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第三章　单元检测
时间：75分钟　满分：100分
一、选择题(每小题只有一个选项符合题目要求)
1．北宋沈括对生铁炼钢有这么一段评价：“世间锻铁所谓钢铁者，用柔铁屈盘之，乃以生铁陷其间，泥封炼之，锻令相入，谓之团钢。亦谓之灌钢。此乃伪钢耳。”下列说法正确的是(　　)
A．生铁和钢都是关于铁的含碳合金，钢中碳的含量较高
B．通过炼制和锻打，可以调节生铁中元素的组成、元素的含量等来改变生铁的性能
C．高碳钢的韧性较好，低碳钢的硬度较大
D．不锈钢是一种常见的合金钢，它的合金元素主要是钨(W)和硅(Si)
2．纳米级Fe3O4可用于以太阳能为热源分解水制H2，过程如图所示。下列说法不正确的是(　　)
A．Fe3O4中Fe元素的化合价为＋2价、＋3价
B．过程Ⅰ中每消耗116 g Fe3O4转移2 mol电子
C．过程Ⅱ的化学方程式为3FeO＋H2OFe3O4＋H2↑
D．铁氧化合物循环制H2具有节约能源、产物易分离等优点
3．向某溶液中投入铝片后有大量H2放出，则溶液中一定不能大量存在的离子是(　　)
A．Cl－ B．Mg2＋
C．OH－ D．HCO
4．下列实验操作、现象或结论均正确的是(　　)
选项 实验操作 现象或结论
A 用酒精灯点燃铝箔 铝箔剧烈燃烧，产生白烟
B 焰色试验时直接观察火焰颜色 未观察到紫色火焰，说明不含K＋
C 向某溶液中先通入Cl2，再滴加KSCN溶液 溶液变红，说明原溶液中含有Fe2＋
D 使用胶头滴管伸入NaOH溶液中滴加FeSO4溶液 先看到白色絮状沉淀
5.镁和铝分别与等浓度等体积的过量稀硫酸反应，产生气体的体积(V)与时间(t)的关系如图所示，则下列关于反应中镁和铝的叙述正确的是(　　)
A．二者物质的量之比为3∶2
B．二者质量之比为3∶2
C．二者摩尔质量之比为2∶3
D．二者消耗H2SO4的物质的量之比为2∶3
6．根据下列实验：
①向Fe2(SO4)3和CuSO4的混合液中加入过量铁粉，充分反应，有红色固体析出，过滤。
②取①中滤液，向其中滴加KSCN溶液，观察现象。
判断下列说法正确的是(　　)
A．氧化性Cu2＋>Fe3＋
B．①中所得固体只含铜
C．①中滤液含有Cu2＋和Fe2＋
D．②中不会观察到溶液变红
7．下列说法错误的是(　　)
A．两份铝分别与足量盐酸和烧碱溶液反应，若产生气体的量相同，则两份铝的质量一定相同
B．等体积等浓度的盐酸、NaOH溶液与过量Al反应，产生H2的物质的量相等
C．用3 g铝箔包裹着2.3 g金属钠投入足量水中，理论上可以收集到氢气的物质的量为0.2 mol
D．硬铝是一种常见铝合金，硬度大、强度高，可用于飞机制造业
8．如图所示装置可用来制取Fe(OH)2和观察Fe(OH)2在空气中被氧化时的颜色变化。实验提供的试剂：铁屑、6 mol/L的硫酸溶液、NaOH溶液。下列说法错误的是(　　)
A．已知b中盛有一定量的NaOH溶液，则a中应预先加入的试剂是铁屑，c中收集到的气体主要是H2
B．实验开始时应先将E关闭
C．生成Fe(OH)2的操作为：关闭E，将a中溶液压入b中
D．取下b的橡胶塞，使空气进入，颜色变化为白色变成灰绿色，最终变成红褐色
9．下列各组物质中，X是主体物质，Y是少量杂质，Z是为除去杂质所要加入的试剂，其中所加试剂正确的一组是(　　)
A B C D
X Na2CO3溶液 FeCl3溶液 Fe FeSO4溶液
