第三章铁金属材料单元测试 高中化学人教版（2019）必修第一册（Word含答案）

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第三章 铁 金属材料 单元测试

一、单选题
1．元素的价类二维图是我们学习元素及其化合物相关知识的重要模型和工具，它指的是以元素的化合价为纵坐标，以物质的类别为横坐标所绘制的二维平面图象。铁元素的价类二维图如图，其中箭头表示部分物质间的转化关系，下列说法错误的是

A．是一种黑色有磁性的铁的氧化物，可由Fe、水蒸气高温反应制得
B．为实现向的转化，可向含的溶液中通入或者滴加溶液
C．由图可预测：高铁酸盐()具有强氧化性，可将转化为
D．FeO、、均可与酸反应，只生成一种盐和水
2．下列说法中，不正确的是
A．Al的摩尔质量是27g·mol−1
B．标准状况下，22.4LH2O的物质的量为1mol
C．1molCH4中含有的分子数约为6.02×1023
D．1L1mol·L−1KCl溶液中含有1molK+
3．中国传统文化对人类文化贡献巨大。在很多古代文献中都涉及到丰富的化学知识，对其理解不合理的是
A．《抱朴子·黄白》中“曾青涂铁， 铁赤色如铜”主要发生了置换反应
B．《浪淘沙》中“吹尽狂沙始到金”，说明金在自然界中以游离态形式存在
C．《梦溪笔谈》中“以剂钢为刃，柔铁为茎干，不尔则多断折”中的剂钢是指铁的合金
D．《天工开物·五金》中记载：“若造熟铁，则生铁流出时，相连数尺内……众人柳棍疾搅，即时炒成熟铁。”炒铁是为了降低铁水中的碳含量，且熟铁比生铁质地更硬，延展性稍差
4．下列物质中，不能由金属跟非金属单质直接化合而成的是
A．Fe3O4 B．CuS C．FeCl3 D．Na2O2
5．高铁酸钾(K2FeO4)是一种环保、高效、多功能饮用水处理剂，制备流程如图所示：

下列叙述不正确的是
A．Cl2和NaClO在反应中均作氧化剂
B．用K2FeO4对饮用水杀菌消毒的同时，还产生Fe(OH)3胶体吸附杂质净化水
C．反应II中氧化剂与还原剂的物质的量之比为2∶3
D．该生产条件下，物质的溶解性：Na2FeO4＞K2FeO4
6．下列实验现象与实验操作不相匹配的是（    ）
选项
实验操作
实验现象
A
在Fe(NO3)2溶液中滴加酸化的H2O2
浅绿色变黄色
B
将金属钠在燃烧匙中点燃，迅速伸入集满CO2的集气瓶
集气瓶中产生大量白烟，瓶内有黑色颗粒产生
C
向盛有硝酸银溶液的试管中逐渐滴入浓氨水
产生白色沉淀，且白色沉淀不溶解
D
向盛Na2SO3溶液的试管中滴加1滴酚酞，然后逐滴加入稀盐酸至过量
试管中溶液先变红后褪色

A．A B．B C．C D．D
7．向100mL稀H2SO4与稀HNO3的混合溶液中加入1.92g铜粉，加热使其充分反应。又知稀HNO3和稀H2SO4的物质的量浓度分别为0.1mol/L和0.4mol/L。下列说法正确的是(忽略反应前后溶液的体积变化)
A．所得溶液中c(H+)=0.5mol/L
B．所得溶液中c(Cu2+)=0.225mol/L
C．反应中转移0.06mol的电子
D．所得气体在标准状况下的体积为0.448L
8．化学与生产、生活、科技、环境等密切相关。下列说法正确的是
A．“华为麒麟980”手机中芯片的主要成分是二氧化硅
B．“复兴号”高铁车厢连接处使用的增强聚四氟乙烯板属于有机高分子材料
C．《本草纲目》中“冬月灶中所烧薪柴之灰，令人以灰淋汁，取硷浣衣”中的硷是Na2CO3
D．《梦溪笔谈》中“方家以磁石磨针锋，则能指南”中的磁石主要成分为Fe2O3
9．常温下，下列各组离子在指定条件下能大量共存的是
A．溶液中：、、、
B．遇酚酞变红的溶液中：、Na+、、K+
C．的溶液中：、、、
D．pH=1的溶液中：、、K+、Cl-
10．向和的混合溶液中加入溶液中的恰好完全沉淀，再加入足量强碱并加热使氨气完全逸出，收集到，则原溶液中的物质的量浓度为(单位：)
A． B． C． D．

