第3章 05 单元素养测评卷(三) （课时作业）-【学而思】2026-2027学年高一化学必修一课时作业（人教版）

单元素养测评卷(三) 时间:75分钟分值:100分 范围:第三章 可能用到的相对原子质量:H—1　C—12　N—14　O—16　Na—23　Mg—24　Al—27　S—32　Cl—35.5　Fe—56　Cu—64　Ba—137 一、选择题:本题共14小题,每小题3分,共42分。在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的。 1.[2026·浙江名校联合体高一月考] 下列有关合金的说法不正确的是 (　) A.铝制品经过钝化处理,能使其表面氧化膜增厚,从而提高抗腐蚀能力 B.钢硬度比纯铁大,熔点比纯铁低 C.硬铝密度小、强度高,常用于制造飞机外壳 D.储氢合金能吸收和释放H2,该过程是物理变化 2.下列关于铁及其化合物的说法不正确的是(　) A.铁丝在氯气中燃烧,产生棕黄色的烟,加水溶解后,溶液呈黄色 B.把铁片放入Fe2(SO4)3溶液中,溶液质量减少 C.分别向盛有FeCl2溶液和FeCl3溶液的试管中加入NaOH溶液,最终可得到同种物质 D.实验室配制FeSO4溶液时,常加入适量铁粉以防Fe2+被氧化 3.下列说法正确的是 (　) A.铝比铁更不容易被腐蚀是因为它的化学性质更不活泼 B.可用NaOH溶液除去Fe2O3粉末中含有的少量Al2O3 C.相比于纯金属,合金的熔点高、硬度大,在生活生产中应用更广泛 D.相同条件下,等质量的铝分别与足量盐酸和NaOH溶液反应,生成H2的量不同 4.下列物质在给定条件下的转化均能一步实现的是 (　) A.FeFe2O3FeCl3 B.CuSO4溶液CuCuO C.AlAlCl3Na[Al(OH)4] D.NaNa2ONaOH 5.有人设计出一种在隔绝空气条件下让Na与FeSO4溶液反应,观察Fe(OH)2颜色的实验。实验时, 往100 mL的大试管中先加40 mL煤油,取3粒米粒大小的金属钠放入大试管后,塞上橡胶塞,通过长颈漏斗加入FeSO4溶液(不含Fe3+)使煤油的液面至橡胶塞,并夹紧弹簧夹(如图所示)。下列说法错误的是 (　) A.用过氧化钠代替钠也可以观察到此现象 B.大试管下层溶液出现白色沉淀,并可持续较长时间 C.长颈漏斗中的液面会上升且钠在分界处上下浮动 D.该反应同时能说明钠不能与硫酸亚铁溶液置换生成铁单质 6.下列反应的离子方程式书写正确的是 (　) A.向氯化亚铁溶液中加入氯水:2Fe2++HClO+H+2Fe3++Cl-+H2O B.向浓烧碱溶液中加入铝片:Al+2OH-+2H2O[Al(OH)4]-+H2↑ C.用浓NaOH溶液溶解Al2O3:OH-+Al2O3+H2O[Al(OH)4]- D.向氯化铁溶液中滴加氢氧化钠溶液:Fe3++3OH-Fe(OH)3↓ 7.[2026·辽宁沈阳十中高一月考] 部分含Al或Fe物质的类别与相应化合价关系如图所示。下列推断不合理的是 (　) A.b无法直接转化为f B.e(硫酸盐)的水溶液可用于水体的净化 C.可存在ceg的转化 D.若a和d含同种元素,则保存d溶液时可加入少量a 8.[2026·广东广州天河中学高一月考] 已知200 mL某溶液(该溶液称为X)中仅含有两种溶质FeCl3和HCl,且物质的量浓度依次为1.0 mol·L-1和2.0 mol·L-1,向该溶液中投入m g铁粉恰好完全反应,释放出的气体体积为V L(标准状况)。下列叙述正确的是 (　) A.X中Cl-的物质的量为0.5 mol B.m=14.0 C.V=4.48 D.反应后所得溶液中氧化产物与还原产物的物质的量之比为2∶3 9.