第三章 铁金属材料 章节练习(含解析) 2022-2023高一化学人教版（2019）必修第一册考试试卷

第三章 铁金属材料 章节练习 2022-2023学年高一化学人教版（2019）必修第一册
一、单选题
1．（2023秋·辽宁铁岭·高一铁岭市清河高级中学校考期末）下列指定溶液中能大量共存的离子组是
A．澄清透明的溶液：、、、
B．所含溶质为的溶液加入：、、、
C．插入铝片有气泡产生的溶液：、、、
D．含有大量的溶液：、、、
2．（2021秋·云南昭通·高一统考期末）下列各组物质的转化不能通过一步反应直接完成的是
A．
B．
C．
D．
3．（2023·全国·高三专题练习）下列有关物质的性质与用途具有对应关系的是（ ）
A．NaClO溶液具有碱性，可用于杀菌消毒
B．NH3具有还原性，可用于检验HCl泄漏
C．FeCl3溶液能与Cu反应，可用于蚀刻印刷电路板
D．漂白粉在空气中不稳定，可用于漂白纸浆
4．（2021秋·新疆乌鲁木齐·高一乌市八中校考阶段练习）某化学小组用5.6 g铁粉与足量的稀硫酸反应，用产生的H2还原足量的CuO制备单质铜，实验装置如图所示(夹持及加热装置略去)。下列说法错误的是
A．反应开始时应先滴加稀硫酸，排尽装置内空气然后再加热装置C
B．圆底烧瓶A中发生的离子反应为：2Fe+6H+=2Fe3++3H2↑
C．检查装置气密性的方法为：关闭分液漏斗活塞，将导管E插入水槽中液面以下，加热装置A，E处有气泡产生，停止加热，E处导管有一段上升的水柱
D．装置B中试剂为浓硫酸，E处尾气处理方法可以点燃尾气
5．（2020·高一课时练习）下列有关合金的叙述正确的是
A．合金的机械强度比各成分金属的小 B．合金的抗腐蚀性能都很好
C．合金没有固定的熔点 D．多数合金比各成分金属的熔点低，硬度大
6．（2019秋·甘肃兰州·高三兰州一中校考阶段练习）根据框图分析,下列说法正确的是
A．E2+的氧化性比M2+的氧化性强
B．反应④的离子方程式可表示为： E3++3SCN-E(SCN)3↓
C．在反应③中,若不加稀硫酸可能看到红褐色沉淀
D．反应①中硫酸既表现了酸性,又表现了氧化性
7．（2022秋·浙江·高二校联考开学考试）下列说法正确的是
A．将铁粉与水蒸气在高温下反应，铁粉逐渐变红色，同时有氢气生成
B．将镁条在空气中点燃，生成的含镁元素的化合物可能有两种
C．将棉花和头发分别灼烧，烧灼后的产物完全相同
D．如果不慎将碱液沾到皮肤上，应立即用大量水冲洗，然后用3%～5%的溶液冲洗
8．（2023·高二课时练习）铝是地壳中含量最多的金属元素。工业冶炼铝的正确方法是
A．热分解法 B．电解法 C．热还原法 D．物理方法
9．（2020秋·广东揭阳·高一揭阳华侨高中校考阶段练习）下列关于金属及其化合物用途错误的是(　　)
A．Al2O3用来制造耐高温的实验仪器
B．Fe2O3常用作油漆和涂料
C．过氧化钠可以用作供氧剂、漂白剂等
D．熟石灰常直接用来治疗胃酸过多
10．（2020秋·浙江绍兴·高一阶段练习）在铁的氧化物和氧化铝组成的混合物中，加入2 mol/L硫酸65 mL，恰好完全反应，所得溶液中Fe2+能被标准状况下112 mL的Cl2氧化， 则原混合物中金属元素和氧元素的原子个数之比为
A．5：7 B．4：3 C．3：4 D．9：13
