高中第二节 金属材料同步练习题

这是一份高中第二节 金属材料同步练习题，共21页。试卷主要包含了选择题，非选择题等内容，欢迎下载使用。
一、选择题：本题共16个小题，每小题3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．下列关于合金的说法中，正确的是
A．在我国使用最早的合金是钢
B．生铁的含碳量为0.03～0.2%
C．储氢合金是一类能够大量吸收H2，并与H2结合成具有广阔前景的金属氢化物的材料
D．稀土金属不能用于生产合金
2．中国传统文化对人类文明贡献巨大。下列古代文献涉及的化学研究成果，对其说明不合理的是（ ）
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．《本草纲目》中“用浓酒和糟入甑，蒸令气上，用器承滴露”，利用到蒸馏
C．《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
D．《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
3．下列物质中，不能由金属单质跟非金属单质直接化合而成的是
A．Fe3O4B．Na2O2C．CuCl2D．FeCl2
4．运用所学知识，找出金属钠与金属铁的共同性质，下列说法正确的是
A．都能从硫酸铜溶液中置换出铜
B．都是银白色的金属，质软
C．常温下，都能与水反应生成氢气
D．一定条件下，都能与氧气反应
5．铁有+2价和+3价两种价态，下列有关反应中不涉及铁元素价态变化的是
A．铁与稀硫酸反应
B．铁在氧气中燃烧，其产物溶于盐酸中可得到两种盐
C．氢氧化亚铁是白色固体，在空气中迅速变成灰绿色，最终变成红褐色
D．氢氧化铁受热分解
6．某同学欲探究铁及其化合物的性质，下列实验方案可行的是
A．将铁片加入冷的浓硫酸中：探究铁的活泼性
B．将热的NaOH溶液滴入溶液中：制备胶体
C．将溶液滴入溶液中：检验溶液是否氧化变质
D．将铜粉加入溶液中：验证的还原性强于
7．铝合金是目前用途最广泛的合金之一，下列关于铝及其化合物说法错误的是
A．等质量的量Al分别与足量的盐酸、NaOH溶液反应，产生相同质量的H2
B．常温下，铝不与氧气反应
C．Al2O3是两性氧化物，所以铝制品不宜用来蒸煮碱性食物
D．偏铝酸钠的化学式可表示为：NaAlO2或Na[Al(OH)4]
8．下列物质中既能与盐酸反应，又能与氢氧化钠溶液反应的是
A．铝片B．铁粉C．NaCl溶液D．溶液
9．下列反应的离子方程式书写正确的是
A．酸性介质中氧化：
B．将硫酸溶液与氢氧化钡溶液混合：
C．Fe和盐酸反应：
D．用KSCN溶液检验溶液中含有：
10．如图所示装置可用来制取Fe(OH)2和观察Fe(OH)2在空气中被氧化时的颜色变化，实验提供的试剂：铁屑、6ml/L硫酸溶液、NaOH溶液。下列说法错误的是
A．实验开始时应将止水夹E打开
B．生成Fe(OH)2的操作为：关闭E，使A瓶中溶液压入B
C．实验结束后集气瓶C中气体是纯净气体
D．取下装置B中的橡胶塞，使空气进入，沉淀颜色由白色迅速变成灰绿色，最终变成红褐色
11．为了从含有FeSO4、CuSO4的工业废水中回收Cu和硫酸亚铁晶体，某小组设计并完成了以下实验。
下列说法正确的是
A．固体X中只含有Cu
B．试剂B是稀硫酸
C．溶液Z中的溶质为FeSO4和CuSO4
D．操作I用到的玻璃仪器只有烧杯和玻璃棒
12．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像。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
13．已知M为常见的金属单质，N、P、E、F均为含M元素的化合物，当光束通过Q时，可以看到一条“光亮”的通路，各物质间的转化关系如图。下列叙述中正确的是
A．加热F时，它能失水生成红棕色的Fe2O3粉末
B．M为Fe，E为Fe(OH)3
C．上述物质转化过程中发生了6个氧化还原反应
D．反应⑧需在加热条件下进行
14．用相同的铝片、6 ml·L-1稀盐酸、3 ml·L-1稀硫酸、6 ml·L-1氢氧化钠溶液、试管等分别进行表中实验：
对上述实验的相关说法不正确的是
A．对比(1)、(2)、(3)中Al2O3参与的反应可得出：Al2O3既有碱性氧化物的某些性质，又有酸性氧化物的某些性质
B．对比(1)、(2)、(3)中气体产生现象和酸碱挥发性可得出：实验(3)最适宜于实验室制备H2
