第三章《铁金属材料》（含解析）测试题2023---2024学年上学期高一化学人教版（2019）必修第一册

第三章《铁金属材料》测试题
一、单选题
1．下列说法不正确的是
A．铝合金的硬度和强度均比铝单质的大
B．铝制器皿可长期盛放酸梅汤和碱水等
C．铝合金可用于制造汽车车轮的骨架等
D．硬铝是含有Al、Cu、Mg、Si、Mn等元素的铝合金
2．化学与生活息息相关。对下列做法或现象的解释，错误的是
选项 做法或现象 解释
A 节日燃放的烟花五彩缤纷 钠元素的焰色为绿色
B 硝酸铵化肥安全改性处理后施用 硝酸铵受热或撞击易爆
C 食盐中添加碘酸钾 碘酸钾属于营养强化剂
D 铝制餐具不宜长时间存放碱性食物 碱性物质能腐蚀铝制品
A．A B．B C．C D．D
3．下列事实不能用原电池原理解释的是（ ）
A．白铁(镀锌)制品比一般铁器耐腐蚀
B．铁片、铝片在冷的浓硫酸中钝化
C．电工操作规范中，不允许将铜线与铝线连接
D．实验室制取H2时，常用粗锌代替纯锌以加快反应的速率
4．关于物质的用途说法错误的是（ ）
A．工业上以硫为原料制硫酸
B．二氧化硅用于制造光导纤维
C．铁在商代用于铸造司母戊鼎
D．铝合金用于制造门窗
5．下列各组澄清溶液中的离子能大量共存，且加入试剂后发生反应的离子方程式书写正确的是
选项 离子 试剂 离子方程式
A NH、Na+、Fe3+、S2- 少量铜粉 2Fe3++Cu=2Fe2++Cu2+
B NH、Fe3+、Br-、SO 过量Na2S 2Fe3++S2-=2Fe2++S↓
C K+、Na+、ClO-、SO 足量SO2 SO2+2ClO-+H2O=SO+2HClO
D K+、Na+、CO、AlO 少量HCl H++AlO+H2O=Al(OH)3↓
A．A B．B C．C D．D
6．化学在生产、生活中起着重要的作用，以下化学用语中正确的是
A．补铁剂通常需要与维C共同使用，是为了增强药品中的效果
B．侯氏制碱法中利用各个物质溶解度的不同，可直接过滤获得纯碱
C．向冷的石灰乳中通入氯气，可制得漂白粉，有效成分为次氯酸钙
D．不锈钢是最常见的一种合金钢，它的合金元素主要是锰和镍
7．高纯石墨是生产氧化石墨、石墨烯的原料。利用石墨精矿(含SiO2、Fe2O3、Al2O3、MgO、CaO等杂质)制备高纯石墨的工艺流程如下：
下列说法错误的是
A．“碱熔”的目的是使难溶的SiO2、Al2O3转化为易溶的盐
B．“水浸”过程中可能发生化学变化
C．“酸浸”过程中的反应之一为
D．“操作”步骤在实验室中使用的仪器有玻璃棒、烧杯、漏斗、酒精灯
8．甲、乙、丙三种物质存在如图所示的转化关系(图中“→”表示一步转化)。下列各组物质转化，不能满足此关系的是
甲 乙 丙
A NaOH
B
C Fe
D CO
A．A B．B C．C D．D
9．无水三氯化铬是常用的催化剂，易潮解，易升华，高温下易被氧气氧化。现利用如下实验装置(夹持装置已省略)进行制备，反应原理：。已知光气COCl2有毒，遇水发生水解。

关于此实验说法错误的是
A．A中试剂为热水，长玻璃管可平衡压强，便于观察是否出现堵塞
B．实验过程中若D处出现堵塞，可微热导管堵塞处
C．E为产品收集装置，F装置可防止E中产品潮解
D．G中可盛装NaOH溶液进行尾气处理
10．称取铁粉和氧化铜的混合物，进行如下实验：
根据实验所得数据，下列说法不正确的是
A．原混合物中铜元素的质量一定为
B．生成气体体积为
C．实验中反应的硫酸的物质的量为
D．原混合物中铁的质量分数为
11．电子工业常用溶液腐蚀敷在绝缘板上的铜箔，制造印刷电路板。某小组为了从使用过的腐蚀废液中回收铜，并重新获得纯净的溶液，准备采用下图步骤，下列说法正确的是
A．溶液腐蚀铜箔的离子方程式为：
B．要证明滤液Ⅰ中不含而含有，先加入少量KSCN溶液，再加入适量氯水，观察现象
C．①是Fe，②是稀硫酸
D．“通入气体③”操作不能替换为“加入适量酸性溶液”操作
