课时1 金属材料
必备知识基础练
题组一合金及其性质
1.[2023·辽宁沈阳期末]合金的应用极大地促进了人类社会的发展。下列实物中，主要材料不属于合金的是（ ）
A B C D
人面青铜鼎 精美的青花瓷 流通硬币 地铁列车的车体
2.下列关于合金的说法正确的是 （ ）
①合金只能由两种或两种以上的金属组成
②合金具有金属特性
③碳钢和生铁的主要成分相同，故性能相同
④改变原料的配比及生成合金的条件，可得到具有不同性能的合金
A．②③ B．②④
C．①② D．①④
3．[2023·四川成都蓉城高一期末]合金是一类用途广泛的金属材料，下列关于合金的说法正确的是 （ ）
A．铜铝合金的硬度比铜和铝的都大，熔点比铜和铝的都低
B．合金只能由两种或两种以上的金属组成
C．合金的制备过程发生的是化学变化
D．铝合金不能与酸反应
4．下列说法不正确的是（ ）
A．派克钢笔尖采用含有铱元素的合金钢制作，因为其性能极其耐磨损
B．储氢合金是一类能大量吸收H2，并与H2结合成金属氢化物的材料
C．硬铝密度小强度高，具有较强的抗腐蚀能力，是制造飞机和飞船的理想材料
D．合金中各组分不变，添加比例改变，合金的性能不变
题组二铁合金
5.2022年世界冬奥会和冬残奥会在北京举行，其中短道速滑项目队员所穿的速滑冰刀可用不锈钢制成。
下列叙述错误的是（ ）
A．不锈钢是最常见的一种合金钢
B．不锈钢中常添加镍（Ni）和铬（Cr）元素，从而使其具有特殊性能
C．不锈钢中只含有金属元素，不含有非金属元素
D．不锈钢是通过增加原子层之间的相对滑动难度，导致合金的硬度变大
6．[2023·辽宁沈阳高一月考]北宋沈括对生铁炼钢有这么一段评价：“世间锻铁所谓钢铁者，用柔铁屈盘之，乃以生铁陷其间，泥封炼之，锻令相入，谓之‘团钢’，亦谓之‘灌钢’。此乃伪钢耳……”，下列说法正确的是（ ）
A．生铁和钢都是铁的含碳合金，钢中碳的含量较高
B．通过炼制和锻打，可以调节铁中元素的组成、元素的含量等来改变铁的性能
C．高碳钢的韧性较好，低碳钢的硬度较大
D．不锈钢是一种常见的合金钢，它的合金元素主要是钨（W）和硅（Si）
7．[2023·吉林吉化一中月考]钢铁是铁碳合金的总称，其强度高、价格便宜、应用广泛。在以下关于不锈钢和碳素钢的认识中，你认为正确的是（ ）
A．它们的组成元素是相同的
B．耐腐蚀的性能不同
C．它们都属于钢，因此物理性质相同
D．碳素钢比生铁易生锈，不锈钢不易生锈
8．下列关于铁和铁合金的有关说法错误的是（ ）
A．工业上用一氧化碳将铁矿石中的铁还原出来
B．不锈钢抗腐蚀性能好，长期使用绝对不会生锈
C．制造铁轨、船舶、桥梁的碳素钢是铁和碳的合金
D．使用铁锅烧饭菜能为人体提供微量的铁元素
题组三铝和氧化铝的性质
9.下列关于金属铝的叙述中，不正确的是（ ）
A．铝的化学性质很活泼，但在空气中不易锈蚀
B．铝箔在空气中受热可以熔化，且发生剧烈燃烧
C．等质量的铝分别与足量盐酸、氢氧化钠溶液反应放出的气体物质的量相等
D．铝的熔点比氧化铝低
10．某溶液与Al反应能放出H2，下列离子在该溶液中一定能大量共存的是（ ）
A．NH、Fe2＋、Cl－、SO
B．Na＋、K＋、Cl－、SO
C．Mg2＋、H＋、Cl－、SO
D．K＋、Ca2＋、HCO、Cl－
11．下列有关氧化铝的说法错误的是 （ ）
A．可用Al2O3材料制成的坩埚熔融烧碱
B．铝能在空气中稳定存在是因为其表面易生成一层氧化铝保护膜，能防止内部金属被氧化
C．空气中自然形成的氧化铝薄膜耐磨性较差，可采用化学方法增加膜的厚度
D．氧化铝是一种两性氧化物，既能与强酸反应，也能与强碱反应
12．[2023·湖南湖湘教育协作体高一期中联考]铝制易拉罐集满CO2，然后加入过量NaOH浓溶液，立即封闭罐口，可以观察到易拉罐渐渐凹瘪；经过一段时间后，罐壁又重新凸起。已知部分物质的转化关系如图所示：
上述过程中已经发生且正确的离子方程式是（ ）
A．CO2＋2OH－===CO＋H2O
B．Al2O3＋2Na＋＋2OH－＋3H2O===2Na[Al（OH）4]
C．Al＋2OH－＋H2O===[Al（OH）4]－
D．Al3＋＋4OH－===[Al（OH）4]－
题组四铝合金
13.“神八”与“天宫一号”的成功对接，标志着中国的航空铝材处于世界领先的行列。下列关于铝合金的说法中错误的是（ ）
A．铝合金是一种混合物，它比纯铝的硬度大
B．高温铝液易被氧化，铝合金应在熔剂层覆盖下熔炼
C．镁铝合金耐腐蚀，但能被烧碱（NaOH）腐蚀
D．镁铝合金在盐酸中无法溶解
14．[2023·河北百校大联考]下列有关物质的性质与用途的描述错误的是 （ ）
A．镁铝合金能全部溶解于稀盐酸中
B．镁铝合金的密度大、强度高，是制造飞机和宇宙飞船的理想材料
C．Al、Al2O3均能与酸、碱反应，因此铝制炊具不宜用来蒸煮酸性或碱性食物
D．硬铝具有较强的抗腐蚀能力
题组五新型合金
15.我国“蛟龙”号载人潜水器已成功下潜至海中7 062.68米处。“蛟龙”号载人潜水器的外壳是耐超高压的钛合金，下列有关合金的说法不正确的是（ ）
A．钛合金是一种新型合金
B．钛合金的硬度比金属钛低
C．青铜、合金钢和硬铝都是合金
D．储氢合金可用于以H2为燃料的汽车
16．将一个预先做好的“ICE”形状的镍钛合金，破坏形状后，只要在热水中浸泡，其便会恢复原来形状。下列说法正确的是 （ ）
A．记忆合金的形状变化属于化学变化
B．合金的熔点一般比各组分金属高，硬度比各组分金属小
C．形状记忆合金在医疗上可用来接断骨等，在日常生活中可制眼镜框架等
D．钛合金的化学性质与钛单质完全相同
[答题区]
题号 1 2 3 4 5 6 7 8
答案
题号 9 10 11 12 13 14 15 16
答案
关键能力综合练
题组一合金的应用
1.下列材料中所涉及的合金不属于新型合金的是（ ）
2．《五金·铁》中记载：“若造熟铁，则生铁流出时，相连数尺内，低下数寸，筑一方塘，短墙抵之。其铁流入塘内，数人执柳木排立墙上……众人柳棍疾搅，即时炒成熟铁。”以下说法不正确的是 （ ）
A．碳素钢与生铁的组成元素相同
B．生铁比熟铁质地更硬，延展性稍差
C．炒铁是为了提高铁水中的碳含量
D．该法与近代往生铁水中吹空气炼钢异曲同工
3．青铜是人类最早使用的合金。下列关于合金的说法错误的是（ ）
A．生铁和钢是含碳量不同的两种铁碳合金，其中生铁的含碳量更高
B．目前世界上使用量最大的合金是铝合金
C．硬铝的密度小，强度高，是制造飞机和宇宙飞船的理想材料
D．储氢材料La Ni合金能大量吸收H2形成金属氢化物
4．社会的进步与时代的发展充满了人类智慧的结晶。下列有关说法中错误的是（ ）
A．硬铝即铝单质，其强度高，具有较强的抗腐蚀能力，可用于制炊具
B．“司南之杓（勺），投之於地，其柢（勺柄）指南”中“杓”的材质具有磁性
C．商朝的“后母戊鼎”是我国较早使用的铜制品之一
D.Ti Fe合金能大量吸收H2并形成金属氢化物，可用于制储氢材料
5．新型镁铝合金（Mg17Al12）有储氢性能，下列说法正确的是（ ）
A．该合金是在氮气保护下，将一定比例的Mg、Al单质熔炼而成
B．1 mol Mg17Al12与足量盐酸完全反应放出H2的物质的量为35 mol
C．该合金中存在Mg2＋
D．等质量的镁、铝和镁铝合金分别与足量的盐酸反应生成H2的体积（同温同压）由大到小的顺序为V（Mg）>V（合金）>V（Al）
6．储氢合金是一种新型合金。下列关于储氢合金的说法，错误的是（ ）
A．储氢合金是一类能大量吸收H2，并与H2结合成金属氢化物的材料
B．储氢合金吸收H2的过程属于物理变化
C．储氢合金NaAlH4中氢元素的化合价为－1
D．具有实用价值的储氢合金在室温下吸、放氢的速率快
题组二铝和氧化铝性质的综合应用
7.易拉罐的主要成分为铝合金，其中以铝铁合金和铝镁合金最为常见。为确定铝合金中金属的成分，现取几小块易拉罐碎片进行下列实验，其中实验方案、现象与结论均正确的是（ ）
选项 实验方案 现象与结论
A 加入盐酸 产生无色气体，含铝、铁、镁三种金属
B 加入NaOH溶液 有无色气体产生，含有镁、铝两种金属
C 加入盐酸后，向所得溶液中再加入少量NaOH溶液 产生白色沉淀，一定只含有镁
D 用盐酸溶解并放置一会儿后，加入KSCN溶液 溶液呈血红色，含有铁
8.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，且有白色沉淀生成，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.反应后去掉两烧杯，杠杆仍平衡
D．右边球上出现红色，左边溶液的碱性增强
9．[2023·安徽定远育才学校月考]某同学将一块铝箔用砂纸仔细打磨，除去表面的保护膜，用坩埚钳夹住放在酒精灯火焰上加热至熔化，发现熔化的铝并不滴落，而是像有一层膜兜着。下列有关该现象的说法错误的是 （ ）
A．兜着液体的这层膜是氧化铝
B．该实验说明了氧化铝的熔点高于铝的熔点
C．铝极易与空气中的氧气反应在表面形成一层氧化物保护膜
D．铝的化学性质较稳定，即使加热到熔化也不与空气中的氧气反应
10．[2023·辽宁沈阳期末]家庭的厨卫管道内常因留有油脂、毛发、菜渣等造成堵塞，此时可以用主要成分为NaOH和铝粉的固体管道疏通剂进行疏通。下列说法中错误的是（ ）
A．铝表面的氧化膜和铝均能与NaOH溶液反应
B．取用该固体管道疏通剂时可以用手抓取
C．使用该固体管道疏通剂时应远离明火
D．该反应原理为2Al＋2NaOH＋6H2O===2Na[Al（OH）4]＋3H2↑
[答题区]
题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
答案
学科素养升级练
1．据报道，某核潜艇上的核反应堆使用了液态铝钠合金作热介质。下列有关说法不恰当的是 （ ）
A．铝钠合金的熔点低于铝的熔点
B．若将铝钠合金投入一定量的水中可得到无色澄清溶液，则合金中n（Al）≤n（Na）
C．将m g不同组成的铝钠合金分别投入足量盐酸中，若放出H2越多，则合金中铝的质量分数越大
D．将铝钠合金投入足量CuCl2溶液中肯定有Cu（OH）2沉淀生成，不可能有铜析出
2．形状记忆合金是一种在加热升温后能完全消除其在较低的温度下发生的变形，恢复其变形前原始形状的合金材料，即拥有“记忆”效应的合金。下列变化不是利用合金记忆效应的是 （ ）
A．脊柱侧弯矫形采用的哈伦顿棒，如果矫形棒的矫正力有变化，把温度升高到比体温约高5 ℃，就能恢复足够的矫正力
B.合金在高温环境下制作好天线，再在低温下把天线压缩成一个小球，运上太空中，太阳光的辐射使小球恢复原来的形状
C．将某合金用于制造精密仪器或精密车床，一旦由于震动、碰撞等原因变形，只需加热即可排除故障
D．汽车受损变形后，利用钣金喷漆整形
3．氢氧化铝受热易分解，产生水并吸收热量，可用作阻燃剂；氢氧化铝能与盐酸、氢氧化钠溶液反应，是药物“胃舒平”的主要成分之一。下列叙述不正确的是（ ）
A．氢氧化铝具有很好的热稳定性
B．复方胃舒平可用于治疗胃酸过多
C．氢氧化铝灭火的原因之一是降低了可燃物的温度
D.氢氧化铝是一种两性氢氧化物
[答题区]
题号 1 2 3
答案
4.一位同学在复习时遇到这样一道习题：某无色溶液中可能含有H＋、OH－、Na＋、NO，加入铝粉后，只产生H2，问该无色溶液中能大量存在哪几种离子。已知：铝与稀硝酸反应时，主要生成气体NO，NO在空气中会进一步氧化为红棕色气体NO2。
（1）未开始实验前， （选填“能”或“不能”）确定溶液的酸碱性；加入铝粉产生H2，说明铝具有 （填“氧化性”或“还原性”）。
（2）该同学分析：若H＋大量存在，则NO就不能大量存在。设计实验证实如下：
装置 现象
ⅰ.实验初始，未见明显现象 ⅱ.过一会儿，出现气泡，液面上方呈浅棕色 ⅲ.试管变热，溶液沸腾
①盐酸溶解Al2O3薄膜的离子方程式是 。
②根据现象ⅱ，推测溶液中产生了NO，将生成NO的离子方程式补充完整。
Al＋ NO＋ === Al3＋＋ NO↑＋ 。
（3）再假设：若OH－大量存在，NO也可能大量存在。重新设计实验证实如下：
装置 现象
ⅰ.实验初始，未见明显现象 ⅱ.过一会儿，出现气泡，有刺激性气味，经检验该气体含NH3
（4）在NaOH溶液中加入铝粉，结果只检验出有H2生成，其化学方程式是
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________，
该反应的氧化剂为： 。
（5）由上述实验得出：该溶液的溶质为_______________________________。
课时1 金属材料
必备知识基础练
1．答案：B
解析：青铜属于合金，A不符合题意；青花瓷的主要成分不是合金，B符合题意；流通硬币是由合金制成的，C不符合题意；地铁列车的车体是由合金制成的，D不符合题意。
2．答案：B
解析：合金是由两种或两种以上的金属（或金属与非金属）熔合而成具有金属特性的物质，①错误、②正确；碳钢和生铁含碳量不同，两者的性能也不同，③错误；改变合金中原料的配比和生成合金的条件等，可得到性能不同的合金，④正确。综上可知，B项正确。
3．答案：A
解析：依据合金的性质可知，铜铝合金的硬度比铜和铝的都大，熔点比铜和铝的都低，故A符合题意；合金指的是一种金属熔合其他金属或非金属形成的具有金属特性的混合物，合金中可以含有非金属元素，如生铁为铁与碳的合金，故B不符合题意；合金的制备过程没有新物质生成，是物理变化，故C不符合题意；铝合金中含有铝，能够与盐酸等酸反应生成盐和氢气，故D不符合题意。
4．答案：D
解析：含有铱元素的合金，硬度高，耐腐蚀，极其耐磨损，最早应用是作笔尖材料，则A说法正确；储氢合金是指利用合金与氢气反应，制成金属氢化物，能大量吸收氢气，则B说法正确；硬铝合金密度小，硬度大，强度高，具有较强的抗腐蚀性能，是制造飞机、飞船的理想材料，则C说法正确；合金的性能不仅取决于成分，还与成分比例有关，则D说法不正确。
5．答案：C
解析：不锈钢属于合金，是铁、铬、镍熔合而成具有金属特性的合金，故A正确；不锈钢中常添加镍（Ni）和铬（Cr）元素，使其具有抗腐蚀的性能，故B正确；钢是铁和碳的合金，不锈钢中含有金属元素，还含有非金属元素碳，故C错误；合金的硬度大于纯金属的硬度，不锈钢是通过增加原子层之间的相对滑动难度，导致合金的硬度变大，故D正确。
6．答案：B
解析：生铁和钢都是铁的含碳合金，钢中碳的含量为0.03%～2.0%，生铁中碳的含量为2.0%～4.3%，所以生铁中碳的含量高于钢，A错误；通过炼制和锻打，可以降低生铁中含碳量，除去生铁中有害元素P、S等，调整生铁中Si、Mn等的含量，改变铁的性能，B正确；根据含碳量的不同，碳素钢可分为高碳钢、中碳钢、低碳钢，其中高碳钢硬度较大，韧性较差，低碳钢硬度较小，韧性较强，C错误；不锈钢是一种常见的合金钢，它的合金元素主要是铬（Cr）、镍（Ni），常用来制造医疗器械、餐具等，D错误。
7．答案：B
解析：碳素钢是铁碳合金，不锈钢中含铁、铬、镍等，它们的组成元素不同，A错误；不锈钢比碳素钢耐腐蚀，B正确；不锈钢和碳素钢组成元素不同，物理性质不相同，C错误；生铁中碳含量比碳素钢中的高，生铁比碳素钢易生锈，D错误。
8．答案：B
解析：一氧化碳具有还原性，可以将铁矿石中的铁还原出来；不锈钢不易生锈，但不是绝对不生锈；碳素钢是铁和碳的合金；铁是人体必需的微量元素，使用铁锅烧饭菜能为人体提供微量的铁元素。
9．答案：B
解析：铝的化学性质很活泼，在空气中表面会生成氧化铝薄膜，阻止进一步被氧化，则在空气中不易锈蚀，故A正确；铝箔在空气中受热可以熔化，但在表面生成致密的氧化铝薄膜，熔点较高，不会剧烈燃烧，故B错误；等质量的铝分别与足量盐酸、氢氧化钠溶液反应，根据得失电子守恒，放出的气体物质的量相等，故C正确；氧化铝的熔点很高，常作为耐高温材料，铝的熔点比氧化铝低，故D正确。
10．答案：B
解析：某溶液与Al反应能放出H2，说明该溶液中含大量氢离子或氢氧根离子。根据上述分析可知，NH、Fe2＋在碱性条件下会与氢氧根离子发生离子反应，不能大量共存，A不符合题意；该组离子在酸性和碱性条件下均不发生反应，能大量共存，B符合题意；Mg2＋、H＋在碱性条件下会与氢氧根离子发生离子反应，不能大量共存，C不符合题意；HCO在酸性或碱性条件下均能发生离子反应，不能大量共存，D不符合题意。
11．答案：A
解析：氧化铝与烧碱在加热时会发生反应，故不能用Al2O3材料制成的坩埚熔融烧碱，否则会损坏坩埚。
12．答案：A
