金属及其化合物单元测试全解.docx
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金属及其化合物单元测试全解
金属及其化合物单元测试
满分100分，考试时间90分钟
可能用到的相对原子质量：
H—1 C—12 N—14 O—16 F—19 Na—23 Mg—24 Al—27 S—32 Cl—35.5 Fe—56 Cu—64 Zn—65 Ag—108 Ba—137
第Ⅰ卷（选择题 共54分）
一、选择题（本题包括18小题，每小题只有一个选项符合题意，每小题3分，共54分，）
1．下列有关金属的说法中不正确的是（ ）
A．纯铁比生铁的抗腐蚀性强
B．青铜、不锈钢、硬铝都是合金
C．铝在空气中耐腐蚀，所以铝是不活泼金属
D．人体缺钙会引起骨质疏松症，缺铁会引起贫血
解析：
生铁中含有碳等杂质，容易发生电化学腐蚀，加快铁的腐蚀速率，A项正确；青铜是铜、锡、铅等的合金，不锈钢是铁、铬、锰等的合金，硬铝是铝、铜、镁、硅等的合金，B项正确；铝的化学性质活泼，在空气中铝的表面形成致密的氧化膜，阻止反应的继续进行，C项错误；钙是形成人体骨骼的重要元素，铁是合成血红蛋白的重要元素，D项正确。
答案：
C
2．（2016届湖南省衡阳市第八中学高三上学期第三次月考）化学知识在生产和生活中有着重要的应用。
下列说法中正确的是（ ）
①钠的还原性很强，可以用来冶炼金属钛、钽、铌、锆等 ②K、Na合金可作原子反应堆的导热剂 ③发酵粉中主要含有碳酸氢钠，能使焙制出的糕点疏松多孔 ④Na2O2既可作呼吸面具中O2的来源，又可漂白织物、麦杆、羽毛等 ⑤碳酸钠在医疗上是治疗胃酸过多的一种药剂 ⑥明矾常作为消毒剂
A．①②③④B．①②③④⑤
C．①②③④⑥D．①②③④⑤⑥
解析：
①金属钠的化学性质强于金属钛，可以将金属钛、钽、铌、锆等从其熔融态的盐中置换出来，所以可以用来冶炼金属钛、钽、铌、锆等，故正确；②K、Na合金熔点低，可作原子反应堆的导热剂，故正确；③碳酸氢钠和酸反应生成二氧化碳，所以发酵粉中主要含碳酸氢钠，能使焙制出的糕点疏松多孔，故正确；④Na2O2和二氧化碳反应生成氧气，且又有强氧化性，有漂白性，所以Na2O2既可作呼吸面具中O2的来源，又可漂白织物、麦杆、羽毛等，故正确；⑤碳酸钠碱性较强，所以不能用来治疗胃酸过多，碳酸氢钠在医疗上是治疗胃酸过多的一种药剂，故错误；⑥明矾是强酸弱碱盐能水解生成氢氧化铝胶体，胶体具有吸附性，所以可作净水剂，不能作消毒剂，故错误；答案为A。
答案：
A
3．（2015·安徽六校联考）下列有关物质的性质及应用说法正确的是（ ）
A．过量的铜与浓硝酸反应可生成NO
B．Fe在O2中的燃烧产物可用于制红色涂料
C．Na、Al、Cu可以分别用电解冶炼法、热还原法和热分解法得到
D．Fe2＋、SO2都能使酸性高锰酸钾溶液褪色，前者表现出还原性，后者表现出漂白性
解析：
开始时铜与浓硝酸反应可生成NO2，随着反应的进行，硝酸变稀，这时稀硝酸与Cu发生反应产生NO气体，A项正确；Fe与O2在点燃时产生Fe3O4，B项错误；Na、Al用电解法冶炼，Cu可以用热还原法冶炼得到，C项错误；Fe2＋、SO2都有还原性，都能使酸性高锰酸钾溶液褪色，D项错误。
答案：
A
4．下列关于元素及其化合物的说法正确的是（ ）
A．Fe在常温下可与浓硝酸、稀硝酸、浓硫酸剧烈反应
B．Al、Cl2均能和NaOH溶液发生氧化还原反应，且两单质的作用相同
C．Na久置于空气中，可以和空气中的有关物质发生反应，最终生成Na2CO3粉末
D．制备FeCl3、CuCl2固体均可采用将溶液直接蒸干的方法
解析：
常温下，Fe和浓硝酸、浓硫酸发生钝化，A项错误；Al与NaOH溶液反应，Al是还原剂，Cl2与NaOH溶液反应，Cl2既作氧化剂，又作还原剂，B项错误；钠久置于空气中经过一系列变化，最终生成Na2CO3，即Na→Na2O→NaOH→糊状Na2CO3→Na2CO3·10H2O→Na2CO2粉末，C项正确；直接蒸干FeCl3、CuCl2溶液，得到的是二者的氢氧化物，D项错误。
