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高中化学人教版 (2019)必修 第一册第二节 金属材料习题
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这是一份高中化学人教版 (2019)必修 第一册第二节 金属材料习题，共21页。试卷主要包含了单选题，非选择题等内容，欢迎下载使用。
第三章《铁金属材料》测试题
一、单选题（共12题）
1．室温下，下列各组离子在指定溶液中能大量共存的是
A．NaOH溶液中：Na+、K+、、B．FeCl2溶液中：K+、Mg2+、、OH-
C．K2CO3溶液中：Na+、Ba2+、Cl-、OH- D．H2SO4溶液中：K+、、、
2．NA代表阿伏加德罗常数的数值，下列说法正确的是
A．56g铁粉与水蒸气在高温下完全反应，转移的电子数为3NA
B．常温常压下，28gN2含有的共价键数目为3NA
C．常温常压下，22.4LCO含有14NA个电子
D．64gCu与浓硝酸反应完全，产生的气体分子数为2NA
3．下列关于金属铝的叙述不正确的是（ ）
A．铝的化学性质比较活泼，在空气中易被氧化生成Al2O3
B．铝是比较活泼的金属，在化学反应中容易失去电子，表现出还原性
C．铝箔在空气中受热可以熔化，且发生剧烈燃烧
D．铝箔在空气中受热可以熔化，由于氧化膜的存在，熔化的铝并不滴落
4．在含有Cu(NO3)2、Zn(NO3)2、Fe(NO3)3、AgNO3各0.1 mol的混合溶液中加入0.1 mol铁粉，充分搅拌后铁完全反应，溶液中不存在Fe3+，同时析出0.1 mol Ag。则下列结论中不正确的是
A．反应后溶液中Cu2+与Fe2+的物质的量之比为1∶2
B．氧化性：Ag+＞Cu2+＞Fe3+＞Zn2+
C．含Fe3+的溶液可腐蚀铜板
D．1 mol Fe可还原2 mol Fe3+
5．下列除去杂质的方法中，正确的是
选项
物质(括号内为杂质)
试剂
方法
A
CO2(HCl)
饱和NaCl溶液
洗气
B
FeCl2(FeCl3)
铜粉
过滤
C
Fe粉(Al粉)
NaOH溶液
过滤
D
KNO3(NaCl)
AgNO3溶液
过滤
A．A B．B C．C D．D
6．在两个烧杯中分别盛有100 mL 3.0 mol·L－1的盐酸和氢氧化钠溶液，向两个烧杯中分别加入等质量的铝粉，在相同状况下生成的气体的体积比为2∶5，则加入的铝粉的质量为
A．2.7 g B．5.4 g C．6.75 g D．8.1 g
7．下列操作可得到纯净Al2O3的是
A．向NaAlO2溶液中加入适量稀H2SO4蒸干并灼烧
B．向NaAlO2溶液中通入过量CO2后蒸干并灼烧
C．向AlCl3溶液中加入过量氨水后蒸干并灼烧
D．向AlCl3溶液中加入适量NaAlO2溶液, 蒸干并灼烧
8．类推法在化学学习中经常采用,下列类推的结论正确的是( )
A．Cl2+2KBr= 2KCl+Br2，所以F2也能与KBr溶液反应置换出Br2
B．常温下，Cu+4HNO3(浓)= Cu(NO3)2+2NO2↑+2H2O，所以Fe也能与浓硝酸反应产生NO2
C．Cu+Cl2 CuCl2，所以Cu+I2 CuI2
D．钾保存在煤油中，所以钠也可以保存在煤油中
9．炼铁的反应原理为：Fe2O3+3CO3CO2+2Fe，当有2molFe生成时，下列说法中，错误的是
A．还原产物为Fe
B．该条件下，生成CO2气体的体积大于67.2L
C．转移的电子数约为7.224×1024个
D．参加反应的Fe2O3和CO物质的量分别为1mol、3mol
10．将适量铁粉放入FeCl3溶液中，完全反应后，溶液中的Fe3+和Fe2+浓度相同，则已反应的Fe3+和原溶液中的Fe3+的物质的量之比是
A．5∶2 B．2∶5 C．2∶3 D．3∶2
11．在探究新制氯水成分及性质的实验中，依据下列方法和现象，不能得出相应结论的是
方法
现象
结论
A
观察氯水颜色
氯水呈黄绿色
氯水中含有Cl2
B
向氯水中加石灰石
有气泡产生
氯水中含有HClO
C
向鲜花上滴加氯水
鲜花褪色
氯水具有漂白性
D
向FeCl2溶液先滴加KSCN溶液再滴加氯水
溶液变成血红色
氯水具有氧化性
A．A B．B C．C D．D
12．将铜和氧化铁的混合物溶于足量稀盐酸中，所得溶液能使溶液变红色。下列说法错误的是
A．容器中可能有固体残渣 B．所得溶液中存在、、
C．原固体中 D．红色溶液中加入足量铁粉，红色褪去
二、非选择题（共10题）
13．已知：K2Cr2O7+14HCl=2KCl+2CrCl3+3Cl2↑+7H2O。按要求完成下列空格。
(1)用双线桥标明电子转移方向和数目： 。
(2)该反应中，氧化剂是 ， 元素被氧化。
(3)被氧化的HCl与参加反应的HCl的质量之比 。
(4)若生成21.3gCl2，则还原产物的质量是 。
14．现有以下物质：①熔融态K2SO4②稀盐酸③铝④乙醇(C2H5OH)⑤NaOH固体⑥CO2
请回答下列问题(用序号)：
(1)以上物质能导电的是 ，以上物质中属于电解质的是 。
(2)写出①水溶液的电离方程式： 。
(3)根据下列离子方程式：+H+=CO2↑+H2O，写一个符合条件的化学方程式 。
(4)少量⑥通入⑤的水溶液的离子方程式为： ；③具有两性，既可以与酸反应，又可以与碱反应，则③与⑤反应的化学方程式为： 。
15．（1）铁是人体中重要的微量元素，血红蛋白中存在 价铁：医学上常用硫酸亚铁糖衣片治疗贫血，药片上糖衣的作用是 。
（2）明矾能净水是因为其溶液中的Al3+的水解产物能吸附水中的悬浮杂质而沉降，请写出该水解的离子方程式 。
（3）白炽灯用金属钨作灯丝是因为 。
（4）熔点比较：硬铝 铝；人体中含量最多的金属元素是 。
（5）将铝条插入Hg（NO3）2溶液中，取出后用滤纸吸干，露置于空气中，看到的现象是 ，其原理是（化学方程式） ， 。
（6）将NaOH溶液滴入FeSO4溶液中，能观察到的现象是 。请写出产物颜色变化时发生的反应方程式 。
16．从宏观现象探究微观本质是重要的化学学科素养。
I.以亚硫酸钠(Na2SO3)为实验对象，探究其性质。实验如下：
(1)写出上述实验中②的离子方程式： 。
(2)通过上述实验可知，在空气中久置的亚硫酸钠固体中会混有 (填化学式)。
(3)亚硫酸钠晶体样品若变质，下列说法错误的是 。
A．晶体表面变黄 B．其水溶液pH将减小 C．其样品质量将增加
II.以FeCl3溶液为实验对象，探究其与碱性物质之间反应的复杂多样性。实验如下：
(1)①中反应的离子方程式是 。
(2)②中逸出的无色气体是 (写化学式)。
(3)对于③中的实验现象，同学们有诸多猜测，继续进行实验：
甲组：取③中反应后溶液少许，滴入稀盐酸酸化，再滴加BaCl2溶液，产生白色沉淀。得出结论：FeCl3与Na2SO3发生了氧化还原反应，离子方程式是 。
乙组：认为甲组的实验不严谨，重新设计并进行实验，证实了甲组的结论是正确的。其实验方案是 。
17．某校化学小组学生利用下图所列装置进行“铁与水反应”的实验。（图中夹持及尾气处理装置均已略去）
（1）烧瓶底部放置了几片碎瓷片，碎瓷片的作用是 。装置B中发生反应的化学方程式是 。
（2）停止反应，待B管冷却后，取其中的固体，加入过量稀盐酸充分反应，过滤。简述检验滤液中Fe3+的操作方法 。
（3）若（2）实验中未检验到Fe3+的存在，则可能的原因是 （用离子方程式表示）。
18．Ⅰ．常温下没有氧气存在时，铁与水几乎不反应，但高温下，铁与水蒸气能反应。小明设计如下实验探究铁粉与水蒸气反应后的气体产物。
（1）试管尾部放一团湿棉花的目的是 。
（2）铁与水蒸气反应的化学方程式
（3）探究生成的气体是什么？用燃着的木条靠近肥皂泡，有爆鸣声，稍后有肥皂泡飘到空中。说明生成的气体是 。
Ⅱ．某次化学兴趣小组活动上，三组学生分别用图示甲、乙两装置，探究“NaHCO3和Na2CO3与稀盐酸的反应”，按表中的试剂用量，在相同条件下，将两个气球中的固体粉末同时倒入试管中(装置的气密性已检查) 请回答：
（1）各组反应开始时， 装置中的气球体积先变大，该装置中反应的离子方程式是 。
（2）当试管中不再有气体生成时，三组实验出现不同现象，填写下表的空格。
试剂用量
实验现象（气球体积变化）)
分析原因
第
①
组
42 g NaHCO3
53 g Na2CO3
300mL4 mol／L盐酸
甲中气球与乙中
气球的体积相等
甲、乙盐酸均过量
n(NaHCO3)=n(Na2CO3)
V甲(CO2)=V乙(CO2)
第
②
组
42 g NaHCO3
53 g Na2CO3
300mL3 mol／L盐酸
19．硫铁矿石（主要成分FeS2）用于工业制硫酸，其排出的矿渣在一定条件下以磁性铁为主。经磁选获得精矿，可直接用于高炉炼铁。已知某精矿的主要成分是磁性铁（Fe3O4）和Fe2O3及杂质（杂质不含铁、硫、氧元素，且杂质不耗氧）。请回答下列问题：
(1)某硫铁矿石中（杂质不含铁、硫）含硫的质量分数是0.360，则该硫铁矿石中含铁的质量分数是： （用小数表示，保留3位小数）。
(2)如用上述硫铁矿石制硫酸，矿渣经磁选获得精矿，直接用于高炉炼铁，当制得98%的硫酸1.92吨时（不考虑硫的损失），则炼铁厂（不计选矿及炼铁时铁的损耗）最多可生产含碳4%的生铁 吨。
(3)煅烧硫铁矿常用富氧空气。从沸腾炉排出的气体成分如下表。如果精矿中铁、氧的物质的量之比为n(Fe)∶n(O)=5∶7，则富氧空气中O2和N2的体积比为 。
气体
SO2
N2
O2
物质的量（mol）
10
58
6
