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專題9　金屬與人類文明 專題檢測試卷(四)
(滿分：100分)
一、選擇題(本題包括18小題，每小題3分，共54分。每小題只有一個選項符合題意)
1．北宋沈括對生鐵煉鋼有這么一段評價：“世間鍛鐵所謂鋼鐵者，用柔鐵屈盤之，乃以生鐵陷其間，泥封煉之，鍛令相入，謂之“團鋼”，亦謂之“灌鋼”。此乃偽鋼耳……”，下列說法正確的是(　　)
A．生鐵和鋼都是鐵的含碳合金，鋼中碳的含量較高
B．通過煉制和鍛打，可以調節鐵中元素的組成、元素的含量等來改變鐵的性能
C．高碳鋼的韌性較好，低碳鋼的硬度較大
D．不銹鋼是一種常見的合金鋼，它的合金元素主要是鎢(W)和硅(Si)
2．下列說法不正確的是(　　)
A．工業制Al，在電解步驟加入冰晶石的目的是降低Al2O3的熔融溫度
B．工業煉鐵主要原料為FeS2、焦炭、空氣、石灰石
C．生物煉銅中通常利用某些細菌把不溶性的硫化銅轉化為可溶性銅鹽
D．工業制備硫酸的主要設備為沸騰爐、接觸室和吸收塔
3．(2023·溫州高一期中)從石器、青銅器到鐵器時代，金屬的冶煉體現了人類文明的發展水平。下列有關金屬冶煉的說法正確的是(　　)
A．工業煉鐵的還原劑是CO
B．純鐵的硬度比生鐵大
C．工業上金屬Mg、Al都是電解熔融的氯化物制得的
D．金屬被人類開發利用的時間先后順序主要取決于金屬在地殼中的含量
4．我國古代“藥金”的冶煉方法是將爐甘石(ZnCO3)和赤銅礦(Cu2O)與木炭按一定的比例混合后加熱至800 ℃，這種方法可煉出有金子般光澤的“藥金”。下列敘述正確的是(　　)
A．“藥金”實質上是銅鋅合金
B．冶煉爐中爐甘石直接被木炭還原為鋅
C．用王水可區別黃金和“藥金”
D．用灼燒法不能區別黃金和“藥金”
5．金屬是當今社會不可或缺的材料之一，下列關于金屬材料說法正確的是(　　)
A．銅比鋁先成功冶煉的原因是鋁比銅活潑，更難獲得鋁單質
B．組成合金的元素種類相同，得到的合金性能就相同
C．合金中至少含有兩種金屬
D．不銹鋼中的主要元素是鎳、鉻、碳
6．金屬鈦有“未來金屬”之稱，具有低密度、高硬度等性能，化學性質穩定。鈦的化合價主要有＋4價和＋3價，其中＋3價鈦極易被氧化。下列有關說法正確的是(　　)
A．金屬鈦就是鈦合金
B．Ti2O3化學性質穩定
C．FeTiO3(鈦酸亞鐵)中鈦的化合價為＋3價
D．鈦及其合金可廣泛應用于航天領域
7．我國夢天實驗艙發射升空，標志著中國空間站的建造進入收官階段。下列有關空間站建設說法錯誤的是(　　)
A．夢天實驗艙的動力之源柔性太陽翼采用的GaAs材料屬于金屬材料
B．長征七號運載火箭使用液氧煤油推進劑，產物對環境無毒、無污染
C．天和核心艙內使用的國產芯片，其主要成分為晶體硅
D．問天實驗艙關鍵構件以金屬鋁為基體，碳化硅顆粒為增強體，屬于復合材料
8．下列各組物質反應后，向產物中加入硫氰化鉀溶液不會變血紅色的是(　　)
A．鐵與硫酸銅溶液反應
B．鐵在氯氣中點燃
C．敞口露置的FeSO4溶液
D．將鐵銹溶解在稀鹽酸中
9．下列實驗過程不能達到實驗目的的是(　　)
編號 實驗目的 實驗過程
A 探究維生素C的還原性 向盛有2 mL棕黃色氯化鐵溶液的試管中滴加濃的維生素C溶液，觀察顏色變化
B 比較金屬鎂和鋁的活潑性 分別向兩只盛有等體積等濃度稀硫酸的燒杯中加入打磨過的同樣大小的鎂片和鋁片，比較反應現象
C 比較Fe3＋和I2的氧化性強弱 向淀粉碘化鉀溶液中滴入氯化鐵溶液，溶液變藍色
D 鑒別NaHCO3與Na2CO3溶液 用小試管分別取少量溶液，然后滴加澄清石灰水
10．(2023·蘇州高一期末)下列關于鐵及其化合物說法正確的是(　　)
A．高溫下，紅熱的鐵與水蒸氣反應，可得到紅色的氧化鐵
B．向FeCl3溶液中滴加適量NaOH溶液即可得到氫氧化鐵膠體
C．將廢鐵屑完全溶于稀硫酸中，滴加KSCN溶液，無血紅色說明鐵屑未被氧化
D.某溶液中先加入KSCN溶液無明顯現象，再通入Cl2溶液變血紅色，說明原溶液含有Fe2＋
11．將1.12 g鐵粉加入25 mL 2 mol·L－1的氯化鐵溶液中，充分反應后，其結果是(　　)
