化学必修 第一册实验活动2 铁及其化合物的性质优秀习题

这是一份化学必修 第一册实验活动2 铁及其化合物的性质优秀习题，共19页。试卷主要包含了0分），【答案】D，【答案】B，【答案】C等内容，欢迎下载使用。


3.3实验活动2 铁及其化合物的性质同步练习（标准）人教版（ 2019）高中化学必修第一册
一、单选题（本大题共10小题，共30.0分）
1. 下列有关说法正确的是(    )
A. 在酒精灯加热条件下，Na2CO3、NaHCO3固体都能发生分解
B. 将AlCl3溶液滴加到浓氢氧化钠溶液中，立即产生大量白色沉淀
C. 向FeSO4溶液中先滴入KSCN溶液再滴加H2O2溶液，若变为血红色，Fe2+既有氧化性又有还原性
D. 铁粉作食品袋内的脱氧剂
2. 把铁粉、铜粉置于FeCl3溶液中，充分反应后加入KSCN不显红色，下列情况不能成立的是(    )
A. 铁不剩余，Cu剩余 B. 铁、铜均剩余
C. 铁剩余，含Cu2+ D. 铜剩余，含Fe2+
3. FeCl3、CuCl2的混合溶液中加入铁粉，充分反应后仍有固体存在，则下列判断不正确的是
A. 溶液中一定含Cu2+
B. 溶液中一定含Fe2+
C. 剩余固体一定含Cu
D. 反应后的溶液加入KSCN溶液一定不变红色
4. 将2.8 g铁粉加入50 mL 3 mol·L−1的氯化铁溶液中，充分反应后，其结果是
A. 铁粉有剩余，溶液呈浅绿色
B. 往溶液中滴入KSCN溶液，不显血红色
C. 氧化产物和还原产物的物质的量之比为2∶1
D. Fe2+和Fe3+物质的量之比为3∶1
5. 根据如下框图分析，下列说法不正确的是(已知氨水显碱性，为NH3溶于水形成的溶液)  (    )
A. E3+的氧化性比M2+的氧化性强
B. 在反应①中H2SO4既表现了酸性，又表现了氧化性
C. 反应④的离子方程式可表示为3SCN−+E3+=E(SCN)3
D. 在反应③中若不加稀硫酸可能看到红褐色沉淀生成
6. 根据如下框图分析，下列说法不正确的是(已知氨水显碱性，为NH3溶于水形成的溶液) (   )
A. E3+的氧化性比M2+的氧化性强
B. 在反应①中稀硫酸既表现了酸性，又表现了氧化性
C. 反应④的离子方程式可表示为3SCN−+E3+=E(SCN)3
D. 在反应③中若不加稀硫酸可能看到红褐色沉淀生成
7. 把铁粉、铜粉置于FeCl3溶液中，充分反应后加入KSCN不显红色，下列情况不能成立的是(    )
A. 铁不剩余，Cu剩余 B. 铁、铜均剩余
C. 铁剩余，含Cu2+ D. 铜剩余，含Fe2+
8. 将1.12 g铁粉加入25 mL 2 mol·L−1的氯化铁溶液中，其结果是 (   )
A. 铁有剩余，溶液呈浅绿色，Cl−浓度基本不变
B. 往反应后的溶液中滴入无色KSCN溶液，显黄色
C. 氧化产物与还原产物的物质的量之比为2:5
D. Fe2+和Fe3+的物质的量之比为6:1
9. 将1.12 g铁粉加入25 mL 2 mol·L-1的氯化铁溶液中，其结果是 (   )
A. 铁有剩余，溶液呈浅绿色，Cl-浓度基本不变
B. Fe2+和Fe3+的物质的量之比为6:1
C. 氧化产物与还原产物的物质的量之比为2:5
D. 往反应后的溶液中滴入无色KSCN溶液，显黄色
10. 已知下述三个实验均能发生化学反应：下列判断错误的是
①
②
③
将铁钉放入硫酸铜溶液中
向硫酸亚铁溶液中滴入几滴氯水
将铜丝放入氯化铁溶液中
A. 实验①中铁钉只做还原剂
B. 实验②中发生了氧化还原反应
C. 实验③中发生的是置换反应
D. 上述实验证明氧化性：Cl2>Fe3+>Cu2+>Fe2+
二、填空题（本大题共4小题，共32.0分）
11. 小明今天要学习“探究铁及其化合物的氧化性或还原性”。

