第三章 铁金属材料单元测试题 2023-2024学年高一上学期人教版（2019）化学必修第一册

第三章 铁金属材料 测试题 一、选择题 1．下列说法错误的是 A．人类最早使用的铁是来自太空的陨铁 B．Fe2O3为碱性氧化物，可与水反应生成Fe(OH)3 C．铁锈的主要成分是Fe2O3•xH2O D．Fe3O4中铁元素有+2价和+3价 2．下列除杂方案错误的是 选项 被提纯的物质 杂质 除杂试剂 除杂方法 A Mg(s) Al(s) 足量NaOH溶液 过滤 B NO NO2 水 洗气 C Cl2 O2 灼热的铜丝网 灼烧 D Na2CO3(s) NaHCO3(s) — 灼烧 A．A B．B C．C D．D 3．中华文化源远流长，古代人们总结的成语或谚语蕴含丰富的化学知识。下列有关说法错误的是 A．日照香炉生紫烟(云雾)——“烟”是胶体，能产生丁达尔效应 B．蜡炬成灰泪始干——“蜡炬”燃烧发生了氧化还原反应 C．铁杵成针——铁表面易形成致密的氧化膜 D．真金不怕火炼——单质金性质不活泼，不易被氧化 4．下列实验方案设计、现象与结论都正确的是 选项 实验目的 方案设计 现象和结论 A 检验液态酯中是否含有羧酸 加入含有酚酞的NaOH溶液并振荡，观察下层溶液颜色变化 若下层溶液颜色变浅，则说明酯中含有羧酸 B 探究Fe与水蒸气高温反应后固体产物中铁元素的化合价 取少量固体产物于试管中，加足量的稀硫酸溶解，分成两份：一份滴加几滴KSCN溶液，另一份滴加少量KMnO4溶液 若前者溶液变血红色，后者溶液紫色褪去，则固体产物中铁元素的化合价有+2、+3两种价态 C 检验淀粉水解程度 向淀粉溶液中加入稀硫酸，加热，冷却后再加入碘水 若溶液不变蓝，说明淀粉已完全水解 D 探究金属钠在氧气中燃烧所得固体粉末的成分 取少量固体粉末，加入2~3mL蒸馏水 若无气体生成，则固体粉末为Na2O；若有气体生成，则固体粉末为Na2O2 A．A B．B C．C D．D 5．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．投入铝粉能放氢气的溶液中： 、、K+、Cl- B．pH=13 的溶液中： 、Na+、、K+ C．澄清透明溶液中： Fe2+、 、Na+、 D．c(Fe3+)=1mol·L-1 的溶液中： H+、 SCN-、Cl-、 6．把足量的溶液加入到下列溶液中，生成沉淀最多的是 A．20毫升0.55摩/升的HClO溶液 B．25毫升0.30摩/升的NaCl溶液 C．20毫升0.25摩/升的溶液 D．15毫升0.20摩/升的溶液 7．化学创造美好生活。下列关于物质用途的说法不正确的是 A．俗称铁红，可用于油漆的红色颜料 B．纯碱可直接用于治疗胃酸过多 C．可用于潜水艇的供氧剂 D．铝合金密度小，强度大，可用于飞机制造 8．某实验小组用如下实验用品检验黑木耳中铁元素。下列说法错误的是 A．将黑木耳灼烧灰化，选用的仪器有①、②、⑥、⑦和⑨ B．用浓硝酸溶解木耳灰并获得滤液，选用的仪器有④、⑤、⑦和⑩ C．检验滤液中的，选用③、⑧和⑩ D．利用上述仪器也可进行硫酸铜结晶水含量的测定 9．下列实验操作、现象和结论都正确的是 选项 实验操作 现象 结论 A 将干燥的氯气通过盛有鲜花的集气瓶 鲜花褪色 氯气有漂白性 B 向硫酸铜溶液中加入小颗粒钠 产生红色固体 钠比铜活泼 C 向硫酸亚铁溶液中加入过氧化钠粉末 产生红褐色沉淀 已变质 D 向烧碱溶液中滴加氯化钡溶液 产生白色沉淀 烧碱已变质 A．A B．B C．C D．D 10．将相同物质的量的镁和铝分别与足量的盐酸反应，镁和铝放出氢气在相同条件的体积之比是 A．1∶1 B．2∶3 C．8∶9 D．3∶2 11．铝在人体中积累可使人慢慢中毒，1989年世界卫生组织正式将铝确定为食品污染源之一并加以控制．铝在下列场合使用必须加以控制的是 ①制铝锭 ②制易拉罐 ③制电线电缆 ④制牙膏皮 ⑤用明矾净水 ⑥制炊具 ⑦用明矾和小苏打做食品膨化剂 ⑧用氢氧化铝[Al(OH)3]制成药片制胃病 ⑨制防锈油漆 A．