高中化学人教版 (2019)必修 第一册第三章 铁 金属材料第二节 金属材料练习

这是一份高中化学人教版 (2019)必修 第一册第三章 铁 金属材料第二节 金属材料练习，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．现代信息技术是建立在半导体材料基础上的，下列物质可用作半导体材料的是
A．金刚石 B．晶体硅 C．二氧化硅 D．金属铝
2．下列有关金属元素说法正确的是
A．铜的金属活泼性比铁的差，可在海轮外壳上装若干铜块以减缓其腐蚀
B．明矾能水解生成Al(OH)3胶体，可用作水的消毒剂
C．FeCl3溶液能与Cu反应，可用于蚀刻印刷电路
D．氯化铝是一种电解质，可用于电解法制铝
3．NA代表阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是（     ）
A．常温常压下，124gP4中所含P—P键数目为4NA
B．3 mol单质Fe完全燃烧转变为Fe3O4，失去8NA个电子
C．1mol FeI2与足量氯气反应时转移的电子数为2NA
D．7.2gCaO2与CaS的混合物中离子总数为0.3NA
4．下列实验中，金属或固体可以完全溶解的是
A．在H2O2溶液中加入少量MnO2粉末
B．表面已经被氧化的铝片加入到足量的NaOH溶液中
C．1molMnO2和含4molHCl的盐酸共热
D．常温下1mol铁片投入含4molHNO3的浓硝酸中
5．下列关于溶液中所含离子检验的说法正确的是
A．用洁净铂丝蘸取某溶液进行焰色反应时，火焰呈黄色.则原溶液中有Na+、无K+
B．取少量某溶液于试管中，加入少量新制氯水，再滴加KSCN溶液，若溶液变红，说明该溶液中含Fe3+
C．先加适量的稀硝酸将溶液酸化，再加入AgNO3溶液，产生了白色沉淀，则原溶液中一定含有大量的Cl-
D．将某溶液与稀盐酸反应产生的气体通入澄清石灰水中，石灰水变浑浊，说明该溶液中含有CO
6．硫代硫酸钠溶液与盐酸的反应()可用于探索浓度对反应速率的影响。常温常压下，若该反应产生固体单质16g，则反应中各有关物质的物理量均正确的是(NA表示阿伏加德罗常数的值)
选项
二氧化硫
硫代硫酸钠
转移的电子
A



B



C



D




A．A B．B C．C D．D
7．对下列事实的解释正确的是
A．蘸有浓硫酸和蘸有浓氨水的玻璃棒靠近没有白烟，说明硫酸与氨不反应
B．医疗上可用硫酸钡做X射线透视肠胃的内服药，是因为硫酸钡不溶于酸
C．SO2能用浓硫酸干燥，是因为SO2无还原性
D．常温下，浓HNO3可以用铝制容器贮存，说明铝与浓硝酸不反应
8．下列化合物不可以由化合反应制得的是
A．Fe(OH)3 B．FeCl2 C．FeCl3 D．Fe(OH)2
9．下列说法不正确的是
A．新型合金主要应用于航天航空、生物工程等领域
B．纯铝的硬度和强度较小，不适合制造机器零件等
C．氧化亚铁是一种红色粉末，常用作油漆、涂料、油墨和橡胶红色颜料
D．漂白粉既可作漂白棉、麻、纸张的漂白剂，又可用作游泳池等场所的消毒剂
10．下列有关化学现象和化学概念表述正确的是
A．某气体通入酸性KMnO4溶液，溶液褪色，说明该气体一定具有漂白性
B．Fe(OH)3胶体做电泳实验时，由阴极区红色加深可知Fe(OH)3胶粒带正电荷
C．向FeCl2溶液中滴加氯水，溶液颜色变成棕黄色，说明一定是氯水中的HClO氧化了Fe2+
D．鉴定FeCl3溶液中含有FeCl2可以滴加酸性KMnO4溶液，若褪色，则证明有FeCl2
11．下列化合物中，不能由单质与单质直接化合得到的是
A． B． C．NaCl D．
12．打磨过的铝箔用酒精灯加热会被氧化，形成一层兜着液体的薄膜，该薄膜的主要化学成分是
A．Al B．Al2O3 C．AlN D．Al(OH)3
二、非选择题（共10题）
13．(1)2KClO32KCl+3O2↑，请用双线桥表示其电子转移情况 。
(2)配平： KMnO4+ HCl(浓)→ KCl+ MnCl2+ Cl2↑+ H2O
(a)该反应中的氧化剂是 ，氧化产物是 。
(b)氧化剂与还原剂之比是 。
(c)如反应中转移了5mol电子，则产生的气体在标准状况下体积为 L。
14．回答下列问题：