(1)实验前小明预测Fe2+既有还原性又有氧化性。你认为他预测的依据是____________。
(2)小明欲用实验证明他的预测。实验室提供了下列试剂：3%的过氧化氢溶液、锌粒、铜片、0.1 mol·L−1氯化亚铁溶液、硫氰化钾溶液、新制氯水。
①若小明计划在0.1 mol·L−1氯化亚铁溶液滴入新制氯水，探究Fe2+的还原性，你预计可能发生的反应的离子方程式是__________________，可能观察到的现象是溶液由浅绿色变为________色。
②实验中，小明发现现象不太明显，老师分析可能是产物的含量太低，建议可以通过检验Fe2+被氧化的产物Fe3+的存在以获取证据。你认为可选_________滴入小明所得的混合液中，并通过溶液出现______色的现象，证明小明的观点和实验方案都是正确的。
③对于证明Fe2+具有氧化性，小明认为金属单质都具有还原性，并分别将铜片、锌粒投入氯化亚铁溶液中，结果铜片没变化，锌粒逐渐变小。由此说明三种金属的还原性由强至弱的顺序为___________________(填化学式)。
④实际上Fe2+的还原性较强，实验室的氯化亚铁溶液常因氧化而变质，除去杂质的方法是_____________，相关反应的离子方程式是___________。
12. (1)向某溶液中加入KSCN溶液，溶液立即变成红色，则原溶液中含有(填离子符号)________，要除去FeCl3溶液中少量的氯化亚铁，可行的办法是________(填字母)。
A.加入铜粉         B.加入铁粉         C.通入氯气          D.加入KSCN溶液
根据选用的试剂，写出除去FeCl3溶液中少量的氯化亚铁过程中发生反应的离子方程式__________________________________________________________。
(2)电子工业常用30%的FeCl3溶液腐蚀铜箔，制造印刷线路板，写出FeCl3与金属铜反应的离子方程式______________________________________。
(3)使用过的腐蚀液会失效，但可以回收利用，某兴趣小组为了从使用过的腐蚀液中回收铜，应使用的试剂是________(填字母)。
A.铜粉                  B.氯气           C.铁粉                D.KSCN溶液
(4)向沸水中逐滴滴加1mol·L−1 FeCl3溶液至液体呈透明的红褐色，该分散系中微粒直径的范围是__________。
13. 化学实验室产生的废液中含有大量会污染环境的物质，为了保护环境，这些废液必须经处理后才能排放。某化学实验室产生的废液中含有两种金属离子：Fe3+、Cu2+，化学小组设计了如图所示的方案对废液进行处理，以回收金属，保护环境。

(1)操作①的名称是___________。加入铁屑先发生的离子反应为：________
(2)沉淀A中含有的金属单质有___________。
(3)操作②中发生反应的离子方程式为___________。
(4)检验溶液B中含有的金属阳离子常用的试剂是____________。
(5)操作③中发生反应的离子方程式为__________。
14. 化学知识在生产生活中有着广泛应用，请同学们按要求写出有关化学方程式或离子方程式。
①实验室制取氯气离子方程式：______。
②制作印刷电路板时常用氯化铁溶液作“腐蚀液”请写出涉及的离子方程式：______。
③检验三价铁的离子方程式：______。
④写出漂白粉【Ca(ClO)2】在空气中久置而失效、变质的化学方程式：______。
⑤金属镁着火不能用二氧化碳灭火，请写出镁在二氧化碳中燃烧的化学方程式：______。
⑥铁粉中混有铝粉杂质可以用氢氧化钠溶液除杂，请写出反应的离子方程式：______。
⑦氯气和二氧化硫都有漂泊性，两者等体积混合遇水却不具有漂白性，写出化学方程式：___。
三、实验题（本大题共2小题，共20.0分）
15. 为探究铁和铁的化合物的一些化学性质，某学生实验小组设计了以下实验。


(1)高温下，让铁粉与水蒸气反应，见题图。试管中发生的化学方程式是_______________________，该反应中氧化剂是____________。
(2)如下图

