3.1 铁及其化合物 同步测试（含解析） 2023-2024学年高一上学期化学人教版（2019）必修第一册

3.1 铁及其化合物 同步测试
一、单选题
1．下列说法正确的是（　　）
A．Fe3+的水溶液呈红褐色，Fe2+的水溶液呈浅绿色
B．Fe3+具有氧化性，Fe2+具有还原性
C．Fe3+的溶液中滴入含KSCN的溶液，立即出现红色沉淀
D．铁粉可以和水蒸气在高温下反应生成Fe2O3
2．铁及其化合物在生产、生活中应用广泛。下列有关它们的性质与用途具有对应关系的是（　　）
A．有氧化性，可用作净水剂
B．有磁性，可用作高炉炼铁的原料
C．是红棕色，可用于制红色油漆
D．Fe有还原性，可用于铝热反应焊接钢轨
3．苹果汁是人们喜爱饮料，由于此饮料中含有Fe2+，现榨的苹果汁在空气中会由淡绿色变为棕黄色，若榨汁时加入维生素C，可有效防止这种现象发生．这说明维生素C具有（　　）
A．氧化性 B．还原性 C．碱性 D．酸性
4．向盛有FeCl3溶液的试管中滴入KSCN溶液，溶液呈（　　）
A．红色 B．黄色 C．蓝色 D．浅绿色
5．概括、对比法是我们最常用的一种学习方法。下列有关叙述正确的是（　　）
A．FeO和均为黑色固体
B．分别与、反应均能产生
C．漂白粉和漂白液的有效成分均为
D．加热时，Li和Na均能与反应生成过氧化物
6．某同学在实验室进行如图所示实验，下列说法中错误的是（　　）
A．X中的浓溶液滴入沸水中可得到Z中液体
B．用过滤和渗析的方法，可将Z中液体分离提纯
C．Y中反应的离子方程式：3CaCO3+2Fe3++3H2O=2Fe(OH)3(胶体)+3CO2↑+3Ca2+
D．如果用过量Na2CO3粉末代替CaCO3粉末，也能产生同样的现象
7．化学创造美好生活，下列相关说法错误的是（　　）
A．可用食醋除去水垢中的
B．为防止中秋月饼等富脂食品被氧化，常在包装袋中放入生石灰
C．过氧化钠可用作呼吸面具的供氧剂
D．金属钠着火时，用沙土灭火
8．现有一定量的Cu和Fe2O3组成的混合物，平均分成两等分，向其中一份加入2mol L﹣1的盐酸溶液150mL，恰好完全溶解，所得溶液加入KSCN无血红色出现．若用过量的CO在高温下还原原混合物，固体质量减少为（　　）
A．1.6 g B．2.4 g C．3.2 g D．4.8 g
9．某兴趣小组同学为研究Cu与的反应进行如下实验(已知CuCl为白色固体，微溶于水)：
序号 实验步骤 实验现象
Ⅰ 充分振汤，加入2 mL蒸馏水 铜粉消失，溶液黄色变浅，加入蒸馏水后无明显现象
Ⅱ 充分振汤，加入2 mL蒸馏水 铜粉有剩余，溶液黄色褪去，加入蒸馏水后生成白色沉淀
Ⅲ 充分振汤，加入2 mL蒸馏水 铜粉有剩余，溶液黄色褪去，变成蓝色，加入蒸馏水后无白色沉淀
下列说法不正确的是（　　）
A．三个实验中消耗的铜粉的量不完全一样
B．上述实验表明能否形成白色沉淀主要取决于加入Cu的量
C．实验Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ中均发生了反应
D．实验Ⅱ中加水后的离子反应可能是
10．下列制备方法和现象都正确的是 (　　)
①取新配制的FeSO4溶液注入试管，再向试管里滴加烧碱溶液，立即有白色沉淀生成　②往盛有少量苯酚稀溶液的试管中滴入几滴浓溴水时有白色沉淀析出　③向盛有0.01 mol·L－1 KI溶液的试管中滴加相同浓度的AgNO3溶液，边滴加边振荡，可得到浅黄色的碘化银胶体　④淀粉与稀硫酸共煮后，加入新制Cu(OH)2悬浊液后再加热，有砖红色沉淀生成
A．①④ B．②③ C．①③ D．②④