(1)向AlCl3溶液中持续滴加NaOH溶液至过量，现象为 。写出产生上述现象所发生反应的化学方程式： ， 。
(2)白色絮状沉淀Fe(OH)2在空气中会迅速的变成灰绿色，最后变成红褐色，原因是发生了化学反应，请写出该反应的化学方程式： 。
(3)检验溶液中是否含有Fe3+的方法很多。
方法一：向某溶液中加入KSCN溶液，其现象是 ，说明溶液中含有Fe3+。
方法二：向某溶液中加入NaOH溶液，其现象是 ，说明溶液中含有Fe3+。
15．电子工业常用30%的FeCl3溶液腐蚀敷在绝缘板上的铜箔，制造印刷电路板。
（1）检验溶液中Fe3＋存在的常用试剂是 ，证明Fe3＋存在的现象是 ，配制含Fe2＋的溶液时，常常向溶液中加入少量 ，使被氧气氧化形成的Fe3＋还原为Fe2＋。
（2）写出FeCl3溶液与金属铜发生反应的化学方程式： 。
（3）某工程师为了从使用过的腐蚀废液中回收铜，并重新获得FeCl3溶液，准备采用下列步骤：

A．请写出上述实验中加入或生成的有关物质的化学式。
① ，② ，③ ，④ ，⑤ ，⑥ 。
B．请写出相关反应的化学方程式。 。
16．化学实验是研究物质性质的主要手段，某化学兴趣小组做以下实验
I.为研究X单质的性质，特设计如图所示装置进行实验。装置III中夹持装置已略去。其中a为干燥的品红试纸，b为湿润的品红试纸。

(1)写出装置I中发生反应的离子方程式 。
(2)写出IV中发生反应的离子方程式 。
II.证明过氧化钠可在呼吸面具和潜水艇中做供氧剂(C中盛放的是过氧化钠)。

(3)写出过氧化钠与二氧化碳反应的化学方程式
(4)D中盛放的试剂是
III.验证铝及化合物性质
(5)铝与碱反应的离子方程式： 。
(6)偏铝酸钠中通入过量的二氧化碳方程式： 。
17．某班同学用如下实验探究Fe2+、Fe3+的性质。回答下列问题：
(1)甲组同学取2mL FeCl3溶液，加入过量的铁粉，充分反应后，观察到溶液由 色变为 色。
(2)乙组同学取2mL FeCl3溶液，加入少量KI溶液，再加入少量淀粉溶液，淀粉变蓝，请说明淀粉变蓝的原因 。
(3)丙组同学取2mL FeCl2溶液，加入几滴氯水，再加入2-3滴KSCN溶液，溶液变红，说明氯水可将Fe2+氧化。FeCl2溶液与氯水反应的离子方程式为： 。
(4)丁组同学认为丙组的实验不够严谨，该组同学在2mLFeCl2溶液中先加入0.5mL植物油，再于液面下依次加入几滴氯水和2-3滴KSCN溶液，溶液变红，植物油的作用是 。
(5)甲组同学和乙组同学的实验说明了Fe3+具有 性(填“氧化”或者“还原”，下同)。丙组同学和丁组同学的实验说明了Fe2+具有 性。
18．利用等物质的量的碳酸亚铁(FeCO3)和柠檬酸()反应可制备高效补铁试剂柠檬酸亚铁。回答下列问题：
I.柠檬酸亚铁的制备
(1)柠檬酸亚铁的化学式为 。
(2)制备过程中需要无氧溶液，除去所用溶剂水中溶解氧的简单操作为 。
(3)制备实验所用碳酸亚铁的装置(夹持仪器省略)如图：

①实验前需要用生成的氢气排除装置里的空气，写出操作过程： 。
②写出装置C中发生反应的离子方程式： 。
(4)将制得的FeCO3加入到足量柠檬酸溶液中，再加入少量铁粉，80℃水浴加热、搅拌，充分反应后将所得溶液经浓缩、加入适量无水乙醇、静置、过滤、洗涤、干燥，获得柠檬酸亚铁晶体。制备过程加入少量铁粉的目的是 ；加入无水乙醇的作用是 。
II.产品纯度的测定
(5)称取3.00g样品，在空气中充分灼烧，将灼烧产物(Fe2O3)加盐酸完全溶解，加蒸馏水配成100mL溶液。取25.00mL该溶液加入过量KI溶液充分反应，然后加入几滴淀粉溶液，用0.1000mol·L-1的Na2S2O3溶液滴定(已知：I2+2S2O=S4O+2I-)，Na2S2O3溶液的平均用量为24.80mL，则样品纯度为 %(保留个位小数)。
19．为探究化合物A（仅含三种元素，摩尔质量为198g/mol）的组成与性质，设计并完成以下实验：取3.96g化合物A溶于水中，一段时间后全部转化为B（红褐色沉淀）、C（一种碱）和气体单质D（可使带火星的木条复燃），向溶液中加入100mL 0.6mol/L稀硫酸，再加入含有0.08mol KOH的溶液，恰好完全反应。过滤，将沉淀洗涤后充分灼烧，得到红棕色固体粉末1.60g；将所得溶液在一定条件下蒸发可得到一种纯净的不含结晶水的盐10.44g。
