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高中化学苏教版 (2019)必修 第二册专题9 金属与人类文明本单元综合与测试课后测评
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这是一份高中化学苏教版 (2019)必修 第二册专题9 金属与人类文明本单元综合与测试课后测评，共8页。试卷主要包含了金属的冶炼，Fe3＋的检验，无机框图推断题的解题方法思路，食品中的铁元素等内容，欢迎下载使用。
1．下列说法不正确的是( )
A．有些活泼金属如铝可作高温还原法的还原剂
B．用电解熔融NaCl的方法来冶炼金属钠
C．可用焦炭或一氧化碳还原氧化铝的方法来冶炼铝
D．回收废旧金属可以重新制成金属或它们的化合物
答案 C
解析 铝可以作还原剂冶炼一些高熔点的金属，如2Al＋Fe2O3eq \(=====,\s\up7(高温))2Fe＋Al2O3；金属钠是用电解熔融的NaCl的方法制取；铝是活泼金属，很难用还原剂把它还原出来；回收旧金属可以重新制成金属或它们的化合物。
2．下列化工生产原理错误的是( )
①可以用电解熔融氧化钠的方法来制取金属钠
②可以将钠加入到氯化镁饱和溶液中制取镁
③用电解法冶炼铝时，原料是氯化铝
④炼铁高炉中所发生的反应都是放热的，故无需加热
A．②③ B．①③ C．①②③ D．②③④
答案 D
解析 ②钠可以和氯化镁饱和溶液中的水反应，故不能将镁置换出来；③电解法冶炼铝所用的原料为氧化铝；④炼铁高炉中所发生的反应CO2＋Ceq \(=====,\s\up7(高温))2CO属于吸热反应。
3．(2019·西安高一检测)早在1807年化学家戴维电解熔融氢氧化钠制得钠：4NaOH(熔融)eq \(=====,\s\up7(通电))4Na＋O2↑＋2H2O↑；后来盖·吕萨克用铁与熔融氢氧化钠作用也制得钠，反应原理为3Fe＋4NaOH(熔融)eq \(,\s\up7(高温))Fe3O4＋2H2↑＋4Na↑。下列有关说法正确的是( )
A．电解熔融氢氧化钠制钠，阳极发生的电极反应为2OH－－2e－===H2↑＋O2↑
B．戴维用电解熔融氢氧化钠法制钠(如图)，电解槽中可以用石墨为阳极，铁为阴极
C．盖·吕萨克法制钠原理是利用铁的还原性比钠强
D．若戴维法与盖·吕萨克法制得等量的钠，则两反应中转移的电子总数也相同
答案 B
解析 电解熔融氢氧化钠的阳极反应为4OH－－4e－===2H2O↑＋O2↑，A错误；活泼金属铁作电解池阳极，易被氧化，故选用石墨作阳极，B正确；铁的还原性比钠弱是事实，而盖·吕萨克法制钠原理是一个可逆反应，产物钠、氢气作为气体脱离反应体系，使反应得以向生成钠的方向移动，C错误；电解熔融NaOH法制得4 ml Na，则转移4 ml电子，盖·吕萨克法制得4 ml Na，则转移8 ml电子，D错误。
4．(1)下列反应原理不符合工业冶炼金属实际情况的是________(填字母)。
A．2HgOeq \(=====,\s\up7(△))2Hg＋O2↑
B．Fe3O4＋4COeq \(=====,\s\up7(高温))3Fe＋4CO2
C．2MgOeq \(=====,\s\up7(通电))2Mg＋O2↑
D．2Ag2Oeq \(=====,\s\up7(△))4Ag＋O2↑
(2)简要说明不符合工业实际的原因：_______________________________________。
答案 (1)C
(2)MgO熔点高，电解耗能大，实际工业生产中采用电解熔融态的MgCl2冶炼镁
5．炼铁厂以赤铁矿石(主要成分为Fe2O3)、焦炭、石灰石、空气等为主要原料炼铁，主要反应过程如图所示：
请根据所学知识回答相关问题：
(1)炼铁厂用来炼铁的主要设备是__________。
(2)反应过程①②③中，属于化合反应的有________________________________________。
(3)原料中焦炭的作用有__________________________________________。
(4)金属矿物的储量有限，而且不能再生，目前世界上已有50%以上的废钢铁得到回收利用，其目的是______________________________(填“合理开采矿物”或“节约金属资源”)。
(5)根据化学方程式计算：用含Fe2O3 60%的赤铁矿800 t，理论上可炼出纯铁多少吨？
