高中化学第三章金属及其他化合物单元练含解析新人教版必修1

单元形成性评价(三)(第三章)

(90分钟　100分)

一、选择题(本题包括16小题，每小题3分，共48分)

1.东汉晚期的青铜奔马(马踏飞燕)充分体现了我国光辉灿烂的古代科技，已成为我国的旅游标志。下列说法错误的是(　　)

A．青铜是我国使用最早的合金，含铜、锡、铅等元素

B.青铜的机械性能优良，硬度和熔点均高于纯铜

C．铜器皿表面的铜绿是盐

D．“曾青(CuSO4)得铁则化为铜”的过程发生了置换反应

【解析】选B。铜活泼性较弱，易冶炼，铜是最早应用的金属，青铜是我国使用最早的合金、含铜、锡、铅等元素，故A正确；青铜的机械性能优良，青铜的硬度高于纯铜，青铜的熔点低于纯铜，故B错误；铜绿(碱式碳酸铜)是盐，故C正确；铁与硫酸铜溶液发生置换反应生成铜和硫酸亚铁，则“曾青(CuSO4)得铁则化为铜”的过程发生了置换反应，故D正确。

2．高铁、移动支付、共享单车、网购，被称为中国“新四大发明”。用于高铁和共享单车制造业的重要金属材料是(　　)

A．Na­K合金    B．Cu­Sn合金

C．Sn­Pb合金    D．Mg­Al合金

【解析】选D。Na­K合金熔点低，导热性好，所以用Na­K合金作原子反应堆的导热剂，不是用于高铁和共享单车制造业的重要金属材料，故A错误；铜锡合金密度较大，不适宜用于高铁和共享单车制造业，故B错误；Sn­Pb合金密度较大，不适宜用于高铁和共享单车制造业，故C错误；镁铝合金由于强度和硬度大，几乎相当于钢材，且密度小被广泛应用于汽车、船舶、飞机、高铁和共享单车等制造业，故D正确。

3．中华优秀传统文化涉及很多化学知识。下列有关说法不正确的是(　　)

A．“火树银花合，星桥铁锁开”中的“火树银花”涉及金属元素的焰色

B．古剑沈卢“以剂钢为刃，柔铁为茎干，不尔则多断折”中的“剂钢”是铁的合金

C．“以曾青涂铁，铁赤色如铜”中的“曾青”是铜盐

D．《石灰吟》(明·于谦)中写道：“……烈火焚烧若等闲……要留清白在人间。”其中“清白”是指氢氧化钙

【解析】选D。焰色是某些金属元素的特征性质，不同金属元素的焰色不同，“火树银花”中的焰火颜色实质上是金属元素的焰色的体现，故A正确；合金的硬度一般大于其成分金属的硬度，剑刃硬度较大，所以“剂钢”为铁碳合金，故B正确；“曾青涂铁”是可溶性铜盐溶液与金属铁发生置换反应得到金属铜的过程，“曾青”是可溶性铜盐，故C正确；“烈火焚烧若等闲”描述的是碳酸钙分解，生成物是氧化钙；“要留清白在人间”描述的是氢氧化钙在空气中与二氧化碳反应，Ca(OH)2＋CO2===CaCO3↓＋H2O，故“清白”是指碳酸钙。

4．下表中对离子方程式书写的评价正确的是(　　)

【解析】选B。A应为2Fe3＋＋Cu===2Fe2＋＋Cu2＋；B应为2Na2O2＋2H2O===4Na＋＋4OH－＋O2↑；C项离子方程式正确，评价错误；D应为Fe(OH)3＋3H＋===Fe3＋＋3H2O。

5．(2021·武汉高一检测)在西汉刘安组织编撰的《淮南万毕术》中，有“曾青得铁则化为铜”的记载。这说明早在西汉时期，我国劳动人民就已经发现铁能从某些含铜(＋2价)化合物的溶液中置换出铜，这个反应是现代湿法冶金的基础。下列关于该反应的说法中，正确的是(　　)