解析：CO2与NaOH浓溶液反应，生成Na2CO3和H2O，使罐内气体减少，导致压强小于外界大气压强，因而易拉罐渐渐凹瘪，该反应的离子方程式为CO2＋2OH－===CO＋H2O，A正确；易拉罐内壁表面的Al2O3与氢氧化钠浓溶液反应，生成可溶性Na[Al（OH）4]，离子方程式为Al2O3＋2OH－＋3H2O===2[Al（OH）4]－，B错误；Al2O3膜被NaOH浓溶液溶解后，铝和NaOH浓溶液反应产生氢气，使罐内压强增大，导致罐壁又重新凸起，离子方程式为2Al＋2OH－＋6H2O===2[Al（OH）4]－＋3H2↑，C错误；题述过程中没有Al3＋生成，也不存在Al3＋与过量OH－的反应，D错误。
13．答案：D
解析：合金是混合物，合金要比组成其纯金属的熔点低、硬度大，铝合金是一种混合物，它比纯铝的硬度大，A正确；铝易被氧化，铝合金应在溶剂层覆盖下熔炼，可隔绝空气，防止高温铝液被氧化，B正确；镁铝合金中的铝能与氢氧化钠溶液反应，C正确；镁、铝都能与盐酸反应，镁铝合金在盐酸中能溶解，D错误。
14．答案：B
解析：镁铝合金具有密度小、强度高等特点，B项错误。
15．答案：B
解析：钛合金是一种新型合金，A正确；钛合金的硬度比钛单质大，B错误；青铜、合金钢和硬铝都是一种金属和其他金属或非金属熔合在一起所形成的金属材料，都是合金，C正确；储氢合金对氢气有很好的吸收、储存功能，可用于以H2为燃料的汽车，D正确。
16．答案：C
解析：记忆合金的形状变化没有生成新物质，属于物理变化，A不正确；合金的熔点一般比组分金属的低，但硬度要比组分金属的大，B不正确；形状记忆合金在医疗上可用来接断骨等，在日常生活中可制眼镜框架等，C正确；钛合金中因为加入了其他金属，化学性质与钛单质不完全相同，D不正确。
关键能力综合练
1．答案：C
解析：飞机涡扇用的耐高温的合金材料是镍钴合金，属于新型合金，A不符合题意；钛合金的硬度大、耐酸碱的腐蚀，可用于“蛟龙”号载人舱的舱体材料等，属于新型合金，B不符合题意；不锈钢是一种由Fe、Cr、Ni、C等元素形成的传统合金，不属于新型合金，C符合题意；新能源汽车储氢材料有TiFe合金、LaNi合金等，属于新型合金，D不符合题意。
2．答案：C
解析：碳素钢与生铁都是铁碳合金，组成元素相同，故A正确；熟铁比生铁质地更软，且延展性好，生铁比熟铁质地更硬，延展性稍差，故B正确；炒铁过程中降低了铁水中的碳含量，从而将生铁转化成熟铁，故C错误；该冶炼方法和近代往生铁水吹空气炼钢，都是利用空气中氧气氧化C元素，其原理基本相同，故D正确。
3．答案：B
解析：生铁和钢是含碳量不同的两种铁碳合金，生铁的含碳量更高，故A正确；目前世界上使用量最大的合金是铁合金，故B错误；硬铝的密度小、强度高、具有较强的抗腐蚀能力，是制造飞机和宇宙飞船的理想材料，故C正确；LaNi合金能大量吸收H2形成金属氢化物，可作储氢材料，故D正确。
4．答案：A
解析：硬铝是指铝合金不是铝单质，故A错误；“司南之杓（勺），投之於地，其柢（勺柄）指南”中“杓”有指南针的作用，所以其材质具有磁性，故B正确；商代晚期是青铜文化鼎盛的第一个高峰，商朝的“后母戊鼎”的主要成分是铜，故C正确；储氢合金是一类能够大量吸收氢气，并与氢气结合成金属氢化物的材料。TiFe合金能大量吸收H2并形成金属氢化物，所以可用于制储氢材料，故D正确。
5．答案：B
解析：在氮气氛围中，镁和氮气可发生反应3Mg＋N2Mg3N2，A错误；镁铝合金中的Mg、Al均以单质形式存在，化合价为0价，1molMg17Al12中含17molMg、12molAl，与足量盐酸完全反应产生氢气的物质的量分别是17mol、12mol×＝18mol，因此1molMg17Al12与足量盐酸完全反应时生成氢气的总物质的量为35mol，B正确，C错误；设金属质量为mg，若完全为Mg，则放出氢气的物质的量为mol，若完全是Al，则反应放出氢气的物质的量为×mol＝mol，若为镁铝合金，则放出氢气的物质的量为mol
6．答案：B
解析：储氢合金是一类能够大量吸收氢气，并与氢气结合成金属氢化物的材料。如镧镍合金，它吸收氢气可结合成金属氢化物，故A正确；氢气在储存过程中与金属反应生成其他物质，是化学变化，故B错误；NaAlH4中Na是＋1价，Al是＋3价，则H为－1价，故C正确；储氢合金储氢量大、吸放氢速率快，所以可用于氢燃料汽车，故D正确。
7．答案：D
解析：因铝、铁、镁都能和盐酸反应产生气体，故不能确定含有铝、铁、镁三种金属，A项错误；铝、铁、镁中只有铝可与NaOH溶液反应生成无色气体，不能证明含有Mg，B项错误；加入盐酸后，向所得溶液中再加入少量NaOH溶液产生白色沉淀，则合金中可能含有镁，也可能含有铝，C项错误；铁单质与盐酸反应生成亚铁离子，在空气中放置一会儿，亚铁离子易被氧化为铁离子，在溶液中滴加KSCN溶液，溶液呈血红色，D项正确。
8．答案：B
解析：质量相同的铝球和铁球，此时杠杆平衡，然后左烧杯中发生2Al＋2NaOH＋6H2O===2Na[Al（OH）4]＋3H2↑，右烧杯中发生Fe＋CuSO4===Cu＋FeSO4，则左烧杯中溶液质量增大，右烧杯中溶液质量减小，以此来解答。左烧杯中发生2Al＋2NaOH＋6H2O===2Na[Al（OH）4]＋3H2↑，不生成沉淀，故A错误；左烧杯中发生2Al＋2NaOH＋6H2O===2Na[Al（OH）4]＋3H2↑，右烧杯中发生Fe＋CuSO4===Cu＋FeSO4，观察到铝球表面有气泡产生，溶液澄清，而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的质量变小，右烧杯中Fe球上生成Cu质量变大，杠杆右边下沉，故B正确；由选项B的分析可知，反应后去掉两烧杯，杠杆不能平衡，故C错误；右边球上生成Cu，则出现红色，而左边溶液中消耗NaOH，则c（OH－）减小，碱性减弱，故D错误。故选B。
9．答案：D
解析：铝易与空气中的氧气反应，在表面形成氧化铝薄膜，氧化铝的熔点高于铝，故加热时，铝熔化但不会滴落，D错误。
10．答案：B
解析：铝与NaOH溶液反应生成四羟基合铝酸钠和氢气，氧化铝为两性氧化物，能与NaOH反应，A正确；氢氧化钠与铝反应放热，且NaOH具有腐蚀性，取用该固体管道疏通剂时不能用手抓取，B错误；铝与NaOH溶液反应生成四羟基合铝酸钠和氢气，氢气遇到明火可能发生爆炸，则使用该固体管道疏通剂时应远离明火，C、D正确。
学科素养升级练
1．答案：D
解析：合金的熔点一般低于其成分金属的熔点，故A正确；铝钠合金若投入一定量的水中可得无色溶液，说明钠和水反应生成的氢氧化钠足以将金属铝溶解，根据2Na＋2H2O===2NaOH＋H2↑、2Al＋2NaOH＋6H2O===2Na[Al（OH）4]＋3H2↑，则n（Al）≤n（Na），故B正确；根据金属钠和金属铝与酸反应生成氢气量的关系：2Al～3H2，2Na～H2，等质量的金属钠和金属铝，金属铝产生的氢气多，所以放出的H2越多，铝的质量分数越大，故C正确；铝钠合金投入足量氯化铜溶液中，钠和水反应生成的氢氧化钠可以和氯化铜反应生成氢氧化铜沉淀，若n（Al）>n（Na），金属铝也可能会置换出金属铜，故D错误。
2．答案：D
解析：汽车受损变形后，利用钣金喷漆整形，不是利用了记忆合金的记忆效应；A、B、C项均是利用了记忆合金的记忆效应。
3．答案：A
解析：题干信息显示，氢氧化铝受热易分解，所以其热稳定性差，A不正确；复方胃舒平的主要成分为氢氧化铝，具有中和胃酸的能力，可用于治疗胃酸过多，B正确；氢氧化铝受热易分解，产生水并吸收热量，其能降低可燃物的温度，C正确；氢氧化铝能与盐酸、氢氧化钠溶液反应，是一种两性氢氧化物，D正确。
4．答案：（1）能 还原性 （2）①Al2O3＋6H＋===2Al3＋＋3H2O ②1 1 4H＋ 1 1 2H2O （4）2Al＋2NaOH＋6H2O===2Na[Al（OH）4]＋3H2↑ H2O （5）NaOH
解析：（1）无色溶液中可能含有H＋、OH－、Na＋、NO，加入铝粉后，只产生H2，因硝酸具有强氧化性，若有硝酸则会产生红棕色气体，则无色溶液应为NaOH溶液，开始试验前能确定溶液的酸碱性；加入铝粉产生H2，Al失去电子，H得到电子，则Al为还原剂，具有还原性。（2）①盐酸与氧化铝反应生成氯化铝和水，该离子反应为6H＋＋Al2O3===2Al3＋＋3H2O；②Al与H＋、NO发生氧化还原反应生成硝酸铝、NO和水，根据电子转移守恒配平得离子反应为：Al＋NO＋4H＋===Al3＋＋NO↑＋2H2O。（4）NaOH溶液中加入铝粉，结果只检验出有H2生成，即反应生成四羟基合铝酸钠和氢气，反应为2Al＋2NaOH＋6H2O===2Na[Al（OH）4]＋3H2↑；反应中H2O中H元素化合价降低，得电子作氧化剂。（5）由上述实验只检验出H2生成，则说明是铝和氢氧化钠溶液反应，则溶质为NaOH。课时2 物质的量在化学方程式中的应用
必备知识基础练
题组一根据化学方程式中正比关系计算
1.标准状况下，3.25 g锌与足量的盐酸反应生成x L氢气，下列比例式正确的是（ ）
A．Zn＋2HCl===ZnCl2＋H2↑
1 mol 1 mol
3．25 g x L
B．Zn＋2HCl===ZnCl2＋H2↑
65 g 1 L
3.25 g x L
C．Zn＋2HCl===ZnCl2＋H2↑
1 mol 22.4 L
0.05 mol x L
D．Zn＋2HCl===ZnCl2＋H2↑
65 g 1 mol
3.25 g x L
2．常温下，将0.23 g金属钠投入100 mL水中充分反应。下列说法正确的是（ ）
A．0.23 g金属钠中所含电子的总物质的量为0.01 mol
B.消耗水的质量为0.36 g
C．所得NaOH的物质的量为0.01 mol
D．生成气体的体积为0.112 L
3．向一铁粉和氧化铜的混合物（质量为8.32 g）中，加入适量的稀硫酸，产生无色气体和1.28 g红色固体，得到的溶液中只有一种金属离子，下列说法正确的是（ ）
A．无色气体的质量为0.2 g
B．原混合物中铁粉的质量为7.0 g
C．得到的溶液中金属离子的物质的量为0.1 mol
D．反应消耗的硫酸的物质的量为0.15 mol
4．Na、Mg、Al分别与足量的稀盐酸反应，同温同压下，产生气体的体积相等，则Na、Mg、Al物质的量之比为（ ）
A．1∶2∶3 B．3∶2∶1
C．6∶3∶2 D．1∶1∶1
题组二混合物的计算
5.将1.1 g铁、铝混合物溶于200 mL 5 mol· L－1的盐酸中，反应后盐酸的浓度变为4.6 mol·L－1 （溶液体积变化忽略不计），则下列表述不正确的是（ ）
A．反应中消耗HCl为0.08 mol
B．混合物中含有0.02 mol Al
C．标况下，产生H2的体积为896 mL
D．混合物中Al与Fe的物质的量之比为1∶1
6．将8.0 g镁铁合金加入500 mL稀盐酸中恰好完全反应，得到标准状况下氢气4.48 L。下列有关说法不正确的是（ ）
A．该合金中镁、铁的物质的量之比为1∶1
B．反应中转移电子0.4 mol
C．该盐酸的物质的量浓度为0.8 mol·L－1
D．将标准状况下8.96 L HCl气体溶于500 mL水中即可配制成该盐酸
7．某同学用NaHCO3和KHCO3组成的混合物进行实验，三次实验所用盐酸的物质的量浓度相同，体积各为50 mL，实验数据如下表。
50 mL盐酸 50 mL盐酸 50 mL盐酸
m（混合物） 9.2 g 15.7 g 27.6 g
V（CO2） （标准状况） 2.24 L 3.36 L 3.36 L
试计算：
（1）盐酸的物质的量浓度为 ；
（2）混合物中的NaHCO3和KHCO3物质的量之比为 。
8．把10.2 g镁铝合金的粉末放入过量的烧碱溶液中，得到6.72 L（标准状况下）H2。试计算：
（1）该合金中铝的质量分数为 ；
（2）该合金中镁与铝的物质的量之比为 ；
（3）该合金溶于足量的盐酸中，产生H2的体积（标准状况下）为 。
题组三利用差量法计算
9.[2023·吉林长春二中期中]Na2CO3和NaHCO3的混合物27.4 g，加热至质量不再减小，得到残余固体21.2 g，则Na2CO3和NaHCO3的物质的量之比为（ ）
A．1∶1 B．1∶2
C．3∶2 D．1∶3
10．[2023·辽宁省实验中学月考]将8 g铁片放入200 mL CuSO4溶液中，Cu2＋全部被置换后，取出附有铜的铁片洗涤、干燥、称重，其质量变为8.2 g，则原溶液中CuSO4的物质的量浓度是 （ ）
A．0.125 mol·L－1
B．0.175 mol·L－1
C．0.25 mol·L－1
D．0.5 mol·L－1
11．[2023·陕西长安一中高一期末]标准状况下，等体积的氧气、二氧化碳、氮气组成的混合气体通过一定量的过氧化钠后，体积变为原体积的，此时混合气体中氧气、二氧化碳、氮气的物质的量之比为（ ）
A．3∶2∶4
B．4∶1∶3
C．6∶3∶4
D．8∶2∶7
12．工业废电路板的铜常用FeCl3溶液来溶解处理回收。现将一块电路板浸泡在100 mL FeCl3溶液中使铜全部溶解得到浸泡液（电路板上其他物质均不发生反应），测得电路板质量减少了3.2 g，在浸泡液中加足量的铁粉并使之充分反应，过滤并干燥固体，固体质量比加入的铁粉质量减少了2.4 g。
请回答下列问题：
（1）浸泡液中的溶质是 （写化学式）。
（2）参与反应的铁粉的质量是 g。
（3）假设溶液的体积不变，最后所得溶液中c（Fe2＋）＝ mol·L－1（保留计算过程）。
题组四利用关系式法计算
13.某同学以Al2O3制备Al（OH）3，设计了下列实验
已知Al3＋＋3[Al（OH）4]－===4Al（OH）3↓。欲使铝元素利用率为100%，则消耗HCl与NaOH的物质的量之比为（ ）
A．1∶1 B．1∶3
C．3∶1 D．1∶6
14．[2023·黑龙江牡丹江高一期末]将5.1 g镁铝合金投入500 mL 2.0 mol·L－1的盐酸中，金属完全溶解，再加入4.0 mol·L－1的NaOH溶液，若要生成的沉淀最多，则应加入NaOH溶液的体积是（ ）
A．200 mL B．250 mL
C．425 mL D．560 mL
15．含a mol金属钠和b mol金属铝的合金投入m g（足量）水中，完全溶解无固体剩余，得到密度为d g·cm－3的溶液，下列相关说法错误的是（ ）
A．所得溶液中NaOH的物质的量：（a－b）mol
B．Na[Al（OH）4]的物质的量浓度：mol·L－1
C．标准状况下生成H2的体积：11.2（a＋3b）L
D．参加反应的水的质量：18（a＋b）g
16．[2022·河南部分名校月考]现有34.5 g由Fe、Al、Fe2O3、Al2O3组成的混合物，将其完全溶解在230 mL 4 mol·L－1的硫酸溶液中，收集到标准状况下3.36 L气体。已知混合物中Fe、Fe2O3、Al、Al2O3的质量分数分别为16.2%、46.4%、7.8%、29.6%，欲使溶液中的金属离子完全沉淀，应加入5 mol·L－1 NaOH溶液的体积是 （ ）
A．200 mL B．368 mL
C．458 mL D．560 mL
题组五根据极值法计算
17.[2022·吉林长春外国语学校高一月考]将一定质量Mg、Zn、Al的混合物与足量稀硫酸反应，生成5.6 L（标准状况）H2，则原混合物的质量不可能是 （ ）
A．4.4 g B．8.2 g
C．12.7 g D．15.8 g
18．若m g Na在足量氯气中燃烧，生成固体的质量为（m＋3.55） g，则m g Na与氧气反应，生成固体的质量可能为（ ）
①（m＋0.8） g ②（m＋1.0） g ③（m＋1.2） g
④（m＋1.6） g ⑤（m＋1.8） g
A．仅①④B．仅①⑤
C．①②③④ D．①②③④⑤
[答题区]
题号 1 2 3 4 5 6 9 10
答案
题号 11 13 14 15 16 17 18
答案
19.某校研究性学习小组测定Fe Al合金、Fe Zn合金和Fe Cu合金中铁的质量分数，实验室只提供一瓶未标明质量分数的稀硫酸和必要的仪器。他们取其中一种合金的粉末5.6 g与足量该硫酸充分反应，经测定，产生了气体a g。请讨论（数据保留两位有效数字为计算结果进行分析讨论）：
（1）当粉末为Fe Al合金时，a的取值范围为 。
（2）当粉末为Fe Zn合金时，a的取值范围为 。
（3）当a的取值范围为 时，可得出该粉末一定为Fe Cu合金的结论。
关键能力综合练
题组一化学计算方法的综合应用
1.在反应X＋2Y===R＋2M中，已知R和M的摩尔质量之比为22∶9，当3.2 g的X与一定量的Y恰好完全反应后，生成8.8 g的R。则在此反应中Y和M的质量之比为（ ）
A．4∶3 B．23∶9
C．32∶3 D．16∶9
2．a g单质碳和16 g氧气在恒容密闭容器中反应生成CO、CO2，当恢复到原来的温度时，测得容器内的压强增大了0.8倍（忽略固体对压强的影响），下列数据不可能是（ ）
A．a＝7.2
B．反应后混合气体≈29.8 g·mol－1
C．n（CO）＝0.8 mol
D．m（CO2）＝4.4 g