答案 (1)高炉 (2)①② (3)制造还原剂CO，维持炉温 (4)节约金属资源
(5)设理论上可炼出纯铁的质量为x，
3CO＋Fe2O3eq \(=====,\s\up7(高温))2Fe＋3CO2
160 112
800 t×60% x
eq \f(160,112)＝eq \f(800 t×60%,x)
x＝336 t。
答：理论上可炼出纯铁336 t。
二、Fe3＋与Fe2＋相互转化时反应条件的控制
6．向氧化铁、氧化铜、铁、铜的混合粉末中加入过量的稀硫酸，充分反应后，仍有红色粉末存在，则关于所得溶液中阳离子的判断正确的是( )
A．只有Fe2＋和Cu2＋
B．一定有Fe2＋、Cu2＋，可能有Fe3＋
C．一定有Fe2＋，可能有Cu2＋
D．只有Fe2＋
答案 C
解析 混合粉末中加入过量的稀硫酸反应后，仍有红色固体铜存在，说明所得溶液中一定有Fe2＋，一定没有Fe3＋，可能有Cu2＋，C项正确。
7．把表面有氧化物的相同大小的铜片和铁片一起放入盐酸中，充分反应后，所得溶液中的金属离子为( )
A．Fe3＋和Cu2＋ B．Fe2＋和Cu2＋
C．Fe2＋和Fe3＋ D．Fe2＋
答案 D
解析 本题涉及的物质的性质有：CuO与盐酸的反应，Fe、Fe2O3与盐酸的反应，Fe3＋与Fe、Cu的反应，Fe与Cu2＋的反应等。表面氧化物较少，溶于盐酸后，生成的Fe3＋和Cu2＋较少，分别被Fe还原为Fe2＋和Cu，Cu与盐酸不反应，Fe与盐酸反应生成Fe2＋。
8．(2020·惠州高一期末)某同学欲探究某袋敞口放置一段时间的名为“硫酸亚铁家庭园艺精品肥料”化肥的主要成分及相关性质。首先对该化肥的成分进行了如下假设：
a．只含有FeSO4
b．含有FeSO4和Fe2(SO4)3
c．只含有Fe2(SO4)3
将化肥固体粉末溶于水得到溶液(记为X)，进行如下实验：
(1)实验ⅰ中加入的1 mL 1 ml·L－1NaOH溶液中含有NaOH______g。
(2)对实验ⅰ的预期现象是产生白色沉淀，变为灰绿色，最后出现红褐色沉淀，预期产生该现象的依据是(用化学方程式表示)______________________、_______________。
(3)实验ⅱ现象说明假设________不成立。
为进一步验证假设，小组同学进行了以下实验：
(4)实验ⅳ中，KMnO4 是该反应的__________(填“氧化剂”或“还原剂”)。
(5)通过以上实验，可得到的结论是____________________________。
答案 (1)0.04 (2)FeSO4＋2NaOH===Na2SO4＋Fe(OH)2↓ 4Fe(OH)2＋O2＋2H2O===4Fe(OH)3 (3)a (4)氧化剂 (5)该化肥的成分含有FeSO4和Fe2(SO4)3(或假设b成立)
解析 (1)实验ⅰ中加入的1 mL 1 ml·L－1NaOH溶液中含有NaOH的质量为0.001 L×1 ml·L－1×
40 g·ml－1＝0.04 g。
(2)对实验ⅰ的预期现象是产生白色沉淀，变为灰绿色，最后出现红褐色沉淀，预期产生该现象的依据是FeSO4＋2NaOH===Na2SO4＋Fe(OH)2↓、4Fe(OH)2＋O2＋2H2O===4Fe(OH)3。
(3)实验ⅱ现象说明溶液中含有Fe3＋，则假设a不成立。
(4)实验ⅳ中，KMnO4 将Fe2＋氧化为Fe3＋，从而说明KMnO4 是该反应的氧化剂。
(5)实验ⅲ表明溶液中含有Fe3＋，实验ⅳ表明溶液中含有Fe2＋，可得到的结论是该化肥的成分含有FeSO4和Fe2(SO4)3或假设b成立。
三、Fe3＋的检验
9．向某溶液中加入含Fe2＋的溶液后，无明显变化。当再滴入几滴新制氯水后，混合溶液变成血红色，则下列结论错误的是( )
A．该溶液中一定含有SCN－
B．氧化性：Fe3＋>Cl2
C．Fe2＋与SCN－不能形成血红色物质
D．Fe2＋被氧化为Fe3＋
答案 B
解析 溶液中的Fe2＋与加入的新制氯水发生反应：2Fe2＋＋Cl2===2Fe3＋＋2Cl－，故氧化性：Fe3＋10．为了验证Fe3＋的性质，某化学兴趣小组设计了下图所示的一组实验，其中实验方案设计错误的是( )
A．② B．③⑤
C．③④ D．①②③④⑤
答案 C
