第三章 铁 金属材料 单元训练卷（含解析） 高一上学期化学人教版（2019）必修第一册

第三章 铁 金属材料 单元训练卷
一、选择题
1．下列关于铁及其氧化物的说法正确的是
A．赤铁矿的主要成分是
B．为碱性氧化物，常温下可与水反应生成
C．常温下，FeO为黑色固体，不稳定，在空气中受热会被氧化
D．中铁元素有价和价，是混合物
2．化学与生产生活密切相关，下列说法不正确的是
A．在室外大雪的时候可以用作融雪剂，原因是因为其溶解的时候可以放热
B．铬是硬度最高的金属，常在不锈钢中添加
C．为半导体，可做新型太阳能电池主要材料
D．氧化镁在工业生产中常用作耐火材料
3．下列几种物质说法错误的是
A．Al2O3熔点高，用作耐火材料
B．过量的Fe 在氯气中燃烧，产物为FeCl2
C．Na2O2 与 CO2 反应产生 O2，可用作供氧剂
D．Fe2O3 颜色为红棕色，可用作红色油漆
4．下列离子方程式书写不正确的是
A．醋酸与 KOH 溶液：CH3COOH＋OH—= H2O + CH3COO—
B．铁与氯化铁溶液的反应：Fe + Fe3+ = 2Fe2+
C．氧化铁放入稀盐酸中：Fe2O3 + 6H+ = 2Fe3+ + 3H2O
D．碳酸钙与盐酸反应：CaCO3 + 2H+ = Ca2+ + CO2↑ + H2O
5．下列有关说法正确的是
A．证明某溶液只含有而不含，可先滴加氯水，再滴加KSCN溶液后显红色
B．可用足量的NaOH溶液长时间浸泡，以除去铝箔表面的氧化膜
C．为除去溶液中的和杂质，可选用过量Fe粉
D．向紫色石蕊溶液中加入或通入，反应现象相同
6．在指定条件下，可以一步实现转换的是
A．
B．
C．
D．
7．下列有关铁的氧化物的说法错误的是
A．赤铁矿的主要成分是，常用作红色油漆和涂料
B．FeO不稳定，在空气里受热，能迅速被氧化成
C．FeO、都不溶于水，但都能和盐酸反应生成相应的盐
D．是黑色晶体，其中铁元素有＋2价和＋3价，它是一种纯净物
8．下列对物质用途的描述和原因解释错误的是
物质用途 原因解释
A 可用作潜水艇中供氧剂 具有漂白性
B 可用于自来水的杀菌消毒 与水反应生成具有强氧化性的HClO，可杀菌消毒
C 可用来制作红色颜料 是红棕色粉末，性质稳定
D 铝合金可用作门窗材料 铝合金硬度大，强度高，密度小，易于加工
A．A B．B C．C D．D
9．明朝“药圣”李时珍《本草纲目·石三·绿矾》描述：“绿矾，晋地、河内、西安、沙州皆出产，状如焰硝。其中深青莹净者，为青矾；煅过变赤，则为绛矾”。下列说法正确的是
A．青矾成分是 B．绛矾可用作涂料及油漆
C．“煅过变赤”是因为产物为 D．“煅过变赤”过程产生气体
10．以硫铁矿(主要成分为FeS2)为原料制备氯化铁晶体(FeCl3·6H2O)的工艺流程如图所示，下列说法不正确的是
A．酸溶过程使用的酸也可以是硝酸，且过量
B．为了防止污染，焙烧过程中产生的SO2要回收利用
C．通氯气的目的是氧化Fe2＋
D．可用酸性KMnO4溶液检验晶体粗品中是否有Fe2+
11．为测定某补铁剂中铁元素的价态，进行如下实验：
步骤 实验操作 实验现象
1 取补铁剂水溶液，滴加KSCN溶液 无明显现象
2 取补铁剂水溶液，滴加NaOH溶液 无明显现象
3 取补铁剂酸(HCl)溶液，滴加KSCN溶液 溶液变为血红色
4 取补铁剂酸(HCl)溶液，滴加过量NaOH溶液 颜色加深，放入离心机离心后，溶液观察到少量红褐色沉淀
下列说法错误的是A．该补铁剂在水中能溶解，但是难电离
B．步骤3说明补铁剂酸(HCl)溶液中一定有
C．步骤4说明补铁剂酸(HCl)溶液中一定没有
D．该补铁剂与维生素C同时服用，有助于人体吸收铁元素
12．卢赛尔体育场是2022年卡塔尔世界杯的主场馆，其主体钢结构部分由我国施工单位承建。下列有关钢的说法中错误的是
A．钢和硬铝均属于合金 B．与生铁相比，钢的含碳量更高
C．不锈钢的合金元素主要是和 D．稀土元素可增加钢的 性与耐热性
13．化学物质几乎都有其应用价值。下列关于物质用途的说法错误的是
A．：测定文物年代 B．：抗酸药
C．：食品干燥剂 D．：红色颜料
14．下列有关“实验操作”、“现象”及“实验结论”都正确的是
选项 实验操作 现象 实验结论
A 将氯气通入到紫色石蕊试液中 观察溶液先变红后褪色 氯气具有漂白性
B 在CO还原，得到的黑色固体中加入盐酸，固体溶解，再加入KSCN溶液 溶液不显血红色 黑色固体一定是Fe
C 用坩埚钳夹住一小块用砂纸仔细打磨过的铝箔在酒精灯上加热 金属铝熔化而不滴落下来 金属铝熔点比氧化铝低
D 分别加热碳酸钠与碳酸氢钠固体 试管内壁均出现水珠 两种固体均受热分解
A．A B．B C．C D．D
二、填空题
15．如图为铁及其化合物的“价一类”二维图。
(1)填写二维图缺失的化学式②是_______。
(2)利用以下试剂研究性质，进行了如下预测：
a. b. c. d. e.