3．现有部分被氧化的Fe、Cu混合物（氧化物为Fe2O3、CuO）样品共5.60 g，经如下处理：
下列说法正确的是（ ）
A．V＝ 672
B．滤液A中的阳离子为Fe2＋、Fe3＋、H＋
C．样品中氧元素的物质的量为0.02 mol
D．溶解样品的过程中消耗硫酸的总物质的量为0.05 mol
4．某铁的氧化物（FexOy）1.88 g溶于足量盐酸，向所得溶液中通入标准状况下168 mL Cl2，恰好将Fe2＋完全氧化。该铁的氧化物的化学式为（ ）
A．FeO B．Fe2O3
C．Fe3O4 D．Fe5O6
5．两种金属粉末的混合物16 g，与足量稀硫酸反应，生成标准状况下的氢气11.2 L，则这种混合物可能是（ ）
A．Mg、Al B．Fe、Zn
C．Zn、Cu D．Fe、Al
6．[2023·黑龙江大庆实验中学期中]向Fe3O4和铁屑的混合物中加入足量的稀硫酸至固体完全溶解，所得溶液中不含Fe3＋，而产生的Fe2＋和H2的物质的量之比为3∶1，则原混合物中Fe3O4和Fe的物质的量之比为（ ）
A．1∶1 B．1∶2 C．1∶3 D．1∶4
7．[2022·河南开封期中联考]200 ℃时，11.6 g二氧化碳和水蒸气的混合气体与足量的过氧化钠充分反应后固体质量增加了3.6 g。下列说法中正确的是 （ ）
A．二氧化碳与水蒸气的分子数目之比为4∶1
B．二氧化碳与水蒸气的质量之比为11∶8
C．反应中有8 g氧气放出
D．参加反应的过氧化钠的质量为19.5 g
8．铁与铝可形成Fe3Al、Fe2Al5、Fe2Al7及FeAl3等一系列金属互化物（铁和铝仍保持原来独立的化学性质）。回答下列问题：
（1）相同物质的量的下列金属互化物与足量稀盐酸反应，产生氢气的量最多的是 （填字母）。
a．Fe3Al b．Fe2Al5c．Fe2Al7 d．FeAl3
（2）39 g Fe3Al与一定量1 mol·L－1的盐酸恰好完全反应，生成FeCl2和AlCl3，同时生成氢气。
①Fe3Al和盐酸反应的化学方程式为
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
②消耗盐酸的体积为 ，产生标准状况下氢气的体积为 。
题组二与图像相结合的化学计算
9.[2023·安徽皖北联盟联考]一定量CO2通入500 mL某浓度的NaOH溶液中得到溶液A，向溶液A中逐滴滴入稀盐酸，加入n（HCl）与生成n（CO2）的关系如图所示．下列有关叙述错误的是（ ）
A．XY段发生反应的离子方程式为
HCO＋H＋===H2O＋CO2↑
B．原溶液中c（NaOH）＝6 mol·L－1
C．通入的CO2气体体积为44.8 L
D．溶液A中含Na2CO3和NaHCO3各1 mol
10．[2023·河南洛阳期末]将钠、铝混合物共10.0 g投入适量水中充分反应，并测定生成H2的量，若混合物中钠与铝的质量之比为x，如图为生成H2的物质的量随x的变化关系示意图（随着x的不断增大，产生H2的物质的量越来越接近b1 mol）。以下判断不正确的是（ ）
A．a1＝B．a2＝C．b1＝D．b2＝
[答题区]
题号 1 2 3 4 5 6 7 9 10
答案
11.[2023·浙江杭州期中联考]为测定某天然碱（xNa2CO3·yNaHCO3·zH2O）的组成，取4.04 g天然碱样品，逐滴加入1 mol·L－1的盐酸，产生的CO2体积（标准状况下）与加入盐酸的体积关系如图所示，请回答下列问题：
（1）最终产生的CO2的物质的量为 mol。
（2）该天然碱的化学式为__________________________________________。
学科素养升级练
1．向27.2 g Fe和Fe2O3的混合物中加入200 mL稀H2SO4，在标准状况下收集到2.24 L H2，Fe和Fe2O3均无剩余，为中和过量的H2SO4，并使Fe元素全部转化为Fe（OH）2沉淀，共消耗3 mol·L－1 NaOH溶液400 mL，则该H2SO4的物质的量浓度为（ ）
A．0.5 mol·L－1 B．2 mol·L－1
C．2.5 mol·L－1 D．3 mol·L－1
2．工业纯碱中常含有少量的NaCl杂质，某化学兴趣小组取a g纯碱样品与足量的硝酸酸化的AgNO3溶液反应，过滤、洗涤、干燥，称量所得固体的质量为b g，则该样品中纯碱的质量分数为（ ）
A．×100%
B．×100%
C．×100%
D．×100%
3．[2023·福建龙岩高一期末]用FeSO4将酸性KMnO4还原为MnSO4，消耗3 mL 2 mol·L－1FeSO4溶液时，消耗的KMnO4的物质的量为（ ）
A．1.0×10－3 mol B．1.2×10－3 mol
C．2.4×10－3 mol D．3.6×10－3 mol
4．向一定量的Cu、Fe2O3的固体混合物中加入300 mL 2 mol·L－1的硫酸，恰好使混合物完全溶解，向所得溶液中加入KSCN溶液不显红色。若用过量的CO在高温下还原相同质量的原混合物，固体减少的质量为（ ）
A．1.6 g B．4.8 g
C．6.4 g D．9.6 g
[答题区]
题号 1 2 3 4
答案
5.向浓度相等、体积均为50 mL的A、B两份NaOH溶液中，分别通入一定量的CO2后，再稀释到100 mL。
（1）在NaOH溶液中通入一定量的CO2后，溶液中溶质的组成可能是
①_____________________________，② ，③ ，
④ 。
（2）在稀释后的溶液中逐滴加入0.1 mol·L－1的盐酸，产生CO2的体积（标准状况）与所加盐酸的体积关系如图所示。
①A曲线表明，原溶液通入CO2后，所得溶质与盐酸反应产生CO2的最大体积是 mL（标准状况）。
②B曲线表明，原溶液通入CO2后，所得溶液中溶质的化学式为 。
③原NaOH溶液中溶质的物质的量浓度为 （保留计算过程）。
课时2 物质的量在化学方程式中的应用
必备知识基础练
1．答案：C
解析：根据化学方程式计算时，已知物理量和待求物理量要保证“上下单位相同，左右相对应”。
2．答案：C
解析：0.23g金属钠的物质的量为＝0.01mol，所含电子的总物质的量为0.01mol×11＝0.11mol，故A错误；由方程式2Na＋2H2O===2NaOH＋H2↑可知，0.01molNa消耗0.01molH2O，质量为0.01mol×18g·mol－1＝0.18g，故B错误；由方程式2Na＋2H2O===2NaOH＋H2↑可知，0.01molNa反应完生成0.01molNaOH，故C正确；由方程式2Na＋2H2O===2NaOH＋H2↑可知，0.01molNa反应完生成0.005mol氢气，该选项没有说明是否为标况，不能计算生成氢气的体积，故D错误。
3．答案：A
解析：铁与铜离子不共存，则可知：8.32g铁粉和氧化铜的混合物，与适量的稀硫酸，产生氢气和1.28g红色固体即Cu，得到硫酸亚铁溶液。按元素守恒知，n（Cu）＝n（CuO）＝＝0.02mol，则混合物中含氧化铜m（CuO）＝80g·mol－1×0.02mol＝1.6g，则含铁粉为8.32g－1.6g＝6.72g，n（Fe）＝＝0.12mol，则0.02molFe用于置换铜、（0.12－0.02）molFe用于置换氢、据此回答。据分析，（0.12－0.02）molFe用于置换氢、无色气体即氢气为0.10mol、质量为0.2g，A正确；据分析，原混合物中铁粉的质量为6.72g，B错误；铁元素守恒，得到的溶液中金属离子即亚铁离子的物质的量为0.12mol，C错误；按元素守恒知得到0.12mol硫酸亚铁溶液，反应消耗的硫酸的物质的量为0.12mol，D错误。
4．答案：C
解析：由化合价升降守恒得关系式2Na～H2、Mg～H2、2Al～3H2，假设生成1molH2，Na消耗2mol，Mg消耗1mol，Al消耗mol，则三者比例关系为2∶1∶＝6∶3∶2。
5．答案：D
6．答案：D
解析：设镁、铁的物质的量分别为xmol和ymol，则有：24x＋56y＝8.0，x＋y＝0.2，解得x＝y＝0.1，故该合金中镁、铁的物质的量之比为1∶1，A正确，不符合题意；反应中转移电子0.4mol，B正确，不符合题意；该盐酸的物质的量浓度为＝0.8mol·L－1, C正确，不符合题意；标准状况下8.96LHCl的物质的量为0.4mol，溶于500mL水，不等于溶液体积为500mL, D错误，符合题意。
7．答案：（1）c＝＝＝3mol·L－1
8．答案：（1）52.9% （2）1∶1 （3）11.2L
解析：（1）把镁铝合金的粉末放入过量的烧碱溶液中，镁与NaOH溶液不反应，只有Al能与NaOH溶液反应，则：
2Al＋2NaOH＋6H2O===2Na[Al（OH）4]＋3H2↑
2mol3×22.4L
n（Al）6.72L
解得n（Al）＝0.2mol，m（Al）＝0.2mol×27g·mol－1＝5.4g，
铝的质量分数为5.4g÷10.2g×100%≈52.9%。
（2）m（Mg）＝10.2g－5.4g＝4.8g，n（Mg）＝4.8g÷24g·mol－1＝0.2mol，n（Mg）∶n（Al）＝0.2mol∶0.2mol＝1∶1。
（3）该合金溶于足量盐酸中，设由镁生成的氢气为V1（H2），由铝生成的氢气为V2（H2），根据镁、铝与盐酸反应的化学方程式可知：
Mg＋2HCl===MgCl2＋H2↑
1mol22.4L
0．2molV1（H2）
2Al＋6HCl===2AlCl3＋3H2↑
2mol3×22.4L
0．2molV2（H2）
解得V1（H2）＝4.48L，V2（H2）＝6.72L。
产生H2的总体积（标准状况下）V总＝V1（H2）＋V2（H2）＝4.48L＋6.72L＝11.2L。
9．答案：B
解析：加热时只有NaHCO3分解，减少的质量为27.4g－21.2g＝6.2g，根据差量法可得
2NaHCO3Na2CO3＋CO2↑＋H2O Δm
168g62g
16．8g6.2g
则n（NaHCO3）＝0.2mol，m（Na2CO3）＝27.4g－16.8g＝10.6g，n（Na2CO3）＝0.1mol，故n（Na2CO3）∶n（NaHCO3）＝0.1mol∶0.2mol＝1∶2，B项正确。
10．答案：A
解析：设原溶液中硫酸铜的物质的量为xmol，则：
Fe＋CuSO4===FeSO4＋Cu Δm
1mol64g－56g
xmol8.2－8g
＝，解得x＝0.025，则原溶液中CuSO4的物质的量浓度为＝0.125mol·L－1。
11．答案：B
解析：混合气体中只有CO2能与Na2O2发生反应，设混合气体三种组分体积都为m，
2Na2O2＋2CO2===2Na2CO3＋O2 ΔV
21
V（CO2）3m×（1－）
则消耗CO2的体积为V（CO2）＝m，生成O2的体积为V（O2）＝m，故反应后混合气体中氧气、二氧化碳、氮气的体积之比为（m＋m）∶（m－m）∶m＝4∶1∶3由于三种气体处于相同的状况下，则其物质的量之比等于体积之比为4∶1∶3。答案选B。
12．答案：（1）FeCl3、FeCl2、CuCl2
（2）5.6 （3）3（计算过程见解析）
解析：（1）铜与FeCl3溶液反应生成FeCl2与CuCl2，离子方程式为①Cu＋2Fe3＋===2Fe2＋＋Cu2＋，电路板质量减少了3.2g，则参与反应的铜的质量为3.2g，物质的量n（Cu）＝＝0.05mol，生成的Fe2＋的物质的量n1（Fe2＋）＝2n（Cu）＝0.1mol；在浸泡液中加入足量的Fe粉并使之充分反应，过滤并干燥固体，固体质量比加入的Fe粉质量减少了2.4g，若铁粉只与生成的氯化铜反应会生成铜单质与氯化亚铁，则固体质量会增加，可见浸泡液中还有反应剩余的氯化铁，因此浸泡液中的溶质有FeCl3、FeCl2和CuCl2。
（2）加入铁粉后发生的离子反应有②Fe＋2Fe3＋===3Fe2＋，③Fe＋Cu2＋===Cu＋Fe2＋，铁粉足量，根据铜原子守恒可知，参加反应③的Cu2＋的物质的量为0.05mol，生成Cu的质量为3.2g，则设反应③中固体质量增加了xg，
Fe＋Cu2＋===Cu＋Fe2＋ Δm（固体质量增加）
56g64g8g
3.2gxg
＝，解得x＝0.4，该过程生成的Fe2＋的物质的量n3（Fe2＋）＝n（Cu2＋）＝0.05mol，反应的Fe的质量m3（Fe）＝0.05mol×56g·mol－1＝2.8g，则反应②中固体质量应减少2.4g＋0.4g＝2.8g，即反应②消耗的Fe粉的质量m2（Fe）＝2.8g，消耗铁粉的总质量m（Fe）＝m2（Fe）＋m3（Fe）＝2.8g＋2.8g＝5.6g。
（3）上述反应②Fe＋2Fe3＋===3Fe2＋中n2（Fe）＝＝0.05mol，根据关系式Fe～3Fe2＋可得生成的Fe2＋的物质的量n2（Fe2＋）＝3n2（Fe）＝0.15mol，则总的Fe2＋的物质的量n总（Fe2＋）＝n1（Fe2＋）＋n2（Fe2＋）＋n3（Fe2＋）＝0.1mol＋0.15mol＋0.05mol＝0.3mol，c（Fe2＋）＝＝＝3mol·L－1。
13．答案：A
解析：由Al2O3＋6HCl===2AlCl3＋3H2O可知，生成1mol氯化铝消耗3molHCl，由Al2O3＋2NaOH＋3H2O===2Na[Al（OH）4]可知，生成3molNa [Al（OH）4]消耗3molNaOH，要使铝元素利用率为100%，发生反应：Al3＋＋3[Al（OH）4]－===4Al（OH）3↓，故消耗盐酸与氢氧化钠的物质的量之比为3mol∶3mol＝1∶1。
14．答案：B
解析：将5.1g镁铝合金投入500mL2.0mol·L－1的盐酸中，金属完全溶解，发生反应Mg＋2HCl===MgCl2＋H2↑、2Al＋6HCl===2AlCl3＋3H2↑，有关系式2HCl～MgCl2、3HCl～AlCl3。再加入4.0mol·L－1的NaOH溶液，要使生成的沉淀最多，则溶液中不存在剩余的盐酸，且Mg2＋、Al3＋完全沉淀，则有关系式MgCl2～2NaOH、AlCl3～3NaOH，联立可得关系式HCl～NaOH，即加入NaOH的物质的量等于原盐酸中HCl的物质的量，即V（NaOH）＝＝＝0.25L＝250mL，答案选B。
关系式法适用于题目中发生多个连续反应的情况，一般前一反应中的某种生成物同时也是后一反应中的一种反应物，即“中介物质”。此类题目首先应准确判断所发生的每一步反应，通过“中介物质”建立起每一步反应的关系式，最终得到已知量与未知量间的关系式，进而计算求解。
15．答案：B
解析：2Na＋2H2O===2NaOH＋H2↑，amol金属钠反应生成amolNaOH，2Al＋6H2O＋2NaOH===2Na[Al（OH）4]＋3H2↑，bmolAl消耗bmolNaOH，因此所得溶液中NaOH的物质的量为（a－b）mol，故A正确；根据关系式2Na～H2、2Al～3H2因此生成H2的物质的量为mol，标准状况下生成H2的体积为mol×22.4L·mol－1＝11.2（a＋3b）L，故C正确；根据质量守恒，反应后溶液的总质量为23g·mol－1×amol＋27g·mol－1×bmol＋mg－2g·mol－1×mol＝（22a＋24b＋m）g，总体积为mL，根据关系式Al～Na[Al（OH）4]知，得到Na[Al（OH）4]的物质的量为bmol，因此Na[Al（OH）4]的物质的量浓度为mol·L－1，故B错误；根据关系式Na～H2O、Al～H2O，得到参加反应的水的物质的量为（a＋b）mol，质量为（a＋b）mol×18g·mol－1＝18（a＋b）g，故D正确。
16．答案：B
解析：34.5g混合物完全溶解在H2SO4溶液中生成硫酸盐，H2SO4可能剩余，再向溶液中加入NaOH溶液，使溶液中的金属阳离子完全转化为氢氧化物沉淀并生成Na2SO4，由SO守恒可知溶液中存在关系：Na＋～2SO，即n（Na＋）＝2n（SO），则V（NaOH溶液）＝＝0.368L, 即368mL，B项正确。
17．答案：A
解析：标准状况下5.6L氢气的物质的量n（H2）＝＝0.25mol，三种金属与硫酸反应产生等物质的量的氢气时，所需质量最大的为锌，质量最小的为铝。假设金属全部为锌，则金属的质量为0.25mol×65g·mol－1＝16.25g；假设金属全部为铝，则金属的质量为0.25mol××27g·mol－1＝4.5g，原金属混合物实际质量应在4.5～16.25g之间，A符合题意。
18．答案：C
19．答案：（1）0.20（2）0.17（3）0解析：（1）采用极值法，假设5.6g合金全部为Fe，则根据化学方程式Fe＋H2SO4===FeSO4＋H2↑可计算出此时产生氢气的质量为0.20g；假设5.6g合金全部为Al，根据化学方程式2Al＋3H2SO4===Al2（SO4）3＋3H2↑可计算出5.6gAl与足量硫酸反应产生氢气的质量约为0.62g，因此当粉末为FeAl合金时，a的取值范围为0.20（2）当合金全部为Zn时，根据化学方程式Zn＋H2SO4===ZnSO4＋H2↑，5.6gZn与足量硫酸反应产生氢气的质量约为0.17g，结合（1）中的分析，当粉末为FeZn合金时，a的取值范围为0.17（3）铜不与稀硫酸反应，因此当粉末为FeCu合金时，0关键能力综合练