解析 铁离子与铁反应生成浅绿色的亚铁离子，①正确；铁离子与硫氰化钾溶液反应显血红色，据此能够检验铁离子，②正确；硫酸铜与氯化铁不发生反应，混合后溶液不会变成无色，③错误；氯化铁与硝酸银反应生成白色氯化银沉淀，该性质不是铁离子的性质，④错误；铁离子与氢氧化钠溶液反应生成红褐色的氢氧化铁沉淀，据此可以检验是否存在铁离子，⑤正确。
四、无机框图推断题的解题方法思路
11．已知A为常见的金属单质，根据如图所示的关系，下列叙述中正确的是( )
A．A为Fe，B为FeO
B．C→D溶液的颜色变化：浅绿色→棕黄色
C．④的离子方程式：Fe＋Fe3＋===2Fe2＋
D．⑤的离子方程式：4Fe(OH)2＋O2＋2H2O===4Fe(OH)3
答案 B
解析 由“红褐色固体”可知F是Fe(OH)3，从而得出A为Fe，“黑色晶体”B为Fe3O4，继而推出C为FeCl2，D为FeCl3，E为Fe(OH)2。④的离子方程式为Fe＋2Fe3＋===3Fe2＋，⑤的离子方程式为2Fe2＋＋Cl2===2Fe3＋＋2Cl－。
12．(2020·南昌十中期末)现有金属单质A、B、C和气体甲、乙、丙以及物质D、E、F、G、H，它们之间的相互转化关系如图所示(图中有些反应的生成物和反应的条件没有标出)。提示：黄绿色气体乙是氯气。
请回答下列问题：
(1)写出下列物质的化学式：B：________，丙：________，H：________。
(2)根据要求回答：
①D溶液和F溶液在空气中混合的现象：_________________________________________
________________________________________________________________________；
②反应③的离子方程式：____________________________________________；
③反应⑦的离子方程式：__________________________________________________；
④反应⑥的化学方程式：____________________________________________________。
答案 (1)Al HCl Fe(OH)2 (2)①产生白色沉淀，迅速变成灰绿色，最后变为红褐色 ②2Al＋2OH－＋2H2O===2AlOeq \\al(－,2)＋3H2↑ ③2Fe2＋＋Cl2===2Cl－＋2Fe3＋ ④4Fe(OH)2＋O2＋2H2O===4Fe(OH)3
解析 由以上推断可知A是Na，B是Al，C是Fe，D是NaOH，E是盐酸，F是FeCl2，G是FeCl3，H是Fe(OH)2，I是Fe(OH)3。
(1)根据上述分析可知B为Al，丙为HCl，H为Fe(OH)2。
(2)①D是NaOH，F是FeCl2，二者发生复分解反应生成氢氧化亚铁白色沉淀，氢氧化亚铁不稳定，易被空气中的氧气氧化生成红褐色的氢氧化铁沉淀，因此在空气中混合的现象为产生白色沉淀，白色沉淀迅速变成灰绿色，最后变为红褐色；②反应③是Al与NaOH溶液反应产生NaAlO2和氢气，反应的离子方程式为2Al＋2OH－＋2H2O===2AlOeq \\al(－,2)＋3H2↑；③FeCl2具有还原性，Cl2具有强氧化性，二者发生氧化还原反应产生FeCl3，所以反应⑦的离子方程式为2Fe2＋＋Cl2===2Cl－＋2Fe3＋；④Fe(OH)2不稳定，容易被氧气氧化产生Fe(OH)3，所以反应⑥的化学方程式为4Fe(OH)2＋ O2＋2H2O===4Fe(OH)3。
五、食品中的铁元素
13．(2020·大连二中检测)茶是中国人喜爱的一种饮品，茶叶中含有铁元素，可以用以下实验操作检验茶叶中的铁元素：
A．取少量茶叶
B．检验滤液中的 Fe3＋
C．过滤得到滤液
D．将茶叶灼烧为茶叶灰
E．用足量稀盐酸溶解茶叶灰，并加蒸馏水稀释
请回答下列问题。
(1)上述实验操作的正确顺序是__________(填字母)。
(2)操作 D 所用仪器有：酒精灯、三脚架、泥三角、______、________。
(3)检验滤液中的Fe3＋的方法是_______________________，观察到的现象是_____________。
(4)越来越多的人喜欢用铁壶泡茶，铁壶泡茶时壶中的铁与茶水中的 Fe3＋能发生反应，有关的离子方程式是___________________________________________。
答案 (1)ADECB (2)坩埚 玻璃棒 (3)取少量滤液于试管中，向其中滴加KSCN溶液 溶液变成血红色 (4)Fe＋2Fe3＋===3Fe2＋