Y NaHCO3 CuCl2 Al Fe2(SO4)3
Z NaOH溶液 Fe NaOH溶液 Cu
10．由Al、CuO、Fe2O3组成的混合物共10.0 g，放入500 mL某浓度的盐酸中，混合物完全溶解，当再加入250 mL 2.00 mol·L－1的NaOH溶液时，得到沉淀最多。上述盐酸的浓度为(　　)
A．1.00 mol·L－1 B．0.500 mol·L－1
C．2.00 mol·L－1 D．3.00 mol·L－1
11．利用废铝箔(主要成分为Al，含少量Mg、Fe等)制明矾[KAl(SO4)2·12H2O]的一种工艺流程如下：
废铝箔甲溶液Al(OH)3乙溶液明矾
下列说法不正确的是(　　)
A．①中发生反应的离子方程式是2Al＋2OH－＋6H2O===2[Al(OH)4]－＋3H2↑
B．操作a是过滤
C．乙溶液中含有的离子只有Al3＋、SO
D．由④可推测，室温下明矾的溶解度比Al2(SO4)3和K2SO4的小
12．从某含有FeCl2、FeCl3、CuCl2的工业废液中回收铜并制备氯化铁晶体的流程如下。下列说法正确的是(　　)
A．试剂a是铁、试剂b是稀硫酸
B．操作Ⅰ、操作Ⅱ、操作Ⅲ所用仪器相同
C．试剂c是氯气，相应的反应为2Fe2＋＋Cl2===2Fe3＋＋2Cl－
D．用酸性KMnO4溶液可检验溶液W中是否含有Fe2＋
13．据报道，某核潜艇上的核反应堆使用了液态铝钠合金作载热介质，下列有关说法不恰当的是(　　)
A．铝钠合金的熔点低于铝的熔点
B．若将铝钠合金投入一定量的水中可得到无色澄清溶液，则合金中n(Al)≤n(Na)
C．将m g不同组成的铝钠合金分别投入足量盐酸中，放出H2越多，则合金中铝的质量分数越小
D．将铝钠合金投入足量CuCl2溶液中，肯定有Cu(OH)2沉淀生成，也可能有铜析出
14．钢铁制品经常要进行烤蓝处理，即在铁制品的表面生成一层致密的Fe3O4。某化学兴趣小组为了研究烤蓝铁片，进行了以下实验操作：
Ⅰ.把一定量烤蓝铁片加工成均匀粉末；
Ⅱ.取一定量的粉末，放入28.00 mL 1 mol·L－1的盐酸中，二者恰好完全反应，生成134.4 mL(标准状况下)H2，再向溶液中滴入KSCN溶液，无现象。
已知：①不考虑空气对反应的影响；②杂质不参与反应。
下列说法错误的是(　　)
A．样品中铁元素的含量约为85.96%
B．上述实验的反应中共有2种基本反应类型
C．由实验可知，反应后所得的溶液中一定无Fe3＋
D．若将生成的气体全部通过灼热的氧化铜，最多可得到0.384 g铜单质
二、非选择题
15．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：____________________________________。
16．在80～100 ℃时能产生稳定水蒸气的物质都可以作为铁与水蒸气反应的供水剂，已知铁与水蒸气的反应在500 ℃左右进行。某化学兴趣小组同学采用西红柿(或洋葱)作为供水剂，设计了如图1所示的装置进行实验，并对铁与水蒸气反应的产物进行检验。
回答下列问题：
(1)A中铁与水蒸气反应的化学方程式是______________________________________。
(2)C中碱石灰的作用是____________。
(3)D处的实验现象为______________________________。
(4)上述实验结束后，取出A中反应后的少量固体(经检验固体中没有铁单质)继续进行如图2所示的实验：