1．答案：D
解析：已知R和M的摩尔质量之比为22∶9，则反应中m（R）∶m（M）＝22∶18，故＝，解得m（M）＝7.2g，根据质量守恒定律，可得Y的质量＝8.8g＋7.2g－3.2g＝12.8g，此反应中Y和M的质量比是12.8g∶7.2g＝16∶9。
2．答案：A
解析：反应前n（O2）为0.5mol，反应后n（混）＝0.5×（1＋0.8）mol＝0.9mol，即n（CO）＋n（CO2）＝0.9mol，单质碳的物质的量为0.9mol，质量为0.9mol×12g·mol－1＝10.8g，A错误；混合气体的平均摩尔质量为≈29.8g·mol－1，B正确；分析可知CO的物质的量为0.8mol，C正确；CO2的物质的量为0.1mol，质量为0.1mol×44g·mol－1＝4.4g，D正确。
3．答案：A
解析：3.2g铜和3.2g氧化铁的物质的量分别为＝0.05mol、＝0.02mol，则样品中含氧元素的物质的量为
＝0.01mol，因为有Cu剩余，则样品与硫酸恰好反应得到溶液为FeSO4溶液，根据元素守恒可知n（H2SO4）＝n（FeSO4）＝n（Fe）＝0.04mol，由金属氧化物中氧元素转化为水可知，生成水的氢离子物质的量为0.04mol×2－0.01mol×2＝0.06mol，由氢原子个数守恒可知，生成标准状况下氢气的体积为0.06mol××22.4L·mol－1＝0.672L＝672mL，A正确；由以上分析可知滤液A中的阳离子为Fe2＋、H＋，不含Fe3＋，B错误；结合上述分析可知，样品中氧元素的物质的量为0.01mol，C错误；溶解样品的过程中消耗硫酸的总物质的量为0.04mol，D错误。
4．答案：D
解析：铁的氧化物（FexOy）1.88g溶于足量盐酸，向所得溶液（含氯化亚铁和氯化铁）通入标准状况下168mLCl2，发生反应2Fe2＋＋Cl2===2Fe3＋＋2Cl－，恰好将Fe2＋完全氧化，则Cl2的物质的量为＝0.0075mol，Fe2＋的物质的量为0.015mol，则FeO的物质的量为0.015mol，则原氧化物中“FeO”为0.015mol×72g·mol－1＝1.08g，原氧化物中“Fe2O3”为1.88g－1.08g＝0.80g、n（Fe2O3）＝＝＝0.005mol，“FeO”与“Fe2O3”物质的量之比为3∶1，该铁的氧化物的化学式为3FeO·Fe2O3，D满足。
5．答案：D
解析：设混合物为M，相对原子质量为X，当金属混合物设为＋2价金属时，则该反应的化学方程式：M＋2HCl===MCl2＋H2↑，可得关系式
M～H2
x 22.4L
16g11.2L，解得x＝32，由于铝为＋3价金属，相对原子质量为27，当折合为＋2价金属时，铝可以折合为27×＝18，若两种金属都反应，且本身都是＋2价金属，则必须只能有一个的相对原子质量小于32，而另一个大于32；若有一个不反应，则能够反应的金属的相对原子质量必须小于32，分析题给的选项：M（Mg）＜24，M（Al）＜32，二者的平均相对分子质量不可能为32，故A错误；M（Fe）＞32，M（Zn）＞32，二者的平均相对分子质量不可能为32，故B错误；Cu与稀硫酸不反应，可看成无穷大，M（Zn）>32，故C错误；M（Fe）＞32，M（Al）＜32，二者的平均相对分子质量可能为32，故D正确。
6．答案：C
解析：根据题意可知铁屑与Fe3O4中＋3价Fe反应生成Fe2＋，H2SO4中H由＋1价降至0价，设原混合物中含xmolFe，ymolFe3O4，Fe3O4得电子为2ymol，Fe失电子为2xmol。则H2SO4得电子为（2x－2y）mol，生成n（H2）＝mol＝（x－y）mol，结合产生Fe2＋和H2的物质的量之比为3∶1，即（x＋3y）∶（x－y）＝3∶1，解得x∶y＝3∶1，故C项正确。
7．答案：C
解析：设原混合气体中二氧化碳、水蒸气的质量分别为xg、yg，结合差量法得
2Na2O2＋2CO2===2Na2CO3＋O2 Δm
2×4456
x
2Na2O2＋2H2O（g）===4NaOH＋O2 Δm
2×184
y
则x＋y＝11.6、＋＝3.6，解得x＝4.4，y＝7.2。则N（CO2）∶N（H2O）＝n（CO2）∶n（H2O）＝1∶4，A项错误；m（CO2）∶m（H2O）＝4.4∶7.2＝11∶18，B项错误；根据质量守恒可知生成m（O2）＝11.6g－3.6g＝8g，C项正确；n（O2）＝8g÷32g·mol－1＝0.25mol，则参加反应的n（Na2O2）＝0.5mol，即m（Na2O2）＝0.5mol×78g·mol－1＝39g，D项错误。
8．答案：（1）c
（2）①2Fe3Al＋18HCl===6FeCl2＋2AlCl3＋9H2↑
②1.8L 20.16L
解析：（1）相同物质的量的金属互化物与足量稀盐酸反应，有：1molFe3Al～4.5molH2，1molFe2Al5～9.5molH2，1molFe2Al7～12.5molH2，1molFeAl3～5.5molH2，可知Fe2Al7生成的H2最多。
（2）①Fe3Al和盐酸反应生成氯化亚铁、氯化铝和氢气，则化学方程式为2Fe3Al＋18HCl===6FeCl2＋2AlCl3＋9H2↑；②39gFe3Al的物质的量为＝0.2mol，则Fe为0.6mol，Al为0.2mol，生成0.6molFeCl2、0.2molAlCl3，根据氯原子守恒可知消耗HCl的物质的量为（0.6mol×2＋0.2mol×3）＝1.8mol，消耗1mol·L－1的盐酸的体积为＝1.8L，同时生成氢气，根据氢原子守恒可知生成H2的物质的量为0.9mol，在标准状况下的体积为0.9mol×22.4L·mol－1＝20.16L。
9．答案：C
解析：本题是结合图像考查元素化合物与化学计算的试题。
第一步：分析图像所表示的含义
加入1molHCl未生成气体，再加入2molHCl生成2mol气体。
第二步：结合图像确定溶液A的成分
开始未产生气体，是Na2CO3转化为NaHCO3，XY段是NaHCO3与盐酸反应，故溶液A中含Na2CO3和NaHCO3各1mol。
第三步：结合图像写出各段反应的化学方程式
0～X段：Na2CO3＋HCl===NaCl＋NaHCO3
XY段：NaHCO3＋HCl===NaCl＋CO2↑＋H2O
结合上述分析可写出XY段反应的离子方程式为
HCO＋H＋===H2O＋CO2↑，A项正确；根据溶液A中含Na2CO3和NaHCO3均为1mol，可知原溶液中含3molNaOH，则c（NaOH）＝＝6mol·L－1，B项正确；产生CO2的量和通入CO2的量相同，均为2mol，其在标准状况下的体积为2mol×22.4L·mol－1＝44.8L，该选项中未指明气体所处的条件，C项错误；结合上述分析可知D项正确。
10．答案：D
解析：钠、铝混合物投入水中发生的反应有：2Na＋2H2O===2NaOH＋H2↑、2Al＋2NaOH＋6H2O===2Na[Al（OH）4]＋3H2↑。随着x增大，钠的质量逐渐增大，生成H2的体积也增大，当Na、Al的物质的量相等时，Na反应生成的NaOH与Al恰好完全反应，此时产生H2最多，之后随着Na质量增加，Al的质量减少，导致生成的H2逐渐减少，假设最终完全为Na，则生成的H2的物质的量为b1mol，结合反应可以计算出b1mol＝mol×＝mol，即b1＝，C项正确。根据分析可知，x＝a1时铝过量，生成氢气的物质的量为mol，设钠的物质的量为ymol，此时铝过量，结合反应可知参加反应的铝的物质的量也是ymol，根据得失电子守恒可得：0.5y＋1.5y＝，解得y＝，则混合物中铝的物质的量为＝mol，则a1＝（mol×23g·mol－1）∶（mol×27g·mol－1）＝，A正确；当铝和钠的物质的量相等时，生成氢气的量最大，a2＝23g·mol－1∶27g·mol－1＝，B正确；当钠和铝的物质的量相等时，生成氢气的物质的量为b2mol，设此时铝和钠的物质的量都是zmol，则23z＋27z＝10.0，解得z＝0.2，则生成氢气的物质的量为0.2mol×＋0.2mol×＝0.4mol＝mol，即b2＝，D错误。
11．答案：（1）0.03
（2）2Na2CO3·NaHCO3·6H2O
解析：（1）随着向样品中逐滴加入1mol·L－1的盐酸，依次发生反应Na2CO3＋HCl===NaHCO3＋NaCl和NaHCO3＋HCl===NaCl＋CO2↑＋H2O，产生标准状况下V（CO2）＝672mL，则n（CO2）＝＝0.03mol。
（2）由NaHCO3＋HCl===NaCl＋CO2↑＋H2O可知，产生0.03molCO2需消耗0.03molHCl，盐酸的浓度为1mol·L－1，则需30mL该盐酸，故恰好完全反应时加入盐酸为20mL＋30mL＝50mL，并得到NaCl溶液，由Cl原子守恒可知溶液中含NaCl为1mol·L－1×50×10－3L＝0.05mol，即该天然碱样品中含Na元素为0.05mol、C元素为0.03mol，设Na2CO3与NaHCO3的物质的量分别为x、y，则，解得x＝0.02mol，y＝0.01mol，则结晶水的物质的量为＝0.06mol，故Na2CO3、NaHCO3与结晶水的物质的量之比为2∶1∶6，则该天然碱的化学式为2Na2CO3·NaHCO3·6H2O。
学科素养升级练
1．答案：D
解析：Fe和Fe2O3的混合物与稀H2SO4反应，Fe和Fe2O3均无剩余，且有H2生成，说明Fe和H＋发生了反应，由于铁离子氧化性强于H＋，则反应后铁以FeSO4形式存在，再加入NaOH溶液，使FeSO4全部转化为Fe（OH）2沉淀，反应后溶液成分为Na2SO4，根据硫酸根守恒，则n（H2SO4）＝n（Na2SO4），根据钠离子守恒，则n（Na2SO4）＝n（NaOH），则有：n（H2SO4）＝n（Na2SO4）＝n（NaOH）＝×3mol·L－1×0.4L＝0.6mol，故c（H2SO4）＝＝3mol·L－1。
2．答案：C
解析：ag纯碱样品与足量的硝酸酸化的AgNO3溶液反应，过滤、洗涤、干燥，得氯化银固体的质量为bg，设样品中氯化钠的质量为xg；
NaCl＋AgNO3===AgCl↓＋NaNO3
58.5143.5
xbg
x＝g，则纯碱的质量为a－g，所以纯碱的质量分数为×100%。
3．答案：B
解析：1molMnO被还原为Mn2＋得到5mole－，1molFe2＋被氧化为Fe3＋失去1mole－。根据得失电子守恒可知，氧化剂得到的电子数等于还原剂失去的电子数，则5n（MnO）＝c（Fe2＋）·V（Fe2＋）＝2mol·L－1×3×10－3L，n（MnO）＝1.2×10－3mol，即消耗的KMnO4的物质的量为1.2×10－3mol，故答案为B。
4．答案：D
解析：向Fe2O3、Cu的混合物中加入硫酸后依次发生的反应为①Fe2O3＋6H＋===2Fe3＋＋3H2O，②2Fe3＋＋Cu===Cu2＋＋2Fe2＋；混合物恰好完全溶解，加入KSCN溶液后不显红色，说明所得溶液中溶质为CuSO4和FeSO4；由转化关系知，原混合物中所含氧元素全部转化为水。由题意可知，所加硫酸中H2SO4的物质的量n（H2SO4）＝2mol·L－1×0.3L＝0.6mol，则根据H原子守恒，可知反应产生的H2O的物质的量等于硫酸的物质的量，可得n（O）＝n（H2O）＝n（H2SO4）＝0.6mol，若用CO还原相同质量的混合物，固体减少的质量为原混合物中氧元素的质量，其质量m（O）＝0.6mol×16g·mol－1＝9.6g，所以固体质量减少9.6g，D正确。
5．答案：（1）NaOH、Na2CO3 Na2CO3 Na2CO3、NaHCO3 NaHCO3
（2）①112 ②NaOH、Na2CO3 ③0.15mol·L－1（计算过程见解析）
解析：（1）由CO2＋2NaOH===Na2CO3＋H2O、CO2＋Na2CO3＋H2O===2NaHCO3可知，CO2和NaOH的物质的量之比小于1∶2时，溶质为①Na2CO3和NaOH; CO2和NaOH的物质的量之比为1∶2时，溶质为②Na2CO3；CO2和NaOH的物质的量之比大于1∶2小于1∶1时，溶质为③Na2CO3和NaHCO3；二氧化碳与NaOH的物质的量之比为1∶1时，溶质为④NaHCO3。
（2）由图可知，曲线A、B都可分成两个阶段，第一阶段无气体生成，第二阶段有气体生成。对于B溶液来说，滴加盐酸至60mL时开始有气体生成，60mL之前可能发生反应OH－＋H＋===H2O或CO＋H＋===HCO或者二者都有，假设原溶液中只有碳酸钠，生成碳酸氢钠需要盐酸的体积和碳酸氢钠生成二氧化碳需要盐酸的体积相等，实际上第一阶段消耗盐酸的体积（60mL）远远大于碳酸氢钠生成二氧化碳消耗盐酸的体积[（75－60）mL＝15mL]，说明原溶液中的溶质是NaOH和Na2CO3；对于A溶液来说，第一阶段消耗盐酸的体积25mL小于碳酸氢钠生成二氧化碳消耗盐酸的体积（75－25）mL＝50mL，说明原溶液中的溶质是Na2CO3和NaHCO3。
①对于A溶液来说，滴加盐酸25mL时，开始有气体生成，由于逐滴加入0.1mol·L－1的盐酸，当生成CO2气体时，发生反应HCO＋H＋===H2O＋CO2↑，则n（CO2）＝0.05L×0.1mol·L－1＝0.005mol，标准状况下体积为0.005mol×22.4L·mol－1＝0.112L＝112mL。
②由上述分析可知，B中溶质是Na2CO3和NaOH。
③加入盐酸至恰好不再有CO2放出时，溶液中均只存在NaCl，根据元素守恒可知，n（HCl）＝n（NaOH）＝0.075L×0.1mol·L－1＝0.0075mol，c（NaOH）＝＝＝0.15mol·L－1。课时1 铁的单质、铁的氧化物和氢氧化物
必备知识基础练
题组一铁单质的性质
1.某学生以铁丝和Cl2为原料进行下列实验。
从分类角度分析，下列说法正确的是（ ）
A．实验①③反应制得的物质均为纯净物
B．实验②③均发生氧化还原反应
C．实验①中发生的反应是化合反应
D．实验①②所涉及的物质均为电解质或非电解质
2．下列说法不正确的是（ ）
A．Fe在O2中燃烧生成四氧化三铁
B．Fe与Cl2发生反应生成氯化亚铁
C．Fe在潮湿的环境中易生锈
D．Fe在氧气中燃烧需要在集气瓶中放少量沙子，以免炸裂集气瓶
3．铁片放入下列某溶液中，铁片溶解而且溶液质量增加，也无气体产生，此溶液是（ ）
A．稀H2SO4 B．AgNO3C．Fe2（SO4）3 D．CuSO4
4．还原铁粉与水蒸气反应的装置如图所示，下列有关该实验的说法正确的是（ ）
A．反应生成FeO
B．湿棉花的主要作用是冷却试管，防止炸裂
C.肥皂液的主要作用是检验生成的H2
D．用铁丝网罩住酒精灯的火焰是防止风把火焰吹灭
5．某同学欲在实验室中完成Fe与水蒸气反应的实验，实验装置如图甲、乙所示（部分夹持装置已省略）。
已知B中放入的是铁粉与石棉绒的混合物，C中放的是干燥剂，E为酒精喷灯，G为带有铁丝网罩的酒精灯。对比两装置，回答下列问题：
（1）如何检查乙装置的气密性？
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________________________________________________________________________。
（2）乙装置中湿沙子的作用是
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________________________________________________________________________。
（3）B处发生反应的化学方程式为
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
（4）该同学认为欲在乙装置的导管口处点燃反应产生的气体，装置H必不可少，H的作用是
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（5）对比甲、乙两装置的B和K，B的优点是
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题组二铁的氧化物
6.[2023·辽宁沈阳重点高中联合体高一月考]下列关于铁的氧化物的说法错误的是 （ ）
A．FeO不稳定，在空气中加热迅速变为Fe2O3
B．Fe2O3俗称铁红，可用作油漆的红色颜料