11．向一定量Fe、FeO、Fe2O3的混合物中，加入50mL1mol·L-1硫酸，恰好使混合物完全溶解，放出224mL(标准状况)的气体，所得溶液中加入KSCN溶液无血红色出现。若用足量的CO在高温下还原相同质量的混合物，能得到铁的质量为（　　）
A．11.2g B．2.8g C．5.62g D．无法计算
12．下列有关物质的性质与用途具有对应关系的是（　　）
A．NaHCO3受热易分解，可用于治疗胃酸过多
B．过氧化钠固体呈淡黄色，可用作呼吸面具中的供氧剂
C．HClO具有强氧化性，可用于杀菌消毒
D．Fe(OH)3胶体可发生丁达尔效应，可用作净水剂
13．红热的铁与水蒸气反应及其部分产物的验证实验装置如图所示，夹持装置已略去，下列有关该实验的说法错误的是
A．浓硫酸的作用是干燥生成的气体
B．实验过程中，可观察到盛有氧化铜的硬质玻璃管中固体颜色由红色变为黑色
C．实验过程中，干燥管中无水硫酸铜由白色变为蓝色，是由于氢气与氧化铜反应生成的水使其变蓝
D．该实验中涉及的反应不一定均为氧化还原反应
14．要证明某溶液中不含Fe3＋，而可能含Fe2＋，进行如下实验操作时，最佳顺序是（　　）
①加足量新制氯水 ②加足量KMnO4溶液 ③加少量KSCN溶液
A．①② B．③②
C．①②③ D．③①
15．下列根据实验操作和现象所得出的结论正确的是（　　）
选项 实验操作及实验现象 结论
A 室温下，用pH试纸分别测定浓度为0.1 mol·L-1NaClO溶液和0.1 mol·L-1CH3COONa溶液的pH 比较HClO和CH3COOH的酸性强弱
B 向某溶液中滴加KSCN溶液，无明显现象，再滴加少量酸性高锰酸钾溶液，紫色褪去 溶液中含有Fe2+，不含Fe3+
C 取久置的Na2O2粉末，向其中滴加过量的盐酸，产生无色气体，此气体能使澄清石灰水变浑浊 Na2O2已经变质
D 向浓度均为0.1 mol·L-1NaCl和Na2CrO4混合溶液中滴加0.1 mol·L-1AgNO3溶液，先生成白色的AgCl沉淀 Ksp(AgCl)A．A B．B C．C D．D
16．证明某溶液中只含Fe2+而不含有Fe3+的实验方法是（　　）
A．先加氯水，再滴加KSCN溶液后显红色
B．先滴加KSCN溶液，不显红色，再滴加氯水后显血红色
C．滴加NaOH溶液，产生红褐色沉淀
D．只需要滴加KSCN溶液
二、综合题
17．
（1）Ⅰ.ClO2可由KClO3在H2SO4存在的条件下与Na2SO3反应制得。则该反应的氧化产物与还原产物的物质的量之比是　 　。
（2）Ⅱ.已知一定条件下可以发生下列反应：H2O2+2Fe2++2H+=2Fe3++2H2O、H2O2+2Fe3+=2Fe2++2H++O2↑
与上述反应类比，I2也能与H2O2发生类似反应。请在空格处填入合适的化学方程式：H2O2+I2=2HIO；　 　；总反应的化学方程式为　 　。
（3）在H2SO4和KI的混合溶液中加入过量的H2O2，放出大量的无色气体，溶液呈棕色，并可以使淀粉溶液变蓝。有同学认为该反应的离子方程式为H2O2+2I－=I2+O2↑+2H+，该离子方程式是否正确　 　(填“正确”或“不正确”)，理由是　 　。
（4）在碱性介质中K2FeO4与Fe3+发生氧化还原反应生成K3FeO4，此反应的离子方程式为　 　。
18．回答下列问题：
（1）工业上，FeCl3溶液作为将铜箔刻制成电路的“腐蚀液”，产物是CuCl2和　 　，回收铜，可向腐蚀后的溶液中加入　 　 ( 选填“钠块”铁粉”或“银粉”)
（2）过氧化钠(Na2O2) 中氧的化合价为　 　， 它可用于呼吸面具中的供氧剂，其反应中氧化剂与还原剂的物质的量之比为　 　。