A．鐵粉剩余，溶液呈淺綠色，Cl－基本不變
B．向溶液中滴入無色KSCN溶液，不顯血紅色
C．溶液中Fe2＋與Fe3＋物質的量之比為6∶1
D．氧化產物與還原產物的物質的量之比為2∶5
12．下列有關物質的性質與用途不具有對應關系的是(　　)
A．鐵粉能與O2反應，可用作食品保存的吸氧劑
B．納米Fe3O4能與酸反應，可用作鐵磁性材料
C．FeCl3具有氧化性，可用于腐蝕印刷電路板上的Cu
D．氧化鐵呈紅棕色，可用作紅色顏料
13．由石英砂(主要成分為SiO2)制取高純硅的工業流程如下所示：
下列說法不正確的是(　　)
A．反應①③均屬于置換反應
B．高溫下，焦炭與氫氣的還原性弱于硅
C．該流程中反應①③的還原劑不能互換使用
D．該流程是實現半導體工業“從沙灘到用戶”的基礎
14．某化學興趣小組在學習鐵及其化合物的知識時，做了如下探究實驗：
下列說法不正確的是(　　)
A．若現象1有淡紅色，說明有少量的Fe2＋被氧化了
B．現象2有血紅色沉淀
C．現象3為血紅色褪去，說明發生了反應：2Fe3＋＋Fe===3Fe2＋
D．由現象4可推測加入過量的雙氧水后硫氰根離子可能被氧化生成了氣體
15．部分含鐵微粒所帶的電荷數與其中鐵元素化合價的關系如圖所示，由該圖可預測含鐵微粒間相互轉化時所需試劑。下列推斷不合理的是(　　)
A．常溫下，可用R材質容器儲運濃硫酸
B．M可用KSCN溶液檢驗
C．若Q為金屬陽離子，可通過Fe2O3與稀HI溶液反應生成
D．Fe3＋與氧化劑在堿性條件下反應可生成FeO
16．現有由氧化鐵和鋁組成的鋁熱劑，某實驗小組分別進行如下實驗：①取a g樣品，向其中加入足量的NaOH溶液，測得生成氣體的體積為b L(標準狀況下)；②另取a g樣品，高溫條件下二者恰好完全發生反應：2Al＋Fe2O3Al2O3＋2Fe，待其冷卻后，加入足量鹽酸，測得生成氣體的體積為c L(標準狀況下)。則c∶b等于(　　)
A．1∶1 B．1∶2 C．2∶3 D．3∶4
17．向一定質量FeCl2和CuCl2的混合溶液中逐漸加入足量的鋅粒，下列圖像不能正確反映對應關系的是(　　)
18．現有20.0 g某鐵礦石樣品(主要成分為Fe2O3和FeO)，粉碎后加入足量鹽酸(假設雜質不與鹽酸反應)，充分反應后過濾，向濾液中加入足量氫氧化鈉溶液，過濾，將所得沉淀在空氣中蒸干并灼燒，冷卻后稱得固體質量為16.0 g，則該鐵礦石樣品中鐵元素的質量分數為(　　)
A．28% B．56% C．72% D．80%
二、非選擇題(本題包括3小題，共46分)
19．(11分)鈦(Ti)被稱為繼鐵、鋁之后的第三金屬，鈦白(TiO2)是目前最好的白色顏料。制備TiO2和Ti的原料是鈦鐵礦，我國的鈦鐵礦儲量居世界首位。用含Fe2O3的鈦鐵礦(主要成分為FeTiO3)制備TiO2流程如下：
(1)步驟①加Fe的目的是_______________________________________；步驟②冷卻的目的是______________________________________。
(2)上述制備TiO2的過程中，可以利用的副產物是__________________；考慮成本和廢物綜合利用因素，水浸后廢液中應加入____________處理。
(3)由金紅石(TiO2)制取單質鈦(Ti)，涉及到的步驟為
―→
反應TiCl4＋2Mg2MgCl2＋Ti在Ar氣氛中進行的理由是________________________。
20．(10分)用如圖所示裝置(夾持儀器略)制備氫氧化亞鐵。
實驗步驟如下：
Ⅰ.檢查裝置氣密性后，關閉K2、K5，打開K1、K3、K4，使裝置A中產生的氣體進入裝置B中，排盡B中空氣。
Ⅱ.待B中空氣排盡后，關閉K3，打開K2，將A中溶液壓入B中并觀察現象。
Ⅲ.關閉K1、K2，打開K5，使C中氣體通入B中并觀察現象。
回答下列問題：
(1)儀器a的名稱是______________，B中長玻璃管的作用是___________________________。
