3.1 铁的多样性 同步训练 （含解析）2023-2024学年高一上学期化学鲁科版（2019）必修第一册

3.1 铁的多样性 同步训练
一、单选题
1．铁及其化合物应用广泛，下列说法不正确的是（　　）
A．FeCl3溶液作为制作电路板的腐蚀液
B．在酱油中加入铁强化剂，可以减少缺铁性贫血问题的发生
C．氧化铁常用作油漆、涂料的红色原料
D．合金钢的用途广泛，它只含Fe、C两种元素
2．下列溶液中，常温下可以用铁制容器装运的是（　　）
A．浓硝酸 B．浓盐酸 C．硫酸铜溶液 D．稀硫酸
3．为了检验某FeSO4溶液是否变质，可向溶液中加入（　　）
A．铁片 B．NaOH溶液 C．新制氯水 D．KSCN溶液
4．下列不是黑色化合物的是（　　）
A．Fe2O3 B．FeS C．Fe3O4 D．FeO
5．为了检验某FeCl2溶液是否变质，可向溶液中加入（　　）
A．KSCN溶液 B．铁片 C．HCl溶液 D．石蕊溶液
6．下列各组物质混合后，既有气体生成，最终又有沉淀生成的是（　　）
①金属钠投入到FeCl3溶液
②过量NaOH溶液和明矾溶液
③过量生石灰投入到少量饱和NH4HCO3溶液
④Na2O2投入FeCl2溶液
A．只有① B．只有③
C．只有②③ D．只有①③④
7．下列反应中，最终能生成+3价铁的化合物的是（　　）
①铁粉和稀盐酸②过量铁和稀硝酸③过量铁和FeCl3④氯水和FeCl2⑤FeO和稀硝酸⑥铁粉和足量稀硝酸 ⑦铁片投入CuSO4溶液⑧铁在Cl2中燃烧．
A．②③④⑥ B．④⑤⑥⑧ C．③④⑥⑧ D．②③⑤⑥
8．铁粉与水蒸气反应的实验装置图(夹持装置已略去)如图，下列说法错误的是
A．实验进行前，应检查装置的气密性
B．该实验表明：常温下，铁的化学性质不活泼
C．生成的气体在点燃之前，必须验纯
D．该反应的基本反应类型为置换反应
9．下列物质反应后一定有＋3价铁生成的是（　　）
①Fe与Cl2反应；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
A．只有① B．①③ C．①②③ D．全部
10．下列物质性质与应用对应关系正确的是（　　）
A．氯气具有漂白性，可作漂白剂
B．Fe2O3是一种红棕色粉末，常用作红色油漆
C．Na2O2具有强氧化性，常用作供氧剂
D．FeCl3能水解，可用于腐蚀印刷铜制电路板
11．下列各反应中，生成物不随反应条件或反应物的用量变化而变化的是（　　）
A．铁丝和氯气 B．NaOH和CO2 C．Fe和稀HNO3 D．Na和O2
12．下列说洪正确的是（　　）
A．久置氯水会变成稀盐酸
B．红热的铁丝在Cl2中剧烈燃烧，产生白烟
C．钠在空气中变质，最终变成氢氧化钠
D．钠在空气中燃烧得到白色固体Na2O
13．国家标准规定，室内甲醛含量不能超过0.08 mg/m3。银一菲洛嗪法可用于测定空气中甲醛含量，其原理为：①Ag2O将甲醛氧化为CO2；②产生的Ag与酸化的Fe2(SO4)3溶液反应生成FeSO4；③FeSO4与菲洛嗪（一种有机钠盐）形成有色配合物，一定波长下其吸光度与Fe2+的质量浓度成正比。下列关于a～c的判断正确的是（　　）
a．反应①的化学方程式为HCHO+2Ag2O=CO2↑+ 4Ag↓+H2O
b．理论上吸收的HCHO与消耗的Fe3+的物质的量比为1:4
c．取1m3空气，经上述实验后共得到Fe2+ 1.12 mg，室内甲醛含量达标
A．a正确，b、c错误 B．a、b正确，c错误
C．b、c正确，a错误 D．全部正确
14．金属及其化合物的转化关系是化学学习的重要内容之一。下列各组物质的转化不能通过一步反应直接完成的是 (　　)