二、填空题
11．氧化还原反应原理在研究物质性质及转化方面具有重要价值。
(1)化合价是学习氧化还原反应的基础。在横线上写出以下几种物质中加点元素的化合价。
Cu ________    Na2O2 ________    ClO________     (NH4)2Fe(SO4)2________
(2)制备氯气的一种反应是MnO2+4HCl(浓) MnCl2+Cl2↑+ 2H2O。该反应中，还原剂是(填化学式，下同)___________，被还原的物质是___________。若反应中消耗了1 mol MnO2，则生成Cl2的物质的量为___________mol。
(3)某含余氯废水(主要成分是NaClO) 的处理流程如下：

已知处理过程中发生反应： Na2SO3+NaClO= Na2SO4+ NaCl，若NaClO的含量是7.45×10-3g/L，则处理1000L含余氯废水，理论上需要0.5 mol·L-1 Na2SO3溶液___________ L。
12．实验室常用加热高锰酸钾的方法制备少量氧气。
(1)请写出该反应的化学方程式___________。
(2)现欲制备3.36L(标准状况)氧气，理论上需要________克高锰酸钾？
(3)用制备的3.36L(标准状况)氧气与H2完全反应生成水，理论上需要________升H2的体积(标准状况)？
13．铝热反应常用于冶炼高熔点的金属，可简单认为是铝与某些金属氧化物在高温条件下发生的反应。某学习小组对铝热反应(以Al和Fe2O3反应为例)进行研究。
查阅资料得到Al、Al2O3、Fe、Fe2O3的熔、沸点数据如表所示：
物质
Al
Al2O3
Fe
Fe2O3
熔点/℃
660
2054
1535
1565
沸点/℃
2467
2980
2750
—

试回答下列问题：
(1)在铝热反应中金属铝表现出__性(填“氧化”或“还原”)。请判断下列金属中不能由铝热反应制取的是__(填序号)。
①Fe     ②Cr(铬)     ③V(钒)     ④Ca      ⑤Mn
(2)某同学推测，铝热反应所得到的熔融物中应含有铁、铝两种金属。若要设计一个简单的实验方案证明该熔融物中含有金属铝，则实验所需试剂为__，可观察到的现象是__。
(3)另一同学推测铝热反应得到的熔融物中还含有Fe2O3，他设计了如下方案来验证：
取一块该熔融物冷却后投入到少量稀硫酸中，向反应后的混合液中滴加物质甲的溶液，观察到溶液颜色未变红，证明该熔融物中不含有Fe2O3。则：
①物质甲是__(填化学式)。
②该同学的实验方案是否合理？__(填“合理”或“不合理”)。理由：__。
14．化学与我们的生活、生产、环境、资源利用等息息相关。回答下列问题：
(1)“服用维生素C，可以使药品中的Fe3+转化为Fe2+”，说明维生素C具有___________(填“氧化”或“还原”)性。
(2)金属钠等活泼金属着火时，应该用___________来灭火，金属钠需密封保存，其中一个目的是与水隔离，原因是___________(用离子反应方程式表示)。
(3)Al(OH)3可用作中和胃酸的药片，其中Al(OH)3中和胃酸的原理为___________(用离子反应方程式表示)。
(4)KAl(SO4)2·12H2O(明矾)是一种复盐，在造纸等方面应用广泛。实验室中，采用废易拉罐(主要成分是Al，含少量Fe、Mg杂质)制备明矾的过程如图所示。回答下列问题：

①为尽量少引入杂质，试剂①应选用___________(填序号)
A．NaOH溶液    B．H2SO4溶液    C．氨水    D．HCl溶液
②易拉罐溶解过程中主要反应的化学方程式为___________；
③沉淀B的化学式为：___________。
15．为测定某天然碱(xNa2CO3•yNaHCO3•zH2O)的组成.取4.04g天然碱样品，逐滴加入1mol/L的盐酸，产生的CO2体积(标况)与加入盐酸的体积关系如图所示，请回答下列问题：