(2)裝置A中金屬離子的檢驗方法是________________________________________________。
(3)步驟Ⅲ裝置B中的現象是______________，其發生反應的化學方程式為_______________
_______________________________________________________________________________。
21．(13分)硫酸亞鐵晶體(FeSO4·7H2O)在醫藥上作補血劑。某課外小組測定該補血劑中鐵元素的含量，并檢驗該補血劑是否變質。實驗步驟如下：
請回答下列問題：
(1)向操作①的濾液中滴加KSCN溶液后變為血紅色，則該濾液中含有________(填離子符號)。
(2)寫出操作②中反應的離子方程式：____________________________。
(3)寫出操作③中反應的離子方程式：____________________________。
(4)操作④中一系列操作包括：過濾、________、灼燒、________、稱量。
(5)假設實驗中的損耗忽略不計，則每片補血劑含鐵元素的質量為________ g(用含a的代數式表示)。
22．(12分)鐵是人類較早使用的金屬之一。運用鐵及其化合物的知識，完成下列問題。
Ⅰ.(1)血紅蛋白(Hb)中的鐵元素呈正二價，能與O2分子結合成氧合血紅蛋白(HbO)從而有輸送氧的能力。NaNO2因具有氧化性能使血紅蛋白喪失與O2結合的能力，藥品美藍是其有效的解毒劑，下列說法正確的是________(填字母)。
A．NaNO2被氧化 B．藥品美藍是還原劑
C．NaNO2是還原劑 D．藥品美藍被還原
(2)電子工業常用30%的FeCl3溶液腐蝕敷在絕緣板上的銅箔來制造印刷電路板。寫出FeCl3溶液與銅發生反應的離子方程式：_________________________________________________。
Ⅱ.高鐵酸鉀(K2FeO4)是一種新型、高效、多功能綠色水處理劑，比Cl2、O2、ClO2、KMnO4氧化性更強，無二次污染，工業上是先制得高鐵酸鈉，然后在低溫下，向高鐵酸鈉溶液中加入KOH至飽和，使高鐵酸鉀析出。
(3)干法制備高鐵酸鈉的主要反應為2FeSO4＋6Na2O2===2Na2FeO4＋2Na2O＋2Na2SO4＋O2↑，該反應中Na2O2是________(填“氧化劑”“還原劑”或“氧化劑和還原劑”)。
(4)濕法制備高鐵酸鉀的反應體系中有六種微粒：Fe(OH)3、ClO－、OH－、FeO、Cl－、H2O。
①堿性條件下，氧化劑和還原劑的物質的量之比為3∶2發生反應，寫出并配平濕法制高鐵酸鉀的離子方程式：____________________________________________________________。
②若反應過程中轉移了0.3 mol電子，則還原產物的物質的量為________ mol。
專題檢測試卷(四)
(滿分：100分)
一、選擇題(本題包括18小題，每小題3分，共54分。每小題只有一個選項符合題意)
1．北宋沈括對生鐵煉鋼有這么一段評價：“世間鍛鐵所謂鋼鐵者，用柔鐵屈盤之，乃以生鐵陷其間，泥封煉之，鍛令相入，謂之“團鋼”，亦謂之“灌鋼”。此乃偽鋼耳……”，下列說法正確的是(　　)
A．生鐵和鋼都是鐵的含碳合金，鋼中碳的含量較高
B．通過煉制和鍛打，可以調節鐵中元素的組成、元素的含量等來改變鐵的性能
C．高碳鋼的韌性較好，低碳鋼的硬度較大
D．不銹鋼是一種常見的合金鋼，它的合金元素主要是鎢(W)和硅(Si)
答案　B
解析　生鐵和鋼都是鐵的含碳合金，鋼中碳的含量在0.03%～2.0%之間，生鐵中碳的含量在2.0%～4.3%之間，所以生鐵的碳含量高于鋼的碳含量，故A錯誤；通過煉制和鍛打，可以降低生鐵中含碳量，除去生鐵中有害元素P、S，調整生鐵中Si、Mn的含量，這樣的鐵有韌性、可鍛軋、可延壓，故B正確；由于含碳量的不同，高碳鋼硬度較大，韌性較差，低碳鋼，硬度較小，韌性較強，故C錯誤；不銹鋼是一種常見的合金鋼，它的合金元素主要是鐵(Fe)、鉻(Cr)、鎳(Ni)等，常用來制造醫療器械、餐具等，故D錯誤。