①往A溶液中滴入几滴KSCN溶液，溶液的颜色_____________________________，
②写出上述过程中有关反应的化学方程式：
A→B____________________________________。
③B→C变化中可看到的现象是________________________。
④将A的饱和溶液滴入沸水中并不断加热，可制得____________胶体；当光束通过该胶体时，可看到一条光亮的“通路”，这种现象称为_______________效应。
16. 已知Fe2O3与H2反应会因温度不同而可能生成Fe3O4。某兴趣小组在用H2还原Fe2O3的实验中，用磁铁吸出生成的黑色粉末X。为确定X的组成，他们进行了相关实验探究。
(1)甲同学认为黑色粉末X能被磁铁吸附，因此X是铁单质。但乙同学不同意他的观点，原因是________________________________________。
(2)乙同学：先将少量黑色粉末X放入盛有足量硫酸铜溶液的烧杯中，搅拌，固体部分溶解，有红色物质析出，过滤；利用磁铁分离除去滤渣中的红色物质，然后向剩余滤渣中加入盐酸，滴加几滴KSCN溶液，溶液出现红色。通过分析现象，乙同学得出X的组成是Fe和Fe3O4。
①写出剩余滤渣与盐酸反应的离子方程式：_________________________________；
②若在粉末X中直接加入盐酸、KSCN溶液，溶液不出现红色。则不出现红色的原因是________________(用离子方程式表示)。
(3)丙同学的实验方案如下：

①加入H2O2时，发生反应的离子方程式为______________________
②通过以上数据，可得出2.88 g黑色粉末X中各成分的物质的量分别为_____ 、 ______。
四、推断题（本大题共1小题，共10.0分）
17. 已知：单质A为目前人类使用最广泛的金属，氧化物B为具有磁性的黑色晶体，根据下列转化关系填空。
 
(1)试判断：A的化学式为____________，B的名称为______________，写出A→B的化学反应方程式_______________________________。
(2)实验室检验C溶液中的阳离子时，可加入氢氧化钠溶液，若先产生__________色沉淀，该沉淀在空气中迅速变为灰绿色，最终变为________色，则含该离子。
(3)实验室检验D溶液中的阳离子时，通常可滴加________，若溶液变为______色，则含该离子。
(4)若E是一种黄绿色气体单质，该气体是_______________，在C→D过程中，此气体做________剂，写出C→D的化学方程式_____________________________。
(5)写出固体B与过量盐酸反应的离子方程式_______________________。
(6)写出D + A→C的离子方程式__________________________________。
五、计算题（本大题共1小题，共8.0分）
18. 将19.20gCu和Fe2O3的混合物完全溶解在400mL稀硫酸中，然后向溶液中加铁粉，溶液中固体质量与加入铁粉质量的关系如图．
 
(1)混合物中nCu:nFe2O3为________；
(2)稀硫酸的浓度为________．
答案和解析
1.【答案】D

【解析】
【分析】
本题考查化学实验方案评价，侧重考查学生分析判断能力，明确物质性质及基本原理是解本题关键。
【解答】
A.Na2CO3加热条件下不分解，NaHCO3固体受热发生分解反应生成碳酸钠、水和二氧化碳，故A错误；
B.将AlCl3溶液滴加到浓氢氧化钠溶液中，开始氢氧化钠过量生成偏铝酸钠无沉淀，故B错误；
C.双氧水具有氧化性，亚铁离子具有还原性，亚铁离子和双氧水反应生成铁离子，铁离子和KSCN溶液混合溶液呈血红色，加入双氧水后溶液变成血红色说明亚铁离子被氧化，则亚铁离子有还原性，不能说明具有氧化性，故C错误；
D.铁粉作食品袋内的脱氧剂，Fe与氧气反应，铁的化合价升高，作还原剂，起到还原作用，故D正确；
故选D。  
2.【答案】C

【解析】
【分析】
本题考查了铁、铜的性质和三价铁离子的检验方法，难度中等，注意还原性：Fe>Cu是解题的关键。
【解答】
因还原性：Fe>Cu，FeCl3溶液中加入铁粉、铜粉时，依次发生反应：Fe+2FeCl3=3FeCl2，Cu+2FeCl3=2FeCl2+CuCl2。有以下情况：
A.只有Cu剩余，溶液中只有Fe2+或含Fe2+、Cu2+，成立；
B.Fe、Cu均剩余，溶液中只有Fe2+，成立；
C.Fe剩余，则溶液中不可能含有Cu2+，不成立；
D.由上述分析知，铜剩余，含Fe2+，成立；
故选C。  
3.【答案】A

