合格考汇编5金属及其化合物二 练习 2024年高中化学学业水平测试（全国通用）（含解析）

合格考汇编5金属及其化合物二
（2023春·上海徐汇·高一上海民办南模中学学业水平测试）
1．一种新型高效净水剂，可应用于生活和工业用水的处理。其中，铁元素的化合价为
A．+2 B．+3 C．+4 D．+6
（2023春·上海浦东新·高一上海市建平中学学业水平测试）
2．实验室配制FeSO4溶液时，为了防止Fe2+被氧化，可往溶液中加入
A．氢气 B．氯水 C．稀硫酸 D．铁片
（2023春·上海徐汇·高一上海民办南模中学学业水平测试）
3．下列物质反应后一定有+3价铁生成的是
A．过量的铁与稀硝酸反应 B．铁和的混合物溶于稀盐酸
C．铁与过量的浓硫酸常温混合 D．过量的铁在氯气中燃烧
（2023春·江苏盐城·高一盐城市第一中学学业水平测试）
4．铁元素在地壳中含量丰富，下列有关说法不正确的是
A．不锈钢属于铁合金 B．用KSCN溶液可检验溶液中的Fe3+
C．铁制品腐蚀过程中铁被还原 D．铁矿石炼铁过程中涉及化学变化
（2023春·广东湛江·高一湛江二十一中学业水平测试）
5．下列氯化物中，既能由金属和氯气直接化合制得，又能由金属和盐酸反应制得的是
A． B． C． D．
（2023春·上海徐汇·高一上海市第二中学学业水平测试）
6．将铜粉放入稀硫酸中，加热后无明显现象发生。当加入一种盐后，铜粉的质量减少，溶液呈蓝色，同时有气体逸出。该盐是
A．FeCl3 B．Na2CO3 C．NaNO3 D．ZnSO4
（2023春·江苏苏州·高一江苏省黄埭中学学业水平测试）
7．铁盐与亚铁盐在生产生活中具有广泛的用途。下列制绿矾的方法最适宜的是
A．FeO 与足量稀H2SO4 B．过量 Fe 屑与稀H2SO4
C．Fe(OH)2 与足量稀H2SO4 D．Fe2(SO4)3 与过量 Cu 粉
（2023春·上海徐汇·高一上海市第二中学学业水平测试）
8．下列有关金属及其化合物的说法不合理的是
A．将废铁屑加入FeCl2溶液中，可用于除去工业废气中的Cl2
B．铝中添加适量锂，制得低密度、高强度的铝合金，可用于航空工业
C．盐碱地(含较多Na2CO3等)不利于作物生长，可施加熟石灰进行改良
D．无水CoCl2呈蓝色，吸水会变为粉红色，可用于判断变色硅胶是否吸水
（2023春·云南红河·高一云南省泸西县第一中学学业水平测试）
9．下列转化关系不能通过一步反应实现的是
A．Fe→FeCl2 B．Fe2O3→Fe(OH)3
C．FeCl3→FeCl2 D．Fe(OH)3→Fe2O3
（2023秋·北京东城·高一北京市第一六六中学学业水平测试）
10．有关金属及其化合物，下列有关说法错误的是
A．当火灾现场存放有大量金属钠时不能用水来灭火
B．FeO不稳定，加热条件下易被氧化为Fe2O3
C．铝制餐具不能长时间存放或蒸煮酸性或碱性食物
D．某溶液中滴加KSCN不变红，通入少量氯气后变红，则证明原溶液一定有Fe2+
（2023秋·北京东城·高一北京市第一六六中学学业水平测试）
11．铁和铁合金是生活中常见的材料，下列说法正确的是
A．纯铁的熔点低于铁合金 B．纯铁和铁合金都能导电、传热
C．纯铁的硬度和强度都高于铁合金 D．生铁是铁合金，只含金属元素
（2023春·广西柳州·高一柳州地区高中学业水平测试）
12．常温下，在Fe(NO3)2溶液中滴加少量稀盐酸，溶液变为浅黄色。下列有关推断错误的是
A．Fe3+、Cl-、NO能大量共存
B．在上述浅黄色溶液中滴加少量KMnO4溶液，紫色褪去，证明Fe2+有剩余
C．在上述浅黄色溶液中滴加少量KSCN溶液，溶液为红色
D．在Fe(NO3)2溶液中滴加稀盐酸时反应的离子方程式：3Fe2++4H++NO=3Fe3++2H2O+NO↑