C．对比实验(1)、(2)后来产生气泡的现象，可得出：c(H+)浓度对气泡产生的多少无影响
D．对比实验(1)、(2)后来产生气泡的现象，可得出：对Al与H+的反应可能有阻碍作
15．一定质量的M、N两种金属，分别与相同质量和相同质量分数的稀硫酸反应，生成氢气的质量与反应时间的关系如图所示，分析图象得到的以下结论中，不正确的是
A．两种金属的活动性：B．两种金属生成氢气的质量：
C．两种金属消耗稀硫酸的质量：D．充分反应后，得到溶液的质量：
16．甲、乙两烧杯中各盛有100 mL 4 ml/L的盐酸和氢氧化钠溶液，向两烧杯中分别加入m g的铝粉，反应结束后，测得生成的同温同压下的气体体积为甲：乙=2：3，下列说法正确的是
A．甲、乙烧杯中参加反应的铝的质量之比为3：2
B．乙烧杯中剩余NaOH的物质的量为0.3 ml
C．加入铝粉的质量m=3.6g
D．甲烧杯中产生H2的体积为4.48 L(标准状况下)
二、非选择题：包括第17题~第21题5个大题，共52分。
17．（10分）长期放置的FeSO4溶液易被氧化而变质，某兴趣小组进行了如下实验：
(1)设计实验检验FeSO4溶液的变质程度，请补充完整该小组的实验。
限选试剂：KSCN溶液、酸性KMnO4溶液、H2O2溶液、新制氯水
(2)若要使部分变质的FeSO4复原，加入的试剂是_______(用化学式表示)。
(3)FeSO4可用作补铁剂，使用时建议与维生素C同服，同学甲猜测维生素C可将Fe3+转化为Fe2+，以利于人体吸收。为了验证这一猜想，设计了如下实验：
由上述实验能否得出“维生素C可将Fe3+转化为Fe2+”的结论？请说明理由_______。
(4)某同学需用500mL 0.1ml/L FeSO4溶液，在实验室进行配制。
该同学用托盘天平应称量_______g FeSO4·7H2O粉末，定容时如果俯视刻度线，配得溶液的浓度将_______(填“偏高”、“偏低”、“不变)。
18．（10分）某工厂酸性废液中含有Fe3+、Al3+、Fe2+、SO，以该废液为原料制备Fe2O3的工艺流程如下(部分操作和条件略)：
回答下列问题：
(1)写出“还原”步骤中反应的离子方程式：Fe+2H+=Fe2++H2↑和_______。
(2)试剂X可选用_______(写一种，填化学式)，“滤渣”的主要成分是_______、_______。
(3)加入碳酸氢铵后，生成FeCO3沉淀，过滤，发现滤液有些浑浊，可能的操作失误的原因是_______。
(4)若在实验室中灼烧FeCO3应在_______(填仪器名称)中进行，“灼烧氧化”在空气中进行，写出该反应的化学方程式_______。
19．（10分）已知A为淡黄色固体，R是地壳中含量最多的金属元素的单质，T为生活中使用最广泛的金属单质，D是具有磁性的黑色晶体，C、F是无色无味的气体，H是白色沉淀。
(1)检验W溶液中金属阳离子所用试剂为_______(填化学式)；
(2)H在潮湿空气中变成M的现象是_______ ，发生反应的化学方程式为_______；
(3)A和水反应生成B和C的离子方程式为_______ ；在标准状况下生成11.2 LC气体时，转移电子的个数为_______ NA(用阿伏加德罗常数NA表示)；
(4)D中加入盐酸发生反应的离子方程式为_______。
20．（10分）铝镁合金是飞机制造、建筑等行业的重要材料。为测定某铝镁合金(不含其他元素)中铝的质量分数，将一定量铝镁合金与足量稀硫酸溶液反应，设计了下列实验方案进行探究。填写下列空白：
（1）同学们拟选用下列实验装置完成实验：
你认为最简易的装置其连接顺序是_______→_______→_______；连接好装置首先应进行的操作是_______。
（2）仔细分析实验装置后，同学们经讨论认为以下两点会引起较大误差：稀硫酸滴入锥形瓶中，即使不生成氢气，也会将瓶内空气排出，使所测氢气体积偏大；实验结束时，连接广口瓶和量筒的导管中有少量水存在，使所测氢气体积偏小。于是他们设计了如图所示的实验装置。
①装置中导管的作用除了平衡气体压强，使分液漏斗中的稀硫酸能顺利滴下以外，从精确测量氢气体积的角度分析，还有一个作用是_______。
②已知金属与酸的反应是放热反应，为了较准确测量室温、一个标准大气压下氢气的体积，在读反应前后量气管乙中液面的读数求氢气体积的过程中，除视线平视外还应注意_______(填字母)。
A．冷却至室温再读数
B．乙管中液面不再上升时应该及时读数
C．读数时应上下移动量气管乙，使甲、乙中液面左右相平
D．读数时不必使甲、乙中液面左右相平
③若实验用铝镁合金的质量为，测得氢气体积为(已转换成标准状况)，则合金中铝的质量分数为_______(保留两位小数)。