[2026·辽宁营口地区多校高一联考] 某同学在实验室进行如图所示实验[已知FeCl3溶液呈酸性,Fe3+在pH>2时,会形成Fe(OH)3沉淀],下列有关说法错误的是 (　) A.X中的分散系对应分散质的粒子直径大于1 nm B.Y中除产生气泡外,还会观察到有沉淀产生,沉淀为Fe(OH)3 C.Z中上层清液可能呈无色 D.由Y中现象推测,FeCl3溶液能与Na2CO3反应产生CO2 10.根据如图所示转化关系判断,下列说法正确的是(反应条件已略去) (　) A.生成等质量H2时,①和②反应消耗n(HCl)=n(NaOH) B.反应③中氧化剂与还原剂的物质的量之比为2∶3 C.反应③和④消耗等量的Al时,生成的n(Cu)∶n(Fe)=3∶2 D.反应⑤的离子方程式为Al3++3OH-Al(OH)3↓ 11.下列混合物除杂的方法不正确的是(　) A.除去FeSO4溶液中混有的Fe2(SO4)3:加入过量铁粉,再过滤 B.除去BaCO3固体中混有的BaSO4:加入过量盐酸后,过滤、洗涤 C.除去Mg粉中的Al粉:加入足量NaOH溶液后,过滤、洗涤 D.除去NaHCO3溶液中的Na2CO3:通入过量CO2 12.[2026·北京二中高一开学考] 利用废铝箔(主要成分为Al,含少量Mg、Fe等)制明矾[KAl(SO4)2·12H2O]的一种工艺流程如下: 下列说法不正确的是 (　) A.①中生成了H2:2Al+2NaOH+6H2O2Na[Al(OH)4 ]+3H2↑ B.操作a是过滤,以除去难溶于NaOH溶液的杂质 C.②③中加入稀硫酸的作用均是除去杂质 D.由④可知,室温下明矾的溶解度小于Al2(SO4)3和K2SO4的溶解度 13.[2026·河南部分高中高一月考] 为探究铁及其化合物的氧化性或还原性,某探究小组进行了如下实验。 ①在FeCl2溶液中加入锌片,观察到溶液由浅绿色变为无色 ②在FeCl2溶液中加入氯水,观察到溶液由浅绿色变为棕黄色 ③在FeCl3溶液中加入足量铁粉,发现铁粉逐渐溶解,溶液由棕黄色变为浅绿色 ④在FeCl3溶液中加入铜片,发现铜片逐渐溶解,溶液由棕黄色逐渐变为蓝绿色 根据以上实验现象及金属活动性顺序,下列有关说法错误的是 (　) A.实验①②说明,Fe2+既有氧化性又有还原性 B.实验③说明,Fe3+具有氧化性,Fe具有还原性 C.实验④中相关反应的离子方程式为Fe3++CuFe2++Cu2+ D.氧化性Fe3+>Cu2+>Fe2+ 14.[2026·江苏前黄高级中学高一期中] 工业上以钛铁矿(FeTiO3,其中Ti为+4价)为主要原料制备金属钛的工艺流程如图所示。下列说法错误的是 (　) A.在该流程中涉及的两步化学反应均是氧化还原反应 B.氯化时,被氧化的元素有碳和铁元素 C.制备Ti时Ar作保护气,可用CO2代替Ar D.氯化时,每生成0.1 mol FeCl3,转移电子0.7 mol 二、非选择题:本题共4小题,共58分。 15.(16分)如图所示框图中,A、B是中学实验室里常见的金属单质,X常温下呈液态,反应①的条件是高温,M是漂白液的有效成分,反应产物中的H2O及部分产物已省略。仔细分析,完成填空。 (1)物质X是　　　　,物质M是　　　　。(填化学式)  (2)写出反应①的化学方程式: 　　　　　　　　　　。  (3)下列说法正确的是　　　　(填字母)。  A.反应②的现象可概括为“浮、熔、游、响” B.反应③属于氧化还原反应,反应④属于化合反应 C.反应⑤的离子方程式是2OH-+Cl2Cl-+ClO-+H2O D.将B长时间放置在空气中的最终产物是NaHCO3 (4)要验证稀溶液F中有杂质E,可向溶液中滴加　　　　　　溶液,现象是　　　　　　　。  16.