【解析】
【分析】
本题考查氧化性、还原性强弱的比较。明确氧化还原反应的有关规律是解题的关键，正确判断Fe3+和Cu2+氧化性强弱以及剩余固体的成分是解题的关键。
【解答】
因为氧化性Fe3+>Cu2+，加入铁粉，Fe3+优先反应，反应的离子方程式依次为：2Fe3++Fe=3Fe2+、Cu2++Fe=Cu+Fe2+。
①当固体为铁、铜时，溶液中的Fe3+、Cu2+全部参加反应生成Fe2+和Cu，剩余的溶液的溶质为FeCl2，此时溶液中一定没有Fe3+、Cu2+，一定含有Fe2+；
②当固体为铜时，Cu2+恰好全部参加反应或部分反应生成Fe2+和Cu，所以溶液中一定没有Fe3+，可能含有Cu2+，一定含有Fe2+。
A.通过以上分析知，溶液中可能含有Cu2+，故A错误；
B.通过以上分析知，溶液中一定含有Fe2+，故B正确；
C.通过以上分析知，剩余固体中一定含Cu，故C正确；
D.由于金属有剩余，溶液中一定不含Fe3+，所以加入KSCN溶液不变红色，故D正确。
故选A。  
4.【答案】D

【解析】
【分析】
本题考查铁的化学性质及氧化还原反应的计算，为高频考点，把握发生的反应、物质的量关系、氧化还原反应分析为解答的关键，侧重分析与应用能力的考查。
【解答】
铁粉的物质的量n= 2.8g 56g/mol=0.05mol，氯化铁的物质的量n=cV=3mol⋅L−1×0.05L=0.15mol；铁粉与氯化铁的离子反应方程式为Fe+2Fe3+=3Fe2+，由离子方程式可知Fe完全反应，Fe3+过量，
A.由以上分析可知Fe3+过量，故A错误；
B.Fe3+过量，则往溶液中滴入KSCN溶液，溶液显红色，故B错误；
C.铁粉与氯化铁的离子反应方程式为Fe+2Fe3+=3Fe2+，则氧化产物和还原产物的物质的量之比为1：2，故C错误；
D.反应后剩余0.05molFe3+，生成0.15molFe2+，则Fe2+和Fe3+物质的量之比为3：1，故D正确。  
5.【答案】B

【解析】
【分析】
本题考查Fe及二价铁，三价铁之间的转化，及三价铁的检验，同时涉及金属铜的性质，学生需要熟练掌握铁和铜的性质并且能灵活运用，难度一般。
【解答】
M是红色金属，则可以确定其为金属铜，在H2O2作用下与H2SO4反应生成CuSO4，Y遇到KSCN溶液显血红色，Y中含有Fe3+，则金属E是铁，X是FeSO4，经反应③转化为Fe2(SO4)3，与氨水反应生成红褐色沉淀Fe(OH)3。
A.  Fe3+的氧化性比Cu2+的氧化性强，A项正确；
B.  在反应①中H2SO4只表现了酸性，H2O2表现了氧化性，B项错误；
C.  SCN−与Fe3+反应生成的产物是可溶于水的配合物，离子方程式正确，C项正确；
D.  反应③的离子方程式为2Fe2++H2O2+2H+=2Fe3++2H2O，可见反应过程消耗H+，若在反应中不加稀硫酸，则体系pH增大，有可能会生成红褐色的Fe(OH)3沉淀，D项正确。
故选B。  
6.【答案】B

【解析】
【分析】
本题考查Fe及二价铁，三价铁之间的转化，及三价铁的检验，同时涉及金属铜的性质，学生需要熟练掌握铁和铜的性质并且能灵活运用，难度一般。
【解答】
M是红色金属，则可以确定其为金属铜，在H2O2作用下与H2SO4反应生成CuSO4，Y遇到KSCN溶液显血红色，Y中含有Fe3+，则金属E是铁，X是FeSO4，经反应③转化为Fe2(SO4)3，与氨水反应生成红褐色沉淀Fe(OH)3。
A.  Fe3+的氧化性比Cu2+的氧化性强，A项正确；
B.  在反应①中H2SO4只表现了酸性，H2O2表现了氧化性，B项错误；
C.  SCN−与Fe3+反应生成的产物是可溶于水的配合物，离子方程式正确，C项正确；
D.  反应③的离子方程式为2Fe2++H2O2+2H+=2Fe3++2H2O，可见反应过程消耗H+，若在反应中不加稀硫酸，则体系pH增大，有可能会生成红褐色的Fe(OH)3沉淀，D项正确。
故选B。  
7.【答案】C