21．（12分）一块表面已经被氧化的镁条4.0g，将其投入到100mL稀盐酸中，恰好完全反应，产生氢气的质量为0.3g。计算：
(1)被氧化的镁条中氧化镁的质量=_____。
(2)该稀盐酸的物质的量浓度是______。
(3)若反应后溶液的体积仍然为100mL，此时溶液中溶质的物质的量浓度是_______。
实验方案
实验现象
实验原理(化学方程式)
(1)铝片与足量盐酸反应
铝片开始无现象，一段时间后逐渐溶解，并有大量气泡产生
Al2O3+6HCl=2AlCl3+3H2O
2Al+6HCl=2AlCl3+3H2↑
(2)铝片与足量硫酸反应
铝片开始无现象，一段时间后反应缓慢，铝片表面有少量气泡产生
Al2O3+3H2SO4=2Al2(SO4)3+3H2O
2Al+3H2SO4=2Al2(SO4)3+3H2↑
(3)铝片与足量氢氧化钠溶液反应
铝片开始无现象，一段时间后铝片逐渐溶解，并有大量气泡产生
Al2O3+2NaOH=2NaAlO2+H2O
2Al+2NaOH+2H2O=2NaAlO2+3H2↑
实验方案
实验现象
实验结论
步骤1
取少量待检测液于试管中，向其中滴加几滴KSCN溶液，
_______
FeSO4溶液部分变质
步骤2
_______
_______
实验方案
实验现象
取适量Fe2(SO4)3溶液于试管中，加入维生素C片，振荡溶解后，滴加酸性高锰酸钾溶液。
紫色褪去
第三章 铁 金属材料
章末检测
一、选择题：本题共16个小题，每小题3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．下列关于合金的说法中，正确的是
A．在我国使用最早的合金是钢
B．生铁的含碳量为0.03～0.2%
C．储氢合金是一类能够大量吸收H2，并与H2结合成具有广阔前景的金属氢化物的材料
D．稀土金属不能用于生产合金
【答案】C
【详解】
A．我国是最早冶炼金属铜的国家，所以我国最早使用的合金是铜合金， A错误；
B．生铁的含碳量为2~4.3%，B错误；
C．储氢合金可以吸收大量的H2，H2与金属发生化学反应生成金属氢化物，储氢合金要求储氢量大，金属氢化物既容易形成，稍稍加热又容易分解，室温下吸、放氢速率快，C正确；
D．稀土金属可以用于生产合金，如钇-镁合金、钇-铝合金，均在自己的领域例发挥重要的作用，D错误；
故答案选C。
2．中国传统文化对人类文明贡献巨大。下列古代文献涉及的化学研究成果，对其说明不合理的是（ ）
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．《本草纲目》中“用浓酒和糟入甑，蒸令气上，用器承滴露”，利用到蒸馏
C．《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
D．《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
【答案】C
【详解】
A. “曾青涂铁，铁赤色如铜”，主要发生的反应为：Fe+CuSO4=FeSO4+Cu，此反应为置换反应，A正确；
B. “用浓酒和糟入甑，蒸令气上，用器承滴露”，意思就是将酒精从浓酒从糟中蒸出来，利用的是蒸馏原理，B正确；
C. 炒铁是为了降低铁水中的碳含量，且熟铁比生铁质地软，延展性好，C错误；
D. 剂钢，是一种质地坚硬的铁，是指铁的合金，D正确。
故选C。
3．下列物质中，不能由金属单质跟非金属单质直接化合而成的是
A．Fe3O4B．Na2O2C．CuCl2D．FeCl2
【答案】D
【详解】A．Fe3O4可以利用铁在氧气中燃烧获得，A不符合；
B．Na2O2可以利用钠在氧气中燃烧获得，B不符合；
C．CuCl2可以利用铜在氯气中燃烧获得，C不符合；
D．铁在氯气中燃烧生成氯化铁，得不到FeCl2，D符合；
答案选D。
4．运用所学知识，找出金属钠与金属铁的共同性质，下列说法正确的是
A．都能从硫酸铜溶液中置换出铜
B．都是银白色的金属，质软
C．常温下，都能与水反应生成氢气
D．一定条件下，都能与氧气反应
【答案】D
【详解】
A．金属钠先与水反应生成氢氧化钠和氢气，氢氧化钠和硫酸铜反应生成氢氧化铜，钠不能从硫酸铜溶液中置换出铜，故A错误；
B．钠质软，金属铁具有一定硬度，故B错误；
C．常温下，钠能和水反应生成氢氧化钠和氢气，铁与水不反应，故C错误；
D．常温下，钠与氧气反应生成氧化钠；点燃条件下，铁能与氧气反应生成四氧化三铁，故D正确；
选D。
5．铁有+2价和+3价两种价态，下列有关反应中不涉及铁元素价态变化的是