(12分)[2026·浙江温州四校高一期中] 为确定Na2CO3和NaHCO3混合物样品的组成,称取四份该样品溶于水后,分别逐滴加入相同浓度盐酸100 mL,充分反应,产生CO2的体积(已折算成标准状况下的体积,不考虑CO2在水中的溶解)如下表: 实验序号 Ⅰ Ⅱ Ⅲ Ⅳ 盐酸体积/mL 100 100 100 100 样品质量/g 4.64 6.96 9.28 11.6 CO2体积/L 1.12 1.68 1.792 1.568 (1)实验Ⅰ中CO2物质的量为　　　　mol。  (2)样品中两种物质的物质的量比n(Na2CO3)∶n(NaHCO3)=　　　　。  (3)盐酸的物质的量浓度c(HCl)=　　mol·L-1。  17.(15分)颗粒大小达到纳米级的单质铁俗称“纳米铁”,可用于处理废水中的硝态氮。以铁屑(含少量Fe2O3杂质)为原料制备纳米铁粉流程如图所示: (1)写出“酸溶”时发生的氧化还原反应的离子方程式:　　　　　　　　　　　　　　、Fe+2H+Fe2++H2↑。  (2)FeC2O4固体经灼烧后得到红棕色固体和CO、CO2混合气体,若n(CO)∶n(CO2)= 1∶1,则“灼烧”过程中发生反应的化学方程式为　　　　　　　　　　　　　　　　　　。  (3)“还原”中使用的还原剂为H2,在“还原”前要对装置进行充分干燥处理,不得留有水,其原因是　　　　　　　　　　　　　　(用化学方程式表示)。  (4)纳米铁粉因其高比表面积、优异的吸附性、较强的还原性和反应活性等优点被广泛应用于污染物的去除。催化剂协同纳米铁粉能将水体中的硝酸盐(N)转化为N2,其催化还原反应的过程如图甲所示。 甲　　　　　　　　　　　乙 ①从电子转移的角度,硝酸盐(N)转化为N2的过程可以描述为 　 。  ②为有效降低水体中氮元素的含量,宜调整水体pH为4.2,当pH<4.2时,随pH减小,N2生成率逐渐降低,结合图甲和图乙分析原因: 　 。  18.(15分)[2026·辽宁沈阳高一质监] 某兴趣小组同学为探究黑木耳中的含铁量,进行如下实验。 资料一:紫色KMnO4溶液在酸性条件下具有强氧化性,其还原产物是Mn2+ 。 资料二:K3[Fe(CN)6]遇到Fe2+产生蓝色沉淀,可用来检验Fe2+。 Ⅰ.为确定黑木耳中含有铁元素,甲同学设计实验方案如下: (1)灼烧黑木耳时所用到的主要仪器有酒精灯、三脚架、泥三角和　　　　等。  (2)检验溶液A中的Fe2+不适宜用NaOH溶液,原因是 　 。  Ⅱ.测黑木耳中铁元素的含量:乙同学另取a g黑木耳重复实验得滤液A,进行实验。 (3)物质B只能选用　　　　。  a.Na　　b.Fe　　c.Cu (4)步骤⑥反应的离子方程式是 　 。  (5)乙同学取出V1 mL滤液C于锥形瓶中,消耗浓度为c mol·L-1的酸性KMnO4溶液V2 mL,计算得黑木耳中铁元素的质量分数为　　　　　　　　　　　　　　　。(用计算式表示)   学科网（北京）股份有限公司 $ 单元素养测评卷(三) 1.D　[解析] 铝制品经过钝化处理能够增厚表面氧化膜,保护内部金属,提高抗腐蚀能力,故A正确;钢是铁碳合金,合金的硬度通常比纯金属大,熔点比纯金属低,故B正确;硬铝是一种铝合金,具有密度小、强度高的特点,广泛应用于航空工业,如制造飞机外壳,故C正确;储氢合金吸收和释放H2的过程涉及形成或分解金属氢化物,属于化学变化,而非物理变化,故D错误。 2.B　[解析] 铁丝在氯气中燃烧会生成氯化铁,氯化铁的水溶液为黄色,实验现象为产生棕黄色的烟,加水溶解后,溶液呈黄色,A正确;把铁片放入Fe2(SO4)3溶液中,发生反应2Fe3++Fe3Fe2+,溶液质量增加,故B错误;分别向FeCl2和FeCl3溶液中加入NaOH溶液会生成Fe(OH)2和Fe(OH)3沉淀,由于Fe(OH)2具有还原性,会被空气中的氧气氧化成Fe(OH)3,故最终都会生成Fe(OH)3沉淀,C正确;FeSO4易被氧化,铁粉可使Fe3+还原为Fe2+,所以实验室配制FeSO4溶液时,常加入适量铁粉以防Fe2+被氧化,D正确。 