(1)最终产生的CO2的物质的量为___mol。
(2)该天然碱的化学式为___。

三、计算题
16．现有碳酸钠和氯化钠的混合物15g，将其放入烧杯中加入100g水，使其完全溶解。向所得溶液中加入溶质质量分数为9.8%的稀硫酸，烧杯中溶液的质量与加入稀硫酸的质量关系如图所示，请回答下列问题。

(1)B点时烧杯中溶液含有的阳离子是_______(填离子符号)。
(2)恰好完全反应时加入稀硫酸的质量为_______g。
(3)混合物中氯化钠的质量是_______克(写出具体计算过程)？
17．完成下列问题
(1)8 g CH4在标准状况下所占的体积约为_______L。
(2)20g重水(D2O)中所含中子数目为_______。
(3)10.8g R2O5中氧原子数目为3.01×1023 ，则元素R的相对原子质量为_______。
(4)向10.0mL1.00mol·L-1 Na2CO3溶液加水稀释至100mL溶液，此时溶液中Na+的物质的量浓度为_______。
(5)实验室常用邻苯二甲酸氢钾(KHC8H4O4)来标定氢氧化钠溶液的浓度，其操作过程为：准确称取4.080g邻苯二甲酸氢钾，加水配成溶液，向溶液中加入1～2滴指示剂，用氢氧化钠溶液滴定至终点，消耗氢氧化钠溶液19.60mL。该氢氧化钠溶液的物质的量浓度为_______。(已知：KHC8H4O4+NaOH=KNaC8H4O4+H2O)
(6)100g质量分数为46%的酒精(CH3CH2OH)溶液中氧原子的物质的量为_______。
18．按要求完成下列填空：
(1)①氮气在标准状况下的体积为_______，含有氮原子数目为_______个。
②中阴、阳离子的个数比为_______。
③现有标准状况下和混合气体，其质量为，则此混合气体中，和的物质的量之比是_______。
④某金属氯化物中含有，则金属M的摩尔质量为_______。
(2)目前很多自来水厂使用来消毒、杀菌。工业制取的反应：，该反应的还原剂为_______，若制得，转移电子的数目为_______个。

四、实验题
19．某学习小组探究铁与氯气在不同条件下的反应及产物｡
资料：高于300℃时升华
(1)将铁粉放入氯水中，铁粉溶解，无气泡产生｡
①经检验氯水呈酸性，原因是___________(用化学方程式表示)｡
②依据实验现象，判断氯水中与反应的微粒可能为___________｡
(2)湿润的与的反应：
实验
装置
操作及现象
I

常温时将铁丝伸入A中，铁丝迅速变黑，反应停止后，加入蒸馏水，溶液呈浅绿色｡
II
将红热的铁丝伸入A中，铁丝剧烈燃烧，产生大量棕黄色烟，瓶底铺有棕色粉末｡

①实验I，经检验产物中有，推测其形成的可能原因：
a：铁和氯气直接化合生成，其反应为：___________｡
b：｡
②实验II，___________(填操作和现象)，A中产物含+3价铁｡
(3)干燥的与的反应：
实验
装置
操作及现象
III

