专题9　金属与人类文明 专题检测试卷(四)（原卷版+解析版）2024-2025学年高一化学必修2（苏教版2019）

专题9　金属与人类文明 专题检测试卷(四)
(满分：100分)
一、选择题(本题包括18小题，每小题3分，共54分。每小题只有一个选项符合题意)
1．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)
2．下列说法不正确的是(　　)
A．工业制Al，在电解步骤加入冰晶石的目的是降低Al2O3的熔融温度
B．工业炼铁主要原料为FeS2、焦炭、空气、石灰石
C．生物炼铜中通常利用某些细菌把不溶性的硫化铜转化为可溶性铜盐
D．工业制备硫酸的主要设备为沸腾炉、接触室和吸收塔
3．(2023·温州高一期中)从石器、青铜器到铁器时代，金属的冶炼体现了人类文明的发展水平。下列有关金属冶炼的说法正确的是(　　)
A．工业炼铁的还原剂是CO
B．纯铁的硬度比生铁大
C．工业上金属Mg、Al都是电解熔融的氯化物制得的
D．金属被人类开发利用的时间先后顺序主要取决于金属在地壳中的含量
4．我国古代“药金”的冶炼方法是将炉甘石(ZnCO3)和赤铜矿(Cu2O)与木炭按一定的比例混合后加热至800 ℃，这种方法可炼出有金子般光泽的“药金”。下列叙述正确的是(　　)
A．“药金”实质上是铜锌合金
B．冶炼炉中炉甘石直接被木炭还原为锌
C．用王水可区别黄金和“药金”
D．用灼烧法不能区别黄金和“药金”
5．金属是当今社会不可或缺的材料之一，下列关于金属材料说法正确的是(　　)
A．铜比铝先成功冶炼的原因是铝比铜活泼，更难获得铝单质
B．组成合金的元素种类相同，得到的合金性能就相同
C．合金中至少含有两种金属
D．不锈钢中的主要元素是镍、铬、碳
6．金属钛有“未来金属”之称，具有低密度、高硬度等性能，化学性质稳定。钛的化合价主要有＋4价和＋3价，其中＋3价钛极易被氧化。下列有关说法正确的是(　　)
A．金属钛就是钛合金
B．Ti2O3化学性质稳定
C．FeTiO3(钛酸亚铁)中钛的化合价为＋3价
D．钛及其合金可广泛应用于航天领域
7．我国梦天实验舱发射升空，标志着中国空间站的建造进入收官阶段。下列有关空间站建设说法错误的是(　　)
A．梦天实验舱的动力之源柔性太阳翼采用的GaAs材料属于金属材料
B．长征七号运载火箭使用液氧煤油推进剂，产物对环境无毒、无污染
C．天和核心舱内使用的国产芯片，其主要成分为晶体硅
D．问天实验舱关键构件以金属铝为基体，碳化硅颗粒为增强体，属于复合材料
8．下列各组物质反应后，向产物中加入硫氰化钾溶液不会变血红色的是(　　)
A．铁与硫酸铜溶液反应
B．铁在氯气中点燃
C．敞口露置的FeSO4溶液
D．将铁锈溶解在稀盐酸中
9．下列实验过程不能达到实验目的的是(　　)
编号 实验目的 实验过程
A 探究维生素C的还原性 向盛有2 mL棕黄色氯化铁溶液的试管中滴加浓的维生素C溶液，观察颜色变化
B 比较金属镁和铝的活泼性 分别向两只盛有等体积等浓度稀硫酸的烧杯中加入打磨过的同样大小的镁片和铝片，比较反应现象
C 比较Fe3＋和I2的氧化性强弱 向淀粉碘化钾溶液中滴入氯化铁溶液，溶液变蓝色
D 鉴别NaHCO3与Na2CO3溶液 用小试管分别取少量溶液，然后滴加澄清石灰水
10．(2023·苏州高一期末)下列关于铁及其化合物说法正确的是(　　)
A．高温下，红热的铁与水蒸气反应，可得到红色的氧化铁
B．向FeCl3溶液中滴加适量NaOH溶液即可得到氢氧化铁胶体
C．将废铁屑完全溶于稀硫酸中，滴加KSCN溶液，无血红色说明铁屑未被氧化
D.某溶液中先加入KSCN溶液无明显现象，再通入Cl2溶液变血红色，说明原溶液含有Fe2＋
11．将1.12 g铁粉加入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．溶液中Fe2＋与Fe3＋物质的量之比为6∶1
D．氧化产物与还原产物的物质的量之比为2∶5
12．下列有关物质的性质与用途不具有对应关系的是(　　)