①加入稀硫酸发生反应的离子方程式为________________________________；
②试剂A是________(填标号)，对应的实验现象为____________________________。
a．NaOH溶液 b．酸性KMnO4溶液
c．酚酞
17．利用下图可以从不同角度研究含铁物质的性质及其转化关系。回答下列问题：
(1)Na2FeO4是一种新型饮用水消毒剂。工业上常用NaClO、Fe(NO3)3、NaOH制备：3ClO－＋2Fe3＋＋10OH－===2FeO＋3Cl－＋5H2O，设NA为阿伏加德罗常数的值，当反应转移电子的数目是0.3NA时，所消耗氧化剂的物质的量为________。
(2)打印机使用的墨粉中含有Fe3O4，下列关于Fe3O4的说法正确的是________(填标号)。
a．有磁性，是FeO与Fe2O3的混合物
b．属于两性氧化物，与酸、碱都能反应
c．FeO在空气里受热能迅速生成Fe3O4
d．Fe与水蒸气高温下反应能生成Fe3O4
(3)维生素C易溶于水，可将Fe3＋转化为Fe2＋被人体吸收。为检验转化产物Fe2＋，设计如下实验：取适量Fe2(SO4)3溶液于试管中，加入过量维生素C片振荡溶解后，滴加酸性高锰酸钾溶液，紫色褪去。该设计能否检验Fe2＋并说明理由：__________________________________。
(4)FeCl2溶液在空气中易变质，利用部分变质的FeCl2溶液制备Fe2O3。
①请在括号内填写所需试剂或条件，在方框内填写含铁物质的化学式。
②若100 mL该溶液最终制得1.6 g Fe2O3，不考虑过程损失，变质前FeCl2溶液的浓度为________。
18．为探索工业含铝、铁、铜合金废料的再利用，某同学设计的回收利用方案如图所示。
(1)滤渣B的主要成分为____________(填化学式)。
(2)步骤1加入NaOH溶液发生反应的化学方程式：______________________________。
(3)检验滤液D中是否含有Fe3＋的方法为____________________________________。
(4)从滤液D中得到绿矾晶体，需进行的操作为________________、过滤、洗涤、干燥。
(5)试剂Y最可能为________(填标号)。
A．Cl2 B．H2
C．H2O2 D．SO2
(6)反应①的离子方程式：__________________________________。
(7)工业上常用滤液D制得净水剂Na2FeO4，流程如图所示。
测得滤液D中c(Fe2＋)为0.4 mol·L－1，若要处理0.1 m3滤液D，理论上需要消耗20%的H2O2溶液________kg。
第三章　单元检测
时间：75分钟　满分：100分
一、选择题(每小题只有一个选项符合题目要求)
1．北宋沈括对生铁炼钢有这么一段评价：“世间锻铁所谓钢铁者，用柔铁屈盘之，乃以生铁陷其间，泥封炼之，锻令相入，谓之团钢。亦谓之灌钢。此乃伪钢耳。”下列说法正确的是(　　)
A．生铁和钢都是关于铁的含碳合金，钢中碳的含量较高
B．通过炼制和锻打，可以调节生铁中元素的组成、元素的含量等来改变生铁的性能
C．高碳钢的韧性较好，低碳钢的硬度较大
D．不锈钢是一种常见的合金钢，它的合金元素主要是钨(W)和硅(Si)
答案：B
2．纳米级Fe3O4可用于以太阳能为热源分解水制H2，过程如图所示。下列说法不正确的是(　　)
A．Fe3O4中Fe元素的化合价为＋2价、＋3价
