3.1 铁及其化合物 同步检测题
一、单选题
1．在含FeCl3、FeCl2、AlCl3、NaCl的溶液中，加入足量的Na2O固体，在空气中充分搅拌反应后再加入过量的稀盐酸，溶液中离子数目变化最小的是（ ）
A．Na+ B．Al3+ C．Fe3+ D．Fe2+
2．FeCO3与砂糖混用可以作补血剂，实验室里制备FeCO3的流程如图所示．下列说法错误的是（ ）
A．可利用KSCN溶液检验FeSO4溶液是否变质
B．沉淀过程中有CO2气体放出
C．过滤搡作的常用玻璃仪器有烧杯、漏斗和玻璃棒
D．产品FeCO3在空气中高温分解可得到纯净的FeO
3．把少量废铁屑溶于过量稀硫酸中，过滤、除去杂质，在滤液中加入适量硝酸，再加入适量的氨水，有红褐色沉淀生成。过滤，加热沉淀物至质量不再发生变化，得到红褐色的残渣。上述沉淀和残渣分别为（ ）
A．Fe(OH)3、Fe2O3 B．Fe(OH)2、FeO
C．Fe(OH)2、Fe(OH)3；Fe3O4 D．Fe2O3、Fe(OH)3
4．为除去下列物质中的杂质，选用的试剂或分离方法错误的是（ ）
序号 原物质 杂质 除杂试剂 分离方法
① 饱和食盐水 过滤
② 溶液 加氧化剂转化
③ 碘单质 泥沙 水 过滤
④ 固体 加热分解
A．①②③④ B．①③④ C．②③④ D．①②③
5．向盛有氯化铁溶液的烧杯中同时加入铁粉和铜粉，反应结束后，下列结果不可能出现的是（ ）
A．有铜无铁 B．有铁无铜 C．铁、铜都有 D．铁、铜都无
6．下列有关铁及其化合物的有关说法中正确的是（ ）
A．铁红的主要成分是Fe3O4
B．铁与水蒸气在高温下的反应产物为Fe2O3和H2
C．除去FeCl2溶液中的FeCl3杂质可以向溶液中加入铁粉，然后过滤
D．Fe3+与KSCN产生红色沉淀
7．证明某溶液只含有Fe2+而不含Fe3+的实验方法是（ ）
A．先滴加氯水，再滴加KSCN溶液后显血红色
B．先滴加KSCN溶液，不显红色，再滴加氯水后显血红色
C．滴加NaOH溶液，马上有灰绿色沉淀生成
D．只需滴加KSCN溶液
8．要证明某溶液中不含Fe3+而可能含有Fe2+，进行如下实验操作时最佳顺序为（ ）
①加入适量氯水②加入足量的KMnO4溶液③加入少量KSCN溶液.
A．①③ B．③② C．③① D．①②③
9．向FeCl3溶液中滴入几滴KSCN溶液，出现的现象为（ ）
A．白色沉淀 B．红色沉淀 C．红色溶液 D．浅绿色溶液
10．甲、乙、丙、丁是中学化学常见的物质，且甲、乙、丙均含有同一种元素。甲、乙、丙、丁之间的转化关系如右图所示，则乙不可能是（ ）
A．Al（OH）3 B．FeCl3 C．CO D．Na2CO3
11．下列物质的转化在给定条件下能实现的是（ ）
①Al2O3 NaAlO2（aq） Al（OH）3
②Fe Fe3O4 FeCl3（aq） 无水FeCl3
③饱和NaCl（aq） NaHCO3 Na2CO3
④Cu CuS CuCl2
⑤MgCl2（aq） Mg（OH）2 MgO．
A．①③⑤ B．②③④ C．②④⑤ D．①④⑤
12．唐代李勣、苏敬等人集体编撰的《新修夲草》中有关青矾的记载为“本来绿色，新出窟未见风者，正如琉璃……·烧之赤色”，下列有关叙述错误的是（ ）
A．青矾的化学式为
B．青矾需密封保存
C．青矾的水溶液显酸性
D．“烧之赤色”是发生了非氧化还原反应
13．下列物质反应后一定有+3价铁生成的是（ ）
①Fe与过量的S反应 ②Fe与过量稀硫酸反应后，再向其中加KNO3
③Fe(NO3)2溶液中加少量盐酸 ④Fe和Fe2O3的混合物溶于盐酸中
