单元形成性评价(三) 第三章 铁 金属材料
(75分钟 100分)
一、选择题：本题共16小题，共44分。第1～10小题，每小题2分；第11～16小题，每小题4分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。
1．(2022·广州高一检测)利用新技术能将不锈钢加工成为柔软的金属丝，它和棉纤维一起制成防辐射的劳防服装，这是利用了金属的( )
A．耐腐蚀性 B．还原性
C．热传导性 D．延展性
2．现有新型的铝层硼化物材料——硼化钼铝(MoAlB)。在高温情况下，该材料中的铝原子选择性扩散到表面与氧气反应，形成氧化膜阻碍氧化反应的进行。该氧化膜的主要成分是( )
A．Al2O3 B．MoO3
C．B2O3 D．Al
3．(原创题)化学与生活密切相关，下列说法错误的是( )
A．用黏土焙烧制得的红陶，陶器显红色的原因可能是含有Fe2O3
B．制指南针的磁石主要成分是四氧化三铁
C．储氢合金可以大量吸收氢气，但不与氢气发生化学反应
D．硬铝合金可用于制造飞机部件
4. 实验室为了妥善保存硫酸亚铁溶液，常加入少量的( )
A．铁粉 B．铜粉 C．锌粉 D．Fe2(SO4)3
5．下列说法错误的是( )
A．用氧化铝与水反应制取氢氧化铝
B．氢氧化铝用于治疗胃酸过多
C．除去镁粉中的少量铝粉，可选用氢氧化钠溶液
D．铁制容器可盛装烧碱溶液
补偿训练:
下列关于镁铝合金性质的叙述，不正确的是( )
A．此合金的熔点比镁和铝的熔点都低
B．此合金能全部溶解于足量稀盐酸中
C．此合金能全部溶解于足量氢氧化钠溶液中
D.此合金的硬度比镁和铝的硬度都大
6．下列离子方程式书写正确的是( )
A．向FeCl2溶液中通入Cl2：Fe2＋＋Cl2===Fe3＋＋2Cl－
B．将Al2O3加入稀盐酸中：Al2O3＋6H＋===2Al3＋＋3H2O
C．Fe(OH)3与稀硫酸反应：OH－＋H＋===H2O
D．将Al2O3加入氢氧化钠溶液中：Al3＋＋OH－===AlO＋H2O
补偿训练:
在加入铝粉能放出氢气的溶液中，一定能大量共存的离子组是( )
A．Fe3＋、CO、Cl－、Na＋
B．Na＋、Ba2＋、Mg2＋、HCO
C．SO、Na＋、K＋、Cl－
D．Mg2＋、NO、K＋、OH－
7．在杠杆的两端分别挂着质量相同的铝球和铁球，此时杠杆平衡。然后将两球分别浸没在溶液质量相等的稀烧碱溶液和硫酸铜溶液中一段时间，如图所示，下列说法正确的是( )
A．铝球表面有气泡产生，溶液中有白色沉淀生成；杠杆不平衡
B．铝球表面有气泡产生，溶液澄清；铁球表面有红色物质析出；溶液蓝色变浅，杠杆右边下沉
C．反应后移去两烧杯，杠杆仍平衡
D．左边溶液的碱性增强
8．(2022·茂名高一检测)下列各组物质中，X是主体物质，Y是少量杂质，Z是为除去杂质所要加入的试剂，其中所加试剂正确的一组是( )
选项 A B C D
X FeCl2溶液 FeCl3溶液 Fe Na2SO4溶液
Y FeCl3 CuCl2 Al Na2CO3
Z Cl2 Fe NaOH溶液 BaCl2溶液
补偿训练:
下列除杂(括号内为杂质)选用的试剂或方法正确的是( )
A．Na2CO3固体(NaHCO3)：加热
B．Fe(Al)：加盐酸
C．FeCl2(FeCl3)：加铜粉
D．CO2(HCl)：通过饱和Na2CO3溶液
9．(原创题)设NA为阿伏加德罗常数的值，下列有关叙述正确的是( )
A．5.6 g Fe在氧气中燃烧，完全反应时转移电子数为0.3NA
B．5.6 g Fe与氯气完全反应，转移电子数为0.2NA
C．Fe与2 mol H2O(g)完全反应转移的电子数为4NA
D．在反应2Al＋2NaOH＋2H2O===2NaAlO2＋3H2↑中生成1 mol H2转移的电子数为3NA
10．在CuCl2和ZnCl2的混合溶液中加入一定量的铁粉，充分反应后过滤，在滤渣中加入稀盐酸，有气体产生。则下列结论正确的是( )
A．滤液中一定有FeCl3