①②④⑤⑥⑦⑧ B．②⑤⑥⑦⑨ C．②④⑤⑥⑦⑧ D．③④⑤⑥⑦⑧ 12．下列颜色变化与氧化还原反应无关的是 A．用小刀切开金属钠，表面逐渐变暗 B．将氯水滴在淀粉KI试纸上，试纸变蓝色 C．将Na2O固体投入滴有酚酞的水溶液中，溶液变红 D．将FeSO4溶液加入NaOH溶液中，最终生成红褐色沉淀 二、非选择题 13．现有一定量的Cu和CuO混合物，向其中加入0.650L2.00mol/L稀硝酸，混合物完全溶解，同的生成4.48LNO(标准状况)。向所得溶液中加入一定体积1.00mol/LNaOH溶液，恰好使Cu2+沉淀完全，沉淀经洗涤、充分灼烧后得40.0g固体。试计算： (1)Cu与稀硝酸反应离子方程式： 。 (2)源混合物中CuO的质量 g。 (3)加入NaOH溶液的体积 L。 14．铁及其重要化合物之间的部分转化关系如图所示。 (1)下列金属矿物中用于冶炼金属铁的是 (填序号)； a．金红石(TiO2) b．赤铁矿(Fe2O3) c．辉铜矿(Cu2S) (2)实现Fe转化为Fe2+可选用足量的 (填序号)； a．稀盐酸 b．氢氧化钠溶液 c．稀硝酸 (3)在点燃的条件下，Fe与足量Cl2剧烈反应后，将产物溶于水，再滴加KSCN溶液，则溶液变为 色，证明产物为FeCl3，写出氯气和铁反应的化学方为 ； (4)某同学将FeSO4溶液与NaOH溶液混合，未观察到白色沉淀，分析原因是生成的Fe(OH)2易被空气中的O2氧化，请你设计一个防止Fe(OH)2被O2氧化的实验方案 15．某小组同学分别探究FeCl2溶液、FeCl3溶液的性质。 I.探究FeCl2溶液的性质。 (1)预测FeCl2具有还原性，预测依据是 ，因此可以与酸性KMnO4溶液反应。 (2)进行如下实验操作： 序号 操作 i 滴加NaOH溶液 ii 加入少量锌粉 iii 滴加酸性KMnO4溶液 ①i中的现象是 。 ②i中反应的化学方程式是 。 ③iii中的现象是 。 (3)某同学认为iii中现象并不能证明Fe2+具有还原性，他的理由有二：①将酸性高锰酸钾稀释也可能产生该现象；② 。 II.探究FeCl3溶液的性质。 小组同学进行如下实验操作并观察到对应现象： 操作 现象 溶液由棕黄色变为浅绿色 无明显现象 溶液变为红色，而后红色褪去 (4)vi中滴加氯水过程中，氯水反应的离子方程式是 。 III.小组同学探究vi中褪色原因，提出两种假设：a.铁离子被氧化，b.SCN-被氧化。 (5)分别向褪色后的溶液中滴加0.1 mol·L-1 FeCl3溶液和KSCN溶液各1滴，观察到 现象，得出结论：假设b成立。 (6)进一步预测SCN-可能被转化为SO，通过实验验证了该预测，写出实验操作及现象 。 16．为达到下表中的实验目的请选择合适的试剂或实验方法，将其标号填入对应的空格。 序号 实验目的 试剂或方法 (1) 鉴别丝绸和棉麻 (2) 除去镁粉中混有少量的铝粉 (3) 分离KCl和MnO2固体混合物 (4) 除去CO2中混有的少量HCl 供选择的化学试剂或实验方法有： A．加水溶解、过滤、蒸发、结晶 B．将气体通入盛有饱和NaHCO3溶液的洗气瓶 C．取样，灼烧、闻气味 D．取样，加过量NaOH溶液，过滤、洗涤、干燥 17．(1)“有效氯含量”可用来衡量含氯消毒剂的消毒能力，其定义是：每克含氯消毒剂的氧化能力相当于多少克Cl2的氧化能力。NaClO2的有效氯含量为 。(计算结果保留两位小数) (2)为了保护环境，充分利用资源，某研究小组通过如下简化流程，将工业制硫酸的硫铁矿烧渣(铁主要以Fe2O3存在)转变成重要的化工原料FeSO4(反应条件略)。 活化硫铁矿还原Fe3＋的主要反应为：FeS2＋7Fe2(SO4)3＋8H2O=15FeSO4＋8H2SO4，不考虑其它反应。假如烧渣中的铁全部视为Fe2O3，其含量为50%。将a kg质量分数为b%的硫酸加入到c kg烧渣中浸取，铁的浸取率为96%，其它杂质浸出消耗的硫酸以及调pH后溶液呈微酸性所残留的硫酸忽略不计。