A．该反应说明历史上铁的应用比铜早

B.该反应的离子方程式为Fe＋Cu2＋===Cu＋Fe2＋

C.该反应说明金属单质与盐溶液的反应均为置换反应

D．该反应说明金属单质都能与盐发生反应

【解析】选B。铁能从某些含铜(＋2价)化合物的溶液中置换出铜，活泼性强的金属能置换活泼性弱的金属，不能说明历史上铁的应用比铜早，实际上铜的应用比铁早，故A错误；铁能从某些含铜(＋2价)化合物的溶液中置换出铜，反应的离子方程式为Fe＋Cu2＋===Cu＋Fe2＋，故B正确；金属单质与盐溶液的反应不一定是置换反应，如Fe＋2FeCl3===3FeCl2，为化合反应，故C错误；Na等活泼性很强的金属，能与水反应，不能与盐发生置换反应，故D错误。

6．下列实验现象与实际不符的是(　　)

A．向酸性 KMnO4 溶液中加入适量 FeSO4 溶液：溶液紫红色褪去

B．向紫色石蕊溶液中加入 NaOH溶液：溶液变蓝

C．向含有澄清石灰水的溶液中通入过量CO2：溶液变浑浊

D．向 FeSO4 溶液中加入 NaOH 溶液，最后有红褐色沉淀生成

【解析】选C。KMnO4溶液具有强氧化性，氧化FeSO4发生反应：2KMnO4＋10FeSO4＋8H2SO4===K2SO4＋5Fe2(SO4)3＋2MnSO4＋8H2O，溶液紫红色褪去，故A正确；紫色石蕊溶液加入碱，变蓝，故B正确；澄清石灰水的溶液中通入过量CO2，溶液最终变澄清，故C错误；向FeSO4溶液中滴入氢氧化钠溶液，发生反应FeSO4＋2NaOH===Fe(OH)2↓＋Na2SO4，4Fe(OH)2＋O2＋2H2O===4Fe(OH)3，反应过程中开始生成白色沉淀氢氧化亚铁，氢氧化亚铁会被空气中的氧气氧化为氢氧化铁，反应现象为迅速变为灰绿色，最后变为红褐色沉淀，故D正确。

7．类推的思维方法在化学学习与研究中有时会产生错误结论，因此类推的结论最终要经过实践的检验，才能决定其正确与否，下列几种类推结论中，正确的是(　　)

①钠与水反应生成NaOH 和H2；所有金属与水反应都生成碱和H2

②铁露置在空气中一段时间后就会生锈；性质更活泼的钠不能稳定存在于空气中

③Cl2和Cu反应生成CuCl2，Fe和Cl2反应生成FeCl2

④冶炼铁可以用CO还原Fe2O3，冶炼金属钠也可以用CO还原Na2O

A．①②　　B．①④　　C．②　　D．①②④

【解析】选C。①活泼金属钠与水反应生成NaOH和H2，但是金属活动顺序表中金属铝以后的金属均和水不反应，故①错误；②金属铁在空气中因发生电化学腐蚀而生锈，钠比铁活泼，易与氧气反应而变质，故②正确；③氯气具有强氧化性，Fe和Cl2反应生成FeCl3，故③错误；④钠的还原性较强，CO与Na2O不反应，不能生成钠，故④错误。

8．下列说法正确的是(　　)

A．向NaClO溶液中滴入少量FeSO4溶液，反应的离子方程式为3H2O＋3ClO－＋6Fe2＋===2Fe(OH)3↓＋4Fe3＋＋3Cl－

B．向FeSO4溶液中先滴入KSCN溶液，再滴加H2O2溶液，溶液变红色，说明Fe2＋既有氧化性又有还原性

C．向某溶液中滴加氯水后再加入KSCN溶液，若溶液呈红色，则溶液中一定含有Fe2＋

D．在溶液中加KSCN，溶液显红色，证明原溶液中有Fe3＋，无Fe2＋

【解析】选A。NaClO溶液呈碱性，在NaClO溶液中滴入少量FeSO4溶液，发生3H2O＋3ClO－＋6Fe2＋===2Fe(OH)3↓＋4Fe3＋＋3Cl－，故A正确；Fe2＋被氧化成Fe3＋，只能说明Fe2＋有还原性，故B错误；先加入氯水，不能排除Fe3＋，可能含有Fe2＋，也可能不含Fe2＋，故C错误；因Fe2＋不反应，不能证明是否含有Fe2＋，故D错误。