2．下列說法不正確的是(　　)
A．工業制Al，在電解步驟加入冰晶石的目的是降低Al2O3的熔融溫度
B．工業煉鐵主要原料為FeS2、焦炭、空氣、石灰石
C．生物煉銅中通常利用某些細菌把不溶性的硫化銅轉化為可溶性銅鹽
D．工業制備硫酸的主要設備為沸騰爐、接觸室和吸收塔
答案　B
解析　Al2O3的熔點很高，加入冰晶石可以降低其熔融溫度，降低成本，A正確；工業煉鐵所用鐵礦石的主要成分為Fe2O3，B錯誤；某種能耐受銅鹽毒性的細菌能利用空氣中的氧氣氧化硫化銅礦石，把不溶性的硫化銅轉化為可溶性的銅鹽，此法為生物煉銅，C正確。
3．(2023·溫州高一期中)從石器、青銅器到鐵器時代，金屬的冶煉體現了人類文明的發展水平。下列有關金屬冶煉的說法正確的是(　　)
A．工業煉鐵的還原劑是CO
B．純鐵的硬度比生鐵大
C．工業上金屬Mg、Al都是電解熔融的氯化物制得的
D．金屬被人類開發利用的時間先后順序主要取決于金屬在地殼中的含量
答案　A
解析　工業煉鐵的還原劑是CO，CO和氧化鐵在高溫下反應生成鐵和二氧化碳，故A正確；生鐵是合金，硬度比純鐵的硬度大，故B錯誤；工業上金屬Mg是電解熔融的氯化鎂制得的，Al是電解熔融的氧化鋁制得的，故C錯誤；金屬被人類開發利用的時間先后順序主要取決于金屬的活動性，活動性越弱的金屬越先開發利用，故D錯誤。
4．我國古代“藥金”的冶煉方法是將爐甘石(ZnCO3)和赤銅礦(Cu2O)與木炭按一定的比例混合后加熱至800 ℃，這種方法可煉出有金子般光澤的“藥金”。下列敘述正確的是(　　)
A．“藥金”實質上是銅鋅合金
B．冶煉爐中爐甘石直接被木炭還原為鋅
C．用王水可區別黃金和“藥金”
D．用灼燒法不能區別黃金和“藥金”
答案　A
解析　冶煉“藥金”的化學方程式為ZnCO3ZnO＋CO2↑，2ZnO＋C2Zn＋CO2↑，2Cu2O＋C4Cu＋CO2↑，故A項正確、B項錯誤；王水可以溶解黃金和“藥金”，故C項錯誤；用灼燒法可以區別黃金和“藥金”，因為高溫下黃金與氧氣不反應，而“藥金”可以與氧氣反應，故灼燒后的“藥金”顏色有變化，D項錯誤。
5．金屬是當今社會不可或缺的材料之一，下列關于金屬材料說法正確的是(　　)
A．銅比鋁先成功冶煉的原因是鋁比銅活潑，更難獲得鋁單質
B．組成合金的元素種類相同，得到的合金性能就相同
C．合金中至少含有兩種金屬
D．不銹鋼中的主要元素是鎳、鉻、碳
答案　A
解析　活潑的金屬冶煉難度大，銅比鋁先成功冶煉的原因是鋁比銅活潑，更難獲得鋁單質，A正確；組成合金的元素種類、含量等都會影響合金性能，B錯誤；合金是金屬與金屬或非金屬熔合而成的具有金屬特性的物質，C錯誤；不銹鋼中的主要元素是鐵，D錯誤。
6．金屬鈦有“未來金屬”之稱，具有低密度、高硬度等性能，化學性質穩定。鈦的化合價主要有＋4價和＋3價，其中＋3價鈦極易被氧化。下列有關說法正確的是(　　)
A．金屬鈦就是鈦合金
B．Ti2O3化學性質穩定
C．FeTiO3(鈦酸亞鐵)中鈦的化合價為＋3價
D．鈦及其合金可廣泛應用于航天領域
答案　D
解析　鈦是單質，而合金是混合物，所以兩者不同，故A錯誤；＋3價鈦極易被氧化，所以Ti2O3的化學性質不穩定，故B錯誤；根據化合價代數和為零，FeTiO3(鈦酸亞鐵)中鐵為＋2價，所以鈦的化合價為＋4價，故C錯誤；鈦及其合金具有密度小、強度高、耐酸堿腐蝕等優良性能，被廣泛用于航天領域，故D正確。
7．我國夢天實驗艙發射升空，標志著中國空間站的建造進入收官階段。下列有關空間站建設說法錯誤的是(　　)
A．夢天實驗艙的動力之源柔性太陽翼采用的GaAs材料屬于金屬材料
B．長征七號運載火箭使用液氧煤油推進劑，產物對環境無毒、無污染
C．天和核心艙內使用的國產芯片，其主要成分為晶體硅
D．問天實驗艙關鍵構件以金屬鋁為基體，碳化硅顆粒為增強體，屬于復合材料
答案　A
解析　GaAs材料屬于半導體材料，A錯誤；液氧煤油反應后產物為二氧化碳和水，對環境無毒、無污染，B正確；芯片的主要成分為晶體硅，C正確；該構件含金屬鋁和碳化硅，屬于復合材料，D正確。