11．（2022秋·黑龙江哈尔滨·高一哈尔滨市第六中学校校考期末）现有某铁的氧化物样品用10mL5mol/L盐酸恰好完全溶解，向反应后的溶液中通入氯气112mL(标准状况下)，Fe2+恰好可以全部转化为Fe3+。则该氧化物可能的化学式为
A．Fe2O3 B．Fe3O4 C．Fe4O5 D．Fe5O7
12．（2020秋·江苏宿迁·高二沭阳县修远中学校考阶段练习）下列关于铁及其化合物的描述中，正确的是（ ）
A．铁的硬度很小 B．铁可以被磁铁吸引
C．Fe在O2中燃烧生成Fe2O3 D．常温下，Fe与浓硫酸不反应
13．（2021·全国·高三专题练习）下图为铁与水蒸气反应的实验装置，下列说法错误的是
A．采用还原铁粉的原因是还原铁粉呈蓬松状，有利于反应进行
B．酒精喷灯提供的温度更高，比普通酒精灯能提供更好的反应条件
C．硬质玻璃管I中放铁粉，化学反应方程式为2Fe+3H2OFe2O3+3H2
D．硬质玻璃管II中放CuO粉末，可以检测有H2生成
14．（2020秋·高二课时练习）下列描述中不符合生产实际的是
A．电解熔融氧化铝制金属铝 B．根据原电池原理生产化学电源
C．电解饱和食盐水制金属钠 D．电镀法铁上镀锌
二、填空题
15．（2019秋·四川成都·高一成都实外校考阶段练习）（I）我国化工专家侯德榜的“侯氏制碱法” 又叫“联合制碱法”以NaCl、NH3、CO2等为原料先制得NaHCO3，进而生产出纯碱Na2CO3，有关反应的化学方程式：
（1）____；
（2）____。
（II）.取一定量的酸性KMnO4溶液依次进行下列实验，有关现象记录如下：①滴加适量H2O2，紫红色褪去，并有气泡产生；②再加入适量的PbO2固体，固体溶解，溶液又变为紫红色； ③最后通入足量的SO2气体。请回答下列问题：
（1）KMnO4、H2O2、PbO2氧化性由强到弱的顺序为__；
（2）实验③中的现象为__；
（3）实验①、②中反应的离子方程式分别是__、___。
（III）铝与NaOH溶液反应同温同压下，在体积和浓度均为100mL2mol·L 1的盐酸和NaOH溶液中各加入等质量的Al，产生气体的体积之比为5∶6，则所加Al的质量为__g。
16．（2022秋·新疆昌吉·高一统考期末）为探究铁和铁的化合物的一些化学性质，某学生实验小组设计以下实验。
(1)如下图：
①Fe2O3和HCl的离子方程式是_______。
②B→C变化中可看到的现象是_______。发生氧化还原反应的化学方程式是_______。
(2)某班同学用如下实验探究、的性质。回答下列问题：
①分别取一定量氯化铁、氯化亚铁固体，均配制成100mL0.1mol/L的溶液。在配制FeCl2溶液时需加入少量铁屑，其目的是_______。
②某同学取2mLFeCl2溶液，加入几滴氯水，再加入1滴KSCN溶液，溶液变红，说明可将氧化。FeCl2溶液与氯水反应的离子方程式为_______。
(3)某实验小组探究氯水与铁的反应。(实验过程)操作过程及实验现象如图所示。
①实验i中产生少量无色气体，该气体可能是_______。
②(2)实验ii中观察到溶液变为红色，可推知上层清液中含有Fe3+，则试剂X是_______(填字母)。
a.KSCN溶液 b.NaCl溶液
③实验iii中观察到溶液无明显变化，可推知上层清液中不含Fe3+，其原因是_______(用离子方程式表示)。
(反思评价)
④甲同学认为上层清液中的Fe3+是由Cl2与Fe2+反应生成。乙同学认为还有其他可能性，请写出其中一种：_______。