A．①② B．②③ C．①②③ D．①②③④
14．下列解释事实的方程式正确的是（ ）
A．用氯化钠溶液做导电实验，灯泡发光：NaCl Na++Cl﹣
B．氢氧化铁沉淀溶于氢碘酸中：Fe（OH）3+3H+═Fe3++3H2O
C．石灰水表面漂着的“白膜”可用醋酸溶解：CaCO3+2H+═Ca2++H2O+CO2↑
D．向硫酸氢钠溶液中滴加氢氧化钡溶液至刚好为中性：2H++SO42﹣+Ba2++2OH﹣═BaSO4↓+2H2O
15．下列有关 溶液的叙述错误的是（ ）
A．向该溶液中加入过量 溶液，再滴加 溶液，可观察到红色
B．该溶液与 溶液混合，有红褐色沉淀和无色气体产生
C．向该溶液中加入少量铜粉，溶液质量增加
D．蒸干该溶液可得到无水 固体
二、综合题
16．铁及其化合物在生产和生活中起到重要的作用。请回答下列问题：
（1）下列微粒中，既有氧化性又有还原性的是_____________________（填字母）。
A．Fe B．Fe2＋ C．Fe3＋
（2）维生素C可使食物中的Fe3＋转化为Fe2＋，在此过程中 是还原剂（填“维生素C”或“Fe3＋”）。
（3）向FeSO4溶液中滴加NaOH溶液时的现象是：生成的白色絮状沉淀迅速变成 色，最后变成 色。
（4）印刷电路板是由高分子材料和铜箔复合而成，刻制印刷电路时，要用FeCl3溶液作为“腐蚀液”将铜箔腐蚀，反应原理 （用离子方程式表示）。
17．现有下列4种与生产生活相关的物质①氯化铁 ②过氧化钠 ③氧化铁 ④次氯酸钠。用序号填空：
（1）常用作油漆、涂料的红色颜料的是 。
（2）常用于印刷电路板的“腐蚀液”的是 。
（3）84消毒液的有效成分是 。
（4）用作供氧气剂的是 。
18．某化学兴趣小组利用如图所示装置进行“铁与水反应”的实验，并检验产物的性质，且要对反应后硬质试管中固体物质的组成进行探究。请回答下列问题：
（1）A的作用是 ，B中反应的化学方程式为 。
（2）D的作用是 。
（3）E中的现象是 。
（4）A、B两个装置中应先点燃 处的酒精(喷)灯（填“A”或“E”），点燃E处酒精灯之前应进行的操作是 。
（5）该小组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。
（6）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为 。
19．铁及其化合物在人类生活中有着极其重要的作用。完成下列填空：
（1）铁的原子结构示意图为。由此可知，铁是第 周期元素，铁原子核外3d轨道上共填充了 个电子。
（2）古代中国四大发明之一的司南是由天然的磁石制成的，其主要成分是 (选填编号)。
a.Fe b.FeO c.Fe2O3 d.Fe3O4
（3）FeSO4可以用来净水、治疗缺铁性贫血等，实验室在配制FeSO4溶液时，为了防止FeSO4变质，经常向溶液中加入铁粉，其原因是 (用离子方程式表示)。
（4）向新配制的FeSO4溶液中，加入一定量的稀硝酸，发生如下反应：
Fe2++H++NO=Fe3++NO↑+H2O
①配平上述反应 。
②每生成0.5molNO气体，转移的电子数为 。
③要检验该反应后的溶液中是否还含有Fe2+，实验方案是 。
现在可以利用铁氧化物循环裂解水制备氢气，其过程如图所示：
（5）写出反应Ⅲ的平衡常数表达式 。
（6）写出铁氧化物循环裂解水制氢的总反应的化学方程式： 。
（7）Fe3O4和CO的反应过程与温度密切相关。向某容器中加入Fe3O4与CO，当其它条件一定时，达到平衡时CO的体积百分含量随温度的变化关系如图所示。