8．下列各組物質反應后，向產物中加入硫氰化鉀溶液不會變血紅色的是(　　)
A．鐵與硫酸銅溶液反應
B．鐵在氯氣中點燃
C．敞口露置的FeSO4溶液
D．將鐵銹溶解在稀鹽酸中
答案　A
解析　鐵與硫酸銅溶液反應生成硫酸亞鐵，加入硫氰化鉀溶液不會變血紅色，A正確；鐵在氯氣中燃燒生成氯化鐵，加入硫氰化鉀溶液會變血紅色，B錯誤；硫酸亞鐵被空氣中的氧氣氧化成硫酸鐵，加入硫氰化鉀溶液會變血紅色，C錯誤；鐵銹與稀鹽酸反應生成氯化鐵，加入硫氰化鉀溶液會變血紅色，D錯誤。
9．下列實驗過程不能達到實驗目的的是(　　)
編號 實驗目的 實驗過程
A 探究維生素C的還原性 向盛有2 mL棕黃色氯化鐵溶液的試管中滴加濃的維生素C溶液，觀察顏色變化
B 比較金屬鎂和鋁的活潑性 分別向兩只盛有等體積等濃度稀硫酸的燒杯中加入打磨過的同樣大小的鎂片和鋁片，比較反應現象
C 比較Fe3＋和I2的氧化性強弱 向淀粉碘化鉀溶液中滴入氯化鐵溶液，溶液變藍色
D 鑒別NaHCO3與Na2CO3溶液 用小試管分別取少量溶液，然后滴加澄清石灰水
答案　D
解析　NaHCO3與Na2CO3溶液均能與澄清石灰水反應生成白色碳酸鈣沉淀，D錯誤。
10．(2023·蘇州高一期末)下列關于鐵及其化合物說法正確的是(　　)
A．高溫下，紅熱的鐵與水蒸氣反應，可得到紅色的氧化鐵
B．向FeCl3溶液中滴加適量NaOH溶液即可得到氫氧化鐵膠體
C．將廢鐵屑完全溶于稀硫酸中，滴加KSCN溶液，無血紅色說明鐵屑未被氧化
D.某溶液中先加入KSCN溶液無明顯現象，再通入Cl2溶液變血紅色，說明原溶液含有Fe2＋
答案　D
解析　高溫下，紅熱的鐵與水蒸氣反應，可得到黑色的四氧化三鐵，故A錯誤；向FeCl3溶液中滴加適量NaOH溶液即可得到氫氧化鐵沉淀，不能得到氫氧化鐵膠體，故B錯誤；將廢鐵屑完全溶于稀硫酸中，滴加KSCN溶液，無血紅色說明溶液中沒有鐵離子，不能說明鐵屑未被氧化，故C錯誤；某溶液中先加入KSCN溶液無明顯現象，說明溶液中沒有Fe3＋，再通入Cl2溶液變血紅色，說明Fe2＋被氧化為Fe3＋，從而說明原溶液含有Fe2＋，故D正確。
11．將1.12 g鐵粉加入25 mL 2 mol·L－1的氯化鐵溶液中，充分反應后，其結果是(　　)
A．鐵粉剩余，溶液呈淺綠色，Cl－基本不變
B．向溶液中滴入無色KSCN溶液，不顯血紅色
C．溶液中Fe2＋與Fe3＋物質的量之比為6∶1
D．氧化產物與還原產物的物質的量之比為2∶5
答案　C
解析　n(Fe)＝0.02 mol，n(FeCl3)＝0.05 mol，由Fe＋2Fe3＋===3Fe2＋知，Fe3＋過量0.01 mol，鐵粉全部溶解，反應生成Fe2＋ 0.06 mol；Fe3＋過量，滴入無色KSCN溶液，溶液顯血紅色；氧化生成的Fe2＋和還原生成的Fe2＋的物質的量之比為1∶2。
12．下列有關物質的性質與用途不具有對應關系的是(　　)
A．鐵粉能與O2反應，可用作食品保存的吸氧劑
B．納米Fe3O4能與酸反應，可用作鐵磁性材料
C．FeCl3具有氧化性，可用于腐蝕印刷電路板上的Cu
D．氧化鐵呈紅棕色，可用作紅色顏料
答案　B
解析　因為鐵粉能與O2反應，所以可用作食品保存的吸氧劑，A正確；納米Fe3O4具有磁性，可用作鐵磁性材料，B錯誤；FeCl3與Cu反應生成FeCl2和CuCl2，主要利用FeCl3的氧化性，C正確。
13．由石英砂(主要成分為SiO2)制取高純硅的工業流程如下所示：
下列說法不正確的是(　　)
A．反應①③均屬于置換反應
B．高溫下，焦炭與氫氣的還原性弱于硅
C．該流程中反應①③的還原劑不能互換使用
D．該流程是實現半導體工業“從沙灘到用戶”的基礎
答案　B
解析　A對，反應①為SiO2與焦炭在高溫下反應生成Si和CO，反應③為SiCl4與H2在高溫下反應生成Si和HCl，均屬于置換反應；C對，SiO2與H2在高溫下不發生反應，故反應①③中還原劑不能互換使用；D對，該流程中，將SiO2還原為Si，后提純得到高純硅，是實現半導體工業“從沙灘到用戶”的基礎。
14．某化學興趣小組在學習鐵及其化合物的知識時，做了如下探究實驗：
下列說法不正確的是(　　)