17．（2020秋·陕西汉中·高三校考阶段练习）铝及其化合物在生产生活中有着广泛的应用。
(1)Al﹣Mg合金焊接前用NaOH溶液处理铝表面Al2O3膜，其化学反应方程式为_______。
(2)某同学实验时发现Al﹣Mg合金与NaOH溶液反应时的速率比纯铝与NaOH溶液反应时的速率快，原因是_______。
(3)饮用水中的对人类健康会产生危害。为了降低饮用水中的浓度，有研究人员建议在碱性条件下用铝粉将还原为N2，该反应的离子方程式为_______。
(4)碱式碳酸铝钠[NaaAlb（OH）c（CO3）d]可用作阻燃剂、抗酸剂等。其制备方法是控制温度、pH，向NaHCO3稀溶液中加入Al（OH）3，并搅拌，充分反应后过滤、洗涤、干燥，得碱式碳酸铝钠。
①碱式碳酸铝钠[NaaAlb（OH）c（CO3）d]中a、b、c、d之间的关系为_______。
②碱式碳酸铝钠作为阻燃剂的可能原因是产生阻燃性气体CO2、H2O本身及产物无毒且不可燃；_______。
③若pH过高，则对产品的影响是_______。
三、计算题
18．（2021春·浙江·高一阶段练习）向13.6g铁和氧化铁的化合物中，加入稀硫酸，固体完全溶解，且放出(标准状况)，向反应后的溶液中滴入溶液，无明显现象，继续向溶液中逐滴滴加溶液，一段时间后生成白色沉淀，当生成沉淀的质量恰好达到最大时，共消耗2mol/L的溶液。试计算：
(1)原硫酸的物质的量浓度___________
(2)原混合物中铁和氧化铁的物质的量之比为___________
四、实验题
19．（2018秋·湖南长沙·高一统考期末）用下面两种方法可以制得白色的Fe(OH)2沉淀:
【方法一】用不含Fe3+的FeSO4 溶液与用不含O2的蒸馏水配制的NaOH 溶液反应来制备。
(1)实验室用硫酸亚铁晶体配制上述FeSO4溶液时，一般需加入铁粉和稀硫酸，加入铁粉的目的是_____________。
【方法二】在如图所示的装置中，用NaOH 溶液、铁屑、稀H2SO4 等试剂来制备。
(2)实验开始时，止水夹e 是______(填“打开”或“关闭”)的。
(3)如何检验装置内空气已经排尽 ________________。
(4)排尽装置内空气后，为了制得白色Fe(OH)2 沉淀，操作步骤是________。
(5)开启活塞f放掉约2/3 液体，此时装置B 中试剂瓶中发生的化学反应方程式为________。
(6)下列各图示中________(填序号)能较长时间看到Fe(OH)2白色沉淀。
试卷第1页，共3页
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参考答案：
1．A
【详解】A．澄清透明的溶液：、、、四种离子间不发生反应，能大量共存，故A选；
B．NaHSO4在水中能完全电离，电离出来的H+能和反应生成CO2，不能大量共存，故B不选；
C．插入铝片有气泡产生的溶液可能为酸溶液也可能为碱溶液，和H+、OH-都能发生反应而不能大量共存，Mg2+也能和OH-反应生成沉淀不能大量共存，故C不选；
D．Fe2+、Cl-都被酸性高锰酸根离子氧化而不能大量共存，故D不选；
故选A。
2．D
【详解】A．铁和稀硫酸反应生成硫酸亚铁，硫酸亚铁和氢氧化钠反应生成氢氧化亚铁沉淀，氢氧化亚铁被氧气氧化成氢氧化铁，能通过一步反应直接完成，故不选A；
