCO3溶液
B．用KSCN溶液鉴别FeCl3溶液和FeCl2溶液
C．用焰色反应鉴别钾盐和钠盐
D．利用丁达尔效应鉴别Fe(OH)3胶体和FeCl3溶液
4．铁是人类应用较早， 当前应用量最大的金属元素，下列有关铁及其化合物的有关说法中不正确的是（ ）
A．磁铁矿的主要成分是Fe3O4
B．铁与水蒸气在高温下的反应产物为Fe3O4和H2
C．除去FeCl2溶液中的FeCl3杂质可以向溶液中加入足量铁粉后过滤
D．Fe3与KSCN 溶液产生红色沉淀
5．如图所示装置，可用以制取和观察在空气中被氧化时颜色的变化。下列说法错误的是
A．实验前，应事先煮沸溶液除去溶解氧
B．装置Ⅰ可制取溶液并排尽装置内空气
C．关闭止水夹可观察到装置Ⅱ中溶液进入装置Ⅰ中
D．取下装置Ⅱ的橡皮塞可观察沉淀颜色变化
6．下列反应的离子方程式正确的是
A．硫酸铝与过量的氨水反应： Al3++4NH3·H2O =AlO+2H2O+4NH
B．等物质的量浓度、等体积的Ca(HCO3)2溶液与氢氧化钠溶液相混合：Ca2+＋HCO＋OH- =CaCO3↓＋H2O
C．向碘化亚铁溶液中通入少量氯气：2Fe2＋＋Cl2 =2Fe3＋＋2Cl-
D．向CuSO4溶液中加入Na： 2Na+Cu2+ =Cu↓+2Na+
7．向含 0.2 mol FeCl2 的溶液中加入足量 NaOH 溶液，反应完全后过滤，洗涤，然后在坩埚中灼烧至质量不再发生改变，得到固体的质量为
A．14.4g B．16g C．18g D．21.4g
8．下列实验操作不能达到实验目的的是
选项 实验目的 实验操作
A 除去酯化反应后乙酸乙酯中的杂质 振荡实验后的饱和Na2CO3溶液,分液
B 验证Mg(OH)2的溶解 向盛有少量Mg(OH)2固体的试管中加入NH4Cl溶液
C 观察Fe(OH)2白色絮状沉淀生成 向含有铁粉的FeSO4溶液中加入NaOH溶液
D 检验阿司匹林片剂中含有淀粉 将浓硝酸滴到阿司匹林片上
A．A B．B C．C D．D
9．如图所示装置可用来制取Fe（OH）2和观察Fe（OH）2在空气中被氧化时的颜色变化．实验提供的试剂：铁屑、6mol/L硫酸溶液、NaOH溶液．下列说法错误的是（ ）
A．B中盛有一定量的NaOH溶液，A中应预先加入的试剂是铁屑
B．实验开始时应先将活塞E关闭
C．生成Fe（OH）2的操作为：关闭E，使A中溶液压入B瓶中
D．取下装置B中的橡皮塞，使空气进入，颜色变化为白色变成灰绿色，最终变成红褐色
10．下列实验方案合理的是(　　)
A．制取少量CO2,可随开随制,随关随停 B．配制一定物质的量浓度的稀硫酸 C．可制得Fe(OH)2,并观察其颜色 D．干燥、收集NH3,并吸收多余的尾气
A．A B．B C．C D．D
11．已知A为常见的金属单质，根据如图所示的关系，下列叙述中正确的是
A．A为Fe，B为FeO
B．溶液的颜色变化：浅绿色棕黄色
C．⑤的离子方程式：
D．④的离子方程式：
12．下列与金属相关说法正确的是
A．金属原子失电子越多，元素的金属性越强
B．可以通过最高价氧化物对应水化物的碱性强弱来判断元素金属性强弱
C．铁可以从所有强酸溶液中置换出氢气
D．活泼性强的金属都可以从溶液中置换出活泼性弱的金属
13．利用钢铁酸洗废液回收铁铬废泥[、、]中的铁元素以制备的流程如下。
下列说法错误的是
A．本工艺流程充分体现了资源的综合利用
B．可用KSCN溶液检验“还原”反应是否完全
C．“氧化”工序的离子方程式：
D．“系列操作”为：在HCl氛围中蒸发浓缩、冷却结晶、过滤
14．下列说法不正确的是
A．为防止FeSO4溶液变质，可在溶液中加少量铁粉
B．FeO不稳定，在空气中受热能迅速被氧化为Fe3O4
C．除去FeCl3溶液中少量FeCl2，可加H2O2溶液或通氯气
D．欲检验某还原铁粉是否变质，可取少量样品溶于盐酸并加入KSCN溶液
二、 综合题（共7题）
15．铁、铝、铜等金属及其化合物在日常生活中应用广泛，请根据下列实验回答问题。