B．过程Ⅰ中每消耗116 g Fe3O4转移2 mol电子
C．过程Ⅱ的化学方程式为3FeO＋H2OFe3O4＋H2↑
D．铁氧化合物循环制H2具有节约能源、产物易分离等优点
答案：B
3．向某溶液中投入铝片后有大量H2放出，则溶液中一定不能大量存在的离子是(　　)
A．Cl－ B．Mg2＋
C．OH－ D．HCO
答案：D
解析：与Al反应能放出H2的溶液可能是酸性溶液，也可能是强碱性溶液，HCO在酸性条件下反应生成水和二氧化碳：H＋＋HCO===H2O＋CO2↑；在强碱性条件下反应生成水和CO：HCO＋OH－===CO＋H2O。
4．下列实验操作、现象或结论均正确的是(　　)
选项 实验操作 现象或结论
A 用酒精灯点燃铝箔 铝箔剧烈燃烧，产生白烟
B 焰色试验时直接观察火焰颜色 未观察到紫色火焰，说明不含K＋
C 向某溶液中先通入Cl2，再滴加KSCN溶液 溶液变红，说明原溶液中含有Fe2＋
D 使用胶头滴管伸入NaOH溶液中滴加FeSO4溶液 先看到白色絮状沉淀
答案：D
解析：用酒精灯加热铝箔，会出现熔而不滴的现象，铝箔不会剧烈燃烧，A错误；钾的焰色需要透过蓝色钴玻璃观察，B错误；检验Fe2＋应先滴加KSCN溶液，无明显现象，再通入Cl2，溶液变红，说明原溶液中含有Fe2＋，C错误；使用胶头滴管伸入NaOH溶液中滴加FeSO4溶液，可以减少生成的Fe(OH)2与空气的接触，可以先看到白色絮状沉淀，D正确。
5.镁和铝分别与等浓度等体积的过量稀硫酸反应，产生气体的体积(V)与时间(t)的关系如图所示，则下列关于反应中镁和铝的叙述正确的是(　　)
A．二者物质的量之比为3∶2
B．二者质量之比为3∶2
C．二者摩尔质量之比为2∶3
D．二者消耗H2SO4的物质的量之比为2∶3
答案：A
解析：由题图可知，两个反应生成的氢气一样多，即两种金属失去的电子一样多，则反应中镁、铝的物质的量之比为3∶2，质量之比为4∶3，A正确，B错误；镁、铝的摩尔质量之比为8∶9，C错误；由于反应生成的氢气一样多，故消耗H2SO4的物质的量之比为1∶1，D错误。
6．根据下列实验：
①向Fe2(SO4)3和CuSO4的混合液中加入过量铁粉，充分反应，有红色固体析出，过滤。
②取①中滤液，向其中滴加KSCN溶液，观察现象。
判断下列说法正确的是(　　)
A．氧化性Cu2＋>Fe3＋
B．①中所得固体只含铜
C．①中滤液含有Cu2＋和Fe2＋
D．②中不会观察到溶液变红
答案：D
解析：由反应2Fe3＋＋Cu===2Fe2＋＋Cu2＋可知Fe3＋为氧化剂，Cu2＋为氧化产物，氧化性Fe3＋>Cu2＋，A错误；①中所得固体含有过量的Fe和置换出的Cu，B错误；由于加入的铁粉过量，滤液中不可能有Cu2＋，C错误；①反应后的滤液中只有Fe2＋，无Fe3＋，加入KSCN溶液不会变红，D正确。
7．下列说法错误的是(　　)
A．两份铝分别与足量盐酸和烧碱溶液反应，若产生气体的量相同，则两份铝的质量一定相同
B．等体积等浓度的盐酸、NaOH溶液与过量Al反应，产生H2的物质的量相等
C．用3 g铝箔包裹着2.3 g金属钠投入足量水中，理论上可以收集到氢气的物质的量为0.2 mol
D．硬铝是一种常见铝合金，硬度大、强度高，可用于飞机制造业
答案：B