答案：
C
5．（2015·郑州一检）下列物质中属于镁条在空气中燃烧产物的是（ ）
①MgCO3 ②Mg（OH）2 ③MgO ④C ⑤Mg3N2 ⑥CO ⑦H2
A．①②③B．⑤⑥⑦
C．③④⑤D．②③⑦
解析：
镁条在空气中点燃，和空气中的氧气、氮气、二氧化碳反应，生成物为MgO、Mg3N2、C，选C。
答案：
C
6．下表各选项中，不能利用置换反应通过Y得到W的一组化合物是（ ）
选项
化合物
A
B
C
D
Y
CO2
Fe2O3
SiO2
FeCl3
W
MgO
Al2O3
CO
CuCl2
解析：
Mg与CO2反应，化学方程式为2Mg＋CO2
2MgO＋C，A项正确；Al与Fe2O3发生铝热反应，化学方程式为Fe2O3＋2Al
2Fe＋2Al2O3，B项正确；SiO2与C反应，化学方程式为SiO2＋2C
2CO↑＋Si，C项正确；Cu与FeCl3溶液反应，化学方程式为Cu＋2FeCl3===CuCl2＋2FeCl2，该反应不是置换反应，D项错误。
答案：
D
7．（2016届湖北省枣阳市一中高三上学期10月月考）常温下，下列各组离子在指定溶液中一定能大量共存的是（ ）
A．1.0mol·L－1的KNO3溶液：
H＋、Fe2＋、Cl－、SO
B．甲基橙呈红色的溶液：
NH
、Al3＋、F－、Cl－
C．某无色溶液中：
Al3＋、HNO
、Cl－、Br－
D．pH＝12的溶液：
K＋、Na＋、CH3COO－、Ag（NH3）
解析：
A.在酸性溶液中NO
能将Fe2＋氧化，故A错误；B.甲基橙呈红色的溶液显酸性，在酸性溶液中F－不能大量存在，故B错误；C.Al3＋与HCO
会发生双水解反应，不能大量共存，故C错误；D.pH＝12的溶液显碱性，在碱性溶液中K＋、Na＋、CH3COO－、Ag（NH3）
，相互间不发生反应，也不能与氢氧根离子反应，能够大量共存，故D正确；故选D。
答案：
D
8．（2015·忻州实验中学模拟）相同条件下，相同浓度的盐酸分别与镁、铝、铁3种金属恰好完全反应，产生相同体积的氢气（相同状况下），则下列说法正确的是（ ）
A．开始时，产生氢气的速率相同
B．所得溶液的pH值相同
C．所得溶液的质量相等
D．参加反应的金属的质量比为12928
解析：
化学反应速率主要由内因决定，Mg的活泼性最强，所以Mg与盐酸反应的速率最快，A项错误；三种金属与盐酸完全反应后得到的溶液分别是MgCl2、AlCl3、FeCl2溶液，由于Mg2＋、Al3＋、Fe2＋三种离子的水解能力不同，所以溶液的pH也不相同，B项错误；根据质量差可知，反应后所得溶液的质量不相同，C项错误。
答案：
D
9．（2015·南昌零模）下列反应中，反应后固体质量一定减少的是（ ）
A．铝与V2O5发生铝热反应
B．镁粉投入到FeCl3溶液中
C．碳粉与CuO混合物在试管中加热
D．水蒸气通入足量Na2O2粉末
解析：
本题主要考查物质之间的反应，意在考查考生的分析能力和计算能力。
A项，铝与V2O5发生铝热反应得到Al2O3和V，固体质量不变；B项，少量Mg投入FeCl3溶液中会发生反应：
Mg＋2FeCl3===MgCl2＋2FeCl2，固体质量减少，过量镁投入FeCl3溶液中还会发生反应：
Mg＋FeCl2===Fe＋MgCl2，固体质量可能会增加，由于镁的量未知，故固体质量的变化情况未知；C项，反应后氧化铜变为单质铜，碳粉转化为碳氧化物气体，固体质量一定减少；D项，发生反应2H2O（g）＋2Na2O2===4NaOH＋O2，由差量法可知，反应后固体质量增加。
答案：
C
10．（2016届河南省林州市一中高三上学期质检）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：
则下列说法正确的是（ ）