B．滤渣只含Cu，可能有Zn
C．滤渣中一定有Cu和Fe，一定无Zn
D．滤液中可能有Cu2＋
11．将1.12 g铁粉加入25 mL 2 mol·L－1的FeCl3溶液中，充分反应后，其结果是( )
A．铁粉有剩余，溶液呈浅绿色，Cl－基本保持不变
B．往溶液中滴入KSCN溶液，不显红色
C．Fe2＋和Fe3＋物质的量之比为6∶1
D．氧化产物和还原产物的物质的量之比为2∶5
12．由Fe2O3和FeO组成的固体混合物，用200 mL 5.0 mol·L－1盐酸恰好能将之完全溶解。所得溶液中Fe2＋和Fe3＋的物质的量相等，则原固体混合物中FeO的物质的量为( )
A．0.4 mol B．0.3 mol
C．0.2 mol D．0.1 mol
13．(2022·汕头高一检测)热爱劳动是中华民族的传统美德。下列家务劳动与所涉及的化学知识不相符的是( )
选项 家务劳动 化学知识
A 炒菜时添加食盐调味 食盐的主要成分是NaCl
B 柠檬煮水除去水壶中的水垢 柠檬酸可溶解碳酸钙等沉淀
C 漂白粉使用后要密封放于阴凉处 漂白粉见光容易被氧化
D 蒸煮碱性食物时不用铝制餐具 铝及其氧化物均能与碱反应
14．(2022·广州高一检测)将1.12 g铁粉加入25 mL 2 mol·L－1氯化铁溶液中充分反应(忽略溶液体积变化)，下列分析正确的是( )
A.铁粉有剩余
B.Cl－浓度减小
C.向溶液中滴入无色KSCN溶液，溶液不变红
D.溶液质量增加1.12 g
15．(2022·深圳高一检测)实验室中制取H2时，将13 g锌铁合金完全溶于100 mL 5 mol·L－1盐酸中。假设反应前后溶液的体积不发生变化，下列说法错误的是( )
A.反应生成的气体在标准状况下的体积大于4.48 L
B.最终所得溶液中Cl－浓度为5 mol·L－1
C.可用碱石灰除去H2中混有的HCl和水蒸气
D.向所得溶液中加入过量NaOH溶液最终会观察到有红褐色沉淀生成
16．(2022·佛山高一检测)某硫酸厂产生的烧渣(主要含Fe2O3、FeO、CaO，还有一定量的SiO2)可用于制备绿矾(FeSO4·7H2O)，其流程如图所示。下列说法正确的是( )
A.“酸溶”时，为提高浸出率，硫酸浓度越大越好
B.“滤渣1”的成分只有SiO2
C.“还原”时，每消耗1 mol A，转移的电子数为2NA
D.“一系列操作”为蒸发溶液至有大量晶体出现，停止加热，用余热蒸干
二、非选择题：共56分。
17．(14分)(2020·山东合格考)化合物A、B、C、D均含同一种元素；E是一种重要的化工原料，常温、常压下为黄绿色气体。各物质之间的转化关系如图所示：
回答下列问题：
(1)A的化学式为__________；B的颜色为__________。
(2)B→C的化学方程式为_______________________________________。
(3)检验D中阳离子的试剂为__________(填化学式)。
(4)A＋E→D的离子方程式为____________________________________。
18．(14分)铁在人体中不是以游离态的形式存在，而是以Fe2＋和Fe3＋形式存在。Fe2＋易被吸收，给贫血者补充铁时，应给予含Fe2＋的盐。服用维生素C，有利于人体对铁元素的吸收。
(1)市场出售的某种麦片中含有微量的颗粒细小的还原铁粉，这些铁粉在人体胃酸的作用下转化成亚铁盐。此反应的离子方程式为_____________________。
(2)工业盐的主要成分是NaNO2，曾多次发生过因误食NaNO2而中毒的事件，其原因是NaNO2把人体内的Fe2＋转化为Fe3＋而失去与O2结合的能力，这说明NaNO2具有____________性。
(3)某同学为了检测某补铁药片中Fe2＋的存在，设计并进行了如下实验：
①操作1的名称是____________。
②试剂2为____________溶液(填化学式)。
③加入新制氯水，溶液中发生反应的离子方程式是___________________。