解析：酸、碱均足量，则Al完全反应，生成氢气的量相同，则两反应中转移的电子数相同，可知Al失去的电子数也相同，即参加反应的Al的量相同，两份铝片的质量之比为1∶1，A正确；根据反应方程式2Al＋6HCl===2AlCl3＋3H2↑、2Al＋2NaOH＋6H2O===2Na[Al(OH)4]＋3H2↑，等体积等浓度的盐酸、NaOH溶液与过量Al反应，产生H2的物质的量之比为1∶3，B错误；2.3 g金属钠的物质的量为0.1 mol，根据反应2Na＋2H2O===2NaOH＋H2↑，可知生成的氢气的物质的量为0.05 mol、生成NaOH的物质的量为0.1 mol，生成的NaOH和铝箔发生反应2Al＋2NaOH＋6H2O===2Na[Al(OH)4]＋3H2↑，则铝过量，此时0.1 mol NaOH可以生成0.15 mol H2，所以生成的H2总物质的量为0.2 mol，C正确；硬铝是一种常见铝合金，密度小、硬度大、强度高，可用于飞机制造业，D正确。
8．如图所示装置可用来制取Fe(OH)2和观察Fe(OH)2在空气中被氧化时的颜色变化。实验提供的试剂：铁屑、6 mol/L的硫酸溶液、NaOH溶液。下列说法错误的是(　　)
A．已知b中盛有一定量的NaOH溶液，则a中应预先加入的试剂是铁屑，c中收集到的气体主要是H2
B．实验开始时应先将E关闭
C．生成Fe(OH)2的操作为：关闭E，将a中溶液压入b中
D．取下b的橡胶塞，使空气进入，颜色变化为白色变成灰绿色，最终变成红褐色
答案：B
解析：稀硫酸和铁反应生成硫酸亚铁和氢气，因为有气体生成，如果关闭E，会将未反应完的硫酸压入b中，所以要打开E，B错误。
9．下列各组物质中，X是主体物质，Y是少量杂质，Z是为除去杂质所要加入的试剂，其中所加试剂正确的一组是(　　)
A B C D
X Na2CO3溶液 FeCl3溶液 Fe FeSO4溶液
Y NaHCO3 CuCl2 Al Fe2(SO4)3
Z NaOH溶液 Fe NaOH溶液 Cu
答案：C
解析：NaHCO3与NaOH反应可转化为Na2CO3，但NaOH的量不容易控制，无法除去过量的NaOH，A错误；Fe与FeCl3、CuCl2均反应，B错误；Cu与Fe2(SO4)3反应有新的杂质CuSO4生成，D错误。
10．由Al、CuO、Fe2O3组成的混合物共10.0 g，放入500 mL某浓度的盐酸中，混合物完全溶解，当再加入250 mL 2.00 mol·L－1的NaOH溶液时，得到沉淀最多。上述盐酸的浓度为(　　)
A．1.00 mol·L－1 B．0.500 mol·L－1
C．2.00 mol·L－1 D．3.00 mol·L－1
答案：A
解析：Al、CuO、Fe2O3组成的混合物与盐酸反应生成氯化铝、氯化铜、氯化铁，盐酸可能有剩余，向反应后溶液中加入250 mL 2.00 mol·L－1 NaOH溶液，得到的沉淀最多，应满足恰好反应生成氢氧化铝、氢氧化铜、氢氧化铁，此时溶液中的溶质为NaCl，根据钠原子守恒可得n(NaCl)＝n(NaOH)＝0.250 L×2.00 mol·L－1＝0.5 mol，根据氯原子守恒可得n(HCl)＝n(NaCl)＝0.5 mol，故HCl的物质的量浓度＝＝1 mol·L－1。
11．利用废铝箔(主要成分为Al，含少量Mg、Fe等)制明矾[KAl(SO4)2·12H2O]的一种工艺流程如下：
废铝箔甲溶液Al(OH)3乙溶液明矾
下列说法不正确的是(　　)
A．①中发生反应的离子方程式是2Al＋2OH－＋6H2O===2[Al(OH)4]－＋3H2↑
B．操作a是过滤
C．乙溶液中含有的离子只有Al3＋、SO
D．由④可推测，室温下明矾的溶解度比Al2(SO4)3和K2SO4的小
答案：C