（1）化合物A所含有的元素为 ；化合物A与H2O反应的离子方程式为： 。
（2）化合物A可由FeCl3和KClO在强碱性条件下制得，其反应的离子方程式为： 。
20．某化工厂以甲烷为主要原料来制取合成甲醇及合成氨的原料，其主要反应为：
   ①（反应中CH4转化率为1）
   ②（反应中CH4转化率为1）
  （反应中CO转化率为）
合成工艺如下：

请回答下列问题（所有气体体积均折算为标准状况）：
（1）若只用反应器①来直接合成甲醇。当充入反应器①的甲烷和水蒸气的体积分别为672m3和2240m3时，反应剩余物中CO为 mol、H2为 mol；
（2）若CH4同时和H2O（g）及O2（g）反应，则am3 CH4按上述两式完全反应，产物气体的体积V的范围为 。
（3）若充入反应器①的甲烷和水蒸气的体积分别为l体积和3体积，反应剩余物中： V(H2)：V(N2)：V(CO)=3：1：l。则充入反应器②的富氧空气（只含N2和H2）的体积为 ；富氧空气中氧气体积分数为 。
（4）若将25%的富氧空气、CH4和H2O（g）混合并充分反应，反应的产物中n(H2)：n(N2)=3：1，来合成氨气，则反应中的H2O(g)富氧空气的物质的量之比为 。
21．铝虽为金属，但可与氢氧化钠溶液发生反应：2Al+2NaOH+2H2O=2NaAlO2+3H2↑，现将27g的铝粉投入到足量的NaOH溶液中，充分反应后，计算：
(1)铝粉的物质的量 ；
(2)消耗氢氧化钠溶质的质量为多少克？
(3)得到标准状况下的氢气的体积是多少升？
22．已知X为FeO和CuO的混合物，取两份等质量的X样品进行下列实验：
  
(1)写出①、②和③步所有反应的化学方程式：
① 、 ；
② 、 ；
③ 、 。
(2)设从③步所得固体D的质量为32 g，溶液E中只含有一种金属离子，气体F在标准状况下体积为5.6 L，试计算取用的每份X的质量为 ，X中FeO与CuO的质量比为 。

参考答案：
1．B
A．金刚石是自然界中天然存在的最坚硬的物质，主要用于作锯片、扩孔器、玻璃刀等，故A不符合题意；
B．晶体硅具有良好的导电功能，可用作半导体材料，故B符合题意；
C．二氧化硅具有良好的光学效应，常用作光导纤维，故C不符合题意；
D．金属铝有较好的延展性，可制成铝丝、铝条，并能轧制等各种铝制品，故D不符合题意；
综上所述，选B。
2．C
试题分析：A．在海轮上装铜块，海轮外壳(含铁)、铜和溶有电解质的海水，形成原电池，铁的腐蚀加快，A项错；B．明矾溶于水发生水解反应，生成氢氧化铝胶体，氢氧化铝胶体可以吸附杂质，不能用于水的消毒，B错误；C．FeCl3溶液能与Cu反应，2Fe3+ + Cu==Fe2++ Cu2+，故可用作蚀刻印刷电路，C正确；D．氯化铝的构成微粒是分子，属于分子晶体，为共价化合物，工业上采用电解氧化铝的方法冶炼铝，D错误；故选C。
考点：考查金属元素及其化合物的性质
3．B
A. 1个P4中含有6个P—P共价键，124gP4的物质的量为1mol，所含P—P键数目为6NA，故A错误；
B. 1molFe3O4中含有2molFe3+、1molFe2+，则3 mol单质Fe完全燃烧转变为Fe3O4，失去8NA个电子，故B正确；
C. 氯气过量时，FeI2中的Fe2+、I-全部被氧化成Fe3+、I2，则1mol FeI2与足量氯气反应时，转移的电子数为3NA，故C错误；
D. CaO2由Ca2+、离子构成，CaS由Ca2+、S2-构成，二者的摩尔质量均为72g/mol，所以7.2gCaO2与CaS的混合物中离子总数为0.2NA，故D错误；
答案选B。
4．B
A.在H2O2溶液中加入少量MnO2粉末，二氧化锰作催化剂，反应前后的量不变，A错误；
B.表面已经被氧化的铝片加入到足量的NaOH溶液中，氧化铝与NaOH反应生成偏铝酸钠和水，铝与过量的NaOH反应生成偏铝酸钠和氢气，氧化铝、铝溶解，符合题意，B正确；
C.1molMnO2和含4molHCl的盐酸共热，随反应的进行盐酸变稀，不再与二氧化锰反应，固体剩余，C错误；
D.常温下1mol铁片投入含4molHNO3的浓硝酸中，发生钝化现象，固体未溶解，D错误；
答案为B；
5．C