9．将铁加入100 mL某浓度的盐酸中恰好完全反应，反应后生成的气体为V L(标准状况下)，将铝加入100 mL 2 mol·L－1NaOH溶液中恰好完全反应，充分反应后生成的气体为3V L。下列说法正确的是(　　)

A．铁和铝的物质的量相等

B．原盐酸的浓度为2 mol·L－1

C．铁加入盐酸中的离子方程式为2Fe＋6H＋===2Fe3＋＋3H2↑

D．盐酸与NaOH溶液的物质的量浓度之比为1∶3

【解析】选B。Al与NaOH溶液的反应为

2Al　　＋　2NaOH＋2H2O===2NaAlO2＋3H2↑

2 mol        2 mol                   3 mol

n(Al)        0.1 L×2 mol·L－1          n(H2)

列比例式＝，

解得n(H2)＝0.3 mol

＝，解得n(Al)＝0.2 mol

由Al与NaOH溶液反应生成的气体为3V L，

得＝0.3 mol

则V＝2.24。

再根据反应Fe＋2HCl===FeCl2＋H2↑，可求出反应的Fe的物质的量为0.1 mol，HCl的物质的量为0.2 mol，则c(HCl)＝＝2 mol·L－1，B正确；由上述数据分析知铁、铝物质的量不相等，A错误；Fe与盐酸反应生成Fe2＋，C错误；盐酸与NaOH溶液的物质的量浓度之比为1∶1，D错误。

10．将质量相同的Na、Mg、Al、Fe、Zn分别投入足量的稀HCl中，则这些金属与酸反应生成H2的体积由大到小的排列顺序是(　　)

A．Zn＞Fe＞Na＞Mg＞Al

B．Al＞Mg＞Na＞Fe＞Zn

C．Na＞Mg＞Al＞Fe＞Zn

D．Fe＞Zn＞Mg＞Al＞Na

【解析】选B。同等价态的金属与酸反应，置换出H2的多少与其物质的量多少有关，n＝，物质的量越大，置换出的H2越多，当质量相等时物质的量越大，则其M越小，则可假设M(Al)＝27 g·mol－1×＝18 g·mol－1，M(Na)＝23 g·

mol－1×2＝46 g·mol－1，M(Mg)＝24 g·mol－1，M(Fe)＝56 g·mol－1，M(Zn)＝65 g·

mol－1，从而可知只有B项正确。

11．在一定温度下，把Na2O和Na2O2的固体分别溶于等质量的水中，都恰好形成此温度下的饱和溶液，则加入Na2O和Na2O2的物质的量的大小为(　　)

A.n(Na2O)>n(Na2O2) 　  B．n(Na2O)<n(Na2O2)

C.n(Na2O)＝n(Na2O2)     D．无法确定

【解析】选C。根据反应方程式：Na2O＋H2O===2NaOH①，2Na2O2＋2H2O===4NaOH＋O2↑②，可知①②式中等物质的量的Na2O、Na2O2消耗的H2O一样多，产生溶质NaOH一样多，故形成此温度下的饱和溶液，加入Na2O和Na2O2的物质的量相等，即n(Na2O)＝n(Na2O2)。

12．(2020·芜湖高一检测)将4 g合金投入足量的稀硫酸中放出2.24 L气体(标准状况)，该合金可能是(　　)