A．Na→NaOH→Na2CO3→NaCl B．Fe→FeSO4→Fe(OH)2→Fe(OH)3
C．Mg→MgCl2→Mg(OH)2→MgSO4 D．Al→Al2O3→Al(OH)3→AlCl3
15．铜片和铁片（均少部分被氧化）一起放入足量的盐酸中充分反应。反应后的溶液中（　　）
A．一定有Fe3+ B．一定有Fe2+
C．一定有Cu2+ D．一定没有Cu2+
16．在给定条件下，下列选项所示的物质间转化均能实现的是（　　）
A． B．CaCl2溶液CaCO3CaO
C．CuOCuSO4溶液Cu D．Fe2O3FeFeCl3
二、综合题
17．锰及其化合物有广泛应用．
（1）在稀硫酸酸化的双氧水中加入二氧化锰粉末，产生大量气泡，且黑色固体消失；向反应完全后的溶液中加入高锰酸钾溶液生成黑色沉淀．经检测：1mol KMnO4完全反应转移3mol电子．在双氧水参与的反应中，二氧化锰除了作催化剂还作　 　；写出加入高锰酸钾后产生黑色沉淀的离子方程式　 　．
（2）菱锰矿是生产铁锰合金中锰的来源，其主要成分是碳酸锰．已知锰常见的化合价有+2、+4、+6、+7．在空气中灼烧菱锰矿生产四氧化三锰，然后用铝热反应制备锰．写出菱锰矿粉末在空气中高温灼烧生成四氧化三锰的化学方程式　 　．如果冶炼1100kg锰，理论上消耗铝的质量为　 　 kg．
（3）工业生产中为了制备硫酸锰，往往将硫酸锰溶液中亚铁离子氧化成铁离子，调节pH除去铁离子．向混合溶液中滴加稀硫酸酸化，加入软锰矿（主要成分是二氧化锰）氧化亚铁离子，写出该过程的离子方程式　 　．
（4）酸性高锰酸钾可氧化乙醇，配平下列反应方程式：
　 　 KMnO4+　 　H2SO4+　 　CH3CH2OH=　 　K2SO4+　 　MnSO4+　 　CH3COOH+　 　．
18．铁是人类较早使用的金属之一，运用所学知识，回答下列问题。
（1）Fe(OH)2很不稳定，露置在空气中容易被氧化，该反应的化学方程式为　 　，现象为　 　。
（2）为了获得白色的Fe(OH)2沉淀，在用硫酸亚铁晶体配置硫酸亚铁溶液时，往往会加入　 　，目的是　 　。
（3）Fe3+比 Fe2+稳定，请写出 Fe3+的检验过程和现象　 　，涉及反应的离子方程式是　 　。
（4）野外铺设钢轨时，通常用铝和氧化铁混合粉末反应得到的液态铁来焊接钢轨。写出反应的化学方程式　 　，该反应是　 　(吸或放)热反应，其中铝发生　 　(氧化或还原)反应。
19．铁是人类较早使用的金属之一。运用铁及其化合物的知识，完成下列问题。
（1）向沸水中逐滴滴加1
mol/L FeCl3溶液，至液体呈透明的红褐色，该分散系中粒子直径的范围是　 　nm。
（2）电子工业需要用30
%的FeCl3溶液腐蚀敷在绝缘板上的铜片制造印刷电路板，请写出FeCl3溶液与铜反应的离子方程式　 　。某同学对FeCl3腐蚀铜后所得溶液的组成进行测定：取少量待测溶液，滴入KSCN溶液呈红色，则溶液中所含金属阳离子有　 　。
（3）若要验证该溶液中含有Fe2＋，正确的实验方法是________（用字母代号填）。
A．向试管中加入试液，滴入KSCN溶液，若显血红色，证明含有Fe2＋。
B．向试管中加入试液，滴入酸性高锰酸钾溶液，若褪色，证明含有Fe2＋。
C．向试管中加入试液，先滴入KSCN溶液，无现象，再滴加氯水，若显血红色，证明原溶液中含有Fe2＋
（4）欲从废液中回收铜，并重新获得FeCl3溶液设计实验方案如下：
①写出上述实验中有关物质的化学式：A：　 　；B：　 　。
②写出通入 C的化学方程式　 　
20．运用铁及其化合物的知识，完成下列各题．