A．铁与稀硫酸反应
B．铁在氧气中燃烧，其产物溶于盐酸中可得到两种盐
C．氢氧化亚铁是白色固体，在空气中迅速变成灰绿色，最终变成红褐色
D．氢氧化铁受热分解
【答案】D
【详解】
A.Fe与稀硫酸反应生成FeSO4和H2，铁元素的化合价由0价升至+2价；涉及铁元素价态变化，A不符合题意。
B.Fe在氧气中燃烧生成Fe3O4，铁元素的化合价发生变化；B不符合题意。
C.白色氢氧化亚铁固体在空气中迅速变成灰绿色，最终变成红褐色，发生反应：4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3，铁元素的化合价由+2价升至+3价；C不符合题意。
D.氢氧化铁受热分解生成Fe2O3和水，反应前后铁元素的化合价均为+3价；不涉及铁元素价态变化，D符合题意。
故选D。
6．某同学欲探究铁及其化合物的性质，下列实验方案可行的是
A．将铁片加入冷的浓硫酸中：探究铁的活泼性
B．将热的NaOH溶液滴入溶液中：制备胶体
C．将溶液滴入溶液中：检验溶液是否氧化变质
D．将铜粉加入溶液中：验证的还原性强于
【答案】C
【详解】A．铁片在冷的浓硫酸中钝化，故不选A；
B．将热的NaOH溶液滴入溶液中生成沉淀，故不选B；
C．若溶液氧化变质，则溶液中含有Fe3+，Fe3+遇溶液变红。将溶液滴入溶液中滴入溶液中，可检验溶液是否氧化变质，故选C；
D．将铜粉加入溶液中发生反应，验证的氧化性强于，故不选D；
选C。
7．铝合金是目前用途最广泛的合金之一，下列关于铝及其化合物说法错误的是
A．等质量的量Al分别与足量的盐酸、NaOH溶液反应，产生相同质量的H2
B．常温下，铝不与氧气反应
C．Al2O3是两性氧化物，所以铝制品不宜用来蒸煮碱性食物
D．偏铝酸钠的化学式可表示为：NaAlO2或Na[Al(OH)4]
【答案】B
【详解】A．等质量铝与足量盐酸反应的反应式为：，与足量氢氧化钠溶液反应的反应式为：，无论与酸反应还是与碱反应，铝与氢气的关系式均为，铝质量相等，产生的氢气质量相同，A正确；
B．铝与氧气在常温下反应在铝表面生成致密氧化物薄膜，保护内部铝不受腐蚀，反应式为：，B错误；
C．氧化铝可与碱性溶液中的氢氧根反应生成偏铝酸根，大量摄入铝元素不利于人体健康，C正确；
D．偏铝酸钠在水溶液中以四羟基合铝酸钠的形式存在，可简写为，D正确；
故选B。
8．下列物质中既能与盐酸反应，又能与氢氧化钠溶液反应的是
A．铝片B．铁粉C．NaCl溶液D．溶液
【答案】A
【详解】A．2Al+6HCl=2AlCl3+3H2↑，2Al+2NaOH+2H2O=2NaAlO2+3H2↑，故A符合题意；
B．Fe只能与酸发生反应：Fe+2HCl=FeCl2+H2↑，故B不符合题意；
C．NaCl溶液与盐酸、氢氧化钠溶液都不反应，故C不符合题意；
D．AlCl3只能与碱发生反应：AlCl3+4NaOH=NaAlO2+3NaCl+2H2O，故D不符合题意；
答案选A。
9．下列反应的离子方程式书写正确的是
A．酸性介质中氧化：
B．将硫酸溶液与氢氧化钡溶液混合：
C．Fe和盐酸反应：
D．用KSCN溶液检验溶液中含有：
【答案】A
【详解】
A．酸性介质中氧化生成氧气，故离子方程式为：，故A正确；
B．将硫酸溶液与氢氧化钡溶液混合：，故B错误；
C．Fe和盐酸反应生成氯化亚铁：，故C错误；
D．用KSCN溶液检验溶液中含有生成硫氰化铁不是沉淀：，故D错误；
故选A。
10．如图所示装置可用来制取Fe(OH)2和观察Fe(OH)2在空气中被氧化时的颜色变化，实验提供的试剂：铁屑、6ml/L硫酸溶液、NaOH溶液。下列说法错误的是
A．实验开始时应将止水夹E打开
B．生成Fe(OH)2的操作为：关闭E，使A瓶中溶液压入B
C．实验结束后集气瓶C中气体是纯净气体
D．取下装置B中的橡胶塞，使空气进入，沉淀颜色由白色迅速变成灰绿色，最终变成红褐色
【答案】C
【分析】
A装置烧瓶中放铁粉，分液漏斗中放6ml/L硫酸溶液，B中盛放NaOH溶液，实验开始时打开分液漏斗活塞，Fe和硫酸反应产生硫酸亚铁和氢气，先打开止水夹E，用产生的氢气排出装置内的空气，待装置内的空气排尽后，关闭止水夹E，使A中产生的硫酸亚铁进入B中与NaOH反应产生氢氧化亚铁，据此解答。
【详解】
A．实验开始时应将止水夹E打开，用产生的氢气排出装置内的空气，A正确；
B．结合分析可知，待装置内的空气排尽后，关闭止水夹E，使A中产生的硫酸亚铁进入B中与NaOH反应产生氢氧化亚铁，B正确；
C．结合分析可知，实验结束后集气瓶C中气体是空气和氢气的混合物，C错误；
