第三章《鐵金屬材料》測試題 （含答案解析）高一上學(xué)期化學(xué)人教版（2023）必修第一冊

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一、單選題（共12題）

1．鋁土礦的主要成分是Al2O3，還含有少量雜質(zhì)，要得到高純度的Al2O3，下列操作順序正確的是

①加NaOH溶液溶解②通入過量的CO2③過濾④加鹽酸酸化⑤灼燒

A．①②③⑤B．①③②③⑤C．①③④③⑤D．①④③⑤

2．下列對物質(zhì)用途的描述中，錯誤的是（）

A．濃硫酸可用于干燥NH3、H2、O2等氣體

B．二氧化硫可用來漂白紙漿、毛、絲等

C．氟化鈉可用于預(yù)防齲齒

D．鋁可用于冶煉某些熔點較高的金屬

3．下列關(guān)于鐵及其化合物的說法中正確的是

A．FeS2在沸騰爐中與O2反應(yīng)主要生成SO3

B．Mg加入到過量FeCl3溶液中可得Fe

C．鋼鐵在潮濕空氣中生銹主要是發(fā)生了電化學(xué)腐蝕

D．室溫下，F(xiàn)e與濃H2SO4反應(yīng)生成FeSO4

4．下列藥品和裝置合理且能完成相應(yīng)實驗的是

A．噴泉實驗B．實驗室制取并收集氨氣C．制備氫氧化亞鐵D．制取并收集二氧化硫

5．下列金屬長期露置在空氣中，最終生成物所屬物質(zhì)種類相同的是

A．Na和AlB．Na和MgC．Mg和AlD．Na和Fe

6．化學(xué)與生產(chǎn)、生活、社會密切相關(guān)，下列有關(guān)說法不正確的是

A．在食品袋中放入盛有CaO和硫酸亞鐵的透氣小袋，可防止食物受潮、氧化變質(zhì)

B．MgO、Al2O3的熔點很高工業(yè)上用于制作耐高溫材料，也用與冶煉鋁和鎂

C．發(fā)酵粉中主要含有碳酸氫鈉，能使焙制出的糕點疏松多孔

D．利用ClO2對自來水消毒主要是因為ClO2具有氧化性

7．將鐵屑溶于過量鹽酸后，再加下列物質(zhì)，會有三價鐵生成的是（）

A．稀硫酸B．氯氣C．氯化鋅D．氯化銅

8．下列物質(zhì)性質(zhì)與用途不相應(yīng)的是

A．是一種紅棕色粉末，可用作涂料

B．液氮的沸點較低，可為超導(dǎo)材料提供低溫環(huán)境

C．石墨具有良好的潤滑性，可用作電池電極材料

D．與水混合成糊狀后會很快凝固，可用作石膏繃帶

9．下列有關(guān)化學(xué)反應(yīng)的敘述正確的是()

A．常溫下Cu和濃硫酸反應(yīng)生成CuSO4

B．過量的Fe與稀硝酸反應(yīng)生成Fe(NO3)2

C．光照條件下，甲苯和Cl2反應(yīng)生成鄰氯甲苯

D．加熱條件下，溴乙烷與NaOH水溶液反應(yīng)生成乙烯

10．下列有關(guān)實驗原理、方法和結(jié)論都正確的是：（）

A．取少量溶液X，向其中加入適量新制氯水，再加幾滴KSCN溶液，溶液變紅，說明X溶液中一定含有Fe2＋

B．某無色溶液滴加氯水和CCl4，振蕩、靜置分層后，下層溶液顯紫紅色，則原溶液中有I－

C．向某溶液中滴加BaCl2溶液，若有白色沉淀，再滴加足量稀HNO3，若沉淀不溶解，則說明原溶液中一定含SO42—

D．某無色溶液用潔凈鉑絲蘸取溶液進(jìn)行焰色反應(yīng)，火焰呈黃色，則原溶液含有Na+無K+

11．下列物質(zhì)的轉(zhuǎn)化在給定條件下能實現(xiàn)的是

A．

B．

C．

D．工業(yè)制漂白粉：

12．一種新型高效凈水劑[AlFe(OH)nCl6-n]m屬于無機(jī)高分子化合物，可應(yīng)用于生活和工業(yè)用水的處理。其中，鐵元素的化合價為

A．+2B．+3

C．+4D．+6

二、非選擇題（共10題）

13．物質(zhì)的量的相關(guān)計算

(1)1molNH含___________molN，___________個H，約含有___________個e-；

(2)1molH2SO4與標(biāo)況下體積為___________SO2具有相同的氧原子數(shù)；

(3)標(biāo)況下VL的某氣體的質(zhì)量為16g，該氣體的摩爾質(zhì)量為___________(列出式子，不用簡化)；

(4)室溫下，某容積固定的密閉容器由可移動的活塞隔成A、B兩室，分別向A、B兩室充入H2、O2的混合氣體和1mol空氣，此時活塞的位置如圖所示。

①A室混合氣體的物質(zhì)的量為___________，標(biāo)況下體積為___________。

②實驗測得A室混合氣體的質(zhì)量為34g，則該混合氣體的密度是同溫同壓條件下氦氣密度的___________倍。若將A室H2、O2的混合氣體點燃引爆，恢復(fù)原溫度后，最終活塞停留的位置在___________刻度，容器內(nèi)氣體壓強(qiáng)與反應(yīng)前氣體壓強(qiáng)之比為___________。