（2023春·上海浦东新·高一上海市建平中学学业水平测试）
13．下列物质反应后一定有+3价铁生成的是
①过量铁丝在Cl2中点燃
②Fe与过量稀硫酸反应
③FeCl2溶液中通入少量Cl2
④Fe和Fe2O3的混合物溶于盐酸中
⑤稀硝酸中加入过量铁粉
A．①② B．①③ C．①③④ D．①③④⑤
（2023春·江苏扬州中学高一学业水平测试）
14．下列实验操作和现象、结论均正确的是
选项 操作和现象 结论
A 用氯化铁溶液腐蚀印刷电路板回收金属铜 铁的金属性强于铜
B 将鲜花放入盛干燥氯气的集气瓶中，鲜花褪色 氯气有漂白性
C 用洁净的铂丝对某溶液进行焰色试验，火焰呈黄色 溶液中一定含有Na+，可能含K+
D 向某溶液中通入Cl2，然后再加入KSCN溶液，溶液变红色 原溶液中含有Fe2+
A．A B．B C．C D．D
（2023春·上海奉贤中学高一学业水平测试）
15．铁是目前使用广泛的金属。下列关于铁及其化合物的说法正确的是
A．铁单质中有金属阳离子
B．生铁含碳量高，熔点比纯铁高
C．常温下铁与水不反应，但红热的铁能与水蒸气发生反应，生成氧化铁和氢气
D．胶体是一种分散系，向沸水中滴加5~6滴稀溶液，可制得胶体
（2023秋·云南红河中学高一学业水平测试）
16．钛(Ti)有“未来钢铁”之称。工业上常以TiCl4＋2MgTi＋2MgCl2获得海绵状钛，该反应在某种气体保护环境中进行，该气体环境可能是
A．氩气中 B．空气中 C．HCl气氛中 D．CO2气体中
（2023春·青海海南·高一海南藏族自治州高级中学学业水平测试）
17．“灌钢法”是我国古代劳动人民对钢铁冶炼技术的重大贡献，陶弘景在其《本草经集注》中提到“钢铁是杂炼生鍒作刀镰者”。“灌钢法”主要是将生铁和熟铁(含碳量约0.1%)混合加热，生铁熔化灌入熟铁，再锻打成钢。下列说法错误的是
A．钢是以铁为主的含碳合金
B．钢的含碳量越高，硬度和脆性越大
C．生铁由于含碳量高，熔点比熟铁高
D．冶炼铁的原料之一赤铁矿的主要成分为Fe2O3
（2023秋·安徽六安·高一六安一中学业水平测试）
18．以下关于铜跟浓、稀HNO3反应的说法中错误的是
A．1mol浓HNO3被还原转移2mol电子
B．Cu与浓HNO3反应剧烈，故氧化性浓HNO3强于稀HNO3
C．Cu与浓、稀HNO3反应都不需加热
D．生成等量的Cu(NO3)2，消耗浓HNO3的量多
（2023春·上海静安·高一上海市回民中学学业水平测试）
19．利用下列各组中物质间的反应制备和收集少量气体，能采用如图实验装置的是
A．浓氨水与固体氢氧化钠 B．浓硫酸与铜片
C．稀硝酸与铜片 D．浓硝酸与铜片
（2023春·上海静安·高一上海市回民中学学业水平测试）
20．从经济效益和环境保护考虑，大量制取硝酸铜最宜采用的方法是
A．Cu+HNO3（浓）→Cu(NO3)2
B．Cu+HNO3（稀）→Cu(NO3)2
C．CuCuOCu(NO3)2
D．Cu+AgNO3→Cu(NO3)2
（2023春·江苏南京·高一南京航空航天大学附属高级中学学业水平测试）
21．、混溶液中加入铁粉，充分反应后仍有固体存在，则下列判断不正确的
A．加入 KSCN的溶液一定不变红色 B．溶液中一定含有
C．溶液中可能含 D．剩余固体中一定有铜
（2023春·广东汕头·高一金山中学学业水平测试）
22．下列关于铜与硝酸反应的叙述中，正确的是
A．氮元素全部被还原 B．若为稀硝酸，反应不进行
C．Cu(NO3)2是氧化产物 D．若为浓硝酸，还原产物为NO
（2023春·浙江杭州学军中学高一学业水平测试）
23．是一种重要的化工原料，有关制备途径及性质如图所示。下列说法错误的是
A．途径①所用混酸中与的最佳物质的量之比为3：2