A．若現象1有淡紅色，說明有少量的Fe2＋被氧化了
B．現象2有血紅色沉淀
C．現象3為血紅色褪去，說明發生了反應：2Fe3＋＋Fe===3Fe2＋
D．由現象4可推測加入過量的雙氧水后硫氰根離子可能被氧化生成了氣體
答案　B
解析　氯化亞鐵溶液與KSCN溶液混合無明顯現象，加入雙氧水，亞鐵離子被氧化成鐵離子，Fe3＋＋3SCN－===Fe(SCN)3(血紅色)，溶液呈血紅色；加入過量Fe粉，鐵離子被還原，血紅色褪去；加入過量雙氧水，硫氰根離子被氧化。若現象1為淡紅色，則Fe2＋可能部分被氧化成Fe3＋，故A正確；Fe3＋＋3SCN－===Fe(SCN)3，Fe(SCN)3不是沉淀，故B錯誤；向加入雙氧水后的溶液加入鐵粉，發生反應：2Fe3＋＋Fe===3Fe2＋，溶液中Fe3＋被還原，溶液血紅色褪去，故C正確；向溶液中加入過量雙氧水后，溶液由血紅色變為黃色，則溶液中SCN－的濃度降低，SCN－被氧化，有N2、CO2生成，故D正確。
15．部分含鐵微粒所帶的電荷數與其中鐵元素化合價的關系如圖所示，由該圖可預測含鐵微粒間相互轉化時所需試劑。下列推斷不合理的是(　　)
A．常溫下，可用R材質容器儲運濃硫酸
B．M可用KSCN溶液檢驗
C．若Q為金屬陽離子，可通過Fe2O3與稀HI溶液反應生成
D．Fe3＋與氧化劑在堿性條件下反應可生成FeO
答案　B
解析　M不帶電，鐵的化合價為＋2價，則M可能為FeO；Q帶2個單位正電荷，化合價為＋2價，則Q為Fe2＋；R不帶電，鐵的化合價為0價，即R為鐵單質。常溫下，鐵在濃硫酸中會發生鈍化，所以常溫下，可用R材質容器儲運濃硫酸，故A合理；M不是Fe3＋，所以M不能用KSCN溶液檢驗，故B不合理；Fe2O3與稀HI溶液發生氧化還原反應，Fe2O3中的＋3價鐵被I－還原為Fe2＋，故C合理；從圖中可以看出，在堿性溶液中可以生成FeO，FeO中鐵為＋6價，所以Fe3＋與氧化劑在堿性條件下反應可生成FeO，故D合理。
16．現有由氧化鐵和鋁組成的鋁熱劑，某實驗小組分別進行如下實驗：①取a g樣品，向其中加入足量的NaOH溶液，測得生成氣體的體積為b L(標準狀況下)；②另取a g樣品，高溫條件下二者恰好完全發生反應：2Al＋Fe2O3Al2O3＋2Fe，待其冷卻后，加入足量鹽酸，測得生成氣體的體積為c L(標準狀況下)。則c∶b等于(　　)
A．1∶1 B．1∶2 C．2∶3 D．3∶4
答案　C
解析　該鋁熱劑中只有鋁能與氫氧化鈉溶液反應，鋁與氧化鐵反應后的生成物中只有鐵能與鹽酸反應得到氫氣，再結合題給其他信息可得到如下關系式：2Al～Fe2O3～2Fe,2Al～3H2,2Fe～2H2，故c∶b＝2∶3。
17．向一定質量FeCl2和CuCl2的混合溶液中逐漸加入足量的鋅粒，下列圖像不能正確反映對應關系的是(　　)
答案　D
解析　金屬的活動性是鋅＞鐵＞銅，故鋅先與氯化銅反應，當氯化銅反應完全后再與氯化亞鐵反應：
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
鋅先與氯化銅反應，銅的質量不斷增加，直至氯化銅反應完全，A正確；由上述分析可知，前者溶液質量增加的幅度小于后者，B正確；隨著鋅與氯化亞鐵反應，氯化亞鐵的質量逐漸減小，完全反應后為0，故C正確；原溶液中不存在氯化鋅，起始點應為O，故D錯誤。
18．現有20.0 g某鐵礦石樣品(主要成分為Fe2O3和FeO)，粉碎后加入足量鹽酸(假設雜質不與鹽酸反應)，充分反應后過濾，向濾液中加入足量氫氧化鈉溶液，過濾，將所得沉淀在空氣中蒸干并灼燒，冷卻后稱得固體質量為16.0 g，則該鐵礦石樣品中鐵元素的質量分數為(　　)
A．28% B．56% C．72% D．80%
答案　B
解析　沉淀灼燒最后得到的16.0 g固體為Fe2O3，故16.0 g Fe2O3中Fe元素的質量為16.0 g
×＝11.2 g，由元素守恒可知，樣品中Fe元素的質量為11.2 g，樣品中Fe元素的質量分數為×100%＝56%。
二、非選擇題(本題包括3小題，共46分)