（1）生铁中含有一种铁碳化合物X(Fe3C)。X在足量的空气中高温煅烧，生成有磁性的固体Y，将Y溶于过量盐酸后溶液中大量存在的阳离子是______________；Y与过量浓硝酸反应后溶液中含有的盐的化学式为___________。
（2）某溶液中有Mg2＋、Fe2＋、Al3＋、Cu2＋等离子，向其中加入过量的NaOH溶液后，过滤，将滤渣高温灼烧，并将灼烧后的固体投入过量的稀盐酸中，所得溶液与原溶液相比，溶液中大量减少的阳离子是___。
A．Mg2＋B．Fe2＋C．Al3＋D．Cu2＋
（3）氧化铁是重要的工业颜料，用废铁屑制备它的流程如下：
回答下列问题：
①操作Ⅰ的名称是________；操作Ⅱ的名称是________；操作Ⅱ的方法为_____________________。
②请写出生成FeCO3沉淀的离子方程式：____________________________。
16．铁是人类较早使用的金属之一。运用铁的有关知识，回答下列问题：
（1）据有关报道，目前已能冶炼纯度高达99.9999%的铁，关于纯铁的如下叙述中，正确的是（ ）
A．硬度比生铁高 B．耐腐蚀性强，不易生锈
C．不能与盐酸反应 D．与不锈钢成分相同 E．在冷的浓硫酸中钝化
（2）向沸水中逐滴滴加1mol·L-1FeC13溶液，至液体呈透明的红褐色，形成该分散系的微粒粒度范围是 。
（3）电子工业需用30%的FeC13溶液腐蚀敷在绝缘板上的铜，制造印刷电路板。请写出
FeC13溶液与铜反应的离子方程式 ，检验反应后的溶液中还存在Fe3+的试剂是
（3分，其余每空2分）。
（4）欲从腐蚀后的废液中回收铜并重新获得FeC13溶液，现有下列试剂：①蒸馏水 ②铁粉③浓硝酸④浓盐酸⑤烧碱⑥浓氨水⑦氯气，需要用到的一组试剂是 （ ）
A．①②④⑦ B．①③④⑥ C．②④⑤ D．①④⑥⑦
17．铁、铝、铜等金属及其化合物在日常生活中应用广泛，请根据下列实验回答问题。
（1）生铁中含有一种铁碳化合物X(Fe3C)。X在足量的空气中高温煅烧，生成有磁性的固体Y，将Y溶于过量盐酸后溶液中大量存在的阳离子是______________；Y与过量浓硝酸反应后溶液中含有的盐的化学式为___________。
（2）某溶液中有Mg2＋、Fe2＋、Al3＋、Cu2＋等离子，向其中加入过量的NaOH溶液后，过滤，将滤渣高温灼烧，并将灼烧后的固体投入过量的稀盐酸中，所得溶液与原溶液相比，溶液中大量减少的阳离子是___。
A．Mg2＋B．Fe2＋C．Al3＋D．Cu2＋
（3）氧化铁是重要的工业颜料，用废铁屑制备它的流程如下：
回答下列问题：
①操作Ⅰ的名称是________；操作Ⅱ的名称是________；操作Ⅱ的方法为_____________________。
②请写出生成FeCO3沉淀的离子方程式：____________________________。
18．闪锌矿主要成分为ZnS，含少量FeS、CuS、CdS杂质。软锰矿的主要成分为 MnO2；含少量A12O3和SiO2。现以闪锌矿和软猛矿为原料制备Zn和MnO2，其简化流程如下（中间产物的固体部分已经略去）。
已知：I.矿石中所有金属元素在滤液中均以离子形式存在。
Ⅱ.各种金属离子完全沉淀的pH如下表：
Zn2+ Mn2+ Fe2+ Fe,3+ Al3+
pH 8.0 10.1 9.0 3.2 4.7
回答下列问题：
（1）步骤①中发生多个反应，其中MnO2、FeS与硫酸共热时有淡黄色物质析出，溶液变为棕黄色，写出MnO2、FeS与硫酸共热发生反应的化学方程式________________________________。
（2）步骤②加入金属锌是为了回收金属，回收金属的主要成分是_______________。
（3）步骤③与MnO2发生氧化还原反应的离子方程式_________________，物质X可以是__________(用字母表示。
A．Cu2(OH)2CO3 B．MnCO3 C．MgO D．Zn(OH)2
（4）流程中可以循环利用的物质是____________（填化学式）。
（5）MnO2与Li构成LiMnO2，该电池反应原理如图所示，其中电解质LiClO4，溶于混合有机溶剂中，Li+通过电解质迁移入MnO2晶格中，生成LiMnO2。回答下列问题：