3.B　[解析] 铝比铁活泼,铝比铁更不容易被腐蚀是因为铝表面有一层致密的氧化膜,A错误;氧化铝可溶于NaOH溶液中,而Fe2O3与NaOH溶液不反应,可用NaOH溶液除杂,B正确;一般合金的熔点比纯金属的低,C错误;等质量的铝分别与足量盐酸和NaOH溶液反应,转移的电子数相同,生成氢气的量相同,D错误。 4.C　[解析] Fe和H2O(g)在高温条件下生成Fe3O4,故A错误;Na加入CuSO4溶液中,先生成NaOH,NaOH再与CuSO4反应生成Cu(OH)2,故B错误;Al与稀盐酸反应生成AlCl3,AlCl3与过量NaOH溶液反应生成Na[Al(OH)4],均能一步实现,故C正确;Na与O2在加热条件下反应生成Na2O2,故D错误。 5.A　[解析] 过氧化钠与水反应可以生成氧气,氧气能将氢氧化亚铁氧化生成氢氧化铁而不能长时间观察到白色沉淀,A错误;钠与水反应生成氢氧化钠,氢氧化钠与硫酸亚铁反应生成氢氧化亚铁白色沉淀,由于没有氧气的存在,所以可以长时间观察到白色沉淀,B正确;钠与溶液中的水反应生成氢气,导致钠在分界处上下浮动,且气体将试管中的液体压入长颈漏斗,因此长颈漏斗中的液面上升,C正确;该反应中无铁单质生成,即Na不能置换出FeSO4溶液中的Fe,D正确。 6.D　[解析] 向氯化亚铁溶液中加入氯水:2Fe2++Cl22Fe3++2Cl-,A错误;离子方程式配平错误,向浓烧碱溶液中加入铝片:2Al+2OH-+6H2O2[Al(OH)4]-+3H2↑,B错误;离子方程式没有配平,用浓NaOH溶液溶解Al2O3:2OH-+Al2O3+3H2O2[Al(OH)4]-,C错误;向氯化铁溶液中滴加氢氧化钠溶液:Fe3++3OH-Fe(OH)3↓,D正确。 7.C　[解析] 当为铝元素时:a为Al单质,c为Al2O3,e为+3价的铝盐,g为Al(OH)3;当为铁元素时:a为Fe单质,b为FeO,c为Fe2O3,d为+2价的亚铁盐,e为+3价的铁盐,f为Fe(OH)2,g为Fe(OH)3。b为FeO,f为Fe(OH)2,FeO难溶于水,不能直接与水反应生成Fe(OH)2,A正确;e(硫酸盐)为+3价的铁盐或+3价的铝盐,其水溶液中Fe3+或Al3+分别生成氢氧化铁或氢氧化铝胶体,氢氧化铁或氢氧化铝胶体具有吸附性,可用于水体的净化,B正确;当c为Fe2O3时,Fe2O3与NaOH不反应,不能实现ce的转化,当c为氧化铝时,与NaOH溶液生成的e为四羟基合铝酸钠,但e不能与氢氧化钠反应生成氢氧化铝,故不存在选项中的转化关系,C错误;若a和d含同种元素,即a为Fe,d为亚铁盐,亚铁离子易被氧化,保存亚铁盐溶液时,加入少量Fe,可以防止亚铁离子被氧化,D正确。 8.C　[解析] 铁粉与FeCl3反应:2FeCl3+Fe3FeCl2,FeCl3消耗Fe的物质的量为=0.1 mol,铁粉与HCl反应:Fe+2HClFeCl2+H2↑,HCl消耗Fe的物质的量为=0.2 mol,产生H2的物质的量为0.2 mol,标准状况下气体体积为V L=0.2 mol×22.4 L·mol-1=4.48 L,加入Fe的总物质的量为0.3 mol,质量为0.3 mol×56 g·mol-1=16.8 g。