高中化学人教版 (2019)必修 第一册第三章 铁 金属材料第二节 金属材料精品单元测试同步测试题

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一、选择题(本题共14小题，每小题3分，共42分。每小题只有一个选项符合题意)
1．下列关于铁及其化合物的说法正确的是
A．实验室保存FeCl2溶液时常加入铁粉
B．常温下浓硝酸与铁不反应，故常温下可用铁质容器贮运浓硝酸
C．过量的铁与氯气反应生成氯化亚铁
D．向过量的铁与稀硝酸充分反应后的溶液中滴加KSCN溶液，溶液变红
【答案】A
【解析】A．亚铁离子不稳定，易被氧化生成铁离子，铁能够还原铁离子为亚铁离子，所以保存FeCl2溶液时常加入铁粉，A正确；
B．常温下铁遇浓硝酸发生钝化，钝化是化学变化，B错误；
C．不管铁与氯气的相对量如何，铁与氯气反应只能生成氯化铁，C错误；
D．过量的铁与稀硝酸充分反应后生成硝酸亚铁，滴加KSCN溶液，溶液不变红，D错误；
故选A。
2．把铁片放入下列溶液中，铁片溶解，溶液质量增加，但没有气体放出的是
A．稀硫酸B．NaOH溶液C．Fe2(SO4)3溶液D．AgNO3溶液
【答案】C
【解析】A．铁片与稀硫酸反应 氢气，故A错误；
B．铁与氢氧化钠不反应，溶液的质量不变，故B错误；
C．铁溶于Fe2(SO4)3生成硫酸亚铁溶液，溶液质量增重，故C正确；
D．铁可以置换出AgNO3中的Ag，溶液质量减小，故D错误；
故答案为C
3．2020年11月24日4时30分，我国在中国文昌航天发射场，用长征五号遥五运载火箭成功发射探月工程“嫦娥五号”探测器，开启我国首次地外天体采样返回之旅。“嫦娥五号”中使用了大量合金。下列有关金属或合金的说法中不正确的是
A．生铁属于合金
B．一般合金的熔点比各成分金属的低
C．合金的化学性质与其成分金属的化学性质不同
D．改变原料的配比、生成合金的条件，可以得到具有不同性能的合金
【答案】C
【解析】A. 生铁由铁和碳等元素组成，属于合金，故A正确；
B. 形成合金后，结构发生了改变，一般合金的熔点比各成分金属的低，故B正确；
C. 合金的化学性质与其成分金属的化学性质相同，故C错误；
D. 改变原料的配比、生成合金的条件，组成合金的成分、结构不同，对合金的性质产生不同的影响，可以得到具有不同性能的合金，故D正确；
故选C。
4．下列生活或工业中的物质与其成分、性质和用途的对应关系中，正确的是
【答案】D
【解析】A．小苏打的成分是NaHCO3，故A错误；
B．磁性氧化铁的成分是Fe3O4，故B错误；
C．蓝矾的成分是CuSO4·5H2O，固体呈蓝色，通常用CuSO4检验水蒸气，CuSO4遇水蒸气生成CuSO4·5H2O，现象是白色固体变蓝色，故C错误；
D．过氧化钠的成分是Na2O2，具有强氧化性、漂白性，可以用来漂白织物、麦杆、羽毛等，故D正确；
答案选D。
5．用FeCl3溶液腐蚀印刷电路板上的铜，所得的溶液中加入铁粉。对加入铁粉充分反应后的溶液分析合理的是
A．若无固体剩余，则溶液中一定有Fe3＋
B．若有固体存在，则溶液中一定有Fe2＋
C．若溶液中有Cu2＋，则一定没有固体析出
D．若溶液中有Fe2＋，则一定有Cu析出
【答案】B
【解析】氧化性是Fe3＋＞Cu2＋＞Fe2＋，还原性是Fe＞Cu，则
A、若无固体剩余，这说明铁粉完全被氧化，但此时溶液中不一定还有Fe3＋，A不正确；
B、若有固体存在，则固体中一定有铜，可能还有铁，因此溶液中一定有Fe2＋，B正确；
C、若溶液中有Cu2＋，则也可能有部分铜已经被置换出来，因此不一定没有固体析出，C不正确；
D、若溶液中有Fe2＋，但如果溶液铁离子过量，则不一定有Cu析出，D不正确；
答案选B。
6．如图所示装置，可用来制取和观察Fe(OH)2在空气中被氧化时的颜色变化，实验时提供的试剂有铁屑及6.00 ml·L－1的硫酸，NaOH溶液，下列说法错误的是