A．铁粉能与O2反应，可用作食品保存的吸氧剂
B．纳米Fe3O4能与酸反应，可用作铁磁性材料
C．FeCl3具有氧化性，可用于腐蚀印刷电路板上的Cu
D．氧化铁呈红棕色，可用作红色颜料
13．由石英砂(主要成分为SiO2)制取高纯硅的工业流程如下所示：
下列说法不正确的是(　　)
A．反应①③均属于置换反应
B．高温下，焦炭与氢气的还原性弱于硅
C．该流程中反应①③的还原剂不能互换使用
D．该流程是实现半导体工业“从沙滩到用户”的基础
14．某化学兴趣小组在学习铁及其化合物的知识时，做了如下探究实验：
下列说法不正确的是(　　)
A．若现象1有淡红色，说明有少量的Fe2＋被氧化了
B．现象2有血红色沉淀
C．现象3为血红色褪去，说明发生了反应：2Fe3＋＋Fe===3Fe2＋
D．由现象4可推测加入过量的双氧水后硫氰根离子可能被氧化生成了气体
15．部分含铁微粒所带的电荷数与其中铁元素化合价的关系如图所示，由该图可预测含铁微粒间相互转化时所需试剂。下列推断不合理的是(　　)
A．常温下，可用R材质容器储运浓硫酸
B．M可用KSCN溶液检验
C．若Q为金属阳离子，可通过Fe2O3与稀HI溶液反应生成
D．Fe3＋与氧化剂在碱性条件下反应可生成FeO
16．现有由氧化铁和铝组成的铝热剂，某实验小组分别进行如下实验：①取a g样品，向其中加入足量的NaOH溶液，测得生成气体的体积为b L(标准状况下)；②另取a g样品，高温条件下二者恰好完全发生反应：2Al＋Fe2O3Al2O3＋2Fe，待其冷却后，加入足量盐酸，测得生成气体的体积为c L(标准状况下)。则c∶b等于(　　)
A．1∶1 B．1∶2 C．2∶3 D．3∶4
17．向一定质量FeCl2和CuCl2的混合溶液中逐渐加入足量的锌粒，下列图像不能正确反映对应关系的是(　　)
18．现有20.0 g某铁矿石样品(主要成分为Fe2O3和FeO)，粉碎后加入足量盐酸(假设杂质不与盐酸反应)，充分反应后过滤，向滤液中加入足量氢氧化钠溶液，过滤，将所得沉淀在空气中蒸干并灼烧，冷却后称得固体质量为16.0 g，则该铁矿石样品中铁元素的质量分数为(　　)
A．28% B．56% C．72% D．80%
二、非选择题(本题包括3小题，共46分)
19．(11分)钛(Ti)被称为继铁、铝之后的第三金属，钛白(TiO2)是目前最好的白色颜料。制备TiO2和Ti的原料是钛铁矿，我国的钛铁矿储量居世界首位。用含Fe2O3的钛铁矿(主要成分为FeTiO3)制备TiO2流程如下：
(1)步骤①加Fe的目的是_______________________________________；步骤②冷却的目的是______________________________________。
(2)上述制备TiO2的过程中，可以利用的副产物是__________________；考虑成本和废物综合利用因素，水浸后废液中应加入____________处理。
(3)由金红石(TiO2)制取单质钛(Ti)，涉及到的步骤为
―→
反应TiCl4＋2Mg2MgCl2＋Ti在Ar气氛中进行的理由是________________________。
20．(10分)用如图所示装置(夹持仪器略)制备氢氧化亚铁。
实验步骤如下：
Ⅰ.检查装置气密性后，关闭K2、K5，打开K1、K3、K4，使装置A中产生的气体进入装置B中，排尽B中空气。
Ⅱ.待B中空气排尽后，关闭K3，打开K2，将A中溶液压入B中并观察现象。
Ⅲ.关闭K1、K2，打开K5，使C中气体通入B中并观察现象。
回答下列问题：
(1)仪器a的名称是______________，B中长玻璃管的作用是___________________________。
(2)装置A中金属离子的检验方法是________________________________________________。
(3)步骤Ⅲ装置B中的现象是______________，其发生反应的化学方程式为_______________