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中是否还有Fe2＋
解析：
A.由最终要得到的氯化铁及流程图知b是盐酸，错误；B.操作Ⅰ和操作Ⅱ是过滤，操作Ⅲ为蒸发结晶，故所用仪器有差异，错误；C．滤液X和Z中均含有氯化亚铁，所以c为氯气，正确；D.高锰酸钾能氧化氯离子，错误。
答案：
C
11．（2015·山东烟台一模）在指定溶液中一定能大量共存的离子组是（ ）
A．1.0mol·L－1KNO3溶液中：
H＋、Fe2＋、Cl－、SO
B．pH＝1的溶液中：
NH
、Al3＋、SO
、Br－
C．c（ClO－）＝1.0mol·L－1的溶液中：
Na＋、SO
、S2－、Cl－
D．与铝反应产生H2的溶液中：
Na＋、Mg2＋、HCO
、SO
解析：
A项，溶液中有H＋说明溶液显酸性，在酸性溶液中NO
有强氧化性，会氧化Fe2＋，不能大量共存；B项，pH＝1的溶液显酸性，NH
、Al3＋、SO
、Br－均不反应；C项，ClO－具有氧化性，SO
、S2－具有还原性，因发生氧化还原反应而不能共存；D项，与铝反应产生H2的溶液可能显酸性也可能显碱性，两种环境下HCO
都不能大量存在。
答案：
B
12．（2015·河南八市联考）中学常见物质A、B、C、D存在下图转化关系（部分生成物和反应条件略去）。
下列物质中符合转化关系的A的个数为（ ）
①金属钠 ②硫单质 ③NH3 ④Na2CO3 ⑤AlCl3溶液
⑥单质铁
A．3B．4
C．5D．6
解析：
本题主要考查了常见元素及其化合物之间的转化，意在考查考生灵活应用所学知识的能力和综合分析问题的能力。
当A为金属钠时，D可以为O2，此时B、C分别为Na2O、Na2O2，符合转化关系；当A为硫单质时，D可以为O2，此时B、C分别为SO2、SO3，符合转化关系；当A为NH3时，D可以为O2，此时B、C分别为NO、NO2，符合转化关系；当A为Na2CO3时，D可以为HCl，此时B、C分别为NaHCO3、CO2，符合转化关系；当A为AlCl3溶液时，D可以为NaOH，此时B、C分别为Al（OH）3、NaAlO2，符合转化关系；当A为单质铁时，D可以为HNO3，此时B、C分别为Fe（NO3）2、Fe（NO3）3，符合转化关系。
本题选D。
答案：
D
13．（2016福建省大田市第一中学高三上学期第一次月考）工业上用铝土矿（主要成分为Al2O3，含SiO2、Fe2O3等杂质）为原料冶炼铝的工艺流程：
对上述流程中的判断正确的是（ ）
①试剂X为稀硫酸，沉淀中含有硅的化合物 ②反应Ⅱ中生成Al（OH）3的反应为：
CO2＋AlO
＋2H2O===Al（OH）3↓＋HCO
③结合质子（H＋）的能力由强到弱的顺序是OH－>AlO
>CO
④Al2O3熔点很高，工业上还可采用电解熔融AlCl3的方法冶炼Al
A．①②B．②③
C．①④D．③④
解析：
①由于溶液乙通入过量的Y生成氢氧化铝沉淀、碳酸氢钠可知，溶液乙中含有偏铝酸根、气体Y为二氧化碳，故试剂X为氢氧化钠溶液，不可能为硫酸，故①错误；②过量的二氧化碳与偏铝酸钠反应生成氢氧化铝沉淀与碳酸氢钠，反应方程式为：
NaAlO2＋CO2＋2H2O===Al（OH）3＋NaHCO3，离子方程式为：
CO2＋AlO
＋2H2O===Al（OH）3↓＋HCO
，故②正确；③结合质子的能力就是指碱性，结合质子能力越强，相应的酸放出质子的能力就越弱，其对应的酸的酸性就越弱，显然酸性强弱HCO
>Al（OH）3>H2O，碱性：
OH－>AlO
>CO
，所以结合质子能力：
OH－>AlO
>CO
，故③正确；④氯化铝是分子晶体，熔融时不存在铝离子，电解熔融的氯化铝不能获得金属铝，故④错误；故选B。
答案：
B
14．（2015·河南八市联考）将物质的量均为amol的Na和Al一同投入mg足量水中，所得溶液的密度为ρg·cm－3，则此溶液的物质的量浓度为（ ）
A.