按上述流程，第Ⅲ步应加入FeCO3 kg。 (3)NaCN超标的电镀废水可用两段氧化法处理：NaCN与NaClO反应，生成NaOCN和NaCl，NaOCN与NaClO反应，生成Na2CO3、CO2、NaCl和N2。已知HCN(Ki＝6.3×10－10)有剧毒；HCN、HOCN中N元素的化合价相同。处理100m3含NaCN 10.3mg/L的废水，实际至少需NaClO g(实际用量应为理论值的4倍)，才能使NaCN含量低于0.5mg/L，达到排放标准。 18．把由NaOH、AlCl3、MgCl2三种固体组成的混合物，溶于足量水中，有0.58g白色沉淀析出，向所得的浊液中，逐滴加入0.5mol/L 的盐酸，加入盐酸的体积和生成沉淀的质量如图所示： (1)混合物中NaOH的质量是 g (2)AlCl3的物质的量是 mol (3)MgCl2的物质的量是 mol (4)P点所表示盐酸加入体积为 mL 19．现有金属单质A、B、C和气体甲、乙、丙及物质D、E、F、G、H，它们之间能发生如图反应（图中有些反应的产物和反应的条件没有全部标出）。 请根据以上信息回答下列问题： （1）写出下列物质的化学式：A 、 B 、C 、F 、H 、乙 。 （2）写出下列反应化学方程式： 反应⑤ 。 反应⑥ 。 20．各物质间的转化关系如下图所示，请完成下列空白。 (1)写出D和F的化学式：D ；F 。 (2)写出E转变成F的化学方程式： 。 (3)向G溶液中加入A，写出反应的离子方程式： ；向B溶液中通入，写出反应的离子方程式： 。 (4)证明某溶液中不含，而可能含有，进行如下实验操作的最佳顺序为 ①加入足量氯水 ②加入足量溶液 ③加入少量溶液 A．①③ B．③② C．③① D．①②③ (5)A和水蒸气反应的化学方程式为 。 21．某兴趣小组用铝箔制备Al2O3、AlCl3·6H2O及明矾晶体，具体流程如下： 已知：AlCl3·6H2O易溶于水、乙醇及乙醚；明矾在水中的溶解度如下表。 温度/℃ 0 10 20 30 40 60 80 90 溶解度/g 3.00 3.99 5.90 8.39 11.7 24.8 71.0 109 请回答： （1）步骤II中发生的化学方程式 ；步骤Ⅲ发生的化学方程式 。 （2）步骤Ⅲ，下列操作合理的是 。 A．坩埚洗净后，无需擦干，即可加入Al(OH)3灼烧 B．为了得到纯Al2O3，需灼烧至恒重 C．若用坩埚钳移动灼热的坩埚，需预热坩埚钳 D．坩埚取下后放在石棉网上冷却待用 E．为确保称量准确，灼烧后应趁热称重 （3）依次加入硫酸溶液、硫酸钾溶液后，步骤Ⅳ的操作是 。 （4）步骤Ⅴ，过滤时，用到的玻璃仪器有 ；洗涤时，合适的洗涤剂是 。 （5）步骤Ⅵ，为得到纯净的AlCl3·6H2O，宜采用的干燥方式是 。 （6）由于无水AlCl3(183℃升华)遇潮湿空气即产生大量白雾，实验室需用下列装置制备。 ①装置A中发生反应的离子方程式为 。 ②装置B中盛放饱和NaCl溶液，该装置的主要作用是 。 ③F中试剂的作用是 ，用一件仪器装填适当试剂后也可起到F和G的作用，所装填的试剂为 。 22．已知：3Fe+4H2O（g）=Fe3O4+4H2。某化学小组的同学为探究铁与水蒸气的反应，并对所得产物进行检验，设计了如图所示的实验装置（尾气处理等装置已略去）并进行实验。 请回答下列问题： (1)图中盛放碱石灰的仪器名称为 。 (2)D装置中观察到的实验现象为 。 (3)从安全角度考虑，实验过程中应先点燃的酒精灯为 （填“A”或“D”）。 【参考答案】 一、选择题 1．B 解析：A．陨石中含有金属铁，因此人类最早使用的铁是来自太空的陨铁，A正确； B．Fe2O3为碱性氧化物，但与水不反应，不能生成Fe(OH)3，B错误； C．铁生锈最终转化为氧化铁，铁锈的主要成分是Fe2O3•xH2O，C正确； D．Fe3O4还可以表示为FeO·Fe2O3，因此其中铁元素有+2价和+3价，D正确； 答案选B。 