解析 (1)检验茶叶中的铁元素的正确操作：A.取少量茶叶；D.将茶叶灼烧为茶叶灰；E.用足量稀盐酸溶解茶叶灰，并加蒸馏水稀释；C.过滤得到滤液；B.检验滤液中的Fe3＋。所以上述实验操作的正确顺序是ADECB。
(2)固体灼烧需要坩埚，同时需要玻璃棒搅拌，则操作D所用仪器有酒精灯、三脚架、泥三角、坩埚、玻璃棒。
(3)一般用KSCN溶液检验铁离子，则检验滤液中Fe3＋的方法是取少量滤液于试管中，向其中滴加KSCN溶液，观察到的现象是溶液变成血红色。
(4)铁能与溶液中的Fe3＋发生反应生成亚铁离子，反应的离子方程式是Fe＋2Fe3＋===3Fe2＋。
14．下图是某儿童微量元素体检报告单的部分数据：
根据上表的数据，回答下列问题：
(1)该儿童________元素含量偏低。
(2)报告单中“μml·L－1”是________(填“质量”“体积”或“浓度”)的单位。
(3)服用维生素C可使食物中的Fe3＋转化为Fe2＋。在这个过程中体现维生素C的______(填“氧化性”或“还原性”)。
(4)缺铁性贫血患者应补充Fe2＋。一些补铁剂以硫酸亚铁为主要成分，将硫酸亚铁制成药片时外表包有一层特殊的糖衣，推测糖衣的作用是______________________。
答案 (1)铁(或Fe) (2)浓度 (3)还原性 (4)防止Fe2＋被氧化
解析 (1)从检测结果与参考范围看，该儿童Fe元素的含量比参考范围略低。(2)μml·L－1为浓度的单位。(3)Fe3＋转化为Fe2＋，铁元素的化合价降低，发生还原反应，故维生素C体现还原性。(4)糖衣可以防止硫酸亚铁与空气接触，起到防止Fe2＋被氧化的作用。
15．为严厉打击食品生产经营中违法添加非食用物质、滥用食品添加剂，卫生部、农业部等部门联合公布了包含硫酸亚铁在内的22种“易滥用食品添加剂”名单。某同学为探究富含硫酸亚铁且保存时间较长的食品情况，设计了如下实验方案：
eq \x(食品)→……→eq \x(淡黄色溶液)eq \(――→,\s\up7(试剂1))淡血红色溶液eq \(――→,\s\up7(新制氯水))eq \x(深血红色溶液)
(1)试剂1的主要成分的化学式是_______________________________________。
(2)加入新制氯水后溶液血红色加深的原因是____________(用离子方程式表示)。
(3)该同学在实验中加入了过量氯水，放置一段时间后，发现深血红色褪去，现对褪色原因进行探究。
①提出假设
假设1 溶液中的＋3价铁被氧化为更高价态的铁；
假设2 ______________________________。
②设计方案
为了对你所提出的假设2进行验证，请写出一种实验方案：_________________________。
(4)应用拓展
写出一种保存FeSO4固体的方法：_______________________________。
答案 (1)KSCN
(2)2Fe2＋＋Cl2===2Fe3＋＋2Cl－、Fe3＋＋3SCN－===Fe(SCN)3
(3)①SCN－被过量的氯水氧化
②取少量褪色后的溶液，滴加过量KSCN溶液，若出现红色，则说明假设2成立，若不出现血红色，则说明假设2不成立
(4)密封保存
解析 (1)向淡黄色溶液中加入试剂1生成了淡血红色溶液，说明食品中的FeSO4被空气中的O2氧化生成了Fe3＋，Fe3＋与KSCN溶液反应生成血红色Fe(SCN)3。(2)淡血红色溶液中还含有较多的Fe2＋，向其中加入新制氯水时，Cl2将Fe2＋氧化成Fe3＋，溶液中Fe3＋浓度增大，生成的Fe(SCN)3浓度也增大，溶液颜色加深。(3)①实验中加入过量氯水，放置一段时间后，深血红色褪去，说明Fe(SCN)3逐渐消失，而Fe(SCN)3的生成与Fe3＋、SCN－有关，根据假设1，溶液中的＋3价铁被Cl2氧化为更高价态的铁，分析SCN－中各元素的化合价可知，S为－2价，C为＋4价，N为－3价，所以SCN－也具有还原性，故也可能是SCN－被过量的氯水氧化导致深血红色褪去。②假设Fe3＋没有被氧化，而是SCN－被氧化，只要向褪色后的溶液中补充SCN－，若出现血红色，说明假设2成立；若不出现血红色，说明假设2不成立。(4)由于FeSO4易被空气中的O2氧化，所以FeSO4应密封保存。序号
操作
现象
ⅰ
取2 mL溶液X，加入1 mL 1 ml·L－1NaOH溶液