常温时将铁丝伸入A中，铁丝慢慢变黑，大量气体剩余｡
IV
将红热的铁丝伸入A中，铁丝剧烈燃烧，产生大量棕黄色烟，瓶底铺有棕色粉末｡

实验III中有大量剩余，实验IV几乎无剩余，原因是___________｡
20．某种常见补铁药物的主要成分为琥珀酸亚铁。该药品不溶于水但能溶于常见稀酸。某学习小组同学分别设计实验检验药片中Fe2+的存在并测定Fe2+的含量(假设杂质不参与反应)。回答下列问题：
(1)甲同学为了检验药品中的Fe2+ ，将药物碾碎、水溶后过滤。取少量所得滤液于两支试管中，分别加入K3[Fe(CN)6]溶液和KSCN溶液，观察并记录实验现象。
①甲同学过滤时的下列操作规范的是_______(填编号)。
a.用玻璃棒引流
b.漏斗口未紧靠烧杯内壁
c.将滤纸湿润，使其紧贴漏斗壁
d.滤纸边缘高于漏斗边缘
e.用玻璃棒在漏斗中搅动以加快过滤速度
②滤液加入K3[Fe(CN)6]溶液或KSCN溶液均未出现明显现象，其主要原因为 _______。
(2)乙同学设计如下实验测定药片中Fe2+的含量。
步骤一：取本品10片，碾碎后加入一定浓度试剂a，在适当的条件下配成100mL溶液。
步骤二：准确量取20.00mL步骤一所得溶液放入烧杯中。
步骤三：向烧杯中加入过量H2O2溶液，后加入过量NaOH溶液生成沉淀，将沉淀过滤、洗涤、干燥后灼烧至固体质量恒定，得0. 64g固体。
①步骤一中加入的试剂a为 _______ 。
②步骤三中，加入H2O2溶液发生反应的离子方程式为 _______，灼烧后 所得固体的颜色为 _______，灼烧时需要使用下列仪器中的 _______(填编号)。
a.酒精灯  　　 b.坩埚  　　 c.蒸发皿  　　 d.铁架台(带铁圈) 　　  e.三脚架
③若将步骤三中的H2O2 溶液换为Cl2也能达到目的，但使用H2O2溶液的好处是_______。
④由实验数据计算，每片药片中约含Fe2+ _______mg。
(3)医生建议该药品与维生素C同时服用以增强补铁效果，原因是利用了维生素C的_______ (选填“氧化性”、“ 还原性”或“碱性”。)