B．镁和盐酸反应生成氯化镁，氯化镁和氢氧化钠反应生成氢氧化镁，氢氧化镁和硫酸反应生成硫酸镁，能通过一步反应直接完成，故不选B；
C．钠和水反应生成氢氧化钠，氢氧化钠和二氧化碳反应生成碳酸钠，碳酸钠和盐酸反应生成氯化钠，能通过一步反应直接完成，故不选C；
D．铝和氧气反应生成氧化铝，氧化铝和水不反应，氧化铝和氢氧化钠反应生成偏铝酸钠，偏铝酸钠和二氧化碳反应生成氢氧化铝，氧化铝不通过一步反应直接生成氢氧化铝，故选D；
选D。
3．C
【详解】A．NaClO溶液可用于杀菌消毒，并不是由于其具有碱性，而是因为其具有强氧化性，故A错误；
B．NH3可用于检验HCl泄漏是由于NH3能与HCl反应生成NH4Cl，产生白烟，并不是因为其具有还原性，故B错误；
C．FeCl3溶液能与Cu反应，可用于蚀刻印刷电路板，故C正确；
D．漂白粉用于漂白纸浆，并不是由于其在空气中不稳定，而是利用其强氧化性和漂白性，故D错误。
本题答案选C。
4．B
【分析】A装置中Fe与稀硫酸反应产生FeSO4、H2，H2经装置B中浓硫酸的干燥作用进入C中，发生反应：H2+CuOH2O+Cu，装置D碱石灰的作用是吸收水分，防止空气中的水蒸气对实验造成干扰，最后多余的H2点燃变为H2O排出。
【详解】A．H2与O2的混合气体点燃会发生爆炸，反应开始时应先滴加稀硫酸，排尽装置内空气，然后再加热装置C，以免发生爆炸事故，A正确；
B．圆底烧瓶A中Fe与稀硫酸反应产生FeSO4、H2，发生的离子反应为：Fe+2H+=Fe2++H2↑，B错误；
C．检查装置气密性的方法为：关闭分液漏斗活塞，将导管E插入水槽中液面以下，加热装置A、E处有气泡产生，停止加热，温度降低，气体的体积减小，导致E处导管有一段上升的水柱，故能够说明装置的气密性良好，C正确；
D．装置B中试剂为浓硫酸，作用是干燥氢气；由于H2是可燃性气体，所以E处尾气处理方法可以点燃尾气，D正确；
故合理选项是B。
5．D
【详解】A．合金具有良好的物理、化学或机械性能，硬度一般比它的各成分金属大，故A错误；
B．不是所有合金抗腐蚀能力都强，如生铁抗腐蚀能力弱于纯铁，是因为生铁合金中形成了原电池，加快了腐蚀，故B错误；
C．不同于纯净金属的是，多数合金没有固定的熔点，温度处在熔化温度范围间时，混合物为固液并存状态，由此可知，少数合金是有固定的熔点，故C错误；
D．合金具有良好的物理、化学或机械性能，硬度一般比它的各成分金属大，熔点一般比它的各成分金属低，故D正确；
答案选D。
6．C
【分析】红色金属为Cu，蓝色溶液为CuSO4，Z为红褐色固体，则Z为Fe(OH)3，即金属E为Fe，推出X为FeSO4，Y为Fe2(SO4)3，据此分析；
【详解】根据元素及其化合物的性质，M为红色金属，即M为Cu，反应①为Cu＋H2O2＋H2SO4=CuSO4＋2H2O，蓝色溶液为CuSO4，红褐色固体为Fe(OH)3，根据元素守恒，推出金属E为Fe，反应②为Fe＋CuSO4=Cu＋FeSO4，反应③发生2Fe2＋＋H2O2＋2H＋=2Fe3＋＋2H2O，
A、反应②发生Fe＋CuSO4=Cu＋FeSO4，Cu2＋为氧化剂，Fe2＋氧化产物，即Cu2＋的氧化性强于Fe2＋，故A错误；
B、反应④发生Fe3＋＋3SCN－Fe(SCN)3，溶液显血红色，不是沉淀，故B错误；
C、反应③2Fe2＋＋H2O2＋2H＋=2Fe3＋＋2H2O，不加硫酸，H2O2将Fe2＋氧化成Fe3＋，Fe3＋发生水解，可能会看到红褐色沉淀，故C正确；