A．用铂丝蘸取待测液，在酒精灯火焰上灼烧，焰色为黄色，说明待测液中含Na+，没有透过蓝色钴玻璃片观察，不能确定是否含K+，故A错误；
B．二价铁离子和KSCN不反应，三价铁离子和KSCN溶液反应使溶液呈血红色，二价铁离子易被氯水氧化生成三价铁离子，Fe2+检验时要先加KSCN溶液后加氯水，防止Fe3+干扰，故B错误；
C．先加适量的稀硝酸将溶液酸化，排除碳酸根等离子的干扰，再加入AgNO3溶液，产生白色沉淀为氯化银，则原溶液中一定含有大量的Cl-，故C正确；
D．将某溶液与稀盐酸反应产生的气体通入澄清石灰水中，石灰水变浑浊，该溶液可能含有CO或HCO等，故D错误；
故选C。
6．A
已知16gS的物质的量为：=0.5mol，根据反应方程式反应中生成的SO2的物质的量为0.5mol，转移电子的物质的量为0.5mol×2=1mol，消耗Na2S2O3的物质的量为0.5mol，HCl的物质的量为0.5mol×2=1mol，生成H2O的物质的量为0.5mol，据此分析解题。
A．由分析可知，反应过程中生成SO2的物质的量为0.5mol，转移电子的物质的量为0.5mol×2=1mol，则转移电子的数目为1mol×NAmol-1=NA，A正确；
B．由分析可知，反应过程中生成SO2的物质的量为0.5mol，但状态不是在标准状况下而是在常温常压下，则其体积不为11.2L，消耗Na2S2O3的物质的量为0.5mol，B错误；
C．由分析可知，消耗Na2S2O3的物质的量为0.5mol，其质量为：0.5mol×158g/mol=79g，转移电子的物质的量为0.5mol×2=1mol，C错误；
D．由分析可知，反应过程中生成SO2的物质的量为0.5mol，其分子数目为：0.5mol×NAmol-1=0.5NA，D错误；
故答案为：A。
7．B
A．蘸有浓硫酸和蘸有浓氨水的玻璃棒靠近没有白烟，是由于浓硫酸没有挥发性，并不是不反应，故A错误；
B．医疗上可用硫酸钡作X射线透视肠胃的内服药，是因为硫酸钡不溶于酸，也不能被X光透过，故B正确；
C．SO2是还原性气体，浓H2SO4是强氧化性物质，由于在SO2的+4价与硫酸的+6价之间没有中间价态，所以二者不能发生反应，因此SO2可以用浓硫酸干燥，故C错误；
D．常温下，浓HNO3可以将金属Fe、Al氧化，在金属表面产生一层致密的氧化物保护膜，阻止金属的进一步氧化，可以用铝制容器贮存，Al能与浓硝酸反应，故D错误；
答案选B。
8．D
A．Fe(OH)2能够与水和氧气化合生成Fe(OH)3，为化合反应，故A不选；
B．Fe与FeCl3化合生成FeCl2，为化合反应，故B不选；
C．Fe在氯气中燃烧生成FeCl3，为化合反应，故C不选；
D．氧化亚铁不溶于水，不能利用化合反应制备Fe(OH)2，故D选；
故选D。
9．C
A．钛合金、耐热合金等新型合金广泛应用于卫星、航天航空、生物工程等领域，A正确；
B．纯铝的硬度和强度较小，温度高或受到强外力容易变形，因此不适合制造机器零件等，B正确；
C．氧化亚铁是一种黑色晶体，而氧化铁是一种红色粉末，常用作油漆、涂料、油墨和橡胶红色颜料，C错误；
D．漂白粉中的有效成分Ca(ClO)2具有强氧化性，能够将有色物质氧化变为无色，也具有强烈的杀菌消毒作用，因此既可作漂白棉、麻、纸张的漂白剂，又可用作游泳池等场所的消毒剂，D正确；
故合理选项是C。
10．B
A．某气体通入酸性KMnO4溶液，溶液褪色，酸性高锰酸钾体现氧化性，说明该气体有还原性，故A错误；
B．Fe(OH)3胶体做电泳实验时，阳极区域颜色变浅，阴极区红色加深，可得出Fe(OH)3胶粒带正电荷，故B正确；
C．向FeCl2溶液中滴加氯水，溶液颜色变成棕黄色，说明一定是氯水中的Cl2氧化Fe2+变为Fe3+，故C错误；
D．酸性条件下，氯离子能够被酸性KMnO4溶液氧化，而导致酸性KMnO4溶液褪色，因此不能确定FeCl3溶液中含有FeCl2，故D错误。
综上所述，答案为B。
11．A
A.铁在氯气中燃烧生成氯化铁，不能生成氯化亚铁，故A符合题意；
B.钠在空气中放置，与氧气反应生成白色的氧化钠，故B不符合题意；
C.钠在氯气中燃烧生成氯化钠，故C不符合题意；
D.镁在氯气中燃烧生成氯化镁，故D不符合题意；
故选A。
12．B
打磨除去表面的氧化铝，剩余单质铝，加热使其熔化，与氧气反应生成氧化铝保护膜，氧化铝熔点高，使其无法滴落，