12．工业上用铝土矿（主要成分为Al2O3，含Fe2O3等杂质）为原料冶炼铝的工艺如图：
对上述流程判断正确的是（ ）
A．试剂X为稀硫酸或氢氧化钠溶液
B．反应II中生成Al(OH)3的反应为CO2+AlO2-+2H2O→Al(OH)3↓+HCO3-
C．结合质子（H+）的能力由强到弱的顺序是AlO2-＞OH-＞CO32-＞HCO3-
D．Al2O3熔点很高，工业上还可采用点解熔融AlCl3冶炼Al
二、填空题
13．计算
(1)将200mL3mol/L的Al2(SO4)3溶液稀释至500mL，求稀释后硫酸根的浓度为多少
(2)将K2SO4和Al2(SO4)3和KAl(SO4)2三种混合溶液加H2SO4酸化。测得c(SO)=1.05 mol/L， c(Al3+)=0.55 mol/L，c(H+)=0.10mol/L(假设H2SO4完全电离为H+和SO)，则c(K+)为多少
(3)Fe、Al混合物共0.2mol，用盐酸将其完全溶解，放出标准状况下5.6L气体，然后再滴入4mol/L的NaOH溶液，请计算：
①求该混合物中Fe、Al的物质的量
②若该Fe、Al的混合物与盐酸恰好完全反应，在滴加NaOH溶液过程中，欲使Fe2+、Al3+刚好沉淀完全，则滴入NaOH溶液的体积为多少 mL
(4)将一定质量的Mg和Al混合物投入500mL稀硫酸中，固体全部溶解并产生气体。待反应完全后，向所得溶液中加入NaOH溶液，生成沉淀的物质的量与加入NaOH溶液的体积关系如图所示计算：
①酸的物质的量浓度为多少
②若将上述混合物中等物质的量的Mg和Al分别与稀硫酸充分反应，产生的气体通入相同条件下恒容的甲乙两密闭容器中，求甲乙两容器内的压强比为多少
14．硫酸铁铵[化学式可表示为]可用作分析试剂等。某兴趣小组利用铁矿石(主要成分为)制硫酸铁铵的流程如下：
回答下列问题：
(1)溶液A中所含金属阳离子有 。
(2)写出FeO与稀硫酸反应的离子方程式： 。
(3)加入的作用是 。
(4)若想探究与反应生成最大质量沉淀的条件，某同学向含的溶液中滴加含的溶液，与反应的顺序：先是 (填离子符号，下同)后是 ，当a=b时，发生的离子反应为 ，当时，反应后溶液中与的浓度之比为 ，当 时，沉淀的质量达到最大。
15．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)所含铁元素既有氧化性又有还原性的物质是 (填字母代号)。
A．Fe B．FeCl2 C．FeSO4 D．Fe2O3
(2)向沸水中逐滴滴加lmol/LFeCl3溶液，至 ，该分散系中粒子直径的范围是 nm。
(3)电子工业需要用30%的FeCl3溶液腐蚀敷在绝缘板上的铜，制造印刷电路板，请写出FeCl3溶液与铜反应的离子方程式： 。某校同学为测定FeCl3腐蚀铜后所得溶液的组成，进行了如下实验：首先取少量待测溶液﹐滴入KSCN溶液呈红色，则溶液中含有的金属阳离子是 ，在此基础上，又进行了定量组成的测定：取50.0mL待测溶液，向其中加入足量的AgNO3溶液，得白色沉淀， (填实验操作，下同)、洗涤、干燥，称量沉淀质量为43.05g。则待测溶液中，FeCl3的物质的量浓度为 。
(4)若要验证该溶液中含有Fe2+，正确的实验方法是 (填字母代号)。
A．向试管中加入试液，滴入KSCN溶液，若显红色，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，滴入氯水，再滴入KSCN溶液，若显红色，证明原溶液中含有Fe2+
(5)欲从废水中回收铜，并重新获得FeCl3溶液，设计实验方案如图：
A．请写出上述实验中加入或生成的有关物质的化学式：① ；② ；③ ；④ 。
B．请写出通入⑥的化学方程式： 。
16．阅读下面两条科普信息，回答有关问题：
