2022-2023学年人教版2019高中化学必修1 第三章　铁　金属材料 章末检测试卷(三)（ word版含解析）

第三章　铁　金属材料 章末检测试卷(三)
(满分：100分)
一、选择题(本题包括16小题，每小题3分，共48分。每小题只有一个选项符合题意)
1．(2022·杭州市余杭区教育局高一月考)下列有关说法不正确的是(　　)
A．电解熔融氯化钠制取金属钠时，钠离子被还原，氯离子被氧化
B．生铁、碳素钢、不锈钢等都属于铁的合金
C．新型储氢合金因具有较大空隙，通过物理吸附大量H2而广泛用于新能源汽车行业
D．合金中加入其他元素原子后，使原子层之间的相对滑动变得困难，导致合金的硬度变大
2．(2022·广州荔湾区高一检测)铁在地壳中含量丰富，也是重要的人体微量元素之一。下列有关说法正确的是(　　)
A．铁与水蒸气反应生成氢氧化铁和氢气
B．为了防止缺铁性贫血，麦片中可以添加微量的还原铁粉
C．向饱和FeCl3溶液中滴加NaOH溶液，小心加热后制得红褐色Fe(OH)3胶体
D．取新鲜菠菜切开表皮，在内部组织上滴加KSCN溶液，无颜色变化说明菠菜不含铁
3．足量下列物质与相同质量的铝反应，放出氢气且消耗溶质物质的量最少的是(　　)
A．盐酸 B．稀硫酸
C．氢氧化钠溶液 D．氯化钠溶液
4．下列铁的化合物通过化合反应、置换反应、复分解反应均能得到的是(　　)
A．Fe3O4 B．Fe2(SO4)3
C．FeCl2 D．Fe(OH)3
5．下列物质中既能与稀H2SO4反应，又能与NaOH溶液反应的是(　　)
①NaHCO3　②Al2O3　③Al　④Na2CO3　⑤NaHSO4
A．②③④ B．①②③
C．①③④ D．全部
6．已知某酸性溶液中含有Ba2＋、Fe3＋，则下列能与上述离子共存的离子组是(　　)
A．CO、SO、NH、Na＋
B．Cl－、SCN－、NO、Cu2＋
C．Cl－、I－、Mg2＋、Na＋
D．H＋、Cl－、NO、Al3＋
7．(2022·天津蓟州区高一检测)下列离子方程式正确的是(　　)
A．Na2O2放入水中：Na2O2＋H2O===2Na＋＋2OH－＋O2↑
B．Na投入FeSO4溶液：2Na＋Fe2＋===2Na＋＋Fe
C．用铝粉和NaOH溶液反应制取少量H2：Al＋2OH－===AlO＋H2↑
D．向AlCl3溶液中滴加足量氨水：Al3＋＋3NH3·H2O===Al(OH)3↓＋3NH
8．下列各组物质相互混合反应，既有气体生成又有沉淀生成的是(　　)
①金属钠投入MgCl2溶液中
②过量的NaOH溶液和FeCl3溶液
③过量的Na2O2投入FeCl2溶液中
④过量NaOH和Ca(HCO3)2溶液混合
A．①④ B．②③
C．①③ D．③④
9．下列除杂方案错误的是(　　)
选项 被提纯的物质 杂质 除杂试剂
A FeCl3(aq) Fe2＋ Cl2
B AlCl3(aq) Cu2＋ Al粉
C NaHCO3(aq) Na2CO3 CO2
D FeCl3(aq) Cu2＋ Fe粉
10．类推的思维方法在化学学习与研究中有时会产生错误结论，因此类推的结论最终要经过实践的检验，才能决定其正确与否。下列几种类推结论中，错误的是(　　)
①钠与水反应生成NaOH和H2；所有金属与水反应都生成碱和H2
②铁露置在空气中一段时间后就会生锈；性质更活泼的铝不能稳定存在于空气中
③化合物KCl的焰色为紫色；K2CO3的焰色也为紫色
④钠钾合金的熔点应介于Na和K熔点之间
A．①② B．①④
C．①②③④ D．①②④