(4)炼铁厂生产的生铁常用于炼钢。取某钢样粉末28.12 g（假设只含Fe和C），在氧气流中充分反应，得到CO2气体224 mL（标准状况）。
①计算此钢样粉末中铁和碳的物质的量之比 （最简单的整数比）。
②再取三份不同质量的钢样粉末分别加到100 mL相同浓度的H2SO4溶液中，充分反应后，测得的实验数据如下表所示：
实验序号
I
II
III
加入钢样粉末的质量/g
2.812
5.624
8.436
生成气体的体积/L（标准状况）
1.120
2.240
2.800
则该硫酸溶液的物质的量浓度 。
③若在实验II中继续加入m g钢样粉末，计算反应结束后剩余的固体质量为多少? （写出必要的步骤，答案保留3位小数） 。
20．在标准状况下进行下列实验：甲、乙、丙各取30.00 mL同浓度的盐酸，加入同一镁、铝合金，产生气体，测得有关数据列表如下：
实验序号
甲
乙
丙
合金质量
0.255g
0.385g
0.459g
气体体积
280 mL
336 mL
336 mL
分析上表数据后填空：
①盐酸的物质的量浓度为 mol/L；
②合金中镁与铝的物质的量之比为 。
21．电子工业中常用FeCl3溶液做刻蚀液，来腐蚀镀铜板制作印刷电路板，回收铜并综合利用FeCl3溶液。流程图如下：
(1)写出FeCl3溶液与铜反应的离子方程式： 。某学生对FeCl3腐蚀铜后所得溶液的成分进行测定，取少量待测溶液，滴入KSCN溶液后显红色。则该溶液中所含金属阳离子有 。
(2)过程②中发生化合反应的离子方程式为 。过程②中发生置换反应的离子方程式为 。
(3)过程③中反应的离子方程式是 。
(4)往溶液B中滴加氢氧化钠溶液，产生的现象是 。该现象涉及的化学方程式为 、
22．A、B、C、D、E、F六种物质在一定条件下有如下图所示的相互转化关系，所有反应物和生成物均已给出。
(1)若反应①、②、③均为溶液中的置换反应，A、D、E为第ⅦA族元素单质。则A、D、E的氧化性由强到弱的顺序为(用化学式表示) 。
(2)若B是某元素R的氢化物，B的沸点大于与其同主族的其他元素氢化物的沸点，且B在常温下为液态；C是一种有磁性的化合物；E是一种无色、无味的有毒气体。则反应①的化学方程式 ，③的化学方程式 。
(3)若B由短周期元素X、Y组成，且X、Y原子个数比为1∶1，B晶体中既含离子键，又含非极性共价键；绿色植物的光合作用和呼吸作用可实现自然界中D、E的循环。则B的电子式为 ，反应①的离子方程式 。
参考答案：
1．A
A．NaOH溶液中，Na+、K+、、都能稳定存在，则离子可以大量共存，A符合题意；
B．FeCl2、Mg2+都能与OH-反应，生成Fe(OH)2、Mg(OH)2沉淀，B不符合题意；
C．K2CO3溶液中，Ba2+会生成BaCO3沉淀，离子不能大量共存，C不符合题意；
D．H2SO4溶液中，会转化为CO2和水，离子不能大量共存，D不符合题意；
故选A。
2．B
A．铁粉与水蒸气在高温下反应生成四氧化三铁和氢气，56g铁粉与水蒸气在高温下完全反应，转移的电子数为NA，故A错误；
B．氮气分子中存在氮氮三键，常温常压下，28gN2含有的共价键数目为3NA，故B正确；
C．常温常压下，22.4LCO的物质的量不是1mol，则含有的电子数不是14NA，故C错误；
D．Cu与浓硝酸发生反应Cu+4HNO3=Cu(NO3)2+2NO2↑+2H2O，64gCu与浓硝酸反应完全，生成2molNO2气体，由于存在，产生的气体分子数小于2NA，故D错误；
选B。
3．C
A.Al原子半径比较大，最外层电子受到原子核的吸引力比较弱，容易失去，所以铝的化学性质比较活泼，在空气中易被空气中的氧气氧化生成Al2O3，A正确；
B.铝原子的最外层有3个电子，在化学反应中易失去3个电子而达8电子的稳定结构，原子失去电子表现还原性，B正确；
C.铝箔在空气中受热熔化，但不能发生燃烧，C错误；
D.Al的熔点只有660℃，而Al2O3熔点为2050℃，铝箔在空气中受热熔化，但由于表面反应产生的氧化物薄膜(Al2O3)熔点高，所以在加热时铝熔化而氧化铝不熔化，氧化铝把熔化的铝包裹起来，看起来就像铝摇摇欲坠却不滴落，D正确；
故合理选项是C。
4．B
根据金属活动顺序表知活泼性：Ag＜Cu＜Fe＜Zn，则离子氧化性：Ag＋＞Cu2＋＞Fe2＋＞Zn2＋。题目中析出0.1 mol Ag时，由2Ag＋Fe=2Ag＋Fe2＋知，耗掉0.05 mol Fe，又知溶液中不存在Fe3＋，即发生2Fe3＋＋Fe=3Fe2＋，说明氧化性Fe3＋＞Cu2＋，可知C项，D项正确。氧化性Ag＋＞Fe3＋＞Cu2＋＞Fe2＋＞Zn2＋，B项不正确。A项中Cu2＋不反应，不减少也不增加，为0.1 mol，而Fe2＋的量由铁元素守恒知为0.2 mol，故A项正确。
5．C
A．HCl及CO2都能够溶解在饱和食盐水中，因此不能使用饱和NaCl溶液洗气除去CO2中的杂质HCl，应该使用饱和NaHCO3溶液洗气除杂，A错误；
B．FeCl3与Cu反应产生FeCl2和CuCl2，又混入了新的杂质，应该使用足量Fe粉还原，然后过滤除杂，B错误；
C．Al能够与NaOH溶液反应产生可溶性物质NaAlO2，而Fe不能反应，因此可以使用NaOH溶液除去Fe粉中的杂质Al粉，然后过滤分离得到Fe粉，C正确；
D．NaCl与AgNO3溶液反应产生AgCl沉淀和NaNO3，KNO3溶液中仍然含有杂质NaNO3，不能达到除杂、净化的目的，D错误；
故合理选项是C。
6．C
试题分析：盐酸和氢氧化钠溶液中溶质的物质的量均为0.1L×3mol/L=0.3mol，又两烧杯中分别加入等质量的铝粉，反应结束后测得生成的气体体积比为甲：乙=2：5，设铝与酸反应时酸完全反应，生成的氢气的物质的量为x，据 2Al+6HCl═2AlCl3+3H2↑，反应得6/3 =0.3/x ，解得x=0.15mol，一定条件下，气体的物质的量之比等于体积之比，则碱与金属铝反应生成的氢气的物质的量为0.15mol×5/2=0.375mol，
碱与金属铝反应时铝完全反应，设与碱反应的铝的物质的量为y,据 2Al+2NaOH+2H2O═2NaAlO2+3H2↑，2/x＝3/0.375 ，解得y=0.25mol，则铝的质量为0.25mol×27g/mol=6.75g，A、A项错误；B、B项错误；C、C项错误；D、D项正确；答案选C。
考点：考查铝与酸碱的反应
7．C
A.向NaAlO2溶液中加入适量稀H2SO4反应，2NaAlO2+ H2SO4+2H2O=Na2SO4+2Al(OH)3↓，蒸干并灼烧得到Na2SO4和Al2O3，得不到纯净的氧化铝，故A不符合题意；
B.偏铝酸钠通入过量二氧化碳生成氢氧化铝、碳酸氢钠，反应为NaAlO2+CO2+2H2O=Al(OH)3↓+NaHCO3，蒸干得到碳酸钠和氢氧化铝混合物，得不到纯净的氧化铝，故B不符合题意；
C.向AlCl3溶液中加入过量氨水反应为AlCl3+3NH3·H2O=Al(OH)3↓+3NH4Cl，蒸干并灼烧，NH4Cl=NH3↑+HCl↑，最后得到纯净的Al2O3，故C符合题意；
D.向AlCl3溶液中加入适量NaAlO2溶液，反应为AlCl3+3NaAlO2+6H2O=4Al(OH)3↓+3NaCl，蒸干并灼烧得到氯化钠和氧化铝混合物，故D不符合题意；
故选C。
8．D
A. F2在KBr溶液中先和水发生反应，不能置换出溴单质，故A错误；
B. 常温下铁遇浓硝酸发生钝化，不能生成二氧化氮，故B错误；
C. 氯气的氧化性强，氯气和铜反应生成氯化铜，碘单质的氧化性弱，碘单质和铜发生反应生成碘化亚铜，故C错误；
D. 钠的密度大于钾，故钠可以保存在煤油中，故D正确；
正确答案是D。
9．C
A．Fe2O3中Fe的化合价由+3价降为0价，发生还原反应，因此Fe为还原产物，A正确；
B．由方程式可知，当有2molFe生成时产生的CO2的物质的量为3mol，标况下的体积为3mol×22.4L/mol=67.2L，该反应在高温的条件下进行，由pV=nRT可知，温度越高，体积越大，因此生成CO2气体的体积大于67.2L，B正确；
C．由方程式可知，有2molFe生成时，转移电子为6mol，个数为6×6.02×1023=3.612×1024个，C错误；
D．参加反应的物质的量之比等于化学计量数之比，由方程式可知，当有2molFe生成时，参加反应的Fe2O3和CO物质的量分别为1mol、3mol，D正确；
故选C。
10．B
将适量铁粉放入FeCl3溶液中，发生反应的方程式为2Fe3＋＋Fe＝3Fe2＋，溶液中的Fe3+和Fe2+浓度相同，设物质的量为a mol，则已反应的Fe3＋物质的量为，则原溶液中的Fe3+的物质的量a mol+=，则已反应的Fe3+和原溶液中的Fe3+的物质的量之比是∶=2∶5，故B正确；
故选B。。
11．B
新制氯水中存在平衡关系：Cl2+H2O⇌HCl+HClO，根据可逆反应的特点，可得出新制氯水中存在的微粒有：H2O、Cl2、HClO、H+、ClO-、Cl-。其中只有Cl2有颜色，为黄绿色，氯水中含有氯气分子而呈黄绿色；Cl2和HClO均具有氧化性；溶液中存在H+而显酸性； HClO还具有漂白性和不稳定性。在不同的化学反应中，氯水中参与反应的微粒不同。据此分析解答。
A．氯气为黄绿色气体，氯水呈浅黄绿色，是因为氯水中含有氯气，故A正确；
B．向氯水中加石灰石，有气泡产生，是因为碳酸氢根离子与氯水中的H+发生反应生成水和二氧化碳，不能说明氯水中含有HClO，故B错误；
C．向鲜花上滴加氯水，鲜花褪色，说明氯水具有漂白性，故C正确；
D．向FeCl2溶液先滴加KSCN溶液无变化，再滴加氯水溶液变成血红色，说明氯水具有氧化性，故D正确；
故答案：B。
12．A