19．(11分)鈦(Ti)被稱為繼鐵、鋁之后的第三金屬，鈦白(TiO2)是目前最好的白色顏料。制備TiO2和Ti的原料是鈦鐵礦，我國的鈦鐵礦儲量居世界首位。用含Fe2O3的鈦鐵礦(主要成分為FeTiO3)制備TiO2流程如下：
(1)步驟①加Fe的目的是_______________________________________；步驟②冷卻的目的是______________________________________。
(2)上述制備TiO2的過程中，可以利用的副產物是__________________；考慮成本和廢物綜合利用因素，水浸后廢液中應加入____________處理。
(3)由金紅石(TiO2)制取單質鈦(Ti)，涉及到的步驟為
―→
反應TiCl4＋2Mg2MgCl2＋Ti在Ar氣氛中進行的理由是________________________。
答案　(1)將Fe3＋還原為Fe2＋　析出綠礬(FeSO4·7H2O)　(2)綠礬(FeSO4·7H2O)　生石灰(或碳酸鈣或廢堿)　(3)防止高溫下鎂或鈦與O2、N2等反應
解析　(1)分析流程圖知，鐵最終轉化成副產品綠礬，所以要將＋3價Fe轉化為＋2價Fe，降溫減小FeSO4·7H2O的溶解度，有利于析出綠礬晶體。
(2)水浸后發生的離子反應為TiO2＋＋2H2O===H2TiO3↓＋2H＋，廢液主要呈酸性，所以應加入CaO、CaCO3或廢堿處理。
(3)Ti和Mg易與空氣中的O2、N2等反應，故應在Ar氣氛中進行。
20．(10分)用如圖所示裝置(夾持儀器略)制備氫氧化亞鐵。
實驗步驟如下：
Ⅰ.檢查裝置氣密性后，關閉K2、K5，打開K1、K3、K4，使裝置A中產生的氣體進入裝置B中，排盡B中空氣。
Ⅱ.待B中空氣排盡后，關閉K3，打開K2，將A中溶液壓入B中并觀察現象。
Ⅲ.關閉K1、K2，打開K5，使C中氣體通入B中并觀察現象。
回答下列問題：
(1)儀器a的名稱是______________，B中長玻璃管的作用是___________________________。
(2)裝置A中金屬離子的檢驗方法是________________________________________________。
(3)步驟Ⅲ裝置B中的現象是______________，其發生反應的化學方程式為_______________
_______________________________________________________________________________。
答案　(1)恒壓滴液漏斗　平衡氣壓，輔助排出裝置B中的空氣
(2)取少量裝置A燒瓶中的液體于潔凈試管中，滴加幾滴KSCN溶液，無血紅色出現，再滴加H2O2，溶液變為血紅色，則證明存在Fe2＋
(3)白色絮狀沉淀逐漸變為灰綠色，最后變為紅褐色　4Fe(OH)2＋O2＋2H2O===4Fe(OH)3
解析　(1)儀器a的名稱為恒壓滴液漏斗，其作用為連通內外壓強使液體能順利滴下；氫氧化亞鐵在空氣中極易被氧化，裝置B中的長玻璃管是為了排出裝置內的空氣。(2)裝置A中金屬鐵與稀硫酸反應生成亞鐵離子。(3)步驟Ⅲ裝置B中，關閉K1、K2，打開K5，使C中產生的氧氣通入裝置B，氫氧化亞鐵為白色絮狀沉淀，氫氧化鐵為紅褐色沉淀，觀察到的現象為白色絮狀沉淀逐漸變為灰綠色，最后變為紅褐色。發生反應的化學方程式為4Fe(OH)2＋O2＋2H2O===4Fe(OH)3。
21．(13分)硫酸亞鐵晶體(FeSO4·7H2O)在醫藥上作補血劑。某課外小組測定該補血劑中鐵元素的含量，并檢驗該補血劑是否變質。實驗步驟如下：
請回答下列問題：
(1)向操作①的濾液中滴加KSCN溶液后變為血紅色，則該濾液中含有________(填離子符號)。
(2)寫出操作②中反應的離子方程式：____________________________。
(3)寫出操作③中反應的離子方程式：____________________________。
(4)操作④中一系列操作包括：過濾、________、灼燒、________、稱量。
(5)假設實驗中的損耗忽略不計，則每片補血劑含鐵元素的質量為________ g(用含a的代數式表示)。