X中Cl-由FeCl3和HCl提供:FeCl3的物质的量为1.0 mol·L-1×0.2 L=0.2 mol,提供0.6 mol Cl-,HCl的物质的量为2.0 mol·L-1×0.2 L=0.4 mol,提供0.4 mol Cl-,X中Cl-的物质的量为1.0 mol,A错误;根据分析,铁的质量为16.8 g,即m=16.8,B错误;根据分析,产生H2的体积(标准状况)为4.48 L,即V=4.48,C正确;氧化产物为铁粉被氧化生成的Fe2+(共0.3 mol),还原产物为Fe3+被还原生成的Fe2+(0.2 mol)和H+被还原生成的H2(0.2 mol),反应后所得溶液中氧化产物与还原产物的物质的量之比为3∶2,D错误。 9.A　[解析] FeCl3溶液呈酸性,加入石灰石调节溶液pH,有气泡产生,在pH>2时,Fe3+会形成Fe(OH)3沉淀。X中分散系是FeCl3溶液,分散质粒子直径小于1 nm,A错误;根据Y中现象可知,FeCl3溶液呈酸性,与石灰石发生反应有气泡产生,溶液pH增大,当pH>2时,Y中有Fe(OH)3沉淀产生,B正确;结合B项分析可知,Z中上层清液为CaCl2溶液,呈无色,C正确;FeCl3溶液呈酸性,结合题中现象可知,FeCl3溶液能与Na2CO3反应生成CO2,D正确。 10.C　[解析] 根据反应2Al+2NaOH+6H2O2Na[Al(OH)4]+3H2↑,2Al+6HCl2AlCl3+3H2↑,生成等质量H2时,反应①和②消耗n(HCl)=3n(NaOH),A错误;反应③为2Al+3CuSO43Cu+Al2(SO4)3,其中氧化剂CuSO4与还原剂Al的物质的量之比为3∶2,B错误;反应③为2Al+3CuSO43Cu+Al2(SO4)3,反应④为2Al+Fe2O32Fe+Al2O3,消耗等量的Al时,生成的n(Cu)∶n(Fe)=3∶2,C正确;反应⑤的离子方程式为 Al3++3NH3·H2OAl(OH)3↓+3N,D错误。 11.B　[解析] 除去FeSO4溶液中混有的Fe2(SO4)3,可加入过量铁粉,硫酸铁和铁反应生成硫酸亚铁,然后过滤除去过量铁粉即可,A正确;碳酸钡可以和盐酸反应而硫酸钡不能,因此不能利用盐酸除去硫酸钡,可以向混合固体中加足量盐酸,过滤,在滤液中加入过量碳酸钠,过滤、洗涤、干燥得碳酸钡,B错误;Al与NaOH溶液反应而Mg不能,因此可以利用NaOH溶液将Mg粉中的Al粉去除,C正确;Na2CO3与CO2、H2O反应生成NaHCO3,因此可用过量CO2将NaHCO3溶液中的Na2CO3去除,D正确。 12.C　[解析] 废铝箔碱浸时铝与氢氧化钠溶液反应2Al+2NaOH+6H2O2Na[Al(OH)4]+3H2↑,经过滤将不反应的镁、铁单质滤出,含有Na[Al(OH)4]的滤液中加入稀硫酸调pH为8~9,发生反应[Al(OH)4]-+H+ Al(OH)3↓+H2O,过滤后将Al(OH)3与适量稀硫酸混合生成硫酸铝,再加入硫酸钾饱和溶液,结晶得到明矾。铝与氢氧化钠溶液反应生成四羟基合铝酸钠和氢气,反应的化学方程式为2Al+2NaOH+6H2O2Na[Al(OH)4]+ 3H2↑,A正确;碱溶后,铝溶解为四羟基合铝酸钠,杂质Mg、Fe不与NaOH反应,以固体形式存在,操作a为过滤,可除去难溶杂质,B正确;步骤②中稀硫酸的作用是酸化四羟基合铝酸钠溶液,调节pH=8~9使Al(OH)3沉淀析出,步骤③中稀硫酸的作用是溶解Al(OH)3得到Al2(SO4)3溶液,C错误;③中得到Al2(SO4)3溶液,加入硫酸钾饱和溶液后结晶析出明矾,说明室温下明矾溶解度小于Al2(SO4)3和K2SO4的溶解度,D正确。 13.C　[解析] 实验①中Fe2+被Zn还原,Fe2+体现氧化性;实验②中Fe2+被Cl2氧化,Fe2+体现还原性,因此Fe2+既有氧化性又有还原性,A正确。实验③中Fe3+被Fe还原,Fe3+体现氧化性;Fe被氧化,体现还原性,B正确。