①外电路中的电子移动方向是由______极流向______极（填字母）。
②写出该锂离子电池的正极电极反应式_____________________________。
（6）已知：25℃时，HCN的电离常数K=4.9×10-10， H2S的电离常数K1=1.3×10-7 ，K2=7.0 ×10 -15，向NaCN溶液中通入少量的H2S气体，该反应的化学方程式为______________________。
19．镍在新型材料新型电池的生产有着十分广泛的应用，工业上以硫化镍矿(主要成分为、、、等)为原料制备纯镍及还原铁粉的工艺流程如图所示。
已知：(1)滤渣②中不含单质
(2) “煅烧”后镍以的形式存在
(3)，
回答下列问题：
(1)写出“煅烧”中生成的化学方程式：___________。
(2)“酸浸”后溶液中有，写出生成的离子方程式：___________。
(3)为加快酸浸速率可采取的方法：___________(写一种)；滤液③可返回___________工序中循环使用。
(4)“转化”过程中为了加快转化速率，需适当加热，但温度不宜过高的原因是：___________。
(5)电解制粗镍时，写出阳极发生的电极方程式___________、___________。
(6)还原、沉淀除杂时要保证完全除去和(离子浓度)，滤液②中不小于___________。
20．油脂厂油脂氢化的催化剂(主要含金属、、及其氧化物，还有少量其他不溶性物质。)废弃后可采用如图工艺流程回收其中的镍制备硫酸镍晶体()：
溶液中金属离子开始沉淀和完全沉淀的如表所示：
金属离子
开始沉淀时()的 7.2 3.7 2.2 7.5
沉淀完全时()的 8.7 4.7 3.2 9.0
回答下列问题：
(1)“碱浸”中的两个作用分别是_______。为回收金属，用稀硫酸将“滤液①”调为中性，生成沉淀。写出该反应的离子方程式_______。
(2)“滤液②”中含有的金属离子是_______。
(3)“转化”中可替代的物质是_______。
(4)利用上述表格数据，计算的_______(列出计算式)。如果“转化”后的溶液中浓度为，则“调”应控制的范围是_______。
(5)硫酸镍在强碱溶液中用氧化，可沉淀出能用作镍镉电池正极材料的。写出该反应的离子方程式_______。
21．铁、铝、铜等金属及其化合物在日常生活中应用广泛，请根据下列实验回答问题。
（1）生铁中含有一种铁碳化合物X(Fe3C)。X在足量的空气中高温煅烧，生成有磁性的固体Y，将Y溶于过量盐酸后溶液中大量存在的阳离子是______________；Y与过量浓硝酸反应后溶液中含有的盐的化学式为___________。
（2）某溶液中有Mg2＋、Fe2＋、Al3＋、Cu2＋等离子，向其中加入过量的NaOH溶液后，过滤，将滤渣高温灼烧，并将灼烧后的固体投入过量的稀盐酸中，所得溶液与原溶液相比，溶液中大量减少的阳离子是___。
A．Mg2＋B．Fe2＋C．Al3＋D．Cu2＋
（3）氧化铁是重要的工业颜料，用废铁屑制备它的流程如下：
回答下列问题：
①操作Ⅰ的名称是________；操作Ⅱ的名称是________；操作Ⅱ的方法为_____________________。
②请写出生成FeCO3沉淀的离子方程式：____________________________。
22．现有以下物质：①NaOH溶液；②液氨；③明矾；④熔融KHSO4；⑤Fe(OH)3胶体；⑥铜；⑦CO2；⑧CH3COOH；⑨蔗糖；⑩冰水混合物
(1)以上物质中属于混合物的是__________(填序号)，以上物质中属于电解质的是_______(填序号)；以上纯净物中能导电的是_________________(填序号)。
(2)写出制备物质⑤的化学方程式___________________，在小烧杯中加入20 mL蒸馏水，加热至沸腾后，向沸水中滴入几滴饱和FeCl3溶液，继续煮沸至溶液呈______色，即制得Fe(OH)3胶体。如何用最简单的方法判断是否成功制备出胶体________________？