将铜和氧化铁的混合物溶于足量稀盐酸中，发生反应Fe2O3+6HCl=2FeCl3+3H2O，2FeCl3+Cu=2FeCl2+CuCl2，向所得溶液中滴入2滴KSCN溶液后出现红色，说明铁离子过量，铜在溶液中一定全部溶解，生成氯化铜，部分铁元素变化为亚铁盐。
A． 氧化铁溶于过量的稀盐酸，生成的氯化铁过量铜全部溶解，容器中不可能有固体残渣，故A错误；
B． 向所得溶液中滴入2滴KSCN溶液后出现红色，说明铁离子过量，铜在溶液中一定全部溶解，生成氯化铜，部分铁元素变化为亚铁盐，所得溶液中存在、、，故B正确；
C． 发生反应Fe2O3+6HCl=2FeCl3+3H2O，2FeCl3+Cu=2FeCl2+CuCl2，向所得溶液中滴入2滴KSCN溶液后出现红色，说明铁离子过量，原固体中，故C正确；
D． 溶液中存在铁离子，加入足量铁粉发生反应2FeCl3+Fe=3FeCl2，铁离子被完全消耗，溶液红色褪去，故D正确；
故选：A。
13．(1)
(2) K2Cr2O7 Cl
(3)3:7
(4)31.7g
【解析】(1)
K2Cr2O7+14HCl=2KCl+2CrCl3+3Cl2↑+7H2O反应中Cr元素化合价由+6降低到+3价，Cl元素化合价由-1升高到0价，转移电子数为6e-，用双线桥法标出电子转移的方向和数目为：；
(2)
K2Cr2O7中铬元素的化合价降低，为氧化剂，Cl元素化合价升高，被氧化；
(3)
K2Cr2O7+14HCl=2KCl+2CrCl3+3Cl2↑+7H2O反应中起还原剂(被氧化)作用的HCl为6mol，参加反应的HCl为14mol，则被氧化的HCl与参加反应的HCl的物质的量之比=质量比=6:(6+8)=3:7；
(4)
K2Cr2O7+14HCl=2KCl+2CrCl3+3Cl2↑+7H2O反应中K2Cr2O7中铬元素的化合价降低，为氧化剂，生成的CrCl3做还原产物，若生成21.3gCl2，则还原产物的质量是×158.5g/mol=31.7g。
14． ①②③ ①⑤ K2SO4=2K++ NaHCO3+HCl=NaCl+CO2↑+H2O 2OH-+CO2=+H2O 2Al+2H2O+2NaOH=2NaAlO2+3H2↑
(1)具有自由移动电子或离子的物质可以导电，所以能导电的是①熔融态K2SO4②稀盐酸③铝；在熔融或水溶液中能自身电离而导电的物质为电解质，所以电解质有①熔融态K2SO4⑤NaOH固体；
(2)硫酸钾为强电解质，在水溶液中完全电离，电离方程式为K2SO4=2K++；
(3)+H+=CO2↑+H2O可以表示可溶性碳酸氢盐和强酸的反应，如NaHCO3+HCl=NaCl+CO2↑+H2O；
(4)少量二氧化碳通入NaOH溶液中生成碳酸钠和水，离子方程式为2OH-+CO2=+H2O；Al既能与酸反应又能与碱反应，Al与NaOH溶液反应生成偏铝酸钠和氢气，化学方程式为2Al+2H2O+2NaOH=2NaAlO2+3H2↑。
15． +2 保护层的作用，防止硫酸亚铁被氧化 Al3++3H2O⇌Al（OH）3+3H+ 钨是熔点最高的金属 小于 钙 长出“白毛” 2Al+3Hg（NO3）2＝2Al（NO3）3+3Hg 4Al+3O2＝2Al2O3 先产生白色沉淀，并逐渐变成灰绿色，最后变成红褐色 4Fe（OH）2+O2+2H2O＝4Fe（OH）3
（1）根据人体血液中的铁的形式分析，并根据亚铁离子的还原性分析药片糖衣的作用。
（2）根据铝离子水解生成氢氧化铝和氢离子书写离子方程式。
（3）根据钨的熔点高分析。
（4）根据合金的熔点低于成分金属分析。
（5）根据铝能置换汞分析。
（6）根据亚铁离子可以和碱反应生成氢氧化亚铁沉淀，而氢氧化亚铁沉淀迅速被氧化分析现象和反应方程式。
（1）人体血液中含有的是二价铁，二价铁具有还原性，容易被氧化生成三价铁，缺铁容易导致人体贫血，所以医学上常用硫酸亚铁糖衣片治疗贫血，药片上糖衣起到保护层的作用，防止硫酸亚铁被氧化；故答案为+2；保护层的作用，防止硫酸亚铁被氧化；
（2）铝离子为弱碱阳离子水解生成氢氧化铝和氢离子，离子方程式为：Al3++3H2O⇌Al（OH）3+3H+，故答案为Al3++3H2O⇌Al（OH）3+3H+；
（3）钨是熔点最高的金属，可以用作灯丝；故答案为钨是熔点最高的金属；
（4）合金的熔点小于其成分金属，故硬铝的熔点低于铝；钙人体中含量最多的金属元素，故答案为小于；钙（Ca）。
（5）将铝条插入Hg（NO3）2溶液中，取出后用滤纸吸干，露置于空气中，会看到铝条表面长出“白毛”，因为铝和Hg（NO3）2发生置换反应：2Al+3Hg（NO3）2＝2Al（NO3）3+3Hg，而裸露出的铝和氧气反应生成氧化铝：4Al+3O2＝2Al2O3，故答案为长出“白毛”；2Al+3Hg（NO3）2＝2Al（NO3）3+3Hg；4Al+3O2＝2Al2O3；
（6）硫酸亚铁和氢氧化钠发生反应生成氢氧化亚铁白色沉淀，该白色沉淀易被氧化为氢氧化铁红褐色沉淀，化学方程式为：4Fe（OH）2+O2+2H2O＝4Fe（OH）3，故答案为先产生白色沉淀，并逐渐变成灰绿色，最后变成红褐色；4Fe（OH）2+O2+2H2O＝4Fe（OH）3。
16． BaSO3+2H+=Ba2++SO2↑十H2O Na2SO4 A 2Fe3+ +3Mg(OH)2=2Fe(OH)3+3Mg2+ CO2 2Fe3+ +SO+H2O =2Fe2+ +SO+2H+ 取③中反应后的溶液，加入K3Fe(CN)6溶液，生成蓝色沉淀说明生成了Fe2+
I．新制亚硫酸钠溶解得到溶液A加入氯化钡溶液生成亚硫酸钡白色沉淀，加入足量稀盐酸沉淀溶解得到氯化钡溶液，在空气中久置的亚硫酸钠被空气部分氧化，溶解得到溶液B加入氯化钡溶液生成白色沉淀，加入足量稀盐酸沉淀部分溶解；
II.根据产生红褐色胶体的实验现象可知①中反应的离子方程式；由FeCl3和Na2CO3的性质可知逸出的无色气体是CO2，Na2CO3与Na2SO3在化学性质方面的共性是两者都为强碱弱酸盐，能与强酸反应。从化合价的角度分析，Na2CO3与Na2SO3在化学性质方面的差异是Na2CO3中碳原子为最高正价+4，无还原性；Na2SO3中硫原子+4价，具有较强的还原性；甲中三价铁离子具有氧化性，能氧化SO，生成硫酸根离子，同时三价铁离子被还原为亚铁离子；乙中取③中的红棕色溶液少许，滴加铁氰化钾溶液，出现蓝色沉淀。
I.(1)新制亚硫酸钠溶解得到溶液A加入氯化钡溶液生成亚硫酸钡白色沉淀，加入足量稀盐酸沉淀溶解得到氯化钡溶液，上述实验中②的离子方程式：BaSO3+2H+=Ba2++SO2↑十H2O。故答案为：BaSO3+2H+=Ba2++SO2↑十H2O；
(2)在空气中久置的亚硫酸钠被空气部分氧化，溶解得到溶液B加入氯化钡溶液生成白色沉淀，加入足量稀盐酸沉淀部分溶解，说明在空气中久置的亚硫酸钠固体中会混有Na2SO4。故答案为：Na2SO4；
(3)亚硫酸钠晶体样品若变质生成硫酸钠，均为白色固体，A．晶体表面不变黄，仍为白色，故A选；B．亚硫酸钠是强碱弱酸盐，水溶液呈碱性，硫酸钠是强酸强碱盐，水溶液呈中性，其水溶液pH将减小，故B不选； C．由亚硫酸钠氧化成硫酸钠相对分子质量由126变为142增加16，其样品质量将增加，故C不选；故答案为：A；
II.(1)根据产生红褐色胶体的实验现象可知①中反应的离子方程式是2Fe3+ +3Mg(OH)2=2Fe(OH)3+3Mg2+。故答案为：2Fe3+ +3Mg(OH)2=2Fe(OH)3+3Mg2+；
(2)由分析，碳酸钠没有还原性，FeCl3溶液和Na2CO3溶液反应， 2Fe3＋+ 3CO+ 3H2O = 2Fe(OH)3↓+ 3CO2↑，产生无色气体CO2，故答案为：CO2；
(3)甲组：取③中反应后溶液少许，滴入稀盐酸酸化，再滴加BaCl2溶液， 产生白色沉淀。得出结论：FeCl3与Na2SO3发生了氧化还原反应，三价铁离子能氧化SO，生成硫酸根离子，同时三价铁离子被还原为亚铁离子，离子方程式是2Fe3+ +SO+H2O =2Fe2+ +SO+2H+。故答案为：2Fe3+ +SO+H2O =2Fe2+ +SO+2H+；
乙组：认为甲组的实验不严谨，重新设计并进行实验，证实了甲组的结论是正确的。其实验方案是取③中反应后的溶液，加入K3Fe(CN)6溶液，生成蓝色沉淀说明生成了Fe2+。故答案为：取③中反应后的溶液， 加入K3Fe(CN)6溶液，生成蓝色沉淀说明生成了Fe2+。
【点睛】本题考查了探究反应机理的方法，铁的重要化合物性质、电离方程式、离子方程式的书写，注意掌握常见元素单质及其化合物性质，明确离子方程式、电离方程式的书写原则，难点II充分考查了学生的分析、理解能力及灵活应用所学知识的能力，注意亚铁离子的检验方法中：加入K3Fe(CN)6溶液生成蓝色现象明显，操作简单。
17． 防止暴沸 3Fe＋4H2O(g) Fe3O4＋4H2 取少量滤液，滴入几滴KSCN溶液，观察到溶液变红色，则溶液中有Fe3+，否则无 2Fe3+＋Fe＝3Fe2+
(1)烧瓶底部放置了几片碎瓷片，碎瓷片的作用是防止暴沸。装置B中发生Fe与水蒸气反应生成Fe3O4和H2，反应的化学方程式是 3Fe＋4H2O(g)Fe3O4＋4H2。答案为：防止暴沸；3Fe＋4H2O(g)Fe3O4＋4H2；
(2)检验滤液中Fe3+时，通常选用KSCN溶液，具体操作方法为：取少量滤液，滴入几滴KSCN溶液，观察到溶液变红色，则溶液中有Fe3+，否则无。答案为：取少量滤液，滴入几滴KSCN溶液，观察到溶液变红色，则溶液中有Fe3+，否则无；
(3)若(2)实验中未检验到Fe3+的存在，这说明反应产物溶于酸后，生成的Fe3+被未反应的Fe还原为Fe2+，反应的离子方程式表示为2Fe3+＋Fe＝3Fe2+。答案为：2Fe3+＋Fe＝3Fe2+。