（1）下列物质跟铁反应后的生成物，能跟KSCN溶液作用生成红色溶液的是　 　．
A．盐酸 B．氯气 C．CuSO4溶液 D．稀硫酸
（2）把过量的铁粉加入稀硝酸中，其结果是　 　．
A．不反应 B．生成硝酸铁 C．生成硝酸亚铁
（3）要除去FeCl2溶液中的少量FeCl3，可行的办法是　 　．
A．滴入KSCN溶液 B．通入氯气
C．加入铜粉 D．加入铁粉．
21．明矾[KAl(SO4)2·12H2O]在造纸等方面应用广泛。工业上以废易拉罐(主要成分为Al和Fe)为原料制备明矾的工艺流程如图：
已知：不同温度KAl(SO4)2·12H2O的溶解度：
温度/℃ 0 10 20 30 40 60 80 90
KAl(SO4)2·12H2O/g 3.00 3.99 5.90 8.39 11.7 24.8 71.0 109
回答下列问题：
（1）“酸溶”中溶液中主要的金属离子有　 　、Fe2+、Fe3+。
（2）“转化”中Fe2+转化为Fe3+，反应的离子方程式为　 　。
（3）“调pH”约为3.7，滤渣②的主要成分是Fe(OH)3，“调pH”的目的是　 　。
（4）“沉铝”中加入NaHCO3目的是将Al3+转化为Al(OH)3，补全该反应的离子方程式　 　。
Al3++HCO=Al(OH)3↓+CO2↑
（5）“操作”包括　 　、　 　、过滤、洗涤、干燥可得到明矾晶体。
（6）某工厂用m1kg废易拉罐(含Al5.4%)制备KAl(SO4)2·12H2O(相对分子质量为474)，最终得到产品m2kg，产率为　 　。
答案解析部分
1．【答案】D
【解析】【解答】A、氯化铁和铜反应生成氯化亚铁和氯化铜，可作为制作电路板的腐蚀液，故A正确；
B、人体缺少铁元素会引起缺铁性贫血，在酱油中加入铁强化剂，可减少缺铁性贫血问题的发生，故B正确；
C、氧化铁是红棕色固体，常用作油漆、涂料的红色原料，故C正确；
D、合金钢是由铁、碳和其他元素组成的一种合金，因此合金钢中不止含有Fe、C元素，故D错误；
故答案为：D。
【分析】A、氯化铁和铜反应生成氯化亚铁和氯化铜；
B、人体缺少铁元素会引起缺铁性贫血；
C、氧化铁是红棕色固体；
D、合金钢是由铁、碳和其他元素组成的一种合金。
2．【答案】A
【解析】【解答】A、常温下，铁遇浓硫酸发生钝化，则可用铁罐装运浓硫酸，故A符合题意；
B、铁与浓盐酸反应生成氯化亚铁和氢气，不能用铁罐装运，故B不符合题意；
C、铁与硫酸铜反应生成硫酸亚铁和Cu，则不能用铁罐装运，故C不符合题意；
D、铁与稀硫酸反应生成硫酸亚铁和氢气，不能用铁罐装运用，故D不符合题意。
故答案为：A。
【分析】A、浓硫酸、浓硝酸可以使铁、铝钝化；
B、浓盐酸不能使铁钝化，可以和铁反应；
C、铁和铜离子可以发生置换反应；
D、稀硫酸可以和铁反应。
3．【答案】D
【解析】【解答】FeSO4溶液具有强还原性，变质变为硫酸铁，因此检验某FeSO4溶液是否变质，可向溶液中加入KSCN溶液，变为红色，则证明FeSO4溶液已变质，反之未变质，D符合题意；
故答案为：D。
【分析】A. 向FeSO4溶液中加入铁片，将Fe3+还原为Fe2+;
B. 向FeSO4溶液中加入NaOH溶液时，生成的Fe(OH)2灰白色沉淀，然后被O2氧化成Fe(OH)3红褐色沉淀;
C. 向FeSO4溶液中加入新制氯水，将Fe2+氧化成Fe3+;
D. 向FeSO4溶液中加入KSCN溶液，变质的Fe3+与SCN-结合，生成Fe(SCN)3，溶液显红色。
4．【答案】A
【解析】【解答】解：氧化亚铁为黑色粉末、硫化亚铁为黑色固体、四氧化三铁为黑色固体，而Fe2O3又名铁红，为红棕色粉末，
