工业上常用铁质容器盛装冷浓硫酸。某兴趣小组的同学发现：将一定量的铁钉与浓硫酸加热时，观察到铁钉完全溶解，并产生大量气体。实验室现有下列试剂： 0.01 mol/L 酸性KMnO₄溶液、0.10 mol/L KI溶液、新制氯水、淀粉溶液、蒸馏水。请你协助他们探究所得溶液和气体的成分。
【提出猜想】
Ⅰ．所得溶液中的金属离子可能含有Fe^2＋和Fe^3＋中的一种或两种；
Ⅱ．所得气体中肯定含有             气体。
【实验探究】

（6分)将单质Fe、Cu与FeCl₃、FeCl₂、CuCl₂溶液一起放进某容器内，根据下述不同情况（填写金属或金属离子，用化学符号表示）。
(1) 充分反应后，如果Fe有剩余，则容器内不可能有                 ；
(2) 充分反应后，如果容器内还有大量Fe³⁺，不可能有                ；
(3) 充分反应后，如果容器内有较多Cu²⁺和较多的Cu，则容器内不可能有        。

（8分）⑴取少量Fe₂O₃粉末（红棕色）加入适量的盐酸，所发生的离子反应方程式
：                        。用此溶液进行以下实验：
⑵在小烧杯中加入20mL蒸馏水，加热至沸腾，向沸水中逐滴加入5～6滴FeCl₃饱和溶液。继续煮沸，直至溶液呈     色，即可得Fe（OH）₃胶体。反应的化学方程式：
                     ______________________     
⑶把盛有CuSO₄溶液和Fe（OH）₃胶体的烧杯置于暗处，分别用激光笔（或手电筒）照射烧杯中的液体，在与光束垂直的方向进行观察，可以看到        烧杯中的液体产生丁达尔效应。

有关硫酸亚铁的转化关系如下图所示（无关物质已略去）

已知：①X由两种化合物组成，将X通入品红溶液，溶液褪色；通入BaCl₂溶液，产生白色
沉淀。
②Y是红棕色的化合物。若经反应I得到16 g固体Y，产生的气体X恰好被0.4 L 1 mol/L
NaOH溶液完全吸收。
（1）气体X的成分是（填化学式）           。
（2）反应I 的反应类型属于（填序号）           。
a．分解反应   b．复分解反应   c．置换反应  d．化合反应   e．氧化还原反应
（3）溶液2 中金属阳离子的检验方法是           。
（4）反应IV中生成FeSO₄的离子方程式是                 。

（9分）按要求写出下列反应的化学方程式或离子方程式
（1）钢铁工业是国家工业的基础。请回答：
①写出由CO还原赤铁矿（主要成分为Fe₂O₃）的化学方程式：                   
②在一定条件下用普通铁粉和水蒸气反应，可以得到铁的氧化物。
写出铁粉和水蒸气反应的化学方程式：                                     
（2）铝片放入NaOH溶液中有气体生成，写出反应的离子方程式：                      

材料是人类赖以生存的重要物质基础。材料种类很多，通常可分为金属材料、无机非金属材料（包括硅酸盐材料）、高分子合成材料及复合材料。
（1）合金是被广泛应用的金属材料。
① 下列有关合金性质的说法正确的是________________（填字母）。
A．合金的熔点一般比它的成分金属高B．合金的硬度一般比它的成分金属低
C．组成合金的元素种类相同，合金的性能就一定相同
D．合金与各成分金属相比，具有许多优良的物理、化学或机械性能
② 钢属于_______________（填“铁合金”或“铝合金”）。
③ 铁锈蚀主要发生的是电化学腐蚀，其负极反应式为________。
（2）无机非金属材料包括玻璃、水泥和___________________。
（3）合成塑料、合成橡胶和____________是常说的三大合成材料。下列属于塑料制品的是_______（填字母）。A．汽车轮胎B．涤纶   C．聚乙烯制品  D．玻璃钢

（13分）已知某工业废水中含有大量FeSO₄，较多的Cu²⁺，少量的Na⁺ 以及部分污泥，通过下列流程可从该废水中回收FeSO₄·7H₂O晶体及金属Cu。

（16分，每空2分）某工厂的工业废水中含有大量的FeSO₄，较多的CuSO₄和少量Na₂SO₄。为了减少污染并变废为宝，工厂计划从该废水中回收硫酸亚铁和金属铜。请根据下列流程图，完成回收硫酸亚铁和铜的实验方案。（可供选择的试剂为铁粉、稀H₂SO₄、NaOH溶液等试剂）（1）操作a的名称为           ，所需要的玻璃仪器为                        ____。
（2）固体E的成分为             ____，加入的试剂④为              __，发生的化学方程式为                                          。       
（3）加入试剂①的目的是                                          ____________。
（4）从溶液D和溶液G中得到FeSO₄.7H₂O晶体的操作为              、冷却结晶 、
         、洗涤、干燥。

在FeSO₄溶液中滴加入少量KSCN溶液，溶液颜色         ，
再滴入几滴氯水，溶液颜色     ，因为有          生成。
实验室配制的FeCl₂溶液由于各种原因很容易变质，为了防止其水解，我们经常在里面加入____；为了防止其被氧化，经常加入_____，相应的化学反应方程式为_________________。_______

（16分）（1）铁及铁的化合物在生产、生活中有着重要的用途。
①、聚合硫酸铁（简称PFS）[Fe （OH）_n（SO₄）_{（3-n） / 2} ]_m（m是聚合度），常用于在水体中形成絮状物，以吸附重金属离子。则其中铁元素的价态为__________，SO₄^2-的空间构型为      。
②、六氰合铁酸钾K₃[Fe（CN）₆]可用于检验Fe²⁺，出现特殊的蓝色沉淀。CN^－中碳原子的杂化方式为__________,写出与CN^一互为等电子体的一种离子的化学式_______,其电子式为________。
③三氯化铁在常温下为固体，熔点304℃，沸点316℃，300℃以上可升华，易溶于水，也易溶于乙醚，丙酮等有机溶剂。据此推断三氯化铁晶体为__________晶体。
④普鲁士蓝是一种配合物，可用作染料，它的结构单元如右图所示，普鲁士蓝中n（CN^一）：n（K⁺）：n（Fe³⁺）：n（Fe²⁺） = ____________。

（2）水和氨有相似之处，如：H_­2O+H⁺=H₃O⁺ 、NH₃+H⁺=NH₄⁺。
①­­NH₄⁺的键角__________H₃O⁺的键角（填“大于”或“小于”）。
②冰和固态氨的晶胞都不属于分子最密堆积，原因是__________________。