B．与途径①、③相比，途径②更好地体现了环境保护的思想
C．生成等量的硫酸铜，三个途径中参加反应的硫酸的物质的量①＜②＜③
D．①②③中，只有③中作氧化剂
（2023春·四川成都·高一成都七中学业水平测试）
24．歌曲《青花瓷》，唱道“帘外芭蕉惹骤雨，门环惹铜绿”， 其中的“铜绿”即是铜锈，它的化学成分为Cu2(OH)2CO3(碱式碳酸铜)。铜在潮湿的字空气中生锈的化学反应为2Cu+O2+CO2+H2O= Cu2(OH)2CO3。下列有关该反应的说法正确的是( )
A．该反应不属于氧化还原反应
B．该反应中氧元素和碳元素化合价发生变化
C．该反应中铜是氧化剂
D．该反应是氧化还原反应，化合价发生改变的只有两种元素
（2023春·北京西城·高一北京四中学业水平测试）
25．同学们在做铜与浓硝酸反应的实验时，发现反应后的溶液呈绿色，而不显蓝色。甲同学认为是该溶液中硝酸铜的质量分数较高所致，而乙同学认为是该溶液中溶解了生成的气体。同学们分别设计了以下4个实验来判断两种说法是否正确，这些方案中不可行的是
A．加水稀释该绿色溶液，观察溶液颜色变化
B．加热该绿色溶液，观察溶液颜色变化
C．向该绿色溶液中通入氮气，观察溶液颜色变化
D．向饱和硝酸铜溶液中通入浓硝酸与铜反应产生的气体，观察溶液颜色变化
（2023春·江苏扬州·高一扬州市广陵区红桥高级中学学业水平测试）
26．通过如图流程制备硝酸铜晶体，下列说法不正确的是
A．将废铜片粉碎，可提高反应速率
B．若将废铜片直接用硝酸“溶解”，既产生污染又降低硝酸的利用率
C．用无水乙醇代替水“洗涤”的目的之一是减少晶体的溶解损失
D．为了使硝酸铜尽可能析出，“结晶”应将溶液蒸干
（2023春·陕西西安·高一西安市铁一中学学业水平测试）
27．制砖瓦的技术是我国古代人民对世界建筑业的一大杰出贡献，有“秦砖汉瓦”之称。制砖瓦的原料为黏土(主要成分为铝硅酸盐和亚铁盐)。烧制流程如图：
下列描述错误的是
A．“过筛”的目的是选取小颗粒，提高水浸速率
B．在空气过量和自然冷却条件下制得红砖，因为生成了Fe2O3
C．烧制青灰色砖瓦，需从窑顶加入一定量冷水冷却
D．烧制砖瓦的过程是物理变化
（2023春·浙江温州中学高一学业水平测试）
28．某工厂的工业废水中含有大量的和较多的。为减少污染并变废为宝，工厂计划从该废水中回收金属和硫酸亚铁晶体，流程如下：
下列说法不正确的是
A．检验硫酸亚铁晶体中的金属阳离子时，滴加的试剂依次是溶液、氯水
B．试剂A为铁粉，试剂B可能是稀硫酸
C．操作Ⅱ是蒸发浓缩、冷却结晶、过滤洗涤、干燥
D．溶液Z中的离子只有
（2023秋·甘肃定西中学高一学业水平测试）
29．铁及其化合物在日常生产生活中有着广泛应用。
I．在常温下，Fe与水并不起反应，但在高温下，Fe与水蒸气可发生反应。现设计如下装置完成高温下“Fe与水蒸气反应”的实验，并检验其产物(已知：Fe3O4中Fe的化合价为+2价、+3价)。

(1)装置B中发生反应的化学方程式为 。
(2)装置C中导管“短进长出”的原因 。
(3)取反应后得到的黑色粉末放入一试管中，加入稀硫酸将固体溶解，再滴加几滴KSCN溶液，振荡，溶液没有出现红色，原因是 (用离子方程式表示)。
Ⅱ.某学生设计了如图装置制备白色Fe(OH)2固体。

(4)配置NaOH溶液和稀硫酸时，需将所用蒸馏水加热煮沸后，冷却至室温再用于配置，加热煮沸的目的是 。
(5)开始实验时，先打开止水夹，待装置中空气已排尽，再关闭止水夹。
①关闭止水夹前，请设计实验证明装置中空气已排尽： 。
②装置Ⅱ中发生反应的主要化学方程式为 。
③若未排净装置中的空气，则装置Ⅱ中观察到的实验现象为 。
（2023春·江苏扬州·高一扬州中学学业水平测试）
30．硫酸亚铁(FeSO4)是中学化学常用试剂，可用于治疗缺铁性贫血症。