产生红褐色沉淀
ⅱ
取2 mL溶液X，加入1滴KSCN溶液
溶液显血红色
序号
操作
现象
ⅲ
取2 mL溶液X，加入1滴KSCN溶液，再加入1 mL水
溶液显血红色
ⅳ
取2 mL溶液X，滴入1滴酸性KMnO4溶液
KMnO4溶液紫红色褪去
1．下列说法不正确的是( )
A．有些活泼金属如铝可作高温还原法的还原剂
B．用电解熔融NaCl的方法来冶炼金属钠
C．可用焦炭或一氧化碳还原氧化铝的方法来冶炼铝
D．回收废旧金属可以重新制成金属或它们的化合物
答案 C
解析 铝可以作还原剂冶炼一些高熔点的金属，如2Al＋Fe2O3eq \(=====,\s\up7(高温))2Fe＋Al2O3；金属钠是用电解熔融的NaCl的方法制取；铝是活泼金属，很难用还原剂把它还原出来；回收旧金属可以重新制成金属或它们的化合物。
2．下列化工生产原理错误的是( )
①可以用电解熔融氧化钠的方法来制取金属钠
②可以将钠加入到氯化镁饱和溶液中制取镁
③用电解法冶炼铝时，原料是氯化铝
④炼铁高炉中所发生的反应都是放热的，故无需加热
A．②③ B．①③ C．①②③ D．②③④
答案 D
解析 ②钠可以和氯化镁饱和溶液中的水反应，故不能将镁置换出来；③电解法冶炼铝所用的原料为氧化铝；④炼铁高炉中所发生的反应CO2＋Ceq \(=====,\s\up7(高温))2CO属于吸热反应。
3．(2019·西安高一检测)早在1807年化学家戴维电解熔融氢氧化钠制得钠：4NaOH(熔融)eq \(=====,\s\up7(通电))4Na＋O2↑＋2H2O↑；后来盖·吕萨克用铁与熔融氢氧化钠作用也制得钠，反应原理为3Fe＋4NaOH(熔融)eq \(,\s\up7(高温))Fe3O4＋2H2↑＋4Na↑。下列有关说法正确的是( )
A．电解熔融氢氧化钠制钠，阳极发生的电极反应为2OH－－2e－===H2↑＋O2↑
B．戴维用电解熔融氢氧化钠法制钠(如图)，电解槽中可以用石墨为阳极，铁为阴极
C．盖·吕萨克法制钠原理是利用铁的还原性比钠强
D．若戴维法与盖·吕萨克法制得等量的钠，则两反应中转移的电子总数也相同
答案 B
解析 电解熔融氢氧化钠的阳极反应为4OH－－4e－===2H2O↑＋O2↑，A错误；活泼金属铁作电解池阳极，易被氧化，故选用石墨作阳极，B正确；铁的还原性比钠弱是事实，而盖·吕萨克法制钠原理是一个可逆反应，产物钠、氢气作为气体脱离反应体系，使反应得以向生成钠的方向移动，C错误；电解熔融NaOH法制得4 ml Na，则转移4 ml电子，盖·吕萨克法制得4 ml Na，则转移8 ml电子，D错误。
4．(1)下列反应原理不符合工业冶炼金属实际情况的是________(填字母)。
A．2HgOeq \(=====,\s\up7(△))2Hg＋O2↑
B．Fe3O4＋4COeq \(=====,\s\up7(高温))3Fe＋4CO2
C．2MgOeq \(=====,\s\up7(通电))2Mg＋O2↑
D．2Ag2Oeq \(=====,\s\up7(△))4Ag＋O2↑
(2)简要说明不符合工业实际的原因：_______________________________________。
答案 (1)C
(2)MgO熔点高，电解耗能大，实际工业生产中采用电解熔融态的MgCl2冶炼镁
5．炼铁厂以赤铁矿石(主要成分为Fe2O3)、焦炭、石灰石、空气等为主要原料炼铁，主要反应过程如图所示：
请根据所学知识回答相关问题：
(1)炼铁厂用来炼铁的主要设备是__________。
(2)反应过程①②③中，属于化合反应的有________________________________________。
(3)原料中焦炭的作用有__________________________________________。
(4)金属矿物的储量有限，而且不能再生，目前世界上已有50%以上的废钢铁得到回收利用，其目的是______________________________(填“合理开采矿物”或“节约金属资源”)。
(5)根据化学方程式计算：用含Fe2O3 60%的赤铁矿800 t，理论上可炼出纯铁多少吨？
答案 (1)高炉 (2)①② (3)制造还原剂CO，维持炉温 (4)节约金属资源
(5)设理论上可炼出纯铁的质量为x，
3CO＋Fe2O3eq \(=====,\s\up7(高温))2Fe＋3CO2
160 112
800 t×60% x