(3)写出③溶于水的电离方程式________________。
(4)写出④的电离方程式________________。
参考答案：
1．C
【详解】
A．该现象只能说明含有Fe3+，无法判断是否有Fe2+，A错误；
B．若原溶液中只有Fe3+，现象相同，B错误；
C．加入2滴KSCN溶液无明显变化，说明无Fe3+，再加入少许氯水立即变红色，说明含有Fe2+，被氧化生成了Fe3+，C正确；
D．该现象只能说明含有Fe3+，无法判断是否有Fe2+，D错误；
综上所述答案为C。
2．C
【详解】
A．由题干方程式可知，产物中含有SO2和H2O共2种非金属氧化物，A错误；
B．FeSO4为蓝绿色固体而不是赤色，所得赤色物质应该为Fe2O3，B错误；
C．由题干方程式可知，由一种物质生成四种物质，故反应为分解反应，C正确；
D．由题干方程式可知，反应中铁元素的化合价由+2价升高到+3价，失去电子，发生氧化反应，D错误；
故答案为C。
3．A
【详解】
A．Na2CO3和NaOH不反应，NaOH和NaHCO3反应生成Na2CO3和水，但没有明显的实验现象，所以NaOH不能鉴别 Na2CO3 溶液和 NaHCO3 溶液，故A错误；
B．Fe3+的溶液遇KSCN 溶液呈现血红色，Fe2+的溶液遇KSCN 溶液不呈现血红色，所以用 KSCN 溶液可以鉴别 FeCl3 溶液和 FeCl2溶液，故B正确；
C．钾盐和钠盐的焰色不同，钾盐透过蓝色钴玻璃观察焰色为紫色，钠盐的焰色为黄色，利用焰色反应可以鉴别钾盐和钠盐，故C正确；
D．溶液不能产生丁达尔效应，胶体可以产生，利用丁达尔效应可以鉴别Fe(OH)3 胶体和 FeCl3溶液，故D正确；
答案选A。
4．D
【详解】
A. 用于炼铁的主要有磁铁矿（Fe3O4）、赤铁矿（Fe2O3）和菱铁矿（FeCO3），故A正确；
B. 铁与水蒸气在高温下的反应方程式为：3Fe+4H2O（g）Fe3O4+4H2，故B正确；
C. 加入过量Fe单质除去FeCl2溶液中的FeCl3杂质，方程式为2FeCl3+Fe=3FeCl2，故C正确；
D. Fe3+与KSCN溶液产生红色的络合物，这种络合物是溶于水的，产生红色溶液，故D错误；
答案选D。
5．C
【详解】
A．氢氧化钠溶液中有少量氧气，氢氧化亚铁易被氧气氧化，所以实验前，应事先煮沸溶液除去溶解氧，故A正确；
B．结合以上分析可知，装置Ⅰ可制取溶液并排尽装置内空气，故B正确；
C．结合以上分析可知，关闭止水夹可观察到装置Ⅰ中溶液进入装置Ⅱ中，故C错误；
D．结合以上分析可知，氢氧化亚铁具有强还原性，能够被氧气氧化，颜色发生变化，所以取下装置Ⅱ的橡皮塞可观察沉淀颜色变化，故D正确；
故选C。
6．B
【详解】
A．氢氧化铝不溶于氨水，正确的离子方程式为Al3++3NH3·H2O =Al(OH)3↓+3 NH，故A错误；
B．两种溶液等物质的量混合，NaOH溶液不足，按照NaOH进行分析，即NaOH系数为1，反应离子方程式为Ca2+＋HCO＋OH- =CaCO3↓＋H2O，故B正确；
C．碘离子的还原性强于亚铁离子，通入氯气，氯气先氧化碘离子，故C错误；
D．硫酸铜溶液中加入金属钠，金属钠先与水反应：2Na+2H2O=2NaOH+H2↑，铜离子再与氢氧化钠反应生成氢氧化铜沉淀，故D错误；
答案为B。
7．B
【详解】
向氯化亚铁中加入足量的NaOH溶液，使Fe2+完全沉淀，得到氢氧化亚铁和氯化钠，过滤后将沉淀加热灼烧至质量不再发生变化，因Fe(OH)2容易被氧化成Fe(OH)3，因此，最终得到是固体为Fe2O3，根据原子守恒的n(Fe2O3)=0.1mol，故m(Fe2O3)=n·M=0.1mol×160g/mol=16g，故答案选B。
8．D
【详解】
A. 除去乙酸乙酯中的乙酸和乙醇杂质，可以使用饱和碳酸钠溶液，碳酸钠能够与乙酸反应，乙醇易溶于水，故A正确；
B.氢氧化镁悬浊液中存在溶解平衡，加入氯化铵溶液，氯化铵溶液水解，溶液显酸性，水解生成的氢离子和氢氧根离子反应，促进氢氧化镁溶解，因此若看到氢氧化镁溶解，则可以验证氢氧化镁中存在溶解平衡，故B正确；