已知：①Fe3O4+CO 3FeO+CO2-Q1(Q1>0)
②Fe3O4+4CO 3Fe+4CO2+Q2(Q2>0)
推测当温度达到570℃，平衡时CO体积百分含量最高的原因： 。
20．某研究小组利用题下图装置探究温度对CO还原Fe2O3的影响（固定装置略）
（1）MgCO3的分解产物为 ．
（2）装置C的作用是 ，处理尾气的方法为 ．
（3）将研究小组分为两组，按题上图装置进行对比实验，甲组用酒精灯、乙组用酒精喷灯对装置D加热，反应产物均为黑色粉末（纯净物）．两组分别用产物进行以下实验：
步骤 操作 甲组现象 乙组现象
1 取黑色粉末加入盐酸 溶解，无气泡 溶解，有气泡
2 取步骤1中溶液，滴加K3[Fe（CN）6]溶液 蓝色沉淀 蓝色沉淀
3 取步骤1中溶液，滴加KSCN溶液 变红 无现象
4 取步骤3溶液中滴加新制氯水 红色褪去 先变红，后褪色
①乙组得到的黑色粉末是 ．
②甲组步骤1中反应的离子方程式为 ．
③乙组步骤4中，溶液变红的原因为 ，溶液褪色可能的原因及其验证方法为 ．
④从实验安全考虑，题上图装置可采取的改进措施是 ．
答案解析部分
1．【答案】B
【解析】【解答】氧化钠与水反应的方程式为：Na2O+H2O═2NaOH，溶液中钠离子增多，故A错误；
氢氧化钠分别与FeCl3、FeCl2、AlCl3反应的方程式为：
FeCl3+3NaOH═Fe（OH）3↓+3NaCl，
FeCl2+2NaOH=Fe（OH）2↓+2NaCl，
AlCl3（过量）+3NaOH=Al（OH）3↓+3NaCl，Al（OH）3+NaOH═NaAlO2+2H2O，
从方程式看出分别生成氢氧化铁沉淀、氢氧化亚铁沉淀、偏铝酸钠，偏铝酸钠与过量的盐酸反应生成铝离子，铝离子数目没有变化．故B正确；
生成氢氧化亚铁与空气中氧气反应全部生成氢氧化铁反应为4Fe（OH）2+2H2O+O2═4Fe（OH）3．然后再加入过量的盐酸，氢氧化铁与盐酸反应生成氯化铁，三价铁离子数目增多，二价铁离子为零．故C、D错误；
故选B．
【分析】氧化钠与水反应生成氢氧化钠，溶液中钠离子增多，氢氧化钠与FeCl3、FeCl2、AlCl3反应，产物再与过量的盐酸反应；
2．【答案】D
【解析】【解答】解：FeSO4溶液中加碳酸氢铵生成FeCO3，过滤、洗涤，即可得到FeCO3固体；
A．亚铁离子变质会生成铁离子，则验FeSO4溶液若变质会生成铁离子，可利用KSCN溶液检，故A正确；
B．FeSO4与碳酸氢铵发生的反应为：Fe2++2HCO3﹣=FeCO3↓+H2O+CO2↑，则沉淀过程中有CO2气体放出，故B正确；
C．过滤操作中过滤时用到漏斗，用玻璃棒引流，烧杯盛放溶液，所以过滤搡作的常用玻璃仪器有烧杯、漏斗和玻璃棒，故C正确；
D．二价铁在空气中加热易被氧化为三价铁是，所以FeCO3在空气中高温分解不能得到FeO，故D错误．
故选D．
【分析】FeSO4溶液中加碳酸氢铵生成FeCO3，过滤、洗涤，即可得到FeCO3固体；
A．亚铁离子变质会生成铁离子；
B．根据FeSO4与碳酸氢铵发生的反应判断；
C．根据过滤的操作分析；
D．二价铁在空气中加热易被氧化．
3．【答案】A
【解析】【解答】Fe和硫酸反应生成硫酸亚铁和氢气，除去杂质，滤液中的亚铁离子被硝酸氧化成Fe3+，加入氨水生成红褐色的Fe(OH)3沉淀，Fe(OH)3受热分解成红褐色的Fe2O3和水，故沉淀是Fe(OH)3，红褐色残渣是Fe2O3。
故答案为：A。