故选A．
【分析】常见的黑色物质有：氧化铜、氧化亚铁、硫化铜、二氧化锰、四氧化三铁等，三氧化二铁又名铁红，其颜色为红棕色，据此进行判断．
5．【答案】A
【解析】【解答】A．如果FeCl2溶液变质，变质后的物质是FeCl3，Fe3+能和SCN-生成络合物，使溶液呈现血红色，现象明显，这一反应是Fe3+的特征反应，可以用KSCN溶液检验某FeCl2溶液是否变质，故A符合题意；
B．如果氯化亚铁变质，则生成氯化铁，少量氯化铁和铁片反应，但现象不明显，不能用铁片检验某FeCl2溶液是否变质，故B不符合题意；
C．加入盐酸，没有明显现象，无法检验是否变质，故C不符合题意；
D．无论氯化亚铁是否变质，都是强酸弱碱盐，溶液都呈酸性，所以无法检验，故D不符合题意；
故答案为：A。
【分析】本题的本质就是考查Fe3+的检验方法，要注意现象必须明显。
6．【答案】D
【解析】【解答】①Na先和水反应生成氢氧化钠和氢气，然后NaOH再和氯化铁发生复分解反应生成氢氧化铁沉淀，所以有气体和沉淀生成，①正确；
②过量的NaOH溶液和明矾溶液生成偏铝酸钠，溶液中最终没有沉淀生成，也没有气体，②错误；
③过量CaO投入少量NH4HCO3溶液中发生的反应为：CaO+H2O=Ca(OH)2、Ca(OH)2+NH4HCO3=CaCO3↓+2H2O+NH3↑，有气体和沉淀生成，③正确；
④Na2O2投入FeCl2溶液中，过氧化钠把亚铁离子氧化为铁离子，过氧化钠与水反应生成氢氧化钠和氧气，氢氧化钠与铁离子反应生成氢氧化铁沉淀，所以有气体和沉淀生成，④正确。正确的有①③④，
故答案为：D。
【分析】易错点①钠投入到溶液中首先与水反应，而不是置换出铁
7．【答案】B
【解析】【解答】解：①铁粉和稀盐酸生成氯化亚铁，故错误；②过量铁和稀硝酸生成硝酸亚铁，故错误；③过量铁和FeCl3生成氯化亚铁，故错误；④氯水和FeCl2生成氯化铁，故正确；⑤FeO和稀硝酸反应生成生成硝酸铁，故正确；⑥铁粉和足量稀硝酸生成硝酸铁，故正确；⑦铁片投入CuSO4溶液生成硫酸亚铁，故错误；⑧铁在Cl2中燃烧生成氯化铁，故正确．
故选B．
【分析】铁的化合价有+2、+3价，铁、亚铁化合物可与强氧化剂反应+3价化合物，与弱氧化剂反应生成+2价，以此解答该题．
8．【答案】B
【解析】【解答】A．实验之前，要检查装置的气密性，A不符合题意 ；
B．常温下，铁与冷水和热水不反应，所以实验不能证明，B符合题意 ；
C．生成 的氢气为可燃性气体，与空气混合会引发爆炸，在点燃生成的气体之前，需要验纯，C不符合题意 ；
D．铁与水蒸气反应属于置换反应，D不符合题意 ；
故答案为：B 。
【分析】A．实验之前，要检查装置的气密性 ；
B．常温下，铁与冷水和热水不反应；
C．氢气为可燃性气体，与空气混合会引发爆炸，在点燃生成的气体之前，需要验纯；
D．铁与水蒸气反应属于置换反应。
9．【答案】B
【解析】【解答】①Fe与Cl2反应，Cl2是强氧化剂，发生反应2Fe+3Cl2=2FeCl3，故①符合题意；
②Fe与过量稀硫酸发生置换反应，氢离子的氧化性弱只能把铁氧化为二价铁，故②不符合题意；
③FeCl2溶液中通入少量Cl2，氯气是强氧化剂，可以把氯化亚铁氧化为+3价铁，故③符合题意；
④Fe和Fe2O3的混合物溶于盐酸中，Fe2O3溶于盐酸生成氯化铁，如果铁足量，可发生Fe+2FeCl3=3FeCl2，所以不一定生成+3价铁，故④不符合题意；
反应后一定有＋3价铁生成的有①③，
故答案为：B。
【分析】①氯气的氧化性极强，可以直接将铁单质氧化物三价铁离子；
②铁和稀酸反应只能得到二价铁离子；