_______________________________________________________________________________。
21．(13分)硫酸亚铁晶体(FeSO4·7H2O)在医药上作补血剂。某课外小组测定该补血剂中铁元素的含量，并检验该补血剂是否变质。实验步骤如下：
请回答下列问题：
(1)向操作①的滤液中滴加KSCN溶液后变为血红色，则该滤液中含有________(填离子符号)。
(2)写出操作②中反应的离子方程式：____________________________。
(3)写出操作③中反应的离子方程式：____________________________。
(4)操作④中一系列操作包括：过滤、________、灼烧、________、称量。
(5)假设实验中的损耗忽略不计，则每片补血剂含铁元素的质量为________ g(用含a的代数式表示)。
22．(12分)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。
Ⅰ.(1)血红蛋白(Hb)中的铁元素呈正二价，能与O2分子结合成氧合血红蛋白(HbO)从而有输送氧的能力。NaNO2因具有氧化性能使血红蛋白丧失与O2结合的能力，药品美蓝是其有效的解毒剂，下列说法正确的是________(填字母)。
A．NaNO2被氧化 B．药品美蓝是还原剂
C．NaNO2是还原剂 D．药品美蓝被还原
(2)电子工业常用30%的FeCl3溶液腐蚀敷在绝缘板上的铜箔来制造印刷电路板。写出FeCl3溶液与铜发生反应的离子方程式：_________________________________________________。
Ⅱ.高铁酸钾(K2FeO4)是一种新型、高效、多功能绿色水处理剂，比Cl2、O2、ClO2、KMnO4氧化性更强，无二次污染，工业上是先制得高铁酸钠，然后在低温下，向高铁酸钠溶液中加入KOH至饱和，使高铁酸钾析出。
(3)干法制备高铁酸钠的主要反应为2FeSO4＋6Na2O2===2Na2FeO4＋2Na2O＋2Na2SO4＋O2↑，该反应中Na2O2是________(填“氧化剂”“还原剂”或“氧化剂和还原剂”)。
(4)湿法制备高铁酸钾的反应体系中有六种微粒：Fe(OH)3、ClO－、OH－、FeO、Cl－、H2O。
①碱性条件下，氧化剂和还原剂的物质的量之比为3∶2发生反应，写出并配平湿法制高铁酸钾的离子方程式：____________________________________________________________。
②若反应过程中转移了0.3 mol电子，则还原产物的物质的量为________ mol。
专题检测试卷(四)
(满分：100分)
一、选择题(本题包括18小题，每小题3分，共54分。每小题只有一个选项符合题意)
1．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)
答案　B
解析　生铁和钢都是铁的含碳合金，钢中碳的含量在0.03%～2.0%之间，生铁中碳的含量在2.0%～4.3%之间，所以生铁的碳含量高于钢的碳含量，故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，调整生铁中Si、Mn的含量，这样的铁有韧性、可锻轧、可延压，故B正确；由于含碳量的不同，高碳钢硬度较大，韧性较差，低碳钢，硬度较小，韧性较强，故C错误；不锈钢是一种常见的合金钢，它的合金元素主要是铁(Fe)、铬(Cr)、镍(Ni)等，常用来制造医疗器械、餐具等，故D错误。
2．下列说法不正确的是(　　)
A．工业制Al，在电解步骤加入冰晶石的目的是降低Al2O3的熔融温度
B．工业炼铁主要原料为FeS2、焦炭、空气、石灰石
C．生物炼铜中通常利用某些细菌把不溶性的硫化铜转化为可溶性铜盐
D．工业制备硫酸的主要设备为沸腾炉、接触室和吸收塔
答案　B