mol·L－1B．
mol·L－1
C.
mol·L－1D．
mol·L－1
解析：
本题主要考查了钠、铝的性质和溶液浓度的计算，意在考查考生的分析判断能力和计算能力。
Na和Al一同投入mg足量水中时，发生反应的化学方程式为2Na＋2H2O===2NaOH＋H2↑、2Al＋2NaOH＋2H2O===2NaAlO2＋3H2↑。
由于Na、Al的物质的量均为amol，结合化学方程式可知生成2amolH2，所得溶液中只有NaAlO2一种溶质，其物质的量为amol。
所得溶液的质量为m（Na）＋m（Al）＋m（H2O）－m（H2）＝（46a＋m）g，所得溶液的体积为
L，所得溶液的物质的量浓度为
mol·L－1。
故本题选A。
答案：
A
15．（2016届福建省厦门市六中高三上学期期中）中学化学常见物质甲、乙、丙、丁之间存在转化关系：
甲＋乙→丙＋丁。
下列说法正确的是（ ）
A．若甲为铜，丁为氯化亚铁，则乙一定是氯化铁
B．若甲为碳，丁为硅，则丙一定是二氧化碳
C．若甲为铝，丁为铁，则乙一定是氧化铁
D．若甲为镁，丁为氢气，则乙一定是酸
解析：
A.若甲为铜单质，丁为氯化亚铁，根据质量守恒，则乙一定是氯化铁，故A正确；B.若甲为碳，丁为硅，是碳还原二氧化硅，则丙可能为CO，不一定是二氧化碳，故B错误；C.若甲为铝单质，丁为铁单质，属于铝热反应，乙为铁的氧化物，则乙可能为氧化铁，也可能为四氧化三铁，故C错误；D.若甲为镁，丁为氢气，则乙可能为水，也可能为酸性溶液（可能为酸，也可能为盐，如氯化铵溶液），故D错误，故选A。
答案：
A
16．（2015·湖北天门高中一月调研）将8.34gFeSO4·7H2O样品隔绝空气加热脱水，其热重曲线（样品质量随温度变化的曲线）如图所示。
则下列说法不正确的是（ ）
A．在100℃时，M的化学式为FeSO4·4H2O
B．FeSO4·7H2O晶体中有4种不同结合力的水分子
C．FeSO4·H2O存在的最高温度为373℃
D．380℃的P加热至650℃时的化学方程式为
2FeSO4
Fe2O3＋SO2↑＋SO3↑
解析：
8.34gFeSO4·7H2O的物质的量是0.03mol。
A项，在100℃时，M的质量为6.72g，减少了1.62g水，剩余0.12mol的水，所以FeSO4与H2O的物质的量比是14，正确；B项，经计算得晶体中水分子的结合力有3种，错误；C项，FeSO4·H2O的物质的量为0.03mol，其质量是5.10g，所以由图可知FeSO4·H2O存在的最高温度373℃，正确；D项，P对应的物质的质量是4.56g，为FeSO4的质量，Q点的质量是2.40g，为Fe2O3的质量，所以从P到Q发生反应的化学方程式为2FeSO4
Fe2O3＋SO2↑＋SO3↑，正确。
答案：
B
17．把铝粉和Fe2O3粉末配成铝热剂，分成两等份。
一份在高温下恰好完全反应后，再与足量盐酸反应；另一份直接放入足量的浓烧碱溶液中充分反应。
前后两种情况下生成的气体质量比为（ ）
A．21B．32
C．23D．11
解析：
第一份发生的反应有：
铝粉和Fe2O3发生反应：
2Al＋Fe2O3
2Fe＋Al2O3，铁与盐酸的反应：
Fe＋2HCl===FeCl2＋H2↑；第二份发生的反应：
2Al＋2NaOH＋2H2O===2NaAlO2＋3H2↑，故两种情况下生成气体的物质的量之比23。
答案：
C
18．某溶液中可能含有OH－、CO
、AlO
、SiO
、SO
、HCO
、Na＋、Fe3＋、Mg2＋、Al3＋等离子。
当向该溶液中逐滴加入一定物质的量浓度的盐酸时，发现生成沉淀的物质的量随盐酸的体积变化的图像如图所示。
下列说法正确的是（ ）
A．原溶液中一定含有的阴离子是：
OH－、SiO
、AlO
、CO