11．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、6 mol·L－1硫酸、NaOH溶液。下列说法错误的是(　　)
A．B中盛有一定量的NaOH溶液，A中应预先加入的试剂是铁屑
B．实验开始时应先将止水夹E关闭
C．生成Fe(OH)2的操作为关闭E，使A中溶液压入B瓶
D．取下装置B中的橡胶塞，使空气进入，有关反应的化学方程式为4Fe(OH)2＋O2＋2H2O===4Fe(OH)3
12．(2022·安徽池州高一质检)对腐蚀电路板的蚀刻液( FeCl3、FeCl2、CuCl2)的回收再利用一直是研究的热点。某化学兴趣小组设计流程如下：
下列说法错误的是(　　)
A．合理处理蚀刻液有利于保护环境和资源再利用
B．滤渣的成分有Cu、Fe
C．通入Cl2实现FeCl3溶液再生
D．上述流程中可用氢氧化钠和盐酸代替铁屑和Cl2
13．聚合硫酸铁[Fe(OH)SO4]n能用作净水剂(絮凝剂)，可由绿矾(FeSO4·7H2O)和KClO3在水溶液中反应得到。下列说法不正确的是(　　)
A．KClO3做氧化剂，每生成1 mol [Fe(OH)SO4]n消耗 mol KClO3
B．绿矾长时间置于空气中易被氧化
C．聚合硫酸铁可在水中形成氢氧化铁胶体而净水
D．聚合硫酸铁与漂白粉都是纯净物
14．下列实验过程不能达到实验目的的是(　　)
编号 实验目的 实验过程
A 探究维生素C的还原性 向盛有2 mL棕黄色氯化铁溶液的试管中滴加浓的维生素C溶液，观察颜色变化
B 比较金属镁和铝的活泼性 分別向两只盛有等体积等浓度稀硫酸的烧杯中加入打磨过的同样大小的镁片和铝片，比较反应现象
C 比较Fe3＋和I2的氧化性强弱 向淀粉碘化钾溶液中滴入氯化铁溶液，溶液变蓝色
D 鉴别NaHCO3与Na2CO3 溶液 用小试管分别取少量溶液，然后滴加澄清石灰水
15．在酸性条件下，黄铁矿(FeS2)发生催化氧化反应的化学方程式为2FeS2＋7O2＋2H2O===
2Fe2＋＋4SO＋4H＋，实现该反应的物质间转化如图所示。下列分析错误的是(　　)
A．反应Ⅰ的离子方程式为4Fe(NO)2＋＋O2＋4H＋===4Fe3＋＋4NO＋2H2O
B．反应Ⅱ的氧化剂是Fe3＋
C．反应Ⅲ的离子方程式为Fe2＋＋NO===Fe(NO)2＋，该反应是氧化还原反应
D．在酸性条件下，黄铁矿催化氧化中NO作催化剂
16．将等物质的量的Na2O2和Al同时放入足量的水中，充分反应后收集到混合气体4.48 L(标准状况下)，再向反应后的溶液中缓慢滴入1 mol·L－1盐酸至沉淀恰好溶解。下列说法错误的是(　　)
A．标准状况下，混合气体中氢气与氧气的体积比为3∶1
B．加入的过氧化钠固体为7.8 g
C．当滴加200 mL盐酸时，沉淀的质量达到最大值
D．最终消耗的盐酸为400 mL
二、非选择题(本题包括4小题，共52分)
17．(10分)已知A是一种常见的金属，F是一种红褐色沉淀。试根据图中的转化关系，回答下列问题。
(1)写出A、C、F、G的化学式：
A________；C__________；F________；G____________。
(2)检验D中阳离子的方法为_____________________________________________________。
(3)写出下列转化的离子方程式。
①D→C：________________________。
②C→D：________________________。
(4)写出E→F的化学方程式：____________________________________________________。