18． 提供水蒸气 3Fe＋4H2O(g) Fe3O4＋4H2 H2 甲 HCO3—+H+=CO2↑+H2O 甲中气球比乙中气球的体积大 甲中盐酸过量，乙中盐酸不足量n(NaHCO3)＝n(Na2CO3) V(CO2)甲>V(CO2)乙
试题分析：Ⅰ．（1）试管尾部放一团湿棉花的目的是提供水蒸气．故填：提供水蒸气；
（2）铁与水蒸气反应的化学方程式为3Fe＋4H2O(g) Fe3O4＋4H2，故答案为3Fe＋4H2O(g) Fe3O4＋4H2；
（3）用燃着的木条靠近肥皂泡，有爆鸣声，说明该气体具有可燃性；稍后有肥皂泡飘到空中．说明生成的气体的密度比空气小，由于反应前后元素种类不变，生成的气体是氢气，故填：氢气；
Ⅱ．（1）甲装置发生反应：HCO3-+H+═H2O+CO2↑；乙装置发生反应：CO32-+H+═HCO3-，HCO3-+H+═H2O+CO2↑，甲装置内反应速率较快，单位时间产生的CO2多，故甲装置中的气球体积先变大，故答案为甲；HCO3-+H+═H2O+CO2↑；
（2）②42 g NaHCO3的物质的量为=0.5mol，53 g Na2CO3的物质的量为=0.5mol，300mL3 mol／L盐酸中HCl的物质的量为3 mol／L×0.3L=0.9mol，根据方程式碳酸氢钠与盐酸反应时，碳酸氢钠完全反应，放出0.5molCO2气体，碳酸钠与盐酸反应时，盐酸完全反应，放出0.45molCO2，因此甲中气球比乙中气球的体积大，故答案为甲中气球比乙中气球的体积大；甲中盐酸过量，乙中盐酸不足量 n(NaHCO3)＝n(Na2CO3)，V(CO2)甲>V(CO2)乙。
考点：考查了铁与水蒸气反应的实验、碳酸钠和碳酸氢钠的性质的相关知识。
19． 0.315 0.560 39:116 50:1 1.25mol/L H2SO4共0.125 mol，设再加入钢样的质量为x时酸反应完，则有：
5.624g+x=，x = 1.406 g。
a．若加入的钢样粉末过量（m≥1.406 g），H2SO4全反应，则：
m(余固体) = (5.624 g + m g)－0.125 mol×56 g·mol－1 = (m－1.376)g。
b．若加入的钢样粉末少量（m＜1.406 g），Fe全溶解，则剩余固体全部为碳的质量。
即：m(余固体) = (5.624 g + m g)×=(5.624 g + m g)×。
(1)利用化学式FeS2，硫的质量分数是0.360，则该硫铁矿石中含铁的质量分数为=0.315。答案为：0.315；
(2)由硫铁矿石的化学式FeS2，可建立关系式FeS2—2H2SO4—Fe，最多可生产含碳4%的生铁的质量为=0.560t。答案为：0.560；
(3)由精矿中铁、氧的物质的量之比为n(Fe)∶n(O)=5∶7，可假设化学式Fe5O7，写出方程式：10FeS2+27O2→2Fe5O7+20SO2，则富氧空气中O2和N2的体积比为(mol+6mol):58mol=39:116。答案为：39:116；
(4)①由CO2气体224 mL，n(CO2)=0.01mol，可求出钢样中含C的质量为0.12g，从而求出Fe的质量为28g，便可计算此钢样粉末中铁和碳的物质的量之比为=50:1。答案为：50:1；
②由表中数据可知，第III次实验中，样品过量，硫酸完全反应，由H2的体积2.8L，可求出该硫酸溶液的物质的量为=0.125mol，c(H2SO4)== 1.25mol/L。答案为：1.25mol/L；
③H2SO4共0.125 mol，设再加入钢样的质量为x时酸反应完，则有：
5.624g+x=，x = 1.406 g。
a．若加入的钢样粉末过量（m≥1.406 g），H2SO4全反应，则：
m(余固体) = (5.624 g + m g)－0.125 mol×56 g·mol－1 = (m－1.376)g。
b．若加入的钢样粉末少量（m＜1.406 g），Fe全溶解，则剩余固体全部为碳的质量。
即：m(余固体) = (5.624 g + m g)×=(5.624 g + m g)×。答案为：钢样过量时，剩余固体质量为(m－1.376)g；钢样不足量时，剩余固体质量为(5.624 g + m g)×。
【点睛】计算Fe刚好与硫酸完全反应时，所需添加的钢样的质量时，也可以利用“取某钢样粉末28.12 g，得到CO2气体224 mL（标准状况）”进行计算。再加入钢样的质量为x时酸反应完，则5.624g+x=，求出x = 1.406 g。
20． 1 1∶1
盐酸浓度、体积一定，甲中合金质量小于乙中合金质量且甲中生成气体体积小于乙中气体体积，说明甲中盐酸过量，金属完全反应，乙中合金质量小于丙中合金质量且乙、丙生成气体体积相等，说明乙、丙中盐酸完全反应，生成336mL氢气需要金属的质量为0.255g×=0.306g，故乙中金属剩余，盐酸不足，盐酸完全反应生成氢气336mL，氢气的物质的量为=0.015mol，根据氢元素守恒可以知道n(HCl)=2n(H2)=2×0.015mol=0.03mol，盐酸的物质的量浓度为=1mol/L；甲中盐酸有剩余金属完全反应，此时生成氢气280mL，故可以根据甲组数据计算金属的物质的量之比。设镁、铝的物质的量分别为x、y，H+得电子的物质的量为=0.025mol，根据合金质量和转移电子守恒可知：
，解得，故合金中镁与铝的物质的量之比为0.005mol∶0.005mol=1∶1。
21．(1) 2Fe3++Cu=2Fe2++Cu2+ Fe3+、Fe2+、Cu2+
(2) 2Fe3++Fe= 3Fe2+ Fe+Cu2+ =Fe2++Cu
(3)2Fe2++Cl2 =2Fe3++2C1-
(4) 开始有白色沉淀，很快变成灰绿色，最终全部变为红褐色
用过量FeCl3的浓溶液腐蚀镀铜板，Fe3+和 Cu发生反应，所得废液A中的阳离子有Fe3+、Fe2+、Cu2+；向废液A中加入过量铁粉，Fe 和Fe3+、Cu2+发生反应，过滤后所得滤液B中的阳离子有Fe2+，滤渣中含有Fe和Cu；向滤渣中加入足量的稀盐酸，并过滤，分离出Cu，将得到的含Fe2+的滤液合并到滤液B中，向滤液B中通入足量的氯气，Fe2+转化为Fe3+。
（1）过程①中，Fe3+和 Cu发生反应生成Fe2+和Cu2+，该反应的离子方程式为2Fe3++Cu=2Fe2++Cu2+；根据反应可知腐蚀后废液中必定含有阳离子有Fe2+、Cu2+，某学生对FeCl3腐蚀铜后所得溶液的成分进行测定，取少量待测溶液，滴入KSCN溶液后显红色说明含有Fe3+。则该溶液中所含金属阳离子有Fe3+、Fe2+、Cu2+；
（2）过程②中，Fe3+和Fe发生化合反应生成Fe2+，该反应的离子方程式为2Fe3++Fe= 3Fe2+，Fe 和Cu2+发生置换反应生成Fe2+和Cu，该反应的离子方程式为Fe+Cu2+ =Fe2++Cu。
（3）过程③中，Cl2将Fe2+氧化为Fe3+，该反应的离子方程式为2Fe2++Cl2 =2Fe3++2C1-。
（4）滤液B中金属阳离子是Fe2+，加入NaOH溶液，开始有白色沉淀，很快变成灰绿色，最终全部变为红褐色；该现象涉及的化学方程式为，；
22． Cl2＞Br2＞I2 3Fe＋4H2OFe3O4＋4H2 CO＋H2OCO2＋H2 2Na2O2＋2H2O＝4Na＋＋4OH－＋O2↑
(1)A、D、E为卤素单质，反应①②③均为水溶液中的置换反应，由氧化剂的氧化性强于氧化产物的氧化性，可知氧化性应有E＞A＞D，故E为Cl2、A为Br2、D为I2，据此解答；
(2)B是某元素R的氢化物，B的沸点大于与其同主族的其他元素氢化物的沸点，且B在常温下为液态，则B为水；C是一种有磁性的化合物，C为Fe3O4，根据框图，A为铁，D为氢气，E是一种无色、无味的有毒气体，E与四氧化三铁反应生成铁，则E为CO，F为CO2，据此分析解答；
(3) 绿色植物的光合作用和呼吸作用可实现自然界中D、E的循环，则D、E为氧气或二氧化碳。B由短周期元素X、Y组成，且X、Y原子个数比为1∶1，B晶体中既含离子键，又含非极性共价键，则B为过氧化钠，根据框图，A为水，D为氧气，C为氢氧化钠，E为二氧化碳，二氧化碳与氢氧化反应生成碳酸钠和水，则F为碳酸钠，据此分析解答。
(1)A、D、E为卤素单质，反应①②③均为水溶液中的置换反应，由氧化剂氧化性强于氧化产物氧化性，可知氧化性应有E＞A＞D，故E为Cl2、A为Br2、D为I2，因此A、D、E的氧化性由强到弱的顺序为Cl2＞Br2＞I2，故答案为Cl2＞Br2＞I2；
(2)B是某元素R的氢化物，B的沸点大于与其同主族的其他元素氢化物的沸点，且B在常温下为液态，则B为水；C是一种有磁性的化合物，C为Fe3O4，根据框图，A为铁，D为氢气，E与四氧化三铁反应生成铁，E是一种无色、无味的有毒气体，则E为CO，F为CO2，反应①为铁与水蒸气的反应，反应的化学方程式为3Fe＋4H2OFe3O4＋4H2，反应③为CO与水的反应，反应的化学方程式为CO＋H2OCO2＋H2，故答案为3Fe＋4H2OFe3O4＋4H2；CO＋H2OCO2＋H2；
(3) 绿色植物的光合作用和呼吸作用可实现自然界中D、E的循环，则D、E为氧气或二氧化碳。B由短周期元素X、Y组成，且X、Y原子个数比为1∶1，B晶体中既含离子键，又含非极性共价键，则B只能为过氧化钠，根据框图，A为水，D为氧气，C为氢氧化钠，E为二氧化碳，二氧化碳与氢氧化反应生成碳酸钠和水，则F为碳酸钠，过氧化钠与二氧化碳反应生成碳酸钠和氧气，符合框图中物质的转化关系。