③亚铁离子可以被氯气氧化为三价铁离子；
④氧化铁和盐酸反应会得到三价铁离子，但是铁单质会和三价铁离子发生氧化还原反应，得到亚铁离子，由于物质的量无法确定，所以不能确定反应得到的溶液中是否含有三价铁离子。
10．【答案】B
【解析】【解答】解：A、氯气与水反应生成具有强氧化性的HClO，而氯气本身不做漂白剂，故A错误；
B、Fe2O3为红色物质，则常用作红色油漆和涂料，故B正确；
C、过氧化钠与水和二氧化碳反应生成氧气，而不是本身的强氧化性，故C错误；
D、氯化铁与铜反应生成氯化亚铁和氯化铜，是铜发生氧化还原反应，而不是水解反应，故D错误；
故选B．
【分析】A、氯气与水反应生成具有强氧化性的HClO；
B、Fe2O3为红色物质，可作油漆涂料；
C、过氧化钠与水和二氧化碳反应生成氧气；
D、氯化铁与铜反应生成氯化亚铁和氯化铜．
11．【答案】A
【解析】【解答】解：A、氯气具有强氧化性，所以铁和氯气反应只能生成氯化铁，生成物不随反应条件或反应物的用量变化而变化，故A符合；
B、氢氧化钠与二氧化碳反应，二氧化碳不足时生成碳酸钠，二氧化碳过量时生成碳酸氢钠，反应物用量比改变，会引起产物的种类改变，故B不符合；
C、铁与足量稀硝酸反应生成硝酸铁，与少量稀硝酸反应生成硝酸亚铁，产物与稀硝酸用量有关，故C不符合；
D、Na和O2在常温下反应生成氧化钠，Na和O2在加热条件下反应生成氧化钠，反应条件改变，会引起产物的种类改变，故D不符合；
故选A．
【分析】A、氯气具有强氧化性，铁和氯气反应只能生成氯化铁；
B、氢氧化钠和少量二氧化碳反应的产物是碳酸钠，和过量二氧化碳反应的产物是碳酸氢钠；
C、铁与足量稀硝酸反应生成硝酸铁，与少量稀硝酸反应生成硝酸亚铁；
D、Na和O2在常温下反应生成氧化钠，Na和O2在加热条件下反应生成氧化钠．
12．【答案】A
【解析】【解答】A.久置氯水中HClO分解：2HClO=2HCl ＋O2 ，导致氯水最终变成稀盐酸，符合题意；
B.铁与氯气反应生成棕褐色（氯化铁）的烟，而不是白烟，不符合题意；
C.钠在空气中变质，最终变成碳酸钠，不符合题意；
D.钠在空气中燃烧得到淡黄色固体Na2O2，不符合题意。
【分析】A. 氯水的有效成分HClO，HClO是弱酸，不稳定，在光照下易分解生成HCl和O2，使氯水最终变成稀盐酸；
B.氯气具有很强的氧化性，铁在氯气中燃烧生成氯化铁小颗粒，棕褐色的烟；
C.钠与空气中的水和二氧化碳反应，生成碳酸钠；
D.钠在空气中缓慢氧化时生成白色固体Na2O，燃烧时生成淡黄色固体Na2O2。
13．【答案】B
【解析】【解答】①Ag2O具有氧化性将甲醛氧化为CO2和Ag，化学方程式为HCHO+2Ag2O=CO2↑+ 4Ag↓+H2O②产生的Ag与酸化的Fe2(SO4)3溶液反应生成FeSO4；离子方程式：Ag+Fe3+=Ag++Fe2+ 根据方程式可知Ag和Fe2(SO4)3物质的量之比为2：1，结合①理论上吸收的HCHO与消耗的Fe3+的物质的量比为1:4。取1 m3空气，经上述实验后共得到Fe2+ 1.12 mg，根据HCHO与消耗的Fe3+的物质的量比为1:4，HCHO物质的量为0.05mol，计算可知甲醛含量0.15 mg/m3超过0.08 mg/m3的标准。
故答案为：B。
【分析】①Ag2O具有氧化性将甲醛氧化为CO2和Ag，化学方程式为HCHO+2Ag2O=CO2↑+ 4Ag↓+H2O
②产生的Ag与酸化的Fe2(SO4)3溶液反应生成FeSO4；Ag和Fe2(SO4)3物质的量之比为2：1，结合①理论上吸收的HCHO与消耗的Fe3+的物质的量比为1:4。取1 m3空气，经上述实验后共得到Fe2+ 1.12 mg，室内甲醛含量超标。