一个体重50kg的健康人身体中含铁2g，这2g铁在人体中不是以金属单质的形式存在，而是以Fe2+和Fe3+的形式存在。亚铁离子易被吸收，给贫血者补充铁时，应给予含亚铁离子的亚铁盐，如硫酸亚铁。服用维生素C，可使食物中的铁离子还原成亚铁离子，有利于铁的吸收：
在新生代的海水里有一种铁细菌，它们提取海水中的亚铁离子，利用酶为催化剂把它转变成它们的皮鞘（可以用Fe2O3来表示其中的铁），后来便沉积下来形成铁矿：该反应的另一种反应物是CO2，反应后CO2转变成有机物（用甲醛CH2O表示）。
（1）这两则科普信息分别介绍了人体内和海水中的亚铁离子与铁离子（或者铁的高价化合物）相互转化的事实、方法和途径。这说明维生素C具有 性，铁离子具有 性，第二则则信息中CO2是 剂。
（2）铁酸钠（Na2FeO4）是水处理过程中使用的一种新型净水剂，它的氧化性比高锰酸钾更强，本身在反应中被还原为Fe3+离子。制取铁酸钠的化学方程式如下：
Fe（NO3）3 + NaOH+ Cl2 → Na2FeO4+ NaNO3 + NaCl + H2O
①配平上述反应，并分析 元素被氧化，当生成3mol还原产物时，转移电子的总数为 ；
②铁酸钠除了能消毒外，还可以用于净水，原因是 。
17．含氮废水进入水体而对环境造成的污染越来越严重，环境专家认为可以用金属铝将水体中的NO还原为N2，从而消除污染。其反应的离子方程式是：
6NO+10Al+18H2O→3N2↑+10Al（OH）3+6OH-
（1）上述反应中，生成标准状况下33．6L氮气时，转移韵电子为 mol。现在要除去1m3含氮元素0．3mol的废水中的N0（设氮元素都以NO的形式存在，下同），则至少需要消耗金属铝 g。
（2）有人认为金属镁比铝能更快消除氮的污染，其反应原理和金属铝相同，。
①写出镁和含氮废水反应的离子方程式
②已知金属镁可以从海水中提取的MgCI2通过电解制得的，电解熔融氯化镁的化学方程式为 ，若要除去1m3含氮元素0.3mol的废水中的NO，则至少需要含0．5%（质量分数）MgCl2的海水 kg。
18．以下是对重要金属及其化合物的讨论，根据要求回答问题：
（1）金属钠在氧气中充分燃烧生成产物是 色，将所得产物投入水中，产物和水迅速发生反应，写出该反应的化学方程式： ．向上所得溶液中加入FeSO4溶液，看到的现象： ，此过程中发生的氧化还原反应的化学方程式： ．
（2）铝分别与足量的NaOH溶液和稀硫酸反应，若两个反应在相同状况下放出等量的气体，则两个反应中消耗的铝的物质的量之比为 ．
（3）向沸水中逐滴滴加1mol L﹣1FeCl3溶液，至液体呈透明的红褐色，检验该红褐色的液体分散系的方法是 ．电子工业需要用30%的FeCl3溶液腐蚀敷在绝缘板上的铜，制造印刷电路板．写出该反应的离子方程式 ．
19．根据信息填空
(1)用如图所示的装置进行铝热法炼铁实验，写出铝热法炼铁反应的化学方程式： 。
(2)已知：Fe+2FeCl3=3FeCl2，利用这一反应，设计一个原电池，画出示意图，标明电极材料名称，电解质溶液 。该原电池中，三价铁离子向 (填“正极”或“负极”)移动。负极的电极反应式为
(3)古代《药性论》中有关铅丹(Pb3O4)的描述是治惊悸狂走，呕逆，消渴，铅丹(Pb3O4)也可作为防锈用涂料，呈红褐色，又名红丹。
①铅丹可用PbO在空气中加热制备，请写出有关反应的化学方程式 。
②铅丹曾用于铁制品防锈，请举例说明铁制品防锈的其它方法 (只填一种方法)。
20．设计如图实验，完成“Fe与水蒸气的高温反应实验”。
酒精灯和酒精喷灯，须先点燃 ，反应方程式为 。
试卷第1页，共3页
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参考答案：
1．B
【详解】A．根据合金的特性可知，铝合金的硬度和强度均比纯铝的大，故A正确；
B．因铝和氧化铝均能与酸或碱发生反应，若用铝制器皿长期盛放酸梅汤和碱水等会因发生反应而使其腐蚀，故B错误；
C．铝合金质轻，强度大且热变形小，可广泛用于制造汽车车轮的骨架和飞机骨架等，故C正确；