D．取下装置B中的橡胶塞，使空气进入，氧气将B中白色的氢氧化亚铁氧化为红褐色的氢氧化铁，现象为B中沉淀颜色由白色迅速变成灰绿色，最终变成红褐色，D正确；
答案选C。
11．为了从含有FeSO4、CuSO4的工业废水中回收Cu和硫酸亚铁晶体，某小组设计并完成了以下实验。
下列说法正确的是
A．固体X中只含有CuB．试剂B是稀硫酸
C．溶液Z中的溶质为FeSO4和CuSO4D．操作I用到的玻璃仪器只有烧杯和玻璃棒
【答案】B
【分析】
根据实验目的是从含有FeSO4、CuSO4的工业废水回收Cu和硫酸亚铁晶体，则加入的试剂A是过量的铁粉，据此分析解题。
【详解】
A、实验目的是从含有FeSO4、CuSO4的工业废水中回收Cu和硫酸亚铁晶体，则加入的试剂A是过量的铁粉，固体X是铁和铜的混合物，A错误；
B、固体X是铁和铜的混合物，铁能与稀硫酸反应生成硫酸亚铁溶液和氢气，铜不能，则试剂B是稀硫酸，B正确；
C、铁能与稀硫酸反应生成硫酸亚铁溶液和氢气，溶液Z中的溶质是FeSO4，C错误；
D、操作I是过滤操作，用到的玻璃仪器有烧杯、玻璃棒、漏斗，D错误；
故答案为：B。
12．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像。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
【答案】D
【详解】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。
13．已知M为常见的金属单质，N、P、E、F均为含M元素的化合物，当光束通过Q时，可以看到一条“光亮”的通路，各物质间的转化关系如图。下列叙述中正确的是
A．加热F时，它能失水生成红棕色的Fe2O3粉末
B．M为Fe，E为Fe(OH)3
C．上述物质转化过程中发生了6个氧化还原反应
D．反应⑧需在加热条件下进行
【答案】A
【分析】
由M为常见的金属单质，能与稀盐酸和氯气生成不同化合物可知，M为变价金属，由光束通过红褐色Q时，可以看到一条“光亮”的通路可知，Q为氢氧化铁胶体，则M为铁、N为氯化亚铁、P为氯化铁、E为氢氧化亚铁、F为氢氧化铁。
【详解】A．由分析可知，F为氢氧化铁，氢氧化铁受热会发生分解反应生成氧化铁和水，故A正确；B．由分析可知，M为铁、E为氢氧化亚铁，故B错误；C．由物质间的转化关系可知，反应中有化合价变化的反应为①②④⑤⑧，则物质转化过程中发生了5个氧化还原反应，故C错误；D．氢氧化亚铁的还原性强，反应⑧为常温下氢氧化亚铁与空气中的氧气发生氧化还原反应生成氢氧化铁，故D错误；故选A。
14．用相同的铝片、6 ml·L-1稀盐酸、3 ml·L-1稀硫酸、6 ml·L-1氢氧化钠溶液、试管等分别进行表中实验：
对上述实验的相关说法不正确的是
A．对比(1)、(2)、(3)中Al2O3参与的反应可得出：Al2O3既有碱性氧化物的某些性质，又有酸性氧化物的某些性质
B．对比(1)、(2)、(3)中气体产生现象和酸碱挥发性可得出：实验(3)最适宜于实验室制备H2
C．对比实验(1)、(2)后来产生气泡的现象，可得出：c(H+)浓度对气泡产生的多少无影响
D．对比实验(1)、(2)后来产生气泡的现象，可得出：对Al与H+的反应可能有阻碍作
【答案】D
【分析】
Al的表面只氧化膜，其成分是Al2O3，Al2O3能与酸反应、也能与强碱反应，Al与酸、强碱反应均能生成氢气，据此结合题中信息分析。
【详解】
A．对比(1)、(2)、(3) 中反应可知：Al2O3能与酸反应、也能与强碱反应，既有碱性氧化物的某些性质，又有酸性氧化物的某些性质，A正确；
B．(1)和(3)反应生成氢气的速率较快，但是(1)中HCl易挥发，所以实验(3 )最适宜于实验室制备H2，B正确；
C．实验(1)、(2)中氢离子的浓度相同，不能根据c(H+)越判断相同时间内产生气泡的多少，C正确；
D．实验(1)、(2)中氢离子浓度相同，阴离子不同，而生成氢气的速率不同，可能是对Al与H+的反应可能有阻碍作用;或者Cl-对Al与H+的反应可能有促进作用，D错误；
故合理选项是D。
15．一定质量的M、N两种金属，分别与相同质量和相同质量分数的稀硫酸反应，生成氢气的质量与反应时间的关系如图所示，分析图象得到的以下结论中，不正确的是
A．两种金属的活动性：B．两种金属生成氢气的质量：
C．两种金属消耗稀硫酸的质量：D．充分反应后，得到溶液的质量：
【答案】D
【详解】
A．生成相同质量H2，M金属需要的时间较短，反应速率较快，金属活动性更强，A正确；