从物质类别上看，属于盐，可能与_______发生反应(填序号)；从化合价角度看，体现氧化性，可能与_______反应(填序号)。
(3)具有较强的还原性，容易被一些氧化剂氧化为。
①向溶液中加入溶液，无明显现象，再加入氯水，溶液变血红色。与反应的离子方程式为_______。
②配制含的溶液时，为防止被氧化，应采取的措施是_______。
(4)工业中常用高铁酸钾(K2FeO4)作为高效、多功能的自来水处理剂，高铁酸钾与水反应时，能生成胶体吸附杂质净水，同时还产生一种气体和氢氧化钾，该原理的离子方程式为_______，每生成该气体，转移的电子数目为_______。
16．化学在医学上起到至关重要的作用。如：小苏打、氢氧化铝等可治疗胃酸(主要成分为稀盐酸)过多；硫酸亚铁可补铁、防治贫血；三价铬用于加强胰岛素的作用。试回答下列问题：
(1)写出小苏打与胃酸作用的离子方程式：_______，但该药剂缺点是易导致胃胀气，胃溃疡患者不能使用，而氢氧化铝很好的解决了这个问题，它在中和胃酸的同时，保护溃疡面，写出氢氧化铝与胃酸作用的化学方程式为_______。
(2)利用提供试剂设计实验证明补铁剂中铁元素都以+2存在(可选试剂：硫氰化钾、过氧化氢)：_______(填写实验操作、现象和结论)。
(3)三价铬是人体必需的微量元素，六价铬则严重危害人体健康，铬元素化合价循环示意图如下【已知：可溶于水；难溶于水】：
①步骤I所用的试剂是硫酸酸化的，请写出该反应的离子方程式；_______
②现有含和的溶液，逐滴滴加NaOH溶液至过量，由上图信息可知，铁元素、铬元素的存在形态分别是_______、_______；
③向50mL0.03mol/L的溶液中，加入50mL0.2mol/L的NaOH溶液，写出相应离子反应方程式_______。
17．电子工业常用30%的FeCl3溶液腐蚀覆在绝缘板上的铜箔，制造印刷电路板。得到的废液中含有Fe2+、Cu2+、Fe3+和Cl-。为回收铜并得到纯净的FeCl3溶液，下面是综合利用的主要流程：
(1)FeCl3溶液腐蚀覆在绝缘板上的铜箔的离子方程式为_______。
(2)上述方框内物质A和X的化学式：A_______，X_______。上述流程中有关Fe2+和Fe3+相互转化的离子方程式是_______、_______。
(3)滤液B中所含的金属阳离子是：_______。
18．铁是人们生活中常见的金属。掌握铁及其化合物的性质才能让其更好的为人类服务。
(1)取氯化亚铁固体，配制成0.1 mol·L-1的溶液。在FeCl2溶液中需加入少量铁屑，其目的是_______。
(2)甲同学取2 mL FeCl2溶液，加入几滴氯水，再加入几滴 _______，溶液变红，该同学认为是Cl2将Fe2＋氧化。FeCl2溶液与氯水反应的离子方程式为_______。
(3)乙同学取2 mL FeCl2溶液，向其中滴入NaOH溶液，观察到的实验现象是_______。
(4)高铁酸钠(Na2FeO4)是一种新型的净水剂，它的氧化性比高锰酸钾、次氯酸等还强。可以通过下述反应制取：2Fe(OH)3+4NaOH+3NaClO=2Na2FeO4+3NaCl+5H2O;高铁酸钠中，铁元素的化合价是_______；上述制取铁酸钠的反应中，铁元素被_______(填“还原”或“氧化”)。
(5)“熬胆矾铁釜，久之亦化为铜”涉及到的化学反应为：。28g铁粉中含有的Fe原子数是_______NA，若铁粉完全反应，析出Cu单质的质量为_______g。
19．取一定量Fe2O3粉末(红棕色)加入适量某浓度的盐酸中，得到呈棕黄色的饱和FeCl3溶液，利用此溶液进行以下实验：