19．(12分)(2022·北京通州区高一检测)电子工业常用30%的FeCl3溶液腐蚀绝缘板上的铜箔，制造印刷电路板。
(1)用FeO、稀盐酸、氯气制取FeCl3溶液的离子方程式为_________________、
_____________________。
(2)写出FeCl3溶液与金属铜发生反应的化学方程式：________________，
当转移电子数为6.02×1024时，被氧化的物质的质量为____________。
20．(16分)某研究小组利用如图装置探究CO还原Fe2O3所得到的一种黑色粉末的成分(固定装置略去)。(已知：Fe2＋遇到K3[Fe(CN)6]溶液生成蓝色沉淀)
请回答问题：
(1)按气流方向，各仪器接口从左到右的连接顺序为：i→________→________ →g→h→________ →________→j→k→________→________。(填字母编号)
(2)证明Fe2O3已被还原的现象是_____________________________。
(3)研究小组对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。
【猜想二】黑色粉末的成分可能是FeO。
【猜想三】黑色粉末的成分可能是_______________________________。
设计并完成实验如下：
步骤 操作 现象
1 加入稀盐酸 溶解，无气泡
2 取步骤1中溶液，滴加K3[Fe(CN)6]溶液 蓝色沉淀
3 ________ 变红
根据实验现象，则猜想________成立。
(4)上述装置还有不妥之处，改进措施为__________________________。
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(75分钟 100分)
一、选择题：本题共16小题，共44分。第1～10小题，每小题2分；第11～16小题，每小题4分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。
1．(2022·广州高一检测)利用新技术能将不锈钢加工成为柔软的金属丝，它和棉纤维一起制成防辐射的劳防服装，这是利用了金属的( )
A．耐腐蚀性 B．还原性
C．热传导性 D．延展性
解析:选D。题中将不锈钢加工成为柔软的金属丝，利用了金属的延展性。
2．现有新型的铝层硼化物材料——硼化钼铝(MoAlB)。在高温情况下，该材料中的铝原子选择性扩散到表面与氧气反应，形成氧化膜阻碍氧化反应的进行。该氧化膜的主要成分是( )
A．Al2O3 B．MoO3
C．B2O3 D．Al
解析:选A。材料中的铝原子选择性扩散到表面与氧气反应生成Al2O3，故该“氧化膜”的主要成分是Al2O3。
3．(原创题)化学与生活密切相关，下列说法错误的是( )
A．用黏土焙烧制得的红陶，陶器显红色的原因可能是含有Fe2O3
B．制指南针的磁石主要成分是四氧化三铁
C．储氢合金可以大量吸收氢气，但不与氢气发生化学反应
D．硬铝合金可用于制造飞机部件
解析:选C。Fe2O3为红棕色粉末，可用作陶器的着色剂，A项正确；四氧化三铁有磁性，可制成磁石，B项正确；储氢合金能大量吸收H2，与H2化合生成金属氢化物，C项错误；硬铝密度小、强度高，抗腐蚀能力强，是制造飞机部件的理想材料，D项正确。
4. 实验室为了妥善保存硫酸亚铁溶液，常加入少量的( )
A．铁粉 B．铜粉 C．锌粉 D．Fe2(SO4)3
解析:选A。硫酸亚铁溶液中Fe2＋容易被氧化成Fe3＋，导致硫酸亚铁溶液变质，为了防止硫酸亚铁溶液变质，需要加入少量铁粉，反应的离子方程式为2Fe3＋＋Fe===3Fe2＋；由于锌粉、铜粉都会引进杂质，所以选用铁粉。
5．下列说法错误的是( )
A．用氧化铝与水反应制取氢氧化铝
B．氢氧化铝用于治疗胃酸过多
C．除去镁粉中的少量铝粉，可选用氢氧化钠溶液