C. 向硫酸亚铁溶液中加入铁粉，可以防止亚铁离子被氧化，再加入氢氧化钠溶液，可以看到生成白色的氢氧化亚铁沉淀，故C正确；
D. 浓硝酸与淀粉不反应，没有明显的现象，应该选用碘水检验，故D错误；故选D。
9．B
【详解】
A. B中盛有一定量的NaOH溶液，A产生FeCl2，故A正确；B. 实验开始时应先将活塞E打开，用氢气排出装置中空气，故B错误；C. 生成Fe（OH）2的操作为：关闭E，使A中溶液压入B瓶中，故C正确；D. 取下装置B中的橡皮塞，使空气进入，颜色变化为白色变成灰绿色，最终变成红褐色，故D正确。故选B。
10．C
【详解】
A. 用碳酸钠和稀盐酸制取少量CO2，但是，由于碳酸钠可溶于水，故不能做到可随开随制、随关随停，A实验方案不合理；
B. 配制一定物质的量浓度的稀硫酸时，不能将浓硫酸直接在容量瓶中稀释，B实验方案不合理；
C. 该实验中用苯隔绝了空气，这样硫酸亚铁与氢氧化钠反应生成的Fe(OH)2可以保持其白色并防止被氧气氧化，因此，可制得Fe(OH)2,并观察其颜色 ，C实验方案合理；
D. 碱石灰可以干燥NH3、水可以吸收多余的尾气，氨气密度小于空气，不能用向上排空气法收集NH3，D 实验方案不合理。
综上所述，实验方案合理的是C，本题选C。
11．B
【详解】
A．由上述分析可知，A为Fe，B为Fe3O4，故A项叙述错误；
B．C→D是FeCl2溶液转化为FeCl3溶液，溶液颜色由浅绿色→棕黄色，故B项叙述正确；
C．⑤反应可通过FeCl3溶液与Fe反应实现，该反应离子方程式为Fe+2Fe3+=3Fe2+，故C项叙述错误；
D．④反应是FeCl2转化为FeCl3，可通过通入Cl2实现，反应离子方程式为2Fe2++Cl2=2Fe3++2Cl-，故D项叙述错误；
综上所述，叙述正确的是B项，故答案为B。
12．B
【详解】
A．元素的金属性越强，越易失电子，与失电子数目无关，故A错误；
B．元素金属性强弱可以通过最高价氧化物对应水化物的碱性强弱来判断，故B正确；
C．铁可以从所有强酸溶液中置换出氢气，但不包括硝酸或浓硫酸，故C错误；
D．Na易与水反应，不能置换硫酸铜溶液中的Cu，故D错误；
答案为B。
13．C
【详解】
A．由分析可知，含有铁粉的滤渣用钢铁酸洗废液浸出可以提高原料的利用率，提高六水氯化铁的产率充分体现了资源的综合利用，故A正确；
B．若溶液中铁离子被完全含有，加入硫氰化钾溶液，溶液不会变为红色，则可用硫氰化钾溶液检验“还原”反应是否完全，故B正确；
C．“氧化”工序发生的反应为亚铁离子与氯气反应生成铁离子和氯离子，反应的离子方程式为，故C错误；
D．由分析可知，“系列操作”为氯化铁溶液在氯化氢氛围中蒸发浓缩、冷却结晶、过滤，故D正确；
故选C。
14．D
【详解】
A．亚铁离子易被空气中的氧气氧化为铁离子，因Fe可以和Fe3+发生反应：Fe+2Fe3+=3Fe2+，所以为防止FeSO4溶液变质，可在溶液中加少量铁粉，故A正确；
B．FeO的性质不稳定，在空气中受热时能迅速被氧化为Fe3O4，故B正确；
C．亚铁离子的还原性强，易被H2O2溶液或氯气氧化为铁离子，所以除去FeCl3溶液中少量FeCl2杂质时，可加H2O2溶液或通氯气将亚铁离子氧化为铁离子且不引入新的杂质，故C正确；
D．欲检验某还原铁粉是否变质，取少量样品溶于盐酸并加入KSCN溶液时，若铁粉过量，铁先与铁离子反应生成亚铁离子，溶液中不含铁离子，加入KSCN溶液后无现象，所以不能检验还原铁粉是否变质，故D错误；
答案选D。
15． Fe2＋、Fe3＋、H＋ Fe(NO3)3 BC 过滤 洗涤 在漏斗中加入适量蒸馏水，浸没沉淀，让蒸馏水自然流下，重复2～3次 Fe2＋＋2HCO3-=FeCO3↓＋CO2↑＋H2O
【详解】
(1)铁的氧化物中具有磁性的是Fe3O4，Fe3O4溶于过量的盐酸后溶液中存在的阳离子是Fe2＋、Fe3＋、H＋；Fe3O4溶于过量的浓硝酸后Fe元素会被氧化为Fe3＋，所以反应后的溶液中含有的盐是Fe(NO3)3；