18．(12分)(2022·广东揭西高一月考)利用“价—类”二维图可以从不同角度研究含铁物质的性质及其转化关系，图中甲～己均含铁元素。回答下列问题：
(1)甲在高温下与水蒸气反应，若生成的H2在标准状况下的体积为22.4 L，则参加反应的甲的物质的量为__________。
(2)写出检验某红色氧化物固体是否含有乙的操作：____________________。
(3)K2FeO4常用作杀菌消毒剂，从化合价的角度分析K2FeO4具有__________(填“氧化”或“还原”)性。用FeCl3与KClO在强碱性条件下制取K2FeO4时，该反应中氧化剂与还原剂的物质的量之比为__________。
(4)一个完整的氧化还原反应方程式可以拆开写成两个“半反应式”，一个是“氧化反应”式，一个是“还原反应”式。如2Fe3＋＋Cu===2Fe2＋＋Cu2＋的拆写结果是：氧化反应为Cu－2e－===Cu2＋；还原反应为
2Fe3＋＋2e－===2Fe2＋。请据此将图中甲与盐酸反应的离子方程式拆写成两个“半反应式”，其中还原反应为_______________________________________。
19．(14分)硫酸亚铁晶体(FeSO4·7H2O)在医药上做补血剂。某课外小组测定该补血剂中铁元素的含量，并检验该补血剂是否变质。实验步骤如下：
请回答下列问题：
(1)向操作①的滤液中滴加KSCN溶液后变为红色，则该滤液中含有________(填离子符号)。
(2)操作②中反应的离子方程式：_________________________________________________。
(3)操作③中反应的离子方程式：__________________________________________________。
(4)操作④中系列操作的步骤：过滤、______、灼烧、________、称量。
(5)假设实验中的损耗忽略不计，则每片补血剂含铁元素的质量为______ g。(用含a的代数式表示)
20．(16分)绿矾是含有一定量结晶水的硫酸亚铁，在工农业生产中具有重要的用途。某化学兴趣小组对绿矾的一些性质进行探究。回答下列问题：
(1)如何用实验证明绿矾中的铁是二价铁而不是三价铁：______________________________。
(2)为测定绿矾中结晶水的含量，将石英玻璃管(两端带开关K1和K2，设为装置A)称重，记为m1 g。将样品装入石英玻璃管中，再次将装置A称重，记为m2 g。按如图连接好装置进行实验。
①仪器B的名称是________。
②将下列实验操作步骤正确排序_____(填字母)；重复上述操作步骤，直至A恒重，记为m3 g。
a．点燃酒精灯，加热
b．打开K1和K2，缓缓通入N2
c．关闭K1和K2
d．熄灭酒精灯
e．称量A
f．冷却到室温
③根据实验记录，计算绿矾化学式中结晶水数目x＝________(列式表示)。若实验时按a、b次序操作，则使x________(填“偏大”“偏小”或“无影响”)。
(3)为探究硫酸亚铁的分解产物，将(2)中已恒重的装置A接入如图所示的装置中，打开K1和K2，缓缓通入N2，加热。实验后反应管中残留固体为红色粉末。已知：SO2可使品红溶液褪色。
①C中的溶液为BaCl2，其作用是__________________________________________。D溶液为______________，D中可观察到的现象为__________________________________________。