【解析】
【分析】
本题考查了铁、铜、铁盐的性质等，难度中等，注意还原性：Fe>Cu是解题的关键。
【解答】
因还原性：Fe>Cu，FeCl3溶液中加入铁粉、铜粉时，依次发生反应：Fe+2FeCl3=3FeCl2，Cu+2FeCl3=2FeCl2+CuCl2。有以下情况：
A.只有Cu剩余，溶液中只有Fe2+或含Fe2+、Cu2+，故A正确；
B.Fe、Cu均剩余，溶液中只有Fe2+，故B正确；
C.Fe剩余，则溶液中不可能含有Cu2+，故C错误；
D.由上述分析知，铜剩余，含Fe2+，故D正确。  
8.【答案】D

【解析】
【分析】
本题考查了铁与铁盐的反应及氧化还原反应综合分析，试题难度一般。
【解答】
A.铁粉和氯化铁的物质的量分别是和0.025 L×2 mol·L−1=0.05 mol。二者反应的离子方程式为2Fe3++Fe=3Fe2+，铁离子是过量的，无铁剩余，溶液中含有铁离子和亚铁离子，不呈浅绿色，Cl−浓度基本不变，A错误；
B.溶液中含有铁离子，往反应后的溶液中滴入无色KSCN溶液，显红色，B错误；
C.铁离子是过量的，剩余铁离子的物质的量为0.05 mol−0.02 mol×2=0.01 mol，生成亚铁离子的物质的量是0.02 mol×3=0.06 mol，其中氧化产物的物质的量是0.02 mol，还原产物的物质的量是0.04 mol，氧化产物与还原产物的物质的量之比为1:2，C错误；
D.反应结束后溶液中Fe2+和Fe3+的物质的量之比为0.06 mol:0.01 mol=6:1，D正确。  
9.【答案】B

【解析】
【分析】
本题考查铁三角之间的转化及有关计算，注意知识的积累，难度不大。
【解答】
1.12g铁物质的量n(Fe)=1.12g56g/mol=0.02mol，25mL 2mol/L氯化铁溶液中n(Fe3+)=0.025L×2mol/L=0.05mol，发生的反应为：
        Fe+2Fe3+=3Fe2+；
0.02mol 0.04mol 0.06mol
依据上述反应可知：三价铁离子剩余0.01mol，溶液中含有Fe3+物质的量为0.01mol，Fe2+物质的量为0.06mol，无金属铁剩余，由此答题。
A.结合上述分析，铁没有剩余，Cl−浓度基本不变，故A错误； 
B.Fe2+和Fe3+的物质的量之比为0.06mol：0.01mol=6：1，故B正确；
C.结合反应方程式氧化产物与还原产物都是Fe2+，氧化产物与还原产物的物质的量之比为1：2，故C错误； 
D.溶液中有剩余的三价铁离子，往溶液中滴入无色KSCN溶液，显红色，故D错误。

  
10.【答案】C

【解析】
【分析】
本题考查了氧化还原反应中氧化剂与还原剂、氧化性与还原性等知识，帮助学生巩固了氧化还原反应的有关知识，提高了熟练、灵活运用知识解决问题的能力，题目难度中等。
【解答】
三个实验发生反应的离子方程式为：①Fe+Cu2+=Fe2++Cu；②2Fe2++Cl2=2Fe3++2Cl−；③2Fe3++Cu=2Fe2++Cu2+。
A.实验①中铁元素的化合价升高被氧化，铁钉只作还原剂，故A正确；
B.实验②中Fe元素化合价升高，Cl元素化合价降低，发生了氧化还原反应，故B正确；
C.实验③中发生的反应为：2Fe3++Cu=2Fe2++Cu2+，不符合置换反应的概念，故C错误；
D.反应①中Cu2+作氧化剂，氧化性：Cu2+>Fe2+；反应②中Cl2为氧化剂，氧化性：Cl2>Fe3+，反应③中Fe3+作氧化剂，氧化性：Fe3+>Cu2+；所以氧化性：Cl2>Fe3+>Cu2+>Fe2+，故D正确。
故选C。  
11.【答案】(1)因为Fe2+中铁元素化合价处于中间价态，可以升高也可以降低；
(2)①Cl2+2Fe2+=2Cl−+2Fe3+；黄；
②硫氰化钾溶液；红；
③Zn>Fe>Cu；
④加入适量铁粉；2Fe3++Fe=3Fe2+