A.B中盛有一定量的NaOH溶液，A中应预先加入的试剂是铁屑
B.实验开始时应先将活塞E关闭
C.生成Fe(OH)2的操作为关闭活塞E，使A中溶液压入B中
D.取下装置B中的橡胶塞，使空气进入，有关反应的化学方程式为4Fe(OH)2＋O2＋2H2O===4Fe(OH)3
【答案】B
【解析】制取硫酸亚铁需要铁屑，所以在烧瓶中应该先加入铁屑，所以A中应预先加入的试剂是铁屑，故A正确；稀硫酸和铁反应生成硫酸亚铁和氢气，实验开始时应打开活塞E，用氢气排出装置中的空气，B错误；铁和稀硫酸反应有氢气生成，关闭活塞E，导致A中压强逐渐增大，将FeSO4溶液压入B中进行反应生成氢氧化亚铁，C正确；氢氧化亚铁不稳定，容易被空气中的氧气氧化生成红褐色的氢氧化铁，反应的化学方程式为4Fe（OH）2＋O2＋2H2O===4Fe（OH）3，故D正确。
7．某同学通过系列实验探究Al及其化合物的性质，下列操作正确且能达到目的的是
A．将水加入浓硫酸中得到稀硫酸，将铝条置于其中探究Al的活泼性
B．将NaOH溶液缓慢滴入Al2(SO4)3溶液中至过量，最终观察到有沉淀生成
C．将Al(OH)3浊液直接倒入已装好滤纸的漏斗中过滤，洗涤并收集沉淀
D．将Al(OH)3沉淀转入蒸发皿中，加足量稀硫酸，加热蒸干得无水Al2(SO4)3固体
【答案】D
【解析】A项，稀释浓硫酸时应将浓硫酸加入水中并不断搅拌；B项，将过量的NaOH溶液滴入Al2(SO4)3溶液中，最终生成NaAlO2溶液，无沉淀。
8．用相同的铝片、6 ml·L-1稀盐酸、3 ml·L-1稀硫酸、6 ml·L-1氢氧化钠溶液、试管等分别进行表中实验：
对上述实验的相关说法不正确的是
A．对比(1)、(2)、(3)中Al2O3参与的反应可得出：Al2O3既有碱性氧化物的某些性质，又有酸性氧化物的某些性质
B．对比(1)、(2)、(3)中气体产生现象和酸碱挥发性可得出：实验(3)最适宜于实验室制备H2
C．对比实验(1)、(2)后来产生气泡的现象，可得出：c(H+)浓度对气泡产生的多少无影响
D．对比实验(1)、(2)后来产生气泡的现象，可得出：SO42-对Al与H+的反应可能有阻碍作
【答案】D
【分析】Al的表面只氧化膜，其成分是Al2O3，Al2O3能与酸反应、也能与强碱反应，Al与酸、强碱反应均能生成氢气，据此结合题中信息分析。
【解析】A．对比(1)、(2)、(3) 中反应可知：Al2O3能与酸反应、也能与强碱反应，既有碱性氧化物的某些性质，又有酸性氧化物的某些性质，A正确；
B．(1)和(3)反应生成氢气的速率较快，但是(1)中HCl易挥发，所以实验(3 )最适宜于实验室制备H2，B正确；
C．实验(1)、(2)中氢离子的浓度相同，不能根据c(H+)越判断相同时间内产生气泡的多少，C正确；
D．实验(1)、(2)中氢离子浓度相同，阴离子不同，而生成氢气的速率不同，可能是SO42-对Al与H+的反应可能有阻碍作用;或者Cl-对Al与H+的反应可能有促进作用，D错误；
故合理选项是D。
9．下列指定反应的离子方程式正确的是
A．氧化铁(Fe2O3)与稀盐酸混合：O2-＋2H＋=H2O
B．Fe(OH)3溶于足量稀盐酸：Fe(OH)3+3H+=Fe3++3H2O
C．NaOH溶液中通入少量:CO2反应：OH-+CO2=HCO3-
D．铜插入硝酸银溶液中：Cu+Ag+=Ag+Cu2+
【答案】B
【解析】A．氧化铁与稀盐酸混合反应生成氯化铁和水，反应的离子方程式为Fe2O3＋6H＋=2Fe3++3H2O，故A错误；
B．氢氧化铁与盐酸反应生成氯化铁和水，反应的离子方程式为Fe(OH)3+3H+=Fe3++3H2O，故B正确；
C．氢氧化钠溶液与少量二氧化碳反应生成碳酸钠和水，反应的离子方程式为2OH-+CO2=CO32-+ H2O，故C错误；
D．铜与硝酸银溶液反应生成银和硝酸铜，反应的离子方程式为Cu+2Ag+=2Ag+Cu2+，故D错误；