故选：B。
13． 2 16 2 2 5 8 KMnO4 Cl2 1:5 56
(1)反应2KClO32KCl+3O2↑中，Cl元素由+5价变为-1价，O元素由-2价变为0价，根据电子得失守恒，用双线桥表示其电子转移情况；
(2)反应中Mn元素化合价由+7价降低到+2价，得到5个电子，KMnO4为氧化剂；反应中Cl元素化合价由−1价升高到0价，失去1个电子，HCl为还原剂，被氧化得到氧化产物为Cl2，根据电子得失守恒，配平该化学反应方程式为：2KMnO4+16HCl(浓)=2KCl+2MnCl2+5Cl2↑+8H2O；
(a)根据上述分析，该反应中的氧化剂是KMnO4，氧化产物是Cl2；
(b)反应中KMnO4为氧化剂，HCl为还原剂，16molHCl中只有10mol被氧化，则氧化剂与还原剂之比是2:10=1:5；
(c)Mn元素化合价由+7价降低到+2价，Cl元素化合价由−1价升高到0价，根据反应2KMnO4+16HCl(浓)=2KCl+2MnCl2+5Cl2↑+8H2O可知，生成5mol氯气标况下体积为5×22.4L，转移10mole-，设转移5mol电子产生的气体在标准状况下体积为VL，则根据反应列式计算：

则，解得V=56L。
14．(1) 白色沉淀先逐渐增多，后逐渐减少至消失 AlCl3+3NaOH=Al(OH)3↓+3NaCl Al(OH)3+NaOH=NaAlO2+2H2O
(2)4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3
(3) 溶液变成血红色 有红褐色沉淀生成
【解析】（1）
向AlCl3溶液中滴加NaOH溶液，氢氧化钠少量时，先生成氢氧化铝沉淀白色沉淀，反应方程式为AlCl3+3NaOH=Al(OH)3↓+3NaCl，氢氧化钠过量时氢氧化铝和氢氧化钠生成偏铝酸钠，白色沉淀消失，反应方程式为Al(OH)3+NaOH=NaAlO2+2H2O。
（2）
Fe(OH)2在空气中被氧气氧化为氢氧化铁，发生反应4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3，故现象为白色絮状沉淀Fe(OH)2在空气中会迅速的变成灰绿色，最后变成红褐色。
（3）
Fe3+与KSCN溶液变为血红色溶液；Fe3+与NaOH溶液反应生成氢氧化铁红褐色沉淀。
15． KSCN溶液 溶液变成红色 铁粉 2FeCl3＋Cu=2FeCl2＋CuCl2 Fe FeCl2 Fe和Cu HCl FeCl2 Cl2 CuCl2＋Fe=FeCl2＋Cu、2FeCl3＋Fe=3FeCl2、Fe＋2HCl=FeCl2＋H2↑、2FeCl2＋Cl2=2FeCl3
(1)检验溶液中Fe3+存在通常用KSCN溶液，溶液变红说明Fe3+存在；Fe2＋容易被空气中的氧气氧化，为了防止亚铁离子被氧化，结合不能引入新杂质分析判断；
(2)铜与氯化铁反应生成氯化铜、氯化亚铁；
(3)反应中含有氯化亚铁、氯化铜和未反应的氯化铁，由工艺流程可知，滤渣③中含有金属铜，应是废液与过量的Fe反应，滤液②中含有氯化亚铁，滤渣③中含有金属铜、未反应的铁，加入盐酸，过滤，回收铜，滤液⑤中含有氯化亚铁，与滤液②合并，通入氯气可以得到氯化铁，据此分析解答。
(1)检验溶液中Fe3+存在通常用KSCN溶液，取少量溶液于试管中，滴加KSCN溶液，溶液变红说明存在Fe3+；配制含Fe2＋的溶液时，为了防止亚铁离子被氧化，且不能引入新杂质，常加入铁粉(铁钉也可)，使被氧气氧化形成的Fe3＋还原为Fe2＋，故答案为：KSCN溶液；溶液变红；铁粉；
(2)氯化铁与铜反应生成氯化亚铁与氯化铜，反应的化学方程式为：2FeCl3+Cu═2FeCl2+CuCl2，故答案为：2FeCl3+Cu═2FeCl2+CuCl2；
(3)A．废液中含有氯化亚铁、氯化铜和未反应的氯化铁，由工艺流程可知，滤渣③中含有金属铜，应是废液与过量的Fe反应，滤液②中含有氯化亚铁，滤渣③中含有金属铜和未反应的铁，加入盐酸，滤液⑤中也含有氯化亚铁，与滤液②合并后通入氯气可以得到氯化铁，故答案为：Fe；FeCl2；Fe、Cu；HCl；FeCl2；Cl2；
