1、实验题  (14分)铁、铝、铜等金属及其化合物在日常生活中应用广泛，请根据下列实验回答问题：
(1)生铁中含有一种铁碳化合物X(Fe3C)。X在足量的空气中高温煅烧，生成有磁性的固体Y，将Y溶于过量盐酸的溶液中含有的大量阳离子是________________________。
(2)某溶液中有Mg2＋、Fe2＋、Al3＋、Cu2＋等四种离子，向其中加入过量的NaOH溶液后，过滤，将滤渣高温灼烧并将灼烧后的固体投入到过量的稀盐酸中，所得溶液与原溶液相比，溶液中大量减少的阳离子是________；
A．Mg2＋　　B．Fe2＋? C．Al3＋? D．Cu2＋
(3)氧化铁是重要工业颜料，用废铁屑制备它的流程如下：

回答下列问题：
①操作Ⅰ的名称是________，操作Ⅱ的名称是________。
②写出在空气中煅烧FeCO3的化学方程式?；
(4)有些同学认为KMnO4溶液滴定也能进行铁元素含量的测定(5Fe2＋＋MnO4－＋8H＋===5Fe3＋＋Mn2＋＋4H2O)。
a.称取2.850g绿矾（FeSO4·7H2O）产品，溶解，在250mL容量瓶中定容；
b.量取25.00mL待测溶液于锥形瓶中；
c.用硫酸酸化的0.01000mol/LKMnO4溶液滴定至终点，消耗KMnO4溶液体积的平均值为20.00mL。
①实验前，首先要精确配制一定物质的量浓度的KMnO4溶液250 mL，配制时需要的仪器除天平、玻璃棒、烧杯、胶头滴管外，还需_____________________________________________。
②某同学设计的下列滴定方式，最合理的是________。(夹持部分略去)(填字母序号)

③计算上述样品中FeSO4·7H2O的质量分数为?。

参考答案：(14分）(1)Fe2＋、Fe3＋、H＋　　(2)B、C
(3)①过滤（1分）　洗涤（1分）　②4FeCO3＋O22Fe2O3＋4CO2
(4)①250 mL容量瓶　②b　③0.975(其余均为2分）

本题解析：（1）磁性的固体Y应该是四氧化三铁，所以与足量盐酸反应后，溶液中的阳离子分别是Fe2＋、Fe3＋、H＋。
（2）氢氧化钠是过量的，因此得不到氢氧化铝沉淀。又因为氢氧化亚铁极易被氧化生成氢氧化铁，所以滤渣应该是氢氧化铁、氢氧化镁和氢氧化铜。滤渣灼烧后生成氧化铁、氧化镁和氧化铜，与足量盐酸反应生成氯化铁、氯化镁和氯化铜，因此所得溶液与原溶液相比，溶液中大量减少的阳离子是Fe2＋、Al3＋，即答案选BC。
（3）①滤渣从溶液中分离出的方法是过滤，即操作I的名称是过滤。碳酸亚铁沉淀在烘干、煅烧之前必须进行洗涤，所以操作Ⅱ的名称是洗涤。
②由于亚铁离子极易被氧化，所以在空气中煅烧碳酸亚铁的的化学方程式是4FeCO3＋O22Fe2O3＋4CO2。
（4）①由于是配制250ml溶液，所以还需要250 mL容量瓶。
②样品的水溶液是显酸性的，应该用酸式滴定管。同样高锰酸钾溶液具有强氧化性，也应该用酸式滴定管，所以答案选b。
③根据5Fe2＋＋MnO4－＋8H＋===5Fe3＋＋Mn2＋＋4H2O可知，25ml溶液中含有的亚铁离子的物质的量是0.01000mol/L×0.02L×5＝0.001mol，则FeSO4·7H2O的质量0.001mol×278g/mol×10＝2.78g，所以样品中FeSO4·7H2O的质量分数为2.78g÷2.850g＝0.975，即97.5％。

本题难度：一般

2、选择题  向盛有a g镁铝合金的烧杯中加入cl mol/L稀硫酸V1L，合金完全溶解后，再加入c2mol/L的NaOH溶液V2L，生成沉淀的质量恰好达到最大值bg。则下列关系式不正确的是（?）
A．2c1V1=c2V2
B．反应产生氢气的质量m(H2)=
C．b≤a+17c2V2
D．合金中含镁的质量分数