故选B。
10．下列有关离子的检验方法和结论均正确的是
A．向某溶液中加入稀硫酸酸化后，再加入铜片，微热，有无色气体放出，在试管口处气体变为红棕色，可证明原溶液中含有NO3-
B．向某溶液中先通入Cl2再加入KSCN溶液，溶液变为红色，可证明原溶液中一定含有Fe2+、不含Fe3+
C．向某溶液中加入BaCl2溶液，有白色沉淀生成，再加稀硝酸，沉淀不溶解，可证明原溶液中一定含有SO42-
D．向某溶液中加入浓盐酸，有气体产生，将气体通入品红溶液，品红褪色，可判断原溶液中一定含有SO32-
【答案】A
【解析】A．向某溶液中加入稀硫酸酸化后，再加入铜片，微热，有无色气体放出，在试管口处气体变为红棕色，稀硫酸不与铜反应，生成的气体为NO，可证明原溶液中含有NO3-，故A正确；
B．向某溶液中先通入Cl2再加入KSCN溶液，溶液变为红色，无法判断原溶液中是否含有Fe3+，则无法判断是否含有Fe2+，故B错误；
C．向某溶液中加入BaCl2溶液，有白色沉淀生成，再加稀硝酸，沉淀不溶解，该白色沉淀可能为AgCl，原溶液中可能含有Ag+，不一定含有SO42-，故C错误；
D．向某溶液中加入浓盐酸，有气体产生，将气体通入品红溶液，品红褪色，该气体为二氧化硫，但原溶液中可能含有HSO3-，不一定含有SO32-，故D错误；
故选A。
11．50g镁、锌、铝的混合物与适量的稀硫酸反应，得三种盐的混合溶液，然后加热、蒸发、结晶得三种盐的晶体共(不含结晶水)218g，则反应中生成H2的物质的量为
A．1.75mlB．1ml
C．1.5mlD．0.75ml
【答案】A
【分析】反应中Mg→MgSO4、Zn→ZnSO4、Al→Al2(SO4)3可知道固体增加的质量是硫酸根的质量，在H2SO4中氢元素与硫酸根的物质的量比为2：1，氢气和硫酸根的物质的量之比为1:1，据此计算生成氢气的物质的量。
【解析】反应中Mg→MgSO4、Zn→ZnSO4、Al→Al2(SO4)3，可知道固体增加的质量是硫酸根的质量，即硫酸根质量为：218g-50g=168g，硫酸根的物质的量为：=1.75ml，氢气和硫酸根的物质的量之比为1:1，即氢气的物质的量也为1.75ml。
答案选A。
12．高铁酸钠(Na2FeO4)是一种新型绿色消毒剂，主要用于饮用水处理。工业制备高铁酸钠的化学原理可用离子方程式表示为：3ClO－+2Fe3++10OH－=2FeO42- +3Cl - +5H2O。下列有关说法错误的是
A．高铁酸钠中铁的化合价为+6 价
B．由上述反应可知，ClO－的氧化性强于FeO42-
C．上述反应中氧化剂和还原剂的物质的量之比为 2∶3
D．Na2FeO4 处理水时，不仅能消毒，而且生成的 Fe3+与水反应形成 Fe(OH)3 胶体能吸附水中的悬浮杂质
【答案】C
【解析】A．高铁酸根中氧元素为-2 价，设 Fe 元化合价为 x，则 x+(-2)×4=-2，解得 x=+6，故 A 正确；
B．该反应中 ClO-为氧化剂，FeO42-为氧化产物，所以ClO-的氧化性强于FeO42-，故 B 正确；
C．该反应中 ClO－为氧化剂，Cl 元素化合价由-1 价变为-2 价，Fe(OH)3 为还原剂，Fe 元素化合价由+3 价变为+6 价， 根据化合价升降平衡可知氧化剂和还原剂的物质的量之比为 3∶2，故C 错误；
D．Na2FeO4 具有氧化性所以能杀菌，高铁酸钾被还原为 Fe3+，Fe3+水解生成的 Fe(OH)3(胶体)具有净水作用，故D 正确；
综上所述答案为C。
13．工业上以铝土矿(主要成分为Al2O3，含Fe2O3杂质)为原料冶炼铝的工艺流程如下：
下列叙述正确的是
A．试剂X可以是氢氧化钠溶液，也可以是盐酸
B．反应①过滤后所得沉淀为氢氧化铁
C．反应②的化学方程式为NaAlO2+CO2+2H2O=Al(OH)3↓+NaHCO3