解析　Al2O3的熔点很高，加入冰晶石可以降低其熔融温度，降低成本，A正确；工业炼铁所用铁矿石的主要成分为Fe2O3，B错误；某种能耐受铜盐毒性的细菌能利用空气中的氧气氧化硫化铜矿石，把不溶性的硫化铜转化为可溶性的铜盐，此法为生物炼铜，C正确。
3．(2023·温州高一期中)从石器、青铜器到铁器时代，金属的冶炼体现了人类文明的发展水平。下列有关金属冶炼的说法正确的是(　　)
A．工业炼铁的还原剂是CO
B．纯铁的硬度比生铁大
C．工业上金属Mg、Al都是电解熔融的氯化物制得的
D．金属被人类开发利用的时间先后顺序主要取决于金属在地壳中的含量
答案　A
解析　工业炼铁的还原剂是CO，CO和氧化铁在高温下反应生成铁和二氧化碳，故A正确；生铁是合金，硬度比纯铁的硬度大，故B错误；工业上金属Mg是电解熔融的氯化镁制得的，Al是电解熔融的氧化铝制得的，故C错误；金属被人类开发利用的时间先后顺序主要取决于金属的活动性，活动性越弱的金属越先开发利用，故D错误。
4．我国古代“药金”的冶炼方法是将炉甘石(ZnCO3)和赤铜矿(Cu2O)与木炭按一定的比例混合后加热至800 ℃，这种方法可炼出有金子般光泽的“药金”。下列叙述正确的是(　　)
A．“药金”实质上是铜锌合金
B．冶炼炉中炉甘石直接被木炭还原为锌
C．用王水可区别黄金和“药金”
D．用灼烧法不能区别黄金和“药金”
答案　A
解析　冶炼“药金”的化学方程式为ZnCO3ZnO＋CO2↑，2ZnO＋C2Zn＋CO2↑，2Cu2O＋C4Cu＋CO2↑，故A项正确、B项错误；王水可以溶解黄金和“药金”，故C项错误；用灼烧法可以区别黄金和“药金”，因为高温下黄金与氧气不反应，而“药金”可以与氧气反应，故灼烧后的“药金”颜色有变化，D项错误。
5．金属是当今社会不可或缺的材料之一，下列关于金属材料说法正确的是(　　)
A．铜比铝先成功冶炼的原因是铝比铜活泼，更难获得铝单质
B．组成合金的元素种类相同，得到的合金性能就相同
C．合金中至少含有两种金属
D．不锈钢中的主要元素是镍、铬、碳
答案　A
解析　活泼的金属冶炼难度大，铜比铝先成功冶炼的原因是铝比铜活泼，更难获得铝单质，A正确；组成合金的元素种类、含量等都会影响合金性能，B错误；合金是金属与金属或非金属熔合而成的具有金属特性的物质，C错误；不锈钢中的主要元素是铁，D错误。
6．金属钛有“未来金属”之称，具有低密度、高硬度等性能，化学性质稳定。钛的化合价主要有＋4价和＋3价，其中＋3价钛极易被氧化。下列有关说法正确的是(　　)
A．金属钛就是钛合金
B．Ti2O3化学性质稳定
C．FeTiO3(钛酸亚铁)中钛的化合价为＋3价
D．钛及其合金可广泛应用于航天领域
答案　D
解析　钛是单质，而合金是混合物，所以两者不同，故A错误；＋3价钛极易被氧化，所以Ti2O3的化学性质不稳定，故B错误；根据化合价代数和为零，FeTiO3(钛酸亚铁)中铁为＋2价，所以钛的化合价为＋4价，故C错误；钛及其合金具有密度小、强度高、耐酸碱腐蚀等优良性能，被广泛用于航天领域，故D正确。
7．我国梦天实验舱发射升空，标志着中国空间站的建造进入收官阶段。下列有关空间站建设说法错误的是(　　)
A．梦天实验舱的动力之源柔性太阳翼采用的GaAs材料属于金属材料
B．长征七号运载火箭使用液氧煤油推进剂，产物对环境无毒、无污染
C．天和核心舱内使用的国产芯片，其主要成分为晶体硅
D．问天实验舱关键构件以金属铝为基体，碳化硅颗粒为增强体，属于复合材料
答案　A
解析　GaAs材料属于半导体材料，A错误；液氧煤油反应后产物为二氧化碳和水，对环境无毒、无污染，B正确；芯片的主要成分为晶体硅，C正确；该构件含金属铝和碳化硅，属于复合材料，D正确。
8．下列各组物质反应后，向产物中加入硫氰化钾溶液不会变血红色的是(　　)
A．铁与硫酸铜溶液反应
B．铁在氯气中点燃
C．敞口露置的FeSO4溶液
D．将铁锈溶解在稀盐酸中
答案　A
解析　铁与硫酸铜溶液反应生成硫酸亚铁，加入硫氰化钾溶液不会变血红色，A正确；铁在氯气中燃烧生成氯化铁，加入硫氰化钾溶液会变血红色，B错误；硫酸亚铁被空气中的氧气氧化成硫酸铁，加入硫氰化钾溶液会变血红色，C错误；铁锈与稀盐酸反应生成氯化铁，加入硫氰化钾溶液会变血红色，D错误。