②写出硫酸亚铁高温分解反应的化学方程式：_______________________________________。
③有同学认为该实验装置存在一定缺陷，请你谈谈完善该实验装置的措施：________________
_______________________________________________________________________________。
第三章　铁　金属材料 章末检测试卷(三)
(满分：100分)
一、选择题(本题包括16小题，每小题3分，共48分。每小题只有一个选项符合题意)
1．(2022·杭州市余杭区教育局高一月考)下列有关说法不正确的是(　　)
A．电解熔融氯化钠制取金属钠时，钠离子被还原，氯离子被氧化
B．生铁、碳素钢、不锈钢等都属于铁的合金
C．新型储氢合金因具有较大空隙，通过物理吸附大量H2而广泛用于新能源汽车行业
D．合金中加入其他元素原子后，使原子层之间的相对滑动变得困难，导致合金的硬度变大
答案　C
解析　电解熔融氯化钠制取金属钠时，钠离子化合价降低得到电子，被还原，氯离子化合价升高失去电子，被氧化，故A正确；生铁、碳素钢、不锈钢等都有碳，都属于铁的合金，故B正确；新型储氢合金在吸氢时放出大量热，而在放氢时吸收大量热，因此新型储氢合金吸氢是化学变化，故C错误；合金内加入了其他元素原子，改变了金属原子有规则的层状排列，使原子层之间的相对滑动变得困难。因此，在一般情况下，合金比纯金属硬度更大、更坚固，故D正确。
2．(2022·广州荔湾区高一检测)铁在地壳中含量丰富，也是重要的人体微量元素之一。下列有关说法正确的是(　　)
A．铁与水蒸气反应生成氢氧化铁和氢气
B．为了防止缺铁性贫血，麦片中可以添加微量的还原铁粉
C．向饱和FeCl3溶液中滴加NaOH溶液，小心加热后制得红褐色Fe(OH)3胶体
D．取新鲜菠菜切开表皮，在内部组织上滴加KSCN溶液，无颜色变化说明菠菜不含铁
答案　B
解析　铁与水蒸气高温下反应生成四氧化三铁和氢气，A错误；向饱和FeCl3溶液中滴加NaOH溶液，加热后制得红褐色Fe(OH)3沉淀，C错误；滴加KSCN溶液，无颜色变化说明菠菜中不含铁离子，不能说明不含铁元素，D错误。
3．足量下列物质与相同质量的铝反应，放出氢气且消耗溶质物质的量最少的是(　　)
A．盐酸 B．稀硫酸
C．氢氧化钠溶液 D．氯化钠溶液
答案　C
解析　铝与氯化钠溶液不反应，由2Al＋6H＋===2Al3＋＋3H2↑，2Al＋2OH－＋2H2O===2AlO＋3H2↑可知，Al～3H＋～H2，Al～OH－～H2，即1 mol 铝消耗氢氧化钠1 mol、硫酸1.5 mol、氯化氢3 mol。
4．下列铁的化合物通过化合反应、置换反应、复分解反应均能得到的是(　　)
A．Fe3O4 B．Fe2(SO4)3
C．FeCl2 D．Fe(OH)3
答案　C
解析　Fe3O4无法通过复分解反应得到，A错误；硫酸铁无法通过置换反应得到，B错误；FeCl2可以由FeCl3和Fe化合得到，也可以由Fe和HCl置换得到，也可以由Fe(OH)2和HCl的复分解反应得到，C正确；Fe(OH)3可以通过Fe(OH)2和氧气、水化合得到，也可以通过氯化铁与氢氧化钠发生复分解反应得到，但无法通过置换反应得到，D错误。
5．下列物质中既能与稀H2SO4反应，又能与NaOH溶液反应的是(　　)
①NaHCO3　②Al2O3　③Al　④Na2CO3　⑤NaHSO4
A．②③④ B．①②③
C．①③④ D．全部
答案　B
解析　Na2CO3与稀H2SO4反应生成硫酸钠、水和二氧化碳，与NaOH溶液不反应，故④错误；NaHSO4与硫酸不反应，与氢氧化钠溶液反应生成硫酸钠和水，故⑤错误。