解析：Al能与NaOH溶液反应生成可溶性的Na[Al(OH)4]，而Mg、Fe不反应，以单质固体形式除去，操作a是过滤，向甲溶液中加稀硫酸调节pH析出Al(OH)3沉淀，向Al(OH)3中加入过量稀硫酸得到Al2(SO4)3和硫酸的混合溶液，最后加饱和K2SO4溶液结晶得到溶解度更小的明矾。
12．从某含有FeCl2、FeCl3、CuCl2的工业废液中回收铜并制备氯化铁晶体的流程如下。下列说法正确的是(　　)
A．试剂a是铁、试剂b是稀硫酸
B．操作Ⅰ、操作Ⅱ、操作Ⅲ所用仪器相同
C．试剂c是氯气，相应的反应为2Fe2＋＋Cl2===2Fe3＋＋2Cl－
D．用酸性KMnO4溶液可检验溶液W中是否含有Fe2＋
答案：C
13．据报道，某核潜艇上的核反应堆使用了液态铝钠合金作载热介质，下列有关说法不恰当的是(　　)
A．铝钠合金的熔点低于铝的熔点
B．若将铝钠合金投入一定量的水中可得到无色澄清溶液，则合金中n(Al)≤n(Na)
C．将m g不同组成的铝钠合金分别投入足量盐酸中，放出H2越多，则合金中铝的质量分数越小
D．将铝钠合金投入足量CuCl2溶液中，肯定有Cu(OH)2沉淀生成，也可能有铜析出
答案：C
解析：合金的熔点一般低于其成分金属的熔点，故A正确；铝钠合金若投入一定量的水中可得无色澄清溶液，说明钠和水反应生成的氢氧化钠足以将金属铝溶解。根据2Na＋2H2O===2NaOH＋H2↑、2Al＋2NaOH＋6H2O===2Na[Al(OH)4]＋3H2↑，则n(Al)≤n(Na)，故B正确；根据金属钠和金属铝分别与酸反应生成氢气量的关系：2Al～3H2↑，2Na～H2↑，等质量两种金属与盐酸反应，金属铝产生的氢气多，所以放出的H2越多，铝钠合金中铝的质量分数越大，故C错误；铝钠合金投入足量氯化铜溶液中，钠和水反应生成的氢氧化钠可以和氯化铜反应生成氢氧化铜沉淀，NaOH也可以和铝反应，若Na和水反应生成的NaOH被完全消耗后，仍有Al剩余，金属铝也可能会置换出金属铜，故D正确。
14．钢铁制品经常要进行烤蓝处理，即在铁制品的表面生成一层致密的Fe3O4。某化学兴趣小组为了研究烤蓝铁片，进行了以下实验操作：
Ⅰ.把一定量烤蓝铁片加工成均匀粉末；
Ⅱ.取一定量的粉末，放入28.00 mL 1 mol·L－1的盐酸中，二者恰好完全反应，生成134.4 mL(标准状况下)H2，再向溶液中滴入KSCN溶液，无现象。
已知：①不考虑空气对反应的影响；②杂质不参与反应。
下列说法错误的是(　　)
A．样品中铁元素的含量约为85.96%
B．上述实验的反应中共有2种基本反应类型
C．由实验可知，反应后所得的溶液中一定无Fe3＋
D．若将生成的气体全部通过灼热的氧化铜，最多可得到0.384 g铜单质
答案：B
解析：取一定量的粉末，放入28.00 mL 1 mol·L－1的盐酸中，二者恰好完全反应，生成134.4 mL(标准状况下为0.006 mol)H2，再向溶液中滴入KSCN溶液，无现象，说明反应恰好生成氯化亚铁，不存在铁离子。反应恰好生成氯化亚铁，根据氯原子守恒可知，铁原子的物质的量为0.028 L×1 mol·L－1÷2＝0.014 mol；HCl的物质的量为0.028 mol，生成水的氢原子的物质的量为0.028 mol－0.006 mol×2＝0.016 mol，则样品中氧原子的物质的量为0.016 mol÷2＝0.008 mol，故样品中铁元素的含量为×100%≈85.96%，A正确；铁和稀盐酸的反应为置换反应，四氧化三铁和稀盐酸的反应为复分解反应，铁和氯化铁反应生成氯化亚铁为化合反应，故发生的反应中共有3种基本反应类型，B错误；溶液中滴入KSCN溶液，无现象，说明反应后所得的溶液中一定无Fe3＋，C正确；若将生成的气体全部通过灼热的氧化铜，H2～CuO～Cu，最多可得到0.006 mol的Cu，则质量为0.384 g，D正确。