9．下列实验过程不能达到实验目的的是(　　)
编号 实验目的 实验过程
A 探究维生素C的还原性 向盛有2 mL棕黄色氯化铁溶液的试管中滴加浓的维生素C溶液，观察颜色变化
B 比较金属镁和铝的活泼性 分别向两只盛有等体积等浓度稀硫酸的烧杯中加入打磨过的同样大小的镁片和铝片，比较反应现象
C 比较Fe3＋和I2的氧化性强弱 向淀粉碘化钾溶液中滴入氯化铁溶液，溶液变蓝色
D 鉴别NaHCO3与Na2CO3溶液 用小试管分别取少量溶液，然后滴加澄清石灰水
答案　D
解析　NaHCO3与Na2CO3溶液均能与澄清石灰水反应生成白色碳酸钙沉淀，D错误。
10．(2023·苏州高一期末)下列关于铁及其化合物说法正确的是(　　)
A．高温下，红热的铁与水蒸气反应，可得到红色的氧化铁
B．向FeCl3溶液中滴加适量NaOH溶液即可得到氢氧化铁胶体
C．将废铁屑完全溶于稀硫酸中，滴加KSCN溶液，无血红色说明铁屑未被氧化
D.某溶液中先加入KSCN溶液无明显现象，再通入Cl2溶液变血红色，说明原溶液含有Fe2＋
答案　D
解析　高温下，红热的铁与水蒸气反应，可得到黑色的四氧化三铁，故A错误；向FeCl3溶液中滴加适量NaOH溶液即可得到氢氧化铁沉淀，不能得到氢氧化铁胶体，故B错误；将废铁屑完全溶于稀硫酸中，滴加KSCN溶液，无血红色说明溶液中没有铁离子，不能说明铁屑未被氧化，故C错误；某溶液中先加入KSCN溶液无明显现象，说明溶液中没有Fe3＋，再通入Cl2溶液变血红色，说明Fe2＋被氧化为Fe3＋，从而说明原溶液含有Fe2＋，故D正确。
11．将1.12 g铁粉加入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．溶液中Fe2＋与Fe3＋物质的量之比为6∶1
D．氧化产物与还原产物的物质的量之比为2∶5
答案　C
解析　n(Fe)＝0.02 mol，n(FeCl3)＝0.05 mol，由Fe＋2Fe3＋===3Fe2＋知，Fe3＋过量0.01 mol，铁粉全部溶解，反应生成Fe2＋ 0.06 mol；Fe3＋过量，滴入无色KSCN溶液，溶液显血红色；氧化生成的Fe2＋和还原生成的Fe2＋的物质的量之比为1∶2。
12．下列有关物质的性质与用途不具有对应关系的是(　　)
A．铁粉能与O2反应，可用作食品保存的吸氧剂
B．纳米Fe3O4能与酸反应，可用作铁磁性材料
C．FeCl3具有氧化性，可用于腐蚀印刷电路板上的Cu
D．氧化铁呈红棕色，可用作红色颜料
答案　B
解析　因为铁粉能与O2反应，所以可用作食品保存的吸氧剂，A正确；纳米Fe3O4具有磁性，可用作铁磁性材料，B错误；FeCl3与Cu反应生成FeCl2和CuCl2，主要利用FeCl3的氧化性，C正确。
13．由石英砂(主要成分为SiO2)制取高纯硅的工业流程如下所示：
下列说法不正确的是(　　)
A．反应①③均属于置换反应
B．高温下，焦炭与氢气的还原性弱于硅
C．该流程中反应①③的还原剂不能互换使用
D．该流程是实现半导体工业“从沙滩到用户”的基础
答案　B
解析　A对，反应①为SiO2与焦炭在高温下反应生成Si和CO，反应③为SiCl4与H2在高温下反应生成Si和HCl，均属于置换反应；C对，SiO2与H2在高温下不发生反应，故反应①③中还原剂不能互换使用；D对，该流程中，将SiO2还原为Si，后提纯得到高纯硅，是实现半导体工业“从沙滩到用户”的基础。
14．某化学兴趣小组在学习铁及其化合物的知识时，做了如下探究实验：
下列说法不正确的是(　　)
A．若现象1有淡红色，说明有少量的Fe2＋被氧化了
B．现象2有血红色沉淀
C．现象3为血红色褪去，说明发生了反应：2Fe3＋＋Fe===3Fe2＋
D．由现象4可推测加入过量的双氧水后硫氰根离子可能被氧化生成了气体
答案　B