(1)实验室配备FeSO4溶液时为防止硫酸亚铁变质，常采用的措施是 (填一种)。
(2)以FeSO4为原料可制备碱式硫酸铁[Fe4(OH)2(SO4)5]、铁红、硫酸亚铁铵[(NH4)2Fe(SO4)2，俗名摩尔盐]，转化关系如图所示。

①制备Fe4(OH)2(SO4)5时，若pH过高会导致碱式硫酸铁的产率偏低，其原因是 。
②制备FeCO3时，向FeSO4溶液中加入过量的NH4HCO3溶液，有气体生成，该反应的离子方程式为 。
③制备摩尔盐时将反应物混合，经 、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥得到产品。
用工业废渣(主要含有Fe2O3、FeO、Al2O3及少量Fe)制备绿矾FeSO4·7H2O晶体的流程如下：

(3)“浸泡”过程中加入过量NaOH溶液的目的是 。
(4)“溶解”后所得溶液中含有的阳离子为Fe3+和 。
(5)“还原”时选择FeS2而不用Cu粉的原因是 。
(6)测定绿矾中Fe2+的氧化率实验方案如下：
步骤一：称取一定质量的绿矾样品，将其溶于适量的无氧蒸馏水并配成250mL溶液；
步骤二：取步骤一中配得的溶液25.00mL于锥形瓶，并加入适量稀硫酸酸化，逐滴滴加0.0400mol/LKMnO4溶液至恰好完全反应，反应原理为：MnO+Fe2++H+=Mn2++Fe3++H2O(未配平)，消耗KMnO4溶液20.00mL；
步骤三：另取步骤一中配得的溶液25.00mL于烧杯，加入足量氨水，将沉淀过滤、洗涤、干燥，在空气中灼烧至固体质量不再变化，称得残留红棕色固体的质量为0.4g。(已知：)
根据以上数据，计算该绿矾样品中Fe2+的氧化率，写出计算过程: 。
试卷第1页，共3页
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参考答案：
1．D
【详解】该化合物中钠为+1价，氧元素为-2价，故铁元素为+6价，故选D。
2．D
【详解】A．硫酸亚铁易被氧化为硫酸铁，在溶液中氢气不能还原铁离子，A不符合；
B．氯水具有强氧化性，能氧化亚铁离子，B不符合；
C．稀硫酸是强酸，不能还原铁离子，C不符合；
D．铁能还原铁离子变为亚铁离子，所以为了防止Fe2+被氧化，可往溶液中加入铁片，D符合；
答案选D。
3．D
【详解】A．过量的铁与稀硝酸反应生成硝酸亚铁，A不符合；
B．铁和的混合物溶于稀盐酸中，如果铁过量，全部生成亚铁离子，B不符合；
C．铁与过量的浓硫酸常温混合发生钝化，不一定有+3价铁生成，C不符合；
D．过量的铁在氯气中燃烧生成氯化铁，一定有+3价铁生成，D符合；
答案选D。
4．C
【详解】A.不锈钢是铁合金，还含有抗腐蚀性很强的铬和镍，故A正确；
B.为了检验某溶液中是否含有Fe3+，可加入KSCN溶液，如果溶液中含有Fe3+，溶液变为血红色，故B正确；
C.钢铁腐蚀就是铁原子失去电子被氧化的过程，故C错误；
D.铁矿石炼铁是利用还原剂一氧化碳还原金属氧化物，有生成了新物质，属于化学变化，属于化学变化，故D正确。
故选C。
5．C
【详解】A．铜和氯气生成氯化铜，但铜不能和盐酸反应，所以错误，不选A；
B．铁和氯气生成氯化铁，不是氯化亚铁，所以错误，不选B；
C．镁和氯气生成氯化镁，镁和盐酸反应生成氯化镁，所以正确，选C；
D．铁和氯气反应生成氯化铁，但铁和盐酸反应生成氯化亚铁，所以错误，不选D；
故选C。
6．C
【详解】将铜粉放入稀硫酸中，再加入硝酸盐，硝酸根与氢离子形成稀硝酸，铜与稀硝酸反应生成硝酸铜和一氧化氮，现象为溶液呈蓝色，同时有气体逸出，故选C。
7．B
【详解】A．FeO不稳定，易被氧化，原料不容易得到；