B．从图中得知，两种金属生成氢气的质量：，B正确；
C．两种金属生成氢气的质量相等，氢原子均由稀硫酸提供，则消耗稀硫酸的质量：，C正确；
D．生成氢气的质量相同，转移的电子数相等，但M、N两种金属的摩尔质量未知，充分反应后，得到溶液的质量未知，D错误；
故选D。
16．甲、乙两烧杯中各盛有100 mL 4 ml/L的盐酸和氢氧化钠溶液，向两烧杯中分别加入m g的铝粉，反应结束后，测得生成的同温同压下的气体体积为甲：乙=2：3，下列说法正确的是
A．甲、乙烧杯中参加反应的铝的质量之比为3：2
B．乙烧杯中剩余NaOH的物质的量为0.3 ml
C．加入铝粉的质量m=3.6g
D．甲烧杯中产生H2的体积为4.48 L(标准状况下)
【答案】D
【分析】发生反应2Al+6HCl=2AlCl3+3H2↑、2Al+2NaOH+2H2O=2NaAlO2+3H2↑ 铝粉质量一定，盐酸和氢氧化钠溶液中溶质的物质的量相同，若酸、碱足量，生成气体相同；若铝粉都过量，酸、碱不足，生成气体为1：3，而实际反应结束后测得生成的气体体积比为甲：乙=2：3，说明在两个反应中Al不能都反应，也不能都有剩余，由方程式可知相同物质的量的Al完全反应消耗HCl的物质的量比消耗的NaOH多，故Al与盐酸反应时盐酸不足，Al与碱反应时碱过量，结合方程式计算解答；
【详解】A．甲、乙两烧杯中生成氢气的体积之比为2：3，根据电子转移守恒，可知甲、乙烧杯中参加反应的铝的质量之比为2：3， A错误；
B．反应结束后测得生成的同温同压下气体体积为甲：乙=2：3，则乙中生成H2的物质的量为0.3 ml，根据关系式2Al~2NaOH~3H2，参加反应的NaOH的物质的量为0. 2 ml，剩余NaOH的物质的量为0. 2 ml，故剩余NaOH为0.4ml-0.2ml=0.2ml，B错误；
C．乙烧杯中Al不足，Al完全反应，n乙(H2) =0.3ml，由2Al+2NaOH+2H2O=2NaAlO2+3H2↑，可知消耗Al为0.3ml×=0.2ml，故加入Al粉质量为0.2ml×27g/ml=5.4g，C错误；
D．由B中分析可知，甲烧杯中产生H2的物质的量为0.2ml，甲烧杯中产生H2的体积为=0.2ml×22.4L/ml=4.48 L，D正确；
故选D。
二、非选择题：包括第17题~第21题5个大题，共52分。
17．（10分）长期放置的FeSO4溶液易被氧化而变质，某兴趣小组进行了如下实验：
(1)设计实验检验FeSO4溶液的变质程度，请补充完整该小组的实验。
限选试剂：KSCN溶液、酸性KMnO4溶液、H2O2溶液、新制氯水
(2)若要使部分变质的FeSO4复原，加入的试剂是_______(用化学式表示)。
(3)FeSO4可用作补铁剂，使用时建议与维生素C同服，同学甲猜测维生素C可将Fe3+转化为Fe2+，以利于人体吸收。为了验证这一猜想，设计了如下实验：
由上述实验能否得出“维生素C可将Fe3+转化为Fe2+”的结论？请说明理由_______。
(4)某同学需用500mL 0.1ml/L FeSO4溶液，在实验室进行配制。
该同学用托盘天平应称量_______g FeSO4·7H2O粉末，定容时如果俯视刻度线，配得溶液的浓度将_______(填“偏高”、“偏低”、“不变)。
【答案】(1) 溶液变红 取待检测液于试管中，酸性KMnO4溶液 紫色褪去
(2)铁粉
(3)不能，维生素C可能过量，无法说明一定存在Fe2+
(4) 13.9 偏高
【解析】（1）要想证明FeSO4溶液部分变质，需证明溶液中存在Fe2+和Fe3+，步骤I中，向待测液中加入KSCN溶液，溶液变红，证明溶液中含Fe3+，步骤2中，取待检测液于试管中，酸性KMnO4溶液，紫色褪去，说明溶液中含Fe2+。故答案为：溶液变红；取待检测液于试管中，酸性KMnO4溶液；紫色褪去；
（2）若要使变质的FeSO4溶液复原，可以向溶液中加入过量的铁粉，将Fe3+还原为Fe2+，故答案为铁粉；
（3）该实验现象不能验证猜想，因为维生素C也具有还原性，也可以使酸性KMnO4溶液褪色，故答案为：不能，维生素C可能过量，无法说明一定存在Fe2+；
（4）需用500mL0.1ml/L的FeSO4溶液，需要晶体的质量为：，定容时如果俯视刻度线，加入的水的体积偏小，溶液浓度偏高。
18．（10分）某工厂酸性废液中含有Fe3+、Al3+、Fe2+、SO，以该废液为原料制备Fe2O3的工艺流程如下(部分操作和条件略)：
回答下列问题：
(1)写出“还原”步骤中反应的离子方程式：Fe+2H+=Fe2++H2↑和_______。