(2)向该溶液中加入过量的NaOH溶液后：Mg2＋→Mg(OH)2、Fe2＋→Fe(OH)3、Al3＋→AlO2－、Cu2＋→Cu(OH)2；过滤后滤渣中含有Mg(OH)2、Fe(OH)3、Cu(OH)2；高温灼烧后Mg(OH)2→MgO、Fe(OH)3→Fe2O3、Cu(OH)2→CuO；将MgO、Fe2O3、CuO投入过量盐酸后生成Mg2＋、Fe3＋、Cu2＋，故应选择B、C；
(3)①从流程图中知道经操作Ⅰ得到滤渣，故该操作是过滤；操作Ⅱ是在得到FeCO3沉淀后进行的，故该操作是洗涤；洗涤具体操作方法为：在漏斗中加入适量蒸馏水，浸没沉淀，让蒸馏水自然流下，重复2～3次；
②从流程图中分析加入稍过量的NH4HCO3溶液，有FeCO3沉淀，还应有CO2生成，发生复分解反应的离子方程式为：Fe2＋＋2HCO3－=FeCO3↓＋CO2↑＋H2O。
16．（11分）（1）BE (2)10-9～10-7 nm
（3）2Fe3++Cu=2Fe2++ Cu2+； KSCN溶液
（4）A
【详解】
（1）A．生铁是合金，硬度比纯铁大，故A错误；
B．纯铁不能形成原电池，耐腐蚀性强，在潮湿的空气中不易生锈，故B正确；
C．铁属于比较活泼的金属，能与盐酸反应，故C错误；
D．不锈钢是铁的合金，纯铁与不锈钢成分不同，故D错误；
E．铁在冷的浓硫酸中可以钝化，故E正确；
所以本题答案：BE；
（2）向沸水中逐滴滴加1mol·L-1FeC13溶液，至液体呈透明的红褐色，形成胶体，该分散系的微粒直径范围是10-9～10-7 nm；所以本题答案：10-9～10-7 nm；
（3）金属铜可以和三价铁之间发生氧化还原反应2Fe3++Cu=2Fe2++Cu2+，三价铁离子遇到硫氰化钾显示红色，可以用来检验三价铁离子；
故答案为2Fe3++Cu=2Fe2++Cu2+；KSCN溶液；
（4）腐蚀废液中含有氯化铜、氯化亚铁以及氯化铁，加入过量的铁可以和氯化铁反应生成氯化亚铁，和氯化铜反应生成金属铜和氯化亚铁，即Fe+Cu2+=Fe2++Cu、Fe+2Fe3+=3Fe2+，过滤，所得的滤液是氯化亚铁，滤渣是金属铜和过量的铁，铜不能盐酸反应，而金属铁可以反应，Fe+2H+=Fe2++H2↑，向滤渣中加入足量的盐酸可以将铜分离，再过滤，得到的滤液是氯化亚铁，氯气具有氧化性，能将亚铁离子氧化为三价铁，2Fe2++Cl2=2Fe3++2Cl-，再向滤液中通入氯气即可；
故答案为A。
17． Fe2＋、Fe3＋、H＋ Fe(NO3)3 BC 过滤 洗涤 在漏斗中加入适量蒸馏水，浸没沉淀，让蒸馏水自然流下，重复2～3次 Fe2＋＋2HCO3-=FeCO3↓＋CO2↑＋H2O
【详解】
(1)铁的氧化物中具有磁性的是Fe3O4，Fe3O4溶于过量的盐酸后溶液中存在的阳离子是Fe2＋、Fe3＋、H＋；Fe3O4溶于过量的浓硝酸后Fe元素会被氧化为Fe3＋，所以反应后的溶液中含有的盐是Fe(NO3)3；
(2)向该溶液中加入过量的NaOH溶液后：Mg2＋→Mg(OH)2、Fe2＋→Fe(OH)3、Al3＋→AlO2－、Cu2＋→Cu(OH)2；过滤后滤渣中含有Mg(OH)2、Fe(OH)3、Cu(OH)2；高温灼烧后Mg(OH)2→MgO、Fe(OH)3→Fe2O3、Cu(OH)2→CuO；将MgO、Fe2O3、CuO投入过量盐酸后生成Mg2＋、Fe3＋、Cu2＋，故应选择B、C；
(3)①从流程图中知道经操作Ⅰ得到滤渣，故该操作是过滤；操作Ⅱ是在得到FeCO3沉淀后进行的，故该操作是洗涤；洗涤具体操作方法为：在漏斗中加入适量蒸馏水，浸没沉淀，让蒸馏水自然流下，重复2～3次；
②从流程图中分析加入稍过量的NH4HCO3溶液，有FeCO3沉淀，还应有CO2生成，发生复分解反应的离子方程式为：Fe2＋＋2HCO3－=FeCO3↓＋CO2↑＋H2O。
18． 3MnO2+2FeS+6H2SO4Fe2(SO4)3+3MnSO4+2S↓+6H2O Cu、Cd MnO2+2Fe2++4H+ =2Fe3++Mn2++2H2O BD H2SO4 (答出Zn、MnO2 不扣分) a b MnO2+e-+Li+=LiMnO2 NaCN+H2S=HCN+NaHS