【解析】
【分析】
本题考查Fe2+既有还原性又有氧化性的实验探究，涉及Fe3+、Fe、Fe2+之间的相互转化及Fe3+的检验，主要是对基础知识的考查，熟练掌握相关基础知识是解题的关键。
【解答】
(1)根据价态规律，处于中间价态既有氧化性又有还原性，亚铁离子中铁元素的化合价处于0和+3价之间，所以既有还原性又有氧化性，故答案为：因为Fe2+中铁元素化合价处于中间价态，可以升高也可以降低； 
(2)①亚铁离子被氯气氧化成铁离子，离子方程式为2Fe2++Cl2=2Fe3++2Cl−，溶液由浅绿色变为黄色，故答案为：2Fe2++Cl2=2Fe3++2Cl−；黄； 
②若亚铁离子被氧化成铁离子，则加入硫氰化钾溶液，溶液变红色，所以加入KSCN溶液，溶液呈红色，证明该同学的观点和实验方案都是正确的，故答案为：硫氰化钾溶液；红； 
③锌粒逐渐变小说明锌与亚铁离子发生了置换反应，锌比铁活泼，铜不能置换铁，说明铁比铜活泼，三者的还原性由强至弱的顺序为Zn>Fe>Cu，故答案为：Zn>Fe>Cu； 
④实验室的FeCl2溶液常因氧化而变质成为FeCl3，所以向混合液中加入适量铁粉，将铁离子还原为亚铁离子，反应的离子方程式为2Fe3++ Fe= 3Fe2+，故答案为：加入适量铁粉；2Fe3++Fe=3Fe2+。  
12.【答案】(1)Fe3+；C；2Fe2++Cl2=2Fe3++2Cl−；
(2)2Fe3++Cu=2Fe2++Cu2+；
(3)C；
(4)1～100nm。

【解析】
【分析】
本题考查了铁及其化合物的性质，难度不大。
【解答】
(1)铁离子Fe3+可以在溶液中加入硫氰酸钾溶液，溶液变为血红色，证明是含有三价铁离子；要除去FeCl3溶液中少量的氯化亚铁，可行的办法是加入氧化剂，但不引入新的杂质，即通入氯气，对应的离子方程式为2Fe2++Cl2=2Fe3++2Cl−，
故答案为：Fe3+；C；2Fe2++Cl2=2Fe3++2Cl−。
(2)电子工业常用30%的FeCl3溶液腐蚀铜箔，制造印刷线路板，对应的离子方程式为Cu+2Fe3+=2Fe2++Cu2+，
故答案为：2Fe3++Cu=2Fe2++Cu2+。
(3)从使用过的腐蚀液中含铜离子，回收铜，可利用金属单质之间的置换反应，选项中只有铁粉能置换出Cu，
故答案为：C。
(4)向沸水中逐滴滴加饱和FeCl3溶液，至液体呈透明的红褐色，生成氢氧化铁胶体，胶体的微粒直径的范围是1～100nm，
故答案为：1～100nm。
  
13.【答案】(1)过滤；Fe + 2Fe3+ = 3Fe2+ ；
(2)铁、铜；
(3)2Fe2++H2O2+2H+=2Fe3++2H2O；
(4)KSCN溶液；
(5)Fe3++3NH3⋅H2O=Fe(OH)3↓+3NH4+

【解析】
【分析】
本题考查了金属的回收与环境保护，难度中等，注意掌握金属回收方法、常见的离子之间的反应，明确离子方程式的书写方法，试题培养了学生的分析、理解能力及灵活应用所学知识的能力。
【解答】
Fe3+、Cu2+和过量的铁反应生成亚铁离子和单质铜，通过过滤得到固体A和溶液A，由于铁过量，沉淀A为铁和铜的混合物，溶液A含亚铁离子；亚铁离子具有还原性，易被氧化剂氧化，故加入过氧化氢能把亚铁离子氧化成铁离子，故溶液B中含铁离子；铁离子和氨水反应生成氢氧化铁沉淀，故沉淀C为氢氧化铁沉淀，废水通过处理不含Fe3+、Cu2+，可以排放。
(1)分离溶液和沉淀用过滤，故操作①为过滤；铁先与Fe3+反应，即Fe + 2Fe3+ = 3Fe2+；
(2)废液中含有Fe3+、Cu2+两种金属离子，加入过量的铁粉后，铁离子被还原为亚铁离子，铜离子被还原成金属铜，则沉淀A含有生成的Cu和过量的Fe；
(3)Fe2+能被H2O2氧化生成Fe3+，反应的离子方程式为：2H++ 2Fe2++ H2O2  = 2Fe3+ + 2H2O；
(4)B中阳离子为Fe3+，常用KSCN溶液检验；
(5)B中含有的铁离子和氨水反应生成氢氧化铁沉淀和铵根离子，反应的离子方程式为Fe3++3NH3⋅H2O=Fe(OH)3↓+3NH4+。  
14.【答案】①MnO2+4H++2Cl−Cl2↑+2H2O+Mn2+  
②Cu+2Fe3+=2Fe2++Cu2+  
③  Fe3++3SCN−=Fe(SCN)3                                     
④ Ca(ClO)2+H2O+CO2=CaCO3↓+2HClO、。  
⑤  
  