(5)同溫同壓下，某容器充滿O2重132g，若充滿CO2重144g，現(xiàn)充滿某氣體重176g，則某氣體的摩爾質(zhì)量為___________。

14．含有下列離子的五種溶液①Ag+②Mg2+③Fe2+④Al3+⑤Fe3+試回答下列問題：

(1)既能被氧化又能被還原的離子是_______(填離子符號，下同)

(2)向③中加入NaOH溶液，現(xiàn)象是_______有關(guān)化學(xué)方程式為_______。

(3)加入過量NaOH溶液無沉淀的是_______；離子方程式是：_______。

(4)加鐵粉溶液質(zhì)量增重的是_______，溶液質(zhì)量減輕的_______。

(5)遇KSCN溶液呈紅色的是_______。

(6)能用來檢驗Cl-的是：_______。

15．Ⅰ．Fe、Al分別與鹽酸反應(yīng)(結(jié)果化簡成最簡單整數(shù)比，否則不給分)：

(1)若鹽酸足量，與等物質(zhì)的量的Fe、Al反應(yīng)產(chǎn)生H2的質(zhì)量之比為_____________。

(2)若鹽酸足量，與等質(zhì)量的Fe、Al反應(yīng)產(chǎn)生H2的質(zhì)量之比為_________________。

(3)若鹽酸不足，與足量Fe、Al反應(yīng)產(chǎn)生H2在同溫同壓下的體積比為___________。

Ⅱ．鋁分別與鹽酸、NaOH溶液反應(yīng)(結(jié)果化簡成最簡單整數(shù)比，否則不給分)：

(4)若鹽酸、NaOH溶液足量，與等質(zhì)量的兩份鋁反應(yīng)產(chǎn)生H2的體積之比是_______。

(5)若鹽酸、NaOH溶液等體積、等物質(zhì)的量濃度，與足量的兩份鋁反應(yīng)產(chǎn)生H2的體積之比是________。

(6)若HCl、NaOH溶液與足量的兩份鋁反應(yīng)，二者產(chǎn)生的H2相等，則HCl和NaOH的物質(zhì)的量之比是________。

(7)若甲、乙兩燒杯中各盛有100mL3mol·L-1的鹽酸和NaOH溶液，向兩燒杯中分別加入等質(zhì)量的鋁粉，反應(yīng)結(jié)束后，測得生成的氣體體積比為V(甲)：V(乙)=1：2，則加入鋁粉的質(zhì)量為________g。

16．某種催化劑為鐵的氧化物?；瘜W(xué)興趣小組對該催化劑中鐵元素的價態(tài)進(jìn)行了探究。請回答下列實驗方案中的有關(guān)問題：

(一)實驗儀器與試劑

儀器：燒杯、試管、玻璃棒、藥匙、滴管、酒精燈、試管夾；

試劑：3mol·L-1H2SO4、6mol·L-1HNO3、0.01mol·L-1KMnO4、NaOH稀溶液、20%KSCN溶液、蒸餾水。

(二)實驗原理

Fe2+能使酸性KMnO4溶液紫色褪去；Fe3+溶液中滴加KSCN溶液變紅色。

(1)一位同學(xué)將少許樣品溶于稀硝酸中，取少許溶液滴加KSCN溶液后出現(xiàn)紅色。由此得出為鐵元素為+3價的結(jié)論。該結(jié)論是否合理并說明理由___。

(三)實驗設(shè)計

(2)提出合理假設(shè)。

假設(shè)1：催化劑中鐵元素全部為+3價；

假設(shè)2：催化劑中鐵元素全部為+2價；

假設(shè)3：___。

(3)設(shè)計實驗證明假設(shè)。請完成下表中的實驗操作步驟，預(yù)期現(xiàn)象與結(jié)論。

實驗操作步驟預(yù)期現(xiàn)象與結(jié)論

步驟1：用滴管取一定量3mol·L-1H2SO4于試管中，___數(shù)分鐘以出去溶于其中的氧氣。無明顯現(xiàn)象

步驟2：用藥匙取少量樣品于試管中，用滴管加入除氧的3mol·L-1H2SO4，并加熱，充分反應(yīng)后得A溶液。固體溶解，溶液顏色發(fā)生變化

步驟3：取少許A溶液于試管中___若溶液不呈紅色，則假設(shè)2成立；若___

步驟4：另取少許A溶液于試管中，___結(jié)合③，若___

17．某同學(xué)按下圖所示裝置進(jìn)行鐵與水蒸氣反應(yīng)的實驗探究。實驗結(jié)束后，將玻璃管內(nèi)固體物質(zhì)冷卻后，溶于稀硫酸，充分反應(yīng)后，滴加KSCN溶液，溶液不變紅，再滴入新制氯水，溶液變?yōu)榧t色。請回答：