C．Fe3O4中Fe呈现＋2和＋3两种价态
D．Fe3O4晶体俗称磁性氧化铁，具有磁性
7．下列说法正确的是（ ）
A．赤铁矿的主要成分是Fe3O4
B．Fe2O3为碱性氧化物，可与水反应生成Fe（OH）3
C．铁与水蒸气在高温下反应生成Fe3O4和H2
D．Fe3O4是混合物
8．某同学对铁的氧化物产生浓厚兴趣，查阅资料后制成以下卡片：
在空气中把铁灼烧到500 ℃就形成Fe3O4；温度再升高，可形成Fe2O3；在更高的温度下加热Fe2O3（约1 400 ℃）时，又可得到Fe3O4。
即：FeFe3O4Fe2O3。
下列说法正确的是（ ）
A．FeO、Fe2O3和Fe3O4均为黑色固体
B．反应②的温度比反应③的温度高
C．热稳定性顺序：FeO>Fe2O3
D．四氧化三铁中铁元素的化合价复杂，若写成氧化物的形式，则化学式可写为FeO·Fe2O3
9．[2023·河南三门峡高一期中]实验室可用如图所示装置探究一氧化碳还原氧化铁。
（1）实验开始时应先 （填序号）。
①通CO ②点燃酒精喷灯
（2）A处硬质玻璃管中发生反应的化学方程式为
________________________________________________________________________。
（3）关于该实验说法正确的是 （填序号）。
①A处硬质玻璃管中能观察到黑色固体变红
②通过B中澄清石灰水变浑浊的现象即可判断A处硬质玻璃管中反应已发生
③理论上，A处硬质玻璃管中固体减少的质量等于反应后生成气体的总质量
（4）通入足量CO完全反应后，所得固体产物与工业炼铁所得产品是否相同？ （填“是”或“否”），原因是 。
题组三铁的氢氧化物
10.[2023·广东惠州高一期末]将铁屑溶于过量的稀盐酸后加入过量的NaOH溶液，有白色沉淀生成，过滤，在空气中加热至沉淀质量不再发生变化为止，得到红棕色残渣。上述沉淀和残渣分别是（ ）
A．Fe（OH）3；Fe2O3
B．Fe（OH）2；Fe2O3
C．Fe（OH）2；Fe（OH）3、Fe3O4
D．Fe2O3；Fe（OH）3
11．下列实验方案可以得到白色纯净的 Fe（OH）2 的是（ ）
A．在 FeCl2 溶液上加一层苯，然后将滴管插入到 FeCl2 溶液液面以下，慢慢滴加 NaOH溶液（溶液中不能有气泡，配制 FeCl2 溶液和 NaOH 溶液的蒸馏水必须加热煮沸）
B．将铁粉与稀硫酸充分反应，然后再加入过量的氨水
C.在 Fe2（SO4）3 溶液中加入过量的铁粉，过滤，在滤液中加入过量的 NaOH 溶液
D．在生成 Fe（OH）3 的悬浊液中加过量的铁粉
12．下列各图示中能较长时间看到Fe（OH）2白色沉淀的是（ ）
A．①②③B．①②④
C．①②③④ D．②③④
[答题区]
题号 1 2 3 4 6 7 8 10 11 12
答案
13.[2022·辽宁葫芦岛协作校月考]某班同学分成A、B两组，并分别设计如下实验探究能较长时间观察到白色Fe（OH）2沉淀的制取方法。回答下列问题：
A组实验：用NaOH溶液和FeSO4溶液直接反应（如下图）。
（1）FeSO4可由铁粉还原Fe2（SO4）3制得，写出此反应的离子方程式：
________________________________________________________________________。
（2）该方法能观察到白色的Fe（OH）2沉淀，但沉淀颜色快速发生变化，其颜色变化为 。
请分析沉淀颜色变化的原因： （用化学方程式表示）。
B组实验：选用稀硫酸、铁粉、NaOH溶液进行实验，装置如下图。
（3）实验时，先 （填“打开”或“关闭”）止水夹K，然后打开 的玻璃塞和活塞，使稀硫酸与铁粉反应，一段时间后， （填“打开”或“关闭”）止水夹K，制得白色Fe（OH）2沉淀，且沉淀能一段时间不变色，原因是
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关键能力综合练
题组一铁及其化合物性质的综合应用
1.建筑用的红砖和青砖，其颜色是由其中含有的不同价态的铁的氧化物所致。我国古代砖瓦建筑能够保持到现在的，几乎无一例外是由青砖建成的。有人提出以下可能的原因：①青砖中含有Fe2O3；②青砖中含有FeO或Fe3O4；③Fe2O3遇长期酸雨侵蚀会风化溶解使砖瓦强度降低；④Fe3O4性质更稳定；⑤FeO或Fe3O4更不容易被氧化。你认为以上说法中合理的是 （ ）
A．①③⑤ B．②③④
C．③⑤D．①②③④⑤
2．铁及其化合物应用广泛，下列关于铁单质及铁的化合物的说法错误的是（ ）
A．自然界中的铁单质主要来自陨石
B．氧化亚铁（FeO）在空气中加热容易被氧气氧化为氧化铁（Fe2O3）
C．氢氧化亚铁是一种还原性很强的白色难溶物质
D．配制硫酸亚铁溶液时常加入少量的铁粉以防止亚铁离子被氧化变质
3．许多富脂糕点的包装盒内都装有一小包黑色的还原性铁粉，长时间放置的糕点，其包装盒内的还原性铁粉往往会变成红棕色（主要成分是Fe2O3）。下列说法正确的是（ ）
A．还原性铁粉变成红棕色的过程中铁粉发生了氧化反应
B．富脂食品长时间放置易被还原
C．还原性铁粉溶入稀盐酸中得到的溶液可以腐蚀铜制线路板
D．如果在包装盒内放入Fe2（SO4）3，也可起到与铁粉同样的作用
4．两种金属混合粉末15 g，与足量的盐酸反应时生成11.2 L H2（标况下），符合上述情况的金属混合物是（ ）
A．Mg、Fe B．Zn、AgC．Fe、Zn D．Mg、Al
5．相同质量相同形状的铁和锌，分别与等质量、等浓度的稀盐酸反应，产生氢气的量与反应时间的关系如图所示，下列说法正确的是（ ）
A．乙表示锌与盐酸的反应
B．锌可能与盐酸恰好完全反应，而铁有剩余
C．两个反应消耗金属的质量相等
D．所得溶液的质量相等
6．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．C→D溶液的颜色变化：浅绿色→棕黄色
C．④的离子方程式：Fe＋2Fe3＋===3Fe2＋
D．⑤的离子方程式：4Fe（OH）2＋O2＋2H2O===4Fe（OH）3
7．[2023·山东菏泽一中等六校联考]铁元素是人体中含量最高的生命必需微量元素，承担着极其重要的生理功能。在日常生活中，常见的食品抗氧化剂主要活性成分为铁粉，脱氧过程中的一步主要反应为4Fe（OH）2＋O2＋2H2O===4Fe（OH）3（红褐色固体）。工业上高铁酸盐在能源、环保等方面有着广泛的用途，湿法制备高铁酸盐的原理为3ClO－＋10OH－＋2Fe3＋===2FeO＋3Cl－＋5H2O。根据以上信息，回答以下问题：
（1）高铁酸根离子（FeO）中铁元素的化合价为 ；湿法制备高铁酸盐的反应中，氧化剂是 ，被氧化的元素是 （填元素名称）。消耗1 mol还原剂转移电子的物质的量为 。
（2）某化学小组用食品抗氧化剂（成分为铁粉、活性炭、氯化钠）进行以下实验。
①操作1名称是 ，溶液丙中一定含有的金属阳离子是 。将乙烘干后，用乙的氧化物进行以下实验，物质之间的转化关系如图所示：（反应条件及部分产物略去）
②写出反应1的化学方程式，并用单线桥标出电子转移的方向及数目：
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
③反应3的离子方程式为
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
题组二实验探究铁及其化合物的性质
8.[2023·山西太原阶段检测]某同学设计如下装置进行铁与水蒸气反应的实验，虚线框处的装置用来检验生成的气体。下列说法正确的是（已知：Fe＋2Fe3＋===3Fe2＋）（ ）
A．实验后，装置B中生成红棕色固体
B．虚线框C处应该选择装置甲
C．实验时将螺旋状铜丝加热变黑后再趁热迅速伸入试管中，可观察到铜丝由黑变红
D．实验后，将装置B中的固体溶于稀硫酸，所得溶液中一定含有Fe3＋
9．[2023·湖南雅礼中学月考]草酸亚铁晶体（FeC2O4·2H2O）是一种淡黄色粉末，某课外小组利用下列装置检验草酸亚铁晶体受热分解的部分产物。
下列说法正确的是 （ ）
A．③中盛放足量的饱和NaHCO3溶液用于除去生成的CO2
B．加热前需要先向装置中通一段时间的N2
C．若将④中的无水CaCl2换成无水硫酸铜可检验分解生成的水蒸气
D．实验结束后，若①中淡黄色粉末完全变成黑色，则产物一定为铁
[答题区]
题号 1 2 3 4 5 6 8 9
答案
10.[2023·安徽培优联盟联考]某学习小组探究铁与氯气在不同条件下的反应及产物。资料：高于300 ℃时FeCl3升华。
（1）将铁粉放入氯水中，铁粉溶解，无气泡产生。
①经检验氯水呈酸性，原因是
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________ （用化学方程式表示）。
②依据实验现象，判断氯水中与Fe反应的微粒可能为 。
（2）湿润的Cl2与Fe的反应：
实验 装置 操作及现象
Ⅰ 常温时将铁丝伸入A中，铁丝迅速变黑，反应停止后，加入蒸馏水，溶液呈浅绿色
Ⅱ 将红热的铁丝伸入A中，铁丝剧烈燃烧，产生大量棕黄色烟，瓶底铺有棕色粉末
①实验Ⅰ，经检验产物中有FeCl2，推测其形成的可能原因：
a：铁和氯气直接化合生成，其反应为_________________________________________。
b: 2Fe＋3Cl2===2FeCl3, 2FeCl3＋Fe===3FeCl2。
②实验Ⅱ，________________________________________（填操作和现象），A中产物含＋3价铁。
（3）干燥的Cl2与Fe的反应：
实验 装置 操作及现象
Ⅲ 常温时将铁丝伸入A中，铁丝慢慢变黑，大量气体剩余
Ⅳ 将红热的铁丝伸入A中，铁丝剧烈燃烧，产生大量棕黄色烟，瓶底铺有棕色粉末
实验Ⅲ中有大量Cl2剩余，实验Ⅳ几乎无Cl2剩余，原因是
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
学科素养升级练
1．[2023·重庆缙云联盟高一质量检测]我国宋代《开宝本草》中记载了中药材铁华粉的制作方法：“取钢煅作叶，如笏或团，平面磨错令光净，以盐水洒之，于醋瓮中，阴处埋之一百日，铁上衣生，铁华成矣。”下列说法错误的是 （ ）
A．“取钢煅作叶，如笏或团”说明金属铁有较好的延展性
B．“平面磨错令光净”的目的是除去表面的铁锈
C．“铁上衣生”的原因是铁被氧气氧化
D．中药材铁华粉的主要成分是醋酸亚铁
2．[2023·河南洛阳一中月考]纳米级四氧化三铁是应用最为广泛的软磁性材料之一，共沉淀法是目前制备纳米四氧化三铁的重要方法，其流程如图所示：
下列说法错误的是 （ ）
A．保存溶液A时，应加入少量铁粉
B．FeSO4·7H2O和FeCl3·6H2O的物质的量之比最好为2∶1
C．取滤液进行焰色试验，火焰为黄色
D．其制备反应类型不属于氧化还原反应
3．[2023·云南昆明期中]“价—类”二维图是学习元素化合物知识的高效模型。下图为铁元素的“价—类”二维图，图中字母代表含铁元素的物质。下列判断正确的是 （ ）
A．X在高温条件下与水蒸气反应可生成Z
B．在常温下N能与氧气、水发生化合反应生成M
C．Y是一种红棕色粉末，常用于制造红色油漆和涂料
D．Q可以是一种新型净水剂碱式硫酸铁[Fe（OH）SO4]
4．在一定量铁的氧化物中，加入45 mL 4 mol·L－1硫酸溶液恰好完全反应，所得溶液中的Fe2＋恰好能被标准状况下672 mL氯气氧化。则该固体中铁原子和氧原子的个数比为（ ）
A．5∶6 B．7∶9
C．3∶4 D．2∶3
[答题区]
题号 1 2 3 4
答案
5.某化学兴趣小组拟用如下图装置（2个三颈烧瓶及其他仪器）制备氢氧化亚铁并观察其颜色。提供化学药品：铁屑、稀硫酸、氢氧化钠溶液。
（1）稀硫酸应放在 中（填写仪器名称）。
（2）本实验通过控制A、B、C三个开关，可将仪器中的空气排尽，具体操作为：关闭开关 ，打开开关 ，打开分液漏斗活塞；待反应一段时间排尽空气后，再关闭开关 ，打开开关 ，就可观察到氢氧化亚铁的颜色。试分析实验开始时需排尽装置中空气的理由 （用化学反应方程式作答）。
探究思考：反应后将装置3中固体过滤时白色沉淀会逐渐转变为灰绿色。在查阅不同资料后，有同学认为灰绿色物质是Fe（OH）2被空气中的氧气氧化后生成的Fe3（OH）8。
（3）Fe3（OH）8中n（Fe2＋）∶n（Fe3＋）＝ ，用氧化物的形式表示可写成__________________________________________。
课时1 铁的单质、铁的氧化物和氢氧化物
必备知识基础练
1．答案：C
解析：实验③得到的是氢氧化铁胶体，是混合物，A项错误；实验②是FeCl3的溶解，是物理变化，实验③中的反应中无元素化合价变化，两实验均未发生氧化还原反应，B项错误；实验①中发生反应的化学方程式为2Fe＋3Cl22FeCl3，是化合反应，C项正确；实验①中的铁和氯气是单质，二者既不是电解质也不是非电解质，D项错误。
2．答案：B
解析：Fe在O2中燃烧生成黑色四氧化三铁，故A正确；点燃条件下，Fe与Cl2发生反应生成氯化铁，故B错误；Fe在潮湿的环境中与氧气、水接触易生锈，故C正确；Fe在氧气中燃烧生成Fe3O4，并放出大量的热，需要在集气瓶中放少量沙子，以免生成物熔化后溅落炸裂集气瓶，故D正确。
3．答案：C
解析：铁片放入稀H2SO4中，铁片溶解，溶液质量增加，放出氢气，故A不符合题意；铁片放入AgNO3溶液中，铁片溶解，生成银单质，根据溶解56g铁生成216g银可以推断，溶液质量减小，故B不符合题意；铁片放入Fe2（SO4）3溶液中，铁片溶解，反应生成硫酸亚铁，溶液质量增加，且无气体生成，故C符合题意；铁片放入CuSO4溶液中，铁片溶解，生成铜单质，根据溶解56g铁生成64g铜可以推断，溶液质量减小，故D不符合题意。
4．答案：C
解析：还原铁粉与水蒸气在高温下反应产生Fe3O4和H2，A错误；湿棉花的主要作用是在加热条件下产生水蒸气，B错误；H2可以使肥皂液形成肥皂泡，因此肥皂液的主要作用是检验生成的H2，C正确；铁丝网罩的作用是集中火焰，提高火焰温度，D错误。
5．答案：（1）向H中加水至没过导管口，连接好装置，微热K，若H中导管口出现气泡，停止加热后导管中出现一段稳定的水柱，证明乙装置气密性良好（其他合理答案也可）
（2）提供水蒸气
（3）3Fe＋4H2O（g）Fe3O4＋4H2
（4）干燥氢气，降低氢气中水蒸气的含量
（5）使用石棉绒，增大了水蒸气与铁粉的接触面积，使反应充分进行
解析：（2）此反应是铁与水蒸气的反应，湿沙子受热产生水蒸气，即湿沙子的作用是提供水蒸气。
（3）B处发生反应的化学方程式为3Fe＋4H2O（g）Fe3O4＋4H2。（4）潮湿的氢气很难燃烧，故H的作用是干燥氢气，降低氢气中水蒸气的含量。
（5）装置B中使用了石棉绒，可以增大水蒸气与铁粉的接触面积，使反应充分进行。
6．答案：A
解析：FeO是一种黑色粉末，不稳定，在空气中受热，被氧化成Fe3O4，A错误；Fe2O3俗称铁红，是一种红棕色粉末，可作油漆的红色颜料，B正确；Fe3O4中O元素显－2价，由化合物中各元素正、负化合价代数和为0可知，Fe呈现＋2价和＋3价，C正确；Fe3O4是具有磁性的黑色晶体，俗称磁性氧化铁，D正确。
7．答案：C
解析：赤铁矿的主要成分是Fe2O3，故A错误；Fe2O3为碱性氧化物，但它不与水反应，故B错误；铁与水蒸气在高温下反应生成Fe3O4和H2，故C正确；Fe3O4有固定的组成，是纯净物，故D错误。
8．答案：D
解析：Fe2O3为红棕色粉末，A错误；根据题意可知，在空气中将铁灼烧到500℃时生成Fe3O4，继续升高温度生成Fe2O3，而在1400℃时Fe2O3转化为Fe3O4，所以反应②的温度比反应③的温度低，B错误；FeO不稳定，在空气中受热会迅速被氧化为Fe3O4，而Fe2O3在空气中可稳定存在，故热稳定性：FeO9．答案：（1）①
（2）Fe2O3＋3CO2Fe＋3CO2
（3）②
（4）否 该实验得到的是纯铁，而工业炼铁所得产品是含有杂质的生铁
解析：（1）因为一氧化碳具有可燃性，点燃或加热一氧化碳与空气的混合物可能引起爆炸，故加热前要先通入一氧化碳，排尽空气，防止爆炸。
（2）在高温条件下，一氧化碳与氧化铁反应生成铁和二氧化碳，反应的化学方程式为Fe2O3＋3CO2Fe＋3CO2。
（3）A处硬质玻璃管中的氧化铁变成了铁，现象是红棕色粉末变黑，故①错误；B中澄清石灰水变浑浊说明有二氧化碳生成，即A处硬质玻璃管中反应已发生，故②正确；由化学方程式Fe2O3＋3CO2Fe＋3CO2可知，A处硬质玻璃管中固体减少的质量是氧化铁中氧元素的质量，而生成的气体的总质量是参加反应的一氧化碳的质量与氧化铁中氧元素的质量之和，故③错误。