2．C 解析：A．Mg和氢氧化钠溶液不反应，Al和氢氧化钠溶液反应生成偏铝酸钠溶液和氢气，用氢氧化钠溶液除Mg中含有的杂质Al，故A正确； B．NO2和水反应生成硝酸和NO，用水除NO中的NO2气体，故B正确； C．Cl2、O2都能与热的铜丝反应，不能用灼热的铜丝网除Cl2中的杂质O2，故C错误； D．NaHCO3(s)加热分解为Na2CO3(s)、二氧化碳、水，用加热法除Na2CO3(s)中的杂质NaHCO3(s)，故D正确； 选C。 3．C 解析：A．“烟”指的是云雾，云雾属于气溶胶，可发生丁达尔效应，A正确； B．“蜡炬”燃烧，与氧气发生了氧化还原反应，B正确； C．铁在潮湿的空气中表面易形成疏松的铁锈，不易形成致密的氧化膜，C错误； D．单质金位于金属活动性顺序Pt的后面，其化学性质极不活泼，所以不易被氧化，D正确； 故选C。 4．C 解析：A．酯能与氢氧化钠反应，无论有无羧酸，下层溶液颜色变浅，故A错误； B．Fe与水蒸气高温反应后可能有铁剩余，铁能与一部分Fe3+反应生成Fe2+，所以不能确定生成物中是否含有二价铁，故B错误； C．检验淀粉水解程度，向淀粉溶液中加入稀硫酸，加热，冷却后再加入碘水，若溶液不变蓝,说明淀粉已完全水解，故C正确； D．如果钠没有完全燃烧，剩余的金属钠与水反应也可以产生氢气，故D错误； 故答案选C。 5．B 解析：A．加入铝粉能放出氢气的溶液可能是强酸性溶液，也可能是强碱性溶液，不能在强酸溶液中共存，故A错误； B． pH=13 的溶液呈碱性： 、Na+、、K+彼此间不发生离子反应，能大量共存，故B正确； C． 澄清透明溶液中： Fe2+、会发生氧化还原反应，不能大量共存，故C错误； D． c(Fe3+)=1mol·L-1 的溶液中： Fe3+、 SCN-反应生成血红色溶液，不能大量共存，故D错误； 故答案为B。 6．C 【分析】溶液中含氯离子的物质的量越多，与硝酸银反应产生的沉淀越多。 解析：A .HClO溶液中不含氯离子，没有沉淀生； B．25毫升0.30摩/升的氯化钠溶液中氯离子的物质的量为：； C．20毫升0.25摩/升的氯化镁溶液中氯离子的物质的量为：； D．15毫升0.20摩/升的氯化铝溶液中氯离子的物质的量为：； 综上氯化镁溶液中氯离子的物质的量最多，产生的沉淀最多，故选C。 7．B 解析：A．俗称铁红，可用作油漆的红色颜料，A项正确； B．纯碱碱性过强，不能用于治疗胃酸过多，B项错误； C．能与水或二氧化碳反应生成氧气，可用于潜水艇的供氧剂，C项正确； D．铝合金密度小，强度大，可用于飞机制造，D项正确； 答案选B。 8．D 解析：A．将黑木耳灰化，应该在坩埚中灼烧，装置图为 ，用的仪器有①、②、⑥、⑦和⑨，故A正确； B．用用胶头滴管把浓硝酸滴入木耳灰，使木耳灰溶解，用过滤的方法获得滤液，过滤装置图为 ，选用的仪器有④、⑤、⑦和⑩，故B正确； C．检验滤液中的，取少量滤液于试管中，用胶头滴管滴加几滴KSCN溶液，若溶液变红说明含有Fe3+，选用③、⑧和⑩，故C正确； D．利用上述仪器进行硫酸铜结晶水含量的测定，需要称重，缺少天平，故D错误； 选D。 9．D 解析：A．干燥的氯气没有漂白性，与水反应生成的具有强氧化性的次氯酸表现漂白性使鲜花褪色，故A错误； B．钠与硫酸铜溶液反应时，钠先与水反应生成氢氧化钠和氢气，反应生成的氢氧化钠与硫酸铜溶液反应生成蓝色氢氧化铜沉淀，不能生成铜，故B错误； C．硫酸亚铁溶液与具有强氧化性的过氧化钠反应生成红褐色的氢氧化铁沉淀，则产生红褐色沉淀不能说明硫酸亚铁已变质，故C错误； D．向烧碱溶液中滴加氯化钡溶液，产生白色沉淀说明氢氧化钠溶液中的碳酸钠与氯化钡溶液反应生成碳酸钡白色沉淀，证明烧碱已变质，故D正确； 故选D。 10．B 解析：镁和盐酸反应生成氯化镁和氢气，；铝和盐酸反应生成氯化铝和氢气：；由方程式体现的关系可知，相同物质的量的镁和铝分别与足量的盐酸反应，镁和铝放出氢气物质的量之比为2:3，根据阿伏伽德罗定律可知，相同条件的体积之比是2:3； 故选B。 