⑦ SO2+Cl2+2H2O=H2SO4+2HCl  


【解析】
【分析】
本题考查了常见的化学方程式和离子方程式书写，难度不大，应注意产物的判断以及方程式的配平。
【解答】
①实验室制取氯气采用二氧化锰和浓盐酸混合加热：MnO2+4H++2Cl−Cl2↑+2H2O+Mn2+  
②铁离子氧化性较强，氯化铁溶液作“腐蚀液”的方程式是：Cu+2Fe3+=2Fe2++Cu2+  
③用硫氰化钾溶液检验三价铁离子：Fe3++3SCN−=Fe(SCN)3                                     
④漂白粉失效主要是和空气中的二氧化碳反应， Ca(ClO)2+H2O+CO2=CaCO3↓+2HClO、。  
⑤镁具有较强的还原性，可以和二氧化碳反应：   
⑥铝可以和氢氧化钠溶液反应：  
⑦二者发生氧化还原反应： SO2+Cl2+2H2O=H2SO4+2HCl  
  
15.【答案】(1)3Fe+4H2O(g)Fe3O4+4H2；H2O；
(2)①变为红色；
②2FeCl3+Fe=3FeCl2；
③生成白色絮状沉淀，沉淀迅速变为灰绿色，最终变为红褐色；
④Fe(OH)3；丁达尔。

【解析】
【分析】
本题考查学生金属铁以及化合物之间的性质，属于综合知识题目的考查，注意知识的积累是解题的关键，难度不大．
【解答】
(1)铁和水蒸气反应生成四氧化三铁和氢气，即3Fe+4H2O(g)Fe3O4+4H2，H2O中H元素化合价降低，故水是氧化剂，
故答案为：3Fe+4H2O(g)Fe3O4+4H2；H2O；
(2)①氧化铁和酸反应三价铁盐和水，三价铁离子遇到硫氰化钾显示红色；
故答案为：变为红色；
②氧化铁和盐酸反应生成氯化铁和水，即Fe2O3+6HCl=2FeCl3+3H2O，金属铁可以和氯化铁化合生成氯化亚铁，即2FeCl3+Fe=3FeCl2，
故答案为：2FeCl3+Fe=3FeCl2；
③亚铁离子和氢氧根离子反应先产生白色絮状沉淀氢氧化亚铁，迅速被氧化变成灰绿色，最后变为红褐色，所以B→C可看到的现象是：生成白色絮状沉淀，沉淀迅速变为灰绿色，最终变为红褐色；
故答案为：生成白色絮状沉淀，沉淀迅速变为灰绿色，最终变为红褐色；
④将氯化铁的饱和溶液滴入沸水中，可以获得Fe(OH)3胶体，胶体均具有丁达尔效应，
故答案为：Fe(OH)3；丁达尔。  
16.【答案】(1)Fe3O4具有磁性，也能被磁铁吸引
(2)①Fe3O4 +8H+ = Fe2++2Fe3++4H2O；②2Fe3+ +Fe = 3Fe2+ 
(3)①2Fe2++ H2O2 +2H+ = 2Fe3+ +2H2O；②n(Fe3O4)=0.01 mol；n(Fe)=0.01 mol