B．废液中加入铁粉，发生CuCl2+Fe=Cu+FeCl2、2FeCl3＋Fe=3FeCl2；滤渣中含有铁、铜，加入盐酸，铁与盐酸反应，化学方程式为Fe+2HCl=FeCl2+H2↑，氯化亚铁与氯气的反应，化学方程式为2FeCl2+Cl2=2FeCl3，故答案为：CuCl2+Fe=Cu+FeCl2、2FeCl3＋Fe=3FeCl2、Fe+2HCl=FeCl2+H2↑、2FeCl2+Cl2=2FeCl3。
【点睛】本题的易错点为(3)，要注意废液中加入铁粉，铁能够与氯化铜发生置换反应，与氯化铁发生氧化还原反应，容易漏写2FeCl3＋Fe=3FeCl2。
16．(1)
(2)
(3)
(4)NaOH溶液
(5)
(6)
【解析】（1）
a为干燥的品红试纸，b为湿润的品红试纸，因此该实验研究的是氯气的性质，则装置I制备氯气，其中发生反应的离子方程式为；
（2）
氯气具有强氧化性，能把碘离子氧化为单质碘，则IV中发生反应的离子方程式为；
（3）
过氧化钠与二氧化碳反应生成碳酸钠和氧气，发生反应的化学方程式为；
（4）
生成的氧气中含有未反应的二氧化碳，收集氧气之前需要除去二氧化碳，则D中盛放的试剂是NaOH溶液；
（5）
铝与碱反应，例如和氢氧化钠溶液反应生成偏铝酸钠和氢气，反应的离子方程式为；
（6）
偏铝酸钠中通入过量的二氧化碳生成氢氧化铝和碳酸氢钠，反应的化学方程式为。
17． 黄 浅绿 2FeCl3 + 2KI＝I2 + 2FeCl2 + 2KCl 2Fe2++Cl2＝2Fe3++2Cl- 隔绝空气(排除氧气对实验的影响) 氧化 还原
(1)甲组同学取2mL FeCl3溶液，加入过量的铁粉，充分反应后氯化铁被铁还原生成氯化亚铁，因此观察到溶液由黄色变为浅绿色。
(2)乙组同学取2mL FeCl3溶液，加入少量KI溶液，铁离子把碘离子氧化为单质碘，碘遇淀粉显蓝色，因此再加入少量淀粉溶液，淀粉变蓝，反应的方程式为2FeCl3 + 2KI＝I2 + 2FeCl2 + 2KCl。
(3)丙组同学取2mL FeCl2溶液，加入几滴氯水，氯水具有强氧化性，把氯化亚铁氧化为氯化铁，因此再加入2～3滴KSCN溶液，溶液变红，FeCl2溶液与氯水反应的离子方程式为2Fe2++Cl2＝2Fe3++2Cl-。
(4)由于氯化亚铁也容易被空气中的氧气氧化为氯化铁，因此丁组同学认为丙组的实验不够严谨，所以需要在2mLFeCl2溶液中先加入0.5mL植物油，其中植物油的作用是隔绝空气(排除氧气对实验的影响)。
(5)根据以上分析可知甲组同学和乙组同学的实验说明了Fe3+具有氧化性。丙组同学和丁组同学的实验说明了Fe2+具有还原性。
18．(1)FeC6H6O7
(2)加热煮沸后冷却
(3) 打开K1、K2、K3使稀硫酸分步流下，关闭K1反应一段时间 2HCO+Fe2+= FeCO3↓+ CO2↑+H2O
(4) 防止被空气中的氧气氧化柠檬酸亚铁 除去柠檬酸
(5)81.3%
（1）
柠檬酸的分子式为：C6H8O7，与等物质的量的FeCO3反应生成CO2和H2O，根据原子守恒柠檬酸失去2H，生成柠檬酸亚铁的化学式为：FeC6H6O7。
（2）
除去所用溶剂水中溶解氧的简单操作为加热煮沸后冷却。
（3）
①用生成的氢气排净装置中的空气，打开K1、K2、K3使稀硫酸分步流下，关闭K1反应一段时间；②装置C的作用是制备FeCO3，离子方程式为：2HCO+Fe2+= FeCO3↓+ CO2↑+H2O。
（4）
柠檬酸亚铁还原性较强，加入铁粉防止被空气中的氧气氧化柠檬酸亚铁；柠檬酸易溶于乙醇，用乙醇可以除去柠檬酸。
（5）
样品灼烧以后Fe2+转化为Fe3+，加入HCl、KI生成I2，I2+2S2O=S4O+2I-，故有关系式为，n(FeC6H6O7)=n(S2O)=24.8mL×10-3×0.1mol·L-1=0.00248mol，m(FeC6H6O7)= 0.00248mol×246g/mol≈0.61g，m样(FeC6H6O7)= 4m(FeC6H6O7)=0.61g×4=2.44g，纯度为：。
19． K、Fe、O 4FeO42－+10H2O＝4Fe(OH)3↓+3O2↑+ 8OH- 2Fe3+ + 3ClO- + 10OH- = 2FeO42－+3Cl + 5H2O(或2Fe(OH)3 + 3ClO- + 4OH- = 2FeO42－+3Cl + 5H2O)