解析　氯化亚铁溶液与KSCN溶液混合无明显现象，加入双氧水，亚铁离子被氧化成铁离子，Fe3＋＋3SCN－===Fe(SCN)3(血红色)，溶液呈血红色；加入过量Fe粉，铁离子被还原，血红色褪去；加入过量双氧水，硫氰根离子被氧化。若现象1为淡红色，则Fe2＋可能部分被氧化成Fe3＋，故A正确；Fe3＋＋3SCN－===Fe(SCN)3，Fe(SCN)3不是沉淀，故B错误；向加入双氧水后的溶液加入铁粉，发生反应：2Fe3＋＋Fe===3Fe2＋，溶液中Fe3＋被还原，溶液血红色褪去，故C正确；向溶液中加入过量双氧水后，溶液由血红色变为黄色，则溶液中SCN－的浓度降低，SCN－被氧化，有N2、CO2生成，故D正确。
15．部分含铁微粒所带的电荷数与其中铁元素化合价的关系如图所示，由该图可预测含铁微粒间相互转化时所需试剂。下列推断不合理的是(　　)
A．常温下，可用R材质容器储运浓硫酸
B．M可用KSCN溶液检验
C．若Q为金属阳离子，可通过Fe2O3与稀HI溶液反应生成
D．Fe3＋与氧化剂在碱性条件下反应可生成FeO
答案　B
解析　M不带电，铁的化合价为＋2价，则M可能为FeO；Q带2个单位正电荷，化合价为＋2价，则Q为Fe2＋；R不带电，铁的化合价为0价，即R为铁单质。常温下，铁在浓硫酸中会发生钝化，所以常温下，可用R材质容器储运浓硫酸，故A合理；M不是Fe3＋，所以M不能用KSCN溶液检验，故B不合理；Fe2O3与稀HI溶液发生氧化还原反应，Fe2O3中的＋3价铁被I－还原为Fe2＋，故C合理；从图中可以看出，在碱性溶液中可以生成FeO，FeO中铁为＋6价，所以Fe3＋与氧化剂在碱性条件下反应可生成FeO，故D合理。
16．现有由氧化铁和铝组成的铝热剂，某实验小组分别进行如下实验：①取a g样品，向其中加入足量的NaOH溶液，测得生成气体的体积为b L(标准状况下)；②另取a g样品，高温条件下二者恰好完全发生反应：2Al＋Fe2O3Al2O3＋2Fe，待其冷却后，加入足量盐酸，测得生成气体的体积为c L(标准状况下)。则c∶b等于(　　)
A．1∶1 B．1∶2 C．2∶3 D．3∶4
答案　C
解析　该铝热剂中只有铝能与氢氧化钠溶液反应，铝与氧化铁反应后的生成物中只有铁能与盐酸反应得到氢气，再结合题给其他信息可得到如下关系式：2Al～Fe2O3～2Fe,2Al～3H2,2Fe～2H2，故c∶b＝2∶3。
17．向一定质量FeCl2和CuCl2的混合溶液中逐渐加入足量的锌粒，下列图像不能正确反映对应关系的是(　　)
答案　D
解析　金属的活动性是锌＞铁＞铜，故锌先与氯化铜反应，当氯化铜反应完全后再与氯化亚铁反应：
Zn＋CuCl2===Cu＋ZnCl2　　溶液增重
65 g　　　　64 g　　　　　(65－64)g＝1 g
Zn＋FeCl2===Fe＋ZnCl2　　溶液增重
65 g　　　　56 g　　　　　(65－56)g＝9 g
锌先与氯化铜反应，铜的质量不断增加，直至氯化铜反应完全，A正确；由上述分析可知，前者溶液质量增加的幅度小于后者，B正确；随着锌与氯化亚铁反应，氯化亚铁的质量逐渐减小，完全反应后为0，故C正确；原溶液中不存在氯化锌，起始点应为O，故D错误。
18．现有20.0 g某铁矿石样品(主要成分为Fe2O3和FeO)，粉碎后加入足量盐酸(假设杂质不与盐酸反应)，充分反应后过滤，向滤液中加入足量氢氧化钠溶液，过滤，将所得沉淀在空气中蒸干并灼烧，冷却后称得固体质量为16.0 g，则该铁矿石样品中铁元素的质量分数为(　　)
A．28% B．56% C．72% D．80%
答案　B
解析　沉淀灼烧最后得到的16.0 g固体为Fe2O3，故16.0 g Fe2O3中Fe元素的质量为16.0 g
×＝11.2 g，由元素守恒可知，样品中Fe元素的质量为11.2 g，样品中Fe元素的质量分数为×100%＝56%。
二、非选择题(本题包括3小题，共46分)
19．(11分)钛(Ti)被称为继铁、铝之后的第三金属，钛白(TiO2)是目前最好的白色颜料。制备TiO2和Ti的原料是钛铁矿，我国的钛铁矿储量居世界首位。用含Fe2O3的钛铁矿(主要成分为FeTiO3)制备TiO2流程如下：