(1)儀器C的名稱為_________________________________________。

(2)該同學(xué)據(jù)實驗得出結(jié)論：鐵與水蒸氣反應(yīng)生成FeO和H2。該結(jié)論不嚴(yán)密，理由是_________。

(3)經(jīng)檢驗，反應(yīng)生成的固體具有磁性，寫出鐵與水蒸氣反應(yīng)的化學(xué)方程式：_______________。

18．某氧化鐵樣品中含有少量的雜質(zhì)。某同學(xué)要測定其中鐵元素的質(zhì)量分?jǐn)?shù)，設(shè)計了如下實驗方案。

請回答：

（1）操作Ⅰ中配制溶液時，所用到的玻璃儀器除燒杯、量筒、玻璃棒、膠頭滴管以外，還必須有___________（填儀器名稱）。

（2）反應(yīng)①中加入足量溶液，反應(yīng)的離子方程式為_________。

（3）檢驗沉淀中是否洗滌干凈的操作是__________。

（4）將沉淀加熱，冷卻至室溫，用天平稱量坩堝與加熱后固體的總質(zhì)量為，再次加熱并冷卻至室溫稱其質(zhì)量為，若，還應(yīng)進(jìn)行的操作是__________。

（5）若坩堝的質(zhì)量為，最終坩堝與加熱后固體的總質(zhì)量為，則樣品中鐵元素的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為_______。

19．（1）等質(zhì)量的①H2②O2③N2④CO2所含分子數(shù)最多的是___。

（2）要使NH3與CH4含有相同數(shù)目的H原子，則NH3與CH4的物質(zhì)的量之比為___。

（3）在一定的條件下，56.0gM單質(zhì)與1.50molCl2恰好完全反應(yīng)，生成1.00molMClx，則x=___，M的摩爾質(zhì)量為___。

（4）已知銨鹽與堿混合加熱時可生成NH3，如：NH4Cl+NaOHNaCl+NH3↑+H2O。將100mL(NH4)2SO4與NH4Cl的混合液分兩等份，一份需要用0.5mol燒堿恰好把NH3趕出，另一份與0.2molBaCl2恰好反應(yīng)，則原溶液中Cl-的物質(zhì)的量濃度為___。

20．將一定量的氯氣通入250mL溴化鉀溶液中，然后將所得的溶液蒸干，并將殘渣灼燒，得到干燥的殘渣40g，分析殘渣，其中含25%的化合態(tài)的溴。

（1）通入氯氣(無剩余)的質(zhì)量是___。

（2）原溴化鉀溶液含溴化鉀的質(zhì)量是__。

21．填空。

(1)8.4gN2與9.6g某單質(zhì)Rx所含原子數(shù)相同，且分子數(shù)之比為3：2，則R的相對原子質(zhì)量是_______，x值是_______。

(2)相同質(zhì)量的SO2和SO3所含硫原子的個數(shù)之比為_______。

(3)將0.1mol·L-1的Al2(SO4)3溶液由amL稀釋至bmL，稀釋后溶液中SO的物質(zhì)的量濃度是_______mol·L-1。

(4)現(xiàn)用Zn與實驗室中的鹽酸反應(yīng)制取6.72LH2(標(biāo)準(zhǔn)狀況)。

①如果選用所貼標(biāo)簽為3.0mol·L-1的鹽酸，至少需該鹽酸_______mL。

②該鹽酸密度為1.052g·mL-1，則該鹽酸溶質(zhì)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)是_______(保留三位有效數(shù)字)。

22．中學(xué)化學(xué)中幾種常見物質(zhì)的轉(zhuǎn)化關(guān)系如下：

A為常見金屬單質(zhì)，將D的濃溶液滴入沸水中可以得到E為分散質(zhì)的紅褐色液體。請回答下列問題：

（1）寫出物質(zhì)F、試劑X的化學(xué)式_______________、________________。

（2）B、F都可用于工業(yè)上冶煉金屬鐵，用B為原料冶煉鐵的原理（用化學(xué)方程式表示）是_________________________________________，若有1.5molB參加反應(yīng)，轉(zhuǎn)移電子的物質(zhì)的量是__________________；寫出F的另一種用途__________________。

（3）用離子方程式表示上述流程中的變化：A→C_____________，D→E______________。

（4）制造電路板工藝中，用D溶液刻蝕銅箔，用離子方程式表示該反應(yīng)原理：______________________________________。

（5）在D溶液中加入Na2O2，恰好使D轉(zhuǎn)化為E，寫出該反應(yīng)的離子方程式：__________________。

參考答案：

1．B

鋁土礦的主要成分是Al2O3，還含有少量雜質(zhì)，要得到高純度的Al2O3，首先利用氫氧化鈉溶液溶解，將氧化鋁轉(zhuǎn)化為偏鋁酸鈉，過濾，向濾液中通入過量的CO2，將偏鋁酸鈉轉(zhuǎn)化為氫氧化鋁沉淀，過濾，然后將氫氧化鋁灼燒即可得到氧化鋁，即操作順序為①③②③⑤，答案選B。