B为过氧化钠，属于离子化合物，电子式为，反应①为过氧化钠与水的反应，反应的离子方程式为2Na2O2＋2H2O＝4Na＋＋4OH－＋O2↑，故答案为；2Na2O2＋2H2O＝4Na＋＋4OH－＋O2↑。
第三章《铁金属材料》测试题
一、单选题（共12题）
1．室温下，下列各组离子在指定溶液中能大量共存的是
A．NaOH溶液中：Na+、K+、、B．FeCl2溶液中：K+、Mg2+、、OH-
C．K2CO3溶液中：Na+、Ba2+、Cl-、OH- D．H2SO4溶液中：K+、、、
2．NA代表阿伏加德罗常数的数值，下列说法正确的是
A．56g铁粉与水蒸气在高温下完全反应，转移的电子数为3NA
B．常温常压下，28gN2含有的共价键数目为3NA
C．常温常压下，22.4LCO含有14NA个电子
D．64gCu与浓硝酸反应完全，产生的气体分子数为2NA
3．下列关于金属铝的叙述不正确的是（ ）
A．铝的化学性质比较活泼，在空气中易被氧化生成Al2O3
B．铝是比较活泼的金属，在化学反应中容易失去电子，表现出还原性
C．铝箔在空气中受热可以熔化，且发生剧烈燃烧
D．铝箔在空气中受热可以熔化，由于氧化膜的存在，熔化的铝并不滴落
4．在含有Cu(NO3)2、Zn(NO3)2、Fe(NO3)3、AgNO3各0.1 mol的混合溶液中加入0.1 mol铁粉，充分搅拌后铁完全反应，溶液中不存在Fe3+，同时析出0.1 mol Ag。则下列结论中不正确的是
A．反应后溶液中Cu2+与Fe2+的物质的量之比为1∶2
B．氧化性：Ag+＞Cu2+＞Fe3+＞Zn2+
C．含Fe3+的溶液可腐蚀铜板
D．1 mol Fe可还原2 mol Fe3+
5．下列除去杂质的方法中，正确的是
选项
物质(括号内为杂质)
试剂
方法
A
CO2(HCl)
饱和NaCl溶液
洗气
B
FeCl2(FeCl3)
铜粉
过滤
C
Fe粉(Al粉)
NaOH溶液
过滤
D
KNO3(NaCl)
AgNO3溶液
过滤
A．A B．B C．C D．D
6．在两个烧杯中分别盛有100 mL 3.0 mol·L－1的盐酸和氢氧化钠溶液，向两个烧杯中分别加入等质量的铝粉，在相同状况下生成的气体的体积比为2∶5，则加入的铝粉的质量为
A．2.7 g B．5.4 g C．6.75 g D．8.1 g
7．下列操作可得到纯净Al2O3的是
A．向NaAlO2溶液中加入适量稀H2SO4蒸干并灼烧
B．向NaAlO2溶液中通入过量CO2后蒸干并灼烧
C．向AlCl3溶液中加入过量氨水后蒸干并灼烧
D．向AlCl3溶液中加入适量NaAlO2溶液, 蒸干并灼烧
8．类推法在化学学习中经常采用,下列类推的结论正确的是( )
A．Cl2+2KBr= 2KCl+Br2，所以F2也能与KBr溶液反应置换出Br2
B．常温下，Cu+4HNO3(浓)= Cu(NO3)2+2NO2↑+2H2O，所以Fe也能与浓硝酸反应产生NO2
C．Cu+Cl2 CuCl2，所以Cu+I2 CuI2
D．钾保存在煤油中，所以钠也可以保存在煤油中
9．炼铁的反应原理为：Fe2O3+3CO3CO2+2Fe，当有2molFe生成时，下列说法中，错误的是
A．还原产物为Fe
B．该条件下，生成CO2气体的体积大于67.2L
C．转移的电子数约为7.224×1024个
D．参加反应的Fe2O3和CO物质的量分别为1mol、3mol
10．将适量铁粉放入FeCl3溶液中，完全反应后，溶液中的Fe3+和Fe2+浓度相同，则已反应的Fe3+和原溶液中的Fe3+的物质的量之比是
A．5∶2 B．2∶5 C．2∶3 D．3∶2
11．在探究新制氯水成分及性质的实验中，依据下列方法和现象，不能得出相应结论的是
方法
现象
结论
A
观察氯水颜色
氯水呈黄绿色
氯水中含有Cl2
B
向氯水中加石灰石
有气泡产生
氯水中含有HClO
C
向鲜花上滴加氯水
鲜花褪色
氯水具有漂白性
D
向FeCl2溶液先滴加KSCN溶液再滴加氯水
溶液变成血红色
氯水具有氧化性
A．A B．B C．C D．D
12．将铜和氧化铁的混合物溶于足量稀盐酸中，所得溶液能使溶液变红色。下列说法错误的是
A．容器中可能有固体残渣 B．所得溶液中存在、、
C．原固体中 D．红色溶液中加入足量铁粉，红色褪去
二、非选择题（共10题）
13．已知：K2Cr2O7+14HCl=2KCl+2CrCl3+3Cl2↑+7H2O。按要求完成下列空格。
(1)用双线桥标明电子转移方向和数目： 。
(2)该反应中，氧化剂是 ， 元素被氧化。
(3)被氧化的HCl与参加反应的HCl的质量之比 。
(4)若生成21.3gCl2，则还原产物的质量是 。
14．现有以下物质：①熔融态K2SO4②稀盐酸③铝④乙醇(C2H5OH)⑤NaOH固体⑥CO2
请回答下列问题(用序号)：
(1)以上物质能导电的是 ，以上物质中属于电解质的是 。
(2)写出①水溶液的电离方程式： 。
(3)根据下列离子方程式：+H+=CO2↑+H2O，写一个符合条件的化学方程式 。
(4)少量⑥通入⑤的水溶液的离子方程式为： ；③具有两性，既可以与酸反应，又可以与碱反应，则③与⑤反应的化学方程式为： 。
15．（1）铁是人体中重要的微量元素，血红蛋白中存在 价铁：医学上常用硫酸亚铁糖衣片治疗贫血，药片上糖衣的作用是 。
（2）明矾能净水是因为其溶液中的Al3+的水解产物能吸附水中的悬浮杂质而沉降，请写出该水解的离子方程式 。
（3）白炽灯用金属钨作灯丝是因为 。
（4）熔点比较：硬铝 铝；人体中含量最多的金属元素是 。
（5）将铝条插入Hg（NO3）2溶液中，取出后用滤纸吸干，露置于空气中，看到的现象是 ，其原理是（化学方程式） ， 。
（6）将NaOH溶液滴入FeSO4溶液中，能观察到的现象是 。请写出产物颜色变化时发生的反应方程式 。
16．从宏观现象探究微观本质是重要的化学学科素养。
I.以亚硫酸钠(Na2SO3)为实验对象，探究其性质。实验如下：
(1)写出上述实验中②的离子方程式： 。
(2)通过上述实验可知，在空气中久置的亚硫酸钠固体中会混有 (填化学式)。
(3)亚硫酸钠晶体样品若变质，下列说法错误的是 。
A．晶体表面变黄 B．其水溶液pH将减小 C．其样品质量将增加
II.以FeCl3溶液为实验对象，探究其与碱性物质之间反应的复杂多样性。实验如下：
(1)①中反应的离子方程式是 。
(2)②中逸出的无色气体是 (写化学式)。
(3)对于③中的实验现象，同学们有诸多猜测，继续进行实验：
甲组：取③中反应后溶液少许，滴入稀盐酸酸化，再滴加BaCl2溶液，产生白色沉淀。得出结论：FeCl3与Na2SO3发生了氧化还原反应，离子方程式是 。
乙组：认为甲组的实验不严谨，重新设计并进行实验，证实了甲组的结论是正确的。其实验方案是 。
17．某校化学小组学生利用下图所列装置进行“铁与水反应”的实验。（图中夹持及尾气处理装置均已略去）
（1）烧瓶底部放置了几片碎瓷片，碎瓷片的作用是 。装置B中发生反应的化学方程式是 。
（2）停止反应，待B管冷却后，取其中的固体，加入过量稀盐酸充分反应，过滤。简述检验滤液中Fe3+的操作方法 。
（3）若（2）实验中未检验到Fe3+的存在，则可能的原因是 （用离子方程式表示）。
18．Ⅰ．常温下没有氧气存在时，铁与水几乎不反应，但高温下，铁与水蒸气能反应。小明设计如下实验探究铁粉与水蒸气反应后的气体产物。
（1）试管尾部放一团湿棉花的目的是 。
（2）铁与水蒸气反应的化学方程式
（3）探究生成的气体是什么？用燃着的木条靠近肥皂泡，有爆鸣声，稍后有肥皂泡飘到空中。说明生成的气体是 。
Ⅱ．某次化学兴趣小组活动上，三组学生分别用图示甲、乙两装置，探究“NaHCO3和Na2CO3与稀盐酸的反应”，按表中的试剂用量，在相同条件下，将两个气球中的固体粉末同时倒入试管中(装置的气密性已检查) 请回答：
（1）各组反应开始时， 装置中的气球体积先变大，该装置中反应的离子方程式是 。
（2）当试管中不再有气体生成时，三组实验出现不同现象，填写下表的空格。
试剂用量
实验现象（气球体积变化）)
分析原因
第
①
组
42 g NaHCO3
53 g Na2CO3
300mL4 mol／L盐酸
甲中气球与乙中
气球的体积相等
甲、乙盐酸均过量
n(NaHCO3)=n(Na2CO3)
V甲(CO2)=V乙(CO2)
第
②
组
42 g NaHCO3
53 g Na2CO3
300mL3 mol／L盐酸
19．硫铁矿石（主要成分FeS2）用于工业制硫酸，其排出的矿渣在一定条件下以磁性铁为主。经磁选获得精矿，可直接用于高炉炼铁。已知某精矿的主要成分是磁性铁（Fe3O4）和Fe2O3及杂质（杂质不含铁、硫、氧元素，且杂质不耗氧）。请回答下列问题：
(1)某硫铁矿石中（杂质不含铁、硫）含硫的质量分数是0.360，则该硫铁矿石中含铁的质量分数是： （用小数表示，保留3位小数）。
(2)如用上述硫铁矿石制硫酸，矿渣经磁选获得精矿，直接用于高炉炼铁，当制得98%的硫酸1.92吨时（不考虑硫的损失），则炼铁厂（不计选矿及炼铁时铁的损耗）最多可生产含碳4%的生铁 吨。
(3)煅烧硫铁矿常用富氧空气。从沸腾炉排出的气体成分如下表。如果精矿中铁、氧的物质的量之比为n(Fe)∶n(O)=5∶7，则富氧空气中O2和N2的体积比为 。
气体
SO2
N2
O2
物质的量（mol）
10
58
6
(4)炼铁厂生产的生铁常用于炼钢。取某钢样粉末28.12 g（假设只含Fe和C），在氧气流中充分反应，得到CO2气体224 mL（标准状况）。
①计算此钢样粉末中铁和碳的物质的量之比 （最简单的整数比）。
②再取三份不同质量的钢样粉末分别加到100 mL相同浓度的H2SO4溶液中，充分反应后，测得的实验数据如下表所示：