【分析】根据Fe+2H+=Fe2++ H2↑、3Fe2++NO3-+4H+=3Fe3++NO↑+2H2O、Fe3++3NH3 H2O=Fe(OH)3↓+3NH4+、2Fe(OH)3Fe2O3+3H2O分析。
4．【答案】D
【解析】【解答】①中分离方法为洗气而不是过滤，不符合题意；
②中会引入氯离子杂质，不符合题意；
③中碘易升华，应用升华的方法除杂，不符合题意；
④中碳酸氢钠加热分解生成碳酸钠，符合题意。
故答案为：D。
【分析】A.应该是洗气
B.除杂的原则是不能引入新的杂质
C.碘易升华，可以利用这一特性进行分离
D.利用碳酸氢钠受热容易分解，同时转化为碳酸钠，
5．【答案】B
【解析】【解答】解：A．铁离子的量较大，能和铁反应完毕，或剩余部分三价铁和部分铜反应，或者是铁和三价铁恰好反应，故A结果可能出现，故A错误；
B．有金属铁时，一定将铜置换出来了，故B结果不可能出现，故B正确；
C．三价铁离子量不足，只能和部分铁反应，烧杯中铁、铜都有剩余，故C错误；
D．铁离子量特别大，足够溶解所有铁和铜，则烧杯中铁、铜都没有，故D错误．
故选B．
【分析】铁粉和铜粉均能和三价铁反应，铁能将铜从溶液中置换出来，根据答案所给的情况来分析．
6．【答案】C
【解析】【解答】解：A．氧化铁为红棕色的粉末，赤铁矿主要成分为Fe2O3，不是Fe3O4，故A错误；
B．铁与水蒸气反应生成的是Fe3O4和氢气，反应的化学方程式为：3Fe+4H2O（g）=Fe3O4+4H2，故B错误；
C．除去FeCl3溶液中的FeCl2杂质可以向溶液中通入适量氯气，氯化亚铁与氯气反应生成氯化铁，除去了杂质亚铁离子，故C正确；
D．铁离子与硫氰根离子反应生成的硫氰化铁不是沉淀，是一种红色的络合物，故D错误；
故选C．
【分析】A．磁铁矿的主要成分是氧化铁，不是四氧化三铁；
B．铁与水蒸气在高温下反应生成四氧化三铁和氢气，生成的不是氧化铁；
C．亚铁离子能够被氯气氧化成铁离子，反应生成的阴离子为氯离子，没有引进杂质；
D．铁离子与硫氰化钾反应生成红色的络合物硫氰化铁，不是红色沉淀．
7．【答案】B
【解析】【解答】解：A．先滴加氯水，氯气将Fe2+氧化成Fe3+，即使原溶液不含Fe3+，滴加KSCN溶液后也显红色，无法证明原溶液是否含有Fe3+，故A错误；
B．KSCN与Fe3+作用使溶液显红色，与Fe2+作用无此现象，先滴加KSCN溶液，不显红色，说明原溶液不含有Fe3+，再滴加氯水后显红色，说明滴加氯水后溶液中有Fe3+，证明原溶液含有Fe2+，故B正确；
C．滴加NaOH溶液，利用先产生白色沉淀，后变灰绿，最后显红褐色，灰绿色是氢氧化亚铁和氢氧化铁混合物颜色，影响铁离子检验，故C错误；
D．只滴加KSCN溶液，根据溶液是否显红色，能检验出溶液中是否含有Fe3+，无法验证Fe2+存在，故D错；
故选：B．
【分析】根据Fe3+的特征反应，加入硫氰酸钾溶液判断溶液不含Fe3+；然后加入氧化剂，如果含有Fe2+，Fe2+被氧化剂氧化成Fe3+溶液变成红色，以此证明Fe2+的存在．
8．【答案】C
【解析】【解答】在该溶液中先加入少量KSCN溶液，溶液不变血红色，证明无Fe3+存在，再加入氯水，将Fe2＋氧化成Fe3＋，溶液变为血红色。KMnO4溶液呈紫红色，溶液颜色变化不明显，所以不能用酸性 KMnO4溶液，C符合题意。
故答案为：C
【分析】反应过程如下：2Fe2＋+Cl2=2Fe3＋+2Cl-,Fe3++3SCN-=Fe（SCN）3（血红色）。
9．【答案】C
【解析】【解答】氯化铁溶液中滴入几滴KSCN溶液，发生Fe3++SCN-Fe(SCN)3，溶液显红色，故C符合题意；