(1)写出生成此溶液所发生反应的化学方程式为_______。
(2)取少量该FeCl3溶液置于试管甲中，滴入NaOH溶液，可以观察到有红褐色沉淀生成，反应的化学方程式为_______，此反应属于_______(填基本反应类型)。
(3)在小烧杯甲中加入25 mL蒸馏水，_______后，向其中加入2-3滴_______，继续煮沸至溶液呈_______色，即可制得Fe(OH)3胶体，反应方程式为_______。
(4)另取一小烧杯乙加入25 mL蒸馏水，然后再加入2 mL该FeCl3溶液，振荡均匀，将此乙烧杯与另一盛有Fe(OH)3胶体的丙烧杯一起放置在暗处，分别用红色激光笔照射烧杯中的液体，可以看到_______(填“乙”或“丙”)烧杯中产生丁达尔效应。
(5)取丙烧杯中的少量Fe(OH)3胶体置于试管乙中，向试管乙中滴加一定量的稀硫酸，边滴加边振荡，在此过程中可看到试管乙中生成的红褐色沉淀逐渐溶解，最终又得到棕黄色的溶液，发生此变化的化学方程式为_______。
三、实验题
20．铁是人体必需的微量元素，严重缺铁时需要服用补铁剂。实验小组为研究某补铁剂中铁元素的价态及其含量，设并进行了如下实验：
【查阅资料】
I．该补铁剂不溶于水，但能溶于人体中的胃液(含盐酸)。
II．KSCN中的硫元素为-2价。
III．Fe(OH)3受热分解生成Fe2O3。
实验I．检验该补铁剂中铁元素的价态。
(1)试剂2是_______。
(2)能证明溶液①中含有Fe2+的实验现象是______________。
(3)写出Fe2+与H2O2发生反应的离子方程式：___________________。
实验II．测定该补铁剂中铁元素的含量。
(4)Fe2+易被人体吸收，医生建议在服用该补铁剂时，同时服用维生素C，维生素C的作用是__________。
(5)计算每片该补铁剂含铁元素的质量为_______g。
21．实验探究：补铁剂中铁元素价态检验
(1)预测补铁剂中铁元素价态
补铁剂中铁元素价态有以下3种可能
①可能为_______；
②可能为_______；
③可能既有+2价，又有+3价(和)。
(2)实验方案
实验操作、现象及结论
方案一：
实验操作 实验现象 实验结论
加入硫氰化钾溶液，溶液颜色无变化；加入氯水后，溶液变为_______ 含有，不含_______
方案二：
实验操作 实验现象 实验结论
不变红色 _______
紫红色褪去 _______
(3)实验结论分析
经过实验验证，补铁剂中铁元素价态为+2价，请写出相关反应的离子方程式：______，_____。
四、工业流程题
22．铝土矿是工业上制备金属铝的主要原料，其主要成分是，同时还含有、。工业上可使用碱浸法提取铝土矿中的，其工业流程如图所示。根据图示信息，请回答下列问题。(提示：不与稀盐酸反应)
(1)操作I的名称是_______，写出溶液A中加入过量NaOH溶液生成溶液B的离子方程式_______，滤渣B的主要成分是_______(填化学式)。
(2)写出溶液B中通入过量产生沉淀的离子方程式是_______，该步骤中_______(填“能”或“不能”)改用盐酸代替通入，原因是_______。
(3)实验室中进行煅烧时最适合用来盛放固体的实验仪器名称是_______。
(4)用与C、在高温条件下反应可制取，每消耗0.5mol碳单质，转移1mol电子，反应的化学方程式是_______。
(5)工业上通过电解熔融氧化铝制备金属铝时，常用石墨作电极，但其在电解过程中易损耗需要定期更换，原因是_______。
23．乳酸亚铁晶体[(C3H5O3)2Fe·3H2O]是一种吸收效果很好的食品铁强化剂，易溶于水，难溶于乙醇。某兴趣小组用废铁屑(部分被氧化)制备FeCO3，再与乳酸反应制得乳酸亚铁晶体。