（3）某化学兴趣小组拟开展探究FeSO4溶液性质的实验。回答下列问题：
①用绿矾(FeSO4· 7H2O)配制500mL 0.1mol/L的FeSO4溶液，需要用到的玻璃仪器除量筒、烧杯、玻璃棒外，还需使用　 　(填仪器名称)。
②下列操作可能使所配溶液浓度偏大的是　 　(填选项编号)。
A．未洗涤烧杯和玻璃棒
B．定容时俯视容量瓶的刻度线定容
C．配制溶液前容量瓶中有少量的蒸馏水
D．摇匀后，发现液面低于刻度线后继续加水至凹液面与刻度线相切
③FeSO4溶液露置在空气中颜色会加深，如图为该溶液露置在空气中，并在300s时加入10滴维生素C溶液，其色度(即颜色的色调和饱和度)随时间变化的图像，则维生素C导致溶液色度变化的原因是　 　。
19．某酸性废液中含有Fe2+、Cu2+、Ba2+三种金属离子，有同学设计了下列方案对废液进行处理（所加试剂均稍过量），以回收金属，保护环境。
请回答：
（1）沉淀a中含有的单质是　 　；
（2）沉淀b的化学式是　 　；
（3）沉淀c的化学式是　 　；
（4）溶液A与H2O2溶液在酸性条件下反应的离子方程式是　 　。
20．量取8.0 mL 5.0 mol·L-1 H2SO4溶液，加蒸馏水稀释至100 mL，取两份稀释后的H2SO4溶液各25 mL，分别加入等质量的Zn和Fe，相同条件下充分反应，产生氢气的体积随时间变化的曲线如图所示（氢气体积已折算成标准状况下的体积）。请计算：
（1）稀释后H2SO4溶液的物质的量浓度为　 　mol·L-1。
（2）加入Fe的质量至少有　 　g。
21．氧化还原反应是一类重要的化学反应，广泛存在于生产生活中。
（1）下列变化中，与氧化还原反应有关的是　 　(填字母)。
a.食物的腐败 b.钢铁的锈蚀 c.钟乳石的形成 d.燃料的燃烧
（2）汽车尾气中的CO和NO在催化剂作用下发生反应，生成CO2和N2。写出化学方程式：　 　。
（3）FeSO4、K2FeO4是水处理中常用的物质。
①选择两种属于不同基本反应类型的方法制取FeSO4，用离子方程式表示该方法：　 　、　 　。
②依据“性质决定用途”的学科观念，分析K2FeO4的性质，预测K2FeO4在处理含的废水中的作用。简述分析过程：　 　。
答案解析部分
1．【答案】B
【解析】【解答】A、中学常见水溶液有颜色离子有：Fe2＋（浅绿色）、Fe3＋（黄色）、Cu2＋（蓝色）、MnO4－（紫色），A不符合题意；
B、元素处于最高价态时，只表现为氧化性，元素处于最低价态时，只表现为还原性，处于中间价态，既表现氧化性，又表现还原性，通常情况下铁的化合价有0、+2、+3价，Fe2＋处于中间价态，既能得电子，又能失电子，所以既有氧化性，又有还原性，一般认为Fe3＋处于最高价，因此只具有氧化，故B符合题意；
C、Fe3+的溶液中滴入含KSCN的溶液，立即出现红色，但不形成沉淀，故C不符合题意；
D、铁粉可以和水蒸气在高温下反应生成Fe3O4，不生成Fe2O3,故D不符合题意；
故答案为：B
【分析】根据Fe3+、Fe2+的性质结合选项进行分析。
2．【答案】C
【解析】【解答】A．溶液中铁离子水解生成氢氧化铁胶体，氢氧化铁胶体有吸附性，能吸附杂质，可用作净水剂，与其氧化性无关，A不符合题意；
B．中含铁元素，可用作高炉炼铁的原料，与其磁性无关，B不符合题意；
C．是红棕色固体，难溶于水，可用于制红色油漆，C符合题意；
D．铝热反应为铝和氧化铁在高温下反应生成铁和氧化铝，与铁的还原性无关，D不符合题意；
故答案为：C。
【分析】A.利用硫酸铁水解生成氢氧化铁胶体，具有吸附性，是物理吸附净水。
C.三氧化二铁俗称铁红，是优良的油漆，利用其物理性质。