D．硬铝是含有Al、Cu、Mg、Si、Mn等元素的铝合金，故D正确；
答案选B。
2．A
【详解】A．钠元素的焰色为黄色，A错误；
B．硝酸铵不稳定，易爆炸，需改性后才能施用，B正确；
C．碘酸钾能补充碘的摄入，属于营养强化剂，C正确；
D．铝、氧化铝都能够与碱反应，能够被碱腐蚀，所以铝制餐具不适合于蒸煮和存放碱性食物，D正确；
故选A。
3．B
【详解】A. 镀锌铁发生腐蚀现象时，因Zn比Fe活泼，Zn作负极被腐蚀，铁被保护，比一般铁器耐腐蚀，可以用原电池原理解释，故A正确；
B. 铝是亲氧元素，和氧气能反应生成氧化铝，没有两个活泼性不同的电极，不能构成原电池，所以不能用原电池原理解释，故B错误；
C. 铜线和铝线接触时，构成了原电池的两个电极，加快电线的腐蚀，与原电池原理有关，故C正确；
D. 粗锌产生原电池加速反应，可以用原电池原理解释，故D正确；
题目要求选择不能解释的，故选B。
【点睛】本题考查了原电池原理，明确原电池构成条件是解本题关键，难度不大。
4．C
【详解】A．自然界中存在硫单质，可生成二氧化硫，二氧化硫生成三氧化硫，进而生成硫酸，故A正确；
B．二氧化硅具有全反射性，可用于制造光导纤维，故B正确；
C．铁使用在商以后，商代用铜铸造司母戊鼎，故C错误；
D．铝合金硬度大，质量较轻，一般用于制造门窗，故D正确；
故选C.
5．D
【详解】A．Fe3+与S2-发生氧化还原反应，在溶液中不能大量共存，故A错误；
B．、Fe3+、Br-、之间互不反应能够共存，加入过量Na2S发生反应：2Fe3++3S2 =2FeS↓+S↓，故B错误；
C．K+、Na+、ClO-、之间互不反应能够共存，SO2过量，次氯酸根离子能够把二氧化硫氧化为硫酸根离子，正确的离子方程式为：SO2+ClO +H2O=+Cl +2H +，故C错误；
D．K+、Na+、、AlO之间互不反应能够共存，少量HCl与AlO反应生成沉淀，离子方程式为：H++ AlO+H2O =Al(OH)3↓，故D正确；
答案选D。
6．C
【详解】A．补铁剂的有效成分为，A错误；
B．侯氏制碱法过滤得到的是碳酸氢钠沉淀，碳酸氢钠受热分解才能制得纯碱，B错误；
C．工业上采用向冷的石灰乳中通入氯气的方法制漂白粉，且其有效成分为次氯酸钙，C正确；
D．不锈钢的合金元素主要是铬和镍，D错误；
故选C。
7．D
【分析】石墨精矿中SiO2为酸性氧化物，碱熔时，SiO2与NaOH反应生成硅酸钠和水，Al2O3与NaOH反应生成偏铝酸钠和水；水浸时，硅酸钠、偏铝酸钠溶于水，则滤液I中含有硅酸钠、偏铝酸钠和未反应的NaOH；滤渣为石墨烯、Fe2O3、MgO、CaO，加入盐酸，Fe2O3、MgO、CaO溶于盐酸，形成相应的盐，过滤、洗涤得到高纯石墨，
【详解】A．“碱熔”时，含Si元素为SiO2，SiO2为酸性氧化物，Al2O3为两性氧化物，SiO2、Al2O3与NaOH反应生成可溶性钠盐和水，A正确；
B．“水浸”过程中CaO和水反应生成Ca(OH)2，可能发生化学变化，B正确；
C．“酸浸”过程是金属氧化物Fe2O3、MgO和酸反应生成盐和水，其中的反应之一为，C正确；
D．“操作”是过滤，使用的仪器有玻璃棒、烧杯、漏斗，不需要酒精灯，D错误；
故选：D。
8．D
【详解】A．甲→乙：2NaOH+CO2=Na2CO3+H2O，乙丙：Na2CO3+H2O+CO2=2NaHCO3，2NaHCO3Na2CO3+H2O+CO2↑，甲+丙→乙：NaHCO3+NaOH=Na2CO3+H2O，故A不符合题意；
B．甲→乙：AlCl3+3NaOH=Al(OH)3↓+3NaCl，乙丙，Al(OH)3+NaOH=NaAlO2+2H2O，NaAlO2＋HCl＋H2O=Al(OH)3↓+NaCl，甲+丙→乙：3NaAlO2＋AlCl3=4Al(OH)3↓+3NaCl，故B不符合题意；