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)洗滌　冷卻至室溫　(5)0.07a
解析　(2)雙氧水具有氧化性，酸性條件下能將Fe2＋氧化為Fe3＋，則②中反應的離子方程式為2Fe2＋＋H2O2＋2H＋===2Fe3＋＋2H2O。(3)步驟③是將Fe3＋轉化為氫氧化鐵沉淀，反應的離子方程式為Fe3＋＋3OH－===Fe(OH)3↓或Fe3＋＋3NH3·H2O===Fe(OH)3↓＋3NH。(4)步驟④中一系列操作是由氫氧化鐵懸濁液最終轉化為氧化鐵，需要過濾、洗滌氫氧化鐵，然后灼燒生成氧化鐵，冷卻后稱量氧化鐵的質量，即一系列操作為過濾、洗滌、灼燒、冷卻至室溫、稱量。(5)a g氧化鐵中鐵元素的質量即為10 片補血劑中鐵的質量，所以每片補血劑含鐵元素的質量為＝0.07a g。
22．(12分)鐵是人類較早使用的金屬之一。運用鐵及其化合物的知識，完成下列問題。
Ⅰ.(1)血紅蛋白(Hb)中的鐵元素呈正二價，能與O2分子結合成氧合血紅蛋白(HbO)從而有輸送氧的能力。NaNO2因具有氧化性能使血紅蛋白喪失與O2結合的能力，藥品美藍是其有效的解毒劑，下列說法正確的是________(填字母)。
A．NaNO2被氧化 B．藥品美藍是還原劑
C．NaNO2是還原劑 D．藥品美藍被還原
(2)電子工業常用30%的FeCl3溶液腐蝕敷在絕緣板上的銅箔來制造印刷電路板。寫出FeCl3溶液與銅發生反應的離子方程式：_________________________________________________。
Ⅱ.高鐵酸鉀(K2FeO4)是一種新型、高效、多功能綠色水處理劑，比Cl2、O2、ClO2、KMnO4氧化性更強，無二次污染，工業上是先制得高鐵酸鈉，然后在低溫下，向高鐵酸鈉溶液中加入KOH至飽和，使高鐵酸鉀析出。
(3)干法制備高鐵酸鈉的主要反應為2FeSO4＋6Na2O2===2Na2FeO4＋2Na2O＋2Na2SO4＋O2↑，該反應中Na2O2是________(填“氧化劑”“還原劑”或“氧化劑和還原劑”)。
(4)濕法制備高鐵酸鉀的反應體系中有六種微粒：Fe(OH)3、ClO－、OH－、FeO、Cl－、H2O。
①堿性條件下，氧化劑和還原劑的物質的量之比為3∶2發生反應，寫出并配平濕法制高鐵酸鉀的離子方程式：____________________________________________________________。
②若反應過程中轉移了0.3 mol電子，則還原產物的物質的量為________ mol。
答案　(1)B　(2)Cu＋2Fe3＋===2Fe2＋＋Cu2＋
(3)氧化劑和還原劑　(4)①2Fe(OH)3＋3ClO－＋4OH－===2FeO＋3Cl－＋5H2O　②0.15
解析　(1)NaNO2具有氧化性，是氧化劑，被還原，故A、C錯誤；NaNO2具有氧化性，能使血紅蛋白喪失與O2結合的能力，藥品美藍是其有效的解毒劑，所以藥品美藍具有還原性，藥品美藍是還原劑，被氧化，故B正確、D錯誤。
(2)FeCl3溶液與銅反應生成氯化亞鐵和氯化銅，反應的離子方程式是Cu＋2Fe3＋===2Fe2＋＋Cu2＋。
(3)反應2FeSO4＋6Na2O2===2Na2FeO4＋2Na2O＋2Na2SO4＋O2↑中，Na2O2中部分氧元素化合價由－1升高為0，部分化合價由－1降低為－2，所以Na2O2既是氧化劑又是還原劑。
(4)①濕法制備高鐵酸鉀，FeO為產物，Fe(OH)3為反應物，化合價升高3價，由得失電子守恒可知，ClO－為反應物，Cl－為生成物，化合價降低2價，化合價升降最小公倍數為6，故反應的離子方程式是2Fe(OH)3＋3ClO－＋4OH－===2FeO＋3Cl－＋5H2O。
②反應過程中氯元素化合價由＋1降低為－1，Cl－是還原產物，若反應過程中轉移了0.3 mol電子，還原產物的物質的量為＝0.15 mol。

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