11．C 【分析】铝在人体内积累可使人慢性中毒，铝进入人体的主要途径是通过消化系统，既然铝是食品污染源之一，凡与人的食用物品及口腔接触的物品都必须控制铝的使用，据此分析解答。 解析：①制铝锭，与人体健康无关，无需控制，故①不符合题意； ②制易拉罐，铝元素随饮料通过消化系统进入人体，需要加以控制，故②符合题意； ③铝不会因使用电线电缆进入人体，与人体健康无关，无需控制，故③不符合题意； ④牙膏皮上的铝能通过口腔进入人体，需要加以控制，故④符合题意； ⑤用明矾净水，铝元素随水通过消化系统进入人体，需要加以控制，故⑤符合题意； ⑥制炊具，与人口腔接触，需要控制，故⑥符合题意； ⑦用明矾和苏打作食物膨化剂，与人口腔接触，需要控制，故⑦符合题意； ⑧用氢氧化铝制胃药，进入人体内，需要控制，故⑧符合题意； ⑨制防锈油漆，与人口腔不接触，所以不需要控制，故⑨不符合题意； 综上所述需要控制的有②④⑤⑥⑦⑧，故选：C。 12．C 解析：A．钠常温下可以和空气中氧气反应生成氧化钠，是氧化还原反应，A错误； B．氯气碘化钾反应生成单质碘，是氧化还原反应，B错误； C．氧化钠和水反应生成氢氧化钠，溶液显碱性，不是氧化还原反应，C正确； D．硫酸亚铁和氢氧化钠反应生成氢氧化亚铁，再和氧气反应生成红褐色氢氧化铁，是氧化还原反应，D错误； 故选C。 二、非选择题 13．(1) (2)24 (3)1.1 解析：（1）铜和稀硝酸反应生成硝酸铜和一氧化氮和水，反应的离子方程式为：。 （2）铜和氧化铜都和硝酸反应生成硝酸铜，硝酸铜和氢氧化钠溶液反应生成氢氧化铜沉淀，灼烧后得到氧化铜40.0克，氧化铜的物质的量为0.5mol，一氧化氮的物质的量为0.2mol，根据铜和硝酸反应方程式分析，铜的物质的量为0.3mol，则混合物中氧化铜的物质的量为0.5-0.2=0.3mol，质量为0.3mol×80g/mol=24g。 （3）氢氧化钠反应生成硝酸钠，根据氮元素守恒分析，硝酸钠的物质的量为0.650L×2.00mol/L-0.2 mol =1.1 mol，则氢氧化钠溶液的体积为1.1L。 14． b a 血红色 2Fe+3Cl22FeCl3 先向硫酸亚铁溶液上覆盖一层煤油，再将吸有氢氧化钠溶液的胶头滴管插入硫酸亚铁溶液中，轻轻挤入，让两者在液面下反应即可得氢氧化亚铁 解析：、 (1) 用于冶炼金属铁，可知化合物含Fe元素，只有赤铁矿符合，故答案为：b； (2) Fe转化为Fe2+，Fe与弱氧化剂反应，只有稀盐酸符合，与NaOH不反应，硝酸具有强氧化性，故答案为： a； (3) 氯气具有强氧化性，与Fe反应生成氯化铁，铁离子遇KSCN溶液为血红色，则点燃的条件下，Fe与足量Cl2剧烈反应后，将产物溶于水，再滴加KSCN溶液溶液变为血红色，证明产物为FeCl3，该反应的化学方程式2Fe+3Cl22FeCl3，故答案为：血红色，2Fe+3Cl22FeCl3； (4) 防止Fe(OH)2被O2氧化的实验方案为在FeSO4溶液表面加入适量的煤油，隔绝空气，在硫酸亚铁溶液的液面下挤出胶头滴管中的NaOH，故答案为： 先向硫酸亚铁溶液上覆盖一层煤油，再将吸有氢氧化钠溶液的胶头滴管插入硫酸亚铁溶液中，轻轻挤入，让两者在液面下反应即可得氢氧化亚铁。 15．(1)FeCl2中铁元素为+2价，化合价可以升高 (2) 先出现白色沉淀，白色沉淀迅速变为灰绿色，最后变为红褐色 、 高锰酸钾溶液会褪色 (3)FeCl2中氯元素是-1价，也可能升高，具有还原性，也可能使酸性高锰酸钾溶液褪色 (4) (5)滴加KSCN溶液的溶液变红色 (6)向褪色后的溶液中滴加盐酸酸化的氯化钡溶液，若产生白色沉淀， 