实验④中反应的离子方程式应为2Fe3++Cu2Fe2++Cu2+,选项中的离子方程式未配平(电荷不守恒),C错误。根据实验④,Fe3+能氧化Cu,说明氧化性Fe3+>Cu2+;结合金属活动性顺序(Fe比Cu活泼,Fe能还原Cu2+),说明氧化性Cu2+>Fe2+,因此氧化性顺序为Fe3+>Cu2+>Fe2+,D正确。 14.C　[解析] 在氯化时发生反应:2FeTiO3+7Cl2+6C2FeCl3+2TiCl4+6CO,反应得到TiCl4,然后Mg与TiCl4在Ar气氛中于800 ℃加热,反应产生Ti,反应的化学方程式为2Mg+TiCl4Ti+2MgCl2。由分析可知,两步反应中均有元素化合价发生变化,均是氧化还原反应,A正确;由分析可知,氯化时,碳、铁元素化合价升高,则被氧化的元素有碳和铁元素,B正确;由TiCl4制备Ti的过程中,Ar的作用是防止Ti、镁被氧化,CO2在高温下会与Mg发生反应,无法起到保护作用,C错误;由分析,氯化时发生反应:2FeTiO3+7Cl2+6C2FeCl3+2TiCl4+6CO,氯元素化合价由0变为-1,存在关系7Cl2~14e-~2FeCl3,则每生成0.1 mol FeCl3,转移电子0.7 mol,D正确。 15.(1)H2O　NaClO (2)3Fe+4H2O(g)Fe3O4+4H2 (3)AC (4)酸性KMnO4　紫红色褪去 [解析] M是漂白液的有效成分即NaClO,推知D是NaOH、B是金属Na;由D是NaOH,而D+FH、D+EG,则G、H是氢氧化物,由G置于空气中能变成H,则G是Fe(OH)2,H是Fe(OH)3,则A是金属Fe,Fe与H2O(g)高温反应生成Fe3O4和H2。从而得出A为Fe,B为Na,C为Fe3O4,D为NaOH,E为FeSO4,F为Fe2(SO4)3,G为Fe(OH)2,H为Fe(OH)3,M为NaClO,X为H2O。 (1)由分析可知,物质X是H2O,物质M是NaClO。(2)反应①为铁粉在高温下与水蒸气反应,生成Fe3O4和H2,化学方程式为3Fe+4H2O(g)Fe3O4+4H2。(3)金属钠密度比水小,浮于水面,钠与水剧烈反应放出大量热,使钠熔成金属球,反应产生大量气体而发出“嘶嘶”响声,且气体推动金属小球在水面游动,A正确;反应③是Fe3O4与稀硫酸反应,没有化合价变化,不是氧化还原反应,B错误;反应⑤是NaOH溶液和Cl2反应,生成NaCl、NaClO和H2O,离子方程式正确,C正确;将B(Na)长时间放置在空气中,最终产物是Na2CO3,而不是NaHCO3,D错误。(4)检验Fe3+中的Fe2+,常用酸性KMnO4溶液,现象是溶液紫红色褪去。 16.(1)0.05　(2)2∶3　(3)1.2 [解析] (1)根据题给数据可知,实验Ⅰ中CO2物质的量为=0.05 mol。(2)Ⅰ→Ⅲ,随着样品质量增加,生成二氧化碳的体积逐渐增大,说明Ⅰ、Ⅱ中盐酸过量,Na2CO3和NaHCO3完全反应,设Ⅰ中Na2CO3、NaHCO3的物质的量分别为x、y,根据质量守恒和碳元素守恒[n(CO2)=n(Na2CO3)+n(NaHCO3)],则①106 g·mol-1×x+84 g·mol-1×y=4.64 g、②x+y=0.05 mol,联立①②解得x=0.02 mol、y=0.03 mol,则样品中两种物质的物质的量之比n(Na2CO3)∶n(NaHCO3)=0.02 mol∶0.03 mol=2∶3。