D．图中所有反应都不是氧化还原反应
【答案】C
【解析】A．由溶液乙通入过量的Y生成氢氧化铝沉淀、碳酸氢钠可知，溶液乙中含有偏铝酸根、气体Y为二氧化碳，故试剂X为氢氧化钠溶液，不可能为盐酸，A错误；
B．向铝土矿中加入NaOH溶液，Al2O3反应变为NaAlO2溶液，而Fe2O3不反应，所以①过滤后所得沉淀为Fe2O3，B错误；
C．反应①过滤后所得溶液乙为NaAlO2溶液，向NaAlO2溶液中通入过量CO2生成Al(OH)3沉淀，反应的化学方程式为NaAlO2+CO2+2H2O=Al(OH)3↓+NaHCO3，C正确；
D．电解熔融的氧化铝制取Al的反应是氧化还原反应，D错误；
故合理选项是C。
14．向一铁粉和氧化铜的混合物(质量为8.32g)中，加入适量的稀硫酸，产生无色气体和1.28g红色固体，得到的溶液中只有一种金属离子，下列说法正确的是
A．无色气体的质量为0.2g
B．原混合物中铁粉的质量为7.0g
C．得到的溶液中金属离子的物质的量为0.1ml
D．反应消耗的硫酸的物质的量为0.15ml
【答案】A
【解析】A．据分析，(0.12-0.02)mlFe用于置换氢、无色气体即氢气为0.10ml、质量为0.2g，A正确；
B．据分析，原混合物中铁粉的质量为6.72g，B错误；
C． 铁元素守恒，得到的溶液中金属离子即亚铁离子的物质的量为0.12ml，C错误；
D．按元素守恒知得到0.12ml硫酸亚铁溶液，反应消耗的硫酸的物质的量为0.12ml，D错误；
答案选A。
二、非选择题(本题共4小题，共58分)
15．(14分)某同学利用下图所示实验装置进行铁与水蒸气反应的实验，并对反应后硬质试管中固体物质的组成进行了探究。
请回答下列问题：
Ⅰ.(1)该反应的化学方程式是___________________，硬质试管中湿棉花的作用是: _________.
(2)该同学对反应后硬质试管中固体物质的组成提出了如下假设。
假设1：只有Fe；
假设2：只有____________(填化学式)；
假设3：既有Fe也有Fe3O4。
(3)为了验证反应后硬质试管中固体物质的组成，该同学进行了定量研究：反应前固体物质的质量为5.6g，反应后固体物质的质量为6.6g。从数据分析，反应后硬质试管中固体物质的组成成分为_____。
Ⅱ.长期放置的FeSO4溶液易被氧化而变质，某兴趣小组进行了如下实验：
A．设计实验检验FeSO4溶液的变质程度
①将上述方案补充完整
②步骤2涉及的离子反应方程式是______________。
③若要使变质的FeSO4复原，方法是________________。(写离子反应方程式)
【答案】3Fe+4H2O(g)=Fe3O4+4H2 提供反应需要的水蒸气 Fe3O4 Fe和Fe3O4 溶液变红 产生蓝色沉淀 3Fe2++2[Fe(CN)6]3-==Fe3[Fe(CN)6]2↓ 2Fe3++Fe=3Fe2+
【解析】Ⅰ．(1)高温条件下水蒸气与还原铁粉反应可以生成四氧化三铁和氢气，化学方程式为3Fe+4H2O(g)=Fe3O4+4H2；湿棉花是用来提供反应需要的水蒸气；
(2)若铁粉完全反应，则反应后的固体只有Fe3O4，若部分反应则为Fe和Fe3O4，若没有发生反应则只有Fe，所以假设2为只有Fe3O4；
(3)反应前的固体为铁粉，5.6g铁粉的物质的量为0.1ml，完全反应可知生成Fe3O4的质量为=7.73g，而6.6g大于5.6g、小于7.73g，说明铁粉未完全反应，固体为Fe和Fe3O4；
Ⅱ．①实验结论为FeSO4部分变质，即溶液中既有Fe3+、又有Fe2+，所以步骤1中加入KSCN溶液时可以看到溶液变红；步骤2中滴加K3[Fe(SCN)6]溶液时可以看到产生蓝色沉淀；
②步骤2中产生的蓝色沉淀为亚铁离子和铁氰酸根反应生成的铁氰酸亚铁，涉及的离子方程式为3Fe2++2[Fe(CN)6]3-==Fe3[Fe(CN)6]2↓；