D．铁制容器可盛装烧碱溶液
解析:选A。氧化铝与水不反应，制取氢氧化铝用的是可溶性铝盐与氨水反应；氢氧化铝是弱碱，可用于治疗胃酸过多；铝粉能与NaOH溶液反应生成NaAlO2溶液，镁粉不能；铁制容器与氢氧化钠不反应，可盛装烧碱溶液。
补偿训练:
下列关于镁铝合金性质的叙述，不正确的是( )
A．此合金的熔点比镁和铝的熔点都低
B．此合金能全部溶解于足量稀盐酸中
C．此合金能全部溶解于足量氢氧化钠溶液中
D.此合金的硬度比镁和铝的硬度都大
解析:选C。合金的熔点一般比各成分金属的低，A项正确；此合金的成分是镁和铝，均能与稀盐酸反应而全部溶解于足量稀盐酸中，B项正确；铝能与氢氧化钠溶液反应，但镁不能与氢氧化钠溶液反应，此合金不能全部溶解于氢氧化钠溶液中，C项错误；根据合金的特点，合金的硬度一般比组成它的纯金属的硬度大，可知此合金的硬度比镁和铝的硬度都大，D项正确。
6．下列离子方程式书写正确的是( )
A．向FeCl2溶液中通入Cl2：Fe2＋＋Cl2===Fe3＋＋2Cl－
B．将Al2O3加入稀盐酸中：Al2O3＋6H＋===2Al3＋＋3H2O
C．Fe(OH)3与稀硫酸反应：OH－＋H＋===H2O
D．将Al2O3加入氢氧化钠溶液中：Al3＋＋OH－===AlO＋H2O
解析:选B。A项中反应不满足电荷守恒，正确的离子方程式应该是2Fe2＋＋Cl2===2Fe3＋＋2Cl－；C项中Fe(OH)3为难溶物，不能写成离子形式；D项中正确的离子方程式为Al2O3＋2OH－===2AlO＋H2O。
补偿训练:
在加入铝粉能放出氢气的溶液中，一定能大量共存的离子组是( )
A．Fe3＋、CO、Cl－、Na＋
B．Na＋、Ba2＋、Mg2＋、HCO
C．SO、Na＋、K＋、Cl－
D．Mg2＋、NO、K＋、OH－
解析:选C。加入铝粉能放出氢气的溶液可能为酸性，可能为碱性。A项中Fe3＋不能在碱性条件下大量存在，CO不能在酸性条件下大量存在，且
Fe3＋、CO本身也不能大量共存；B项中HCO既不能在酸性溶液中大量存在，也不能在碱性溶液中大量存在，Mg2＋也不能在碱性溶液中大量存在；D项中OH－不能在酸性溶液中大量存在且Mg2＋和OH－本身也不能大量共存。
7．在杠杆的两端分别挂着质量相同的铝球和铁球，此时杠杆平衡。然后将两球分别浸没在溶液质量相等的稀烧碱溶液和硫酸铜溶液中一段时间，如图所示，下列说法正确的是( )
A．铝球表面有气泡产生，溶液中有白色沉淀生成；杠杆不平衡
B．铝球表面有气泡产生，溶液澄清；铁球表面有红色物质析出；溶液蓝色变浅，杠杆右边下沉
C．反应后移去两烧杯，杠杆仍平衡
D．左边溶液的碱性增强
解析:选B。左烧杯中发生反应2Al＋2NaOH＋2H2O===2NaAlO2＋3H2↑，铝球表面有气泡产生，溶液澄清，不生成沉淀；右烧杯中发生反应Fe＋CuSO4 ===Cu＋FeSO4，铁球表面有红色物质析出，溶液蓝色变浅，由反应可知左烧杯中Al球质量变小，右烧杯中Fe球上生成Cu，质量变大，杠杆右边下沉，故A错误、B正确；由以上分析可知，反应后去掉两烧杯，杠杆不能平衡，故C错误；左边反应消耗溶液中NaOH，c(OH－)减小，碱性减弱，故D错误。
8．(2022·茂名高一检测)下列各组物质中，X是主体物质，Y是少量杂质，Z是为除去杂质所要加入的试剂，其中所加试剂正确的一组是( )
选项 A B C D
X FeCl2溶液 FeCl3溶液 Fe Na2SO4溶液
Y FeCl3 CuCl2 Al Na2CO3
Z Cl2 Fe NaOH溶液 BaCl2溶液
解析:选C。A项中Cl2能把FeCl2氧化，B项中Fe能把FeCl3还原，D项除去了CO和SO又引入了Cl－，均不合要求。A项中应加适量铁粉，B项中可加足量铁粉过滤后，向滤液中通足量Cl2，D项中应加适量稀H2SO4。
补偿训练:
下列除杂(括号内为杂质)选用的试剂或方法正确的是( )
A．Na2CO3固体(NaHCO3)：加热
B．Fe(Al)：加盐酸