(3)由(2)分析可知,样品中Na2CO3和NaHCO3的物质的量之比为2∶3,根据实验Ⅲ、Ⅳ可知,Ⅳ中盐酸不足,Na2CO3优先反应生成NaHCO3,设11.6 g样品中含有碳酸钠、碳酸氢钠的物质的量分别为2a、3a,则106 g·mol-1×2a+84 g·mol-1×3a=11.6 g,解得a=0.025 mol,即含有0.05 mol Na2CO3、0.075 mol NaHCO3,0.05 mol Na2CO3完全反应生成NaHCO3消耗HCl的物质的量为0.05 mol,碳酸钠完全反应生成碳酸氢钠后再发生反应NaHCO3+HClNaCl+H2O+CO2↑,则此反应消耗n(HCl)=n(CO2)==0.07 mol,100 mL盐酸中含有HCl的物质的量为0.05 mol+0.07 mol=0.12 mol,该盐酸的物质的量浓度为c(HCl)==1.2 mol·L-1。 17.(1)2Fe3++Fe3Fe2+ (2)4FeC2O4+O22Fe2O3+4CO+4CO2 (3)3Fe+4H2O(g)Fe3O4+4H2 (4)①纳米铁粉在催化剂表面失去电子变为亚铁离子,在催化剂层中氢离子得电子变为氢原子,在酸性条件下氢原子还原硝酸根离子变为NH,NH失去氢原子后,两个氮原子生成氮气　②pH减小,H+浓度增大,会生成更多的H,使硝酸根离子被还原的中间产物NH更多地与H反应生成N,减少了氮气的生成 [解析] 铁屑(含少量Fe2O3杂质)酸溶后得硫酸亚铁溶液,加入草酸后得草酸亚铁固体,通入氧气灼烧得氧化铁固体,还原后得纳米铁粉。 (1)铁屑中含少量Fe2O3杂质,加硫酸后生成硫酸铁,铁离子具有氧化性,“酸溶”时发生两个氧化还原反应,离子方程式为2Fe3++Fe3Fe2+、Fe+2H+Fe2++H2↑。(2)FeC2O4固体经灼烧后得到红棕色固体(Fe2O3)和CO、CO2混合气体,若n(CO)∶n(CO2)=1∶1,根据得失电子守恒和原子守恒配平,“灼烧”过程中发生反应的化学方程式为4FeC2O4+O22Fe2O3+4CO+4CO2。(3)“还原”中使用的还原剂为H2,在“还原”前要对装置进行充分干燥处理,不得留有水,是因为高温条件下铁与水蒸气反应,获得的铁粉中混有杂质,反应方程式为3Fe+4H2O(g)Fe3O4+4H2。 18.(1)坩埚 (2)溶液中存在Fe3+,加NaOH溶液生成的红褐色沉淀干扰Fe2+沉淀时的特征现象 (3)c (4)5Fe2++Mn+8H+5Fe3++Mn2++4H2O (5)×100%或×100% [解析] 为确定黑木耳中含有铁元素,将黑木耳灼烧后的灰分用稀硫酸浸取,然后过滤,得到溶液A;取少量溶液A,加入K3[Fe(CN)6]溶液,得到蓝色沉淀,则证明A中含有Fe2+;加入KSCN溶液,溶液变红,则证明A中含有Fe3+。(1)灼烧黑木耳时所用到的主要仪器有酒精灯、三脚架、泥三角、坩埚等。(2)溶液A中存在Fe3+,加NaOH溶液生成的红褐色沉淀干扰Fe2+沉淀时的特征现象,故检验溶液A中的Fe2+不适宜用NaOH溶液。(3)为测黑木耳中铁元素的含量,向滤液A中加入足量B,物质B具有还原性,目的是将滤液A中的Fe3+还原为Fe2+,Fe2+与酸性KMnO4溶液反应,根据KMnO4的用量测定铁元素的含量;Na与水反应生成NaOH,能将Fe3+、Fe2+转化为沉淀,不利于铁元素含量的测定,a不符合题意;Fe与滤液中的Fe3+反应生成Fe2+,使铁元素含量增大,从而使实验测定结果偏高,b不符合题意;Cu与滤液中的Fe3+反应生成Fe2+和Cu2+,Cu2+与KMnO4不反应,不影响测定结果,c符合题意。(4)步骤⑥中Mn在酸性条件下具有强氧化性,其还原产物是Mn2+,Fe2+被氧化为Fe3+,离子方程式为5Fe2++Mn+8H+5Fe3++Mn2++4H2O。(5)依据反应方程式,n(Fe2+)=5n(Mn)=5cV2×10-3 mol,m(Fe2+)=n×M=5cV2×10-3×56 g,则黑木耳中铁元素的质量分数为×100%或×100%。 学科网（北京）股份有限公司 $