实验序号
I
II
III
加入钢样粉末的质量/g
2.812
5.624
8.436
生成气体的体积/L（标准状况）
1.120
2.240
2.800
则该硫酸溶液的物质的量浓度 。
③若在实验II中继续加入m g钢样粉末，计算反应结束后剩余的固体质量为多少? （写出必要的步骤，答案保留3位小数） 。
20．在标准状况下进行下列实验：甲、乙、丙各取30.00 mL同浓度的盐酸，加入同一镁、铝合金，产生气体，测得有关数据列表如下：
实验序号
甲
乙
丙
合金质量
0.255g
0.385g
0.459g
气体体积
280 mL
336 mL
336 mL
分析上表数据后填空：
①盐酸的物质的量浓度为 mol/L；
②合金中镁与铝的物质的量之比为 。
21．电子工业中常用FeCl3溶液做刻蚀液，来腐蚀镀铜板制作印刷电路板，回收铜并综合利用FeCl3溶液。流程图如下：
(1)写出FeCl3溶液与铜反应的离子方程式： 。某学生对FeCl3腐蚀铜后所得溶液的成分进行测定，取少量待测溶液，滴入KSCN溶液后显红色。则该溶液中所含金属阳离子有 。
(2)过程②中发生化合反应的离子方程式为 。过程②中发生置换反应的离子方程式为 。
(3)过程③中反应的离子方程式是 。
(4)往溶液B中滴加氢氧化钠溶液，产生的现象是 。该现象涉及的化学方程式为 、
22．A、B、C、D、E、F六种物质在一定条件下有如下图所示的相互转化关系，所有反应物和生成物均已给出。
(1)若反应①、②、③均为溶液中的置换反应，A、D、E为第ⅦA族元素单质。则A、D、E的氧化性由强到弱的顺序为(用化学式表示) 。
(2)若B是某元素R的氢化物，B的沸点大于与其同主族的其他元素氢化物的沸点，且B在常温下为液态；C是一种有磁性的化合物；E是一种无色、无味的有毒气体。则反应①的化学方程式 ，③的化学方程式 。
(3)若B由短周期元素X、Y组成，且X、Y原子个数比为1∶1，B晶体中既含离子键，又含非极性共价键；绿色植物的光合作用和呼吸作用可实现自然界中D、E的循环。则B的电子式为 ，反应①的离子方程式 。
参考答案：
1．A
A．NaOH溶液中，Na+、K+、、都能稳定存在，则离子可以大量共存，A符合题意；
B．FeCl2、Mg2+都能与OH-反应，生成Fe(OH)2、Mg(OH)2沉淀，B不符合题意；
C．K2CO3溶液中，Ba2+会生成BaCO3沉淀，离子不能大量共存，C不符合题意；
D．H2SO4溶液中，会转化为CO2和水，离子不能大量共存，D不符合题意；
故选A。
2．B
A．铁粉与水蒸气在高温下反应生成四氧化三铁和氢气，56g铁粉与水蒸气在高温下完全反应，转移的电子数为NA，故A错误；
B．氮气分子中存在氮氮三键，常温常压下，28gN2含有的共价键数目为3NA，故B正确；
C．常温常压下，22.4LCO的物质的量不是1mol，则含有的电子数不是14NA，故C错误；
D．Cu与浓硝酸发生反应Cu+4HNO3=Cu(NO3)2+2NO2↑+2H2O，64gCu与浓硝酸反应完全，生成2molNO2气体，由于存在，产生的气体分子数小于2NA，故D错误；
选B。
3．C
A.Al原子半径比较大，最外层电子受到原子核的吸引力比较弱，容易失去，所以铝的化学性质比较活泼，在空气中易被空气中的氧气氧化生成Al2O3，A正确；
B.铝原子的最外层有3个电子，在化学反应中易失去3个电子而达8电子的稳定结构，原子失去电子表现还原性，B正确；
C.铝箔在空气中受热熔化，但不能发生燃烧，C错误；
D.Al的熔点只有660℃，而Al2O3熔点为2050℃，铝箔在空气中受热熔化，但由于表面反应产生的氧化物薄膜(Al2O3)熔点高，所以在加热时铝熔化而氧化铝不熔化，氧化铝把熔化的铝包裹起来，看起来就像铝摇摇欲坠却不滴落，D正确；
故合理选项是C。
4．B
根据金属活动顺序表知活泼性：Ag＜Cu＜Fe＜Zn，则离子氧化性：Ag＋＞Cu2＋＞Fe2＋＞Zn2＋。题目中析出0.1 mol Ag时，由2Ag＋Fe=2Ag＋Fe2＋知，耗掉0.05 mol Fe，又知溶液中不存在Fe3＋，即发生2Fe3＋＋Fe=3Fe2＋，说明氧化性Fe3＋＞Cu2＋，可知C项，D项正确。氧化性Ag＋＞Fe3＋＞Cu2＋＞Fe2＋＞Zn2＋，B项不正确。A项中Cu2＋不反应，不减少也不增加，为0.1 mol，而Fe2＋的量由铁元素守恒知为0.2 mol，故A项正确。
5．C
A．HCl及CO2都能够溶解在饱和食盐水中，因此不能使用饱和NaCl溶液洗气除去CO2中的杂质HCl，应该使用饱和NaHCO3溶液洗气除杂，A错误；
B．FeCl3与Cu反应产生FeCl2和CuCl2，又混入了新的杂质，应该使用足量Fe粉还原，然后过滤除杂，B错误；
C．Al能够与NaOH溶液反应产生可溶性物质NaAlO2，而Fe不能反应，因此可以使用NaOH溶液除去Fe粉中的杂质Al粉，然后过滤分离得到Fe粉，C正确；
D．NaCl与AgNO3溶液反应产生AgCl沉淀和NaNO3，KNO3溶液中仍然含有杂质NaNO3，不能达到除杂、净化的目的，D错误；
故合理选项是C。
6．C
试题分析：盐酸和氢氧化钠溶液中溶质的物质的量均为0.1L×3mol/L=0.3mol，又两烧杯中分别加入等质量的铝粉，反应结束后测得生成的气体体积比为甲：乙=2：5，设铝与酸反应时酸完全反应，生成的氢气的物质的量为x，据 2Al+6HCl═2AlCl3+3H2↑，反应得6/3 =0.3/x ，解得x=0.15mol，一定条件下，气体的物质的量之比等于体积之比，则碱与金属铝反应生成的氢气的物质的量为0.15mol×5/2=0.375mol，
碱与金属铝反应时铝完全反应，设与碱反应的铝的物质的量为y,据 2Al+2NaOH+2H2O═2NaAlO2+3H2↑，2/x＝3/0.375 ，解得y=0.25mol，则铝的质量为0.25mol×27g/mol=6.75g，A、A项错误；B、B项错误；C、C项错误；D、D项正确；答案选C。
考点：考查铝与酸碱的反应
7．C
A.向NaAlO2溶液中加入适量稀H2SO4反应，2NaAlO2+ H2SO4+2H2O=Na2SO4+2Al(OH)3↓，蒸干并灼烧得到Na2SO4和Al2O3，得不到纯净的氧化铝，故A不符合题意；
B.偏铝酸钠通入过量二氧化碳生成氢氧化铝、碳酸氢钠，反应为NaAlO2+CO2+2H2O=Al(OH)3↓+NaHCO3，蒸干得到碳酸钠和氢氧化铝混合物，得不到纯净的氧化铝，故B不符合题意；
C.向AlCl3溶液中加入过量氨水反应为AlCl3+3NH3·H2O=Al(OH)3↓+3NH4Cl，蒸干并灼烧，NH4Cl=NH3↑+HCl↑，最后得到纯净的Al2O3，故C符合题意；
D.向AlCl3溶液中加入适量NaAlO2溶液，反应为AlCl3+3NaAlO2+6H2O=4Al(OH)3↓+3NaCl，蒸干并灼烧得到氯化钠和氧化铝混合物，故D不符合题意；
故选C。
8．D
A. F2在KBr溶液中先和水发生反应，不能置换出溴单质，故A错误；
B. 常温下铁遇浓硝酸发生钝化，不能生成二氧化氮，故B错误；
C. 氯气的氧化性强，氯气和铜反应生成氯化铜，碘单质的氧化性弱，碘单质和铜发生反应生成碘化亚铜，故C错误；
D. 钠的密度大于钾，故钠可以保存在煤油中，故D正确；
正确答案是D。
9．C
A．Fe2O3中Fe的化合价由+3价降为0价，发生还原反应，因此Fe为还原产物，A正确；
B．由方程式可知，当有2molFe生成时产生的CO2的物质的量为3mol，标况下的体积为3mol×22.4L/mol=67.2L，该反应在高温的条件下进行，由pV=nRT可知，温度越高，体积越大，因此生成CO2气体的体积大于67.2L，B正确；
C．由方程式可知，有2molFe生成时，转移电子为6mol，个数为6×6.02×1023=3.612×1024个，C错误；
D．参加反应的物质的量之比等于化学计量数之比，由方程式可知，当有2molFe生成时，参加反应的Fe2O3和CO物质的量分别为1mol、3mol，D正确；
故选C。
10．B
将适量铁粉放入FeCl3溶液中，发生反应的方程式为2Fe3＋＋Fe＝3Fe2＋，溶液中的Fe3+和Fe2+浓度相同，设物质的量为a mol，则已反应的Fe3＋物质的量为，则原溶液中的Fe3+的物质的量a mol+=，则已反应的Fe3+和原溶液中的Fe3+的物质的量之比是∶=2∶5，故B正确；
故选B。。
11．B
新制氯水中存在平衡关系：Cl2+H2O⇌HCl+HClO，根据可逆反应的特点，可得出新制氯水中存在的微粒有：H2O、Cl2、HClO、H+、ClO-、Cl-。其中只有Cl2有颜色，为黄绿色，氯水中含有氯气分子而呈黄绿色；Cl2和HClO均具有氧化性；溶液中存在H+而显酸性； HClO还具有漂白性和不稳定性。在不同的化学反应中，氯水中参与反应的微粒不同。据此分析解答。
A．氯气为黄绿色气体，氯水呈浅黄绿色，是因为氯水中含有氯气，故A正确；
B．向氯水中加石灰石，有气泡产生，是因为碳酸氢根离子与氯水中的H+发生反应生成水和二氧化碳，不能说明氯水中含有HClO，故B错误；
C．向鲜花上滴加氯水，鲜花褪色，说明氯水具有漂白性，故C正确；
D．向FeCl2溶液先滴加KSCN溶液无变化，再滴加氯水溶液变成血红色，说明氯水具有氧化性，故D正确；
故答案：B。
12．A
将铜和氧化铁的混合物溶于足量稀盐酸中，发生反应Fe2O3+6HCl=2FeCl3+3H2O，2FeCl3+Cu=2FeCl2+CuCl2，向所得溶液中滴入2滴KSCN溶液后出现红色，说明铁离子过量，铜在溶液中一定全部溶解，生成氯化铜，部分铁元素变化为亚铁盐。