A．铜铝合金    B．钠锌合金

C．铁锌合金    D．镁铝合金

【解析】选A。假设金属和酸反应后都为＋2价，n(H2)＝2.24 L÷22.4 L·mol－1＝0.1 mol，则金属和酸反应生成氢气时，金属和氢气的物质的量相等，则合金＝＝40 g·mol－1，Al换算为＋2价时其摩尔质量为18 g·mol－1，Na换算为＋2价时其摩尔质量为46 g·mol－1，和稀硫酸不反应的金属其摩尔质量无穷大，两种金属一种金属摩尔质量大于40 g·mol－1、一个小于40 g·mol－1即可。

13．将一定量的Cu(OH)2与CuO的混合物投入2 L 1 mol·L－1的盐酸中完全反应后，固体与盐酸均无剩余，则另取等质量的该混合物，用酒精灯加热，充分反应后所得固体的质量为(　　)

A．80 g　B．160 g　C．98 g　D．无法确定

【解析】选A。该混合物与盐酸恰好完全反应得到CuCl2溶液，则n(CuCl2)＝n(Cl－)＝×1 mol·L－1×2 L＝1 mol。等质量的该混合物用酒精灯加热，充分反应后得到CuO，则n(CuO)＝n(CuCl2)＝1 mol，m(CuO)＝1 mol×80 g·mol－1＝80 g。

14．(2020·淄博高一检测)从废水中回收硫酸亚铁固体和铜的流程如图：

则下列说法正确的是(　　)

A．金属X为Zn

B．溶液Y为稀盐酸

C．硫酸亚铁可用作食品的抗氧化剂

D．无水硫酸铜可用于检验水或作干燥剂

【解析】选C。若金属X为Zn，则Zn与硫酸亚铁和硫酸铜反应生成硫酸锌、Fe和Cu，滤液通过蒸发浓缩、冷却结晶、过滤，则得到FeSO4·7H2O和ZnSO4·7H2O的混合物，混入ZnSO4·7H2O杂质，故A错误；若溶液Y为稀盐酸，最终得到氯化亚铁溶液，蒸干得到氢氧化铁或氧化铁固体，达不到回收硫酸亚铁固体的目的，故B错误；硫酸亚铁有强还原性，能与氧气反应，所以硫酸亚铁可用作食品的抗氧化剂，故C正确；无水硫酸铜吸收水变成蓝色晶体，可用于检验水，一般不用无水硫酸铜作干燥剂，故D错误。

15．(2020·日照高一检测)关于反应过程中的先后顺序，下列叙述正确的是(　　)

A．向浓度均为0.1 mol·L－1的FeCl3和CuCl2的混合溶液中加入铁粉，铁粉先与溶质CuCl2反应

B．向过量Ba(OH)2溶液中滴加少量KAl(SO4)2溶液，开始没有白色沉淀生成

C．向浓度均为0.1 mol·L－1的Na2CO3和NaOH的混合溶液中通入CO2气体，NaOH先发生反应

D．向0.1 mol·L－1 FeCl3溶液中加入质量、颗粒大小均相同的铁和铜，铜单质先参加反应

【解析】选C。向浓度均为0.1 mol·L－1的FeCl3和CuCl2的混合溶液中加入铁粉，由于铁离子氧化性较强，则铁粉先与溶质FeCl3反应，故A错误；向过量Ba(OH)2溶液中滴加少量KAl(SO4)2溶液，开始没有氢氧化铝沉淀生成，但会生成硫酸钡沉淀，所以有白色沉淀生成，故B错误；向浓度均为0.1 mol·L－1的Na2CO3和NaOH的混合溶液中通入CO2气体，NaOH碱性较强，所以NaOH先发生反应，故C正确；向0.1 mol·L－1 FeCl3溶液中加入质量、颗粒大小均相同的铁和铜，由于还原性：Fe＞Cu，所以Fe单质先参加反应，故D错误。

16．(2020·丹东高一检测)将Mg和Al形成的合金m g 完全溶于足量的盐酸中，得到标准状况下H2的体积为2.24 L．现向反应后的溶液中加入足量的氨水，过滤、洗涤并充分灼烧得到n g 固体，则n值为(　　)