C．FeCl2(FeCl3)：加铜粉
D．CO2(HCl)：通过饱和Na2CO3溶液
解析:选A。碳酸氢钠不稳定，加热易分解生成碳酸钠，使物质得到提纯，因此可用加热的方法除杂，A项正确；二者都与盐酸反应，不能达到除杂的目的，应加入氢氧化钠溶液除杂，B项错误；应加入还原铁粉，发生反应：Fe＋2FeCl3===3FeCl2，可以除杂，若加入铜，发生反应：Cu＋2FeCl3===2FeCl2＋CuCl2，则会生成氯化铜而引入新杂质，不能达到除杂的目的，C项错误；二者都与碳酸钠溶液反应，应用饱和碳酸氢钠溶液除去杂质HCl气体，D项错误。
9．(原创题)设NA为阿伏加德罗常数的值，下列有关叙述正确的是( )
A．5.6 g Fe在氧气中燃烧，完全反应时转移电子数为0.3NA
B．5.6 g Fe与氯气完全反应，转移电子数为0.2NA
C．Fe与2 mol H2O(g)完全反应转移的电子数为4NA
D．在反应2Al＋2NaOH＋2H2O===2NaAlO2＋3H2↑中生成1 mol H2转移的电子数为3NA
解析:选C。5.6 g Fe的物质的量为0.1 mol，在氧气中燃烧，生成Fe3O4，完全反应时转移电子数为NA，故A错误；5.6 g Fe的物质的量为0.1 mol，与氯气完全反应，生成FeCl3，转移电子数为0.3NA，故B错误；根据反应的化学方程式，3 mol Fe与4 mol H2O(g)完全反应转移电子数为8NA，则Fe与2 mol H2O(g)完全反应转移的电子数为4NA，故C正确；D项反应中生成1 mol H2转移的电子数为2NA，故D错误。
10．在CuCl2和ZnCl2的混合溶液中加入一定量的铁粉，充分反应后过滤，在滤渣中加入稀盐酸，有气体产生。则下列结论正确的是( )
A．滤液中一定有FeCl3
B．滤渣只含Cu，可能有Zn
C．滤渣中一定有Cu和Fe，一定无Zn
D．滤液中可能有Cu2＋
解析:选C。在CuCl2和ZnCl2的混合溶液中加入一定量的铁粉，Fe只能和
Cu2＋发生置换反应生成FeCl2，充分反应后过滤，在滤渣中加入稀盐酸，有气体产生，说明滤渣中含有Fe单质，则滤液中一定不含Cu2＋，Cu2＋被全部还原为Cu，锌离子和Fe不反应，所以滤液中一定还含有锌离子，据此分析解答。滤液中一定有ZnCl2和FeCl2，A项错误；滤渣中一定有Cu和Fe，一定无Zn，B项错误，C项正确；滤液中一定不含Cu2＋，D项错误。
11．将1.12 g铁粉加入25 mL 2 mol·L－1的FeCl3溶液中，充分反应后，其结果是( )
A．铁粉有剩余，溶液呈浅绿色，Cl－基本保持不变
B．往溶液中滴入KSCN溶液，不显红色
C．Fe2＋和Fe3＋物质的量之比为6∶1
D．氧化产物和还原产物的物质的量之比为2∶5
解析:选C。n(Fe)＝＝0.02 mol，n(FeCl3)＝c×V＝2 mol·L－1×
0.025 L＝0.05 mol，铁粉与氯化铁的离子反应方程式为Fe＋2Fe3＋===3Fe2＋。0.02 mol铁粉完全反应需要0.04 mol氯化铁，所以氯化铁剩余0.01 mol，Fe完全反应，Cl－基本保持不变，故A错误；由于氯化铁剩余，向溶液中滴入KSCN溶液，显红色，故B错误；生成0.06 mol Fe2＋，氯化铁剩余0.01 mol，则Fe2＋和Fe3＋物质的量之比为6∶1，故C正确；氧化产物、还原产物均为FeCl2，由电子守恒可知，1 mol还原剂被氧化与2 mol氧化剂被还原得失电子守恒，则氧化产物和还原产物的物质的量之比为1∶2，故D错误。
12．由Fe2O3和FeO组成的固体混合物，用200 mL 5.0 mol·L－1盐酸恰好能将之完全溶解。所得溶液中Fe2＋和Fe3＋的物质的量相等，则原固体混合物中FeO的物质的量为( )
A．0.4 mol B．0.3 mol
C．0.2 mol D．0.1 mol