B．反应最后形成的溶液中的溶质为NaCl
C．原溶液中一定含有Na2SO4
D．原溶液中含有CO
与AlO
的物质的量之比为12
解析：
由图像可知，开始没有沉淀生成，溶液中应含有OH－，故Fe3＋、Mg2＋、Al3＋、HCO
不能大量存在，一定含有Na＋；继续滴加盐酸，由图像可知，溶液中应含有AlO
、SiO
、CO
，SO
无法确定，A正确、C错误；反应最后溶液中溶质应还有生成的AlCl3，B错误；二者发生反应的关系式分别为CO
～2H＋，AlO
～Al（OH）3～3H＋，由图像数据可知，CO
与AlO
的物质的量之比为34，D错误。
答案：
A
第Ⅱ卷（非选择题 共46分）
二、非选择题（本题包括4小题，共46分）
19．（2016届福建省莆田市第二十五中学高三上学期第一次月考）（10分）将铁粉、铜粉、FeCl3溶液、FeCl2溶液和CuCl2溶液混合于某容器中充分反应（容器不参与反应），试判断下列情况溶液中存在的金属离子和金属单质。
（1）若铁粉有剩余，则容器不可能有__________________。
（2）若CuCl2有剩余，则容器中一定有________可能有________。
（3）若FeCl3和CuCl2都有剩余，则容器中不可能有________，一定有________。
解析：
（1）铁和铁离子或铜离子反应，所以溶液中肯定没有铁离子和铜离子。
（2）因为铁和物质反应都生成亚铁离子，所以溶液中一定有亚铁离子，因为铁先和铁离子反应，再和氯化铜反应，所以可能有铁离子或铜粉。
（3）若氯化铁和氯化铜都有剩余，容器中不可能有铁或铜，因为铁或铜可以和氯化铁反应，一定有氯化亚铁。
答案：
（1）铁离子或铜离子
（2）亚铁离子 铁离子或铜粉 （3）铁或铜 氯化亚铁
20．（2015·山东曲阜师大附中一模）（12分）金属单质及其化合物在生产生活中应用非常广泛，废旧金属的回收利用是重要研究课题。
某学习小组在实验室中模拟利用含铜废料（主要成分为Cu和CuO，还有少量的Al、Fe及其氧化物）生产胆矾，其实验方案如下：
（1）上述流程中，操作1所得“滤液”的主要成分为________；
（2）酸溶后所得溶液中的溶质主要有________；
（3）请写出酸溶过程中单质铜发生反应的离子方程式：
__________________；该反应中氧化剂与还原剂的物质的量之比为________；
（4）试剂X可以是________；
（5）操作3是一系列操作。
其操作为________、冷却结晶、过滤、________、干燥。
解析：
（1）含铜废料在用热烧碱碱浸后，Cu、CuO、Fe及其氧化物均不能和NaOH反应，只有铝能和烧碱反应：
2Al＋2NaOH＋2H2O===2NaAlO2＋3H2↑，在操作1过滤之后，滤液的主要成分为NaAlO2。
（2）经过操作1后所得的滤渣为Cu、CuO、Fe及其氧化物，水洗后，加入足量的稀硫酸并通入氧气，Fe与硫酸反应先生成FeSO4，后Fe2＋被氧气氧化为Fe3＋，即最终生成了Fe2（SO4）3；CuO和硫酸反应生成CuSO4；Cu先被氧气氧化为CuO，后CuO和硫酸反应生成CuSO4；酸溶后的溶液中的溶质有生成的Fe2（SO4）3、CuSO4和过量的H2SO4。
（3）Cu不能被稀硫酸氧化，但通入氧气后，铜先被氧气氧化，然后CuO和硫酸反应，可得总反应：
2Cu＋O2＋2H2SO4===2CuSO4＋2H2O，H2SO4是强酸，CuSO4是可溶性盐，都可以拆，离子方程式为：
2Cu＋O2＋4H＋===2Cu2＋＋2H2O，在该反应中，O2化合价降低，被还原，作氧化剂；Cu化合价升高，被氧化，作还原剂，氧化剂和还原剂的物质的量之比为12。