D.焊接钢轨的铝热剂为铝粉和氧化铁，置换生成的铁水进行焊接钢轨。
3．【答案】B
【解析】【解答】解：在空气中，氧气能够把+2价铁氧化成+3价；而加入维生素C则能防止这种氧化，说明维生素C具有还原性，与三价铁发生氧化还原反应，
故选B．
【分析】根据苹果汁在空气中会由淡绿色变为棕黄色，可知铁元素的化合价升高被氧化，而加入维生素C，能使铁元素的化合价降低，并利用氧化还原反应来分析．
4．【答案】A
【解析】【解答】FeCl3溶液中滴入KSCN溶液，Fe3+和SCN-可以发生离子反应，生成血红色的硫氰化铁等物质；
故答案为：A。
【分析】KSCN溶液遇Fe3+能变红，这是因为发生反应Fe3+＋SCN-＝Fe(SCN)3，生成的Fe(SCN)3为血红色的络合物。
5．【答案】B
【解析】【解答】A．氧化铁为红棕色粉末，A不符合题意；
B．过氧化钠与水、二氧化碳反应都能产生氧气，B符合题意；
C．漂白粉的有效成分为次氯酸钙，漂白液的有效成分为次氯酸钠，C不符合题意；
D．加热时，钠与氧气反应生成过氧化钠，但锂与氧气反应生成氧化锂，D不符合题意；
故答案为：B。
【分析】A.氧化铁为红棕色；
C.漂白液的有效成分是NaClO；
D.锂与氧气加热反应生成氧化锂。
6．【答案】D
【解析】【解答】A．X中的氯化铁浓溶液滴入沸水中，当溶液变为红褐色时可得到氢氧化铁胶体，A不符合题意；
B．胶体是分散质粒子大小在 1nm~100nm 的分散系；溶液是分散质粒子大小小于1nm的分散系；浊液是分散质粒子大小大于100nm 的分散系；过滤可以除去过量的碳酸钙，渗析可以分离溶液和胶体，B不符合题意；
C．CaCO3能与H+结合生成CO2和H2O，促进Fe3＋的水解，Y中反应为碳酸钙、铁离子、水反应生成氢氧化铁胶体和钙离子和二氧化碳，离子方程式：3CaCO3+2Fe3++3H2O=2Fe(OH)3(胶体)+3CO2↑+3Ca2+，C不符合题意；
D．碳酸钠中碳酸根离子会和铁离子发生双水解生成氢氧化铁沉淀而不是胶体，D符合题意；
故答案为：D。
【分析】A．利用氯化铁溶液水解法制备氢氧化铁胶体分析；
B．过滤可以分离出浊液，渗析可以分离溶液和胶体；
C．利用三价铁离子水解平衡的移动分析；
D．根离子会和铁离子发生双水解。
7．【答案】B
【解析】【解答】 A．醋酸的酸性强于碳酸，与碳酸钙反应生成醋酸钙和水、二氧化碳，可用于除去水垢，故A正确；
B．氧化钙俗名生石灰，能与水反应，可作干燥剂，但没有还原性，不能作抗氧化剂，故B错误；
C．过氧化钠能与二氧化碳、水反应均能生成氧气，可用作呼吸面具的供氧剂，故C正确；
D．金属钠化学性质很活泼，易与水、氧气等物质反应，当金属钠着火时应该用干燥的沙土灭火，故D正确；
故选B。
【分析】 A．依据强酸制弱酸判断；
B．生石灰能与水反应，但没有还原性；
C．过氧化钠能与二氧化碳、水反应生成氧气；
D．依据金属钠的化学性质判断。
8．【答案】D
【解析】【解答】向一定质量的Cu和Fe2O3的混合物中加入300mL 2mol/L的HCl溶液，恰好使混合物完全溶解，向所得溶液中加入KSCN溶液后，无血红色出现，溶液中没有铁离子，发生反应Fe2O3+6HCl=2FeCl3+3H2O，Cu+2FeCl3=2FeCl2+CuCl2，最终溶液中溶质为FeCl2、CuCl2，且二者物质的量之比为2：1，
根据氯离子守恒：2n（FeCl2）+n（FeCl2）×2=0.15L×2mol/L，解得n（FeCl2）=0.1mol，根据Fe元素守恒可知n（Fe2O3）=0.05mol，则原混合物中n（Fe2O3）=0.1mol，