2．A

A．濃硫酸與氨氣反應(yīng)，不能干燥氨氣，可以干燥H2、O2等氣體，故A符合題意；

B．二氧化硫具有漂白性，則可用來漂白紙漿、毛、絲等，故B不符合題意；

C．氟化鈉中含F(xiàn)，可抑制牙釉質(zhì)的溶解，所以氟化鈉可用于預(yù)防齲齒，故C不符合題意；

D．Al具有還原性，且鋁熱反應(yīng)放出大量的熱，則鋁熱反應(yīng)用來冶煉熔點較高的金屬，故D不符合題意；

故答案為：A。

3．C

A．FeS2在沸騰爐中與O2發(fā)生的反應(yīng)為：4FeS2+11O22Fe2O3+8SO2，產(chǎn)物主要是SO2而不是SO3，A說法錯誤；

B．Mg加入到FeCl3溶液中，Mg具有較強(qiáng)的還原性，先與Fe3+反應(yīng)，生成Mg2+和Fe2+，若Mg過量，Mg與Fe2+繼續(xù)反應(yīng)生成Mg2+和Fe，但由于反應(yīng)中FeCl3過量，Mg已消耗完，所以無Mg和Fe2+反應(yīng)，所以不會生成Fe，B說法錯誤；

C．鋼鐵在潮濕的空氣中，鐵和碳、水膜形成原電池，發(fā)生電化學(xué)腐蝕，腐蝕速率更快，C說法正確；

D．室溫下，鐵在濃硫酸中發(fā)生鈍化，D說法錯誤。

故選C。

4．C

A．NO與水不反應(yīng)，且不溶于水，不能形成噴泉，故A錯誤；

B．為防止試管炸裂，應(yīng)將試管口應(yīng)向下傾斜，故B錯誤；

C．氫氧化亞鐵易與空氣中氧氣反應(yīng)而變質(zhì)，應(yīng)將硫酸亞鐵的溶液滴管插入到液面以下，故C正確；

D．SO2的密度比空氣大，收集時導(dǎo)管應(yīng)長進(jìn)短出，故D錯誤；

故答案為C。

【點睛】對實驗方案的正確與錯誤、嚴(yán)密與不嚴(yán)密、準(zhǔn)確與不準(zhǔn)確的判斷。主要從以下幾個方面考慮：①實驗原理是否正確、可行；②實驗操作是否完全、合理；③實驗步驟是否簡單、方便；④實驗裝置及連接方式是否正確；⑤反應(yīng)原料是否易得、安全、無毒；⑥有無化學(xué)安全隱患，如倒吸、爆炸、吸水、泄漏、著火、濺液、破損等。

5．C

A.Na長期露置在空氣中，最終生成物為Na2CO3，Al長期露置在空氣中，最終生成物為氧化鋁，生成物種類不同，A不符合題意；

B.Na長期露置在空氣中，最終生成物為Na2CO3，Mg長期露置在空氣中，最終生成物為氧化鎂，生成物種類不同，B不符合題意；

C.Mg長期露置在空氣中，最終生成物為MgO，Al長期露置在空氣中，最終生成物為氧化鋁，生成物種類相同，C符合題意；

D.Na長期露置在空氣中，最終生成物為Na2CO3，F(xiàn)e長期露置在空氣中，最終生成物為鐵銹，生成物種類不同，D不符合題意；

答案選C。

6．B

A．CaO與水反應(yīng)，可用于吸水，硫酸亞鐵具有還原性，可用于防止食品氧化變質(zhì)，故A正確；

B．氧化鎂的熔點很高，冶煉鎂需要電解氯化鎂，故B錯誤；

C．碳酸氫鈉易與酸或在加熱條件下生成二氧化碳?xì)怏w，使焙制出的糕點疏松多孔，故C正確；

D．ClO2具有強(qiáng)氧化性，可用于殺菌消毒，并且效果好于氯水，故D正確；

故答案選B。

7．B

A.因為稀硫酸不具備強(qiáng)氧化性，不能氧化二價鐵離子，所以，沒有三價鐵離子生成，故A錯誤；

B.將鐵加入過量的鹽酸中，鐵反應(yīng)完全后氫離子還有剩余，加入氯氣后，氯氣具有強(qiáng)氧化性，可以將二價鐵氧化為三價鐵離子，故B正確；

C.氯化鋅溶解，電離出氯離子，與過量的氫離子在同一溶液，相當(dāng)于稀鹽酸，而稀鹽酸不具備強(qiáng)氧化性，不能氧化二價鐵離子，故C錯誤；

D.氯化銅溶于水，電離出銅離子，銅離子不能把二價鐵離子氧化，故D錯誤.

故答案為B。

【點睛】鐵屑溶于鹽酸后，溶液中主要是H+、Cl-、Fe2+，若要將Fe2+變?yōu)镕e3+，需要強(qiáng)氧化性物質(zhì)。

8．C

A．Fe2O3為紅棕色固體，可用作涂料，A正確；

B．液氮沸點低，氣化吸收大量熱量，可為超導(dǎo)材料提供低溫環(huán)境，B正確；

C．石墨具有良好的導(dǎo)電性，可用作電池電極材料，與其潤滑性無關(guān)，C錯誤；

D．與水混合成糊狀后會很快凝固，可用于石膏繃帶，D正確；

故答案選C。

9．B

A．銅與濃硫酸需要加熱才能反應(yīng)，故A錯誤；

B．硝酸可以氧化Fe生成Fe3+，當(dāng)Fe過量時，過量的Fe會與Fe3+反應(yīng)生成Fe2+，故B正確；

C．光照條件下，氯原子取代甲苯中甲基上的氫原子，不能取代苯環(huán)上的氫原子，故C錯誤；

D．溴乙烷與NaOH水溶液加熱發(fā)生水解反應(yīng)生成乙醇，故D錯誤；

故答案為B。

【點睛】鹵代烴在強(qiáng)堿水溶液、加熱的條件下水解生成醇；當(dāng)與鹵原子相連的碳原子的鄰位碳原子上有氫時（苯環(huán)除外），可以在強(qiáng)堿醇溶液中發(fā)生消去反應(yīng)生成碳碳雙鍵。