D、反应①发生Cu＋H2O2＋H2SO4=CuSO4＋2H2O，硫酸中元素的化合价没有发生变化，硫酸只表现酸性，故D错误；
答案为C。
7．B
【详解】A．铁与水蒸气在高温下的反应产物为Fe3O4和H2，Fe3O4是黑色晶体，不是红色，故A错误；
B．将镁条在空气中点燃，镁和氧气反应生成氧化镁，镁和氮气反应生成Mg3N2，故B正确；
C．棉花的成分为纤维素，由C、H、O元素组成，灼烧后产物为二氧化碳和水，头发的成分为蛋白质，由C、H、O、N等元素组成，灼烧后产物除了二氧化碳和水，还有含氮的氧化物，故C错误；
D．如果不慎将碱液沾到皮肤上，应立即用大量水冲洗，然后用硼酸溶液冲洗，故D错误；
故选：B。
8．B
【详解】铝属于活泼金属元素。工业上用电解熔融态三氧化二铝的方法进行冶炼，故B符合题意；
故答案：B。
9．D
【详解】A. Al2O3熔点高，用来制造耐高温的实验仪器，故A正确；
B. Fe2O3为红色物质，则常用作红色油漆和涂料的原料，故B正确；
C. 过氧化钠具有强氧化性，可用于杀菌消毒，可与水、二氧化碳反应生成氧气，故C正确；
D. 熟石灰是强碱，具有极强的腐蚀性，对人体有害，不能用于治疗胃酸过多，故D错误。
答案选D。
10．D
【详解】硫酸的物质的量n=2mol/L×0.065L=0.13mol，所以n（H+）=0.26mol；氯气是=0.005mol，根据反应：2Fe2++Cl2=2Fe3++2Cl-，则溶液中n（Fe2+）=0.01mol；
设FeO的物质的量为X，Fe2O3和Al2O3为的物质的量之和为Y，n（Fe2+）=X=0.01mol，根据氢离子守恒可得：2(X+3Y)=0.26，所以Y=0.04mol；
所以金属原子为0.01mol+0.04mol×2=0.09mol，氧是0.01mol+0.04mol×3=0.13mol，即原混合物中金属元素和氧元素的原子个数之比为9：13，故选D。
11．C
【详解】设该铁的氧化物为Fe2O3nFeO，则有Fe2O3nFeO+(6+2n)HCl=2FeCl3+nFeCl2+(n+3)H2O，nFeCl2+Cl2= nFeCl3，可得关系式：(6+2n)HCl~Cl2，即=，解得n=2，所以该铁的氧化物为Fe2O32FeO，即Fe4O5，C符合题意，故答案选C。
12．B
【详解】A．纯铁的硬度小于钢，但相对来讲硬度不是很小，故A错误；
B．磁铁能吸引Fe单质，属于物理性质，故B正确；
C．Fe在O2中燃烧生成Fe3O4，故C错误；
D．常温下，浓硫酸和Fe发生氧化还原反应生成一层致密的氧化物薄膜而阻止进一步反应，该现象为钝化，故D错误；
故选B。
13．C
【详解】A．铁粉与氢气的接触面积更大，有利于反应进行，故A正确；
B．铁粉与水蒸气发生反应的条件是高温，酒精喷灯火焰集中，提供的温度更高，比普通酒精灯能提供更好的反应条件，故B正确；
C．铁粉与水蒸气发生化学反应方程式为，3Fe+4H2OFe3O4+4H2↑，生成的是Fe3O4，故C错误；
D．硬质玻璃管II中放CuO粉末，由粉末由黑色变红，可以检测有H2生成，故D正确；
故选：C。
14．C
【详解】A.氯化铝熔融时不导电，所以电解熔融氧化铝制取金属铝，符合生产实际，故A不选；
B.原电池装置可以形成电流，所以根据原电池原理可以生成化学电源，符合生产实际，故B不选；