参考答案：
1．D
【解析】A．Fe3O4是一种黑色有磁性的铁的氧化物，铁单质与水蒸气在高温下反应3Fe+4H2O(g)Fe3O4+4H2↑，故A说法正确；
B．Fe2+转化成Fe3+，铁元素的化合价升高，需要加入氧化剂才能实现转化，如加入O2、Cl2、H2O2等，故B说法正确；
C．中铁元素显+6价，具有强氧化性，能将Fe2+氧化成Fe3+，故C说法正确；
D．Fe3O4与盐酸反应生成氯化铁和氯化亚铁两种盐，故D说法错误；
答案为D。
2．B
【解析】A．摩尔质量以g·mol−1做单位时，在数值上等于物质的式量，则Al的摩尔质量是27g·mol−1，A正确；
B．标准状况下，水为非气态，不能用气体的摩尔体积进行计算，则无法计算22.4 L H2O的物质的量，B错误；
C．1mol CH4中含有的分子数约为1mol×6.02×1023mol-1=6.02×1023，C正确；
D．1L 1mol·L−1 KCl溶液中含有K+的物质的量为1L×1mol·L−1 =1mol，D正确；
故答案为B。
3．D
【解析】A．《抱朴子·黄白》中“曾青涂铁，铁赤色如铜”主要发生了铁与硫酸铜的置换反应，生成铜与硫酸亚铁，故A正确；
B．金的化学性质稳定，淘金淘到的是金单质，说明金在自然界以游离态存在，故B正确；
C．“剑刃硬度要大，需要以剂钢为刃”，所以剂钢是铁碳合金，故C正确；
D．熟铁含碳量更低，延展性更好，质地也更硬，故D错误；
故答案选D。
4．B
【解析】A．Fe3O4可以通过铁在氧气中燃烧生成，A不符合；
B．铜在硫中燃烧生成Cu2S，得不到CuS，B符合；
C．FeCl3可以通过铁在氯气中燃烧生成，C不符合；
D．Na2O2可以通过钠在氧气中燃烧生成，D不符合；
答案选B。
5．C
【解析】铁与氯气反应生成FeCl3，加入NaClO、NaOH，次氯酸钠将铁离子在碱性条件下氧化成Na2FeO4，加入饱和KOH溶液可析出高铁酸钾(K2FeO4)，分离得到粗K2FeO4，采用重结晶、洗涤、低温烘干将其提纯，以此解答该题。
【解析】A．Fe与Cl2加入反应产生FeCl3，在该反应中Cl2为氧化剂，Fe为还原剂；FeCl3与NaClO、NaOH发生氧化还原反应产生Na2FeO4、NaCl、H2O，在该反应中NaClO为氧化剂，NaClO将FeCl3氧化为Na2FeO4，FeCl3为还原剂，故Cl2和NaClO在反应中均作氧化剂，A正确；
B．K2FeO4具有强氧化性，可以将细菌、病毒的蛋白质氧化使其发生变性而失去生理活性，因此可以用K2FeO4对饮用水杀菌消毒，K2FeO4得到电子被还原产生的Fe3+发生水解反应产生Fe(OH)3胶体，该胶体表面积大，吸附力强，可以吸附水中悬浮的固体小颗粒，使之形成沉淀析出，故产生的Fe(OH)3胶体可以吸附杂质而净化水，B正确；
C．根据电子守恒、原子守恒，可知反应II的化学反应方程式为：2FeCl3+3NaClO+10NaOH=2Na2FeO4+9NaCl+5H2O，在该反应中NaClO为氧化剂，FeCl3为还原剂，氧化剂与还原剂的物质的量之比为3∶2，C错误；
D．化学反应总是由易溶的向难溶性物质转化。向Na2FeO4溶液中加入KOH饱和溶液，反应产生K2FeO4和NaOH，说明物质的溶解度：Na2FeO4＞K2FeO4，D正确；
故合理选项是C。
6．C
【解析】A. H2O2具有强氧化性，能将Fe(NO3)2溶液中二价铁氧化成三价铁，溶液由浅绿色变黄色，A正确；
B. 金属钠具有强还原性，能与CO2反应，生成碳酸钠和碳，所以集气瓶中产生大量白烟为碳酸钠，黑色颗粒是碳，B正确；
C. 向盛有硝酸银溶液的试管中逐渐滴入浓氨水，先生成氢氧化银白色沉淀，氨水过量后沉淀溶解，生成[Ag(NH3)2]OH，形成银氨溶液，C错误；
D. Na2SO3溶液为强碱弱酸盐，具有碱性，滴加酚酞变红，然后加入稀盐酸至过量，Na2SO3与稀盐酸反应生成二氧化硫气体，溶液碱性消失，变成无色，D正确。
答案选C。
7．A
【解析】n(Cu)=1.92g÷64g/mol=0.03mol，n(H+)=0.4mol/L×0.1L×2+0.1mol/L×0.1L=0.09mol，n(NO)=0.1mol/L×0.1L=0.01mol，由反应3Cu+8H++2NO=3Cu2++2NO↑+4H2O可得，显然硝酸根离子的物质的量不足，由硝酸根离子的物质的量及离子方程式可知0.01mol硝酸根离子发生了反应，据此解答。
【解析】A．由分析可知，0.01mol硝酸根离子发生反应时消耗H+的物质的量为0.04mol，所得溶液中剩余，故A正确；
B．由分析可知，0.01mol硝酸根离子发生反应时消耗Cu的物质的量为0.015mol，所得溶液中，故B错误；
C．由反应离子方程式可知，0.01mol硝酸根离子发生反应，转移0.03的电子，故C错误；
D．由分析可知，0.01mol硝酸根离子发生反应生成气体0.01mol，在标准状况下的体积为0.224L，故D错误；
故答案选A。
8．B
【解析】A. “华为麒麟980”手机中芯片的主要成分是单质硅，不是二氧化硅，A错误；
B. “复兴号”高铁车厢连接处使用的增强聚四氟乙烯板是由四氟乙烯通过加聚反应制成的，属于有机高分子材料，B正确；
C. 《本草纲目》中“冬月灶中所烧薪柴之灰，令人以灰淋汁，取硷浣衣”中的硷是K2CO3，K2CO3是强碱弱酸盐，水解使溶液显碱性，可洗衣服，C错误；
D. 磁石主要成分为Fe3O4，Fe2O3无磁性，D错误；
故合理选项是B。
9．B
【解析】A．Fe3+与会发生氧化还原反应，同时Fe3+和还会发生络合反应，故Fe3+与、在溶液中不能大量共存，故不选A；
B．遇酚酞变红的溶液为碱性溶液，碱性条件下，、Na+、、K+相互之间不反应，能大量共存，故选B；
C．与会结合生成碳酸钙沉淀，与不能大量共存，故不选C；
D．pH=1的溶液为强酸性溶液，与H+反应生成CO2和H2O，不能共存，故不选D；
选B。
10．A
【解析】向和的混合溶液中加入溶液中的恰好完全沉淀，则原溶液中有bmol，再加入足量强碱并加热使氨气完全逸出，收集到，说明原溶液中有cmol，根据电荷守恒，的物质的量为(2b-c)mol，原溶液中则原溶液中的物质的量浓度为=，故选A。
11．(1)     0     -1     +3     +2
(2)     浓HCl     MnO2     1
(3)0.2