【详解】
（1）步骤①中发生多个反应，其中MnO2、FeS与硫酸共热时有淡黄色物质析出，该物质是单质S。溶液变为棕黄色，说明有铁离子生成，则MnO2、FeS与硫酸共热发生反应的化学方程式为3MnO2+2FeS+6H2SO4Fe2(SO4)3+3MnSO4+2S↓+6H2O。（2）滤液中含有铜离子和Cd2＋，步骤②加入金属锌将二者置换出，所以回收金属的主要成分是Cu、Cd。（3）二氧化锰具有强氧化性，能把溶液中的亚铁离子氧化为铁离子，则步骤③与MnO2发生氧化还原反应的离子方程式为MnO2+2Fe2++4H+ =2Fe3++Mn2++2H2O；由于不能引入新杂质，则物质X可以是MnCO3或Zn(OH)2，答案选BD；（4）电解时有硫酸生成，则流程中可以循环利用的物质是H2SO4。（5）①Li是活泼的金属，作负极，则外电路中的电子移动方向是由a极流向b极。②正极是二氧化锰得到电子，正极电极反应式为MnO2+e-+Li+=LiMnO2。（6）根据电离平衡常数可知酸性：H2S＞HCN＞HS－，根据较强酸制备较弱酸可知向NaCN溶液中通入少量的H2S气体的化学方程式为NaCN+H2S=HCN+NaHS。
19． 4NiS + 7O2=2Ni2O3 + 4SO2 2Ni2O3+8H+=4+ O2+4H2O 样品粉碎增大反应物的接触面积（或适当升高温度） 酸浸 过氧化氢不稳定，温度过高会大量分解 -2e-=Ni2++S 4OH—-4e-= O2+2H2O
【详解】
(1)“煅烧” 时NiS转化为Ni2O3，镍元素从+2价升高为+3价，被氧化，说明该过程有氧气的参与反应，硫元素转化为二氧化硫的形式，该反应的化学方程式为： 4NiS + 7O2=2Ni2O3 + 4SO2，故答案：4NiS + 7O2=2Ni2O3 + 4SO2。
2(2) “煅烧”时CuS转化为CuO， FeS转化为Fe2O3，“酸浸”时Ni2O3、CuO、Fe2O3均溶解于稀硫酸。所以“酸浸”后生成的离子方程式为：2Ni2O3+6H+=4+O2 +4H2O，故答案：Ni2O3+8H+=4+O2+ 4H2O。
(3)为加快酸浸速率可将样品粉碎增大反应物的接触面积，或者适当升高温度；滤液③”中含有硫酸，可返回“酸浸”工序中循环使用。故答案：样品粉碎增大反应物的接触面积（或适当升高温度）；酸浸。
(4)“转化”过程中为了加快转化速率，需适当加热，但温度不宜过高，因为过氧化氢不稳定，温度过高会大量分解，故答案：过氧化氢不稳定，温度过高会大量分解。
(5)电解硫酸镍溶液制取粗镍时，阳极首先是、中的硫离子放电，其次是水中的氢氧根放电，其电极方程式为：-2e-=Ni2++S、4OH—-4e-= O2+2H2O，故答案：-2e-=Ni2++S；4OH—-4e-= O2+2H2O。
(6)因为存在，电离平衡，所以为保证完全除去和，和的离子浓度，根据可知=，根据可知=，所以不小于。故答案：。
20． 除去油脂，溶解铝及其氧化物 或空气 3.2~6.2
【详解】
(1)根据分析可知，向废镍催化剂中加入NaOH溶液进行碱浸，可除去油脂，同时溶解铝及其氧化物；滤液①含有 NaAlO2，用稀硫酸将“滤液①”调为中性，偏铝酸根与氢离子反应生成氢氧化铝沉淀，其离子方程式为，故答案：除去油脂，溶解铝及其氧化物；。
(2)加入稀硫酸酸浸，Ni、Fe及其氧化物能发生反应，生成硫酸镍、硫酸铁、硫酸亚铁，所以“ 滤液②”中含有的金属离子是Ni2+、Fe2+、 Fe3+；故答案：。
(3)“转化”是在H2O2的作用下将 Fe2+氧化为Fe3+，为了不引入新的杂质，可用O2或空气替代，故答案：或空气。
(4)由上述表格可知，Ni2+完全沉淀时的pH=8.7，此时 c(Ni2+)=1.0×10-5mol·L-1，c(H+)=1.0×10-8.7mol·L-1，则c(OH-)= = mol/L，则Ni(OH)2的 Ksp=c(Ni2+) c2(OH-)=10-5×(108.7-14)2 ；或者当Ni2+开始沉淀时pH=7.2，此时 c (Ni2+)=0.01mol·L-1，c(H+)=1.0×10-7.2mol·L-1，则c(OH-)= Kwc(H+)=1.0×10 141.0×10 7.2=10-6.8mol/L ，则Ni(OH)2的 Ksp=c(Ni2+) c2(OH-)=0.01×(10-6.8)2=1.0×10-15.6。