故答案为C。
【分析】氯化铁溶液中滴入几滴KSCN溶液生成红色的Fe(SCN)3溶液。
10．【答案】B
【解析】【解答】A、假设是氢氧化铝，甲为可溶性铝盐，丁为强碱，则有Al3＋＋3OH－=Al（OH）3↓，Al（OH）3＋OH－=AlO2－＋2H2O，Al3＋＋4OH－=AlO2－＋2H2O，符合转化关系，故A不符合题意；
B、假设为FeCl3，无论氯气过量与否，生成都是FeCl3，不符合转化关系，故B符合题意；
C、假设为CO，则甲为C，丁为O2，有：2C＋O2=2CO，2CO＋O2=2CO2，C＋O2=CO2，符合转化关系，故C不符合题意；
D、假设为Na2CO3，则甲为NaOH，丁为CO2，有：2NaOH＋CO2=Na2CO3＋H2O，Na2CO3＋CO2＋H2O=2NaHCO3，NaOH＋CO2=NaHCO3，符合转化关系，故D不符合题意。
答案为B
【分析】
A、Al（OH）3的制取和两性
B、不管量如何，Fe与氯气生成都是FeCl3
C、C的不完全燃烧与完全燃烧
D、碳酸的正盐和酸式盐的转化
11．【答案】A
【解析】【解答】解：①氧化铝与氢氧化钠反应生成偏铝酸钠，偏铝酸钠溶液通入二氧化碳，发生反应2NaAlO2+CO2+3H2O=2Al（OH）3↓+Na2CO3，生成氢氧化铝，故①正确；②Fe在氧气中燃烧生成四氧化三铁，四氧化三铁与盐酸反应生成氯化亚铁、氯化铁，得不到纯净的氯化铁，氯化铁溶液加热促进水解，得不到氯化铁固体，故②错误；③在饱和食盐水中通入氨气，形成饱和氨盐水，再向其中通入二氧化碳，在溶液中就有了大量的钠离子、铵根离子、氯离子和碳酸氢根离子，其中NaHCO3溶解度最小，所以析出NaHCO3，加热NaHCO3分解生成碳酸钠，故③正确；④Cu与S加热生成Cu2S，Cu与S反应不能得到CuS，故④错误；
⑤氯化镁与石灰乳转化为更难溶的氢氧化镁，氢氧化镁不稳定，加热分解生成氧化镁，故⑤正确．故选：A．
【分析】①氧化铝与氢氧化钠反应生成偏铝酸钠，偏铝酸钠溶液通入二氧化碳，生成氢氧化铝；②四氧化三铁与盐酸反应生成氯化亚铁、氯化铁；③在饱和食盐水中通入氨气，形成饱和氨盐水，再向其中通入二氧化碳，在溶液中就有了大量的钠离子、铵根离子、氯离子和碳酸氢根离子，其中NaHCO3溶解度最小，所以析出NaHCO3，加热NaHCO3分解生成碳酸钠．④Cu与S加热生成Cu2S；⑤氯化镁与氢氧化钙反应生成氢氧化镁，氢氧化镁分解生成MgO．
12．【答案】D
【解析】【解答】A.青矾为硫酸亚铁晶体，其化学式为FeSO4·7H2O，A不符合题意；
B.FeSO4中铁元素为＋2价，极易被空气中的O2氧化成＋3价，因此青矾需密封保存，B不符合题意；
C.青矾的水溶液中存在Fe2＋的水解，使得溶液中c(H＋)大于c(OH－)，溶液显酸性，C不符合题意；
D.对青矾进行灼烧时，青矾中＋2价的铁易被氧化成＋3价，形成的红色固体为Fe2O3，过程中发生氧化还原反应，D符合题意；
故答案为：D
【分析】A.青矾为硫酸亚铁晶体；
B.二价铁极易被氧化；
C.结合Fe2+的水解分析；
D.灼烧的过程中，生成红色的Fe2O3；
13．【答案】B
【解析】【解答】①S的氧化性较弱，与Fe反应，只生成FeS，因此得不到+3价铁，①不符合题意；
②Fe与过量稀硫酸反应后生成FeSO4，加入KNO3后，NO3－在酸性条件下具有氧化性，能将溶液中的Fe2＋氧化成Fe3＋，因此反应后一定有＋3价铁生成，②符合题意；