A． 氧化铁溶于过量的稀盐酸，生成的氯化铁过量铜全部溶解，容器中不可能有固体残渣，故A错误；
B． 向所得溶液中滴入2滴KSCN溶液后出现红色，说明铁离子过量，铜在溶液中一定全部溶解，生成氯化铜，部分铁元素变化为亚铁盐，所得溶液中存在、、，故B正确；
C． 发生反应Fe2O3+6HCl=2FeCl3+3H2O，2FeCl3+Cu=2FeCl2+CuCl2，向所得溶液中滴入2滴KSCN溶液后出现红色，说明铁离子过量，原固体中，故C正确；
D． 溶液中存在铁离子，加入足量铁粉发生反应2FeCl3+Fe=3FeCl2，铁离子被完全消耗，溶液红色褪去，故D正确；
故选：A。
13．(1)
(2) K2Cr2O7 Cl
(3)3:7
(4)31.7g
【解析】(1)
K2Cr2O7+14HCl=2KCl+2CrCl3+3Cl2↑+7H2O反应中Cr元素化合价由+6降低到+3价，Cl元素化合价由-1升高到0价，转移电子数为6e-，用双线桥法标出电子转移的方向和数目为：；
(2)
K2Cr2O7中铬元素的化合价降低，为氧化剂，Cl元素化合价升高，被氧化；
(3)
K2Cr2O7+14HCl=2KCl+2CrCl3+3Cl2↑+7H2O反应中起还原剂(被氧化)作用的HCl为6mol，参加反应的HCl为14mol，则被氧化的HCl与参加反应的HCl的物质的量之比=质量比=6:(6+8)=3:7；
(4)
K2Cr2O7+14HCl=2KCl+2CrCl3+3Cl2↑+7H2O反应中K2Cr2O7中铬元素的化合价降低，为氧化剂，生成的CrCl3做还原产物，若生成21.3gCl2，则还原产物的质量是×158.5g/mol=31.7g。
14． ①②③ ①⑤ K2SO4=2K++ NaHCO3+HCl=NaCl+CO2↑+H2O 2OH-+CO2=+H2O 2Al+2H2O+2NaOH=2NaAlO2+3H2↑
(1)具有自由移动电子或离子的物质可以导电，所以能导电的是①熔融态K2SO4②稀盐酸③铝；在熔融或水溶液中能自身电离而导电的物质为电解质，所以电解质有①熔融态K2SO4⑤NaOH固体；
(2)硫酸钾为强电解质，在水溶液中完全电离，电离方程式为K2SO4=2K++；
(3)+H+=CO2↑+H2O可以表示可溶性碳酸氢盐和强酸的反应，如NaHCO3+HCl=NaCl+CO2↑+H2O；
(4)少量二氧化碳通入NaOH溶液中生成碳酸钠和水，离子方程式为2OH-+CO2=+H2O；Al既能与酸反应又能与碱反应，Al与NaOH溶液反应生成偏铝酸钠和氢气，化学方程式为2Al+2H2O+2NaOH=2NaAlO2+3H2↑。
15． +2 保护层的作用，防止硫酸亚铁被氧化 Al3++3H2O⇌Al（OH）3+3H+ 钨是熔点最高的金属 小于 钙 长出“白毛” 2Al+3Hg（NO3）2＝2Al（NO3）3+3Hg 4Al+3O2＝2Al2O3 先产生白色沉淀，并逐渐变成灰绿色，最后变成红褐色 4Fe（OH）2+O2+2H2O＝4Fe（OH）3
（1）根据人体血液中的铁的形式分析，并根据亚铁离子的还原性分析药片糖衣的作用。
（2）根据铝离子水解生成氢氧化铝和氢离子书写离子方程式。
（3）根据钨的熔点高分析。
（4）根据合金的熔点低于成分金属分析。
（5）根据铝能置换汞分析。
（6）根据亚铁离子可以和碱反应生成氢氧化亚铁沉淀，而氢氧化亚铁沉淀迅速被氧化分析现象和反应方程式。
（1）人体血液中含有的是二价铁，二价铁具有还原性，容易被氧化生成三价铁，缺铁容易导致人体贫血，所以医学上常用硫酸亚铁糖衣片治疗贫血，药片上糖衣起到保护层的作用，防止硫酸亚铁被氧化；故答案为+2；保护层的作用，防止硫酸亚铁被氧化；
（2）铝离子为弱碱阳离子水解生成氢氧化铝和氢离子，离子方程式为：Al3++3H2O⇌Al（OH）3+3H+，故答案为Al3++3H2O⇌Al（OH）3+3H+；
（3）钨是熔点最高的金属，可以用作灯丝；故答案为钨是熔点最高的金属；
（4）合金的熔点小于其成分金属，故硬铝的熔点低于铝；钙人体中含量最多的金属元素，故答案为小于；钙（Ca）。
（5）将铝条插入Hg（NO3）2溶液中，取出后用滤纸吸干，露置于空气中，会看到铝条表面长出“白毛”，因为铝和Hg（NO3）2发生置换反应：2Al+3Hg（NO3）2＝2Al（NO3）3+3Hg，而裸露出的铝和氧气反应生成氧化铝：4Al+3O2＝2Al2O3，故答案为长出“白毛”；2Al+3Hg（NO3）2＝2Al（NO3）3+3Hg；4Al+3O2＝2Al2O3；
（6）硫酸亚铁和氢氧化钠发生反应生成氢氧化亚铁白色沉淀，该白色沉淀易被氧化为氢氧化铁红褐色沉淀，化学方程式为：4Fe（OH）2+O2+2H2O＝4Fe（OH）3，故答案为先产生白色沉淀，并逐渐变成灰绿色，最后变成红褐色；4Fe（OH）2+O2+2H2O＝4Fe（OH）3。
16． BaSO3+2H+=Ba2++SO2↑十H2O Na2SO4 A 2Fe3+ +3Mg(OH)2=2Fe(OH)3+3Mg2+ CO2 2Fe3+ +SO+H2O =2Fe2+ +SO+2H+ 取③中反应后的溶液，加入K3Fe(CN)6溶液，生成蓝色沉淀说明生成了Fe2+
I．新制亚硫酸钠溶解得到溶液A加入氯化钡溶液生成亚硫酸钡白色沉淀，加入足量稀盐酸沉淀溶解得到氯化钡溶液，在空气中久置的亚硫酸钠被空气部分氧化，溶解得到溶液B加入氯化钡溶液生成白色沉淀，加入足量稀盐酸沉淀部分溶解；
II.根据产生红褐色胶体的实验现象可知①中反应的离子方程式；由FeCl3和Na2CO3的性质可知逸出的无色气体是CO2，Na2CO3与Na2SO3在化学性质方面的共性是两者都为强碱弱酸盐，能与强酸反应。从化合价的角度分析，Na2CO3与Na2SO3在化学性质方面的差异是Na2CO3中碳原子为最高正价+4，无还原性；Na2SO3中硫原子+4价，具有较强的还原性；甲中三价铁离子具有氧化性，能氧化SO，生成硫酸根离子，同时三价铁离子被还原为亚铁离子；乙中取③中的红棕色溶液少许，滴加铁氰化钾溶液，出现蓝色沉淀。
I.(1)新制亚硫酸钠溶解得到溶液A加入氯化钡溶液生成亚硫酸钡白色沉淀，加入足量稀盐酸沉淀溶解得到氯化钡溶液，上述实验中②的离子方程式：BaSO3+2H+=Ba2++SO2↑十H2O。故答案为：BaSO3+2H+=Ba2++SO2↑十H2O；
(2)在空气中久置的亚硫酸钠被空气部分氧化，溶解得到溶液B加入氯化钡溶液生成白色沉淀，加入足量稀盐酸沉淀部分溶解，说明在空气中久置的亚硫酸钠固体中会混有Na2SO4。故答案为：Na2SO4；
(3)亚硫酸钠晶体样品若变质生成硫酸钠，均为白色固体，A．晶体表面不变黄，仍为白色，故A选；B．亚硫酸钠是强碱弱酸盐，水溶液呈碱性，硫酸钠是强酸强碱盐，水溶液呈中性，其水溶液pH将减小，故B不选； C．由亚硫酸钠氧化成硫酸钠相对分子质量由126变为142增加16，其样品质量将增加，故C不选；故答案为：A；
II.(1)根据产生红褐色胶体的实验现象可知①中反应的离子方程式是2Fe3+ +3Mg(OH)2=2Fe(OH)3+3Mg2+。故答案为：2Fe3+ +3Mg(OH)2=2Fe(OH)3+3Mg2+；
(2)由分析，碳酸钠没有还原性，FeCl3溶液和Na2CO3溶液反应， 2Fe3＋+ 3CO+ 3H2O = 2Fe(OH)3↓+ 3CO2↑，产生无色气体CO2，故答案为：CO2；
(3)甲组：取③中反应后溶液少许，滴入稀盐酸酸化，再滴加BaCl2溶液， 产生白色沉淀。得出结论：FeCl3与Na2SO3发生了氧化还原反应，三价铁离子能氧化SO，生成硫酸根离子，同时三价铁离子被还原为亚铁离子，离子方程式是2Fe3+ +SO+H2O =2Fe2+ +SO+2H+。故答案为：2Fe3+ +SO+H2O =2Fe2+ +SO+2H+；
乙组：认为甲组的实验不严谨，重新设计并进行实验，证实了甲组的结论是正确的。其实验方案是取③中反应后的溶液，加入K3Fe(CN)6溶液，生成蓝色沉淀说明生成了Fe2+。故答案为：取③中反应后的溶液， 加入K3Fe(CN)6溶液，生成蓝色沉淀说明生成了Fe2+。
【点睛】本题考查了探究反应机理的方法，铁的重要化合物性质、电离方程式、离子方程式的书写，注意掌握常见元素单质及其化合物性质，明确离子方程式、电离方程式的书写原则，难点II充分考查了学生的分析、理解能力及灵活应用所学知识的能力，注意亚铁离子的检验方法中：加入K3Fe(CN)6溶液生成蓝色现象明显，操作简单。
17． 防止暴沸 3Fe＋4H2O(g) Fe3O4＋4H2 取少量滤液，滴入几滴KSCN溶液，观察到溶液变红色，则溶液中有Fe3+，否则无 2Fe3+＋Fe＝3Fe2+
(1)烧瓶底部放置了几片碎瓷片，碎瓷片的作用是防止暴沸。装置B中发生Fe与水蒸气反应生成Fe3O4和H2，反应的化学方程式是 3Fe＋4H2O(g)Fe3O4＋4H2。答案为：防止暴沸；3Fe＋4H2O(g)Fe3O4＋4H2；
(2)检验滤液中Fe3+时，通常选用KSCN溶液，具体操作方法为：取少量滤液，滴入几滴KSCN溶液，观察到溶液变红色，则溶液中有Fe3+，否则无。答案为：取少量滤液，滴入几滴KSCN溶液，观察到溶液变红色，则溶液中有Fe3+，否则无；
(3)若(2)实验中未检验到Fe3+的存在，这说明反应产物溶于酸后，生成的Fe3+被未反应的Fe还原为Fe2+，反应的离子方程式表示为2Fe3+＋Fe＝3Fe2+。答案为：2Fe3+＋Fe＝3Fe2+。
18． 提供水蒸气 3Fe＋4H2O(g) Fe3O4＋4H2 H2 甲 HCO3—+H+=CO2↑+H2O 甲中气球比乙中气球的体积大 甲中盐酸过量，乙中盐酸不足量n(NaHCO3)＝n(Na2CO3) V(CO2)甲>V(CO2)乙