(2)试剂X可选用_______(写一种，填化学式)，“滤渣”的主要成分是_______、_______。
(3)加入碳酸氢铵后，生成FeCO3沉淀，过滤，发现滤液有些浑浊，可能的操作失误的原因是_______。
(4)若在实验室中灼烧FeCO3应在_______(填仪器名称)中进行，“灼烧氧化”在空气中进行，写出该反应的化学方程式_______。
【答案】(1)
(2) NH3 Fe
Al(OH)3
(3)过滤时玻璃棒戳破滤纸或过滤时液面高过滤纸边缘
(4) 坩埚
【解析】加入过量铁粉可将铁离子还原为亚铁离子并除去氢离子，通过让铝离子转化为氢氧化铝沉淀的方法用过滤的形式除去过量铁粉和铝离子。加入碳酸氢铵溶液与亚铁离子发生反应生成碳酸亚铁沉淀，在空气中灼烧生成目标产物氧化铁。
（1）铁粉可将三价铁离子还原为亚铁离子，反应式为；
（2）将Al3+转化为Al(OH)3沉淀，可加入氨水或者通入氨气，Al(OH)3不溶于氨水，反应式为；过滤分离前一步反应剩余的铁粉和沉淀的Al(OH)3；
（3）过滤后发现滤液浑浊，应为混入不溶物质，可能过滤操作时有碳酸亚铁进入滤液中，可能是滤纸破损或过滤时液面高于滤纸液面，含有沉淀的溶液渗入漏斗；
（4）实验室中灼烧固体通常在坩埚中进行，碳酸亚铁受热分解生成金属氧化物和二氧化碳，亚铁化合物有还原性，被氧气氧化生成氧化铁，化合价从+2价升为+3价，氧气中氧元素化合价从0价降为－2价，根据电子守恒可得反应式为：。
19．（10分）已知A为淡黄色固体，R是地壳中含量最多的金属元素的单质，T为生活中使用最广泛的金属单质，D是具有磁性的黑色晶体，C、F是无色无味的气体，H是白色沉淀。
(1)检验W溶液中金属阳离子所用试剂为_______(填化学式)；
(2)H在潮湿空气中变成M的现象是_______ ，发生反应的化学方程式为_______；
(3)A和水反应生成B和C的离子方程式为_______ ；在标准状况下生成11.2 LC气体时，转移电子的个数为_______ NA(用阿伏加德罗常数NA表示)；
(4)D中加入盐酸发生反应的离子方程式为_______。
【答案】(1)KSCN
(2) 白色沉淀迅速变成灰绿色、最终变成红褐色 4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3
(3) 2Na2O2+2H2O=4Na++4OH−+O2 NA
(4)
【解析】R是地壳中含量最多的金属元素的单质，则R为Al，A为淡黄色固体，且A与水反应生成无色无味气体C，则A为Na2O2，B为NaOH，C为O2，Al与氢氧化钠溶液反应生成无色无味的气体F为H2，T为生活中使用最广泛的金属单质，且T与氧气反应生成的D具有磁性的黑色晶体，则T为Fe，D为Fe3O4，四氧化三铁与足量的盐酸、足量的Fe反应都得到E，E与B(NaOH)反应得到白色沉淀H，则E为FeCl2，H是Fe(OH)2，H在潮湿的空气中得到M为Fe(OH)3，M与HCl反应生成W是FeCl3。
(1)由分析可知，W的化学式为FeCl3，可用KSCN检验Fe3+；
(2)由分析可知，H的化学式为：Fe(OH)2，M的化学式为Fe(OH)3，
H在潮湿空气中变成M的现象是：白色沉淀迅速变成灰绿色、最终变成红褐色，H转化为M的化学方程式为4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3；
(3)由分析可知，A的化学式为Na2O2，水反应的生成NaOH和O2，离子方程式为2Na2O2+2H2O=4Na++4OH−+O2；存在关系式O22e-：在标准状况下生成11.2 LC气体即0.5ml氧气时，转移电子的物质的量为1ml，个数为NA；
(4)D即Fe3O4中加入盐酸发生生成FeCl2、FeCl3和水，反应的离子方程式为。
20．（10分）铝镁合金是飞机制造、建筑等行业的重要材料。为测定某铝镁合金(不含其他元素)中铝的质量分数，将一定量铝镁合金与足量稀硫酸溶液反应，设计了下列实验方案进行探究。填写下列空白：
（1）同学们拟选用下列实验装置完成实验：
你认为最简易的装置其连接顺序是_______→_______→_______；连接好装置首先应进行的操作是_______。
（2）仔细分析实验装置后，同学们经讨论认为以下两点会引起较大误差：稀硫酸滴入锥形瓶中，即使不生成氢气，也会将瓶内空气排出，使所测氢气体积偏大；实验结束时，连接广口瓶和量筒的导管中有少量水存在，使所测氢气体积偏小。于是他们设计了如图所示的实验装置。
①装置中导管的作用除了平衡气体压强，使分液漏斗中的稀硫酸能顺利滴下以外，从精确测量氢气体积的角度分析，还有一个作用是_______。