③NO3－在酸性条件下具有氧化性，能将溶液中的Fe2＋氧化成Fe3＋，因此反应后一定有＋3价铁生成，③符合题意；
④Fe、Fe2O3溶于盐酸中，形成Fe2＋和Fe3＋，当Fe过量时，Fe能与Fe3＋发生反应Fe＋2Fe3＋=3Fe2＋，因此反应后不一定有＋3价铁生成，④不符合题意；
综上，反应后一定有+3价铁生成的是②③，B符合题意；
故答案为：B
【分析】①结合硫的弱氧化性分析；
②结合NO3－在酸性条件下的氧化性分析；
③结合NO3－在酸性条件下的氧化性分析；
④结合Fe的还原性分析；
14．【答案】D
【解析】【解答】解：A．用氯化钠溶液做导电实验，灯泡发光，发生电离为NaCl=Na++Cl﹣，故A错误；
B．氢氧化铁沉淀溶于氢碘酸中的离子反应为2Fe（OH）3+2I﹣+6H+═2Fe2++I2+6H2O，故B错误；
C．石灰水表面漂着的“白膜”可用醋酸溶解的离子反应为CaCO3+2CH3COOH═2CH3COO﹣+Ca2++H2O+CO2↑，故C错误；
D．向硫酸氢钠溶液中滴加氢氧化钡溶液至刚好为中性的离子反应为2H++SO42﹣+Ba2++2OH﹣═BaSO4↓+2H2O，故D正确；
故选D．
【分析】A．电离的条件为溶于水，不是通电；
B．发生氧化还原反应生成碘化亚铁、碘、水；
C．醋酸在离子反应中保留化学式；
D．反应生成硫酸钡、硫酸钠和水．
15．【答案】D
【解析】【解答】A．向该溶液中加入过量KI溶液，铁离子与碘离子反应生成亚铁离子和碘，该反应可逆，故不能反应彻底，加入KSCN有红色，A叙述不符合题意；
B．该溶液与NaHCO3溶液混合，铁离子与碳酸氢根离子发生双水解反应，生成红褐色氢氧化铁沉淀和无色二氧化碳气体产生，B叙述不符合题意；
C．向该溶液中加入少量铜粉，铁离子与铜反应生成亚铁离子和铜离子，则溶液质量增加，C叙述不符合题意；
D．氯化铁溶液加热时，铁离子水解平衡正向移动，且能使HCl气体挥发，则蒸干该溶液不能得到无水FeCl3固体，D叙述符合题意；
故答案为：D。
【分析】A．考虑铁离子与碘离子反应可逆；
B．铁离子与碳酸氢根离子发生双水解反应；
C．依据铁离子的氧化性分析；
D．考虑温度对盐类的水解的影响。
16．【答案】（1）B
（2）维生素C
（3）灰绿；红褐
（4）2Fe3+ + Cu＝2Fe2+ + Cu2+
【解析】【解答】（1）既有氧化性又有还原性说明在化学反应中化合价既可以升高，也可以降低，该粒子化合价应处于该元素的中间价，
故答案为：B；（2）还原剂，失电子，价升高，维生素C可使食物中的Fe3＋转化为Fe2＋，化合价升高的是维生素C，答案为：维生素C；（3）向FeSO4溶液中滴加NaOH溶液时首先生成白色絮状沉淀Fe(OH)2，然后在空气中迅速被氧化4Fe(OH)2+ O2+ 2H2O＝4Fe(OH)3，现象为白色絮状沉淀迅速变成灰绿色，最后变成红褐色，故答案为：灰绿；红褐；(4)FeCl3溶液作为“腐蚀液”将铜箔腐蚀，即铁离子与铜的反应，离子方程式为2Fe3+ + Cu＝2Fe2+ + Cu2+，答案为：2Fe3+ + Cu＝2Fe2+ + Cu2+。
【分析】（1）依据价态律口诀“高价氧化，低价还，中间价态两边转”分析；
（2）Fe元素的化合价降低，则维生素C中某元素的化合价升高；
（3）硫酸亚铁溶液中滴入氢氧化钠溶液，会生成氢氧化亚铁白色沉淀，氢氧化亚铁被空气中的氧气氧化为氢氧化铁，反应过程中出现灰绿色，最后变为红褐色；
(4) FeCl3具有氧化性，和Cu反应生成CuCl2和FeCl2，该反应的化学方程式为：Cu+2FeCl3=CuCl2+2FeCl2 .