【解析】
【分析】
本题考查未知物的探究，侧重考查实验方案的设计和评价，难度一般，掌握物质的性质与变化，熟悉物质的检验和实验操作是解题关键，对物质组成的计算较高。
【解答】
(1)Fe、Fe3O4都具有磁性，都能被磁铁吸附，故不能由此确定黑色粉末X就是铁单质。
(2)①滴加几滴KSCN溶液，溶液出现红色，可以证明溶液中存在Fe3+，进而证明黑色固体中含有四氧化三铁，离子方程式为：Fe3O4+8H+=2Fe3++Fe2++4H2O。②X的成分是Fe和Fe3O4，加入盐酸后，Fe3O4与盐酸反应生成的氯化铁溶液会和金属铁反应得到氯化亚铁，使溶液不变色，发生反应为：Fe+2Fe3+=3Fe2+。
(3)①黑色粉末溶于盐酸后形成的Fe2+可被H2O2氧化为Fe3+，反应的离子方程式为：2H++H2O2+2Fe2+=2Fe3++2H2O。
②3.2gFe2O3的物质的量为0.02 mol。设X中四氧化三铁的物质的量为a mol，单质铁的物质的量为b mol，则232a+56b=2.88，3a+b=0.02×2，解得a=0.01，b=0.01，故n(Fe3O4)=0.01mol、n(Fe)=0.01mol。  
17.【答案】(1)Fe；四氧化三铁(或磁性氧化铁)；3Fe+4H2O(g)Fe3O4+4H2；
(2)白；红褐；
(3)KSCN；红；
(4)Cl2；氧化；2FeCl2+ Cl2= 2FeCl3；
(5)Fe3O4+8H+ = 2Fe3+ + Fe2+ + 4H2O；
(6)2Fe3+ + Fe =3 Fe2+。

【解析】
【分析】
本题主要考查的是物质的推断，意在考查学生的分析推理能力和识记能力，解题的关键掌握常见物质的物理性质和化学性质。解题的突破口是单质A是目前人类使用最广泛的金属。
【解答】
单质A为目前人类使用最广泛的金属，则A为铁，氧化物B为具有磁性的黑色晶体，B为磁性氧化铁或四氧化三铁，磁性氧化铁或四氧化三铁与过量盐酸反应生成FeCl2、FeCl3，D与Fe反应生成C，D为FeCl3，C为FeCl2，E为Cl2。
(1)由以上分析可知，A的化学式为：Fe；B的名称为：磁性氧化铁或四氧化三铁，铁粉与水蒸气在高温下反应生成四氧化三铁和氢气，反应方程式为3Fe+4H2O(g)Fe3O4+4H2，
故答案为：Fe；四氧化三铁(或磁性氧化铁)；3Fe+4H2O(g)Fe3O4+4H2；
(2)实验室检验FeCl2溶液中的Fe2+离子时，可加入氢氧化钠溶液，若先产生Fe(OH)2白色沉淀，该沉淀在空气中迅速变为灰绿色，最终变为红褐色Fe(OH)3沉淀，则含该离子，
故答案为：白；红褐；
(3)实验室检验溶液中的Fe3+离子时，通常可滴加KSCN溶液，Fe3++3SCN−=Fe(SCN)3若溶液变为红色，则含Fe3+离子，
故答案为：KSCN；红；
(4)若E是一种黄绿色气体单质，该气体是氯气，在氯化亚铁→氯化铁的过程中，氯气将Fe2+氧化成Fe3+，氯气为氧化剂，反应方程式为2FeCl2+ Cl2= 2FeCl3；
故答案为：Cl2；氧化；2FeCl2+ Cl2= 2FeCl3；
(5)四氧化三铁与过量盐酸反应的离子方程式：Fe3O4+8H+=Fe2++2Fe3++4H2O，
故答案为：Fe3O4+8H+=Fe2++2Fe3++4H2O；
(6)D+A→C的离子方程式：2Fe3++Fe=3Fe2+，
故答案为：2Fe3++Fe=3Fe2+。  
18.【答案】(1)1:2；
(2)1.00mol·L−1。


【解析】
【分析】
本题考查了无机化合物的相关计算，题目难度一般，解题关键是对相关知识点要熟悉。
【解答】
(1)由图象可知，生成的3.2g固体为金属铜，说明19.20g Cu和Fe2O3的混合物中含有3.2gCu，则含有Fe2O3的质量为：19.2g−3.2g=16.0g，则n(Cu):n(Fe2O3)=(3.2g÷64g/mol):(16.0g÷160g/mol)=1:2，
故答案为：1:2；
(2)图象中加入11.2gFe时，铜离子完全被置换成Cu，此时溶质为FeSO4，根据Fe元素守恒可知n(FeSO4)=n(Fe)+2n(Fe2O3)=11.2g÷56g/mol+16.0g÷160g/mol×2=0.4mol，则400mL稀硫酸中含有硫酸的物质的量为n(H2SO4)=n(FeSO4)=0.4mol，该稀硫酸的物质的量浓度为c(H2SO4)=0.4mol÷0.4L=1.00mol/L，
故答案为：1.00mol/L。