B．利用过量Fe屑与稀H2SO4反应制取绿矾，原料易得且操作简单，所得产物纯净；
C．Fe(OH)2不稳定，易被氧化，原料不容易得到；
D．Fe2(SO4)3与过量Cu 粉反应生成FeSO4和CuSO4，溶液中将两种产物分离较为困难；
综上所述，制绿矾的方法最适宜的是利用过量Fe屑与稀H2SO4反应制取，故选B。
8．C
【详解】A．2FeCl2+Cl2=2FeCl3、2FeCl3+Fe=3FeCl2，则将废铁屑加入FeCl2溶液中，可除去工业废气中的Cl2，A合理；
B．铝和锂的密度都较小，且铝具有抗腐蚀能力，所以铝合金具有密度低、强度高等优点，可应用于航空航天等工业，B合理；
C．盐碱地里加入熟石灰，发生反应Na2CO3+Ca(OH)2=CaCO3↓+2NaOH，产物仍然呈碱性，不能改变土壤的碱性，反而使土壤更板结，C不合理；
D．无水氯化钴呈蓝色，水合氯化钴呈粉红色，根据氯化钴固体的颜色，可判断硅胶是否能吸水，D合理；
故选C。
9．B
【详解】A．Fe和氯化铁反应生成FeCl2，A不符合；
B．Fe2O3不溶于水，不能直接转化为Fe(OH)3，B符合；
C．FeCl3和铁反应生成FeCl2，C不符合；
D．Fe(OH)3受热分解生成Fe2O3，D不符合；
答案选B。
10．B
【详解】A．钠和水反应生成氢气，可燃性气体，且钠着火生成过氧化钠，过氧化钠和水反应生成氧气，是助燃气体，故金属钠着火不能用水灭火，应用干燥的沙土灭火，A正确；
B．氧化亚铁不稳定，加热条件下生成四氧化三铁，B错误；
C．铝能和酸或碱溶液反应，故铝制餐具不能长时间存放或蒸煮酸性或碱性食物，C正确；
D．某溶液中加入硫氰化钾不变红，说明不含铁离子，通入少量氯气后变红，说明产生的铁离子，则原溶液一定有亚铁离子，D正确；
故选B。
11．B
【详解】A．合金的熔点比其组成金属的熔点要低，故纯铁的熔点高于铁合金，故A错误；
B．纯铁和铁合金中都含有金属，故都能导电、传热，故B正确；
C．合金的强度和硬度一般比组成金属的纯金属更高，故纯铁的硬度和强度都低于铁合金，故C错误；
D．生铁是铁碳合金，还含有碳元素，碳元素为非金属元素，故D错误；
故答案选B。
12．B
【详解】A．Fe3+、Cl－、NO三者不反应，能大量共存，故A正确；
B．在上述浅黄色溶液中滴加少量KMnO4溶液，紫色褪去，可能是由于高锰酸根在酸性条件下与氯离子反应，不能证明Fe2+有剩余，故B错误；
C．溶液为浅黄色，生成了铁离子，在上述浅黄色溶液中滴加少量KSCN溶液，溶液为红色，故C正确；
D．在Fe(NO3)2溶液中滴加稀盐酸时反应生成铁离子、一氧化氮和水，其反应的离子方程式：3Fe2++4H++NO=3Fe3++2H2O+NO↑，故D正确。
综上所述，答案为B。
13．B
【详解】①铁和氯气反应，不论量的多少，都是生成三价铁，正确‘；
②铁与稀硫酸反应，无论量多理少，都生成二价铁，错误；
③氯气把亚铁离子转化成了三价铁，C正确’；
④如果铁过量，反应会没有氧化铁了，D错误；
⑤过量的铁粉，最后生成二价铁，D错误；
故选B。
14．C
【详解】A．反应为2FeCl3＋Cu=2FeCl2＋CuCl2，不能说明铁的金属性强于铜，故A错误；
B．氯气无漂白性，鲜花褪色是由于氯气和水反应生成次氯酸，次氯酸将鲜花漂白，故A错误；
C．焰色试验，火焰呈黄色，说明溶液溶液中一定含有Na+，可能含K+，故C正确；
D．检验溶液中含有要先加KSCN溶液，无现象，再通入Cl2，溶液变红，说明含有亚铁离子，故D错误。
综上所述，答案为C。
15．A
【详解】A．铁单质为金属晶体，金属晶体由金属阳离子和自由电子组成，故单质铁中有金属阳离子，A正确；
B．生铁为铁碳合金，含碳量较高，但是合金的熔点通常低于成分金属，生铁熔点比纯铁低，B错误；