C.电解饱和食盐水制取烧碱时，阴极上氢离子放电生成氢气，同时阴极附近生成氢氧化钠，不能得到金属钠，所以不符合生产实际，故C选；
D.电镀时，镀层作阳极，镀件作阴极，所以在镀件上镀锌时，纯锌作阳极，符合生产实际，故D不选；
故选C。
15． NaCl＋NH3＋CO2＋H2O=NaHCO3↓＋NH4Cl 2NaHCO3Na2CO3＋CO2↑＋H2O PbO2＞KMnO4＞H2O2 溶液紫红色褪去，有白色沉淀生成 2MnO4 +5H2O2+6H+=2Mn2++5O2↑+8H2O 5PbO2+2Mn2++4H+=5Pb2++2MnO4 +2H2O 2.16
【分析】（I）“联合制碱法”是向饱和食盐水中通入氨气和二氧化碳，生成碳酸氢钠沉淀，加热碳酸氢钠，分解生成碳酸钠、二氧化碳、水；
（II）（1）根据氧化剂的氧化性大于氧化产物判断；
（2）二氧化硫具有还原性，二氧化硫能还原高锰酸钾；
（3）实验①是高锰酸钾把过氧化氢氧化为氧气；实验②是PbO2把Mn2+氧化为MnO4 ；
（III）铝与盐酸反应的化学方程式是2Al+6HCl═2AlCl3+3H2↑，铝与氢氧化钠反应的化学方程式是2Al+2NaOH+2H2O═2NaAlO2+3H2↑；根据题意，盐酸、氢氧化钠物质的量相等，若盐酸、氢氧化钠都完全反应，则盐酸、氢氧化钠生成气体体积比为V(盐酸)∶V(氢氧化钠)＝1∶3，若两份铝都完全反应，则生成氢气体积相等，实际生成氢气体积比V(盐酸)∶V(氢氧化钠)＝5∶6，说明氢氧化钠有剩余、盐酸中铝有剩余。
【详解】（I）“联合制碱法”是向饱和食盐水中通入氨气和二氧化碳，生成碳酸氢钠沉淀，反应方程式是NaCl＋NH3＋CO2＋H2O=NaHCO3↓＋NH4Cl，加热碳酸氢钠，碳酸氢钠分解生成碳酸钠、二氧化碳、水，反应方程式是2NaHCO3Na2CO3＋CO2↑＋H2O；
（II）（1）取一定量的酸性KMnO4溶液，滴加适量H2O2，紫红色褪去，并有气泡产生，有氧气生成，KMnO4是氧化剂、H2O2是还原剂，说明氧化性KMnO4> H2O2；再加入适量的PbO2固体，固体溶解，溶液又变为紫红色，说明又生成KMnO4，PbO2是氧化剂、KMnO4是氧化产物，氧化性：PbO2 >KMnO4 ，故氧化性：PbO2＞KMnO4＞H2O2；
（2）向高锰酸钾溶液中通入足量的SO2气体，二氧化硫被氧化为硫酸根离子，Pb2+与SO42-反应生成PbSO4沉淀，所以现象是溶液紫红色褪去，有白色沉淀生成；
（3）实验①是高锰酸钾把过氧化氢氧化为氧气，反应的离子方程式是2MnO4 +5H2O2+6H+=2Mn2++5O2↑+8H2O；
反应②是PbO2把Mn2+氧化为MnO4 ，反应的离子方程式是5PbO2+2Mn2++4H+=5Pb2++2MnO4 +2H2O。
（III）盐酸和氢氧化钠溶液中溶质的物质的量均为0.1L×2mol/L=0.2mol，
根据以上分析，盐酸完全反应，盐酸中的铝有剩余， 设铝与酸反应时生成的氢气的物质的量为xmol，
则
X=0.1mol，
测得生成的气体体积比为V(盐酸)∶V(氢氧化钠)＝5∶6，则氢氧化钠与铝反应生成氢气的物质的量是0.12mol，设氢氧化钠溶液中参加反应的铝为ymol
则
，解得y=0.08mol，
则铝的质量为0.08mol×27g/mol=2.16g。
16．(1) Fe2O3+6H+=2Fe3++3 生成白色絮状沉淀，沉淀迅速变为灰绿色，最终变为红褐色 4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3