6．已知某酸性溶液中含有Ba2＋、Fe3＋，则下列能与上述离子共存的离子组是(　　)
A．CO、SO、NH、Na＋
B．Cl－、SCN－、NO、Cu2＋
C．Cl－、I－、Mg2＋、Na＋
D．H＋、Cl－、NO、Al3＋
答案　D
解析　Ba2＋与CO、SO分别反应生成BaCO3沉淀和BaSO4沉淀，CO能与酸性溶液中的H＋反应，不能大量共存，Fe3＋与CO不能大量共存，故A项错误；Fe3＋和SCN－能发生络合反应，不能大量共存，故B项错误；I－、Fe3＋之间发生氧化还原反应，不能大量共存，故C项错误；H＋、Cl－、NO、Al3＋之间不发生反应，且不与Ba2＋、Fe3＋反应，能够大量共存，故D项正确。
7．(2022·天津蓟州区高一检测)下列离子方程式正确的是(　　)
A．Na2O2放入水中：Na2O2＋H2O===2Na＋＋2OH－＋O2↑
B．Na投入FeSO4溶液：2Na＋Fe2＋===2Na＋＋Fe
C．用铝粉和NaOH溶液反应制取少量H2：Al＋2OH－===AlO＋H2↑
D．向AlCl3溶液中滴加足量氨水：
Al3＋＋3NH3·H2O===Al(OH)3↓＋3NH
答案　D
解析　原子不守恒、电子不守恒，该反应的离子方程式应该为2Na2O2＋2H2O===4Na＋＋4OH－＋O2↑，A错误；Na金属性强，先与溶液中的水发生置换反应，然后产物与FeSO4反应，离子方程式应该为2Na＋2H2O＋Fe2＋===2Na＋＋Fe(OH)2＋H2↑，B错误；电子不守恒、电荷不守恒，反应物还有水，反应的离子方程式应该为2Al＋2H2O＋2OH－===2AlO＋3H2↑，C错误；反应符合事实，遵循物质的拆分原则，D正确。
8．下列各组物质相互混合反应，既有气体生成又有沉淀生成的是(　　)
①金属钠投入MgCl2溶液中
②过量的NaOH溶液和FeCl3溶液
③过量的Na2O2投入FeCl2溶液中
④过量NaOH和Ca(HCO3)2溶液混合
A．①④ B．②③
C．①③ D．③④
答案　C
解析　过量的NaOH溶液和FeCl3溶液反应能得到氢氧化铁沉淀，不会产生气体，②不符合；过量NaOH和Ca(HCO3)2溶液混合生成碳酸钙沉淀、碳酸钠和水，不会产生气体，④不符合。
9．下列除杂方案错误的是(　　)
选项 被提纯的物质 杂质 除杂试剂
A FeCl3(aq) Fe2＋ Cl2
B AlCl3(aq) Cu2＋ Al粉
C NaHCO3(aq) Na2CO3 CO2
D FeCl3(aq) Cu2＋ Fe粉
答案　D
解析　Cl2可将Fe2＋氧化为Fe3＋，故A正确；Al与Cu2＋发生置换反应，可除去杂质，且不引入新杂质，故B正确；Na2CO3＋H2O＋CO2===2NaHCO3↓，可利用CO2气体除去NaHCO3溶液中混有的Na2CO3，故C正确；Fe可与氯化铁反应，会被同时除去，故D错误。
10．类推的思维方法在化学学习与研究中有时会产生错误结论，因此类推的结论最终要经过实践的检验，才能决定其正确与否。下列几种类推结论中，错误的是(　　)
①钠与水反应生成NaOH和H2；所有金属与水反应都生成碱和H2
②铁露置在空气中一段时间后就会生锈；性质更活泼的铝不能稳定存在于空气中
③化合物KCl的焰色为紫色；K2CO3的焰色也为紫色
④钠钾合金的熔点应介于Na和K熔点之间
A．①② B．①④
C．①②③④ D．①②④
答案　D