C．红热的铁与水蒸气反应生成四氧化三铁和氢气，C错误；
D．制取氢氧化铁胶体时，需要向沸水中滴加5－6滴氯化铁饱和溶液并持续加热至溶液呈红褐色，D错误；
故答案选A。
16．A
【详解】金属镁是活泼金属，化学性质活泼，一定条件下能与HCl、空气或O2、CO2等反应，则以TiCl4＋2MgTi＋2MgCl2获得海绵状钛的反应环境为稀有气体中，故答案为：A。
17．C
【详解】A．钢是含碳量低的铁合金，故A正确；
B．钢的硬度和脆性与含碳量有关，随着含碳量的增大而增大，故正确；
C．由题意可知，生铁熔化灌入熟铁，再锻打成钢，说明生铁的熔点低于熟铁，故C错误；
D．赤铁矿的主要成分是Fe2O3，可用于冶炼铁，故D正确；
故选C。
18．A
【详解】A．铜和浓硝酸反应：Cu+4HNO3(浓)=Cu(NO3)2+2NO2↑+2H2O，硝酸中N的化合价从+5价降低到+4价，1molHNO3得到1mol电子，所以1mol浓HNO3被还原转移1mol电子，故A错误；
B．Cu与浓HNO3反应剧烈，与稀硝酸反应比较缓慢，故氧化性浓HNO3强于稀HNO3，故B正确；
C．铜和浓、稀硝酸反应都不需要加热，常温下即可进行，故C正确；
D．铜和浓硝酸反应的化学方程式为：Cu+4HNO3(浓)=Cu(NO3)2+2NO2↑+2H2O，铜和稀硝酸反应的化学方程式为：3Cu+8HNO3(稀)=3Cu(NO3)2+2NO↑+4H2O，生成3mol硝酸铜，消耗浓硝酸为12mol，消耗稀硝酸为8mol，所以消耗的浓硝酸的量多，故D正确；
故选A。
19．C
【详解】A．浓氨水与固体氢氧化钠混合可制备NH3，但NH3极易溶于水，不能用排水法收集，A错误；
B．浓硫酸与铜片加热生成SO2，装置没有加热的仪器，且SO2溶于水，不能用排水法收集，B错误；
C．稀硝酸与铜片反应生成NO，可以用排水法收集，C正确；
D．浓硝酸与铜片反应生成NO2，NO2与水反应生成NO，因此不能用排水法收集，D错误；
故选C。
20．C
【详解】A．Cu+4 HNO3（浓）＝Cu（NO3）2+2NO2↑+2H2O，NO2是有毒气体，污染环境，故A错误；
B．3 Cu+8HNO3（稀）＝3Cu（NO3）2+2NO↑+4H2O，NO是有毒气体，污染环境，故B错误；
C．2Cu+O22CuO，CuO+2HNO3＝Cu（NO3）2+H2O，该反应过程没有有毒气体生成，不污染环境，且硝酸利用率高，节约原料，故C正确；
D．硝酸银成本较高，不经济，同时硝酸银会对环境造成一定的污染，主要是重金属污染，故D错误；
综上所述，答案为C。
21．B
【分析】Fe3＋的氧化性强于Cu2＋，加入铁粉，根据氧化还原反应中先后规律，反应的顺序为Fe＋2Fe3＋=3Fe2＋、Fe＋Cu2＋=Fe2＋＋Cu。铜与铁离子不能共存：Cu＋2Fe3＋=2Fe2＋＋Cu。
【详解】Fe3＋的氧化性强于Cu2＋，加入铁粉，根据氧化还原反应中先后规律，反应的顺序为Fe＋2Fe3＋=3Fe2＋、Fe＋Cu2＋=Fe2＋＋Cu。铜与铁离子不能共存：Cu＋2Fe3＋=2Fe2＋＋Cu。
A、因为有固体存在，该固体可能是Fe、Cu的混合物、也可能是Cu，无论哪种哪种情况，得出溶液中一定不含Fe3＋，因此加入KSCN溶液后，溶液不变红，故A说法正确；
B、根据A选项分析，溶液中一定不含Fe3+，B说法错误，本题选B；
C、如果铁粉与Cu2＋反应，铁粉不足，溶液中有Cu2＋，固体为Cu单质，也符合题意，故C说法正确；
D、根据上述分析，剩余固体中一定含有铜，故D说法正确。
22．C
【详解】A．铜与硝酸反应过程中硝酸既体现酸性又体现氧化性，氮元素部分被还原，故A错误；
B．铜与稀硝酸能发生反应生成硝酸铜和一氧化氮，故B错误；