17．【答案】（1）③
（2）①
（3）④
（4）②
【解析】【解答】(1)氧化铁为红棕色粉末，常用作油漆、涂料的红色颜料。
(2)制印刷电路板时，常用氯化铁溶液作为“腐蚀液”。
(3)84消毒液的有效成分是次氯酸钠。
(4)过氧化钠能与水或二氧化碳反应生成氧气，常用作供氧剂。
【分析】依据物质的性质判断用途。
18．【答案】（1）产生水蒸气；3Fe+4H2O(g) Fe3O4+4H2
（2）除去未反应的水蒸气，干燥H2
（3）黑色固体变为红色，右端管壁有水珠生成
（4）A；收集H2，并检验其纯度
（5）Fe3O4
（6）Fe和Fe3O4
【解析】【解答】（1）装置A对水加热过程中，水转化为水蒸气，进入装置B中，与铁粉反应生成Fe3O4和H2，该反应的化学方程式为：3Fe＋4H2O(g)Fe3O4＋4H2。
（2）装置D中碱石灰是一种常用的干燥剂，可用于除去H2中混有的水蒸气，防止对H2的检验造成干扰。
（3）H2与CuO在加热条件下发生反应：H2＋CuO=Cu＋H2O，CuO为黑色固体，反应生成的Cu为红色，因此实验过程中可观察到黑色固体逐渐变为红色，同时玻璃管内有水珠产生。
（4）由于H2是一种可燃性气体，在加热E中硬质玻璃管前，应先排出装置内的空气，因此需先点燃A处的酒精灯，利用水蒸气排出装置内的空气，待E处硬质玻璃管内出来纯净的H2后，再点燃E处的酒精灯。
（5）若铁与水蒸气不发生反应，则硬质玻璃管内的固体物质为Fe；若铁与水蒸气完全反应，则硬质玻璃管内的固体物质为Fe3O4；若铁与水蒸气部分反应，则硬质玻璃管内的固体物质为Fe和Fe3O4的混合物。
（6）若5.6gFe与水蒸气完全反应，设反应生成Fe3O4的质量为x，则
解得 x=7.7g
由于反应剩余固体物质的质量为6.6g，说明Fe为完全反应，因此反应后硬质玻璃管内固体物质的组成为Fe和Fe3O4。
【分析】（1）装置A用于产生水蒸气，Fe与水蒸气高温条件下反应生成Fe3O4和H2，据此写出反应的化学方程式。
（2）碱石灰的成分为CaO和NaOH，可用作干燥剂。
（3）结合H2还原CuO的反应分析实验现象。
（4）由于H2具有可燃性，因此在加热E处的玻璃管前，应先排出装置内的空气，防止爆炸。据此分析。
（5）结合Fe与水蒸气反应的程度确定硬质玻璃管中的成分。
（6）若5.6g铁完全反应，则根据反应的化学方程式可得，反应生成Fe3O4的质量，结合反应后所得固体的质量判断反应进行的程度，从而得出硬质玻璃管中物质的组成。
19．【答案】（1）四；6
（2）d
（3）Fe + 2Fe3+ =3Fe2+
（4）3Fe2++4H++1NO=3Fe3++1NO↑+2H2O；1.5NA；取样，加入少量酸性KMnO4溶液，如果不显紫色，说明还含有Fe2+，如果显紫红色，说明不含有
（5）K=
（6）C+H2OCO+H2
（7）温度低于570℃时，发生的是反应②，因为②是放热反应，所以温度升高，平衡逆向移动，CO百分含量在不断增大；温度高于570℃，发生的反应是反应①，因为①是吸热反应，随着温度的升高，反应正向移动，CO百分含量在不断降低，所以570℃时，CO百分含量最高
【解析】【解答】（1）Fe为26号元素，核外电子排布为：，铁位于第四周期VIII族，铁原子核外3d轨道上共填充了6个电子，故答案为：四；6；
（2）磁铁的主要成分为四氧化三铁，故答案为：d；
（3）FeSO4具有较强还原性，配制其溶液时需加入适量铁粉，可将氧化后三价铁还原为二价铁，从而防止FeSO4氧化，发生的离子反应为：Fe + 2Fe3+ =3Fe2+，故答案为：Fe + 2Fe3+ =3Fe2+；
（4）1mol Fe2+被氧化为Fe3+失去1mol电子，1mol NO被还原为NO得3mol电子，根据得失电子守恒得到反应方程式：3Fe2++4H++1NO=3Fe3++1NO↑+2H2O；由反应可知每生成1molNO转移3mol电子，则生成0.5molNO气体，转移的电子数为1.5NA；检验反应后溶液中是否存在亚铁离子，可利用其还原性，用高锰酸钾溶液检验，具体的操作为：取样，加入少量酸性KMnO4溶液，如果不显紫色，说明还含有Fe2+，如果显紫红色，说明不含有；故答案为：3Fe2++4H++1NO=3Fe3++1NO↑+2H2O；1.5NA；取样，加入少量酸性KMnO4溶液，如果不显紫色，说明还含有Fe2+，如果显紫红色，说明不含有；