【解析】（1）
单质中元素化合价为0，Cu中铜元素化合价是0； Na2O2中钠元素化合价为+1，根据元素化合价代数和等于0，可知氧元素化合价为-1； ClO中氧元素化合价为-2，根据元素化合价代数和等于-1，Cl元素化合价为+3； (NH4)2Fe(SO4)2中的化合价为+1、的化合价为-2，根据化合价代数和等于0，铁元素化合价为+2；
（2）
MnO2+4HCl(浓) MnCl2+Cl2↑+ 2H2O反应，HCl中Cl元素化合价升高，还原剂是浓HCl，MnO2中Mn元素化合价降低，被还原的物质是MnO2。根据反应方程式，若反应中消耗了1 mol MnO2，则生成Cl2的物质的量为1mol。
（3）
若NaClO的含量是7.45×10-3g/L，1000L含余氯废水中含NaClO的物质的量是，设理论上需要0.5 mol·L-1 Na2SO3溶液VL，

V=0.2L。
12．(1)2KMnO4K2MnO4+MnO2+O2↑
(2)47.4
(3)6.72

【解析】（1）加热高锰酸钾反应生成锰酸钾、二氧化锰和氧气，化学方程式为2KMnO4 K2MnO4+MnO2+O2↑；
（2）3.36L(标准状况)氧气的物质的量为 ，根据化学反应方程式可知，n(KMnO4)=2n(O2)=0.30mol，需要高锰酸钾的质量为 ；
（3）根据化学反应方程式2H2+O2 2H2O，3.36L(标准状况)氧气的物质的量为 ，需要n(H2)=0.30mol，需要H2的体积(标准状况)为 。
13．     还原     ④     氢氧化钠溶液     溶液中有气泡产生     KSCN     不合理     Fe3+可能被Fe全部还原为Fe2+而不能使KSCN溶液变红
【解析】(1)铝热反应为铝与某些金属氧化物在高温条件下生成氧化铝和金属单质的反应，反应中铝元素的化合价升高，作还原剂，表现出还原性；铝热反应的原理为还原性较强的金属铝置换出还原性较弱的其他金属，根据金属的活动性顺序可判断，不能由铝热反应制取，故选④；
(2)铝能和氢氧化钠溶液反应生成偏铝酸钠和氢气，铁和氢氧化钠溶液不反应，所以要证明该熔融物中含有金属铝，则实验所需试剂为氢氧化钠溶液，可观察到的现象是溶液中有气泡产生；
(3)①检验用溶液，则物质甲是；
②铝热反应得到的熔融物中含有单质，可能被全部还原为而不能使溶液变红，所以不合理。
14．(1)还原
(2)     沙土     2Na+2H2O=2Na++2OH-+H2↑
(3)Al(OH)3+3H+=Al3++3H2O
(4)     A     2Al+2NaOH+2H2O=2NaAlO2+3H2↑     Al(OH)3

【解析】（1）
“服用维生素C，可以使药品中的Fe3+转化为Fe2+”，说明维生素C在该反应中作还原剂，还原剂具有还原性，所以维生素C具有还原性；
（2）
钠燃烧时生成过氧化钠，过氧化钠与水、二氧化碳反应都生成氧气，所以金属钠等活泼金属着火时，应该用沙土灭火；钠极易和空气中的氧气、水反应，所以保存钠时，要密封保存，一般放在煤油中保存；钠与水反应生成氢氧化钠和氢气，离子方程式为：2Na+2H2O=2Na++2OH-+H2↑；
（3）
胃酸的主要成分为盐酸，氢氧化铝与盐酸反应生成氯化铝和水，离子反应方程式为：Al(OH)3+3H+=Al3++3H2O；
（4）
废易拉罐(主要成分是Al，含少量Fe、Mg杂质)，加入试剂氢氧化钠溶液，过滤出铁和镁，滤液为偏铝酸钠溶液，加入碳酸氢铵，得到氢氧化铝沉淀，加入硫酸钾和稀硫酸，反应后得到明矾晶体；
①金属铝能够与强酸和强碱溶液反应，与一水合氨不反应，而铁和镁只能溶解在强酸溶液中，所以在满足尽量少引入杂质的条件下，选择氢氧化钠溶液，故选A；
②金属铝与氢氧化钠溶液反应生成偏铝酸钠和氢气，反应的化学方程式为：2Al+2NaOH+2H2O=2NaAlO2+3H2↑；
③结合以上分析可知，滤液中加入碳酸氢铵溶液后，铝离子与碳酸氢根离子反应生成氢氧化铝沉淀，所以沉淀B的化学式为Al(OH)3。
15．(1)0.03
(2)2Na2CO3•NaHCO3•6H2O