(1)“酸浸”时，Fe单质发生反应的离子方程式有_______。
(2)向酸浸液中滴加_______(填化学式)溶液可判断是否要进行“还原”、“过滤”操作；在实验室中进行过滤操作需要的玻璃仪器有_______。
(3)制备过程中将Na2CO3溶液加入FeSO4溶液中制得FeCO3。
①该反应的离子方程式为_______。
②若FeCO3置于空气中时间过长，表面生成Fe(OH)3，其原因是________(用化学方程式表示)。
③若将FeSO4溶液加入Na2CO3溶液中，会降低FeCO3的纯度，其原因是________。
(4)FeCO3与乳酸反应过程中加入少量铁粉的目的是_______。
(5)为获得尽可能多的乳酸亚铁晶体，操作X的具体内容是向隔绝空气加热浓缩后的乳酸亚铁溶液中加入乙醇，_______，_______干燥，得乳酸亚铁晶体。
参考答案：
1．C
【详解】A．赤铁矿的主要成分是，也称为铁红，故A错误；
B．与水直接化合形成相应碱或与酸反应生成盐和水的氧化物为碱性氧化物，不溶于水，能与酸反应生成氯化铁和水，属于碱性氧化物，常温下不可与水反应生成，故B错误；
C．FeO为黑色固体，其中Fe元素为+2价，易被氧化，在空气中受热会迅速被氧化为，故C正确；
D．中铁元素有+2价和+3价，可写为，属于纯净物，故D错误；
故选C。
2．A
【详解】A．氯化镁可以用作融雪剂，原因是雪-氯化镁混合物的熔点低于雪的熔点，使雪能够在比正常情况更低的温度下就能融化，故A错误；
B．铬是硬度最高的金属，常在不锈钢中添加，增强不锈钢的耐腐蚀性，故B正确；
C．为半导体，作为光电极很稳定，制作简单，可做新型太阳能电池主要材料，故C正确；
D．氧化镁的熔点高，常在工业生产中常用作耐火材料，故D正确；
综上所述，答案为A。
3．B
【详解】A．氧化铝的熔点高，常用作耐火材料，故A正确；
B．氯化铁固体与铁共热不反应，则过量的铁在氯气中燃烧只能生成氯化铁，不能生成氯化亚铁，故B错误；
C．过氧化钠与二氧化碳反应生成氢氧化钠和氧气，常用作供氧剂，故C正确；
D．氧化铁为红棕色粉末，常用作红色油漆，故D正确；
故选B。
4．B
【详解】A．醋酸与氢氧化钾溶液反应生成醋酸钾和水，反应的离子方程式为CH3COOH＋OH—= H2O + CH3COO—，故A正确；
B．铁与氯化铁溶液反应生成氯化亚铁，反应的离子方程式为Fe+2Fe3+=3Fe2+，故B错误；
C．氧化铁与稀盐酸反应生成氯化铁和水，反应的离子方程式为Fe2O3 + 6H+ = 2Fe3+ + 3H2O，故C正确；
D．碳酸钙与盐酸反应生成氯化钙、二氧化碳和水，反应的离子方程式为CaCO3 + 2H+ = Ca2+ + CO2↑ + H2O，故D正确；
故选B。
5．C
【详解】A．KSCN与Fe3+作用使溶液显红色，与Fe2+作用无此现象，先滴加KSCN溶液，不显红色，说明原溶液不含有Fe3+，再滴加氯水后显红色，说明滴加氯水后溶液中有Fe3+，证明原溶液含有Fe2+，故A错误；
B．NaOH既能和Al2O3反应，又能和Al反应，用足量的NaOH溶液长时间浸泡铝箔，会腐蚀铝箔，故B错误；
C．除去FeSO4溶液中的和 CuSO4，杂质离子为铁离子和铜离子，根据除杂原则，除去杂质，不能够引进新的杂质，最佳试剂为铁粉，发生反应的离子方程式为：2Fe3++Fe=3Fe2+、Fe+Cu2+=Fe2++Cu，可见加入过量铁粉，反应后没有引进杂质，通过过滤可以得到纯净的硫酸亚铁，故C正确；