（4）通入足量CO完全反应后，所得固体产物是纯铁，而工业炼铁所得产品是含有杂质的生铁。
10．答案：B
解析：铁屑溶于过量的稀盐酸后生成氯化亚铁，加入过量的NaOH溶液，生成Fe（OH）2白色沉淀，Fe（OH）2在空气中易被氧化为Fe（OH）3，Fe（OH）3受热分解生成水和红棕色的Fe2O3，故B正确。
11．答案：A
解析：溶液配制的蒸馏水要煮沸，排除溶解氧，加一层苯隔绝空气，可以得到白色纯净的Fe（OH）2，故A正确；将铁粉与稀硫酸充分反应，然后再加入过量的氨水，溶液配制蒸馏水要煮沸，排除溶解氧，故B错误；没有排除溶液中的溶解氧，也没有防止Fe（OH）2被氧化的保护措施，故C错误；氢氧化铁固体不与铁粉反应，则该方法无法获得纯净的氢氧化亚铁，故D错误。
12．答案：B
解析：因为Fe（OH）2在空气中很容易被氧化为红褐色的Fe（OH）3，即发生4Fe（OH）2＋O2＋2H2O===4Fe（OH）3。因此要较长时间看到Fe（OH）2白色沉淀，就要排除装置中的氧气或空气。①、②原理一样，都是先用氢气将装置中的空气排尽，并使生成的Fe（OH）2处在氢气的保护中；③由于空气中的氧气能迅速将Fe（OH）2氧化，因而不能较长时间看到白色沉淀；④中液面加苯阻止了空气进入，能较长时间看到白色沉淀。
13．答案：（1）Fe＋2Fe3＋===3Fe2＋
（2）白色沉淀迅速转化为灰绿色，一段时间后变为红褐色 4Fe（OH）2＋O2＋2H2O===4Fe（OH）3
（3）打开 分液漏斗 关闭 稀硫酸与铁粉作用产生的H2排出了装置中的空气
解析：（1）铁粉还原Fe2（SO4）3制得FeSO4，该反应的离子方程式为Fe＋2Fe3＋===3Fe2＋。（2）Fe（OH）2沉淀不稳定，在空气中会迅速被氧化，可看到白色沉淀迅速变为灰绿色，最终变为红褐色，其反应的化学方程式为4Fe（OH）2＋O2＋2H2O===4Fe（OH）3。（3）图示实验中，应先打开止水夹，再打开分液漏斗的玻璃塞和活塞，使左侧装置中Fe与稀硫酸反应，一段时间后装置中的空气被排尽后，关闭止水夹，左侧装置中压强增大，可将FeSO4溶液压入右侧NaOH溶液中，二者反应生成Fe（OH）2沉淀。
关键能力综合练
1．答案：B
解析：Fe2O3呈红棕色，则红砖中含有Fe2O3，青砖中不含有Fe2O3，①不符合题意；根据青砖颜色可知，青砖中含有FeO或Fe3O4，②符合题意；Fe2O3为碱性氧化物，能与酸反应使砖瓦强度降低，③符合题意；根据题中所述，古代砖瓦能够保持到现在的，几乎无一例外是由青砖建成的，说明Fe3O4性质更稳定，④符合题意；FeO性质不稳定，易被氧化，⑤不符合题意。B正确。
空气充足时，砖坯中的铁元素被空气中氧气氧化，变成红棕色的氧化铁，使砖显出红色，得到红砖。如果烧制过程中从窑顶不断泼水，使水慢慢渗过土层把砖冷却，这时窑内的温度很高，由于窑顶不断往下渗水，隔绝空气，窑内形成一个缺氧的环境，氧化铁变为四氧化三铁和氧化亚铁，使砖呈青灰色，得到青砖。
2．答案：B
解析：自然界中的铁单质主要来自陨石中的陨铁，A正确；氧化亚铁（FeO）在空气中加热容易被氧气氧化为四氧化三铁，化学式为Fe3O4，B错误；氢氧化亚铁是一种白色难溶物质，Fe元素化合价为＋2价，具有强的还原性，很容易被空气中的氧气氧化产生红褐色的Fe（OH）3，C正确；由于溶液中含有的Fe2＋具有强的还原性，容易被溶解在溶液中的氧气氧化产生Fe3＋，加入Fe粉能够使Fe3＋变为Fe2＋，故配制硫酸亚铁溶液时常加入少量的铁粉，D正确。
3．答案：A
解析：还原Fe粉与食品包装袋中的O2反应产生红棕色的Fe2O3，在反应过程中Fe元素化合价升高，失去电子，被氧化，因此铁粉发生了氧化反应，A正确；富脂食品长时间放置易被包装袋中的残留的氧气氧化，而不是被还原，B错误；还原性铁粉溶入稀盐酸中，二者反应产生FeCl2，FeCl2的氧化性比较弱，不能与Cu反应，因此得到的溶液不能作铜制线路板的腐蚀液，C错误；Fe2（SO4）3只有氧化性，不具有还原性，因此若包装盒内放入Fe2（SO4）3，不能起到与铁粉同样的作用，D错误。
4．答案：A
解析：11.2L氢气的物质的量为：n＝＝0.5mol，假设金属都为＋2价，则金属混合物的平均摩尔质量为：＝30g·mol－1，Mg的相对原子质量为24，Fe的相对原子质量为56，平均摩尔质量可能为30g·mol－1，选项A正确；Zn的相对原子质量为65，Ag与盐酸不反应，生成0.5mol氢气所用Zn的质量为0.5mol×65g·mol－1＝32.5g，大于15g，不符合题意，故B错误；Zn的相对原子质量为65，Fe的相对原子质量为56，平均摩尔质量大于30g·mol－1，选项C错误；Mg的相对原子质量为24，当Al的化合价为＋2价时，可看成其相对原子质量为：×2＝18g·mol－1，镁和铝的摩尔质量都小于30g·mol－1，故D错误。
5．答案：B
解析：根据方程式Zn＋2HCl===ZnCl2＋H2↑可知，65gZn完全反应可以消耗73gHCl，产生2g氢气；根据方程式Fe＋2HCl===FeCl2＋H2↑可知，56gFe完全反应可以消耗73gHCl，产生2g氢气。锌比铁活泼，反应速率更快，所以甲表示锌与盐酸的反应，乙表示铁与盐酸的反应，故A错误；据图可知最终产生的氢气的质量相等，则消耗的盐酸的质量相等，则消耗的锌的质量多，铁的质量少，根据“等质量的锌和铁”可知铁有剩余，故B正确；根据B选项分析可知消耗的锌的质量多，铁的质量少，故C错误；生成的氢气质量是相等的，则参加反应的盐酸的质量也是相等的，无剩余，铁消耗得少、锌消耗得多，所得溶液的质量不相等，故D错误。
6．答案：B
解析：由“红褐色固体”可知F是Fe（OH）3，从而得出A为Fe，“黑色晶体”B为Fe3O4，继而推出C为FeCl2，D为FeCl3，E为Fe（OH）2。⑤的离子方程式为Fe＋2Fe3＋===3Fe2＋，④的离子方程式为2Fe2＋＋Cl2===2Fe3＋＋2Cl－。
7．答案：（1）＋6 ClO－ 铁 3mol
（2）①过滤 Fe2＋、Na＋
②3CO＋Fe6e－2O32Fe＋3CO2
③Cu2＋＋2OH－===Cu（OH）2↓
解析：（2）向食品抗氧化剂（成分为铁粉、活性炭、氯化钠）中加入过量稀硫酸，铁粉会与硫酸反应生成硫酸亚铁和氢气，所以气体甲是氢气，混合物中含有不溶的活性炭、溶解的氯化钠、生成的硫酸亚铁及过量的硫酸，通过操作1固液分离，固体乙是活性炭，溶液丙中含有氯化钠、硫酸亚铁、硫酸；乙的氧化物能和氧化铁反应，所以该氧化物是一氧化碳，生成的金属A为铁，有色溶液C通过反应3生成蓝色沉淀，所以有色溶液C是一种可溶性铜盐溶液，与金属A发生置换反应得到金属铜和亚铁盐，则B为金属铜，有色溶液D为一种亚铁盐溶液。据此进行分析解答。
8．答案：C
解析：实验后，装置B中生成黑色的四氧化三铁固体，A错误；虚线框C处装置用于检验生成的氢气，氢气密度小于空气，应该选择装置乙，B错误；实验时将螺旋状铜丝加热变黑后再趁热迅速伸入试管中，氢气可与氧化铜反应生成单质铜，则可观察到铜丝由黑变红，C正确；实验后，将装置B中的固体溶于稀硫酸，所得溶液中可能含有Fe3＋，若铁粉足量时可能不含有Fe3＋，D错误。
9．答案：B
解析：结合图示装置可知②用于检验FeC2O4·2H2O分解生成的CO2，③用于除去CO2，应选用NaOH溶液等，而NaHCO3溶液不和CO2反应，A项错误；实验前向装置中通入一段时间N2，以排除装置中空气对分解产物的干扰，B项正确；从②、③中导出的气体会带出水蒸气，即使④中放置无水硫酸铜也无法检验分解产物中是否有水蒸气，C项错误；FeC2O4·2H2O分解剩余的固体为FeO，D项错误。
10．答案：（1）①Cl2＋H2O===HCl＋HClO
②Cl2、ClO－、HClO
（2）①Fe＋Cl2===FeCl2 ②向A中加水，取少量A中溶液，滴入KSCN溶液，溶液变红
（3）Ⅲ中铁与Cl2反应产生的氯化物膜覆盖在铁丝表面，使铁与Cl2不能接触；Ⅳ中反应温度高，生成的FeCl3升华，铁与Cl2继续接触反应
解析：（1）①Cl2溶于水，发生反应Cl2＋H2O===HCl＋HClO，故氯水呈酸性。②铁粉放入氯水中，铁粉溶解且无气泡产生，可能是Fe与Cl2反应，也可能是Fe与HClO或ClO－反应生成FeCl3和H2O。（2）①可能是铁和Cl2直接化合生成FeCl2，其反应为Fe＋Cl2===FeCl2。②根据实验Ⅱ的描述可知是红热的铁丝与Cl2反应生成FeCl3，检验FeCl3时可向A中加水，并取少量A中溶液，滴入KSCN溶液时，溶液会变成红色。（3）对比实验Ⅲ和Ⅳ的实验现象，Ⅲ中铁与Cl2反应产生的氯化物膜覆盖在铁丝表面，使铁与Cl2不能接触；Ⅳ中反应温度高，生成的FeCl3升华，使铁与Cl2继续接触反应。
学科素养升级练
1．答案：C
解析：由题中描述可知，可以把钢（主要成分为铁）制成片状，说明金属铁有良好的延展性，A正确；将钢表面净化处理后，隔绝空气，使其与醋反应一段时间后可以得到铁华粉，所以铁华粉的主要成分是醋酸亚铁，D正确；由以上分析知，为了保证得到较纯净的醋酸亚铁，开始时要“平面磨错令光净”，即除去铁锈，防止铁锈与醋酸反应生成铁离子影响产物纯度，B正确；反应在密封保存的醋瓮中进行，隔绝了空气，铁不能与氧气反应，“铁上生衣”是由于生成了醋酸亚铁，C错误。
2．答案：B
解析：溶液A中含Fe2＋，为防止亚铁离子被氧化，保存溶液A时应加入少量铁粉，A正确；Fe3O4可看成FeO·Fe2O3，N（Fe2＋）∶N（Fe3＋）＝1∶2，则FeSO4·7H2O和FeCl3·6H2O的物质的量之比最好为1∶2，B错误；钠的焰色为黄色，滤液中含钠离子，则取滤液进行焰色试验，火焰为黄色，C正确；溶解后加NaOH溶液发生反应：Fe2＋＋2Fe3＋＋8OH－===Fe3O4↓＋4H2O，无元素化合价发生变化，制备反应类型不属于氧化还原反应，D正确。
3．答案：B
解析：根据题图可知X为Fe、Y为FeO、Z为Fe2O3、M为Fe（OH）3、N为Fe（OH）2、P为含Fe3＋的盐、Q为含Fe2＋的盐。高温条件下Fe与水蒸气反应生成Fe3O4，A项错误；常温下，Fe（OH）2能与O2、H2O反应生成Fe（OH）3，即4Fe（OH）2＋O2＋2H2O===4Fe（OH）3，B项正确；Fe2O3（Z）是一种红棕色粉末，常用于制造红色油漆和涂料，C项错误；Q中铁元素为＋2价，碱式硫酸铁[Fe（OH）SO4]中铁元素为＋3价，因此Q不可能是碱式硫酸铁，D项错误。
4．答案：B
解析：根据题意铁的氧化物和0.18mol硫酸反应生成水和铁的硫酸盐，根据氧守恒则铁的氧化物中氧的物质的量为0.18mol，所得溶液中的Fe2＋恰好能被标准状况下672mL氯气（物质的量为0.03mol）氧化，又根据2Fe2＋＋Cl2===2Fe3＋＋2Cl－，则亚铁离子物质的量为0.06mol，根据铁元素和硫酸根守恒关系n（FeSO4）＝0.06mol，则硫酸铁中硫酸根物质的量为0.12mol，则n[Fe2（SO4）3]＝0.04mol，则n（Fe3＋）＝0.08mol，因此该固体中铁原子和氧原子的物质的量之比为（0.06mol＋0.08mol）∶0.18mol＝7∶9，故B符合题意。
5．答案：（1）分液漏斗 （2）A B、C B A
4Fe（OH）2＋O2＋2H2O===4Fe（OH）3
（3）1∶2 FeO·Fe2O3·4H2O
解析：（1）此实验目的是制备氢氧化亚铁，先用铁和稀硫酸反应制备硫酸亚铁，此反应在装置2中进行，稀硫酸是溶液，应盛放在分液漏斗中，即应盛放在1处的分液漏斗中；
（2）实验时，可关闭开关A，打开开关BC，打开分液漏斗活塞；待反应一段时间排尽空气后，再关闭开关B，打开开关A，可将生成的硫酸亚铁溶液排到右侧装置中生成氢氧化亚铁，防止发生4Fe（OH）2＋O2＋2H2O===4Fe（OH）3；
（3）Fe3（OH）8中三个Fe总化合价为＋8价，则有两个＋3价的Fe，一个＋2价Fe则n（Fe2＋）∶n（Fe3＋）＝1∶2，用氧化物的形式表示可写成FeO·Fe2O3·4H2O。课时2 铁盐、亚铁盐
必备知识基础练
题组一铁盐和亚铁盐的性质
1.[2023·辽宁名校联盟月考]铁元素是人体重要的微量元素，参与人体血红蛋白的形成，人体内的铁大部分是＋2价的铁，Fe2＋易被人体吸收，下列有关铁及其化合物的说法正确的是 （ ）
A．维生素C具有氧化性，可将难吸收的Fe3＋转化为Fe2＋，促进人体对铁元素的吸收
B．向FeCl2溶液中加入KSCN溶液，溶液变为红色
C．向FeCl2溶液中加入NaOH溶液，生成红褐色沉淀
D．FeCl3溶液滴在淀粉－KI试纸上，试纸变蓝
2．已知如下三个实验均能发生化学反应：
① ② ③
将铁钉放入硫酸铜溶液中 向硫酸亚铁溶液中滴入几滴氯水 将铜丝放入氯化铁溶液中
下列判断正确的是（ ）
A．实验①中铁作还原剂
B．实验②中Fe2＋既显氧化性又显还原性
C．实验③中发生的是置换反应
D．上述实验证明氧化性：Fe3＋>Fe2＋>Cu2＋
3．[2022·湖南长沙一中、长郡中学月考]铁及其化合物在生产生活中应用广泛。下列有关铁的化合物的叙述正确的是 （ ）
A．用FeCl3溶液刻蚀铜板：Cu＋Fe3＋===Fe2＋＋Cu2＋
B．将氧化铁加入HI溶液中发生反应：Fe2O3＋6H＋===2Fe3＋＋3H2O
C．向含1 mol FeBr2的溶液中通入1 mol Cl2充分反应转移2 mol电子
D．含有Fe2＋的溶液中大量存在H＋、Mg2＋、Cl－、NO
4．为了验证Fe3＋的性质，某化学兴趣小组设计了下图所示的一组实验，其中实验方案设计错误的是（ ）
A．② B．③C．③④ D．①②③④⑤
5．将1.12 g铁粉加入到25 mL 2 mol·L－1的氯化铁溶液中，充分反应后，其结果是（ ）
A．铁粉剩余，溶液呈浅绿色，Cl－基本不变
B．向溶液中滴入无色KSCN溶液，不显血红色
C．氧化产物与还原产物的物质的量之比为2∶5
D．溶液中Fe2＋与Fe3＋物质的量之比为6∶1
6．为了探究铁及其化合物的氧化性或还原性，某同学设计如下实验操作，对应的实验现象、实验结论及离子方程式均正确的是（ ）
选项 实验操作 实验现象 实验结论 离子方程式
A 向FeCl2溶液中加入Zn片 浅绿色溶液变为无色，溶液中有黑色固体生成 Fe2＋具有 还原性 Fe2＋＋Zn===Zn2＋＋Fe
B 向FeCl2溶液中滴加新制氯水 浅绿色溶液变为棕黄色 Fe2＋具有 还原性 2Fe2＋＋Cl2===2Fe3＋＋2Cl－
C 向FeCl3溶液中加入铁粉 棕黄色溶液变为浅绿色 Fe具有 还原性 Fe＋Fe3＋===2Fe2＋
D 向FeCl3溶液中加入铜粉 蓝色溶液变为棕黄色 Fe3＋具有 氧化性 Fe3＋＋Cu===Fe2＋＋Cu2＋
7.[2023·山西太原五中阶段检测]下列离子组在给定条件下能否大量共存的判断正确，所发生反应的离子方程式也正确的是（ ）
选项 条件 离子组 判断及反应的离子方程式
A 滴加氨水 Na＋、Fe3＋、Cl－、SO 不能大量共存， Fe3＋＋3OH－===Fe（OH）3↓
B 使紫色石蕊试 液变红的溶液 Fe2＋、Al3＋、SO、MnO 不能大量共存， 5Fe2＋＋MnO＋8H＋===Mn2＋＋5Fe3＋＋4H2O
C 澄清透明 的溶液 NH、Fe3＋、Cl－、NO 不能大量共存，含Fe3＋的溶液显黄色
D 通入少量CO2 气体 Ca2＋、Na＋、Cl－、NO 不能大量共存， Ca2＋＋H2O＋CO2=== CaCO3↓＋2H＋
题组二Fe2＋、Fe3＋的检验、鉴别与除杂
8.[2023·安徽芜湖一中高一月考]选择合适试剂完成甲、乙两组实验。
甲组：检验含Fe3＋的溶液中是否含有Fe2＋；
乙组：检验含Fe2＋的溶液中是否含有Fe3＋。
下列试剂及加入试剂的顺序能达到实验目的的是 （ ）
选项 试剂
甲组 乙组
A 新制氯水、KSCN溶液 NaOH溶液
B 酸性KMnO4溶液 KSCN溶液
C KOH溶液 溴水
D 稀溴水 酸性KMnO4溶液
9.富脂食品密封保存往往需要在包装袋内装一小包脱氧剂（有效成分是还原铁粉），某小组为探究脱氧剂中铁粉是否变质，取少量样品溶于稀盐酸，再进行下列实验，下列有关实验现象和结论的说法正确的是（ ）
A．若加盐酸时有气体产生，则证明脱氧剂未变质
B．若滴加KSCN溶液，无明显变化，再滴加氯水显血红色，则证明脱氧剂未变质
C．若滴加KSCN溶液，溶液显血红色，则证明脱氧剂已变质
D．若加入铜粉充分反应后，溶液呈蓝色，则证明脱氧剂已完全变质
10．某溶液中可能存在Mg2＋、Fe2＋、Fe3＋，加入NaOH溶液，开始时有白色絮状沉淀生成，然后白色沉淀迅速变成灰绿色，最后变成红褐色，下列结论正确的是（ ）
A．一定有Fe2＋，一定没有Fe3＋、Mg2＋
B．一定有Fe3＋，一定没有Fe2＋、Mg2＋