试题分析：Ⅰ．（1）试管尾部放一团湿棉花的目的是提供水蒸气．故填：提供水蒸气；
（2）铁与水蒸气反应的化学方程式为3Fe＋4H2O(g) Fe3O4＋4H2，故答案为3Fe＋4H2O(g) Fe3O4＋4H2；
（3）用燃着的木条靠近肥皂泡，有爆鸣声，说明该气体具有可燃性；稍后有肥皂泡飘到空中．说明生成的气体的密度比空气小，由于反应前后元素种类不变，生成的气体是氢气，故填：氢气；
Ⅱ．（1）甲装置发生反应：HCO3-+H+═H2O+CO2↑；乙装置发生反应：CO32-+H+═HCO3-，HCO3-+H+═H2O+CO2↑，甲装置内反应速率较快，单位时间产生的CO2多，故甲装置中的气球体积先变大，故答案为甲；HCO3-+H+═H2O+CO2↑；
（2）②42 g NaHCO3的物质的量为=0.5mol，53 g Na2CO3的物质的量为=0.5mol，300mL3 mol／L盐酸中HCl的物质的量为3 mol／L×0.3L=0.9mol，根据方程式碳酸氢钠与盐酸反应时，碳酸氢钠完全反应，放出0.5molCO2气体，碳酸钠与盐酸反应时，盐酸完全反应，放出0.45molCO2，因此甲中气球比乙中气球的体积大，故答案为甲中气球比乙中气球的体积大；甲中盐酸过量，乙中盐酸不足量 n(NaHCO3)＝n(Na2CO3)，V(CO2)甲>V(CO2)乙。
考点：考查了铁与水蒸气反应的实验、碳酸钠和碳酸氢钠的性质的相关知识。
19． 0.315 0.560 39:116 50:1 1.25mol/L H2SO4共0.125 mol，设再加入钢样的质量为x时酸反应完，则有：
5.624g+x=，x = 1.406 g。
a．若加入的钢样粉末过量（m≥1.406 g），H2SO4全反应，则：
m(余固体) = (5.624 g + m g)－0.125 mol×56 g·mol－1 = (m－1.376)g。
b．若加入的钢样粉末少量（m＜1.406 g），Fe全溶解，则剩余固体全部为碳的质量。
即：m(余固体) = (5.624 g + m g)×=(5.624 g + m g)×。
(1)利用化学式FeS2，硫的质量分数是0.360，则该硫铁矿石中含铁的质量分数为=0.315。答案为：0.315；
(2)由硫铁矿石的化学式FeS2，可建立关系式FeS2—2H2SO4—Fe，最多可生产含碳4%的生铁的质量为=0.560t。答案为：0.560；
(3)由精矿中铁、氧的物质的量之比为n(Fe)∶n(O)=5∶7，可假设化学式Fe5O7，写出方程式：10FeS2+27O2→2Fe5O7+20SO2，则富氧空气中O2和N2的体积比为(mol+6mol):58mol=39:116。答案为：39:116；
(4)①由CO2气体224 mL，n(CO2)=0.01mol，可求出钢样中含C的质量为0.12g，从而求出Fe的质量为28g，便可计算此钢样粉末中铁和碳的物质的量之比为=50:1。答案为：50:1；
②由表中数据可知，第III次实验中，样品过量，硫酸完全反应，由H2的体积2.8L，可求出该硫酸溶液的物质的量为=0.125mol，c(H2SO4)== 1.25mol/L。答案为：1.25mol/L；
③H2SO4共0.125 mol，设再加入钢样的质量为x时酸反应完，则有：
5.624g+x=，x = 1.406 g。
a．若加入的钢样粉末过量（m≥1.406 g），H2SO4全反应，则：
m(余固体) = (5.624 g + m g)－0.125 mol×56 g·mol－1 = (m－1.376)g。
b．若加入的钢样粉末少量（m＜1.406 g），Fe全溶解，则剩余固体全部为碳的质量。
即：m(余固体) = (5.624 g + m g)×=(5.624 g + m g)×。答案为：钢样过量时，剩余固体质量为(m－1.376)g；钢样不足量时，剩余固体质量为(5.624 g + m g)×。
【点睛】计算Fe刚好与硫酸完全反应时，所需添加的钢样的质量时，也可以利用“取某钢样粉末28.12 g，得到CO2气体224 mL（标准状况）”进行计算。再加入钢样的质量为x时酸反应完，则5.624g+x=，求出x = 1.406 g。
20． 1 1∶1
盐酸浓度、体积一定，甲中合金质量小于乙中合金质量且甲中生成气体体积小于乙中气体体积，说明甲中盐酸过量，金属完全反应，乙中合金质量小于丙中合金质量且乙、丙生成气体体积相等，说明乙、丙中盐酸完全反应，生成336mL氢气需要金属的质量为0.255g×=0.306g，故乙中金属剩余，盐酸不足，盐酸完全反应生成氢气336mL，氢气的物质的量为=0.015mol，根据氢元素守恒可以知道n(HCl)=2n(H2)=2×0.015mol=0.03mol，盐酸的物质的量浓度为=1mol/L；甲中盐酸有剩余金属完全反应，此时生成氢气280mL，故可以根据甲组数据计算金属的物质的量之比。设镁、铝的物质的量分别为x、y，H+得电子的物质的量为=0.025mol，根据合金质量和转移电子守恒可知：
，解得，故合金中镁与铝的物质的量之比为0.005mol∶0.005mol=1∶1。
21．(1) 2Fe3++Cu=2Fe2++Cu2+ Fe3+、Fe2+、Cu2+
(2) 2Fe3++Fe= 3Fe2+ Fe+Cu2+ =Fe2++Cu
(3)2Fe2++Cl2 =2Fe3++2C1-
(4) 开始有白色沉淀，很快变成灰绿色，最终全部变为红褐色
用过量FeCl3的浓溶液腐蚀镀铜板，Fe3+和 Cu发生反应，所得废液A中的阳离子有Fe3+、Fe2+、Cu2+；向废液A中加入过量铁粉，Fe 和Fe3+、Cu2+发生反应，过滤后所得滤液B中的阳离子有Fe2+，滤渣中含有Fe和Cu；向滤渣中加入足量的稀盐酸，并过滤，分离出Cu，将得到的含Fe2+的滤液合并到滤液B中，向滤液B中通入足量的氯气，Fe2+转化为Fe3+。
（1）过程①中，Fe3+和 Cu发生反应生成Fe2+和Cu2+，该反应的离子方程式为2Fe3++Cu=2Fe2++Cu2+；根据反应可知腐蚀后废液中必定含有阳离子有Fe2+、Cu2+，某学生对FeCl3腐蚀铜后所得溶液的成分进行测定，取少量待测溶液，滴入KSCN溶液后显红色说明含有Fe3+。则该溶液中所含金属阳离子有Fe3+、Fe2+、Cu2+；
（2）过程②中，Fe3+和Fe发生化合反应生成Fe2+，该反应的离子方程式为2Fe3++Fe= 3Fe2+，Fe 和Cu2+发生置换反应生成Fe2+和Cu，该反应的离子方程式为Fe+Cu2+ =Fe2++Cu。
（3）过程③中，Cl2将Fe2+氧化为Fe3+，该反应的离子方程式为2Fe2++Cl2 =2Fe3++2C1-。
（4）滤液B中金属阳离子是Fe2+，加入NaOH溶液，开始有白色沉淀，很快变成灰绿色，最终全部变为红褐色；该现象涉及的化学方程式为，；
22． Cl2＞Br2＞I2 3Fe＋4H2OFe3O4＋4H2 CO＋H2OCO2＋H2 2Na2O2＋2H2O＝4Na＋＋4OH－＋O2↑
(1)A、D、E为卤素单质，反应①②③均为水溶液中的置换反应，由氧化剂的氧化性强于氧化产物的氧化性，可知氧化性应有E＞A＞D，故E为Cl2、A为Br2、D为I2，据此解答；
(2)B是某元素R的氢化物，B的沸点大于与其同主族的其他元素氢化物的沸点，且B在常温下为液态，则B为水；C是一种有磁性的化合物，C为Fe3O4，根据框图，A为铁，D为氢气，E是一种无色、无味的有毒气体，E与四氧化三铁反应生成铁，则E为CO，F为CO2，据此分析解答；
(3) 绿色植物的光合作用和呼吸作用可实现自然界中D、E的循环，则D、E为氧气或二氧化碳。B由短周期元素X、Y组成，且X、Y原子个数比为1∶1，B晶体中既含离子键，又含非极性共价键，则B为过氧化钠，根据框图，A为水，D为氧气，C为氢氧化钠，E为二氧化碳，二氧化碳与氢氧化反应生成碳酸钠和水，则F为碳酸钠，据此分析解答。
(1)A、D、E为卤素单质，反应①②③均为水溶液中的置换反应，由氧化剂氧化性强于氧化产物氧化性，可知氧化性应有E＞A＞D，故E为Cl2、A为Br2、D为I2，因此A、D、E的氧化性由强到弱的顺序为Cl2＞Br2＞I2，故答案为Cl2＞Br2＞I2；
(2)B是某元素R的氢化物，B的沸点大于与其同主族的其他元素氢化物的沸点，且B在常温下为液态，则B为水；C是一种有磁性的化合物，C为Fe3O4，根据框图，A为铁，D为氢气，E与四氧化三铁反应生成铁，E是一种无色、无味的有毒气体，则E为CO，F为CO2，反应①为铁与水蒸气的反应，反应的化学方程式为3Fe＋4H2OFe3O4＋4H2，反应③为CO与水的反应，反应的化学方程式为CO＋H2OCO2＋H2，故答案为3Fe＋4H2OFe3O4＋4H2；CO＋H2OCO2＋H2；
(3) 绿色植物的光合作用和呼吸作用可实现自然界中D、E的循环，则D、E为氧气或二氧化碳。B由短周期元素X、Y组成，且X、Y原子个数比为1∶1，B晶体中既含离子键，又含非极性共价键，则B只能为过氧化钠，根据框图，A为水，D为氧气，C为氢氧化钠，E为二氧化碳，二氧化碳与氢氧化反应生成碳酸钠和水，则F为碳酸钠，过氧化钠与二氧化碳反应生成碳酸钠和氧气，符合框图中物质的转化关系。
B为过氧化钠，属于离子化合物，电子式为，反应①为过氧化钠与水的反应，反应的离子方程式为2Na2O2＋2H2O＝4Na＋＋4OH－＋O2↑，故答案为；2Na2O2＋2H2O＝4Na＋＋4OH－＋O2↑。
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