解析:选C。根据题意知，所得溶液中Fe2＋和Fe3＋的物质的量相等，设FeO的物质的量为x，则Fe2O3的物质的量为0.5x，200 mL 5.0 mol·L－1盐酸中HCl的物质的量为0.2 L×5.0 mol·L－1＝1.0 mol，根据反应Fe2O3＋6HCl===2FeCl3＋3H2O、FeO＋2HCl===FeCl2＋H2O可知，0.5x×6＋2x＝1.0 mol，解得x＝0.2 mol。
13．(2022·汕头高一检测)热爱劳动是中华民族的传统美德。下列家务劳动与所涉及的化学知识不相符的是( )
选项 家务劳动 化学知识
A 炒菜时添加食盐调味 食盐的主要成分是NaCl
B 柠檬煮水除去水壶中的水垢 柠檬酸可溶解碳酸钙等沉淀
C 漂白粉使用后要密封放于阴凉处 漂白粉见光容易被氧化
D 蒸煮碱性食物时不用铝制餐具 铝及其氧化物均能与碱反应
解析:选C。A。炒菜时添加适量的食盐、味精等各种调味剂能改善食品的味道，其中食盐的主要成分是NaCl，故A正确；B.柠檬汁显酸性，能与碳酸钙反应，所以柠檬煮水可用来除去水壶中的水垢，故B正确；C.漂白粉中次氯酸钙易与空气中水和二氧化碳反应生成次氯酸，次氯酸见光分解，所以漂白粉要密封存放于干燥阴凉处，故C错误；D.铝及其氧化物均能与碱反应，氧化铝和氢氧化钠溶液反应生成偏铝酸钠和水，离子方程式为Al2O3＋2OH－===2AlO＋H2O，铝和氢氧化钠溶液反应生成偏铝酸钠和氢气，离子方程式为2Al＋2H2O＋2OH－===2AlO＋3H2↑，则蒸煮碱性食物时不用铝制餐具，故D正确。
14．(2022·广州高一检测)将1.12 g铁粉加入25 mL 2 mol·L－1氯化铁溶液中充分反应(忽略溶液体积变化)，下列分析正确的是( )
A.铁粉有剩余
B.Cl－浓度减小
C.向溶液中滴入无色KSCN溶液，溶液不变红
D.溶液质量增加1.12 g
解析:选D。发生的反应为Fe＋2Fe3＋===3Fe2＋，n(Fe)＝＝
0.02 mol，n(Fe3＋)＝0.025 L×2 mol·L－1＝0.05 mol，根据离子方程式Fe＋2Fe3＋===3Fe2＋，可知0.02 mol Fe完全反应，消耗Fe3＋的物质的量为0.02 mol×2＝
0.04 mol＜0.05 mol，故Fe完全反应，剩余Fe3＋物质的量为0.05 mol－0.04 mol＝0.01 mol，溶液中生成的Fe2＋物质的量为0.02 mol×3＝0.06 mol。A.由上述分析可知，Fe完全反应，故A错误；B.氯离子不参加反应，浓度不变，故B错误；C.溶液中有剩余的Fe3＋，往溶液中滴入无色KSCN溶液，溶液变红色，故C错误；D.参加反应的Fe的质量即为溶液增加的质量，即溶液增重为0.02 mol×
56 g·mol－1＝1.12 g，故D正确。
15．(2022·深圳高一检测)实验室中制取H2时，将13 g锌铁合金完全溶于100 mL 5 mol·L－1盐酸中。假设反应前后溶液的体积不发生变化，下列说法错误的是( )
A.反应生成的气体在标准状况下的体积大于4.48 L
B.最终所得溶液中Cl－浓度为5 mol·L－1
C.可用碱石灰除去H2中混有的HCl和水蒸气
D.向所得溶液中加入过量NaOH溶液最终会观察到有红褐色沉淀生成
解析:选B。A.锌与盐酸反应的化学方程式为Zn＋2HCl===ZnCl2＋H2↑，铁与盐酸反应的化学方程式为Fe＋2HCl===FeCl2＋H2↑，等质量的铁产生氢气的量比锌多，13 g锌粒完全反应产生氢气的物质的量为＝0.2 mol，所以反应生成的气体在标准状况下的体积大于0.2 mol×22.4 L·mol－1＝4.48 L，故A正确；B.反应过程中盐酸会挥发，最终所得溶液中Cl－浓度小于5 mol·L－1，故B错误；C.碱石灰是碱性干燥剂，可吸收H2中混有的HCl和水蒸气，故C正确；D.所得溶液中含FeCl2，加入过量NaOH溶液最终会产生Fe(OH)3，最终能观察到红褐色沉淀生成，故D正确。
16．(2022·佛山高一检测)某硫酸厂产生的烧渣(主要含Fe2O3、FeO、CaO，还有一定量的SiO2)可用于制备绿矾(FeSO4·7H2O)，其流程如图所示。下列说法正确的是( )