(2) 防止被氧化
(3) 氢气 a 2Fe3++ Fe=3Fe2+ 溶液中的HClO将Fe2+氧化为Fe3+
【解析】（1）
①Fe2O3和HCl反应生成氯化铁和水，离子方程式是Fe2O3+6H+=2Fe3++3。
②B→C的反应是氯化亚铁溶液和氢氧化钠溶液之间的复分解反应，生成氢氧化亚铁沉淀，请氧化亚铁易被氧气氧化、转变为氢氧化铁，故变化中可看到的现象是生成白色絮状沉淀，沉淀迅速变为灰绿色，最终变为红褐色，发生氧化还原反应的化学方程式是4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3。
（2）
①亚铁离子具有强还原性，容易被氧化为铁离子，铁和铁离子能反应生成亚铁离子，则在配制FeCl2溶液时需加入少量铁屑，其目的是防止被氧化。
②FeCl2溶液与氯水反应生成氯化铁，离子方程式为。
（3）
①氯水是含氯气，盐酸，次氯酸的混合溶液，氢离子能和铁反应生成氢气。实验i中产生少量无色气体，该气体可能是氢气。
②铁离子能和KSCN溶液反应生成血红色溶液，则(2)实验ii中观察到溶液变为红色，为上层清液中含有的Fe3+ 与KSCN溶液反应生成，故选a。
③实验iii中观察到溶液无明显变化，可推知上层清液中不含Fe3+，则说明铁离子已经被试管底部的铁所消耗，其原因是：2Fe3++ Fe=3Fe2+ (用离子方程式表示)。
④氯气和次氯酸都具有强氧化性，都能将亚铁离子氧化为铁离子，则乙同学认为还有其他可能性为：溶液中的HClO将Fe2+氧化为Fe3+。
17． Al2O3+2NaOH=2 NaAlO2+H2O Mg、Al和NaOH溶液形成原电池，加快反应速率 10A1+6+4 OH－=3N2↑+10+2H2O a+3b=c+2d 在分解过程中大量吸热 碱式碳酸铝钠转化为NaAlO2
【详解】(1) 氧化铝和氢氧化钠溶液反应生成偏铝酸钠和水，化学反应方程式为Al2O3+2NaOH=2 NaAIO2+H2O；
(2) Al﹣Mg合金与NaOH溶液反应时，恰好能构成原电池，而形成原电池可加快反应速率，比纯铝与NaOH溶液反应时的速率快；
(3)根据题给信息在碱性条件下，铝粉与反应生成N2和 ，利用化合价升降法结合电荷守恒、原子守恒配平,该反应的离子方程式为10A1+6+4 OH－=3N2↑+10+2H2O；
(4) ①碱式碳酸铝钠[NaaAlb（OH）c（CO3）d]中，根据化合价代数和为0，所以a+3b-c-2d=0， 则a+3b=c+2d；
②碱式碳酸铝钠作为阻燃剂的可能原因是在分解过程中大量吸热;本身及产物无毒且不可燃;产生不支持燃烧的二氧化碳和水；
③若pH过高，Al（OH）3会反应生成NaAIO2，所以pH过高，对产品的影响是碱式碳酸铝钠转化为NaAIO2 。
18． 2.5mol/L 2:1
【详解】(1)根据题给信息可知，向反应后的溶液中滴入溶液，无明显现象，说明溶液中不存在铁离子；铁和氧化铁与硫酸反应后溶液中溶质为硫酸亚铁、硫酸，加入氢氧化钠溶液后，使亚铁离子全部转化为氢氧化亚铁，反应后的溶液溶质只有硫酸钠，根据硫酸根离子守恒可知：n(H2SO4)=n(Na2SO4)，根据钠离子守恒可以知道，n(Na2SO4)=n(NaOH)= ×2mol/L×0.25L=0.25mol，所以原硫酸溶液的物质的量浓度为 c(H2SO4)= =2.5mol/L；