解析：（1）FeCl2可以与酸性KMnO4溶液反应，高锰酸钾体现氧化性，FeCl2中铁元素为+2价，化合价可以升高，表现出还原性，故答案为：FeCl2中铁元素为+2价，化合价可以升高； （2）FeCl2溶液中滴加NaOH溶液，现象是先出现白色沉淀，白色沉淀迅速变为灰绿色，最后变为红褐色，反应的方程式为：、；FeCl2溶液中滴加酸性KMnO4溶液，二者发生氧化还原反应，高锰酸钾溶液会褪色，故答案为：先出现白色沉淀，白色沉淀迅速变为灰绿色，最后变为红褐色；、；高锰酸钾溶液会褪色； （3）FeCl2中氯元素是-1价，也可能升高，具有还原性，也可能使酸性高锰酸钾溶液褪色，故答案为：FeCl2中氯元素是-1价，也可能升高，具有还原性，也可能使酸性高锰酸钾溶液褪色； （4）铁粉与氯化铁溶液反应生成氯化亚铁，滴加KSCN溶液无现象，vi中滴加氯水过程中，氯水中的氯气将亚铁离子氧化，反应的离子方程式是，故答案为：； （5）若假设b成立，则溶液中SCN-被氧化，溶液中缺少SCN-，再滴加1滴KSCN溶液，溶液会变成红色，故答案为：滴加KSCN溶液的溶液变红色； （6）若SCN-被转化为SO，需要对SO进行检验，可以向褪色后的溶液中滴加盐酸酸化的氯化钡溶液，若产生白色沉淀，则说明SCN-被转化为SO，故答案为：向褪色后的溶液中滴加盐酸酸化的氯化钡溶液，产生白色沉淀。 16． C D A B 解析：(1)丝绸的主要成分是蛋白质，棉麻的主要成分是纤维素，所以灼烧后闻气味儿，有烧焦羽毛味道的是丝绸，故选C； (2)铝可以和NaOH溶液反应，Mg不反应，所以可以取样，加过量NaOH溶液，过滤、洗涤、干燥得到纯净的镁，故选D； (3)KCl易溶于水，MnO2难溶于水，所以可以加水溶解、过滤、蒸发、结晶得到纯净的KCl，故选A； (4)CO2难溶于饱和碳酸氢钠，HCl可以和饱和碳酸氢钠反应生成CO2，所以可以将气体通入盛有饱和NaHCO3溶液的洗气瓶除去CO2中混有的少量HCl，故选B。 17．57g 0.011 8ab－0.646c或－ 14900 【分析】(1)1g NaClO2的物质的量=mol，依据电子转移数目相等，NaClO2～Cl-～4e-，Cl2～2Cl-～2e-，可知氯气的物质的量； (2)硫铁矿烧渣用硫酸浸取，过滤后滤液中含有硫酸铁、未反应的硫酸，用活化硫铁矿还原Fe3+后过滤，向滤液中加入FeCO3调节溶液pH，过滤后在通入空气、调节溶液pH，除去溶液中杂质离子，过滤浓缩结晶得到FeSO4晶体，第Ⅲ步应加入FeCO3后，浸取时加入的硫酸、活化硫铁矿还原Fe3+时生成的硫酸完全转化为FeSO4，根据化学方程式FeCO3＋H2SO4=FeSO4＋H2O＋CO2↑，则消耗FeCO3的物质的量等于剩余硫酸的物质的量，据此分析解答； (3)参加反应的NaCN是＝20mol，反应中C元素由＋2价升高到＋4价，N元素化合价从－3价升高到0价，即1mol NaCN失去5mol电子，1mol次氯酸钠得到2mol电子，利用电子守恒计算。 解析：(1)NaClO2在杀菌消毒的过程中被还原为Cl－，则1mol NaClO2得到电子的物质的量为4mol，1mol Cl2被还原为Cl－时得到电子的物质的量为2mol，1g NaClO2的物质的量=mol，故1g NaClO2得到电子的物质的量为mol，根据“有效氯含量”的定义可知，氯气的物质的量为mol×=mol，则氯气的质量为mol×71g/mol=1.57g； (2)加入FeCO3的目的是中和剩余H2SO4和生成的H2SO4，根据化学方程式Fe2O3＋3H2SO4=Fe2(SO4)3＋3H2O和FeS2＋7Fe2(SO4)3＋8H2O=15FeSO4＋8H2SO4知，1mol Fe2O3参与反应生成1mol Fe2(SO4)3，消耗3molH2SO4，1mol Fe2(SO4)3转化为FeSO4，生成mol H2SO4，则实际消耗H2SO4的物质的量=3mol-mol=mol，根据化学方程式FeCO3＋H2SO4=FeSO4＋H2O＋CO2↑，则消耗FeCO3的物质的量等于剩余硫酸的物质的量，剩余硫酸的物质的量＝－×，则消耗FeCO3的质量＝×116kg＝(0.011 8ab－0.646c)kg或－kg； (3)参加反应的NaCN是＝20mol，反应中C元素由＋2价升高到＋4价，N元素化合价从－3价升高到0价，即1mol NaCN失去5mol电子，1mol次氯酸钠得到2mol电子，所以处理100m3含NaCN 10.3mg/L的废水，实际至少需NaClO的质量为×74.5g/mol×4＝14900g。 