二、非选择题
15．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：(1)Fe2O3　FeCl2　Al(OH)3　Fe(OH)3
(2)①2Al＋Fe2O32Fe＋Al2O3
②4Fe(OH)2＋O2＋2H2O===4Fe(OH)3
③Al2O3＋2OH－＋3H2O===2[Al(OH)4]－
④2Al＋2OH－＋6H2O===2[Al(OH)4]－＋3H2↑
⑤2Fe2＋＋Cl2===2Fe3＋＋2Cl－
16．在80～100 ℃时能产生稳定水蒸气的物质都可以作为铁与水蒸气反应的供水剂，已知铁与水蒸气的反应在500 ℃左右进行。某化学兴趣小组同学采用西红柿(或洋葱)作为供水剂，设计了如图1所示的装置进行实验，并对铁与水蒸气反应的产物进行检验。
回答下列问题：
(1)A中铁与水蒸气反应的化学方程式是______________________________________。
(2)C中碱石灰的作用是____________。
(3)D处的实验现象为______________________________。
(4)上述实验结束后，取出A中反应后的少量固体(经检验固体中没有铁单质)继续进行如图2所示的实验：
①加入稀硫酸发生反应的离子方程式为________________________________；
②试剂A是________(填标号)，对应的实验现象为____________________________。
a．NaOH溶液 b．酸性KMnO4溶液
c．酚酞
答案：(1)3Fe＋4H2O(g)Fe3O4＋4H2
(2)干燥氢气　(3)固体由黑色变为红色
(4)①Fe3O4＋8H＋===Fe2＋＋2Fe3＋＋4H2O
②b　酸性高锰酸钾溶液的紫色褪去
17．利用下图可以从不同角度研究含铁物质的性质及其转化关系。回答下列问题：
(1)Na2FeO4是一种新型饮用水消毒剂。工业上常用NaClO、Fe(NO3)3、NaOH制备：3ClO－＋2Fe3＋＋10OH－===2FeO＋3Cl－＋5H2O，设NA为阿伏加德罗常数的值，当反应转移电子的数目是0.3NA时，所消耗氧化剂的物质的量为________。
(2)打印机使用的墨粉中含有Fe3O4，下列关于Fe3O4的说法正确的是________(填标号)。
a．有磁性，是FeO与Fe2O3的混合物
b．属于两性氧化物，与酸、碱都能反应
c．FeO在空气里受热能迅速生成Fe3O4
d．Fe与水蒸气高温下反应能生成Fe3O4
(3)维生素C易溶于水，可将Fe3＋转化为Fe2＋被人体吸收。为检验转化产物Fe2＋，设计如下实验：取适量Fe2(SO4)3溶液于试管中，加入过量维生素C片振荡溶解后，滴加酸性高锰酸钾溶液，紫色褪去。该设计能否检验Fe2＋并说明理由：__________________________________。
(4)FeCl2溶液在空气中易变质，利用部分变质的FeCl2溶液制备Fe2O3。
①请在括号内填写所需试剂或条件，在方框内填写含铁物质的化学式。
②若100 mL该溶液最终制得1.6 g Fe2O3，不考虑过程损失，变质前FeCl2溶液的浓度为________。