A．m＋3.4     B．m＋1.6

C．      D．无法计算

【解析】选B。氢气的物质的量为2.24 L÷22.4 L·mol－1＝0.1 mol，根据电子转移守恒可知，金属失去电子的物质的量为0.1 mol×2＝0.2 mol。灼烧后得到的固体为MgO、Al2O3，由电荷守恒可知，金属失去的电子的物质的量等于氧化物中O原子物质的量的2倍，故O原子物质的量为0.2 mol÷2＝0.1 mol。故固体质量＝m g＋0.1 mol×16 g·mol－1＝(m＋1.6) g。

二、非选择题(本题包括5小题，共52分)

17．(6分)阅读材料，回答下列问题。

材料：近年来，科技人员研究得到一种新型材料——泡沫铝。它是把发泡剂加到熔融铝合金中制成的。其优点是硬度高，密度小(约为0.16～0.5 g·cm－3)，比木材还轻，可浮于水面，又有很大刚性，且隔音、保温，是一种良好的建筑材料和轻质材料，近几年可大批量投放市场。

(1)下列关于泡沫铝的说法错误的是________；

A．泡沫铝即是铝单质泡沫

B．泡沫铝是一种合金

C．泡沫铝是一种优质的建筑材料和轻质材料

D．泡沫铝可用于飞机制造

(2)铝制成铝箔作食品包装，是利用它的哪一性质________。

A．金属光泽     B．延展性

C．导电性      D．导热性

(3)铝在空气中会被氧化生成一层致密的氧化膜(氧化物)而对铝起保护作用，但这层氧化膜遇到强酸或强碱都会溶解，请写出：

①与盐酸反应的离子方程式：___________________________________________________________________；

②与氢氧化钠溶液反应的离子方程式：___________________________________________________________________

___________________________________________________________________。

【解析】(1)A.泡沫铝中含有Al、发泡剂等，所以是一种合金，故A错误；B正确；C.泡沫铝硬度高、密度小、刚性大，故C正确；D.泡沫铝硬度高、密度小、刚性大，且隔音、保温，所以是一种良好的建筑材料和轻质材料，可用于飞机制造，故D正确；故选A；(2)铝制成铝箔作食品包装，是利用了铝的延展性，故选B；(3)①氧化铝和盐酸反应生成盐和水，离子反应方程式为Al2O3＋6H＋===2Al3＋＋3H2O；②氧化铝和强碱反应生成盐和水，离子反应方程式为Al2O3＋2OH－===2AlO＋H2O。

答案：(1)A　(2)B　(3)①Al2O3＋6H＋===2Al3＋＋3H2O　②Al2O3＋2OH－===2AlO＋H2O

18．(8分)按如图所示装置进行实验，填写有关现象及化学方程式。

(1)A中现象是_______________________________________________________。

(2)B中浓硫酸的作用是______________________________________________。

(3)C中发生反应的化学方程式为_______________________________________

___________________________________________________________________。

(4)D中的现象是_____________________________________________________。

(5)E中收集的气体是________(填名称)。

【解析】NaHCO3受热分解生成的水蒸气在A中的试管口冷凝为水珠，而CO2通过浓H2SO4干燥后与C中的Na2O2反应产生O2，未完全反应的CO2会使石灰水变浑浊。

答案：(1)试管口有水珠　(2)干燥二氧化碳

(3)2CO2＋2Na2O2===2Na2CO3＋O2

(4)石灰水变浑浊　(5)氧气

19．(16分)过氧化钠是一种淡黄色固体，它能与二氧化碳反应生成氧气，在潜水艇中用作制氧剂，供人类呼吸之用，它与二氧化碳反应的化学方程式为2Na2O2＋2CO2===2Na2CO3＋O2。某学生为了验证这一实验，以足量的大理石、足量的盐酸和1.95 g过氧化钠样品为原料，制取O2，设计出如下实验装置：

(1)A中制取CO2的装置，应从下列图①、②、③中选哪个图：___________________________________________________________________

B装置的作用是__________________，C装置内可能出现的现象是__________ 。为了检验E中收集到的气体，在取出集气瓶后，用___________________________________________________________________