A.“酸溶”时，为提高浸出率，硫酸浓度越大越好
B.“滤渣1”的成分只有SiO2
C.“还原”时，每消耗1 mol A，转移的电子数为2NA
D.“一系列操作”为蒸发溶液至有大量晶体出现，停止加热，用余热蒸干
解析:选C。烧渣(主要含Fe2O3、FeO、CaO，还有一定量的SiO2)用硫酸浸取，过滤后滤液中含有硫酸铁、硫酸亚铁、未反应的硫酸，滤渣为二氧化硅和少量的硫酸钙，用铁还原Fe3＋后过滤，得滤液中含有硫酸亚铁，将滤液蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥得到硫酸亚铁的晶体，以此来解答。A.酸溶是氢离子与金属氧化物反应生成硫酸盐和水，硫酸浓度过大不利于反应还会造成危险，故A错误；B.“滤渣1”的成分除了SiO2外，还有少量硫酸钙，故B错误；C.“还原”时是加入铁与三价铁离子反应生成二价铁离子，故每消耗1 mol Fe，转移的电子数为2NA，故C正确；D.“一系列操作”为蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥，故D错误。
二、非选择题：共56分。
17．(14分)(2020·山东合格考)化合物A、B、C、D均含同一种元素；E是一种重要的化工原料，常温、常压下为黄绿色气体。各物质之间的转化关系如图所示：
回答下列问题：
(1)A的化学式为__________；B的颜色为__________。
(2)B→C的化学方程式为_______________________________________。
(3)检验D中阳离子的试剂为__________(填化学式)。
(4)A＋E→D的离子方程式为____________________________________。
解析:E为黄绿色气体，则E为氯气；C为红褐色沉淀，则C为Fe(OH)3，A、B、C、D含同种元素，结合转化关系图可知A为FeCl2，B为Fe(OH)2，是一种白色沉淀；D为FeCl3，可用KSCN溶液检验。A＋E→D的离子方程式为2Fe2＋＋Cl2===2Fe3＋＋2Cl－。
答案：(1)FeCl2 白色
(2)4Fe(OH)2＋O2＋2H2O===4Fe(OH)3
(3)KSCN
(4)2Fe2＋＋Cl2===2Fe3＋＋2Cl－
18．(14分)铁在人体中不是以游离态的形式存在，而是以Fe2＋和Fe3＋形式存在。Fe2＋易被吸收，给贫血者补充铁时，应给予含Fe2＋的盐。服用维生素C，有利于人体对铁元素的吸收。
(1)市场出售的某种麦片中含有微量的颗粒细小的还原铁粉，这些铁粉在人体胃酸的作用下转化成亚铁盐。此反应的离子方程式为_____________________。
(2)工业盐的主要成分是NaNO2，曾多次发生过因误食NaNO2而中毒的事件，其原因是NaNO2把人体内的Fe2＋转化为Fe3＋而失去与O2结合的能力，这说明NaNO2具有____________性。
(3)某同学为了检测某补铁药片中Fe2＋的存在，设计并进行了如下实验：
①操作1的名称是____________。
②试剂2为____________溶液(填化学式)。
③加入新制氯水，溶液中发生反应的离子方程式是___________________。
解析:(1)市场出售的某种麦片中含有微量的颗粒细小的还原铁粉，铁粉与胃酸(盐酸)反应生成氯化亚铁与氢气，离子方程式为Fe＋2H＋===Fe2＋＋H2↑。
(2)工业盐的主要成分是NaNO2，NaNO2把人体内的Fe2＋转化为Fe3＋，则亚铁离子为还原剂，所以NaNO2为氧化剂，具有氧化性。(3)操作1为过滤，除去不溶物，呈淡黄色溶液，可能有Fe3＋，加入试剂2变淡红色，且再加氯水，变红色，说明溶液中有少量的Fe3＋，大量的Fe2＋被氧化，与SCN－结合使溶液变红色。
答案：(1)Fe＋2H＋===Fe2＋＋H2↑
(2)氧化