解析　钠是活泼金属，与水反应生成NaOH和H2，但铁是在高温下与水蒸气反应生成Fe3O4和H2，故①错误；铁因含有杂质，露置在空气中发生化学反应而生锈，但性质更活泼的铝易被氧化，在表面形成致密的氧化膜而得到保护，所以铝具有较强的抗腐蚀能力，可稳定存在于空气中，故②错误；焰色试验是用来检验某些金属元素的，所以只要含有钾元素，焰色都是紫色的，故③正确；合金的熔点比构成合金的各成分金属的熔点都低，故④错误。
11．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、6 mol·L－1硫酸、NaOH溶液。下列说法错误的是(　　)
A．B中盛有一定量的NaOH溶液，A中应预先加入的试剂是铁屑
B．实验开始时应先将止水夹E关闭
C．生成Fe(OH)2的操作为关闭E，使A中溶液压入B瓶
D．取下装置B中的橡胶塞，使空气进入，有关反应的化学方程式为4Fe(OH)2＋O2＋2H2O===4Fe(OH)3
答案　B
解析　制取硫酸亚铁需要铁屑，所以在烧瓶A中应该先加入铁屑，A正确；稀硫酸和铁反应生成硫酸亚铁和氢气，实验开始时应打开止水夹E，用氢气排出装置中的空气，B错误；铁和稀硫酸反应有氢气生成，关闭止水夹E，导致A装置中压强逐渐增大，将FeSO4溶液压入B瓶中进行反应生成氢氧化亚铁，C正确；氢氧化亚铁不稳定，容易被空气中的氧气氧化生成红褐色的氢氧化铁，反应的化学方程式为4Fe(OH)2＋O2＋2H2O===4Fe(OH)3，D正确。
12．(2022·安徽池州高一质检)对腐蚀电路板的蚀刻液( FeCl3、FeCl2、CuCl2)的回收再利用一直是研究的热点。某化学兴趣小组设计流程如下：
下列说法错误的是(　　)
A．合理处理蚀刻液有利于保护环境和资源再利用
B．滤渣的成分有Cu、Fe
C．通入Cl2实现FeCl3溶液再生
D．上述流程中可用氢氧化钠和盐酸代替铁屑和Cl2
答案　D
解析　处理蚀刻液得到铜，同时实现FeCl3溶液再生，有利于保护环境和资源再利用，A项正确；从流程图中可以看出，加入过量铁屑发生反应：Cu2＋＋Fe===Fe2＋＋Cu, 故滤渣的成分为Cu、Fe，B项正确；过滤后的滤液再通入氯气发生反应：2Fe2＋＋Cl2===2Fe3＋＋2Cl－，实现FeCl3溶液再生，C项正确；加入氢氧化钠，Cu2＋也沉淀，无法分离，D项错误。
13．聚合硫酸铁[Fe(OH)SO4]n能用作净水剂(絮凝剂)，可由绿矾(FeSO4·7H2O)和KClO3在水溶液中反应得到。下列说法不正确的是(　　)
A．KClO3做氧化剂，每生成1 mol [Fe(OH)SO4]n消耗 mol KClO3
B．绿矾长时间置于空气中易被氧化
C．聚合硫酸铁可在水中形成氢氧化铁胶体而净水
D．聚合硫酸铁与漂白粉都是纯净物
答案　D
解析　1 mol [Fe(OH)SO4]n中含n mol Fe3＋，则每生成1 mol [Fe(OH)SO4]n转移电子n mol，而KClO3的还原产物为Cl－，则1 mol KClO3被还原，需要转移电子6 mol，由于在氧化还原反应中得失电子数目相同，故每生成1 mol [Fe(OH)SO4]n消耗 mol KClO3，A正确；绿矾(FeSO4·7H2O)晶体中含Fe2＋，该物质易被空气氧化，B正确；聚合硫酸铁可在水中反应形成氢氧化铁胶体而净水，C正确；聚合硫酸铁[Fe(OH)SO4]n中的“n”值不能确定，故该物质为混合物，漂白粉是氢氧化钙、氯化钙、次氯酸钙的混合物，D错误。
14．下列实验过程不能达到实验目的的是(　　)
编号 实验目的 实验过程
A 探究维生素C的还原性 向盛有2 mL棕黄色氯化铁溶液的试管中滴加浓的维生素C溶液，观察颜色变化