eq \f(160,112)＝eq \f(800 t×60%,x)
x＝336 t。
答：理论上可炼出纯铁336 t。
二、Fe3＋与Fe2＋相互转化时反应条件的控制
6．向氧化铁、氧化铜、铁、铜的混合粉末中加入过量的稀硫酸，充分反应后，仍有红色粉末存在，则关于所得溶液中阳离子的判断正确的是( )
A．只有Fe2＋和Cu2＋
B．一定有Fe2＋、Cu2＋，可能有Fe3＋
C．一定有Fe2＋，可能有Cu2＋
D．只有Fe2＋
答案 C
解析 混合粉末中加入过量的稀硫酸反应后，仍有红色固体铜存在，说明所得溶液中一定有Fe2＋，一定没有Fe3＋，可能有Cu2＋，C项正确。
7．把表面有氧化物的相同大小的铜片和铁片一起放入盐酸中，充分反应后，所得溶液中的金属离子为( )
A．Fe3＋和Cu2＋ B．Fe2＋和Cu2＋
C．Fe2＋和Fe3＋ D．Fe2＋
答案 D
解析 本题涉及的物质的性质有：CuO与盐酸的反应，Fe、Fe2O3与盐酸的反应，Fe3＋与Fe、Cu的反应，Fe与Cu2＋的反应等。表面氧化物较少，溶于盐酸后，生成的Fe3＋和Cu2＋较少，分别被Fe还原为Fe2＋和Cu，Cu与盐酸不反应，Fe与盐酸反应生成Fe2＋。
8．(2020·惠州高一期末)某同学欲探究某袋敞口放置一段时间的名为“硫酸亚铁家庭园艺精品肥料”化肥的主要成分及相关性质。首先对该化肥的成分进行了如下假设：
a．只含有FeSO4
b．含有FeSO4和Fe2(SO4)3
c．只含有Fe2(SO4)3
将化肥固体粉末溶于水得到溶液(记为X)，进行如下实验：
(1)实验ⅰ中加入的1 mL 1 ml·L－1NaOH溶液中含有NaOH______g。
(2)对实验ⅰ的预期现象是产生白色沉淀，变为灰绿色，最后出现红褐色沉淀，预期产生该现象的依据是(用化学方程式表示)______________________、_______________。
(3)实验ⅱ现象说明假设________不成立。
为进一步验证假设，小组同学进行了以下实验：
(4)实验ⅳ中，KMnO4 是该反应的__________(填“氧化剂”或“还原剂”)。
(5)通过以上实验，可得到的结论是____________________________。
答案 (1)0.04 (2)FeSO4＋2NaOH===Na2SO4＋Fe(OH)2↓ 4Fe(OH)2＋O2＋2H2O===4Fe(OH)3 (3)a (4)氧化剂 (5)该化肥的成分含有FeSO4和Fe2(SO4)3(或假设b成立)
解析 (1)实验ⅰ中加入的1 mL 1 ml·L－1NaOH溶液中含有NaOH的质量为0.001 L×1 ml·L－1×
40 g·ml－1＝0.04 g。
(2)对实验ⅰ的预期现象是产生白色沉淀，变为灰绿色，最后出现红褐色沉淀，预期产生该现象的依据是FeSO4＋2NaOH===Na2SO4＋Fe(OH)2↓、4Fe(OH)2＋O2＋2H2O===4Fe(OH)3。
(3)实验ⅱ现象说明溶液中含有Fe3＋，则假设a不成立。
(4)实验ⅳ中，KMnO4 将Fe2＋氧化为Fe3＋，从而说明KMnO4 是该反应的氧化剂。
(5)实验ⅲ表明溶液中含有Fe3＋，实验ⅳ表明溶液中含有Fe2＋，可得到的结论是该化肥的成分含有FeSO4和Fe2(SO4)3或假设b成立。
三、Fe3＋的检验
9．向某溶液中加入含Fe2＋的溶液后，无明显变化。当再滴入几滴新制氯水后，混合溶液变成血红色，则下列结论错误的是( )
A．该溶液中一定含有SCN－
B．氧化性：Fe3＋>Cl2
C．Fe2＋与SCN－不能形成血红色物质
D．Fe2＋被氧化为Fe3＋
答案 B
解析 溶液中的Fe2＋与加入的新制氯水发生反应：2Fe2＋＋Cl2===2Fe3＋＋2Cl－，故氧化性：Fe3＋
A．② B．③⑤
C．③④ D．①②③④⑤
答案 C
解析 铁离子与铁反应生成浅绿色的亚铁离子，①正确；铁离子与硫氰化钾溶液反应显血红色，据此能够检验铁离子，②正确；硫酸铜与氯化铁不发生反应，混合后溶液不会变成无色，③错误；氯化铁与硝酸银反应生成白色氯化银沉淀，该性质不是铁离子的性质，④错误；铁离子与氢氧化钠溶液反应生成红褐色的氢氧化铁沉淀，据此可以检验是否存在铁离子，⑤正确。
四、无机框图推断题的解题方法思路
11．已知A为常见的金属单质，根据如图所示的关系，下列叙述中正确的是( )
A．A为Fe，B为FeO
B．C→D溶液的颜色变化：浅绿色→棕黄色