参考答案：D

本题解析：
分析：A、加入氢氧化钠溶液后，沉淀达到最大值，说明镁离子和铝离子都生成了沉淀，溶液中的溶质为硫酸钠，所以2n（Na+）=n（SO42-），2c1V1=c2V2，
B、根据镁、铝与硫酸后再与氢氧化钠的化学方程式，可得到关系式：2Al～3H2～2Al（OH）3，Mg～H2～Mg（OH）2，n（H2）= n（OH-），产生氢气的质量= × ×2= g；
C、沉淀质量=合金质量+合金离子结合氢氧根离子的质量，当硫酸与合金恰好完全反应时，b=a+17c2V2，当硫酸有剩余时，b＜a+17c2V2；
D、假设镁的质量为xg，则铝的质量为（a-x）g，由关系式2Al～2Al（OH）3，Mg～Mg（OH）2，求出x，进而求出镁的质量分数．
解：镁铝合金中加入硫酸、再加入氢氧化钠溶液，发生化学反应：2Al+3H2SO4═Al2（SO4）3+H2↑，Mg+H2SO4═MgSO4+H2↑，Al2（SO4）3+3NaOH═2Al（OH）3+Na2SO4，若硫酸过量，加入氢氧化钠后，首先发生反应，H2SO4+2NaOH═Na2SO4+H2O．
A、加入氢氧化钠溶液后，沉淀达到最大值，说明镁离子和铝离子都生成了沉淀，溶液中的溶质为硫酸钠，所以2n（Na+）=n（SO42-），根据原子守恒n（Na+）=n（NaOH）=c2V2，
n（SO42-）=n（H2SO4）=c1V1，所以2c1V1=c2V2，故A正确．
B、根据镁、铝与硫酸后再与氢氧化钠的化学方程式，可得到关系式：2Al～3H2～2Al（OH）3，Mg～H2～Mg（OH）2，
n（H2）=n（OH-），n（OH-）=mol，产生氢气的质量=××2=g；故B正确；
C、因为沉淀质量=合金质量+合金离子结合氢氧根离子的质量，当硫酸与合金恰好完全反应时，氢氧化钠完全与铝离子和镁离子反应，合金离子结合氢氧根离子的质量=17c2V2g，当硫酸有剩余时，合金离子结合氢氧根离子的质量＜17c2V2；所以b≤a+17c2V2；故C正确．
D、假设镁的质量为xg，则铝的质量为（a-x）g，
由关系式Al～Al（OH）3，Mg～Mg（OH）2，
27 78 24 58
a-x x
可知氢氧化铝的质量=g
氢氧化镁的质量=g，
有沉淀总质量为bg，所以+=b，解之得：x=g
所以合金中镁的质量分数=×100%，故D错误．
故选D．

本题难度：一般

3、填空题  等质量的铜、铁、锌三种金属混合物Ag投入FeCl3与盐酸的混合溶液中，充分反应后：
（1）若无剩余固体，则溶液中的阳离子一定有?、可能有?。
（2）若剩余固体质量g，则溶液中的阳离子一定有?、可能有?、一定没有?。
（3）若剩余固体质量g，则溶液中的阳离子一定有?、一定没有?。?

参考答案：（1）Zn2+ Fe2+ Cu2+ H+， Fe3+。（2）? Zn2+ Fe2+，H+，Fe3+ Cu2+。（3）Zn2+?， Fe3+ Cu2+ H+。

本题解析：略

本题难度：简单

4、选择题  将过氧化钠投入FeCl2溶液中，可观察到的实验现象是（?）
A．有可燃性气体产生
B．没有沉淀生成
C．有红褐色沉淀生成
D．有白色沉淀生成

参考答案：C

本题解析：略

本题难度：简单

5、实验题  （8分）化学研究性学习小组拟通过实验探究“新制的还原性铁粉和过量盐酸反应生成FeCl2还是FeCl3”。请你参与探究并回答有关问题：
(1)一位同学用在空气中向反应后的溶液中滴加NaOH溶液的方法来验证溶液中含有Fe2＋。①可观察到整个过程的实验现象是______________，②加入NaOH溶液后，反应过程中发生反应的化学方程式是______________________和__________________。
(2)另一位同学向反应后的溶液中先滴加KSCN溶液，再向其中滴加新制氯水，溶液呈现红色，但当滴加过量新制氯水时，却发现红色褪去。为了弄清溶液红色褪去的原因，同学们查到如下资料：
Ⅰ.铁有一种化合物称为铁酸盐(含有Fe)。
Ⅱ.SCN－的电子式为
Ⅲ.氯水具有很强的氧化性。
于是同学们提出两种假设：
①第一种假设是：Cl2可将Fe3＋氧化为Fe，请写出该离子反应方程式________________________。
②第二种假设是：__________________________。

参考答案：（8分）(1)①产生白色沉淀，迅速变为灰绿色，最终变成红褐色　
②FeCl2＋2NaOH===Fe(OH)2↓＋2NaCl、4Fe(OH)2＋O2＋2H2O===4Fe(OH)3　
(2)①2Fe3＋＋3Cl2＋8H2O===2Fe＋6Cl－＋16H＋　
②SCN－被Cl2氧化　（方程式2分，其余每空1分）

本题解析：（1）由于生成的氢氧化亚铁极易被空气氧化生成氢氧化铁，所以实验现象是首先产生白色沉淀，然后迅速变为灰绿色，最终变成红褐色。有关反应的方程式是FeCl2＋2NaOH===Fe(OH)2↓＋2NaCl、4Fe(OH)2＋O2＋2H2O===4Fe(OH)3。
（2）①在反应铁元素的化合价从＋3价升高到＋6价，失去3个电子，而氯气只能得到2个电子，所以根据电子的得失守恒可知，反应的方程式是2Fe3＋＋3Cl2＋8H2O===2Fe＋6Cl－＋16H＋。
②根据SCN－的电子式可知，S和N元素的化合价分别是－2价和－3价，易被氯气氧化，因此红色也可以褪去。

本题难度：一般