如果“转化”后的溶液中Ni2+浓度为，时 c(OH-)= = ，则 c(H+)==10-14-(-78)=10-6.2，即pH=6.2；为避免镍离子沉淀，溶液的pH应小于6.2，Fe3+完全沉淀的pH 为3.2，因此“调节pH” 应控制的pH范围是3.2≤pH＜6.2,故答案： ；3.2≤pH＜6.2。
(5)由题干信息，硫酸镍在强碱溶液中被NaClO氧化得到NiOOH沉淀，即反应中 Ni2+被氧化为NiOOH沉淀，ClOˉ被还原为Clˉ ，则根据氧化还原得失电子守恒可得离子方程式为：，故答案：。
21． Fe2＋、Fe3＋、H＋ Fe(NO3)3 BC 过滤 洗涤 在漏斗中加入适量蒸馏水，浸没沉淀，让蒸馏水自然流下，重复2～3次 Fe2＋＋2HCO3-=FeCO3↓＋CO2↑＋H2O
【详解】
(1)铁的氧化物中具有磁性的是Fe3O4，Fe3O4溶于过量的盐酸后溶液中存在的阳离子是Fe2＋、Fe3＋、H＋；Fe3O4溶于过量的浓硝酸后Fe元素会被氧化为Fe3＋，所以反应后的溶液中含有的盐是Fe(NO3)3；
(2)向该溶液中加入过量的NaOH溶液后：Mg2＋→Mg(OH)2、Fe2＋→Fe(OH)3、Al3＋→AlO2－、Cu2＋→Cu(OH)2；过滤后滤渣中含有Mg(OH)2、Fe(OH)3、Cu(OH)2；高温灼烧后Mg(OH)2→MgO、Fe(OH)3→Fe2O3、Cu(OH)2→CuO；将MgO、Fe2O3、CuO投入过量盐酸后生成Mg2＋、Fe3＋、Cu2＋，故应选择B、C；
(3)①从流程图中知道经操作Ⅰ得到滤渣，故该操作是过滤；操作Ⅱ是在得到FeCO3沉淀后进行的，故该操作是洗涤；洗涤具体操作方法为：在漏斗中加入适量蒸馏水，浸没沉淀，让蒸馏水自然流下，重复2～3次；
②从流程图中分析加入稍过量的NH4HCO3溶液，有FeCO3沉淀，还应有CO2生成，发生复分解反应的离子方程式为：Fe2＋＋2HCO3－=FeCO3↓＋CO2↑＋H2O。
22． ①⑤ ③④⑧⑩ ④⑥ FeCl3+3H2OFe(OH)3 (胶体) +3HCl 红褐 利用丁达尔效应，用一束光照射所得的液体，从侧面观察是否有一条光亮的“通路”出现 KAl(SO4)2·12H2O==K+ +Al3+ +2 +12H2O KHSO4==K++
【详解】
(1) ①NaOH溶液是由NaOH溶于水形成的分散系，⑤Fe(OH)3 胶体是由氢氧化铁胶粒分散到水中形成的分散系，二者都属于混合物，故选①⑤；③明矾、④熔融KHSO4都属于盐，⑧CH3COOH属于酸，⑩冰水混合物是水，它们都属于电解质，故选③④⑧⑩；④熔融KHSO4发生离子导电，⑥铜发生电子导电，它们都能导电，故选④⑥。答案为：①⑤；③④⑧⑩；④⑥；
(2)制备物质⑤Fe(OH)3 胶体时，应将氯化铁饱和溶液滴入沸水中，让其发生水解反应，化学方程式为FeCl3+3H2OFe(OH)3 (胶体) +3HCl；在小烧杯中加入20 mL蒸馏水，加热至沸腾后，向沸水中滴入几滴饱和FeCl3溶液，继续煮沸至溶液呈红褐色，即制得Fe(OH)3胶体。可利用胶体的性质判断是否成功制备出胶体，方法为：利用丁达尔效应，用一束光照射所得的液体，从侧面观察是否有一条光亮的“通路”出现。答案为：FeCl3+3H2OFe(OH)3 (胶体) +3HCl；红褐；利用丁达尔效应，用一束光照射所得的液体，从侧面观察是否有一条光亮的“通路”出现；
(3)③KAl(SO4)2·12H2O溶于水，可电离出K+、Al3+、等，电离方程式为KAl(SO4)2·12H2O==K+ +Al3+ +2 +12H2O。答案为：KAl(SO4)2·12H2O==K+ +Al3+ +2 +12H2O；
(4)④KHSO4熔融时，电离出K+和，电离方程式为KHSO4==K++ 。答案为：KHSO4==K++ 。