14．【答案】D
【解析】【解答】A、钠与水生成氢氧化钠、氢氧化钠与二氧化碳生成碳酸钠、碳酸钠与盐酸生成氯化钠，A不符合题意；
B、铁与硝酸生成硝酸铁、硝酸铁与氢氧化钠生成氢氧化铁、氢氧化铁受热分解生成氧化铁，B不符合题意；
C.镁与盐酸生成氯化镁、氯化镁与氢氧化钠生成氢氧化镁、氢氧化镁与硫酸生成硫酸镁，C不符合题意；
D.铝与氧气生成氧化铝，氧化铝不溶于水，不能一步转化生成氢氧化铝，D符合题意。
故答案为：D。
【分析】根据活泼金属的化学性质解答：能够与稀酸反应；能够被氧气氧化得到金属氧化物；有些金属氧化物能够与水反应生成金属氢氧化物；金属氢氧化物、盐溶液能够发生复分解反应等等解答本题；
A、钠与水，氢氧化钠与二氧化碳，碳酸钠与盐酸；
B、铁与稀硫酸、硫酸亚铁与氢氧化钠、氢氧化亚铁与氧气；
C、镁与稀盐酸、氯化镁与氢氧化钠、氢氧化镁与稀硫酸；
D、氧化铝不溶于水，
15．【答案】B
【解析】【解答】表面有氧化物的相同大小的铜片和铁片一起放入盐酸中充分反应，
由发生的反应：氧化铜和盐酸反应、氧化铁与盐酸的反应，生成铁离子、铜离子，
还原性Fe＞Cu，先发生铁和盐酸反应，盐酸足量，可存在铁离子，
若盐酸少量，铁和氯化铜反应，生成氯化亚铁、氯化铜，
氧化性Fe3＋＞Cu2＋＞H＋，
将表面都含有氧化物的铁片和铜片一起放入盐酸中充分反应，若反应后铁片有剩余，则一定不存在Fe3＋、Cu2＋、H＋，所得溶液中的阳离子为Fe2＋，
故答案为：B。
【分析】金属活泼性顺序表中单质具有还原性且还原性逐渐减弱，但对于的阳离子具有氧化性且氧化性逐渐增强，K+16．【答案】D
【解析】【解答】A．Na与O2在加热条件下反应生成Na2O2，故A项不选；
B．CaCl2溶液与CO2不反应，故B项不选；
C．Na单质属于非常活泼的金属单质，能与水发生置换反应，因此向CuSO4溶液中加入Na并不能将Cu置换出来，故C项不选；
D．Fe2O3与H2在高温条件下能发生置换反应生成Fe，Fe与强氧化剂Cl2在加热条件下发生化合反应生成FeCl3，故D项选；
故答案为：D。
【分析】A.钠与氧气加热反应生成过氧化钠；
B.二氧化碳与氯化钙不反应；
C.钠与硫酸铜溶液反应时，钠先与水反应生成氢氧化钠和氢气，氢氧化钠再与硫酸铜发生复分解反应。
17．【答案】（1）氧化剂；3Mn2++2MnO4﹣+2H2O=5MnO2↓+4H+
（2）6MnCO3+O2 2Mn3O4+6CO2；480
（3）2Fe2++MnO2+4H+=2Fe3++Mn2++2H2O
（4）4；6；5；2；4；5；11H2O
【解析】【解答】解：（1）在稀硫酸酸化的双氧水中加入二氧化锰粉末，产生大量气泡，且黑色固体消失，说明二氧化锰与双氧水反应生成氧气，O元素的化合价升高，Mn元素的化合价降低，所以二氧化锰作氧化剂；高锰酸钾与锰离子反应生成二氧化锰，其反应的离子方程式为：3Mn2++2MnO4﹣+2H2O=5MnO2↓+4H+；
故答案为：氧化剂；3Mn2++2MnO4﹣+2H2O=5MnO2↓+4H+；（2）菱锰矿粉末在空气中高温灼烧生成四氧化三锰和二氧化碳，其反应的化学方程式为：6MnCO3+O2 2Mn3O4+6CO2；
已知反应的方程式3Mn3O4+8Al 9Mn+4Al2O3，设理论上消耗铝的质量为x kg，
8Al～～～～～ 9Mn
8×27 9×55
xkg 1100kg
则x= =480kg；
故答案为：6MnCO3+O2 2Mn3O4+6CO2；480；（3）酸性条件下，二氧化锰与亚铁离子反应生成三价铁离子和锰离子，其反应的离子方程式为：2Fe2++MnO2+4H+=2Fe3++Mn2++2H2O；