C．铜与硝酸反应过程中Cu元素化合价上升，Cu(NO3)2是氧化产物，故C正确；
D．铜与浓硝酸反应生成二氧化氮，故D错误；
故选C。
23．C
【详解】途径①中的方程式为，途径②中方程式为：，，途径③中方程式为：。据此解答。
A．途径①中铜和稀硝酸与稀硫酸的混合酸，反应生成硫酸铜和一氧化氮和水，反应的离子方程式为：，则混酸中与的最佳物质的量之比为3：2，A正确；
B．途径②中不产生有毒气体，能更好的体现环境保护思想，B正确；
C．根据三个途径涉及的方程式分析，生成3mol的硫酸铜，三个途径中参加反应的硫酸的物质的量分别为3mol，3mol，6mol，有①=②＜③，C错误；
D．①②③中，只有③中作氧化剂，其余反应中硫酸只表现酸性，D正确；
故选C。
24．D
【详解】A. 在该反应中，铜元素的化合价由0价变成+2价，失去电子，被氧化，氧气中氧元素的化合价由0价变成-2价，得到电子，被还原，其余元素的化合价都没有发生变化；该反应属于氧化还原反应，A错误；
B. 该反应中氧元素和铜元素化合价发生变化，B错误；
C. 该反应中氧气是氧化剂，C错误；
D. 该反应是氧化还原反应，化合价发生改变的只有两种元素，D正确；
答案选D。
25．A
【详解】A．加入水，变小，同时水也会与溶液中可能溶有的反应生成，故不能得出溶液呈绿色的原因，方案不可行，故选A；
B．操作是赶出溶液中可能溶有的，对大小无影响，方案可行，故B不选；
C．操作是赶出溶液中可能溶有的，对大小无影响，方案可行，故C不选；
D．向无的硝酸锅溶液中通入NO后，通过观察溶液颜色变化，可得出结论，方案可行，故D不选；
答案选A。
【点睛】为验证溶液呈绿色是大小引起的还是溶有引起的，可采取的实验方案应只改变其中的一个影响因素，不能同时改变的大小与的量。
26．D
【分析】废铜片在空气中加热，转化为CuO，然后加硝酸溶解，转化为硝酸铜，硝酸铜经结晶、过滤，无水乙醇洗涤得到硝酸铜晶体，据此分析解答。
【详解】A．将废铜片粉碎，可增大接触面积，提高反应速率，故A正确；
B．若将废铜片直接“溶解”，可生成氮的氧化物，所以既产生污染又降低硝酸的利用率，故B正确；
C．硝酸铜不溶于乙醇，易溶于水，用无水乙醇代替水“洗涤”的目的之一是减少晶体的溶解损失，故C正确；
D．“结晶”应将溶液蒸发至有大量晶体时停止加热，防止晶体四处飞溅，故D错误；
故答案选D。
27．D
【详解】A．“过筛”的目的是选取小颗粒，增大接触面积，加快浸出速率，A正确；
B．黏士(主要成分为铝硅酸盐和亚铁盐)，在空气过量和自然冷却条件下制得红砖，因为生成了Fe2O3，B正确；
C．从窑项加入一定量冷水冷却，得到含黑色四氧化三铁的砖瓦，烧制青灰色砖瓦，C正确；
D．烧制砖瓦的过程中有新物质生成，是化学变化，D错误；
故答案为：D。
28．D
【分析】工业废水中含有大量的和较多的，向溶液中加入过量铁粉，充分应生成铜和亚铁离子，还有未反应的铁粉，过滤，向固体中加入稀硫酸，铁粉溶解，铜不溶解，过滤，将滤液混合，经过一系列操作得到硫酸亚铁晶体。
【详解】A．检验硫酸亚铁晶体中的金属阳离子(亚铁离子)时，滴加的试剂依次是溶液、氯水，先滴加KSCN溶液，无现象，再滴加氯水，溶液出现红色，则证明含有亚铁离子，故A正确；
B．根据前面分析，试剂A为铁粉，铁和铜离子反应生成亚铁离子和铜单质，试剂B可能是稀硫酸，稀硫酸和过量铁粉反应生成硫酸亚铁和氢气，铜不与稀硫酸反应，故B正确；
C．操作Ⅱ是从溶液中得到晶体，一系列操作为蒸发浓缩、冷却结晶、过滤洗涤、干燥，故C正确；
D．工厂废水可能含有其它离子，溶液Z中的离子含有，可能含有H＋或其它离子，故D错误。
综上所述，答案为D。
29．(1)
(2)氢气密度小于空气，短进长出有利于排尽装置内空气
(3)