C．甲→乙：Fe+2HCl=Fe2Cl+H2↑，乙丙：2FeCl2+Cl2=2FeCl3，2FeCl3+Cu=2FeCl2+CuCl2，甲+丙→乙：2FeCl3+Fe=3FeCl2，故C不符合题意；
D．甲烷(CH4)与CO2不发生反应，不满足转化关系，故D符合题意；
答案选D。
9．A
【分析】无水三氯化铬是常用的催化剂，易潮解，易升华，高温下易被氧气氧化，故实验前先通入氮气排除装置内的空气，A中装入浓硫酸用于干燥氮气，热水浴加热B使CCl4变成蒸气进入C装置，C中高温下发生反应，生成光气，生成的CrCl3在E中冷凝收集，F用来防止水蒸气进入E装置，G用来吸收尾气，防止污染。
【详解】A．根据题干可知，CrCl3易潮解，因此A中为浓硫酸，用于干燥氮气，长导管的作用为平衡压强，观察实验是否堵塞，A错误；
B．CrCl3易升华，实验过程中若D处出现堵塞，可对D处导管用酒精灯加热即可，B正确；
C．CrCl3易升华，因此E装置为产品收集装置，用于收集CrCl3，因为CrCl3易潮解，故F装置中的无水CaCl2用于防止G中水蒸气进入E中，引起CrCl3潮解，C正确；
D．光气能与NaOH溶液反应，生成NaCl、H2O和CO2，故G中盛装NaOH溶液进行尾气处理，D正确；
故答案选A。
10．B
【分析】生成可燃性气体，说明发生反应，溶液为浅绿色，只有一种金属离子，则发生后，又发生，且Cu被完全置换， 生成，其物质的量：，由Cu元素守恒可知，故混合物中：，则：，。
【详解】A.根据分析可知，铜的质量为，故A正确；
B.设氢气的物质的量为nmol，根据电子转移守恒可得：，解得，没有告诉在标准状况下，不能使用标准状况下气体摩尔体积计算氢气体积，故B错误；
C.铁的物质的量为，反应生成溶质为硫酸亚铁，则反应消耗的硫酸的物质的量为，故C正确；
D.由上述分析可知，Fe的质量为，混合物中Fe的质量分数为：，故D正确；
故选B．
【点睛】本题考查了混合物反应的计算，题目难度中等，明确发生反应的原理为解答关键，注意掌握守恒思想在化学计算中的应用，试题培养了学生的分析、理解能力及化学计算能力．
11．B
【详解】A．氧化性：，溶液腐蚀铜箔的离子方程式为：，选项A错误；
B．证明滤液Ⅰ中不含而含有，先加入少量KSCN溶液，无明显现象证明不含Fe3+，再加入适量氯水(两试剂的顺序不能颠倒)，溶液呈血红色证明含Fe2+，选项B正确；
C．根据题意和题图：①是Fe，发生反应、；②是盐酸，反应上一步过量的Fe，发生反应，用硫酸会产生新的杂质硫酸根，选项C错误；
D．③是，发生反应，酸性溶液也可以氧化，不带来其他杂质和污染，发生反应，能将替换为酸性溶液，选项D错误；
答案选B。
12．B
【分析】铝土矿加NaOH，氧化铁不反应，沉淀为氧化铁，Al2O3和NaOH反应生成NaAlO2和水，溶液乙为NaAlO2溶液，NaAlO2溶液中通入过量CO2反应生成Al(OH)3和NaHCO3，Al(OH)3受热分解成Al2O3和水，电解熔融Al2O3生产Al，据此回答。
【详解】A．由于溶液乙通入过量的Y生成氢氧化铝沉淀、碳酸氢钠可知，溶液乙中含有偏铝酸根、气体Y为二氧化碳，故试剂X为氢氧化钠溶液，不可能为硫酸，A错误；
B．过量的二氧化碳与偏铝酸钠反应生成氢氧化铝沉淀与碳酸氢钠，反应方程式为：，离子方程式为：，B正确；
C．结合质子的能力就是指碱性，结合质子能力越强，相应的酸放出质子的能力就越弱，其对应的酸的酸性就越弱，显然酸性强弱，碱性：，所以结合质子能力：，C错误；
D．氯化铝是分子晶体，熔融时不存在铝离子，电解熔融的氯化铝不能获得金属铝，D错误；
答案选B。
13．(1)
(2)0.35
(3) 均为0.1 125
(4) 2 2：3
【详解】（1）200mL3mol/L的Al2(SO4)3溶液中Al2(SO4)3的物质的量为，则SO的物质的量为3×0.6=1.8，稀释后硫酸根的浓度为；
（2）根据电荷守恒可知，2--=2×1.05-3×0.55-0.10=0.35；