（4）加入试剂X的目的是调节溶液的pH＝5.2，使溶液中的Fe3＋形成Fe（OH）3从而除去，所以应该加入CuO或CuCO3，既反应掉了H＋还不引入新杂质。
（5）经过操作Ⅱ过滤后，所得的溶液是CuSO4溶液，若想最终得到胆矾CuSO4·5H2O，必须经过蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤并干燥。
答案：
（1）NaAlO2
（2）Fe2（SO4）3、CuSO4和过量的H2SO4
（3）2Cu＋O2＋4H＋===2Cu2＋＋2H2O 12
（4）CuO（或CuCO3等其他合理答案） （5）蒸发浓缩 洗涤
21．（12分）铝土矿是工业上制取铝的基本原料。
为了除去铝土矿中的少量Fe2O3和SiO2等杂质制得纯净的Al2O3，某化学兴趣小组设计探究实验，操作过程如图所示：
（1）操作过程中的试剂或方法：
A是_____________，B是______________________，C是______________________。
（2）在溶液乙中通入过量CO2后发生反应的离子方程式为______________________。
（3）如果A、B互换，则通CO2应改加________。
（4）如果A、B互换，将溶液乙蒸干并灼烧，所得固体产物的主要成分是_________（写化学式）
解析：
铝土矿样品中加入适量盐酸，使Al2O3和Fe2O3溶解，溶液甲中含有AlCl3和FeCl3；在此溶液中加入过量NaOH溶液，使Fe3＋沉淀，Al3＋变成AlO
；在溶液乙中通入过量CO2，使AlO
变成Al（OH）3；加热Al（OH）3即得到Al2O3。
若先加NaOH溶液后加盐酸，则乙溶液中含有Al3＋，要使Al3＋沉淀最好加入弱碱氨水。
将含有AlCl3的溶液蒸干并灼烧，AlCl3水解生成Al（OH）3，最终得到Al2O3。
答案：
（1）盐酸 氢氧化钠溶液 灼烧
（2）AlO
＋2H2O＋CO2===Al（OH）3↓＋HCO
（3）氨水 （4）Al2O3
22．（12分）绿矾（FeSO4·7H2O）是中学阶段常用的一种还原剂。
（1）久置的绿矾溶液容易被空气氧化变质，简述检验绿矾溶液已经变质的操作和现象：
取少量待测液于试管中，__________________________________。
（2）绿矾溶液浓度的标定
测定溶液中Fe2＋物质的量浓度的方法是：
a.量取25.00mL待测溶液于锥形瓶中；b.用硫酸酸化的0.01000mol·L－1KMnO4溶液滴定至终点；c.重复操作2次，消耗KMnO4溶液的体积分别为20.02mL、24.98mL、19.98mL。
（已知滴定时发生反应的离子方程式为：
5Fe2＋＋MnO
＋8H＋===5Fe3＋＋Mn2＋＋4H2O）
①判断此滴定实验达到终点的方法是______________________。
②计算上述滤液中Fe2＋物质的量浓度________（保留四位有效数字）。
（3）探究保存绿矾溶液的有效措施
【反应原理】Fe2＋在空气中易氧化变质，完成并配平下列离子方程式：
Fe2＋＋____O2＋________===____Fe（OH）3↓＋____Fe3＋
【操作与现象】取4支试管，如图进行实验，请在相应位置上写出试管①④的现象、操作。
添加试剂
10.0mLFeSO4溶液
10.0mLFeSO4
溶液＋2mL煤油
10.0mLFeSO4溶液＋1.0g铁粉
10.0mLFeSO4溶液＋____
3天内的现象
_____________
【分析与结论】设计试管①的作用是_____________________________________；
为了有效保存FeSO4溶
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