(4)除去蒸馏水中溶解的O2
(5) 在装置Ⅱ的支管口处点燃排出的气体，观察到淡蓝色火焰，证明装置中空气已排尽 生成的白色絮状沉淀迅速变为灰绿色，最后变为红褐色
【详解】（1）还原铁粉与水蒸气反应生成四氧化三铁和氢气，反应过程中铁元素化合价降低，氢元素化合价升高，其化学反应方程式为3Fe+4H2O(g) Fe3O4+H2；
（2）氢气的密度比空气小，选择短管进气可将C管中的空气从长管中排除，最后C管中可收集到纯净的氢气，收集到纯净的氢气在点燃E处的酒精灯，可做CuO的还原实验了，所以短管进长管出可排除装置内的空气；
（3）滴加几滴KSCN溶液，振荡，溶液没有出现红色的原因是形成的Fe3+和过量的铁粉反应生成二价铁，其反应的离子方程式为2Fe3++Fe=3Fe2+；
（4）Fe(OH)2容易被氧化，制备Fe(OH)2时要小心水溶液中溶解的O2的影响，所以配置NaOH溶液时，通常用加热煮沸的方法除去蒸馏水中溶解的O2；
（5）①因为O2对制取Fe(OH)2沉淀影响很大，所以要排除O2的干扰，为了验证O2已经排除，可在装置Ⅱ的支管口处点燃排出的气体，观察到淡蓝色火焰，证明装置中空气已排尽；②装入试剂后开始实验时，止水夹处于打开状态，稀硫酸和铁粉反应生成氢气和硫酸亚铁，产生的氢气能驱赶装置内的空气，关闭止水夹，能把FeSO4压入Ⅱ中，同时防止空气进入装置Ⅱ，产生白色的絮状Fe(OH)2沉淀，其化学反应方程式为FeSO4+2NaOH=Fe(OH)2+Na2SO4；③若未排净装置中的空气，则Ⅱ中氢氧化亚铁被氧气氧化为氢氧化铁，则白色沉淀变为灰绿色，最终变为红褐色。
30．(1)加入适量铁粉或以植物油液封
(2) 部分铁离子转化为Fe(OH)3 蒸发浓缩
(3)除去Al2O3
(4)Fe2+、H+
(5)防止引入杂质Cu2+
(6)20%
【分析】废弃的工业废渣用过量的NaOH溶液浸泡、过滤，可除去Al2O3，将滤渣用稀硫酸溶解，铁元素以Fe3+、Fe2+存在于溶液中，经FeS2还原将铁离子转化为亚铁离子，通过一系列操作最终得到绿矾FeSO4·7H2O晶体。
【详解】（1）亚铁离子被空气中氧气氧化为铁离子，铁离子能和铁转化为亚铁离子，故实验室配备FeSO4溶液时为防止硫酸亚铁变质，常采用的措施是加入适量铁粉或以植物油液封；
（2）①制备Fe4(OH)2(SO4)5时，若pH过高会导致碱式硫酸铁的产率偏低，其原因是铁离子和氢氧根离子生成氢氧化铁沉淀，部分铁离子转化为Fe(OH)3。
②制备FeCO3时，向FeSO4溶液中加入过量的NH4HCO3溶液，根据质量守恒可知，生成气体为二氧化碳，则亚铁离子和碳酸氢根离子反应生成碳酸亚铁和二氧化碳、水，该反应的离子方程式为。
③制备摩尔盐时将反应物混合，经蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥得到产品。
（3）氧化铝能和氢氧化钠生成Na[Al(OH)4]溶液，“浸泡”过程中加入过量NaOH溶液的目的是除去Al2O3；
（4）Fe2O3、FeO 及少量Fe与稀硫酸反应生成铁离子、亚铁离子，“溶解”后所得溶液中含有的阳离子为Fe3+和Fe2+、过量H+；
（5）“还原”时选择FeS2而不用Cu粉的原因是铜会转化为铜离子，引入新杂质；
（6）反应中亚铁离子转化为铁离子、高锰酸根离子被还原成Mn2+时锰元素化合价由+7变为+2，根据电子守恒可知，，则步骤二中；步骤三转化铁元素最终转化为氧化铁，根据铁元素守恒可知，，则样品中被氧化为的铁离子为0.005mo-0.004mol=0.001mol，该绿矾样品中Fe2+的氧化率。
答案第1页，共2页
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