混合物用过量的CO发生反应：Fe2O3+3CO2Fe+3CO2，固体减少质量等于Fe2O3中氧元素的质量，故固体减少质量=0.1mol×3×16g/mol=4.8g，
故选D．
【分析】向一定质量的Cu和Fe2O3的混合物中加入150mL 2mol/L的HCl溶液，恰好使混合物完全溶解，向所得溶液中加入KSCN溶液后，无血红色出现，溶液中没有铁离子，发生反应Fe2O3+6HCl=2FeCl3+3H2O，Cu+2FeCl3=2FeCl2+CuCl2，最终溶液中溶质为FeCl2、CuCl2，且二者物质的量之比为2：1，根据氯离子守恒计算n（FeCl2），再根据Fe元素守恒计算n（Fe2O3），混合物用过量的CO发生反应：Fe2O3+3CO2Fe+3CO2，固体减少质量等于Fe2O3中氧元素的质量．
9．【答案】B
【解析】【解答】解：A、实验Ⅰ中铜粉是不足的，而实验Ⅱ、Ⅲ中铜粉都是过量的，且三个实验中Fe3+的量是相同的，因此三个实验中消耗的铜粉的量肯定不完全一样；故A符合题意；
B、实验Ⅱ、Ⅲ中铜粉都是过量的，且两个实验中Fe3+的量是相同的，但是Ⅱ出现了白色沉淀，Ⅲ中没有出现沉淀，两个实验的区别是阴离子不同，因此白色沉淀的出现不是由铜粉的量来决定的；故B符合题意；
C、实验Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ均出现了黄色褪去的现象，则说明Fe3+与Cu发生反应了且都有Cu2+生成，即；故C不符合题意；
D、Ⅱ、Ⅲ两个实验的区别是阴离子不同，因此Ⅱ中能出现CuCl与氯离子和铜有关，因此其可能发生的反应是铜的归中反应（氧化还原反应）；故D不符合题意；
故答案为：B。
【分析】A、对比三个实验中的试剂用量与实验现象的关系即可；
B、分析实验Ⅱ、Ⅲ中的现象及实验中的变量可以得知不同现象出现的原因；
C、由实验中的颜色变化，推出出现的化学反应；
D、对Ⅱ、Ⅲ中的现象进行合理的推测其可能出现的反应。
10．【答案】D
【解析】【解答】由于氧气的进入，①实验一般看不到白色沉淀，①错误；0.01 mol·L－1 KI溶液滴入少量AgNO3溶液，可得到浅黄色的碘化银胶体，③正确；④中催化剂稀硫酸将中和Cu(OH)2，看不到砖红色沉淀，④错误。
【分析】本题考查亚铁离子的还原性、三溴苯酚的生成、碘化银胶体的制备等，题目难度不大。
11．【答案】B
【解析】【解答】用硫酸溶解后，得到的产物加KSCN溶液，无血红色出现，说明得到的产物是硫酸亚铁，即混合物中的铁元素全在硫酸亚铁中，用足量的CO在高温下还原相同质量的混合物得到的铁和加入硫酸的硫酸亚铁中的铁相等，硫酸的物质的量为：1mol/L×0.05L=0.05mol，根据硫酸根守恒，则n(Fe)=n(FeSO4)=n(H2SO4)=0.05mol，m(Fe)=0.05mol 56g/mol=2.8g，即能得到铁的质量为2.8g，B符合题意。
故答案为：B
【分析】注意分析题意，最后的产物全部转化为FeSO4,而SO42-来自于硫酸，所以亚铁离子的物质的量等于硫酸的物质的量，据此计算。
12．【答案】C
【解析】【解答】A．碳酸氢钠受热易分解产生二氧化碳气体，使糕点蓬松，可作糕点的膨松剂，碳酸氢钠与胃酸中的盐酸反应，可用于治疗胃酸过多，选项A不符合题意；
B．过氧化钠与二氧化碳、水反应均放出氧气，可用作呼吸面具中的供氧剂，选项B不符合题意；
C．HClO有强氧化性，可用于杀菌消毒，选项C符合题意；
D．Fe(OH)3胶体中胶粒表面积很大，具有吸附性，可用作净水剂，选项D不符合题意。
故答案为：C。
【分析】A.碳酸氢钠用于治疗胃酸过多是因为碳酸氢钠能与盐酸反应，且碱性较弱；