【解析】（1）
天然碱(xNa2CO3•yNaHCO3•zH2O)的组成.取4.04g天然碱样品，逐滴加入1mol/L的盐酸，先发生Na2CO3+HCl==NaHCO3+NaCl，后发生NaHCO3+HCl==NaCl+H2O+CO2↑，产生的CO2体积(标况)为672mL，最终产生的CO2的物质的量为。
（2）
由NaHCO3+HCl==NaCl+H2O+CO2↑知，产生的0.03molCO2需消耗0.03mol HCl、HCl的浓度为1mol/L、则需30mL该盐酸，故反应恰好完全时加入盐酸共(20+30)mL，反应恰好完全时所得为NaCl溶液，按元素质量守恒，溶液中含1mol/L×50×10-3L=0.05molNaCl溶液，则4.04g天然碱样品含钠元素共0.05mol、碳元素共0.03mol，设Na2CO3与NaHCO3的物质的量分别为x、y，，则x=0.02mol，y=0.01mol，则结晶水的物质的量为，则Na2CO3、NaHCO3与结晶水的物质的量之比为2:1:6，故该天然碱的化学式为2Na2CO3•NaHCO3•6H2O。
16．(1)Na+、H+
(2)100
(3)4.4

【解析】从图中可以看出，在A点，曲线出现了拐点，则表明A点时，硫酸与碳酸钠刚好完全反应；在B、C点，硫酸都过量。
（1）
向碳酸钠和氯化钠的混合溶液中加入稀硫酸，由于碳酸钠能与稀硫酸反应生成硫酸钠、水和二氧化碳，且由图可知，A点时表示稀硫酸与碳酸钠恰好反应，则B点时稀硫酸过量，则B点时溶液中的溶质有硫酸钠、氯化钠和硫酸，此时溶液中的阳离子有Na+、H+。
（2）
发生反应的化学方程式为Na2CO3+H2SO4=Na2SO4+H2O+CO2↑，由于反应前后物质的总质量不变，则产生的二氧化碳的质量为15g+100g+150g-260.6g=4.4g，m(H2SO4)==9.8g，则硫酸溶液的质量为=100g。答案为：100；
（3）
由上面计算可知，m(CO2)=4.4g，则m(Na2CO3)==10.6g，m(NaCl)= 15g-10.6g=4.4g。答案为：4.4。
【点睛】利用已知物质进行未知物质的计算时，可建立关系式求解。
17．(1)11.2
(2)6.02×1024或10NA
(3)14
(4)0.200 mol·L-1
(5)1.020mol·L-1
(6)4mol

【解析】（1）8 g CH4在标准状况下所占的体积约为=11.2L。答案为：11.2；
（2）20g重水(D2O)中所含中子数目为=6.02×1024或10NA。答案为：6.02×1024或10NA；
（3）10.8g R2O5中氧原子数目为3.01×1023，氧原子的物质的量为0.5mol，则R2O5的相对分子质量为=108g/mol，元素R的相对原子质量为=14。答案为：14；
（4）将10.0mL1.00mol·L-1 Na2CO3溶液加水稀释至100mL溶液，此时溶液中Na+的物质的量浓度为=0.200 mol·L-1。答案为：0.200 mol·L-1；
（5）4.080g邻苯二甲酸氢钾的物质的量为=0.02mol，KHC8H4O4——NaOH，用氢氧化钠溶液滴定至终点，消耗氢氧化钠溶液19.60mL，该氢氧化钠溶液的物质的量浓度为=1.020mol·L-1。答案为：1.020mol·L-1
（6）100g质量分数为46%的酒精(CH3CH2OH)溶液中氧原子的物质的量为=4mol。答案为：4mol。
18．(1)     44.8L     4NA或2.408×1023     1:2     2:1     64
(2)     H2O2     0.5NA或3.01×1023