D．向紫色石蕊溶液中加入，Na2O2和水反应生成NaOH，紫色石蕊溶液会变蓝，又因为中间产物H2O2具有漂白性，最后又褪色；向紫色石蕊溶液中通入，和水反应生成HCl和HClO，紫色石蕊溶液会变红，又因为HClO具有漂白性，最后又褪色；二者现象不同，故D错误；
故选C。
6．D
【详解】A．，A项不符合题意；
B．，B项不符合题意；
C．和，C项不符合题意；
D．，D项符合题意；
故选：D。
7．B
【详解】A．赤铁矿的主要成分是，为红棕色，常用作红色油漆和涂料，A正确；
B．FeO不稳定，在空气里受热，能迅速被氧化成Fe3O4，B错误；
C．FeO、都不溶于水，能和盐酸反应生成相应的盐氯化亚铁、氯化铁，C正确；
D．是黑色晶体，可看成FeO Fe2O3，其中铁元素有＋2价和＋3价，它是一种纯净物，D正确；
故选B。
8．A
【详解】A．可用作潜水艇中供氧剂，具有强氧化性，能与水或二氧化碳反应放出氧气，A错误；
B． 与水反应生成具有强氧化性的HClO，可用于自来水的杀菌消毒，B正确；
C．是红棕色粉末，性质稳定，可用来制作红色颜料，C正确；
D．铝合金硬度大，强度高，密度小，易于加工，可用作门窗材料，D正确；
故选A。
9．B
【详解】A．青矾即绿矾，成分为，A错误；
B．煅烧分解的化学方程式是，所以绛矾为，可用作涂料及油漆，B正确；
C．根据反应“煅过变赤”是生成，C错误；
D．根据反应可知煅烧过程产生和，D错误；
故选B。
10．AD
【分析】硫铁矿高温焙烧后铁转变成铁的氧化物，同时生成二氧化硫，将铁的氧化物溶于盐酸，转变成相应的盐，不溶酸物质过滤除去；滤液中通入足量的氯气，将铁完全转变成氯化铁，然后将氯化铁在盐酸环境中结晶得到晶体。
【详解】A．若用过量硝酸酸溶解氧化铁，会引入NO，故A错误；
B．SO2是一种污染气体，为了防止污染，焙烧过程中产生的SO2要回收利用，故B正确；
C．目的是制备氯化铁晶体(FeCl3·6H2O)，通入Cl2的目的是将Fe2＋全部氧化为Fe3＋，故C正确；
D．酸性KMnO4溶液既能氧化Fe2+，也能氧化Cl-，不能确定Fe2+是否存在，故D错误；
选AD。
11．C
【详解】A．取补铁剂水溶液，加KSCN或氢氧化钠溶液均无明显现象，加酸(HCl)后电离出Fe3+，说明该补铁剂在水中能溶解，但是难电离，故A正确；
B．遇KSCN溶液变红，取补铁剂酸(HCl)溶液，滴加KSCN溶液，溶液变为血红色，说明补铁剂酸(HCl)溶液中一定有，故B正确；
C．取补铁剂酸(HCl)溶液，滴加过量NaOH溶液，没有构成到白色沉淀，可能是因为生成的Fe(OH)2少, 不能说明补铁剂酸(HCl)溶液中一定没有，故C错误；
D．维生素C具有还原性，能把Fe3+还原为Fe2+，所以该补铁剂与维生素C同时服用，有助于人体吸收铁元素，故D正确；
选C。
12．B
【详解】A．钢为铁与碳的混合物，硬铝成分：Al、Cu、Mg、Mn，均属于合金，A正确；
B．钢含碳量一般低于2.11%，生铁的含碳量在2.5-4%之间，生铁含碳量更高，B错误；
C．不锈钢的主要成分是铁，还含有碳、铬和镍等物质，C正确；
D．在钢中加入稀土元素，可以增加钢的塑性、韧性、耐磨性、耐热性和抗氧化性等，D正确；
答案选B。
13．D
【详解】A．具有放射性，可以考古断代测定文物年代，A正确；
B．属于碱且碱性不强，可用于治疗胃酸过多，B正确；
C．氧化钙能与水反应，具有吸水性，可用于食品干燥剂，C正确；
D．是黑色的，不能做红色颜料，D错误；
答案选D。
14．C
【详解】A．将氯气通入到紫色石蕊试液中，溶液先变红后褪色，说明生成的盐酸使石蕊变红，生成的次氯酸使变红的溶液褪色，次氯酸有漂白性，不能说氯气有漂白性，故A错误；