(3)①过滤 ②KSCN
③2Fe2＋＋Cl2===2Fe3＋＋2Cl－
19．(12分)(2022·北京通州区高一检测)电子工业常用30%的FeCl3溶液腐蚀绝缘板上的铜箔，制造印刷电路板。
(1)用FeO、稀盐酸、氯气制取FeCl3溶液的离子方程式为_________________、
_____________________。
(2)写出FeCl3溶液与金属铜发生反应的化学方程式：________________，
当转移电子数为6.02×1024时，被氧化的物质的质量为____________。
解析:(1)氧化亚铁与盐酸反应生成氯化亚铁和水，氯化亚铁与氯气反应生成氯化铁，反应的离子方程式分别为FeO＋2H＋===Fe2＋＋H2O、2Fe2＋＋Cl2 ===2Fe3＋＋2Cl－；(2)氯化铁与铜反应生成氯化亚铁和氯化铜，反应的化学方程式为2FeCl3＋Cu===2FeCl2＋CuCl2；根据化学方程式可知，转移2 mol电子被氧化的铜的质量为64 g，则转移电子数为6.02×1024时，即转移电子的物质的量为10 mol时，被氧化的铜的质量为64 g·mol－1× mol＝320 g。
答案：(1)FeO＋2H＋===Fe2＋＋H2O
2Fe2＋＋Cl2===2Fe3＋＋2Cl－
(2)2FeCl3＋Cu===2FeCl2＋CuCl2 320 g
20．(16分)某研究小组利用如图装置探究CO还原Fe2O3所得到的一种黑色粉末的成分(固定装置略去)。(已知：Fe2＋遇到K3[Fe(CN)6]溶液生成蓝色沉淀)
请回答问题：
(1)按气流方向，各仪器接口从左到右的连接顺序为：i→________→________ →g→h→________ →________→j→k→________→________。(填字母编号)
(2)证明Fe2O3已被还原的现象是_____________________________。
(3)研究小组对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。
【猜想二】黑色粉末的成分可能是FeO。
【猜想三】黑色粉末的成分可能是_______________________________。
设计并完成实验如下：
步骤 操作 现象
1 加入稀盐酸 溶解，无气泡
2 取步骤1中溶液，滴加K3[Fe(CN)6]溶液 蓝色沉淀
3 ________ 变红
根据实验现象，则猜想________成立。
(4)上述装置还有不妥之处，改进措施为__________________________。
解析:(1)用CO还原Fe2O3，根据题干装置，可以由碳酸氢钠受热分解生成二氧化碳，通过浓硫酸干燥后与碳粉反应生成CO，再通过碱石灰除去未反应的二氧化碳，最后与样品反应，生成的二氧化碳用澄清石灰水检验。按气流方向，各仪器接口从左到右的连接顺序为i→c→d→g→h→a→b→j→k→f→e。
(2)Fe2O3发生还原反应使F中固体由红棕色变黑色，C中澄清石灰水变浑浊，即证明Fe2O3被还原。
(3)根据反应后得到的黑色粉末，黑色粉末的成分可能是Fe、FeO、Fe3O4；根据实验目的，需要检验盐酸溶解后的溶液中是否存在铁离子和亚铁离子，因此步骤3为取步骤1中溶液，滴加KSCN溶液；根据实验现象，取步骤1中溶液，滴加K3[Fe(CN)6]溶液，生成蓝色沉淀，说明含有亚铁离子，取步骤1中溶液，滴加KSCN溶液，溶液变红，证明含有铁离子，说明【猜想三】成立。
(4)尾气中含有一定量的CO，会污染空气，改进措施为在整套装置的尾气出口处，放置一盏燃着的酒精灯。
答案：(1)c d a b f e
(2)F中的固体由红棕色变黑色，C中澄清石灰水变浑浊 (3)Fe3O4 取步骤1中溶液，滴加KSCN溶液 三 (4)在整套装置的尾气出口处，放置一盏燃着的酒精灯(其他合理答案均可得分)
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