C．一定有Fe3＋，可能有Fe2＋， 一定没有Mg2＋
D．一定有Fe2＋，可能有Mg2＋，一定没有Fe3＋
11．用化学方法区别NaCl、MgCl2、AlCl3、CuCl2和FeCl3五种溶液，可选用下列试剂中的（ ）
A．KSCN溶液 B．AgNO3溶液
C．NaOH溶液 D．BaCl2溶液
12．[2023·广东惠州高一期末]下列各组物质中，所加除杂试剂不正确的是 （ ）
选项 主体物质 杂质 除杂试剂
A FeCl2溶液 FeCl3 Fe
B FeCl3溶液 FeCl2 Cl2
C NaHCO3溶液 Na2CO3 CO2
D Fe2（SO4）3溶液 CuSO4 Fe
13.下列有关物质检验方法不合理的是（ ）
A．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，该溶液中一定含有Fe2＋
B．用酸性KMnO4溶液检验FeCl3溶液中是否含有FeCl2
C．检验绿矾晶体是否已被氧化变质，可将绿矾晶体溶于稀H2SO4后滴加KSCN溶液，再观察溶液是否变红
D．向某溶液中加入NaOH溶液产生红褐色沉淀，说明溶液中含有Fe3＋
[答题区]
题号 1 2 3 4 5 6 7
答案
题号 8 9 10 11 12 13
答案
14.[2023·辽宁大连高一月考]健康人体内含铁元素大约为4～5 g，Fe2＋易被人体吸收，所以给贫血者补充铁元素时，应补充含Fe2＋的亚铁盐。“速力菲”（主要成分：琥珀酸亚铁，呈暗黄色）是市面上一种常见的补铁药物。该药品不溶于水但能溶于人体中的胃酸。某同学为了检测“速力菲”药片中Fe2＋的存在，设计并进行了如下实验：
（1）试剂1的名称是 ；试剂2的化学式为 。
（2）加入新制氯水，溶液中发生反应的离子方程式是________________________。
（3）加入试剂2时溶液为淡红色，说明“速力菲”中的Fe2＋已部分被氧化，一般在服用“速力菲”时，同时服用维生素C，说明维生素C具有 性。
（4）不仅溶液中Fe2＋易被氧化成Fe3＋，溶液中产生的白色沉淀Fe（OH）2也易被O2氧化，请写出反应的化学方程式：____________________________，现象为 。
关键能力综合练
题组一铁及其化合物间的转化
1.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.FeSO4与NH4HCO3反应制备FeCO3，适宜在高温条件下进行
B．碱式硫酸铁水解能产生Fe（OH）3胶体，可用作净水剂
C．可用KSCN溶液检验（NH4）2Fe（SO4）2是否被氧化
D.常温下，FeSO4比（NH4）2Fe（SO4）2易溶于水
2．利用2FeCl3＋Cu===2FeCl2＋CuCl2制作电路板，制电路板后的腐蚀废液中含FeCl3、FeCl2、CuCl2，以该腐蚀废液为原料重新获得FeCl3晶体的流程如下：
下列有关说法错误的是（ ）
A．向“腐蚀废液”中加入足量铁屑时，发生了化合反应和置换反应
B．“操作Ⅰ”为过滤，需要用到烧杯、玻璃棒、漏斗
C．向“溶液a”中通入“足量Cl2”，是为了将Fe2＋氧化成Fe3＋
D．常温下，将“滤渣”加入浓硫酸中，可实现铜的回收
3．下图为铁元素的价—类二维图，其中的箭头表示部分物质间的转化关系，下列说法正确的是（ ）
A．FeO是一种黑色粉末，不稳定，在空气中受热，迅速被氧化成Fe2O3
B．加热Fe（OH）3可发生转化⑥，Fe2O3加水溶解可转化为Fe（OH）3
C．已知高铁酸盐（FeO）可用于饮用水的消毒，由此可预测，高铁酸盐（FeO）具有强氧化性
D．铁在氧气中燃烧可实现上述①的转化
4．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。下列说法不正确的是（ ）
A.可利用KSCN溶液检验FeSO4溶液是否变质
B．沉淀过程发生反应的离子方程式为：Fe2＋＋HCO===FeCO3↓＋H＋
C．过滤操作的常用玻璃仪器有烧杯、漏斗和玻璃棒
D.FeCO3在空气中高温分解得不到纯净的FeO
[答题区]
题号 1 2 3 4
答案
5.[2023·浙江杭州重点中学期中联考]如图所示物质之间的转化：
请回答下列问题：
（1）A的化学式为 ；C的化学式为 。
（2）F转化为G的离子方程式为_______________________________。
（3）有同学向盛有H2O2溶液的试管中加入几滴酸化的B溶液，溶液变为棕黄色，发生反应的离子方程式为________________________________。
（4）为了检验A在氯气中燃烧的产物（产物为纯净物）中的阳离子，可将产物溶解于水配成溶液，则可选用进行检验的试剂是 ，其现象是___________________________________。
题组二以Fe2＋、Fe3＋为载体的综合实验
6.某班同学用如下实验探究Fe2＋、Fe3＋的性质。回答下列问题：
（1）分别取一定量氯化铁、氯化亚铁固体，均配制成0.1 mol·L－1的溶液。为防止Fe2＋被氧化，FeCl2溶液中需加入 ，反应的化学方程式为 。
（2）甲组同学取2 mL FeCl2溶液，加入1滴KSCN溶液，再加入几滴氯水，溶液变红，说明Cl2可将Fe2＋氧化。
（3）乙组同学认为甲组的实验不够严谨，该组同学在2 mL FeCl2溶液中先加入0.5 mL煤油，再于液面下依次加入1滴KSCN溶液和几滴氯水，溶液变红，煤油的作用是
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
（4）丙组同学取5 mL 0.1 mol·L－1 KI溶液，加入6 mL 0.1 mol·L－1 FeCl3溶液混合。分别取2 mL此溶液于3支试管中进行如下实验：
①第一支试管中加入1滴淀粉溶液，溶液显 色；
②第二支试管中加入1滴K3[Fe（CN）6]溶液，生成蓝色沉淀；
③第三支试管中加入1滴KSCN溶液，溶液变红。
实验②检验的离子可能是 （填离子符号）；写出KI与FeCl3反应的离子方程式
________________________________________________________________________。
7．[2023·北京宣武月考]某小组在探究Fe2＋性质的实验中观察到异常现象。
实验Ⅰ 现象
溶液变红，片刻红色褪去，有气体生成（经检验为O2）
资料：
ⅰ.Fe3＋＋3SCN－===Fe（SCN）3（红色），Fe（SCN）3中S元素的化合价为－2价；
ⅱ.BaSO4是不溶于盐酸的白色沉淀。
（1）实验Ⅰ体现了Fe2＋的 性，补全H2O2与FeCl2酸性溶液反应的离子方程式：
Fe2＋＋ H2O2＋ H＋=== Fe3＋＋ H2O
（2）探究“红色褪去”的原因，进行实验Ⅱ：
将褪色后的溶液分三份分别进行实验。
实验Ⅱ得出的结论是：红色褪去的原因是
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
（3）为进一步探究“红色褪去”的原因，进行了实验Ⅲ。
实验Ⅲ 现象
溶液变红，一段时间后不褪色
取上述反应后的溶液，滴加盐酸和BaCl2溶液 无白色沉淀产生
分析上述三个实验，下列叙述正确的是 （填字母）。
A．实验Ⅲ中发生了氧化还原反应：4Fe2＋＋O2＋4H＋===4Fe3＋＋2H2O
B．通过实验Ⅲ推出实验Ⅰ中氧化FeCl2的只有O2
C．O2在该实验条件下不能使红色溶液褪色
D．实验Ⅰ中红色褪去与H2O2的氧化性有关
学科素养升级练
1．[2023·湖南宁乡四校高一联考]下列有关铁和铁的化合物的叙述中，正确的是 （ ）
A．铁的化学性质比较活泼，它能与许多物质发生化学反应，因此铁在自然界中只能以化合态存在
B．Fe3O4是一种红棕色粉末，俗称铁红，常用作油漆、涂料、油墨和橡胶的红色颜料
C．Fe（OH）2在空气中容易被氧化，在制取Fe（OH）2时必须隔绝空气
D．往某溶液中先加入氯水，再加入KSCN溶液，发现溶液变成红色，证明原溶液中含有Fe3＋
2．[2023·山东日照高一期末]利用下图所示方法可防治含硫煤燃烧产生的污染，同时可得到化工产品。下列说法错误的是 （ ）
A．该方法可得到化工产品H2SO4
B．该过程中每吸收11.2 L SO2，同时产生2 mol Fe2＋
C．该过程中化合价发生改变的元素有Fe、O和S
D．图中涉及的反应之一为4FeSO4＋O2＋2H2SO4===2Fe2（SO4）3＋2H2O
3．[2023·浙江金华十校高一期末]某固体粉末可能由Na2CO3、KCl、MgCl2、CuSO4、FeCl3、FeCl2中的几种等物质的量混合而成，现进行如下实验：
①取11.46 g该固体粉末溶于足量水中，得到澄清透明溶液，将溶液分为三等份。
②在第一份溶液中滴加足量稀盐酸无明显现象，再滴加足量BaCl2溶液，过滤、洗涤、干燥，得到2.33 g固体。
③在第二份溶液中滴加KSCN溶液无明显现象，继续滴加H2O2溶液，溶液显红色。
④在第三份溶液中滴加足量NaOH溶液，过滤、洗涤、灼烧，得到固体2.00 g。
下列说法正确的是 （ ）
A．固体粉末中肯定没有Na2CO3、CuSO4、FeCl3
B．根据④中的沉淀颜色能判断固体粉末中是否含有MgCl2
C．固体粉末中肯定含有MgCl2、CuSO4、FeCl2
D．上述实验无法确定固体粉末中是否含有KCl，需进一步通过焰色试验确定
4．将a g由铁和氧化铁组成的混合物加入800 mL 0.1 mol·L－1盐酸中充分反应后，固体无剩余，盐酸全部消耗，放出气体0.224 L（标准状况）。下列判断正确的是（ ）
A．原混合物中n（Fe）∶n（Fe2O3）＝1∶2
B．向溶液中滴入KSCN溶液，无明显变化
C．无法计算出原混合物的质量
D．此时溶液中Fe2＋和Fe3＋的物质的量之比为3∶1
5．[2023·重庆七校高一联合调研]物质类别和元素价态是学习元素及其化合物性质的重要认识视角。如图为铁及其化合物的价—类二维图。下列有关说法不正确的是 （ ）
A．物质A与不同的氧化剂反应可能得到不同价态的含铁化合物
B．通过化合反应和置换反应都能生成Fe3O4
C．从物质类别来看，物质B属于碱性氧化物，能与水反应生成物质C
D．从元素价态来看，Fe2＋既具有氧化性也具有还原性
6．[2023·河南南阳六校高一联考]向100 mL Fe2（SO4）3和CuSO4的混合溶液中逐渐加入铁粉，充分反应后溶液中固体剩余物的质量与加入铁粉的质量关系如图所示。忽略溶液体积的变化，下列说法正确的是（ ）
A．a点时溶液中阳离子仅为Cu2＋和Fe2＋
B．b点时溶液中发生的反应为
Fe＋Cu2＋===Cu＋Fe2＋
C．c点时加入的铁粉与Cu2＋反应
D．原溶液中Fe2（SO4）3和CuSO4的物质的量浓度之比为1∶1
[答题区]
题号 1 2 3 4 5 6
答案
7.Ⅰ.硫酸亚铁是一种重要的工业原料，同时也可以用于制造补血药物，但因其具有毒性，故严禁在食品中滥用硫酸亚铁，请回答下列问题：
下列说法中正确的是 （填字母）。
A．可以大量使用明矾作糕点膨化剂
B．大量服用FeSO4导致人体中毒可能与其还原性有关
C．向FeSO4溶液中加入铜粉可析出铁单质
D．向FeSO4溶液中加入少许铁粉，其目的是防止Fe2＋被还原
Ⅱ.某同学为探究富含硫酸亚铁且保存时间较长的糕点情况，设计了如下实验方案：
（1）试剂1的化学式是 。
（2）加入新制氯水后，溶液红色加深的原因是 （用离子方程式表示）
（3）该同学实验中加入过量新制氯水，放置一段时间后，深红色褪去，现对褪色原因进行探究（已知SCN－有还原性）。
①[提出假设]假设1：溶液中的＋3价铁被氧化为更高的价态。假设2：
________________________________________________________________________。
②[设计方案]为了对假设2进行验证，简述你的设计方案：
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
（4）FeSO4固体应 保存。
（5）将铜片放入0.1 mol·L－1 FeCl3溶液中，反应一段时间后，取出铜片，溶液中c（Fe3＋）∶c（Fe2＋）＝2∶3，则Cu2＋与Fe3＋的物质的量之比为 。
课时2 铁盐、亚铁盐
必备知识基础练
1．答案：D
解析：维生素C有还原性，能把Fe3＋还原成易被人体吸收的Fe2＋，A项错误；Fe2＋与KSCN不反应，向FeCl2溶液中加入KSCN溶液，无明显现象，B项错误；向FeCl2溶液中加入NaOH溶液，生成白色沉淀，迅速变为灰绿色，最终变为红褐色，C项错误；Fe3＋和I－发生反应生成Fe2＋和I2，I2遇淀粉变蓝，D项正确。
2．答案：A
解析：由①中发生Fe＋Cu2＋===Fe2＋＋Cu，Fe元素的化合价升高，则Fe作还原剂，故A正确；向硫酸亚铁溶液中滴入几滴氯水：2Fe2＋＋Cl2===2Fe3＋＋2Cl－，反应中Fe元素的化合价升高，则Fe2＋只能表现还原性，故B错误；置换反应是单质与化合物反应生成新单质和新化合物，而③中发生Cu＋2Fe3＋===2Fe2＋＋Cu2＋，生成物中没有单质，则不是置换反应，故C错误；由发生的三个反应利用氧化剂的氧化性大于氧化产物的氧化性可知上述实验证明氧化性为Fe3＋＞Cu2＋＞Fe2＋，故D错误。
3．答案：C
解析：A项，离子方程式不符合电荷守恒，正确的离子方程式为Cu＋2Fe3＋===2Fe2＋＋Cu2＋，错误；B项，溶解生成的Fe3＋能继续和I－反应，即应为Fe2O3＋6H＋＋2I－===2Fe2＋＋I2＋3H2O，错误；C项，FeBr2中Fe2＋和Br－都具有还原性，通入1molCl2能氧化1molFe2＋和1molBr－，反应中转移2mol电子，正确；D项，H＋、Fe2＋、NO能发生氧化还原反应而不能大量共存，错误。
4．答案：C
解析：铁离子与铁反应生成浅绿色的亚铁离子，体现了铁离子的氧化性，①正确；铁离子与硫氰化钾溶液反应显示红色，据此能够检验铁离子，②正确；硫酸铜与氯化铁不发生反应，混合后溶液不会变成无色，③错误；氯化铁与硝酸银反应生成白色氯化银沉淀，但该性质不是铁离子的性质，④错误；铁离子与氢氧化钠溶液反应生成红褐色氢氧化铁沉淀，据此可以检验是否存在铁离子，⑤正确。
5．答案：D
解析：n（Fe）＝＝0.02mol，25mL2mol·L－1的氯化铁溶液中n（Fe3＋）＝0.025L×2mol·L－1＝0.05mol。由反应Fe＋2Fe3＋===3Fe2＋可知Fe3＋过量，呈黄色，Cl－浓度基本不变，选项A错误；往溶液中滴入无色KSCN溶液，溶液显红色，选项B错误；由反应：Fe＋2Fe3＋===3Fe2＋可知氧化产物与还原产物的物质的量之比为1∶2，选项C错误；反应后溶液中n（Fe2＋）＝3n（Fe）＝0.06mol，n（Fe3＋）＝0.01mol，Fe2＋和Fe3＋的物质的量之比为6∶1，选项D正确。
6．答案：B
解析：锌具有还原性，氯化亚铁溶液中＋2价的铁具有氧化性，能氧化锌，A错误；氯化亚铁溶液为浅绿色，向氯化亚铁溶液中滴加新制氯水，＋2价的铁被氯水氧化，生成＋3价的铁，溶液由浅绿色变为棕黄色，离子方程式正确，B正确；向FeCl3溶液中加入铁粉，发生反应生成氯化亚铁，棕黄色溶液变为浅绿色，离子方程式为2Fe3＋＋Fe===3Fe2＋，C错误；反应前氯化铁溶液为棕黄色，Fe3＋具有氧化性，与铜发生反应生成氯化亚铁和氯化铜，氯化亚铁溶液为浅绿色，氯化铜溶液为蓝色，离子方程式为2Fe3＋＋Cu===2Fe2＋＋Cu2＋，D错误。
7．答案：B
解析：向含有Na＋、Fe3＋、Cl－、SO的溶液中加入氨水，Fe3＋与一水合氨反应生成Fe（OH）3沉淀，正确的离子方程式为Fe3＋＋3NH3·H2O===Fe（OH）3↓＋3NH，A错误；使紫色石蕊试液变红的溶液呈酸性，Fe2＋和MnO在酸性条件下发生反应，反应的离子方程式为5Fe2＋＋MnO＋8H＋===Mn2＋＋5Fe3＋＋4H2O，B正确；澄清透明的溶液也可以有颜色，NH、Fe3＋、Cl－、NO可以大量共存，C错误；向含有Ca2＋、Na＋、Cl－、NO的溶液中通入CO2，不会生成沉淀，这四种离子可以大量共存，D错误。
8．答案：B
解析：甲组，在Fe3＋存在的条件下检验Fe2＋，要排除Fe3＋的干扰，所选试剂应具备下列条件：一是能与Fe2＋发生有明显现象的反应；二是与Fe3＋不反应。新制氯水会将Fe2＋氧化为Fe3＋，但溶液中本就存在Fe3＋，无法检验；KOH与Fe3＋反应生成红褐色Fe（OH）3沉淀，掩盖Fe（OH）2的白色；稀溴水呈橙黄色，与Fe2＋反应生成Fe3＋和Br－，溶液颜色变化不明显；只有酸性KMnO4溶液符合条件，发生反应：5Fe2＋＋MnO＋8H＋===5Fe3＋＋Mn2＋＋4H2O，实验现象是溶液紫红色变浅或褪去。乙组，在Fe2＋存在的条件下检验Fe3＋，用KSCN溶液即可，Fe2＋不会造成干扰。综上所述，B项符合题意。