B．黑色固体不一定是铁，可能有四氧化三铁，当四氧化三铁和盐酸反应后生成铁离子，铁与铁离子反应生成亚铁离子，溶液中依然没有铁离子，不能使KSCN溶液变为红色，故B错误；
C．金属铝熔化而不滴落下来，主要是铝的外面是氧化铝，氧化铝熔点比金属铝高，氧化铝像一层膜将铝兜着一样，不能使铝滴落下来，故C正确；
D．试管内壁均出现水珠，可能是固体表面的水分加热时蒸发在试管口凝结成液体，不能说明碳酸钠分解，故D错误。
综上所述，答案为C。
15．(1)
(2) ce b
(3) 往溶液中加入少量铁粉
(4)
【详解】（1）铁的氢氧化物有Fe(OH)2和Fe(OH)3两种，则②为Fe(OH)3，故答案为：Fe(OH)3；
（2）从物质类别上看，FeCl3属于盐，可能与氢氧化钠和硝酸银反应；从化合价角度看，Fe3+化合价处于最高价态，具有氧化性，可发生还原反应，可能与铁发生反应。故答案为c、e；b；
（3）①溶液加入氯水，被氧化成溶液变血红色，离子方程式为，故答案为：；
②Fe3+可以被Fe还原为，配制含的溶液时，为防止被氧化，可以加入少量的铁粉；故答案为：往溶液中加入少量铁粉；
（4）高铁酸钾与水反应时，能生成胶体吸附杂质净水，同时还产生一种气体和氢氧化钾，离子方程式为：，根据方程式可知，产生3molO2转移12mol电子，每生成该气体，转移的电子数目为；故答案为：；。
16．(1)
(2)取少量补铁剂加适量硫酸溶于试管中，加入几滴硫氰化钾溶液，无明显现象，再加适量过氧化氢溶液，溶液变为红色，说明补铁剂中铁元素都以+2存在；
(3)
【详解】（1）胃酸主要成分为稀盐酸，小苏打为，两者反应的离子方程式为；氢氧化铝治疗胃酸过多的化学方程式为；
故答案为：；；
（2）补铁剂中铁元素的化合价为+2价，根据提供的试剂，检验+2铁元素的实验操作为：取少量补铁剂加适量硫酸溶于试管中，加入几滴硫氰化钾溶液，无明显现象，再加适量过氧化氢溶液，溶液变为红色，说明补铁剂中铁元素都以+2存在；
故答案为：取少量补铁剂加适量硫酸溶于试管中，加入几滴硫氰化钾溶液，无明显现象，再加适量过氧化氢溶液，溶液变为红色，说明补铁剂中铁元素都以+2存在；
（3）如图，步骤I为转为；步骤Ⅱ为转化为；步骤Ⅲ为转化为，步骤Ⅳ和步骤Ⅴ均为+3价的Cr转化为+6价的；
根据题意，步骤I所用的试剂是硫酸酸化的，请写出该反应的离子方程式为；
故答案为：；
根据流程信息可知能溶于NaOH溶液，而不与NaOH反应，所以向含和的溶液，逐滴滴加NaOH溶液至过量，铁元素、铬元素的存在形态分别是、；
故答案为：；；
50mL0.03mol/L的溶液中，50mL0.2mol/L的NaOH溶液中，，NaOH过量，其反应的离子方程式为；
故答案为：。
17．(1)2Fe3++Cu=2Fe2++Cu2+
(2) Fe Cl2 2Fe3++Fe=3Fe2+ 2Fe2++Cl2= 2Fe3++2Cl-
(3)Fe2+
【分析】由工艺流程可知，沉淀中含有金属铁和铜，目的是制取氯化铁，废液应该与铁过量的Fe反应，故A为Fe，得到滤液A为FeCl2，通入X可以得到氯化铁，X为氯气；沉淀中含有金属Cu、未反应的Fe，加入过量盐酸，过滤，回收铜，滤液B中含有FeCl2，与滤液A合并，制备氯化铁溶液，据此分析回答问题。
【详解】（1）FeCl3溶液和铜反应生成氯化亚铁和氯化铜，反应的离子方程式为2Fe3++Cu=2Fe2++Cu2+；
（2）上述分析可知A为Fe，X为Cl2，上述流程中有关Fe2+和Fe3+相互转化的离子方程式是2Fe3++Fe=3Fe2+，2Fe2++Cl2= 2Fe3++2Cl-；
（3）滤液B是氯化亚铁溶液，其中所含的金属阳离子是Fe2+。
18．(1)防止Fe2+被氧化
(2) KSCN溶液 2 Fe2+ + Cl2 = 2Fe3+ + 2Cl-
