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工業(yè)上常用鐵質(zhì)容器盛裝冷濃硫酸。某興趣小組的同學(xué)發(fā)現(xiàn)：將一定量的鐵釘與濃硫酸加熱時(shí)，觀察到鐵釘完全溶解，并產(chǎn)生大量氣體。實(shí)驗(yàn)室現(xiàn)有下列試劑： 0.01 mol/L 酸性KMnO₄溶液、0.10 mol/L KI溶液、新制氯水、淀粉溶液、蒸餾水。請(qǐng)你協(xié)助他們探究所得溶液和氣體的成分。
【提出猜想】
Ⅰ．所得溶液中的金屬離子可能含有Fe^2＋和Fe^3＋中的一種或兩種；
Ⅱ．所得氣體中肯定含有             氣體。
【實(shí)驗(yàn)探究】

（6分)將單質(zhì)Fe、Cu與FeCl₃、FeCl₂、CuCl₂溶液一起放進(jìn)某容器內(nèi)，根據(jù)下述不同情況（填寫(xiě)金屬或金屬離子，用化學(xué)符號(hào)表示）。
(1) 充分反應(yīng)后，如果Fe有剩余，則容器內(nèi)不可能有                 ；
(2) 充分反應(yīng)后，如果容器內(nèi)還有大量Fe³⁺，不可能有                ；
(3) 充分反應(yīng)后，如果容器內(nèi)有較多Cu²⁺和較多的Cu，則容器內(nèi)不可能有        。

（8分）⑴取少量Fe₂O₃粉末（紅棕色）加入適量的鹽酸，所發(fā)生的離子反應(yīng)方程式
：                        。用此溶液進(jìn)行以下實(shí)驗(yàn)：
⑵在小燒杯中加入20mL蒸餾水，加熱至沸騰，向沸水中逐滴加入5～6滴FeCl₃飽和溶液。繼續(xù)煮沸，直至溶液呈     色，即可得Fe（OH）₃膠體。反應(yīng)的化學(xué)方程式：
                     ______________________     
⑶把盛有CuSO₄溶液和Fe（OH）₃膠體的燒杯置于暗處，分別用激光筆（或手電筒）照射燒杯中的液體，在與光束垂直的方向進(jìn)行觀察，可以看到        燒杯中的液體產(chǎn)生丁達(dá)爾效應(yīng)。

有關(guān)硫酸亞鐵的轉(zhuǎn)化關(guān)系如下圖所示（無(wú)關(guān)物質(zhì)已略去）

已知：①X由兩種化合物組成，將X通入品紅溶液，溶液褪色；通入BaCl₂溶液，產(chǎn)生白色
沉淀。
②Y是紅棕色的化合物。若經(jīng)反應(yīng)I得到16 g固體Y，產(chǎn)生的氣體X恰好被0.4 L 1 mol/L
NaOH溶液完全吸收。
（1）氣體X的成分是（填化學(xué)式）           。
（2）反應(yīng)I 的反應(yīng)類(lèi)型屬于（填序號(hào)）           。
a．分解反應(yīng)   b．復(fù)分解反應(yīng)   c．置換反應(yīng)  d．化合反應(yīng)   e．氧化還原反應(yīng)
（3）溶液2 中金屬陽(yáng)離子的檢驗(yàn)方法是           。
（4）反應(yīng)IV中生成FeSO₄的離子方程式是                 。

（9分）按要求寫(xiě)出下列反應(yīng)的化學(xué)方程式或離子方程式
（1）鋼鐵工業(yè)是國(guó)家工業(yè)的基礎(chǔ)。請(qǐng)回答：
①寫(xiě)出由CO還原赤鐵礦（主要成分為Fe₂O₃）的化學(xué)方程式：                   
②在一定條件下用普通鐵粉和水蒸氣反應(yīng)，可以得到鐵的氧化物。
寫(xiě)出鐵粉和水蒸氣反應(yīng)的化學(xué)方程式：                                     
（2）鋁片放入NaOH溶液中有氣體生成，寫(xiě)出反應(yīng)的離子方程式：                      