B.过氧化钠用作供氧剂是因为过氧化钠与水、二氧化碳反应均生成氧气；
D.氢氧化铁胶体用于净水是因为其具有较强的吸附性。
13．【答案】B
【解析】【解答】解：A、浓硫酸具有吸水性，用于干燥H2，防止H2中的水蒸气干扰后续实验，A不符合题意。
B、CuO是黑色固体，H2具有还原性，能将CuO还原为Cu，Cu为红色固体，因此可观察到硬质玻璃管中黑色固体变为红色，B符合题意。
C、H2还原CuO的过程中生成Cu和H2O，H2O与CuSO4反应生成CuSO4·5H2O，为蓝色晶体，因此干燥管中白色固体变为蓝色，C不符合题意。
D、H2O与CuSO4的反应不属于氧化还原反应，D不符合题意。
故答案为：B
【分析】加热试管中的H2O，将液态水转化为水蒸气，水蒸气与铁粉反应生成Fe3O4和H2。H2与CuO2反应生成Cu和H2O，为检验H2O的生成，H2应先用浓硫酸进行干燥，防止H2中混有水蒸气，干扰实验。
14．【答案】D
【解析】【解答】因为SCN-与Fe3+作用使溶液显红色，与Fe2+作用无此现象，可以先滴加KSCN溶液，原溶液不显红色，说明原溶液不含有Fe3+，然后滴加氯水后显红色，说明滴加氯水后溶液中含有Fe3+，则证明原溶液含有Fe2+，属于最佳顺序为③①。这题不适合选择足量KMnO4溶液，因为KMnO4溶液的紫红色，会阻碍红色的观察；
故答案为：D。
【分析】实验目的是证明某溶液中不含Fe3+而可能含有Fe2+，需要先用硫氰化钾溶液排除铁离子，然后加入氧化剂氯水证明原溶液中含有亚铁离子。
15．【答案】C
【解析】【解答】A.次氯酸钠溶液具有漂白性，不能用pH试纸测PH，故A不符合题意；
B.向某溶液中滴加KSCN溶液，无明显现象，溶液中不含Fe3+，再滴加少量酸性高锰酸钾溶液，紫色褪去，说明溶液中含有I-等还原性离子，故B不符合题意；
C.取久置的Na2O2粉末，向其中滴加过量的盐酸，产生无色气体，此气体能使澄清石灰水变浑浊，说明放出二氧化碳气体，过氧化钠已变质为碳酸钠，故C符合题意；
D.AgCl与Ag2CrO4的结构不同，不能直接根据沉淀的先后顺序判断溶度积常数的大小，故D不符合题意。
故答案选C。
【分析】A, 次氯酸钠具有漂泊性的原因是次氯酸根离子具有强氧化性，属于氧化性漂泊；
B,Fe3+的检验，滴加KSCN溶液，溶液变为红色，酸性高锰酸钾溶液具有强氧化性，遇到还原性离子，褪色；
C,Na2O2能与二氧化碳气体发生反应；
D,溶度积常数Ksp的运用，直接根据沉淀的先后顺序比较Ksp的大小，要注意这两种或多种物质的结构要相同。
16．【答案】B
【解析】【解答】解：A．先加氯水，再滴加KSCN溶液后显红色，不能排除三价铁离子的干扰，故A错误；
B．先滴加KSCN溶液，不显红色，排除三价铁离子的干扰，再滴加氯水后显血红色，可证明二价铁离子存在，故B正确；
C．滴加NaOH溶液，产生红褐色沉淀，证明存在三价铁离子，故C错误；
D．二价铁离子与硫氰根离子不反应，无明显现象，只滴加KSCN溶液，不能证明二价铁离子的存在，故D错误；
故选：B．
【分析】先根据Fe3+的特征反应判断溶液不含Fe3+；然后加入氧化剂，如果含有Fe2+，Fe2+被氧化剂氧化成Fe3+溶液变成红色，以此证明Fe2+的存在，据此解答．
17．【答案】（1）1∶2
（2）2HIO+H2O2=I2+O2↑+2H2O；2H2O2 2H2O+O2↑
（3）不正确；只有元素化合价升高，没有元素化合价降低
（4）2FeO + Fe3+ +8OH =3FeO + 4H2O