③若要使FeSO4复原，则需要将Fe3+还原成Fe2+，且不引入新的杂质，所以可以加入过量铁粉，离子方程式为2Fe3++Fe=3Fe2+。
16．(14分)A是一种红棕色金属氧化物，B、D是金属单质，J是一种难溶于水的白色化合物，受热后容易发生分解。
(1)写出下列物质的化学式：A_______、E_______、J_______、G_______。
(2)按要求写方程式：
①A＋B→C＋D的化学方程式：_______；
②F→G的化学方程式：_______；
③C→I的离子方程式：_______；
④B与过量NaOH溶液反应的离子方程式：_______；
⑤向E溶液中通入Cl2的离子方程式：_______
【答案】Fe2O3 FeCl2 Al(OH)3 Fe(OH)3 2Al+Fe2O32Fe+Al2O3 4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3 Al2O3+2OH-=2AlO2-+H2O 2Al+2OH-+2H2O=2AlO2-+3H2↑ 2Fe2++Cl2=2Fe3++2Cl-
【解析】(1)由分析可知，A为Fe2O3，E为FeCl2，J为Al(OH)3，G为Fe(OH)3，故答案为：Fe2O3；FeCl2；Al(OH)3；Fe(OH)3；
(2)①Fe2O3和铝发生铝热反应生成Fe和Al2O3，方程式为：2Al+Fe2O32Fe+Al2O3；故答案为：2Al+Fe2O32Fe+Al2O3；
②氢氧化亚铁可以被氧气氧化生成氢氧化铁，方程式为：4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3，故答案为：4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3；
③氧化铝能够和NaOH反应生成偏铝酸钠和水，离子方程式为：Al2O3+2OH-=2AlO2-+H2O，故答案为：Al2O3+2OH-=2AlO2-+H2O；
④铝与过量NaOH溶液反应生成偏铝酸钠和氢气，离子方程式为：2Al+2OH-+2H2O=2AlO2-+3H2↑，故答案为：2Al+2OH-+2H2O=2AlO2-+3H2↑；
⑤FeCl2可以被氯气氧化成FeCl3，离子方程式为：2Fe2++Cl2=2Fe3++2Cl-，故答案为：2Fe2++Cl2=2Fe3++2Cl-。
17．(15分)已知三氯化铁的熔点为306 ℃，沸点为315℃，易溶于水并且有强烈的吸水性，能吸收空气里的水分而潮解。某学习小组的同学对氯气与铁的反应及产物做了如下探究实验：
(1)装置的连接顺序为___________。
(2)饱和食盐水的作用是___________。
(3)反应一段时间后熄灭酒精灯，冷却后将硬质玻璃管及收集器中的物质一并快速转移至锥形瓶中，加入过量的稀盐酸和少许植物油(反应过程中不振荡)，充分反应后，进行如下实验：
①淡黄色溶液中加入试剂X生成淡红色溶液的离子反应方程式为___________。
②淡红色溶液中加入过量H2O2后溶液红色加深的原因是___________。
(4)已知红色褪去的同时有气体生成，经检验为O2。该小组同学对红色褪去的原因进行探究。
①取褪色后溶液三份，第一份滴加FeCl3溶液无明显变化；第二份滴加试剂X，溶液出现红色；第三份滴加稀盐酸和BaCl2溶液，产生白色沉淀。
②另取同浓度的FeCl3溶液滴加2滴试剂X，溶液变红，再通入O2，无明显变化。
实验①说明___________；实验②的目的是___________。
得出结论：溶液褪色的原因是___________。
【答案】(1)a、g、h、d、e、b、c、f
(2)除去氯气中的氯化氢气体
(3) Fe3＋＋3SCN-=Fe(SCN)3 双氧水将Fe2＋氧化成Fe3＋
(4) SCN-发生了反应而不是Fe3＋发生反应 排除H2O2分解产生的O2氧化SCN-的可能 H2O2将SCN-氧化成SO42-