10．B

A．X溶液中可能存在Fe3+，檢驗亞鐵離子應(yīng)先加幾滴KSCN溶液，再滴加新制氯水，故A錯誤；

B．因氯氣氧化碘離子生成碘單質(zhì)，碘在四氯化碳中為紫色，則某無色溶液滴加氯水和CCl4，振蕩、靜置后，下層溶液顯紫色，則原溶液中一定含有I-，故B正確；

C．向某溶液中滴加BaCl2溶液，若有白色沉淀，再滴加足量稀HNO3，若沉淀不溶解，則說明原溶液中可能含Ag+或SO42-，但不能同時存在，故C錯誤；

D．觀察鉀元素的焰色反應(yīng)時要透過藍(lán)色的鈷玻璃，防止鈉元素造成干擾，故無法排除K元素，故D錯誤；

故答案為B。

11．D

A．二氧化錳和濃鹽酸反應(yīng)生成氯氣，和稀鹽酸不反應(yīng)，故A不符合題意；

B．鈉在氧氣中點燃生成過氧化鈉，過氧化鈉和水反應(yīng)生成氫氧化鈉和氧氣，故B不符合題意；

C．鐵在氯氣中點燃生成氯化鐵，氯化鐵和氫氧化鈉反應(yīng)生成氫氧化鐵沉淀和氯化鈉，故C不符合題意；

D．工業(yè)制漂白粉是電解飽和食鹽水得到氯氣，再將氯氣通入到石灰乳中反應(yīng)生成次氯酸鈣、氯化鈣和水，故D符合題意。

綜上所述，答案為D。

12．B

據(jù)在化合物中正負(fù)化合價代數(shù)和為零，可設(shè)高效凈水劑中鐵元素的化合價為x，則有（+3）+x+（-1）×n+（-1）×（6-n）=0，解得x=+3；A、C、D項錯誤，B項正確。

答案選B。

13．(1)14NA6.02×1024

(2)44.8L

(3)

(4)2mol44.8L4.2521:2

(5)76g/mol

(1)

由離子符號知，1molNH含1molN，4NA個H，1個銨離子含10個電子，1molNH約含有10×6.02×1023=6.02×1024個e-；

(2)

1molH2SO4含4molO，含4molO的SO2物質(zhì)的量為2mol、標(biāo)況下體積為22.4L/mol×2mol=44.8L，則1molH2SO4與標(biāo)況下體積為44.8L的SO2具有相同的氧原子數(shù)；

(3)

標(biāo)況下VL的某氣體的質(zhì)量為16g、物質(zhì)的量為，則該氣體的摩爾質(zhì)量為(列出式子，不用簡化)；

(4)

①同溫同壓下，氣體體積之比等于物質(zhì)的量之比：，，則A室混合氣體的物質(zhì)的量為2mol，標(biāo)況下體積為。

②實驗測得A室混合氣體的質(zhì)量為34g，則混合氣體的平均摩爾質(zhì)量為，該混合氣體的密度是同溫同壓條件下氦氣密度倍。A室混合氣體共2mol、質(zhì)量為34g，設(shè)n(H2)=x、n(O2)=y，，解得x=y=1mol，若將A室H2、O2的混合氣體點燃引爆，發(fā)生反應(yīng)，消耗氫氣、氧氣分別為1mol、0.5mo，多余氧氣0.5mol，恢復(fù)原溫度即室溫后，水呈液態(tài)，AB兩室最終壓強(qiáng)相等、氣體體積之比等于其物質(zhì)的量之比，所以AB兩室氣體體積之比為0.5mol:1mol=1:2，最終活塞停留的位置在2刻度、則反應(yīng)后該條件下0.5mol氣體占體積與反應(yīng)前1mol氣體的體積相同，則反應(yīng)后容器內(nèi)氣體壓強(qiáng)與反應(yīng)前氣體壓強(qiáng)之比為1:2。

(5)

同溫同壓下，某容器充滿O2重132g，若充滿CO2重144g，現(xiàn)充滿某氣體重176g，由阿伏伽德羅定律可知三種氣體的物質(zhì)的量相同，，解得某氣體的摩爾質(zhì)量M=76g/mol。

14．(1)Fe2+

(2)出現(xiàn)白色沉淀，迅速變?yōu)榛揖G色最后變?yōu)榧t褐色4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3