（3）①Fe、Al混合物共0.2mol，设Fe的物质的量为x，Al的物质的量为(0.2-x)，标准状况下H2的体积为5.6L，其物质的量为，根据FeH2和2Al3H2可得生成的H2的物质的量为x+(0.3-1.5x)=0.25，解得：x=0.1，即Fe和Al的物质的量均为0.1；若该Fe、Al的混合物与盐酸恰好完全反应，则溶液中溶质为FeCl2和AlCl3，且均为0.1，欲使Fe2+、Al3+刚好沉淀完全，根据和可得，加入NaOH的物质的量为0.5，其体积为==125；
（4）加入NaOH至40没有沉淀生成，说明稀硫酸溶解完Mg和Al后有剩余，滴加到400时沉淀达到最大，沉淀为Mg(OH)2和Al(OH)3，继续滴加NaOH到480时，Al(OH)3溶解完全，Mg(OH)2的物质的量为0.3，则Al(OH)3的物质的量为0.7-0.3=0.4，根据可得，400到480阶段消耗的NaOH的物质的量为0.4，则NaOH的浓度为，沉淀最大时，溶液中的溶质为Na2SO4，根据Na守恒可知此时，所以，则，所以硫酸的物质的量浓度为；根据MgH2和2Al3H2，可知等物质的量的Mg和Al分别与稀硫酸充分反应后产生的H2的物质的量之比为2：3，通入相同条件下恒容的甲乙两密闭容器中，根据压强之比等于物质的量之比可知，甲乙两容器内的压强比为2：3。
14．(1)
(2)
(3)将全部氧化为
(4) 2∶1 b≥2a
【分析】铁矿石(主要成分为FeO、Fe2O3)加入适量稀硫酸，生成硫酸亚铁和硫酸铁，A中所含金属阳离子有Fe2+、Fe3+，加入过氧化氢将二价铁离子氧化为三价，与硫酸铁反应生成NH4Fe(SO4)2，据此分析解题；
(1)
铁矿石的主要成分为FeO、Fe2O3，由流程图可知，向铁矿石中加入适量稀硫酸，发生反应的离子方程式为：FeO+2H+=Fe2++H2O、Fe2O3+6H+=2Fe3++3H2O，则溶液A中所含金属阳离子有Fe2+、Fe3+，故答案为：Fe2+、Fe3+；
(2)
FeO与稀硫酸反应的离子方程式为：FeO+2H+=Fe2++H2O，故答案为：FeO+2H+=Fe2++H2O；
(3)
过氧化氢具有氧化性，加入H2O2的作用是将Fe2+氧化为Fe3+，故答案为：将Fe2+氧化为Fe3+；
(4)
某同学向含a mol NH4 Fe(SO4)2的溶液中滴加含b mol Ba(OH)2的溶液，与OH-反应的顺序：先是Fe3+后是，当a=b时，Ba(OH)2少量，OH-只与Fe3+反应，发生的离子反应为：2Fe3++3SO+3Ba2++6OH-=2Fe(OH)3↓+BaSO4↓，当1.5a＜b＜2a时，Fe3+已完全转变为Fe(OH)3，硫酸根、铵根部分反应，Fe3+消耗OH-的物质的量为3a，将有(2b-3a) mol 被消耗，剩余的=(4a-2b)mol，b mol Ba2+消耗SO物质的量为bmol，剩余SO的物质的量为：(2a-b)，则反应后溶液中与SO的浓度之比为(4a-2b)：(2a-b)=2：1，当b≥2a时，Fe3+、SO已完全转变为Fe(OH)3、BaSO4沉淀，沉淀质量达到最大，故答案为：Fe3+；；2Fe3++3SO+3Ba2++6OH-=2Fe(OH)3↓+BaSO4↓；2：1；b≥2a。
15．(1)BC
(2) 液体呈透明的红褐色 1~100nm
(3) 2Fe3++Cu=2Fe2++Cu2+ Fe3+ 过滤 2mol/L
(4)B
(5) Fe FeCl2 Fe、Cu 稀HCl 2FeCl2+Cl2=2FeCl3
【解析】（1）
当元素处于最高价态时只有氧化性，当元素处于最低价态时只有还原性，当元素处于中间价态时既有氧化性又有还原性，Fe只有还原性，FeCl2既有氧化性又有还原性，FeSO4既有氧化性又有还原性，Fe2O3只有氧化性，故选BC；
（2）