故答案为：2Fe2++MnO2+4H+=2Fe3++Mn2++2H2O；（4）反应中Mn元素从+7价降低到+2价，C元素的化合价从﹣2价升高到0价，由元素守恒可知，生成物中还有水，则反应的方程式为：4KMnO4+6H2SO4+5CH3CH2OH=2K2SO4+4MnSO4+5CH3COOH+11H2O；
故答案为：4，6，5，2，4，5，11H2O．
【分析】（1）在稀硫酸酸化的双氧水中加入二氧化锰粉末，产生大量气泡，且黑色固体消失，结合O、Mn元素的化合价变化分析；高锰酸钾与锰离子反应生成二氧化锰；（2）菱锰矿粉末在空气中高温灼烧生成四氧化三锰和二氧化碳；根据反应的方程式3Mn3O4+8Al 9Mn+4Al2O3计算；（3）酸性条件下，二氧化锰与亚铁离子反应生成三价铁离子和锰离子；（4）反应中Mn元素从+7价降低到+2价，C元素的化合价从﹣2价升高到0价，结合原子守恒分析．
18．【答案】（1）4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3；白色沉淀迅速变为灰绿色，最后变为红褐色
（2）Fe；防止Fe2+被氧化
（3）取一定量样品于试管中，滴加几滴KSCN溶液，若溶液变血红色，说明原溶液中有铁离子存在；Fe3++3SCN-=Fe(SCN)3
（4）2Al+Fe2O32Fe+Al2O3；放；氧化
【解析】【解答】（1）Fe(OH)2可以和H2O、O2反应生成Fe(OH)3，由白色沉淀迅速转化为灰绿色，最后变为红褐色，故答案为： 4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3 ； 白色沉淀迅速变为灰绿色，最后变为红褐色；
（2）Fe2+被氧化为Fe3+，可以加入铁粉，防止Fe2+被氧化，故答案为：Fe；防止Fe2+被氧化；
（3）Fe3+的检验通常采用KSCN溶液，其现象为Fe3+遇KSCN变为血红色，涉及到的反应为Fe3+和SCN-生成Fe(SCN)3，故答案为： 取一定量样品于试管中，滴加几滴KSCN溶液，若溶液变血红色，说明原溶液中有铁离子存在；Fe3++3SCN-=Fe(SCN)3；
（4）铝和氧化铁可以发生铝热反应生成氧化铝和铁，铝热反应是放热反应，过程中铁元素和铝元素化合价发生变化为氧化还原，故答案为： 2Al+Fe2O32Fe+Al2O3 ；放；氧化。
【分析】（1）氢氧化亚铁制备后，一接触空气迅速被氧化，颜色由白色迅速转化为灰绿色，最后变为红褐色；
（2）Fe可以使Fe3+转化为Fe2+，防止Fe2+被氧化；
（3）离子的检验步骤：取少量样品于试管，滴加几滴试剂，若产生某现象，则含有某离子；
（4）铝热反应是以铝冶炼高熔点金属活泼性比铝弱的金属，该反应为氧化还原反应，属于放热反应。
19．【答案】（1）1～100
（2）2Fe3++Cu=2Fe2++Cu2+；Fe3+、Fe2+、Cu2+
（3）B；C
（4）Fe；HCl；2FeCl2+Cl2=2FeCl3
【解析】【解答】(1)向沸水中逐滴滴加1mol/L FeCl3溶液，至液体呈透明的红褐色，该分散系为胶体，可知粒子直径的范围是1～100nm；(2)FeCl3溶液与铜反应生成氯化铜、氯化亚铁，离子反应为2Fe3++Cu=2Fe2++Cu2+，；取少量待测溶液，滴入KSCN溶液呈红色，则一定含铁离子，则Cu不足，溶液中还含Fe2+、Cu2+；(3)A.向试管中加入试液，滴入KSCN溶液，若显血红色，证明含有Fe3+，不能检验Fe2+，故A不符合题意；