18．6g 0.01mol 0.01mol 130mL 【分析】根据图像得出0.58g沉淀是氢氧化镁沉淀，物质的量为0.01mol，加盐酸，先无现象，说明氢氧化钠过量，再继续加盐酸，产生了氢氧化铝沉淀，再加盐酸，沉淀溶解。 解析：(1)在P点，溶质为氯化钠、氯化镁、氯化铝的混合物，实际是盐酸和氢氧化钠反应生成氯化钠，因此n(NaOH)=n(HCl)=cV=0.5mol/L×0.13L=0.065mol，其NaOH质量； (2)根据AB得出偏铝酸根变为氢氧化铝，铝守恒，消耗盐酸物质的量为n=cV=0.5mol/L×0.02L=0.01 mol，因此AlCl3的物质的量是0.01mol； (3)氢氧化镁0.58g，物质的量为，根据镁守恒，MgCl2的物质的量是0.01mol； (4)B点沉淀是0.01mol氢氧化镁和0.01mol氢氧化铝，则BP是沉淀溶解的阶段，按照方程式关系，0.01mol氢氧化镁被0.02mol盐酸溶解，0.01mol氢氧化铝被0.03mol盐酸溶解，总共消耗盐酸0.05mol，需要加入盐酸体积，即100mL，P点所表示盐酸加入体积为(100+30)=130 mL。 19．Na Al Fe FeCl2 Fe(OH)3 Cl2 2FeCl2+Cl2=2FeCl3 FeCl3+3NaOH=Fe(OH)3↓+3NaCl 【分析】金属单质A的焰色反应为黄色，则A为金属Na；反应①为Na与水反应生成NaOH和H2，则气体甲为H2，D为NaOH；黄绿色气体乙为Cl2，则丙为HCl，E为盐酸；反应③为金属B与NaOH反应生成H2，能与碱反应生成H2的金属为Al，即B为Al；反应⑥NaOH与物质G反应生成红褐色沉淀，红褐色沉淀H为Fe(OH)3，则物质G中含有Fe3＋；金属C与盐酸反应生成F，F与氯气反应生成物质G，则金属C为Fe，F为FeCl2 ，氯化亚铁与氯气反应生成的G为FeCl3，据此分析作答。 解析：(1) 由以上分析可知，A为Na，B是Al，C是Fe，F是FeCl2，H为Fe(OH)3，乙为Cl2； 故答案为Na；Al；Fe；FeCl2；Fe(OH)3；Cl2； (2)反应⑤为氯化亚铁与氯气反应生成氯化铁的过程，其化学方程式为：2FeCl2+Cl2=2FeCl3；反应⑥为氢氧化钠与氯化铁反应生成氢氧化铁沉淀和氯化钠的过程，其化学方程式为FeCl3+3NaOH=Fe(OH)3↓+3NaCl； 故答案为2FeCl2+Cl2=2FeCl3；FeCl3+3NaOH=Fe(OH)3↓+3NaCl。 【点睛】本题的突破点在于先确定具有特殊性质的物质，例如：焰色反应为黄色，说明该物质含有金属钠；红褐色沉淀即氢氧化铁；黄绿色气体即为氯气；能与碱反应的金属，目前我们只掌握了金属铝；利用所了解的特殊性质的物质，进行推断，可以进一步简化题目。 20．(1) (2) (3) (4)C (5)3Fe+4H2OFe3O4+4H2 解析：白色沉淀E在空气中变为红褐色沉淀F，可以推知E为氢氧化亚铁，F为氢氧化铁；由D溶液加入硝酸银溶液和稀硝酸，产生白色沉淀H和溶液（含有钾离子），可以推知H为氯化银，D为氯化钾，根据B+C→KCl+Fe(OH)2可知B为FeCl2，C为KOH；A加盐酸生成气体和FeCl2，所以A为Fe，氢氧化铁与盐酸反应生成氯化铁溶液G，氯化铁与铁反应生成氯化亚铁溶液B，符合以上转化关系，据以上分析解答。 （1）结合以上分析可知，D为，F为； （2）氢氧化亚铁在空气中被氧化为氢氧化铁，E转变成F的化学方程式：； （3）向氯化铁溶液中加入铁粉，得到氯化亚铁溶液，反应的离子方程式：；亚铁离子具有还原性，被氯气氧化为铁离子，向B溶液中通入，反应的离子方程式：； （4）硫氰化钾溶液遇到铁离子使溶液显红色，遇到亚铁离子无此现象；可以先滴加少量的硫氰化钾溶液，不显红色，说明原溶液中不含铁离子，再滴加足量的氯水后显红色，说明滴加氯水后溶液中含有铁离子，证明原溶液中含有亚铁离子，即③①，故选C； （5）A和水蒸气反应生成四氧化三铁和氢气，化学方程式为3Fe+4H2OFe3O4+4H2。 21．NaAlO2＋2H2O＋CO2=Al(OH)3↓＋NaHCO3 2Al(OH)3Al2O3+3H2O BCD 加热浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥 烧杯，玻璃棒，漏斗 浓盐酸 减压干燥或低温干燥 MnO2+4H++2Cl-Mn2++Cl2↑+2H2O 除去HCl 防止水蒸气进入E中 碱石灰 【分析】①步骤I中铝箔和NaOH溶液反应生成NaAlO2；步骤II中CO2和NaAlO2溶液反应的到Al(OH)3胶状固体；步骤III中灼烧Al(OH)3可得Al2O3；步骤IV中，由于明矾在水中的溶解度随温度变化而变化，且变化量较大，可采用降温结晶得到明矾；制备AlCl3·6H2O晶体，需要将Al(OH)3用稀盐酸溶解，形成AlCl3的盐酸溶液，再冷却结晶、过滤、洗涤干燥得到AlCl3·6H2O晶体；②实验室制备无水AlCl3，观察实验装置，A为Cl2的发生装置，B中装有饱和食盐水，C中装有浓硫酸，D为Cl2和Al反应的装置，E为AlCl3的收集装置（题中已说明AlCl3易升华），F中装有浓硫酸(防止G中水蒸气进入到E中)，G为Cl2的处理装置。 解析：（1）步骤I中铝箔和NaOH溶液反应生成NaAlO2；步骤II中CO2和NaAlO2溶液反应的到Al(OH)3胶状固体，故步骤II中的化学反应为NaAlO2+2H2O+CO2=Al(OH)3↓+NaHCO3；步骤III中灼烧Al(OH)3得到Al2O3；则步骤III中的化学反应为：2Al(OH)3Al2O3 + 3H2O； （2）步骤III是灼烧Al(OH)3的操作，则： A、坩埚需要擦干水分才能开始灼烧，A错误； B、为得到纯Al2O3，需灼烧至恒重，B正确； C、若要用坩埚钳移动用灼热的坩埚，需预热坩埚钳，以免坩埚因局部冷却而破裂，C正确； D、坩埚取下后必须放在石棉网上冷却，D正确； E、为确保称量准确，灼烧后必须冷却后称重，E错误； 故选BCD； （3）步骤IV中，由于明矾在水中的溶解度随温度变化而变化，且变化量较大，可采用降温结晶得到明矾，具体的操作是蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥； （4）过滤时，需要使用的玻璃仪器有烧杯、玻璃棒、漏斗；洗涤时，需要使用浓盐酸； （5）步骤Ⅵ中为得到纯净的AlCl3·6H2O，可采用低压干燥或者低温烘干，这样可以比较结晶水的损失； （6）①装置A为Cl2的发生装置，其中的离子方程式为：MnO2+4H++2Cl-Mn2++Cl2↑+2H2O； ②装置B中盛放的饱和NaCl溶液，其作用是除去Cl2中的HCl气体； ③E为AlCl3的收集瓶，由于AlCl3对潮湿空气不稳定，故需要干燥的环境，F中的溶剂为浓硫酸，目的是防止G中的水蒸气进入到E中；G的作用是吸收Cl2，若要代替F和G，则代替装置中应该装有碱石灰，以吸收水蒸气和Cl2。 22． 球形干燥管 黑色固体变为红色 A 【分析】由图可知，在A中发生Fe与水蒸气的反应生成四氧化三铁和氢气，B为缓冲装置，C中干燥管干燥氢气，D为氢气还原氧化铜的装置，以此来解答。 解析：（1）由图可知，盛放碱石灰的仪器名称为球形干燥管； （2）D为氢气还原氧化铜的装置，CuO为黑色固体，发生还原反应生成红色的Cu，故观察到的实验现象为：黑色固体变为红色； （3）若水蒸气通入装置D中，CuO与水蒸气不会发生反应，在加热时容易使石英管破裂，因此需要先加热A装置，利用A装置产生的H2将D装置中的水分赶走，故先点燃A处酒精灯。 学科网（北京）股份有限公司 $$