9．答案：C
解析：若加盐酸时有气体产生，说明样品中还有铁粉，但不能证明脱氧剂未变质也可能部分变质，A错误；若滴加KSCN溶液，无明显变化，说明加入盐酸后的溶液中没有Fe3＋，这可能是Fe＋2Fe3＋===3Fe2＋，也可能是变质时Fe就被氧化为FeO，再滴加氯水显血红色，故不能证明脱氧剂未变质，B错误；若滴加KSCN溶液，溶液显血红色，说明加入盐酸后的溶液中含有Fe3＋，所以证明脱氧剂已变质，C正确；若加入铜粉充分反应后，溶液呈蓝色，说明加入盐酸后的溶液中含有Fe3＋，发生Cu＋2Fe3＋===Cu2＋＋2Fe2＋，但不能证明脱氧剂已完全变质，还可能是部分被氧化，D错误。
10．答案：D
解析：加入NaOH溶液，开始时有白色絮状沉淀生成，则不存在Fe3＋，否则生成红褐色沉淀，白色沉淀迅速变成灰绿色，最后变成红褐色，说明含有Fe2＋，是亚铁离子的特征性质和反应现象，反应为：Fe2＋＋2OH－===Fe（OH）2↓，
4Fe（OH）2＋O2＋2H2O===4Fe（OH）3，由于红褐色可掩盖白色，则不能证明是否含有Mg2＋。
11．答案：C
解析：KSCN溶液只和FeCl3溶液混合产生血红色，其余现象相同，无法鉴别，故A不选；AgNO3溶液和这几种盐溶液混合都产生白色沉淀，现象相同，无法鉴别，故B不选；NaOH溶液分别和NaCl、MgCl2、AlCl3、CuCl2和FeCl3溶液混合时产生的现象分别为无现象、白色沉淀、先生成白色沉淀后沉淀溶解、蓝色沉淀、红褐色沉淀，现象不同，可以鉴别，故C选；BaCl2溶液和这几种盐都不反应，现象相同，无法鉴别，故D不选。
12．答案：D
解析：Fe和FeCl3反应生成FeCl2，可除去杂质，且不引入新杂质，A正确；Cl2与FeCl2反应生成FeCl3，能除杂，B正确；CO2与Na2CO3溶液反应生成NaHCO3，能除杂，C正确；Fe会先与Fe2（SO4）3反应生成FeSO4，首先消耗主体物质，除杂试剂不正确，D错误。
13．答案：B
解析：B项中的Cl－也能使酸性KMnO4溶液褪色。
14．答案：（1）盐酸 KSCN
（2）2Fe2＋＋Cl2===2Fe3＋＋2Cl－
（3）还原
（4）4Fe（OH）2＋O2＋2H2O===4Fe（OH）3 白色沉淀迅速变为灰绿色，最终变为红褐色
解析：（1）由题目信息知琥珀酸亚铁不溶于水但能溶于人体中的胃酸，胃酸的主要成分是盐酸，所以试剂1是盐酸；淡黄色溶液加入试剂2变为淡红色，加入新制氯水后，Fe2＋被氧化成Fe3＋，溶液变红色，则加入的试剂2是KSCN溶液。
（2）加入新制氯水，Fe2＋被氧化为Fe3＋，溶液中发生反应的离子方程式是2Fe2＋＋Cl2===2Fe3＋＋2Cl－。
（3）维生素C可使Fe3＋转化成Fe2＋，Fe元素的化合价降低，所以Fe3＋是氧化剂，维生素C是还原剂，则维生素C具有还原性。
（4）Fe（OH）2被O2氧化为氢氧化铁，反应的化学方程式为4Fe（OH）2＋O2＋2H2O===4Fe（OH）3；现象为白色沉淀迅速变为灰绿色，最终变为红褐色。
关键能力综合练
1．答案：A
解析：NH4HCO3高温下易分解，且生成的FeCO3可能受热分解，A错误；碱式硫酸铁中的三价铁水解能产生Fe（OH）3胶体，可用作净水剂，B正确；三价铁能使KSCN溶液变红，可用KSCN溶液检验（NH4）2Fe（SO4）2是否被氧化，C正确；FeSO4与硫酸铵会生成（NH4）2Fe（SO4）2晶体，说明FeSO4比（NH4）2Fe（SO4）2易溶于水，D正确。
2．答案：D
解析：向“腐蚀废液”中加入足量铁屑时，发生反应：Fe＋2FeCl3===3FeCl2、CuCl2＋Fe===Cu＋FeCl2，可见在该过程中发生了化合反应和置换反应，A正确；“操作Ⅰ”为分离难溶性固体与可溶性液体混合物，操作为过滤，需要用到烧杯、玻璃棒、漏斗，B正确；向“溶液a”中通入“足量Cl2”，发生反应：2FeCl2＋Cl2===2FeCl3，因此通入Cl2是为了将Fe2＋氧化成Fe3＋，C正确；滤渣中含有过量Fe及置换出来的Cu，Cu与浓硫酸在室温下不能发生反应，Fe在室温下遇浓硫酸会发生钝化也不能进一步发生反应，因此将“滤渣”加入浓硫酸中，不可实现铜的回收，D错误。
3．答案：C
解析：FeO是一种黑色粉末，不稳定，在空气中受热，部分被氧化，氧化生成Fe3O4，故A错误；加热Fe（OH）3可发生转化⑥，氢氧化铁受热分解生成氧化铁和水，Fe2O3加水不能溶解，不能转化为Fe（OH）3，故B错误；高铁酸盐（FeO）具有强氧化性，与水反应生成Fe（OH）3胶体，其中Fe元素化合价由＋6价变为＋3价，则O元素化合价由－2价变为0价，即有氧气生成，可用于消毒，则反应的离子方程式为：4FeO＋10H2O===4Fe（OH）3（胶体）＋3O2↑＋8OH－，故C正确；铁在氧气中燃烧反应生成四氧化三铁，不能实现上述①的转化，故D错误。
4．答案：B
解析：Fe2＋变质会生成Fe3＋，则只需检验溶液中是否含有Fe3＋，可利用KSCN和Fe3＋反应溶液显红色进行检验，A正确；FeSO4与碳酸氢铵发生的反应为：Fe2＋＋2HCO===FeCO3↓＋H2O＋CO2↑，故方程式书写错误，B错误；过滤操作中需要用到漏斗，用玻璃棒引流，烧杯盛放溶液，所以过滤操作的常用玻璃仪器有烧杯、漏斗和玻璃棒，C正确；二价铁在空气中加热易被氧化为三价铁，FeCO3在空气中高温分解生成Fe2O3，D正确。
5．答案：（1）Fe KOH
（2）Fe（OH）3＋3H＋===Fe3＋＋3H2O
（3）H2O2＋2Fe2＋＋2H＋===2Fe3＋＋2H2O
（4）KSCN溶液 溶液变为红色
解析：结合图示“白色沉淀E红褐色沉淀F”，可知E为Fe（OH）2、F为Fe（OH）3；Fe（OH）3与盐酸反应可生成FeCl3和水，则G为FeCl3；结合D溶液白色沉淀H，可知D中含Cl－，再结合溶液焰色呈紫色可知溶液中含K＋，可逆推出D为KCl，结合图示可确定B为FeCl2，A为Fe，C为KOH。（2）Fe（OH）3转化为FeCl3的离子方程式为Fe（OH）3＋3H＋===Fe3＋＋3H2O。（3）根据题中描述可知Fe2＋能被H2O2溶液氧化为Fe3＋，其离子方程式为H2O2＋2Fe2＋＋2H＋===2Fe3＋＋2H2O。（4）Fe在Cl2中燃烧生成FeCl3，KSCN溶液遇Fe3＋，溶液变红。
6．答案：（1）少量铁屑 Fe＋2FeCl3===3FeCl2
（3）隔离溶液与空气接触，排除氧气对实验的影响
（4）蓝 Fe2＋
2Fe3＋＋2I－===2Fe2＋＋I2
解析：（1）铁和氯化铁反应生成氯化亚铁，在FeCl2溶液中需加入少量铁屑可以防止氯化亚铁被氧化；反应的化学方程式为Fe＋2FeCl3===3FeCl2；
（3）煤油不溶于水，密度比水小，分层后可以隔离溶液与空气接触，排除氧气对实验的影响；
（4）三价铁离子与碘离子发生氧化还原反应生成碘单质，故加入淀粉溶液，溶液变蓝；因Fe2＋能与Fe（CN）反应生成蓝色沉淀，则可用K3[Fe（CN）6]溶液检验Fe2＋；实验①说明碘离子可以被Fe3＋氧化生成碘单质，结合电子守恒、元素守恒可得离子方程式为2Fe3＋＋2I－===2Fe2＋＋I2。
7．答案：（1）还原 2 1 2 2 2 （2）SCN－[或Fe（SCN）3]被氧化为SO （3）ACD
解析：（1）实验Ⅰ向氯化亚铁和硫氰化钾的混合溶液中加入双氧水，溶液变为红色，说明亚铁离子被氧化为铁离子，实验过程中体现了Fe2＋的还原性。（2）通过实验Ⅱ三份溶液的现象，说明溶液中铁离子没有变化，有硫酸根离子生成，说明实验Ⅰ中加入的H2O2将SCN－氧化为SO。（3）另取同浓度的FeCl2溶液滴加2滴KSCN溶液，再通入O2，溶液变红，说明O2能将亚铁离子氧化成铁离子，取上述反应后的溶液，滴加盐酸和BaCl2溶液，无白色沉淀产生，说明氧气不能氧化SCN－，则是H2O2将SCN－氧化成SO。O2将亚铁离子氧化成铁离子的反应的离子方程式为4Fe2＋＋O2＋4H＋===4Fe3＋＋2H2O，A正确；通过实验Ⅲ可推出H2O2的氧化性强于氧气，则实验Ⅰ中氧化FeCl2的还有H2O2，B错误；滴加盐酸和BaCl2溶液，无白色沉淀产生，说明氧气不能氧化SCN－，在该实验条件下不能使红色溶液褪色，C正确；实验Ⅰ中红色褪去是由于H2O2将SCN－氧化成SO，因此与H2O2的氧化性有关，D正确。
学科素养升级练
1．答案：C
解析：铁的化学性质比较活泼，主要是以＋2价和＋3价化合物的形态存在，但也可以以单质形态存在，A错误；Fe2O3是一种红棕色粉末，俗称铁红，常用作油漆、涂料、油墨和橡胶的红色颜料，B错误；Fe（OH）2在空气中容易被氧化，在制取Fe（OH）2时为防止其被氧气氧化，必须隔绝空气，C正确；往某溶液中先加入氯水，再加入KSCN溶液，发现溶液变成红色，不能证明原溶液中含有Fe3＋，因为若原溶液中含有Fe2＋，Fe2＋被氯水氧化，会出现相同现象，D错误。
2．答案：B
解析：由题图可知，该工艺中Fe2（SO4）3溶液吸收SO2生成FeSO4和H2SO4，A正确；吸收SO2时的反应为Fe2（SO4）3＋SO2＋2H2O===2FeSO4＋2H2SO4，每吸收标准状况下11.2L即0.5molSO2，同时产生1molFe2＋，题中未说明SO2所处状况，不能利用标准状况下的气体摩尔体积计算，B错误；由题图可知，吸收SO2时生成的FeSO4与O2、H2SO4反应生成Fe2（SO4）3，反应为4FeSO4＋O2＋2H2SO4===2Fe2（SO4）3＋2H2O，D正确；由上述分析可知，该过程中化合价发生改变的元素有Fe、O和S，C正确。
3．答案：C
解析：由题干信息可知，在第一份溶液中滴加足量稀盐酸无明显现象，说明原固体粉末中一定没有Na2CO3，再滴加足量BaCl2溶液，过滤、洗涤、干燥，得到2.33g固体，该固体为BaSO4，n（BaSO4）＝＝0.01mol，则原固体粉末中一定含有CuSO4，且物质的量为0.01mol，质量为0.01mol×160g·mol－1＝1.60g；在第二份溶液中滴加KSCN溶液无明显现象，说明不含Fe3＋，继续滴加H2O2溶液，溶液显红色，说明原溶液中含有Fe2＋，且Fe2＋被氧化为Fe3＋，则原固体粉末中含有FeCl2，且物质的量为0.01mol，质量为0.01mol×127g·mol－1＝1.27g；在第三份溶液中滴加足量NaOH溶液，过滤、洗涤、灼烧，得到固体2.00g，该固体中一定有CuO和Fe2O3，二者质量和为0.01mol×80g·mol－1＋0.01mol××160g·mol－1＝1.60g，结合题意知，固体中还含有MgO，MgO的物质的量为＝0.01mol，则原固体粉末中含有0.01molMgCl2，质量为0.01mol×95g·mol－1＝0.95g，由于1.60g＋1.27g＋0.95g＝＝3.82g，故原固体粉末中不含KCl。由分析可知，固体粉末中肯定没有Na2CO3、FeCl3、KCl，A错误；④中得到的沉淀中，Cu（OH）2为蓝色，Fe（OH）2和Mg（OH）2为白色，故根据④中的沉淀颜色不能判断固体粉末中是否含有MgCl2，B错误；由分析可知，固体粉末中肯定含有MgCl2、CuSO4、FeCl2，C正确；由分析可知，固体粉末中不含KCl，无需进一步通过焰色试验确定，D错误。
4．答案：B
解析：由于氧化性Fe3＋>H＋，所以当产生氢气时，氧化铁溶于盐酸生成的Fe3＋已经全部被Fe还原为Fe2＋，生成氢气的物质的量＝＝0.01mol，根据反应Fe＋2HCl===FeCl2＋H2↑可知，消耗Fe为0.01mol，消耗HCl为0.01mol×2＝0.02mol，则反应Fe＋Fe2O3＋6HCl===3FeCl2＋3H2O，消耗HCl为0.8L×0.1mol·L－1－0.02mol＝0.06mol，该反应中消耗Fe为0.06mol×＝0.01mol，消耗Fe2O3的物质的量为0.06mol×＝0.01mol。原混合物中n（Fe）∶n（Fe2O3）＝（0.01mol＋0.01mol）∶0.01mol＝2∶1，A项错误；反应后溶液中的溶质为FeCl2，向溶液中滴入无色的KSCN溶液，不显红色，B项正确；铁、氧化铁的物质的量已经计算出，可以计算出原混合物的质量，C项错误；反应后溶液中的溶质为FeCl2，此时溶液中已没有Fe3＋，D项错误。
5．答案：C
解析：铁与盐酸反应生成氯化亚铁，铁与氯气反应生成氯化铁，因此铁与不同的氧化剂反应可能得到不同价态的含铁化合物，A正确；铁在氧气中燃烧生成Fe3O4，该反应为化合反应，铁在高温下与水蒸气反应生成Fe3O4和氢气，该反应为置换反应，B正确；物质B为Fe2O3，是碱性氧化物，但Fe2O3难溶于水，不能与水反应生成物质C[Fe（OH）3]，C错误；从元素价态来看，Fe2＋中Fe的化合价既可以降低，也可以升高，故Fe2＋既具有氧化性也具有还原性，D正确。
6．答案：B
解析：在含Fe3＋和Cu2＋的混合液中加入Fe粉，由于Fe3＋的氧化性强于Cu2＋，Fe3＋先被Fe还原为Fe2＋，然后才是Cu2＋被还原为Cu。a点容器中固体的质量仍为0，则此时发生反应的离子方程式为Fe＋2Fe3＋===3Fe2＋，由于该反应仍未结束，故a点溶液中存在的阳离子有Fe3＋、Cu2＋、Fe2＋，A项错误。b点容器中固体的质量增加，此时发生反应的离子方程式为Fe＋Cu2＋===Cu＋Fe2＋，B项正确。当加入铁粉的质量大于1.68g后，图中曲线出现了拐点，由点（2.24，1.84）和（1.68，1.28）可知，此过程加入铁粉的质量与固体剩余物增加的质量相等，故c点没有发生反应，C项错误。当加入铁粉的质量为0～0.56g时，此过程发生反应的离子方程式为Fe＋2Fe3＋===3Fe2＋，溶液中n（Fe3＋）＝2n（Fe）＝2×＝0.02mol，故原溶液中n[Fe2（SO4）3]＝0.01mol；当加入铁粉的质量为0.56～1.68g时，此过程发生反应的离子方程式为Fe＋Cu2＋===Cu＋Fe2＋，则溶液中n（Cu2＋）＝n（Fe）＝＝0.02mol，原溶液中n（CuSO4）＝0.02mol，则原溶液中Fe2（SO4）3与CuSO4的物质的量浓度之比等于物质的量之比为1∶2，D项错误。
7．答案：Ⅰ.B
Ⅱ.（1）KSCN
（2）2Fe2＋＋Cl2===2Fe3＋＋2Cl－，
Fe3＋＋3SCN－===Fe（SCN）3
（3）SCN－被过量的新制氯水氧化 取少量褪色后的溶液，滴加过量KSCN溶液，若溶液出现红色，则说明假设2成立，若溶液不变红，则假设2不成立
（4）密封
（5）3∶4
解析：Ⅰ.糕点制作中常加入明矾作膨化剂，但铝元素的大量摄入会影响人的智力发育，因此不能大量使用，A错误；硫酸亚铁可以用于制造补血药物，但其具有毒性，大量服用FeSO4导致人体中毒可能与其还原性有关，B正确；金属活动性：Fe＞Cu，所以向FeSO4溶液中加入铜粉，不能发生置换反应产生铁单质，C错误；向FeSO4溶液中加入少许铁粉，其目的是使被氧化的Fe3＋与加入的Fe反应再转化为Fe2＋，以防止Fe2＋被氧化导致变质，D错误。
Ⅱ.（1）富含硫酸亚铁的食品经过处理后得到淡黄色溶液，说明食品中的FeSO4被空气中的O2氧化成了Fe3＋，KSCN溶液可以和Fe3＋作用显红色，所以试剂1是KSCN；
（2）加入新制氯水，红色加深，说明原溶液中有Fe2＋，加入氯水Fe2＋被氧化成Fe3＋，Fe3＋与KSCN溶液反应生成红色的溶液Fe（SCN）3，Fe（SCN）3浓度增大使红色加深，反应的离子方程式为：2Fe2＋＋Cl2===2Fe3＋＋2Cl－，Fe3＋＋3SCN－===Fe（SCN）3；
（3）①实验中加入过量氯水，放置一段时间后，深红色褪去，说明Fe（SCN）3逐渐消失，而Fe（SCN）3的生成与Fe3＋、SCN－有关，假设1：认为可能是溶液中的＋3价的铁被Cl2氧化为更高价态的铁，溶液颜色褪去；假设2：SCN－被过量的新制氯水氧化；
②证明假设：若假设Fe3＋没有被氧化，而是SCN－被氧化，可以取少量褪色后的溶液，向其中滴加过量KSCN溶液，若溶液出现红色，说明假设2成立，反之则假设2不成立；
（4）FeSO4容易被空气中的氧气氧化为硫酸铁而导致变质，因此FeSO4固体应密封保存；
（5）将铜片放入0.1mol·L－1FeCl3溶液中，发生反应：2Fe3＋＋Cu===2Fe2＋＋Cu2＋，反应一段时间后，取出铜片，溶液中c（Fe3＋）∶c（Fe2＋）＝2∶3，假设反应后溶液中Fe2＋的物质的量是3mol，则其中未反应的Fe3＋为2mol，发生上述反应产生的Cu2＋的物质的量为1.5mol，故Cu2＋与Fe3＋的物质的量之比为1.5mol∶2mol＝3∶4。