(3)生成白色絮状沉淀迅速变成灰绿色，最后变为红褐色
(4) +6 氧化
(5) 0.5 32
【详解】（1）具有很强的还原性，易被空气中的氧气氧化为，在溶液中需加入少量铁屑，可以防止被氧化；
（2）氯水具有氧化性，能将氧化为，遇KSCN溶液变红，溶液与氯水反应的离子方程式为；
（3）溶液，向其中滴入NaOH溶液，先生成氢氧化亚铁，氢氧化亚铁迅速被氧化为氢氧化铁，看到的实验现象为生成白色絮状沉淀迅速变成灰绿色，最后变为红褐色；
（4）高铁酸钠中，铁元素的化合价为+6价，在化学反应方程式中，铁元素由氢氧化铁中铁化合价为+3价，到高铁酸钠中铁元素化合价+6价，化合价升高，被氧化；
（5）28g铁原子的物质的量为，Fe原子的个数为；根据方程式可得，则，
19．(1)Fe2O3+6HCl=2FeCl3+3H2O
(2) FeCl3+3NaOH = Fe(OH)3↓+3NaCl 复分解反应
(3) 煮沸 饱和的氯化铁溶液 红褐色 FeCl3+3H2OFe(OH)3(胶体)+3HCl
(4)丙
(5)2Fe(OH)3+3H2SO4=Fe2(SO4)3+6H2O
【详解】（1）氧化铁与盐酸发生复分解反应的方程式为：Fe2O3+6HCl=2FeCl3+3H2O；
（2）氯化铁与氢氧化钠发生复分解反应的方程式为：FeCl3+3NaOH = Fe(OH)3↓+3NaCl；
（3）氢氧化铁胶体的制备方法为向沸水中滴加饱和的氯化铁溶液，直至溶液变成红褐色，氢氧化铁胶体制备完成，反应方程式为：FeCl3+3H2OFe(OH)3(胶体)+3HCl；
（4）丙为胶体，胶体会发生丁达尔效应；
（5）氢氧化铁与硫酸反应的方程式为：2Fe(OH)3+3H2SO4=Fe2(SO4)3+6H2O。
20．(1)KSCN溶液
(2)加入H2O2溶液后，溶液②由浅红色变成深红色
(3)2H++2Fe2++H2O2=2Fe3++2H2O
(4)维生素C具有较强还原性，防止Fe2+被氧化
(5)
【分析】由题给流程可知，实验I为将碾碎的补铁剂溶于足量盐酸，过滤得到接近无色的溶液，向溶液中加入KSCN溶液得到浅红色溶液，说明补铁剂中含有少量Fe3+，再加入H2O2溶液，溶液变为深红色，说明补铁剂含有Fe2+；实验II为将碾碎的补铁剂溶于足量盐酸，过滤得到接近无色的溶液，向溶液中加入足量溶液将Fe2+氧化为Fe3+，向反应后的溶液中加入足量NaOH溶液将溶液中的Fe3+转化为红褐色的Fe(OH)3沉淀，过滤得到Fe(OH)3，Fe(OH)3灼烧分解生成Fe2O3。
【详解】（1）由分析可知，试剂2为KSCN溶液；
（2）由分析可知，证明溶液①中含有Fe2+的实验现象为加入H2O2溶液后，溶液②由浅红色变成深红色；
（3）酸性条件下，Fe2+与H2O2溶液反应生成Fe3+和H2O，反应的离子方程式为2H++2Fe2++H2O2=2Fe3++2H2O；
（4）由题意可知，服用具有较强还原性的维生素C的目的是防止Fe2+被氧化产生Fe3+；
（5）由题给流程可知，实验II中m片补铁剂能得到a g Fe2O3，由铁原子个数守恒可知，每片该补铁剂含铁元素的质量为×2×56g/mol×=g，故答案为：。
21．(1) +2价 +3价
(2) 红色 不含 含
(3)
【分析】Fe元素常见的价态有0价、+2价和+3价，补铁剂中铁元素价态可能是+2、+3或者二者都有，可以用硫氰化钾溶液验证，酸性高锰酸钾溶液验证。
【详解】（1）Fe元素常见的价态有0价、+2价和+3价，补铁剂中铁不是单质，铁元素价态有3种可能：①可能为+2价；②可能为+3价；③可能既有+2价，又有+3价(和)。