(3)Al3+Al3++4OH﹣=AlO+2H2O

(4)Fe3+Ag+

(5)Fe3+

(6)Ag+

【解析】（1）

只有Fe2+的化合價處于中間價態(tài)，則既能被氧化又能被還原的離子是Fe2+。

（2）

向③中加入NaOH溶液，現(xiàn)象是出現(xiàn)白色沉淀，迅速變?yōu)榛揖G色最后變?yōu)榧t褐色；有關(guān)化學(xué)方程式為4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3。

（3）

向④中先加入少量的NaOH溶液，會產(chǎn)生Al(OH)3沉淀，繼續(xù)加入NaOH溶液，沉淀會溶解，故加入過量NaOH溶液無沉淀的是Al3+，離子方程式是Al3++4OH﹣=+2H2O。

（4）

加鐵粉溶液質(zhì)量增重的是Fe3+，發(fā)生反應(yīng)的離子方程式是2Fe3++Fe=3Fe2+；加鐵粉溶液質(zhì)量減輕的是Ag+，發(fā)生反應(yīng)的離子方程式是Fe+2Ag+=Fe2++Ag。

（5）

遇KSCN溶液呈紅色的是Fe3+，發(fā)生反應(yīng)的離子方程式是Fe3++3SCN-=Fe(SCN)3。

（6）

能用來檢驗Cl-的是Ag+，發(fā)生反應(yīng)的離子方程式是Ag++Cl-=AgCl↓。

15．(1)2：3

(2)9：28

(3)1：1

(4)1：1

(5)1：3

(6)3：1

(7)5.4

有關(guān)反應(yīng)的化學(xué)方程式分別為：Ⅰ．根據(jù)Fe+2HCl=FeCl2+H2↑，2Al+6HCl=2AlCl3+3H2↑；Ⅱ．根據(jù)2Al+6HCl=2AlCl3+3H2↑，2Al+2NaOH+2H2O=2NaAlO2+3H2↑分析解答。

（1）若鹽酸足量，等物質(zhì)的量的Fe、Al完全反應(yīng)，假設(shè)金屬的物質(zhì)的量都是1mol，根據(jù)反應(yīng)方程式Fe+2HCl=FeCl2+H2↑，2Al+6HCl=2AlCl3+3H2↑可知：1molFe反應(yīng)產(chǎn)生1molH2，1molAl反應(yīng)產(chǎn)生1.5molH2，則二者反應(yīng)產(chǎn)生H2的物質(zhì)的量的比是n(H2)Fe：n(H2)Al=1mol：1.5mol=2：3。根據(jù)m=n·M可知：氣體的質(zhì)量比等于氣體的物質(zhì)的量的比為2：3；

（2）若鹽酸足量，等質(zhì)量的Fe、Al完全反應(yīng)，反應(yīng)產(chǎn)生H2的物質(zhì)的量取決于金屬的多少。假設(shè)金屬的質(zhì)量都是1g，通過化學(xué)方程式Fe+2HCl=FeCl2+H2↑中物質(zhì)反應(yīng)質(zhì)量關(guān)系可以看出：56gFe反應(yīng)產(chǎn)生2gH2，則1gFe反應(yīng)產(chǎn)生H2的質(zhì)量為；通過化學(xué)方程式2Al+6HCl=2AlCl3+3H2↑可知：54gAl反應(yīng)產(chǎn)生6gH2，則1gAl生成H2，所以等質(zhì)量的Fe、Al與足量鹽酸反應(yīng)產(chǎn)生H2的質(zhì)量之比為：=9：28；

（3）Fe、Al與鹽酸反應(yīng)，若鹽酸不足，與足量Fe、Al反應(yīng)產(chǎn)生的H2的物質(zhì)的量取決于不足量的鹽酸，由于鹽酸的物質(zhì)的量相等，則反應(yīng)產(chǎn)生H2的物質(zhì)的量也相等，二者的物質(zhì)的量的比為1：1。根據(jù)V=n·Vm可知：同溫同壓下氣體的物質(zhì)的量之比等于體積之比，故Fe、Al與不足量的鹽酸反應(yīng)，反應(yīng)產(chǎn)生的氫氣的體積比為1：1；

（4）Al與HCl、NaOH溶液反應(yīng)的化學(xué)方程式分別為：2Al+6HCl=2AlCl3+3H2↑，2Al+2NaOH+2H2O=2NaAlO2+3H2↑。

根據(jù)化學(xué)反應(yīng)方程式可知：等質(zhì)量的兩份鋁與足量鹽酸、NaOH溶液反應(yīng)時，金屬Al不足量，反應(yīng)生成氫氣的物質(zhì)的量相等，故根據(jù)阿伏伽德羅定律可知反應(yīng)產(chǎn)生H2的體積之比是1：1；

（5）Al與HCl、NaOH溶液反應(yīng)的化學(xué)方程式分別為：2Al+6HCl=2AlCl3+3H2↑，2Al+2NaOH+2H2O=2NaAlO2+3H2↑。足量的兩份鋁分別投入到等體積、等物質(zhì)的量濃度的鹽酸、氫氧化鈉溶液中，HCl和NaOH是不足量的，反應(yīng)產(chǎn)生H2的物質(zhì)的量由不足量的NaOH、HCl計算。假設(shè)兩種物質(zhì)的物質(zhì)的量都是1mol，通過化學(xué)方程式可知：1molHCl反應(yīng)生成0.5molH2；1molNaOH鈉會生成1.5molH2，則二者反應(yīng)產(chǎn)生H2的體積之比是1：3；