【解析】（1）①氮气的物质的量为=2mol，则该氮气在标准状况下的体积为=44.8L；2mol氮气含的氮原子数目为=4NA；
②的物质的量为=0.5mol，则Na2O2中阴、阳离子的个数比为=1:2；
③现有标准状况下和混合气体，则混合气体的物质的量为，设混合气体中的物质的量为x，的物质的量为y，则x+y=0.3mol，44x+28y=11.6g，联立解得x=0.2mol，y=0.1mol，所以两者的物质的量之比为：0.2mol:0.1mol=2:1；
40.5g某金属氯化物MCl2中含有0.6 mol Cl-，MCl2的物质的量为0.3mol，设MCl2的摩尔质量为a g/mol，，a=135，则金属M的摩尔质量为135g/mol-71g/mol=64g/mol。
（2）在中，H2O2中-1价O的化合价升高，发生氧化反应生成O2，则H2O2为还原剂；Cl的化合价从+5价降低到+4价，制得2mol ClO2(即135g)，转移2mol电子，若制得 33.25 gClO2 ，转移电子的数目为0.5NA 或3.01×1023。
19．(1)          、、
(2)          向A中加水，取少量A中溶液，滴入溶液，溶液变红
(3)III中铁与氯气反应产生的氯化物膜覆盖在铁丝表面，使铁与氯气不能接触；IV中反应温度高，生成的升华，铁与氯气继续接触反应

【解析】（1）
①氯气溶于水，发生，使溶液显酸性；
答案：；
②铁粉放入氯水中，铁粉溶解，无气泡产生，可能是Fe与Cl2反应，也可能是Fe与HClO反应生成FeCl3和H2O；也可能是Fe与ClO-反应生成FeCl3和H2O；
答案Cl2、HClO、ClO-；
（2）
①铁和氯气直接化合生成，其反应为：；
答案：；
②取少量生成物于试管中，加蒸馏水溶解，然后滴加KSCN溶液，若溶液显血红色，说明含有＋3价Fe；
答案：，取少量生成物于试管中，加蒸馏水溶解，然后滴加KSCN溶液，若溶液显血红色，说明含有＋3价Fe；
（3）
对比实验III和IV的实验现象，III中铁与氯气反应产生的氯化物膜覆盖在铁丝表面，使铁与氯气不能接触；IV中反应温度高，生成的升华，铁与氯气继续接触反应。
20．(1)     ac     该药品不溶于水
(2)     稀硫酸/稀盐酸     H2O2+2H++2Fe2+=2Fe3++2H2O     红棕色     abe     无污染/操作方便     224
(3)还原性

【解析】（1）过滤操作时注意“两低三靠”；
（2）测定药片中Fe2+的含量，用稀硫酸溶解药片，过滤后，滤液中加过氧化氢把Fe2+氧化为Fe3+，再加氢氧化钠生成氢氧化铁沉淀，过滤、洗涤、干燥、灼烧得红棕色固体氧化铁，根据铁元素守恒计算Fe2+的质量；
（1）
①a．过滤时，用玻璃棒引流，故a正确；
B．过滤时，为防止滤液迸溅，漏斗口应紧靠烧杯内壁，故b错误；
C．用少量水润湿滤纸，使滤纸紧贴漏斗，滤纸层与漏斗壁间不留气泡，故c正确；
D．滤纸边缘低于漏斗边缘，故d错误；
E．用玻璃棒搅动漏斗里的液体，容易把滤纸弄破，起不到过滤的作用，故e错误；
正确的做法是ac；
②琥珀酸亚铁不溶于水，所以滤液加入K3[Fe(CN)6]溶液或KSCN溶液均未出现明显现象。
（2）
①琥珀酸亚铁能溶于常见稀酸，所以步骤一中加入稀硫酸或稀盐酸溶解。
②步骤三中，加入H2O2溶液把Fe2+氧化为Fe3+，发生反应的离子方程式为H2O2+2H++2Fe2+=2Fe3++2H2O，灼烧后 所得固体为氧化铁，氧化铁的颜色为红棕色，灼烧固体的装置为，需要使用仪器有.酒精灯、坩埚、三脚架等，选abe。
③H2O2是绿色氧化剂，使用H2O2溶液的好处是无污染/操作方便。
④灼烧得0. 64g固体Fe2O3，根据铁元素守恒，每片药片中约含Fe2+ 。
（3）
该药品与维生素C同时服用以增强补铁效果，维生素C能防止Fe2+氧化，所以利用维生素C的还原性。