C．④的离子方程式：Fe＋Fe3＋===2Fe2＋
D．⑤的离子方程式：4Fe(OH)2＋O2＋2H2O===4Fe(OH)3
答案 B
解析 由“红褐色固体”可知F是Fe(OH)3，从而得出A为Fe，“黑色晶体”B为Fe3O4，继而推出C为FeCl2，D为FeCl3，E为Fe(OH)2。④的离子方程式为Fe＋2Fe3＋===3Fe2＋，⑤的离子方程式为2Fe2＋＋Cl2===2Fe3＋＋2Cl－。
12．(2020·南昌十中期末)现有金属单质A、B、C和气体甲、乙、丙以及物质D、E、F、G、H，它们之间的相互转化关系如图所示(图中有些反应的生成物和反应的条件没有标出)。提示：黄绿色气体乙是氯气。
请回答下列问题：
(1)写出下列物质的化学式：B：________，丙：________，H：________。
(2)根据要求回答：
①D溶液和F溶液在空气中混合的现象：_________________________________________
________________________________________________________________________；
②反应③的离子方程式：____________________________________________；
③反应⑦的离子方程式：__________________________________________________；
④反应⑥的化学方程式：____________________________________________________。
答案 (1)Al HCl Fe(OH)2 (2)①产生白色沉淀，迅速变成灰绿色，最后变为红褐色 ②2Al＋2OH－＋2H2O===2AlOeq \\al(－,2)＋3H2↑ ③2Fe2＋＋Cl2===2Cl－＋2Fe3＋ ④4Fe(OH)2＋O2＋2H2O===4Fe(OH)3
解析 由以上推断可知A是Na，B是Al，C是Fe，D是NaOH，E是盐酸，F是FeCl2，G是FeCl3，H是Fe(OH)2，I是Fe(OH)3。
(1)根据上述分析可知B为Al，丙为HCl，H为Fe(OH)2。
(2)①D是NaOH，F是FeCl2，二者发生复分解反应生成氢氧化亚铁白色沉淀，氢氧化亚铁不稳定，易被空气中的氧气氧化生成红褐色的氢氧化铁沉淀，因此在空气中混合的现象为产生白色沉淀，白色沉淀迅速变成灰绿色，最后变为红褐色；②反应③是Al与NaOH溶液反应产生NaAlO2和氢气，反应的离子方程式为2Al＋2OH－＋2H2O===2AlOeq \\al(－,2)＋3H2↑；③FeCl2具有还原性，Cl2具有强氧化性，二者发生氧化还原反应产生FeCl3，所以反应⑦的离子方程式为2Fe2＋＋Cl2===2Cl－＋2Fe3＋；④Fe(OH)2不稳定，容易被氧气氧化产生Fe(OH)3，所以反应⑥的化学方程式为4Fe(OH)2＋ O2＋2H2O===4Fe(OH)3。
五、食品中的铁元素
13．(2020·大连二中检测)茶是中国人喜爱的一种饮品，茶叶中含有铁元素，可以用以下实验操作检验茶叶中的铁元素：
A．取少量茶叶
B．检验滤液中的 Fe3＋
C．过滤得到滤液
D．将茶叶灼烧为茶叶灰
E．用足量稀盐酸溶解茶叶灰，并加蒸馏水稀释
请回答下列问题。
(1)上述实验操作的正确顺序是__________(填字母)。
(2)操作 D 所用仪器有：酒精灯、三脚架、泥三角、______、________。
(3)检验滤液中的Fe3＋的方法是_______________________，观察到的现象是_____________。
(4)越来越多的人喜欢用铁壶泡茶，铁壶泡茶时壶中的铁与茶水中的 Fe3＋能发生反应，有关的离子方程式是___________________________________________。
答案 (1)ADECB (2)坩埚 玻璃棒 (3)取少量滤液于试管中，向其中滴加KSCN溶液 溶液变成血红色 (4)Fe＋2Fe3＋===3Fe2＋
解析 (1)检验茶叶中的铁元素的正确操作：A.取少量茶叶；D.将茶叶灼烧为茶叶灰；E.用足量稀盐酸溶解茶叶灰，并加蒸馏水稀释；C.过滤得到滤液；B.检验滤液中的Fe3＋。所以上述实验操作的正确顺序是ADECB。
(2)固体灼烧需要坩埚，同时需要玻璃棒搅拌，则操作D所用仪器有酒精灯、三脚架、泥三角、坩埚、玻璃棒。