材料是人類(lèi)賴(lài)以生存的重要物質(zhì)基礎(chǔ)。材料種類(lèi)很多，通�？煞譃榻饘俨牧�、無(wú)機(jī)非金屬材料（包括硅酸鹽材料）、高分子合成材料及復(fù)合材料。
（1）合金是被廣泛應(yīng)用的金屬材料。
① 下列有關(guān)合金性質(zhì)的說(shuō)法正確的是________________（填字母）。
A．合金的熔點(diǎn)一般比它的成分金屬高B．合金的硬度一般比它的成分金屬低
C．組成合金的元素種類(lèi)相同，合金的性能就一定相同
D．合金與各成分金屬相比，具有許多優(yōu)良的物理、化學(xué)或機(jī)械性能
② 鋼屬于_______________（填“鐵合金”或“鋁合金”）。
③ 鐵銹蝕主要發(fā)生的是電化學(xué)腐蝕，其負(fù)極反應(yīng)式為_(kāi)_______。
（2）無(wú)機(jī)非金屬材料包括玻璃、水泥和___________________。
（3）合成塑料、合成橡膠和____________是常說(shuō)的三大合成材料。下列屬于塑料制品的是_______（填字母）。A．汽車(chē)輪胎B．滌綸   C．聚乙烯制品  D．玻璃鋼

（13分）已知某工業(yè)廢水中含有大量FeSO₄，較多的Cu²⁺，少量的Na⁺ 以及部分污泥，通過(guò)下列流程可從該廢水中回收FeSO₄·7H₂O晶體及金屬Cu。

（16分，每空2分）某工廠的工業(yè)廢水中含有大量的FeSO₄，較多的CuSO₄和少量Na₂SO₄。為了減少污染并變廢為寶，工廠計(jì)劃從該廢水中回收硫酸亞鐵和金屬銅。請(qǐng)根據(jù)下列流程圖，完成回收硫酸亞鐵和銅的實(shí)驗(yàn)方案。（可供選擇的試劑為鐵粉、稀H₂SO₄、NaOH溶液等試劑）（1）操作a的名稱(chēng)為           ，所需要的玻璃儀器為                        ____。
（2）固體E的成分為             ____，加入的試劑④為              __，發(fā)生的化學(xué)方程式為                                          。       
（3）加入試劑①的目的是                                          ____________。
（4）從溶液D和溶液G中得到FeSO₄.7H₂O晶體的操作為              、冷卻結(jié)晶 、
         、洗滌、干燥。

在FeSO₄溶液中滴加入少量KSCN溶液，溶液顏色         ，
再滴入幾滴氯水，溶液顏色     ，因?yàn)橛?u>          生成。
實(shí)驗(yàn)室配制的FeCl₂溶液由于各種原因很容易變質(zhì)，為了防止其水解，我們經(jīng)常在里面加入____；為了防止其被氧化，經(jīng)常加入_____，相應(yīng)的化學(xué)反應(yīng)方程式為_(kāi)________________。_______

（16分）（1）鐵及鐵的化合物在生產(chǎn)、生活中有著重要的用途。
①、聚合硫酸鐵（簡(jiǎn)稱(chēng)PFS）[Fe （OH）_n（SO₄）_{（3-n） / 2} ]_m（m是聚合度），常用于在水體中形成絮狀物，以吸附重金屬離子。則其中鐵元素的價(jià)態(tài)為_(kāi)_________，SO₄^2-的空間構(gòu)型為      。
②、六氰合鐵酸鉀K₃[Fe（CN）₆]可用于檢驗(yàn)Fe²⁺，出現(xiàn)特殊的藍(lán)色沉淀。CN^－中碳原子的雜化方式為_(kāi)_________,寫(xiě)出與CN^一互為等電子體的一種離子的化學(xué)式_______,其電子式為_(kāi)_______。
③三氯化鐵在常溫下為固體，熔點(diǎn)304℃，沸點(diǎn)316℃，300℃以上可升華，易溶于水，也易溶于乙醚，丙酮等有機(jī)溶劑。據(jù)此推斷三氯化鐵晶體為_(kāi)_________晶體。
④普魯士藍(lán)是一種配合物，可用作染料，它的結(jié)構(gòu)單元如右圖所示，普魯士藍(lán)中n（CN^一）：n（K⁺）：n（Fe³⁺）：n（Fe²⁺） = ____________。

（2）水和氨有相似之處，如：H_­2O+H⁺=H₃O⁺ 、NH₃+H⁺=NH₄⁺。
①­­NH₄⁺的鍵角__________H₃O⁺的鍵角（填“大于”或“小于”）。
②冰和固態(tài)氨的晶胞都不屬于分子最密堆積，原因是__________________。