【解析】【解答】Ⅰ.反应过程中，KClO3中氯元素的化合价由+5价降低为ClO2中的+4价，KClO3得电子在反应中作氧化剂，对应的产物为还原产物；Na2SO3中硫元素的化合价由+4价升高为+6价，Na2SO3失电子在反应中作还原剂，对应的产物为氧化产物；氧化还原反应中得失电子数目守恒，因此该反应的氧化产物与还原产物的物质的量之比是1:2；Ⅱ.已知一定条件下可以发生下列反应：①2Fe2++H2O2+2H+=2Fe3++2H2O②2Fe3++H2O2=2Fe2++O2↑+2H+，将①②相加，可得2H2O2=2H2O+O2↑，即亚铁离子在反应前后不变，则Fe2+起到催化剂的作用，所以总反应为：2H2O2 2H2O+O2↑，故由已知反应可知，H2O2+I2═2HIO，则另一反应应为HIO和H2O2反应生成碘和氧气，反应的化学方程式为2HIO+H2O2=I2+O2↑+2H2O，则将H2O2+I2═2HIO与2HIO+H2O2═I2+2H2O+O2↑相加，得总反应方程式：2H2O2 2H2O+O2↑；(3)反应H2O2+2I－=I2+O2↑+2H+中只有元素化合价升高，没有元素化合价降低，不符合氧化还原反应的规律，所以不正确；(4)在碱性介质中K2FeO4与Fe3+发生氧化还原反应生成K3FeO4，K2FeO4中+6价Fe元素化合价降低为+5价，Fe3+化合价升高为+5价，根据得失电子守恒、电荷守恒、元素守恒配平该反应的离子方程式为2FeO + Fe3+ +8OH =3FeO + 4H2O。
【分析】Ⅰ.根据氧化还原反应的得失电子守恒规律分析；Ⅱ.根据已知信息反应分析；(3)根据氧化还原反应的规律分析；(4)根据得失电子守恒、电荷守恒、元素守恒配平该反应的离子方程式。
18．【答案】（1）FeCl2；铁粉
（2）-1价；1：1
（3）500mL的容量瓶和胶头滴管；B；维生素C具有还原性，将Fe3+还原成Fe2+
【解析】【解答】（1）FeCl3溶液与铜反应生成氯化亚铁和氯化铜，故产物为CuCl2和FeCl2；铁粉与氯化铜反应，生成氯化亚铁和铜，银粉与氯化铜不反应，钠先和水反应生成氢氧化钠，氢氧化钠和氯化铜反应生成氢氧化铜，不能置换出铜，故为铁粉；
（2）根据化合价代数和为0，钠元素化合价是+1价，所以过氧化钠(Na2O2) 中氧的化合价为-1价；根据方程式2Na2O2+2H2O=4NaOH+O2 ，其中过氧化钠既是氧化剂又是还原剂，所以反应中氧化剂与还原剂的物质的量之比为1：1；
（3）①配置的过程当中需要用到的玻璃仪器除量筒、烧杯、玻璃棒外，还需使用500mL的容量瓶和胶头滴管；
②A．未洗涤烧杯和玻璃棒，使溶质的物质的量减小，溶液浓度偏小，A不正确；
B．定容时俯视容量瓶的刻度线定容，所加入水的体积减小，溶液浓度变大，B正确；
C．配制溶液前容量瓶中有少量的蒸馏水，不影响溶液的浓度，C不正确；
D．摇匀后，发现液面低于刻度线后继续加水至凹液面与刻度线相切，所加入的水的体积偏多，溶液浓度偏小，D不正确；
故答案为：B；
③根据图像可知，300s时加入10滴维生素C溶液，其色度变小，所以为维生素C具有还原性，将Fe3+还原成Fe2+，溶液由黄色变为浅绿色，溶液颜色变浅。
【分析】(1)氯化铁与铜反应生成氯化亚铁和氯化铜；铁与氯化铜反应生成氯化亚铁和铜；
(2)过氧化钠中钠为+1价，依据化合物中各元素化合价代数和为0计算氧的化合价；过氧化钠与水、二氧化碳反应为歧化反应；
(3)①依据配制一定物质的量浓度溶液的一般步骤选择需要的仪器；
②分析操作对溶质的物质的量和溶液体积的影响，依据
进行误差分析；
③依据维生素C的还原性解答。
19．【答案】（1）Cu、Fe
（2）Fe(OH)3
（3）BaCO3
（4）2Fe2++H2O2+2H+=2Fe3++2H2O