（6）足量的兩份鋁分別投入到HCl、NaOH溶液中，二者產(chǎn)生的H2相等,通過化學(xué)方程式可以看出，生成1mol的氫氣需要鹽酸中HCl的物質(zhì)的量是2mol，需要氫氧化鈉溶液中NaOH的物質(zhì)的量是mol，所以制取等物質(zhì)的量的H2，反應(yīng)需消耗HCl和NaOH的物質(zhì)的量之比是3：1；

（7）在100mL3mol/L鹽酸和NaOH溶液中的溶質(zhì)的物質(zhì)的量均為n=3mol/L×0.1L=0.3mol，若加入的金屬對于HCl、NaOH溶液足量，則二者反應(yīng)產(chǎn)生H2的體積比是1：3。而向兩個燒杯中加入金屬Al時測得生成的氣體體積比為V(甲):V(乙)=1：2，則根據(jù)V=n·Vm可知生成的氫氣物質(zhì)的量之比是1：2，說明加入的金屬Al對于酸來說過量，而對于堿來說不足量。設(shè)鋁與酸完全反應(yīng)時，生成的氫氣的物質(zhì)的量為x，根據(jù)反應(yīng)方程式2Al+6HCl=2AlCl3+3H2↑可知0.3molHCl與Al完全反應(yīng)時產(chǎn)生H2的物質(zhì)的量是0.15mol，則NaOH和鋁反應(yīng)生成的氫氣的物質(zhì)的量為n(H2)=0.15mol×2=0.3mol，堿與金屬完全反應(yīng)時，設(shè)堿與金屬反應(yīng)的物質(zhì)的量為y，根據(jù)反應(yīng)方程式2Al+2NaOH+2H2O=2NaAlO2+3H2↑中物質(zhì)反應(yīng)轉(zhuǎn)化關(guān)系可知：反應(yīng)產(chǎn)生0.3molH2時需要Al的物質(zhì)的量是y=0.2mol，則鋁的質(zhì)量為m(Al)=0.2mol×27g/mol=5.4g。

16．(1)不合理。因為HNO3會氧化催化劑中可能存在的二價鐵，而不能確定樣品中鐵元素的價態(tài)

(2)催化劑中鐵元素同時存在+2與+3價

(3)加熱煮沸滴加1~2滴20%KSCN溶液，振蕩若溶液呈紅色，則假設(shè)1或假設(shè)3成立滴加1~2滴0.01mol·L-1KMnO4溶液，振蕩若溶液呈紫紅色，則假設(shè)1成立；若溶液紫紅色褪去，則假設(shè)3成立

【解析】(1)

稀硝酸有強(qiáng)氧化性，若鐵的化合價為+2價，則加入稀硝酸鐵會被氧化為+3價，同樣可以使KSCN溶液變紅，所以該結(jié)論不合理。

(2)

鐵的化合價有+2價、+3價，所以催化劑中鐵元素化合價有三種情況：催化劑中鐵元素全部為+3價、催化劑中鐵元素全部為+2價、催化劑中鐵元素同時存在+2價與+3價。

(3)

氧氣具有氧化性，能氧化二價鐵離子，因此步驟1中應(yīng)將溶液加熱煮沸數(shù)分鐘除去溶有的氧氣；依據(jù)步驟3的結(jié)論：若溶液不呈紅色，則假設(shè)2成立可知，向A溶液中加入的是20%的KSCN溶液，若溶液不變紅，則溶液中全為亞鐵離子，若溶液變紅，則溶液中可能全為鐵離子，也可能既有鐵離子又有亞鐵離子；結(jié)合步驟3中溶液變紅的情況，步驟4是為了確定溶液A中是全為鐵離子，還是既有鐵離子又有亞鐵離子，而亞鐵離子有還原性，能使酸性高錳酸鉀溶液褪色，鐵離子不能，因此步驟4為向溶液A中滴加1~2滴0.01mol·L-1KMnO4溶液，振蕩，結(jié)論為：若溶液呈紫紅色，則沒有亞鐵離子，假設(shè)1成立；若溶液紫紅色褪去，則有亞鐵離子，假設(shè)3成立。

17．干燥管或球形干燥管產(chǎn)物中含+3鐵的物質(zhì)與稀硫酸反應(yīng)生成Fe3+，過量的Fe與Fe3+反應(yīng)生成Fe2+3Fe+4H2O(g)Fe3O4+4H2

分析：（1）儀器C為干燥管或球形干燥管。

（2）根據(jù)反應(yīng)現(xiàn)象知，溶液中沒有鐵離子,原因是部分鐵未被氧化,導(dǎo)致剩余的鐵和鐵離子反應(yīng)生成亞鐵離子。

（3）四氧化三鐵具有磁性。

詳解：（1）儀器C的名稱為干燥管或球形干燥管；正確答案：干燥管或球形干燥管。

（2）鐵和水蒸氣在高溫下反應(yīng)生成四氧化三鐵和氫氣，根據(jù)反應(yīng)現(xiàn)象知，該反應(yīng)中部分鐵未參加反應(yīng)導(dǎo)致剩余的鐵和鐵離子反應(yīng)生成二價鐵離子，離子方程式為：2Fe3++Fe=3Fe2+，所以說不嚴(yán)密；正確答案：產(chǎn)物中含+3鐵的物質(zhì)與稀硫酸反應(yīng)生成Fe3+，過量的Fe與Fe3+反應(yīng)生成Fe2+。