B.向试管中加入试液，滴入酸性高锰酸钾溶液，若褪色，发生氧化还原反应，体现Fe2+还原性，证明含有Fe2+，故B符合题意；
C.向试管中加入试液，若先滴入氯水，再滴入KSCN溶液，若显血红色，氯水可氧化亚铁离子、但原溶液中存在铁离子，则不能证明原溶液中含有Fe2+，故C符合题意；
故答案为：BC；(4)腐蚀废液中含有氯化铜、氯化亚铁，加入过量的铁可以和氯化铜反应生成金属铜和氯化亚铁，故A为Fe，经过滤所得滤液是氯化亚铁，滤渣是金属铜和过量的铁，铜不能盐酸反应，而金属铁可以，加入过量B为盐酸可以将铜分离，得到的滤液为氯化亚铁，滤液合并后通入氯气，能将亚铁离子氧化为三价铁；
①由上述分析可知，A为Fe，B为HCl；
②C为氯气，通入C和氯化亚铁反应生成氯化铁，方程式为2FeCl2+Cl2=2FeCl3。
【分析】(1)至液体呈透明的红褐色得到的分散系为胶体；(2)FeCl3溶液与铜反应生成氯化铜、氯化亚铁；取少量待测溶液，滴入KSCN溶液呈红色，则一定含铁离子；(3)验证该溶液中含有Fe2+，利用其还原性，注意排除铁离子对亚铁离子检验的干扰；(4)腐蚀废液中含有氯化铜、氯化亚铁，加入过量的铁可以和氯化铜反应生成金属铜和氯化亚铁，故A为Fe，经过滤所得滤液是氯化亚铁，滤渣是金属铜和过量的铁，铜不能盐酸反应，而金属铁可以，加入过量B为盐酸可以将铜分离，得到的滤液为氯化亚铁，滤液合并后通入氯气，能将亚铁离子氧化为三价铁，以此解答该题。
20．【答案】（1）B
（2）C
（3）D
【解析】【解答】解：（1）能跟KSCN溶液作用生成红色溶液，则与Fe反应的生成物中含三价铁，只有氯气与Fe反应符合，故选：B；（2）过量的铁粉与稀硝酸反应生成硝酸亚铁、NO和水，故选：C；（3）要除去FeCl2溶液中的少量FeCl3，应加入铁粉后过滤，故选：D．
【分析】（1）能跟KSCN溶液作用生成红色溶液，则与Fe反应的生成物中含三价铁；（2）过量的铁粉与稀硝酸反应生成硝酸亚铁、NO和水；（3）要除去FeCl2溶液中的少量FeCl3，应加入铁粉后过滤．
21．【答案】（1）Al3+
（2）2Fe2++H2O2+2H+=2Fe3++2H2O
（3）将溶液中的Fe3+转化为Fe(OH)3除去
（4）Al3++3HCO=Al(OH)3↓+3CO2↑
（5）蒸发浓缩；冷却结晶
（6）
【解析】【解答】(1)“酸溶”时，铝与硫酸反应生成硫酸铝，因此还有Al3+。
(2)过氧化氢有氧化性，亚铁离子有还原性，两者发生氧化还原反应，离子方程式为：2Fe2++H2O2+2H+=2Fe3++2H2O。
(3)滤渣②的主要成分是Fe(OH)3，因此“调pH”的目的是：将溶液中的Fe3+转化为Fe(OH)3除去。
(4)铝离子与碳酸氢根离子发生双水解生成氢氧化铝和二氧化碳，离子方程式为：Al3++3HCO3-=Al(OH)3↓+3CO2↑。
(5)将溶液经过蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥得到明矾晶体。
(6)m1kg废易拉罐中含铝m1kg 0.054=0.054m1kg，所以理论上应该产生明矾 ，而实际产生m2kg，因此明矾的产率为 。
【分析】 （1）废易拉罐(主要成分为Al和Fe)，Al与硫酸反应生成硫酸铝；
（2）Fe2+转化为Fe3+ ，发生氧化反应，H2O2发生还原反应生成水，结合化学环境，物料守恒、电荷守恒配平方程式；
（3）调节pH都目的是为了除去Fe3+；
（4） 根据电荷守恒、物料守恒配平方程式；
（5）“操作”的目的是为了获得明矾，所以要蒸发浓缩、冷切结晶。