【解析】由于盐酸易挥发,生成的氯气中还有氯化氢，所以利用饱和食盐水除去氯气中的
氯化氢。又因为三氯化铁的熔点为306 ℃，沸点为315℃，易溶于水并且有强烈的吸水性，能吸收空气里的水分而潮解，所以再遇铁反应之前还需要干燥，且还需要防止空气中的水蒸气进入，同时还需要尾气处理；铁离子的检验试剂为硫氰化钾溶液，溶液显红色；过氧化氢、氧气等具有氧化性，可将亚铁离子氧化为铁离子，据此分析解答；
（1）浓硫酸具有吸水性能作氯气干燥剂，碱石灰具有碱性而吸收氯气、饱和食盐水，吸收氯化氢而抑制氯气溶解,装置排列顺序为气体的制取→洗气→干燥→氯气和铁的反应→尾气处理,所以装置连接顺a→g→h→d→e→b→c→f。
（2）饱和食盐水吸收氯化氢而抑制氯气溶解，可知饱和食盐水的作用是除去氯气中的氯化氢气体。
（3）淡黄色溶液中还有铁离子，加入X后显淡红色，这说明X是KSCN溶液，反应的离子方程式为Fe3＋＋3SCN-=Fe(SCN)3；反应中铁过量遇氯化铁反应生成氯化亚铁，即溶液中还有氯化亚铁，加入双氧水可以把亚铁离子氧化为铁离子，因此红色加深，所以淡红色溶液中加入过量H2O2后溶液红色加深的原因是双氧水将Fe2+氧化成Fe3+，从而增大Fe3+浓度， Fe3+、SCN-反应生成Fe(SCN)3 ，从而增大络合物浓度。
（4）取褪色后溶液三份，第一份滴加FeCl3溶液无明显变化，说明溶液中不存在KSCN溶液;第二份滴加试剂X，溶液出现红色，这说明溶液中存在铁离子；第三份滴加稀HCl和BaCl2溶液，产生白色沉淀，这说明溶液中有硫酸根，所以根据实验①可知SCN-发生了反应而不是Fe3+发生反应，另取同浓度的FeCl3溶液滴加2滴试剂X ，溶液变红，再通入O2，无明显变化，这说明红色褪去不是氧气氧化导致的，即实验②的目的是排除H2O2分解产生的O2氧化SCN-的可能；综合以上分析可知溶液褪色的原因是H2O2将SCN-氧化成SO42-。
18．(15分)某工厂的废金属屑中主要成分为Cu、Fe和Al，此外还含有少量Al2O3和Fe2O3，为探索工业废料的再利用，某化学兴趣小组设计了如下实验流程，用该工厂的合金废料制取氯化铝、绿矾晶体(FeSO4·7H2O)和胆矾晶体。
请回答：
(1)试剂X是_______。溶液D是_______。
(2)写出步骤I反应的离子方程式：______。
(3)在步骤II时，用如图装置制取CO2并通入溶液A中。一段时间后，观察到烧杯中产生的白色沉淀会逐渐减少。为避免固体C减少，可采取的改进措施是_______。
(4)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：
①操作④中一系列处理的操作步骤：过滤、_______、灼烧、_______、称量。
②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)
(5)工业上常用溶液E制得净水剂Na2FeO4，流程如下：
测得溶液E中c(Fe2+)为0.2 ml·L-1，若要处理1 m3溶液E，理论上需要消耗25%的H2O2溶液_______kg，能够制得的Na2FeO4固体的质量为_______kg。
【答案】(1) 稀硫酸(或稀H2SO4) NaHCO3溶液
(2)2A1+2H2O+2OH-=AlO2-+3H2↑；Al2O3+2OH-=2AlO2-+ H2O
(3)在a和b间加一个盛有饱和NaHCO3溶液的洗气瓶，除去HCl
(4) 洗涤 冷却至室温 0.07a
(5) 13.6 33.2