的木条伸入集气瓶内，木条会出现__________。

(2)若E中的石灰水出现轻微白色浑浊，请说明原因：______________________。

(3)若D中的1.95 g过氧化钠样品接近反应完毕时，预测E装置内现象___________________________________________________________________。

(4)反应完毕时，若测得E中的集气瓶收集到的气体为250 mL，又知氧气的密度为1.43 g·L－1，当装置的气密性良好的情况下，实际收集到的氧气体积比理论计算值__________(填“大”或“小”)，相差约________mL(取整数值，所用数据均在标准状况下测定)，这是由于___________________________________________

___________________________________________________________________。

(5)你认为上述A—E的实验装置中，E部分是否安全、合理__________。E需要改为下列四项中的哪一项：______________。(用甲、乙、丙、丁回答)

【解析】(1)该反应的药品是固体和液体，且不需加热，所以所需装置为固液混合不加热型，所以排除①；③中只能制取少量二氧化碳而不能制取大量二氧化碳，所以排除③，故选②；大理石和盐酸的反应是放热反应，盐酸具有挥发性，所以制取的二氧化碳中含有氯化氢气体、水蒸气，氯化氢和碳酸氢钠能反应生成二氧化碳，所以B装置的作用是吸收A装置中产生的盐酸酸雾，除去HCl气体；二氧化碳和碳酸氢钠不反应，水蒸气能使无水硫酸铜由白色变蓝色，所以C装置内可能出现的现象是白色固体变蓝色；过氧化钠和二氧化碳反应生成氧气，氧气能使带火星的木条复燃，检验时，可用带火星的木条伸入集气瓶内，木条复燃说明收集到的气体为氧气。

(2)二氧化碳能使澄清的石灰水变浑浊，若E中石灰水出现轻微白色浑浊，说明是未反应的二氧化碳与石灰水反应所致。

(3)当D中的1.95 g过氧化钠样品接近反应完毕时，由于生成氧气的量减少，压强变小，所以E中可能会因二氧化碳与石灰水反应而倒吸。

(4)1.95 g过氧化钠完全反应生成氧气的体积为V。

2Na2O2　　～　　O2

2 mol           22.4 L

      V

V＝0.28 L＝280 mL＞250 mL，所以实际收集到的氧气体积比理论计算值小280 mL－250 mL＝30 mL；原因是Na2O2可能含有其他杂质或D装置可能有氧气未被排出。

(5)E装置容易产生倒吸现象，所以不安全、不合理，所以需要改进；饱和石灰水能和二氧化碳反应，所以饱和石灰水的作用是吸收二氧化碳，收集较纯净的氧气，乙试管中进气管较长，二氧化碳能充分和饱和石灰水反应，丙试管中进气管较短，导致二氧化碳和饱和石灰水反应不充分，且随着气体的进入，试管中的液体被排到水槽中，故选乙。

答案：(1)②　吸收A装置中产生的盐酸酸雾，除去HCl气体　变蓝　带火星　复燃

(2)D中有部分CO2未参加反应流入E中生成沉淀　(3)石灰水的白色浑浊明显增加，可能会因二氧化碳与石灰水反应而倒吸

(4)小　30　样品中含有不与CO2反应生成氧气的杂质(合理即可)　(5)否　乙

20．(12分)(2021·嘉兴高一检测)铁在人体中不是以游离态的形式存在，而是以Fe2＋和Fe3＋形式存在。Fe2＋易被吸收，给贫血者补充铁时，应给予含Fe2＋的盐。服用维生素C，有利于人体对铁元素的吸收。

(1)市场出售的某种麦片中含有微量的颗粒细小的还原铁粉，这些铁粉在人体胃酸的作用下转化成亚铁盐。此反应的离子方程式___________________________________________________________________

___________________________________________________________________。

(2)工业盐的主要成分是NaNO2，曾多次发生过因误食NaNO2而中毒的事件，其原因是NaNO2把人体内的Fe2＋转化为Fe3＋而失去与O2结合的能力，这说明NaNO2具有____________性。