化合物A溶于水中，一段时间后全部转化为B（红褐色沉淀）、C（一种碱）和气体单质D（可使带火星的木条复燃），则B、D分别为氢氧化铁和氧气，说明A含有Fe元素、O元素。向溶液中加入100mL 0.6mol/L稀硫酸，再加入含有0.08mol KOH的溶液，恰好完全反应。过滤，将沉淀洗涤后充分灼烧，得到红棕色固体粉末1.60g，该红棕色固体粉末为氧化铁，由铁元素守恒可知，3.96g化合物A含铁，将所得溶液在一定条件下蒸发可得到一种纯净的不含结晶水的盐10.44g，该盐为硫酸钾，说明A中含有钾元素，3.96g化合物A含钾，则3.96g化合物A含氧，K、Fe、O的个数比为2:1:4.根据摩尔质量，可得A的化学式为K2FeO4。
（1）根据分析可知，化合物A所含有的元素为：K、Fe、O；合物A与H2O反应的离子方程式为：4FeO42－+10H2O＝4Fe(OH)3↓+3O2↑+ 8OH-
（2）化合物A可由FeCl3和KClO在强碱性条件下制得，根据电子守恒，其反应的离子方程式为：2Fe3+ + 3ClO- + 10OH- =  2FeO42－+3Cl + 5H2O(或2Fe(OH)3 + 3ClO- + 4OH-  =  2FeO42－+3Cl + 5H2O)。
【点睛】此题考查方程式的书写，根据氧化还原方程式中的三守恒，原子、电荷、电子守恒进行判断。根据物质的特点进行判断所含有的元素，如红褐色沉淀可以得出其中含有铁元素。
20． 1×104 5×104 3am3＜V＜4am3 2体积 50%
⑴根据方程式进行过量计算，根据不足的物质计算生成的CO、氢气的体积，再根据物质的量等于质量除以摩尔质量来计算。
⑵生成的产物气体为合成氨的原料氢气，只发生反应CH4+H2O(g) → CO+3H2，产物气体的体积最大，只发生2CH4+ O2(g) →2CO+4H2，产物气体的体积最小，据此计算。
⑶根据反应①计算甲烷与水反应生成的CO与氢气体积，设充入反应器②中甲烷体积为V体积，根据反应②表示出甲烷与氧气反应生成的CO与氢气体积，再计算总的CO、氢气，根据CO(g) +2H2(g) → CH3OH(g)计算消耗的CO、氢气体积，再表示出反应剩余物中CO、氢气体积，利用剩余物比例关系列方程，再计算富氧空气中氧气体积、剩余物中氮气体积，再计算富氧空气的体积及富氧空气中氧气体积分数。
⑷设富氧空气为1mol，则氧气为0.25mol，氮气为1mol−0.25mol=0.75mol，令水的物质的量为ymol，根据反应①、②计算出反应生成氢气的物质的量，根据氢气与氮气的物质的量之比列方程，据此计算解答。
⑴根据CH4(g)+H2O = CO(g)+3H2(g)，672m3甲烷完全反应需要水蒸气体积为672m3，故水蒸气过量，则CO体积为672m3，H2体积为672m3×3= 2016 m3，故CO的物质的量，故氢气的物质的量，反应中CO转化率为，则参加反应的CO为3×104mol×=2×104mol，根据CO(g)+2H2(g)→CH3OH(g)，消耗H2物质的量为2×2×104mol = 4×104mol，故剩余CO物质的量=3×104mol− 2×104mol= 1×104mol，剩余氢气的物质的量=9×104mol−4×104mol=5×104mol；故答案为：1×104；5×104。
⑵生成的产物气体为合成氨的原料氢气，只发生反应CH4+H2O(g)→CO+3H2，产物气体的体积最大，由方程式可知，am3CH4完全反应，生成CO和H2的体积为4am3，只发生2CH4+ O2(g) → 2CO+4H2，产物气体的体积最小，由方程式可知，am3CH4完全反应，生成CO和H2的体积为3am3，因此产物气体的体积V的范围为：3am3＜V＜4am3；故答案为：3am3＜V＜4am3。
⑶根据CH4(g)+H2O→CO(g)+3H2(g)，加入甲烷和水蒸气的体积分别为l体积和3体积，生成1体积CO和3体积H2，设充入反应器②中甲烷体积为V体积，根据2CH4(g) + O2(g)→2CO(g)+4H2，消耗0.5V体积氧气，生成V体积CO和2V体积H2，根据CO(g)+ 2H2(g) → CH3OH(g)(反应中CO转化率为)可知，消耗的CO为(1+V)体积，消耗氢气为(1+V)体积，因此反应剩余物中CO为(1+V)体积，氢气为：3体积+2V体积− (1+V)体积=(5+2V)体积，则(5+2V):(1+V)=3:1，解得V=2，富氧空气中氧气体积=2体积×0.5=1体积，剩余中氮气为(1+V)体积=(1+2)=1体积，故需要富氧空气的体积为1体积+1体积=2体积，则富氧空气中氧气体积分数为=×100%=50%；故答案为：2体积；50%。