【解析】废金属屑中主要成分为Cu、Fe和Al，此外还含有少量Al2O3和Fe2O3，加入过量NaOH时，Al和Al2O3溶于NaOH溶液生成NaAlO2溶液，过滤，得到滤液( NaAlO2和NaOH的混合溶液)和滤渣( Cu、Fe和Fe2O3)，向滤液中通入足量CO2，可以生成Al(OH)3沉淀和NaHCO3溶液，再次过滤，向滤渣[Al(OH)3]中加入盐酸反应生成氯化铝溶液，经一系列操作得到氯化铝；向Cu、Fe和Fe2O3的混合物中加入足量稀硫酸，生成硫酸铁和硫酸亚铁的混合溶液，进一步得到硫酸亚铁溶液，再向铜中加入浓硫酸，生成硫酸铜，最后得到胆矾晶体。
（1）根据上述分析可知：X为稀硫酸(或稀H2SO4)；溶液D中含有溶质NaHCO3，是NaHCO3溶液；
（2）步骤I是向废金属屑中加入足量NaOH溶液，其中的Al和Al2O3溶于NaOH溶液生成NaAlO2溶液，反应的离子方程式为：2A1+2H2O+2OH-=AlO2-+3H2↑；Al2O3+2OH-=2AlO2-+H2O；
（3）在使用CaCO3与稀HCl反应制取CO2气体时，由于HCl具有挥发性，挥发的HCl也能够与NaAlO2反应制取Al(OH)3，但过量HCl溶于水形成的稀盐酸能够溶解Al(OH)3，导致沉淀量减少，为避免固体C减少，可采取的改进措施是在a和b间加一个盛有饱和NaHCO3溶液的洗气瓶，除去CO2气体中的杂质HCl；
（4）将补血剂先研细，用过量稀硫酸溶解，过滤除去难溶性固体，向滤液中加入H2O2，将Fe2+氧化为Fe3+，加入过量NaOH溶液，使Fe3+形成Fe(OH)3红褐色沉淀，然后过滤、洗涤、灼烧，Fe(OH)3分解变为Fe2O3固体，再将固体冷却至室温、称量，得到Fe2O3固体，根据Fe元素守恒，利用最后固体质量可计算药片中Fe的含量。
①操作④中一系列处理的操作步骤：过滤、洗涤、灼烧、冷却至室温、称量；
②10片补血剂最后得到Fe2O3固体质量是a g，则其中Fe元素的质量是m(Fe)=，则每片补血剂中含有铁元素的质量为0.7a g ÷10=0.07a g；
（5）溶液E中含有FeSO4、H2SO4，若测得溶液E中c(Fe2+)为0.2 ml·L-1，若要处理1 m3溶液E，则n(Fe2+)=0.2 ml/L×1000 L=200 ml，根据方程式：2Fe2++2H++H2O2=2Fe3++2H2O可知，理论上需要H2O2的物质的量为n(H2O2)=100 ml，因此需消耗25%的H2O2溶液的质量为m=；
根据Fe元素守恒可知 200 ml Fe2+充分反应产生200 ml Na2FeO4，其质量为m(Na2FeO4)=200 ml×166 g/ml=33200 g=33.2 kg。选项
物质及成分
性质
用途
A
小苏打(Na2CO3)
与酸反应产生二氧化碳
作发酵粉
B
磁性氧化铁(Fe2O3)
难溶于水，红色
制造红色涂料
C
蓝矾(CuSO4·5H2O)
蓝色
检验水蒸气
D
过氧化钠(Na2O2)
强氧化性
漂白织物、麦杆、羽毛等
实验方案
实验现象
实验原理(化学方程式)
(1)铝片与足量盐酸反应
铝片开始无现象，一段时间后逐渐溶解，并有大量气泡产生
Al2O3+6HCl=2AlCl3+3H2O
2Al+6HCl=2AlCl3+3H2↑
(2)铝片与足量硫酸反应
铝片开始无现象，一段时间后反应缓慢，铝片表面有少量气泡产生
Al2O3+3H2SO4=2Al2(SO4)3+3H2O
2Al+3H2SO4=2Al2(SO4)3+3H2↑
(3)铝片与足量氢氧化钠溶液反应
铝片开始无现象，一段时间后铝片逐渐溶解，并有大量气泡产生
Al2O3+2NaOH=2NaAlO2+H2O
2Al+2NaOH+2H2O=2NaAlO2+3H2↑
实验方案
实验现象
实验结论
步骤1
取待检测液于试管中，向其中滴加KSCN溶液
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FeSO4溶液部分变质
步骤2
取待检测液于试管中，向其中滴加K3[Fe(SCN)6]溶液
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