(2)铁和硫酸反应方程式：Fe+H2SO4=FeSO4+H2↑，固体加入酸后放出(标准状况)，氢气的量为0.05mol，根据方程式反应关系可知，消耗铁的量为0.05mol，质量为m1(Fe)= 0.05mol×56g/mol=2.8g；设氧化铁为mg，反应方程式为：Fe2O3+3H2SO4=Fe2(SO4)3+3H2O，根据关系Fe2O3~ Fe2(SO4)3可知，160g：1mol=mg：xmol，x=mol；所以n(Fe3+)= mol；铁离子能够与铁反应生成亚铁离子，方程式为：2Fe3++Fe=3Fe2+，根据2Fe3+~Fe关系可知：2mol：56g=：yg，y= g，则消耗的m2(Fe)=g；故m1(Fe)+ m2(Fe)+m(Fe2O3)=13.6g；2.8++m=13.6，计算出m=8g，故m(Fe2O3)=8g；则m(Fe)=13.6-8=5.6g，故铁和氧化铁的物质的量之比为： =2:1。
19．(1)为了防止FeSO4 被氧化
(2)打开
(3)收集装置B中试剂瓶上方导管口处的氢气，验纯，若氢气纯净，则装置内空气已经排尽
(4)关闭止水夹e
(5)4Fe(OH)2+2H2O+O2=4Fe(OH)3
(6)①②③
【分析】本题考查了氢氧化亚铁的制取，氢氧化亚铁极易被氧气氧化，所以制取氢氧化亚铁时必须在无氧气条件下进行反应。可采取一系列措施如：用加热煮沸的方法除去蒸馏水中的氧气，用新制的FeSO4 溶液，FeSO4 溶液中加铁粉，防止Fe2+被氧化，用苯、汽油等隔离空气，或用氢气、氮气排出装置中空气。
【详解】（1）实验室用硫酸亚铁晶体配制FeSO4溶液时，为了抑制水解和防止亚铁离子被氧化，一般需加入铁粉和稀硫酸，其中加入铁粉可以防止FeSO4 被氧化，答案：为了防止FeSO4 被氧化；
（2）硫酸亚铁容易被空气中的氧气氧化，实验开始时， 打开止水夹e，用生成的氢气排尽装置中的空气，答案：打开；
（3）)当B装置的出口处排出的氢气纯净时，说明装置中空气已经排净，具体操作为：收集装置B中试剂瓶上方导管口处的氢气，验纯，若氢气纯净，则装置内空气已经排尽，答案：收集装置B中试剂瓶上方导管口处的氢气，验纯，若氢气纯净，则装置内空气已经排尽；
（4）排尽装置内空气后，为了制得白色Fe(OH)2 沉淀，需要关闭止水夹e，随着氢气的生成，锥形瓶中气体的压强逐渐增大，将生成的硫酸亚铁压入B装置中的氢氧化钠溶液中，反应生成氢氧化亚铁沉淀，答案：关闭止水夹e；
（5）开启活塞f放掉约2/3 液体，空气能够沿导管进入B装置，将氢氧化亚铁氧化生成氢氧化铁，反应的化学反应方程式为4Fe(OH)2+2H2O+O2=4Fe(OH)3，答案：4Fe(OH)2+2H2O+O2=4Fe(OH)3；
（6）根据题中信息可知要较长时间保存Fe(OH)2沉淀，必须在制取过程中尽可能减少和空气接触，图①铁和硫酸反应生成氢气能排除装置中，且盛有氢氧化钠溶液的滴管伸入放有还原性铁粉的硫酸亚铁溶液中，可以避免试管中部分氧气对氢氧化亚铁的氧化，则能减少与氧气接触；图②Fe和稀硫酸生成氢气能排出装置中的氧气，所以也能减少与氧气接触；图③中加入有机物苯作隔离层，隔绝溶液和空气接触，因此3个装置都能长时间观察到氢氧化亚铁，答案：①②③。
答案第1页，共2页
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