(1)步骤①加Fe的目的是_______________________________________；步骤②冷却的目的是______________________________________。
(2)上述制备TiO2的过程中，可以利用的副产物是__________________；考虑成本和废物综合利用因素，水浸后废液中应加入____________处理。
(3)由金红石(TiO2)制取单质钛(Ti)，涉及到的步骤为
―→
反应TiCl4＋2Mg2MgCl2＋Ti在Ar气氛中进行的理由是________________________。
答案　(1)将Fe3＋还原为Fe2＋　析出绿矾(FeSO4·7H2O)　(2)绿矾(FeSO4·7H2O)　生石灰(或碳酸钙或废碱)　(3)防止高温下镁或钛与O2、N2等反应
解析　(1)分析流程图知，铁最终转化成副产品绿矾，所以要将＋3价Fe转化为＋2价Fe，降温减小FeSO4·7H2O的溶解度，有利于析出绿矾晶体。
(2)水浸后发生的离子反应为TiO2＋＋2H2O===H2TiO3↓＋2H＋，废液主要呈酸性，所以应加入CaO、CaCO3或废碱处理。
(3)Ti和Mg易与空气中的O2、N2等反应，故应在Ar气氛中进行。
20．(10分)用如图所示装置(夹持仪器略)制备氢氧化亚铁。
实验步骤如下：
Ⅰ.检查装置气密性后，关闭K2、K5，打开K1、K3、K4，使装置A中产生的气体进入装置B中，排尽B中空气。
Ⅱ.待B中空气排尽后，关闭K3，打开K2，将A中溶液压入B中并观察现象。
Ⅲ.关闭K1、K2，打开K5，使C中气体通入B中并观察现象。
回答下列问题：
(1)仪器a的名称是______________，B中长玻璃管的作用是___________________________。
(2)装置A中金属离子的检验方法是________________________________________________。
(3)步骤Ⅲ装置B中的现象是______________，其发生反应的化学方程式为_______________
_______________________________________________________________________________。
答案　(1)恒压滴液漏斗　平衡气压，辅助排出装置B中的空气
(2)取少量装置A烧瓶中的液体于洁净试管中，滴加几滴KSCN溶液，无血红色出现，再滴加H2O2，溶液变为血红色，则证明存在Fe2＋
(3)白色絮状沉淀逐渐变为灰绿色，最后变为红褐色　4Fe(OH)2＋O2＋2H2O===4Fe(OH)3
解析　(1)仪器a的名称为恒压滴液漏斗，其作用为连通内外压强使液体能顺利滴下；氢氧化亚铁在空气中极易被氧化，装置B中的长玻璃管是为了排出装置内的空气。(2)装置A中金属铁与稀硫酸反应生成亚铁离子。(3)步骤Ⅲ装置B中，关闭K1、K2，打开K5，使C中产生的氧气通入装置B，氢氧化亚铁为白色絮状沉淀，氢氧化铁为红褐色沉淀，观察到的现象为白色絮状沉淀逐渐变为灰绿色，最后变为红褐色。发生反应的化学方程式为4Fe(OH)2＋O2＋2H2O===4Fe(OH)3。
21．(13分)硫酸亚铁晶体(FeSO4·7H2O)在医药上作补血剂。某课外小组测定该补血剂中铁元素的含量，并检验该补血剂是否变质。实验步骤如下：
请回答下列问题：
(1)向操作①的滤液中滴加KSCN溶液后变为血红色，则该滤液中含有________(填离子符号)。
(2)写出操作②中反应的离子方程式：____________________________。
(3)写出操作③中反应的离子方程式：____________________________。
(4)操作④中一系列操作包括：过滤、________、灼烧、________、称量。
(5)假设实验中的损耗忽略不计，则每片补血剂含铁元素的质量为________ g(用含a的代数式表示)。
答案　(1)Fe3＋　(2)2Fe2＋＋H2O2＋2H＋===2Fe3＋＋2H2O　