（5）由图可知反应III为C与二氧化碳反应生成CO，反应方程式为：C(s)+CO2(g)2CO(g)，平衡常数表达式K=，故答案为：K=；
（6）由图可知总反应为C与水高温生成CO和氢气，反应为：C+H2OCO+H2，故答案为：C+H2OCO+H2；
（7）温度较低时发生反应②，由题意可知反应②为放热反应，随温度的升高，平衡逆向移动，CO的百分含量不断增大；当温度较高时发生反应①，反应①为吸热反应，随温度升高，反应正向移动，CO的百分含量又降低，故答案为：温度低于570℃时，发生的是反应②，因为②是放热反应，所以温度升高，平衡逆向移动，CO百分含量在不断增大；温度高于570℃，发生的反应是反应①，因为①是吸热反应，随着温度的升高，反应正向移动，CO百分含量在不断降低，所以570℃时，CO百分含量最高。
【分析】（1）根据原子序数和电子层数，可以判断元素在周期表的位置；
（2）四氧化三铁俗称磁性氧化铁；
（3）铁和铁离子反应生成亚铁离子；
（4） ① 结合化合价升降守恒判断化学计量数；
② 电子数的计算要结合化合价变化数目判断；
③ 亚提离子的检验可以采用酸性高锰酸钾溶液判断；
（5）化学平衡常数为生成物浓度幂之积和反应物浓度幂之积的比值；
（6）碳和水高温生成一氧化碳和氢气；
（7）反应②为放热反应，升高温度，平衡朝逆向移动；反应①为吸热反应，升高温度，平衡朝正向移动。
20．【答案】（1）MgO、CO2
（2）除CO2 ；点燃
（3）Fe；Fe3O4+8H+=2Fe3++Fe2++4H2O；Fe2+被氧化为Fe3+，Fe3+遇SCN﹣显红色；假设SCN﹣被Cl2氧化，向溶液中加入KSCN溶液，若出现红色，则假设成立；在装置BC之间添加装置E防倒吸
【解析】【解答】解：（1）难溶的碳酸盐受热易分解为氧化物和CO2，因此MgCO3受热分解得到产物是MgO与CO2，
故答案为：MgO、CO2；
（2）结合实验目的可知在装置B处，CO2与Zn作用生成CO气体，进入后面装置进行实验，故装置C中NaOH是用来吸收CO中混有的CO2气体；CO气体不一定完全反应，因此尾气中会有CO，可利用其可燃性采取点燃法来进行尾气处理，
故答案为：除CO2 ；点燃；
（3）①利用黑色固体可溶于盐酸并产生气体，结合“原子守恒”可知用酒精喷灯的乙组实验得到的固体为Fe，
故答案为：Fe；
②利用甲组现象可知Fe2O3与CO在酒精灯加热的条件下，Fe2O3被还原得到黑色固体为Fe3O4，由此可写出反应的离子方程式，
故答案为：Fe3O4+8H+=2Fe3++Fe2++4H2O；
③因Fe3+遇SCN﹣显红色，所以步骤4中溶液变红是溶液中Fe2+被Cl2氧化为Fe3+所致、溶液褪色的原因可能是Cl2将SCN﹣氧化，若该假设成立，则溶液中还存在Fe3+，再继续加入KSCN溶液则溶液变红，
故答案为：Fe2+被氧化为Fe3+，Fe3+遇SCN﹣显红色；假设SCN﹣被Cl2氧化，向溶液中加入KSCN溶液，若出现红色，则假设成立；
④若B处停止加热后，C中液体易倒吸入B中引起玻璃管炸裂，因此可采取的改进措施是在装置BC之间添加装置E防倒吸，
故答案为：在装置BC之间添加装置E防倒吸．
【分析】（1）难溶的碳酸盐受热易分解为氧化物和CO2；
（2）CO2与Zn作用生成CO气体，装置C中NaOH是用来吸收CO中混有的CO2气体；尾气中CO，可利用其可燃性采取点燃法来进行尾气处理；
（3）①利用黑色固体可溶于盐酸并产生气体，结合“原子守恒”可知用酒精喷灯的乙组实验得到的固体为Fe；
②Fe2O3被还原得到黑色固体为Fe3O4，由此可写出反应的离子方程式；
③步骤4中溶液变红是溶液中Fe2+被Cl2氧化为Fe3+所致、溶液褪色的原因可能是Cl2将SCN﹣氧化，若该假设成立，则溶液中还存在Fe3+，再继续加入KSCN溶液则溶液变红；
④若B处停止加热后，C中液体易倒吸入B中引起玻璃管炸裂．