⑷设富氧空气为1mol，则氧气为0.25mol，氮气为1mol−0.25mol=0.75mol，令水的物质的量为ymol，根据CH4(g)+H2O→CO(g)+3H2(g)，ymol H2O 与甲烷反应生成3ymol H2，根据2CH4(g) + O2(g)→2CO(g)+4H2，0.25mol氧气生成1mol H2，则(3y+1)mol:0.75mol=3:1，解得y=，则反应中的H2O(g)和富氧空气的物质的量之比为mol:1mol=；故答案为：。
21．(1)1mol
(2)40g
(3)33.6L
（1）27g Al的物质的量为；
（2）设消耗NaOH的物质的量为xmol，生成H2的物质的量为ymol，，由x==1mol，y==1.5mol，故消耗NaOH的质量为m=n∙M=1mol×40g/mol=40g；
（3）生成H2的物质的量为1.5mol，标况下生成氢气体积为V=n∙Vm=1.5mol×22.4L/mol=33.6L。
22． FeO+2HCl=FeCl2+H2O CuO+2HCl=CuCl2+H2O CO+CuO Cu+CO2 CO+FeO Fe+CO2 Fe+2HC=FeCl2+H2↑ CuCl2+Fe=FeCl2+Cu 56g 9∶5
X为FeO和CuO的混合物，由转化关系可知，反应①中发生FeO+2HCl=FeCl2+H2O、CuO+2HCl=CuCl2+H2O，所以溶液A中含HCl、FeCl2、CuCl2，反应②中发生CO+CuO Cu+CO2、CO+FeO Fe+CO2，固体B中含Fe、Cu，气体C为CO2，B与A反应生成F为H2，还原性Fe＞Cu，固体中的Fe与A中阳离子反应，反应③发生Fe+2HCl=FeCl2+H2↑、CuCl2+Fe=FeCl2+Cu。所得固体D是两份X中CuO中Cu质量为32g，固体D为Cu，溶液E中只含一种金属离子，E一定含FeCl2，再根据反应前后元素质量不变，由固体D铜的质量，可求得混合物X中CuO的质量，由与铁反应生成铜、氢气的质量，可计算出固体B中铁的质量，最后根据质量守恒定律计算出X中FeO与CuO的质量及混合物的总质量。
(1)X为FeO和CuO的混合物，由转化关系可知，反应①中发生FeO+2HCl=FeCl2+H2O、CuO+2HCl=CuCl2+H2O，所以溶液A中含HCl、FeCl2、CuCl2，反应②中发生CO+CuO Cu+CO2、CO+FeO Fe+CO2，固体B中含Fe、Cu，气体C为CO2，B与A反应生成F为H2，还原性Fe＞Cu，固体中的Fe与A中阳离子反应，反应③发生Fe+2HCl═FeCl2+H2↑、CuCl2+Fe═FeCl2+Cu；
(2)所得固体D质量为32g，溶液E中只含一种金属离子，根据③发生的反应可知：E一定含FeCl2，固体D为Cu，由Fe+2H+=Fe2++H2↑，可知与盐酸反应的Fe的质量为m(Fe)=，两份产生中Cu质量相等，由题意可知一份X中含Cu的质量为32g÷2=16g，则每份中CuO的物质的量为n(CuO)=n(Cu)=，m(CuO)=0.25mol×80g/mol=20g；根据反应方程式：Fe+CuCl2=FeCl2+Cu可知：每反应产生1molCu，反应需消耗1molFe，每一份X中含有Cu元素的物质的量为0.25mol，需消耗Fe的质量是m(Fe)=0.25mol×56g/mol=14g，则每一份X中Fe的质量为14g+14g=28g，根据Fe元素守恒可知：n(FeO)=n(Fe)=，所以取用的每份X(FeO与CuO的质量和)的质量为0.5mol×72g/mol+0.25mol×80g/mol=56g；X中FeO与CuO的质量比为0.5mol×72g/mol：0.25mol×80g/mol=36：20=9：5。
【点睛】本题考查无机物的推断及计算，为高频考点，把握转化中发生的反应、物质推断及计算为解答的关键，侧重分析与推断、计算能力的考查，综合性较强。