答案：(1)0.15 mol　(2)cd
(3)不能，过量的维生素C也会使高锰酸钾溶液褪色，无法说明一定有Fe2＋生成
(4)①　②0.2 mol·L－1
解析：(1)ClO－是氧化剂，1 mol ClO－得到2 mol电子，则反应转移电子数为0.3NA时，消耗ClO－的物质的量为0.15 mol。
(2)Fe3O4具有磁性，铁元素显＋2价、＋3价，但不是混合物，a错误；Fe3O4不是两性氧化物，不能与碱反应，b错误；FeO不稳定，在空气中受热被氧化为Fe3O4，c正确；高温下，铁与水蒸气反应生成Fe3O4和H2，d正确。
(4)②最终得到1.6 g Fe2O3，则有n(Fe2O3)＝＝0.01 mol，据Fe原子守恒可知未变质前FeCl2的物质的量为0.01 mol×2＝0.02 mol，故有c(FeCl2)＝＝0.2 mol·L－1。
18．为探索工业含铝、铁、铜合金废料的再利用，某同学设计的回收利用方案如图所示。
(1)滤渣B的主要成分为____________(填化学式)。
(2)步骤1加入NaOH溶液发生反应的化学方程式：______________________________。
(3)检验滤液D中是否含有Fe3＋的方法为____________________________________。
(4)从滤液D中得到绿矾晶体，需进行的操作为________________、过滤、洗涤、干燥。
(5)试剂Y最可能为________(填标号)。
A．Cl2 B．H2
C．H2O2 D．SO2
(6)反应①的离子方程式：__________________________________。
(7)工业上常用滤液D制得净水剂Na2FeO4，流程如图所示。
测得滤液D中c(Fe2＋)为0.4 mol·L－1，若要处理0.1 m3滤液D，理论上需要消耗20%的H2O2溶液________kg。
答案：(1)Fe、Cu
(2)2Al＋6H2O＋2NaOH===2Na[Al(OH)4]＋3H2↑
(3)取少量滤液D于试管中，加入KSCN溶液，若溶液变红，则含Fe3＋
(4)蒸发浓缩、冷却结晶　(5)C
(6)Al(OH)3＋3H＋===Al3＋＋3H2O
(7)3.4
解析：Al和NaOH溶液反应生成可溶性的Na[Al(OH)4]，Cu和Fe与NaOH溶液不反应，所以滤液A中含有Na[Al(OH)4]，滤渣B中含Cu和Fe，B和稀硫酸混合，Fe和稀硫酸反应生成FeSO4，Cu和稀硫酸不反应，所以滤渣E是Cu，D中含有FeSO4，Cu和稀硫酸、试剂Y生成硫酸铜，Y是强氧化剂，且不能引进新的杂质，故试剂Y为H2O2，Na[Al(OH)4]和CO2反应生成Al(OH)3，所以C是Al(OH)3，Al(OH)3和稀盐酸反应生成AlCl3，溶液F中含有AlCl3。
(7)D为FeSO4，D被H2O2氧化生成Fe2(SO4)3，然后调节溶液pH，将Fe3＋转化为Fe(OH)3沉淀，将沉淀溶于NaClO、NaOH溶液中得到Na2FeO4，测得滤液D中c(Fe2＋)为0.4 mol·L－1，若要处理0.1 m3滤液D，n(Fe2＋)＝0.4 mol·L－1×100 L＝40 mol，根据方程式2Fe2＋＋2H＋＋H2O2===2Fe3＋＋2H2O得n(H2O2)＝20 mol，理论上需要消耗20%的H2O2溶液质量＝＝3400 g＝3.4 kg。
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