向沸水中逐滴滴加lmol/LFeCl3溶液﹐至液体呈透明的红褐色，得到氢氧化铁胶体，该分散系中粒子直径的范围是1~100nm。
（3）
FeCl3溶液与铜反应生成氯化亚铁和氯化铜，反应的离子方程式是2Fe3++Cu=2Fe2++Cu2+。Fe3+遇KSCN溶液变为血红色，取少量待测溶液﹐滴入KSCN溶液呈红色，则溶液中含有的金属阳离子是Fe3+；取50.0mL待测溶液，向其中加入足量的AgNO3溶液，得白色氯化银沉淀，过滤、洗涤、干燥，称量沉淀质量。43.05g氯化银的物质的量为=0.3mol，故氯化铁的物质的量为0.1mol，浓度为=2mol/L。
（4）
A．向试管中加入试液，滴入KSCN溶液，若显红色，证明含有Fe3+，故A错误；
B．Fe2+能使酸性高锰酸钾溶液褪色，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+，故B正确；
C．向试管中加入试液，滴入氯水，再滴入KSCN溶液，溶液显红色，可能原溶液中含有Fe3+，故C错误；
选B。
（5）
废液中加入过量的铁粉，铁和氯化铜反应生成氯化亚铁和铜，铁和氯化铁反应生成氯化亚铁，过滤，所得溶液为氯化亚铁溶液，滤渣中含有铜和铁，滤渣中加入过量的盐酸，铁和盐酸反应生成氯化亚铁和氢气，过滤出铜，合并两次的滤液，通入过量氯气，氯化亚铁被氯气氧化为氯化铁。
A．①是Fe粉；②是FeCl2；③是Fe、Cu；④稀HCl。
B．FeCl2溶液中通入过量氯气生成FeCl3，反应的化学方程式是2FeCl2+Cl2=2FeCl3。
16． 还原 氧化 氧化 2 16 3 2 6 6 8 铁或Fe 高铁酸钠的还原产物是Fe3+，Fe3+可发生水解生成Fe(OH)3胶体，它可吸附水中悬浮的杂质或泥沙胶粒等一起凝聚而沉降，达到净水的效果
【分析】（1）根据题意：服用维生素C，可使食物中的铁离子还原成亚铁离子，三价铁转化为亚铁离子，体现了三价铁的氧化性，所以维生素C起还原剂的作用。反应后CO2转变成有机物甲醛，C元素的化合价降低，则Fe元素的化合价升高，则二氧化碳作氧化剂。
（2）依据方程式可知：反应前后Fe元素的化合价有+3→+6失去3个电子，化合价升3，被氧化，而 Cl元素则有0→ 1价，Cl2得到2个电子，化合价降2，被还原，氧化还原反应中得失电子应守恒，所以假设Fe(NO3)3前的系数为2，Cl2前的系数为3，再通过质量守恒定律进行配平；氧化还原反应中，Cl元素则有0→ 1价，所以NaCl为还原产物，每生成3molNaCl则转移3mol电子；
（3）高铁酸钠杀菌时，Fe元素被还原为Fe3+，Fe3+可发生水解生成Fe(OH)3胶体，它可吸附水中悬浮的杂质或泥沙胶粒等一起凝聚而沉降，达到净水的效果；
【详解】（1）服用维生素C，可使食物中的铁离子还原成亚铁离子，三价铁转化为亚铁离子，体现了三价铁的氧化性，所以维生素C起还原剂的作用。反应后CO2转变成有机物甲醛，C元素的化合价降低，则Fe元素的化合价升高，则二氧化碳作氧化剂。
（2）依据方程式可知：反应前后Fe元素的化合价有+3→+6失去3个电子，化合价升3，被氧化，而 Cl元素则有0→ 1价，Cl2得到2个电子，化合价降2，被还原，氧化还原反应中得失电子应守恒，所以假设Fe(NO3)3前的系数为2，Cl2前的系数为3，再通过质量守恒定律配平：；氧化还原反应中，Cl元素则有0→ 1价，所以NaCl为还原产物，每生成3molNaCl则转移3mol电子，即；
（3）高铁酸钠杀菌时，Fe元素被还原为Fe3+，Fe3+可发生水解生成Fe(OH)3胶体，其中Fe(OH)3胶粒可吸附水中悬浮的杂质或泥沙胶粒等一起凝聚而沉降，达到净水的效果；
17． 15 13.5 2NO3-+5Mg+6H2O =N2↑+5Mg（OH）2+2OH- MgCl2Mg+CI2↑ 14．25
【分析】(1)氧化还原反应中,化合价升高元素失去电子,化合价降低元素对应的产物是还原产物,根据化学方程式来计算反应转移电子的量;根据化学方程式中硝酸根离子和金属铝之间的关系来计算回答；