②已知金属与酸的反应是放热反应，为了较准确测量室温、一个标准大气压下氢气的体积，在读反应前后量气管乙中液面的读数求氢气体积的过程中，除视线平视外还应注意_______(填字母)。
A．冷却至室温再读数
B．乙管中液面不再上升时应该及时读数
C．读数时应上下移动量气管乙，使甲、乙中液面左右相平
D．读数时不必使甲、乙中液面左右相平
③若实验用铝镁合金的质量为，测得氢气体积为(已转换成标准状况)，则合金中铝的质量分数为_______(保留两位小数)。
【答案】（1）E D F 检查装置气密性
（2）滴入锥形瓶的稀硫酸体积等于进入分液漏斗的气体体积，从而消除由于加入稀硫酸引起的氢气体积误差 AC 53%
【解析】装置的组装顺序：合金与酸反应，用排水量气法测定氢气的体积，其中盛水的试剂瓶导管一定要短进长出，增大压强原理将水排出，量筒中水的体积就是生成氢气的体积，量筒内导管应伸入量筒底部；反应放热导致氢气的温度偏高，故应冷却后再进行读取氢气的体积，读取实验中生成氢气的体积时上下移动量筒，使其中液面与广口瓶中液面相平，视线与凹液面的最低点水平读取氢气的体积。
（1）装置的组装顺序：合金与水反应，用排水量气法测定氢气的体积，其中盛水的试剂瓶导管一定要短进长出，利用增大压强原理将水排出，量筒中水的体积就是生成氢气的体积，量筒内导管应伸入量筒底部，故连接顺序为:(A)接(E)(D)接(F)，故答案为：E、D、F；一套装置组装好后，都要检查装置是否漏气，故答案为：检查装置气密性；
（2）①滴入锥形瓶的稀硫酸体积等于进入分液漏斗的气体体积，从而消除由于加入稀硫酸引起的氢气体积误差，故答案为：滴入锥形瓶的稀硫酸体积等于进入分液漏斗的气体体积，从而消除由于加入稀硫酸引起的氢气体积误差；②A．反应放热导致温度升高，气压增大，故应冷却后再读取氢气的体积，故A正确；B．反应放热导致温度升高，所以不能在乙管中液面不再上升时就读数，应冷却到室温后再读取氢气的体积，故B错误；C．读取实验中生成氢气的体积时应上下移动量气管乙，使甲、乙中液面左右相平，以保证甲中气体压强与大气压相等，故C正确；D．读取实验中生成氢气的体积时应上下移动量气管乙，使甲、乙中液面左右相平，以保证甲中气体压强与大气压相等，故D错误；故选AC；
③设5.1g镁铝合金中铝的质量为x，则产生的气体由Mg、Al与稀硫酸反应产生，则由关系式：解得：
解得：，解得x=2.7g，则合金中铝的质量分数为。
21．（12分）一块表面已经被氧化的镁条4.0g，将其投入到100mL稀盐酸中，恰好完全反应，产生氢气的质量为0.3g。计算：
(1)被氧化的镁条中氧化镁的质量=_____。
(2)该稀盐酸的物质的量浓度是______。
(3)若反应后溶液的体积仍然为100mL，此时溶液中溶质的物质的量浓度是_______。
【答案】0.4g 5ml/L 2.5ml/L
【分析】表面氧化的镁条中含有氧化镁和镁，都能与盐酸发生反应，利用方程式计算即可。
【详解】表面氧化的镁条会与盐酸发生反应，根据方程式，假设镁的质量为xg，和镁反应的HCl有yml，生成氯化镁zml，假设氧化镁的质量为mg，和氧化镁反应的HCl有nml，生成氯化镁pml，根据方程式可得
，，则有 ，解得x=3.6，y=0.3，z=0.15，又因为x+m=4，所以m=0.4，带入可得 ，解得n=0.2，p=0.1，所以
(1)氧化镁的质量为0.4g；
(2)因为恰好反应，所以稀盐酸的物质的量浓度
(3)因为反应最后溶液的溶质是氯化镁，所以其浓度
实验方案
实验现象
实验原理(化学方程式)
(1)铝片与足量盐酸反应
铝片开始无现象，一段时间后逐渐溶解，并有大量气泡产生
Al2O3+6HCl=2AlCl3+3H2O
2Al+6HCl=2AlCl3+3H2↑
(2)铝片与足量硫酸反应
铝片开始无现象，一段时间后反应缓慢，铝片表面有少量气泡产生
Al2O3+3H2SO4=2Al2(SO4)3+3H2O
2Al+3H2SO4=2Al2(SO4)3+3H2↑
(3)铝片与足量氢氧化钠溶液反应
铝片开始无现象，一段时间后铝片逐渐溶解，并有大量气泡产生
Al2O3+2NaOH=2NaAlO2+H2O
2Al+2NaOH+2H2O=2NaAlO2+3H2↑
实验方案
实验现象
实验结论
步骤1
取少量待检测液于试管中，向其中滴加几滴KSCN溶液，
_______
FeSO4溶液部分变质
步骤2
_______
_______
实验方案
实验现象
取适量Fe2(SO4)3溶液于试管中，加入维生素C片，振荡溶解后，滴加酸性高锰酸钾溶液。
紫色褪去