（2）方案一：加入硫氰化钾溶液，溶液颜色无变化，说明不存在，加入氯水后，Fe2+被氧化成，溶液变为红色，实验结论为：含有，不含；方案二：加入硫氰化钾溶液，溶液颜色无变化，说明不存在；加入酸性高锰酸钾溶液，紫红色褪去，说明其中含有。
（3）经过实验验证，补铁剂中铁元素价态为+2价，加入氯水后，Fe2+被氧化成，离子方程式为：，和硫氰化钾溶液反应生成红色的，离子方程式为：。
22．(1) 过滤
(2) 不能 若盐酸过量，氢氧化铝沉淀会溶解
(3)坩埚
(4)
(5)在高温条件下，电解生成的氧气会与石墨电极发生反应
【分析】向铝土矿中加入足量稀盐酸溶液后，氧化铝是两性氧化物，既溶液强酸又溶于强碱，Fe2O3溶于盐酸， SiO2不溶于盐酸，则在操作Ⅰ得到滤液中含有铝离子、铁离子，滤渣为二氧化硅，操作Ⅱ加入氢氧化钠后，除去铁离子形成氢氧化铁，将铝离子转化为偏铝酸根离子，通入过量二氧化碳后，将铝离子转化为氢氧化铝沉淀，氢氧化铝加热分解得氧化铝，由此分析解答。
【详解】（1）操作Ⅰ用于分离固体和液体，故操作I的名称是过滤；铝离子和过量的氢氧化钠反应生成偏铝酸钠和水，离子方程式为Al3++4OH-=AlO+2H2O；滤渣B的主要成分是Fe(OH)3；
（2）偏铝酸钠和过量的二氧化碳反应生成氢氧化铝和碳酸氢钠，离子方程式为AlO+CO2+2H2O=Al(OH)3↓+HCO；该步骤不能改用盐酸代替通入CO2，因为盐酸过量，氢氧化铝沉淀会溶解；
（3）实验室中进行煅烧时用的实验仪器为坩埚；
（4）氯气有强氧化性，C具有还原性，每消耗0.5mol碳单质，转移1mol电子，说明反应中C失去2个电子，氧化产物是CO，故反应的化学方程式为Al2O3+3C+3Cl22AlCl3+3CO；
（5）工业上通过电解熔融氧化铝制备金属铝时，会生成氧气，氧气会与石墨电极发生反应，故石墨在电解过程中易损耗需要定期更换。
23．(1)Fe+2H+=Fe2++H2↑、2Fe3++Fe=3Fe2+
(2) KSCN 烧杯、漏斗、玻璃棒
(3) Fe2++=FeCO3↓ 4FeCO3+O2+6H2O=4Fe(OH)3+4CO2 Na2CO3溶液呈碱性，将FeSO4溶液加入Na2CO3溶液中，会生成Fe(OH)2(合理即可)
(4)防止Fe2+被氧化(合理即可)
(5) 过滤 用乙醇洗涤
【分析】废铁屑Fe和Fe2O3中加入稀硫酸生成了硫酸亚铁、硫酸铁，加入铁还原硫酸铁生成硫酸亚铁，加入碳酸钠溶液生成碳酸亚铁沉淀，加入乳酸生成乳酸亚铁，向隔绝空气加热浓缩后的乳酸亚铁溶液中加入乙醇，过滤，用乙醇洗涤晶体，干燥，得乳酸亚铁晶体。
【详解】（1）废铁屑中有Fe和Fe2O3，所以酸浸时，Fe与H+、Fe3+反应：Fe+2H+=Fe2++H2↑、2Fe3++Fe=3Fe2+。
（2）若酸浸时Fe过量，则酸浸后溶液中没有Fe3+，就不需要还原过程，所以检验酸浸液中是否有Fe3+来判断后续步骤，检验Fe3+用KSCN溶液。过滤用到的玻璃仪器有烧杯、漏斗、玻璃棒。
（3）①Na2CO3与FeSO4发生复分解反应，离子反应为Fe2++=FeCO3↓。
②FeCO3置于空气中时间过长，会被O2氧化为Fe(OH)3发生反应：4FeCO3+O2+6H2O=4Fe(OH)3+4CO2。
③若将FeSO4溶液加入Na2CO3溶液中，初始时溶液呈碱性，会生成氢氧化亚铁沉淀，影响FeCO3纯度。
（4）Fe2+易被O2氧化，加入少量铁粉可防止Fe2+被氧化。
（5）乳酸亚铁易溶于水，难溶于乙醇，所以向溶液中加入乙醇可以降低乳酸亚铁的溶解度，用乙醇洗涤晶体可以减少晶体的损失，所以具体操作为：向隔绝空气加热浓缩后的乳酸亚铁溶液中加入乙醇，过滤，用乙醇洗涤晶体，干燥，得乳酸亚铁晶体。