（3）反應(yīng)生成的固體具有磁性，該物質(zhì)為四氧化三鐵，鐵與水蒸氣反應(yīng)的化學(xué)方程式：；正確答案：。

18．容量瓶取適量最后一次洗滌液于試管中，加入（或）溶液，若無白色沉淀生成，則證明沉淀洗滌干凈；若有白色沉淀生成，則證明沉淀未洗滌干凈繼續(xù)加熱，冷卻至室溫后稱量，直至連續(xù)兩次稱量的質(zhì)量差不超過80%

（1）操作Ⅰ還需要容量瓶，故答案為：容量瓶；

（2）反應(yīng)①中加入足量溶液，目的是將氧化為，反應(yīng)的離子方程式為，故答案為：；

（3）檢驗沉淀中是否洗滌干凈，可以向最后一次洗滌液中加入溶液或溶液，觀察是否有沉淀產(chǎn)生，故答案為：取適量最后一次洗滌液于試管中，加入（或）溶液，若無白色沉，則沉淀洗滌干凈；

（4）繼續(xù)將沉淀物加熱，冷卻至室溫后稱量，直至連續(xù)兩次稱量的質(zhì)量差不超過，故答案為：0.1g；

（5）加熱后得到的固體為，則鐵元素的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為，故答案為：80%。

19．①4：3356g·mol-12mol·L-1

(1)設(shè)質(zhì)量均為mg，則①H2物質(zhì)的量；②O2物質(zhì)的量；③N2物質(zhì)的量；④CO2物質(zhì)的量；則①H2物質(zhì)的量最大所含分子數(shù)最多，故答案為：①；

(2)設(shè)NH3與CH4物質(zhì)的量分別為xmol，ymol，要使NH3與CH4含有相同數(shù)目的H原子，則3x=4y，則x：y=4:3，故答案為：4:3；

(3)56.0gM單質(zhì)與1.50molCl2恰好完全反應(yīng)，生成1.00molMClx，根據(jù)反應(yīng)前后氯原子守恒可得，解得x=3；根據(jù)反應(yīng)前后M原子守恒可知56.0gM單質(zhì)物質(zhì)的量為1mmol，則M的摩爾質(zhì)量，故答案為：3；56g·mol-1；

(4)設(shè)50mL中(NH4)2SO4與NH4Cl物質(zhì)的量分別為xmol，ymol，一份需要用0.5mol燒堿恰好把NH3趕出，由反應(yīng)：可知含有銨根0.5mol，；另一份與0.2molBaCl2恰好反應(yīng)，由反應(yīng)可知x=0.2mol，則y=0.1mol，則原溶液中Cl-的物質(zhì)的量濃度為，故答案為：2mol·L-1。

20．11.97g55.01g

溴化鉀溶液中通入氯氣，必然會產(chǎn)生氯化鉀和溴，由已知25%的化合態(tài)的溴可設(shè)法求出溴化鉀的質(zhì)量，從而求出40g殘渣中氯化鉀的質(zhì)量，再根據(jù)化學(xué)反應(yīng)方程式將氯化鉀當(dāng)成已知量以求算通入的氯氣是多少克，并求原溶液中的溴化鉀為多少克。搞清殘渣成分和正確換算是關(guān)鍵。

溴化鉀溶液中通入氯氣，必然會產(chǎn)生氯化鉀和溴，由已知25%的化合態(tài)的溴可設(shè)法求出溴化鉀的質(zhì)量，從而求出40g殘渣中氯化鉀的質(zhì)量，再根據(jù)化學(xué)反應(yīng)方程式將氯化鉀當(dāng)成已知量以求算通入的氯氣是多少克，并求原溶液中的溴化鉀為多少克。搞清殘渣成分和正確換算是關(guān)鍵。

40g殘渣中所含Br-的質(zhì)量為：。求KBr的質(zhì)量：由Br—KBr的質(zhì)量比：80∶119得KBr的質(zhì)量。設(shè)xgCl2與ygKBr反應(yīng)生成了25.13gKCl，則

在250mL溴化鉀溶液中共含KBr的質(zhì)量：。故答案為：11.97g；55.01g。

【點睛】溴化鉀溶液中通入氯氣，必然會產(chǎn)生氯化鉀和溴，由已知25%的化合態(tài)的溴可設(shè)法求出溴化鉀的質(zhì)量，從而求出40g殘渣中氯化鉀的質(zhì)量，再根據(jù)化學(xué)反應(yīng)方程式將氯化鉀當(dāng)成已知量以求算通入的氯氣是多少克，并求原溶液中的溴化鉀為多少克。搞清殘渣成分和正確換算是關(guān)鍵。

21．(1)163

(2)5：4

(3)

(4)20010.4%

（1）設(shè)R的相對原子質(zhì)量為y，，，解得y=16，x=3；

（2）假設(shè)SO2、SO3