【解析】【解答】(1)由以上分析可知沉淀a中含有的单质是Fe、Cu；
(2)由以上分析可知红褐色沉淀为Fe(OH)3↓；
(3)由分析可知沉淀c为BaCO3；
(4)氧化时加入H2O2溶液与二价铁离子发生氧化还原反应，反应的离子方程式为2Fe2++2H++H2O2=2Fe3++2H2O；
故答案为：（1）Fe、Cu；（2）Fe(OH)3；（3）BaCO3；（4）2Fe2++2H++H2O2=2Fe3++2H2O。
【分析】酸性废液中含有Fe2+、Cu2+、Ba2+三种金属离子，加入铁屑，可置换出铜，沉淀a为Fe、Cu，溶液A含有Fe2+、Ba2+，然后在溶液A中加入过氧化氢、氢氧化钠生成的红褐色沉淀为Fe(OH)3↓，溶液B含有Na+、Ba2+，加入碳酸钠溶液，可生成沉淀c为BaCO3，溶液C含有的阳离子主要为Na+。据此分析作答。
20．【答案】（1）0.40
（2）0.65
【解析】【解答】(1)H2SO4溶液各25mL，分别加入等质量的Zn和Fe，生成的氢气的体积相同，由于Fe的摩尔质量比Zn的小，所以Fe与硫酸反应时Fe过量，其反应方程式为：Fe+H2SO4=FeSO4+H2↑，由图象可知生成的氢气为n(H2)= = =0.01mol，则n(H2SO4)=n(H2)=0.01mol，c(H2SO4)= = =0.40mol/L，故答案为：0.40；(2)Zn与硫酸反应时锌完全反应，反应方程式为Zn+H2SO4=ZnSO4+H2↑，则n(Zn)=0.01mol，m(Zn)=nM=0.01mol×65g/mol=0.65g，Zn和Fe的质量相同，所以Fe的质量为0.65g，故答案为：0.65。
【分析】本题要注意稀硫酸和铁、锌反应的过程，两条曲线，前者为锌，后者为铁；
（1）根据稀释定律c浓·V浓=c稀·V稀可以进行计算；
（2）产生的氢气量相同，根据氢气的物质的量，结合化学方程式进行计算，根据物质的量之比等于化学计量数之比可以求出铁的物质的量，转化为质量即可。
21．【答案】（1）abd
（2）2CO+2NO2 CO2+N2
（3）2Fe3++Fe=3Fe2+；FeO+2H+=Fe2++H2O；K2FeO4中Fe元素的化合价为+6价具有强氧化性，可将NH氧化为氮气
【解析】【解答】(1)a．食物的腐败即被氧化的过程，与氧化还原反应有关，故a正确；
b．钢铁的锈蚀过程中金属单质转化为化合物，反应中存在元素化合价的变化，与氧化还原反应有关，故b正确；
c．钟乳石的形成是碳酸钙和碳酸氢钙之间长期的化学变化过程，变化过程中没有元素化合价变化，不涉及氧化还原反应，故c不正确；
d．燃料的燃烧即燃料与氧化剂发生氧化还原反应的过程，故d正确；
综上所述答案为abd；
(2)CO和NO在催化剂作用下发生反应，生成CO2和N2，C元素化合价升高2价，N元素化合价降低2价，所以CO和NO的系数比为1：1，再结合元素守恒可得化学方程式为2CO+2NO2 CO2+N2；
(3)①Fe2(SO4)3可以和Fe发生化合反应制取FeSO4，离子方程式为2Fe3++Fe=3Fe2+；FeO可以和H2SO4发生复分解反应制取FeSO4，离子方程式为FeO+2H+=Fe2++H2O；
(4)K2FeO4中Fe元素的化合价为+6价，而Fe元素常见价态为0、+2、+3，则+6价的Fe元素应具有强氧化性，可以将NH氧化为无污染的气体氮气。
【分析】（1）根据反应物中元素化合价即可判断
（2）根据反应物和生成物即可写出方程式
（3）①可利用氧化还原反应制取硫酸亚铁或者利用氧化亚铁与酸反应
②六价铁元素具有氧化性，氨气中氮元素处于低价，可发生氧化还原反应