(2)①金属镁比铝能更快消除氮的污染,反应原理和金属铝相同,所以产物为氮气、氢氧化镁、氢氧根离子；根据电子转移守恒结合元素守恒、电荷守恒配平；
②已知金属镁可以从海水中提取的MgCl2通过电解制得的,电解熔融氯化镁的化学方程式为MgCl2Mg+CI2↑，根据关系式5MgCl2---5Mg----2NO3-计算。
【详解】(1)氧化还原反应中,化合价升高元素Al失去电子,化合价降低的N元素对应的产物氮气是还原产物,根据化学方程式可以知道,生成3mol的氮气转移电子是30mol,生成标准状况下33．6L氮气的物质的量为1.5mol时,转移电子是15mol；因为含氮0.3mol的废水中的NO3-的物质的量为0.3mol,由化学方程式可以知道,0.3mol的硝酸根离子消耗金属铝的物质的量为0.3×10/6=0.5mol,所以铝的质量为: 27×0.5=13.5g；
因此，本题正确答案是:15；13.5；
(2)①金属镁比铝能更快消除氮的污染,反应原理和金属铝相同,所以产物为氮气、氢氧化镁、氢氧根离子, 反应离子方程式为2NO3-+5Mg+6H2O =N2↑+5Mg（OH）2+2OH-；
因此，本题正确答案是: 2NO3-+5Mg+6H2O =N2↑+5Mg（OH）2+2OH-；
②已知金属镁可以从海水中提取的MgCl2通过电解制得的,电解熔融氯化镁的化学方程式为MgCl2Mg+CI2↑ ；令至少需要含0.5% (质量分数) MgCl2的海水mkg,则: 5MgCl2---5Mg----2NO3-；5×95:2=m×103×0.5%：0.3，计算得出m=14.25；
因此，本题正确答案是: MgCl2Mg+CI2↑；14.25。
18． 淡黄 2Na2O2+2H2O═4NaOH+O2↑ 生成白色沉淀，迅速变灰绿色，最后变红褐色 4Fe（OH）2+O2+2H2O═4Fe（OH）3 1：1 丁达尔效应 2Fe3++Cu═2Fe2++Cu2+
【详解】（1）钠在空气中燃烧生成淡黄色固体过氧化钠；过氧化钠和水反应生成氢氧化钠和氧气，反应方程式为：2Na2O2+2H2O═4NaOH+O2↑；
过氧化钠和水反应生成氢氧化钠，氢氧化钠和亚铁离子反应生成白色沉淀氢氧化亚铁，氢氧化亚铁不稳定，极易被空气中的氧气氧化而迅速变灰绿色，最后变红褐色氢氧化铁沉淀，所以实验现象是：生成白色沉淀，迅速变灰绿色，最后变红褐色，氢氧化亚铁被氧化的反应是氧化还原反应，反应方程式为：4Fe（OH）2 + O2 + 2H2O ═ 4Fe（OH）3．
（2）铝分别和足量的氢氧化钠和稀硫酸反应，如果生成相同条件下等量的氢气，这两个反应中都是铝失电子，由转移电子守恒知，需要铝的物质的量之比为1：1，故答案为1：1；
（3）胶体中分散质粒度介于1﹣100nm，检验胶体用丁达尔效应，三价铁具有强的氧化性，能够氧化铜单质，所以反应的离子方程式为：2Fe3++Cu═2Fe2++Cu2+．
19．(1)
(2) 正极
(3) 涂油层、制成合金(其它答案合理均可)
【详解】（1）铝热法炼铁的原料是铝粉和氧化铁，反应的化学方程式：；
（2）根据总反应可知Fe失去电子，可选Fe作负极，FeCl3溶液为电解质溶液，石墨作正极，原电池的装置图为：；该原电池中，阳离子移向正极，负极的电极反应是：；
（3）铅丹Pb3O4可用PbO在空气中加热制备，反应的化学方程式为：；铁制品防锈可利用物理涂层或者原电池原理，故采用：涂油层、制成合金(其它答案合理均可)。
20． 酒精灯 3Fe+4H2O(g) Fe3O4+4H2
【详解】反应过程中，需要足量的水蒸气，故须先点燃酒精灯，使水蒸气充满实验装置，铁和水蒸气反应生成四氧化三铁和氢气，反应方程式为3Fe+4H2O(g) Fe3O4+4H2。
答案第1页，共2页
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