(3)一般用KSCN溶液检验铁离子，则检验滤液中Fe3＋的方法是取少量滤液于试管中，向其中滴加KSCN溶液，观察到的现象是溶液变成血红色。
(4)铁能与溶液中的Fe3＋发生反应生成亚铁离子，反应的离子方程式是Fe＋2Fe3＋===3Fe2＋。
14．下图是某儿童微量元素体检报告单的部分数据：
根据上表的数据，回答下列问题：
(1)该儿童________元素含量偏低。
(2)报告单中“μml·L－1”是________(填“质量”“体积”或“浓度”)的单位。
(3)服用维生素C可使食物中的Fe3＋转化为Fe2＋。在这个过程中体现维生素C的______(填“氧化性”或“还原性”)。
(4)缺铁性贫血患者应补充Fe2＋。一些补铁剂以硫酸亚铁为主要成分，将硫酸亚铁制成药片时外表包有一层特殊的糖衣，推测糖衣的作用是______________________。
答案 (1)铁(或Fe) (2)浓度 (3)还原性 (4)防止Fe2＋被氧化
解析 (1)从检测结果与参考范围看，该儿童Fe元素的含量比参考范围略低。(2)μml·L－1为浓度的单位。(3)Fe3＋转化为Fe2＋，铁元素的化合价降低，发生还原反应，故维生素C体现还原性。(4)糖衣可以防止硫酸亚铁与空气接触，起到防止Fe2＋被氧化的作用。
15．为严厉打击食品生产经营中违法添加非食用物质、滥用食品添加剂，卫生部、农业部等部门联合公布了包含硫酸亚铁在内的22种“易滥用食品添加剂”名单。某同学为探究富含硫酸亚铁且保存时间较长的食品情况，设计了如下实验方案：
eq \x(食品)→……→eq \x(淡黄色溶液)eq \(――→,\s\up7(试剂1))淡血红色溶液eq \(――→,\s\up7(新制氯水))eq \x(深血红色溶液)
(1)试剂1的主要成分的化学式是_______________________________________。
(2)加入新制氯水后溶液血红色加深的原因是____________(用离子方程式表示)。
(3)该同学在实验中加入了过量氯水，放置一段时间后，发现深血红色褪去，现对褪色原因进行探究。
①提出假设
假设1 溶液中的＋3价铁被氧化为更高价态的铁；
假设2 ______________________________。
②设计方案
为了对你所提出的假设2进行验证，请写出一种实验方案：_________________________。
(4)应用拓展
写出一种保存FeSO4固体的方法：_______________________________。
答案 (1)KSCN
(2)2Fe2＋＋Cl2===2Fe3＋＋2Cl－、Fe3＋＋3SCN－===Fe(SCN)3
(3)①SCN－被过量的氯水氧化
②取少量褪色后的溶液，滴加过量KSCN溶液，若出现红色，则说明假设2成立，若不出现血红色，则说明假设2不成立
(4)密封保存
解析 (1)向淡黄色溶液中加入试剂1生成了淡血红色溶液，说明食品中的FeSO4被空气中的O2氧化生成了Fe3＋，Fe3＋与KSCN溶液反应生成血红色Fe(SCN)3。(2)淡血红色溶液中还含有较多的Fe2＋，向其中加入新制氯水时，Cl2将Fe2＋氧化成Fe3＋，溶液中Fe3＋浓度增大，生成的Fe(SCN)3浓度也增大，溶液颜色加深。(3)①实验中加入过量氯水，放置一段时间后，深血红色褪去，说明Fe(SCN)3逐渐消失，而Fe(SCN)3的生成与Fe3＋、SCN－有关，根据假设1，溶液中的＋3价铁被Cl2氧化为更高价态的铁，分析SCN－中各元素的化合价可知，S为－2价，C为＋4价，N为－3价，所以SCN－也具有还原性，故也可能是SCN－被过量的氯水氧化导致深血红色褪去。②假设Fe3＋没有被氧化，而是SCN－被氧化，只要向褪色后的溶液中补充SCN－，若出现血红色，说明假设2成立；若不出现血红色，说明假设2不成立。(4)由于FeSO4易被空气中的O2氧化，所以FeSO4应密封保存。序号
操作
现象
ⅰ
取2 mL溶液X，加入1 mL 1 ml·L－1NaOH溶液
产生红褐色沉淀
ⅱ
取2 mL溶液X，加入1滴KSCN溶液
溶液显血红色
序号
操作
现象
ⅲ
取2 mL溶液X，加入1滴KSCN溶液，再加入1 mL水
溶液显血红色
ⅳ
取2 mL溶液X，滴入1滴酸性KMnO4溶液
KMnO4溶液紫红色褪去
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