(3)Fe3＋＋3OH－===Fe(OH)3↓[或Fe3＋＋3NH3·H2O===Fe(OH)3↓＋3NH]　
(4)洗涤　冷却至室温　(5)0.07a
解析　(2)双氧水具有氧化性，酸性条件下能将Fe2＋氧化为Fe3＋，则②中反应的离子方程式为2Fe2＋＋H2O2＋2H＋===2Fe3＋＋2H2O。(3)步骤③是将Fe3＋转化为氢氧化铁沉淀，反应的离子方程式为Fe3＋＋3OH－===Fe(OH)3↓或Fe3＋＋3NH3·H2O===Fe(OH)3↓＋3NH。(4)步骤④中一系列操作是由氢氧化铁悬浊液最终转化为氧化铁，需要过滤、洗涤氢氧化铁，然后灼烧生成氧化铁，冷却后称量氧化铁的质量，即一系列操作为过滤、洗涤、灼烧、冷却至室温、称量。(5)a g氧化铁中铁元素的质量即为10 片补血剂中铁的质量，所以每片补血剂含铁元素的质量为＝0.07a g。
22．(12分)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。
Ⅰ.(1)血红蛋白(Hb)中的铁元素呈正二价，能与O2分子结合成氧合血红蛋白(HbO)从而有输送氧的能力。NaNO2因具有氧化性能使血红蛋白丧失与O2结合的能力，药品美蓝是其有效的解毒剂，下列说法正确的是________(填字母)。
A．NaNO2被氧化 B．药品美蓝是还原剂
C．NaNO2是还原剂 D．药品美蓝被还原
(2)电子工业常用30%的FeCl3溶液腐蚀敷在绝缘板上的铜箔来制造印刷电路板。写出FeCl3溶液与铜发生反应的离子方程式：_________________________________________________。
Ⅱ.高铁酸钾(K2FeO4)是一种新型、高效、多功能绿色水处理剂，比Cl2、O2、ClO2、KMnO4氧化性更强，无二次污染，工业上是先制得高铁酸钠，然后在低温下，向高铁酸钠溶液中加入KOH至饱和，使高铁酸钾析出。
(3)干法制备高铁酸钠的主要反应为2FeSO4＋6Na2O2===2Na2FeO4＋2Na2O＋2Na2SO4＋O2↑，该反应中Na2O2是________(填“氧化剂”“还原剂”或“氧化剂和还原剂”)。
(4)湿法制备高铁酸钾的反应体系中有六种微粒：Fe(OH)3、ClO－、OH－、FeO、Cl－、H2O。
①碱性条件下，氧化剂和还原剂的物质的量之比为3∶2发生反应，写出并配平湿法制高铁酸钾的离子方程式：____________________________________________________________。
②若反应过程中转移了0.3 mol电子，则还原产物的物质的量为________ mol。
答案　(1)B　(2)Cu＋2Fe3＋===2Fe2＋＋Cu2＋
(3)氧化剂和还原剂　(4)①2Fe(OH)3＋3ClO－＋4OH－===2FeO＋3Cl－＋5H2O　②0.15
解析　(1)NaNO2具有氧化性，是氧化剂，被还原，故A、C错误；NaNO2具有氧化性，能使血红蛋白丧失与O2结合的能力，药品美蓝是其有效的解毒剂，所以药品美蓝具有还原性，药品美蓝是还原剂，被氧化，故B正确、D错误。
(2)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Cu＋2Fe3＋===2Fe2＋＋Cu2＋。
(3)反应2FeSO4＋6Na2O2===2Na2FeO4＋2Na2O＋2Na2SO4＋O2↑中，Na2O2中部分氧元素化合价由－1升高为0，部分化合价由－1降低为－2，所以Na2O2既是氧化剂又是还原剂。
(4)①湿法制备高铁酸钾，FeO为产物，Fe(OH)3为反应物，化合价升高3价，由得失电子守恒可知，ClO－为反应物，Cl－为生成物，化合价降低2价，化合价升降最小公倍数为6，故反应的离子方程式是2Fe(OH)3＋3ClO－＋4OH－===2FeO＋3Cl－＋5H2O。
②反应过程中氯元素化合价由＋1降低为－1，Cl－是还原产物，若反应过程中转移了0.3 mol电子，还原产物的物质的量为＝0.15 mol。