(3)常见的治疗缺铁性贫血的方法是服用补铁药物，如图是市场上一种常见的补铁药物。

该药品的正式名称是琥珀酸亚铁薄膜片，为棕黄色薄膜衣片，除去薄膜衣后显暗黄色，药片中Fe2＋的含量约为34.0%～36.0%。该药片在水和乙醇中的溶解度不大。

某同学为了检测该药片中Fe2＋的存在，设计并进行了如下实验：

①操作1的名称是______________。

②试剂2为______________溶液(填化学式)。

③加入新制氯水，溶液中发生反应的离子方程式是______________________

___________________________________________________________________。

【解析】(1)市场出售的某种麦片中含有微量的颗粒细小的还原铁粉，铁粉与胃酸(盐酸)反应生成亚铁离子与氢气，离子方程式为Fe＋2H＋===Fe2＋＋H2↑。(2)工业盐的主要成分是NaNO2，NaNO2把人体内的Fe2＋转化为Fe3＋，则亚铁离子为还原剂，所以NaNO2作氧化剂，具有氧化性。(3)题目药品 (主要成分：琥珀酸亚铁，呈暗黄色)是市场上一种常见的补铁药物。该药品不溶于水但能溶于人体中的胃酸。试剂1即为酸，操作1为过滤，除去不溶性杂质，呈淡黄色溶液，可能有Fe3＋，加入试剂2变淡红色，且再加氯水，变红色，说明溶液中有少量的Fe3＋，大量的Fe2＋被氧化，与SCN－结合生成络合物，溶液变红色。

答案：(1)Fe＋2H＋===Fe2＋＋H2↑　(2)氧化

(3)①过滤　②KSCN　③2Fe2＋＋Cl2===2Fe3＋＋2Cl－

21．(10分)常用的激光打印机、复印机使用的墨粉主要成分之一就是Fe3O4，氧化沉淀法是工业生产Fe3O4的主要方法，其工艺流程如图所示。已知：①工业绿矾主要成分是FeSO4·7H2O，

②Fe(OH)2＋2Fe(OH)3===Fe3O4＋4H2O。

请回答下列问题：

(1)实验室中检验FeSO4溶液因氧化而变质的实验操作是___________________________________________________________________。

(2)写出沉淀和氧化过程的化学方程式：_________________________________

___________________________________________________________________。

(3)氧化过程中，若通入过量空气会使成品含大量____________杂质。

(4)若原料中有278 kg绿矾，则理论上可制得Fe3O4________kg。

【解析】(1)FeSO4溶液因氧化而变质，则可生成Fe3＋，可用KSCN溶液检验Fe3＋，检验方法是取待测液少许于试管中，加入适量的KSCN溶液，若溶液显红色，则证明含Fe3＋。(2)加入氢氧化钠，生成氢氧化亚铁沉淀，化学方程式为FeSO4＋2NaOH===Fe(OH)2↓＋Na2SO4，Fe(OH)2不稳定，易被空气中的氧气氧化生成Fe(OH)3，反应的化学方程式为4Fe(OH)2＋2H2O＋O2===4Fe(OH)3。(3)氧化过程中，若通入过量空气，氢氧化亚铁被氧化生成氢氧化铁，加热氢氧化铁，受热分解生成Fe2O3，因此会使成品含大量的Fe2O3。(4)若原料中有278 kg绿矾，则

n(FeSO4·7H2O)＝＝1 000 mol，则理论上可制得Fe3O4的物质的量为n(Fe3O4)＝＝ mol，则理论上反应可制得Fe3O4的质量为m(Fe3O4)＝ mol×232 g·mol－1≈77.33×103g＝77.33 kg。

答案：(1)取待测液少许于试管中，加入适量的KSCN溶液，若溶液显红色，则证明含Fe3＋

(2)FeSO4＋2NaOH===Fe(OH)2↓＋Na2SO4、

4Fe(OH)2＋2H2O＋O2===4Fe(OH)3

(3)Fe2O3　(4)77.33