B 比较金属镁和铝的活泼性 分別向两只盛有等体积等浓度稀硫酸的烧杯中加入打磨过的同样大小的镁片和铝片，比较反应现象
C 比较Fe3＋和I2的氧化性强弱 向淀粉碘化钾溶液中滴入氯化铁溶液，溶液变蓝色
D 鉴别NaHCO3与Na2CO3 溶液 用小试管分别取少量溶液，然后滴加澄清石灰水
答案　D
解析　NaHCO3与Na2CO3溶液均能与澄清石灰水反应生成白色碳酸钙沉淀，D错误。
15．在酸性条件下，黄铁矿(FeS2)发生催化氧化反应的化学方程式为2FeS2＋7O2＋2H2O===
2Fe2＋＋4SO＋4H＋，实现该反应的物质间转化如图所示。下列分析错误的是(　　)
A．反应Ⅰ的离子方程式为4Fe(NO)2＋＋O2＋4H＋===4Fe3＋＋4NO＋2H2O
B．反应Ⅱ的氧化剂是Fe3＋
C．反应Ⅲ的离子方程式为Fe2＋＋NO===Fe(NO)2＋，该反应是氧化还原反应
D．在酸性条件下，黄铁矿催化氧化中NO作催化剂
答案　C
解析　A项，因该反应过程在酸性条件下进行，结合图示可知，反应Ⅰ的反应物有Fe(NO)2＋、O2和H＋，生成物有Fe3＋和NO，根据原子守恒可写出该反应的离子方程式为4Fe(NO)2＋＋O2＋4H＋===4Fe3＋＋4NO＋2H2O，正确；B项，由图示可知，反应Ⅱ的反应物有Fe3＋和FeS2，生成物有Fe2＋和SO，因此Fe3＋是氧化剂，正确；C项，反应Ⅲ中各元素的化合价均没有发生变化，因此不是氧化还原反应，错误；D项，由图示可知，NO在反应Ⅲ中作反应物，在反应Ⅰ中作生成物，因此NO在反应前后的质量和化学性质没有发生变化，即NO作催化剂，正确。
16．将等物质的量的Na2O2和Al同时放入足量的水中，充分反应后收集到混合气体4.48 L(标准状况下)，再向反应后的溶液中缓慢滴入1 mol·L－1盐酸至沉淀恰好溶解。下列说法错误的是(　　)
A．标准状况下，混合气体中氢气与氧气的体积比为3∶1
B．加入的过氧化钠固体为7.8 g
C．当滴加200 mL盐酸时，沉淀的质量达到最大值
D．最终消耗的盐酸为400 mL
答案　D
解析　将等物质的量的Na2O2和Al同时放入足量的水中，分别发生反应：2Na2O2＋2H2O===4NaOH＋O2↑，2Al＋2NaOH＋2H2O===2NaAlO2＋3H2↑，方程式相加得到总反应为2Na2O2＋2Al＋4H2O===2NaAlO2＋2NaOH＋O2↑＋3H2↑，选项A正确；混合气体中氢气与氧气的体积比为3∶1，一共4.48 L(0.2 mol)，所以氢气为0.15 mol，氧气为0.05 mol。代入总方程式计算出Al为0.1 mol，Na2O2为0.1 mol，质量为7.8 g，选项B正确；沉淀的质量达到最大值时Al恰好完全沉淀，所以溶液中只有一种溶质NaCl，其中钠元素完全来自加入的0.1 mol Na2O2，所以Na＋为0.2 mol，NaCl就是0.2 mol，由Cl元素守恒得到：需要的HCl为0.2 mol，所以，滴加200 mL盐酸时，沉淀的质量达到最大值，选项C正确；最终沉淀恰好完全溶解的时候，溶液中只有NaCl和AlCl3，因为初始加入的Na2O2和Al的物质的量都是0.1 mol，所以溶液中Na＋为0.2 mol，Al3＋为0.1 mol，所以NaCl和AlCl3的物质的量分别为0.2 mol和0.1 mol，其中含有Cl－一共0.5 mol，则加入的HCl为0.5 mol，需要盐酸的体积为500 mL，选项D错误。
二、非选择题(本题包括4小题，共52分)
17．(10分)已知A是一种常见的金属，F是一种红褐色沉淀。试根据图中的转化关系，回答下列问题。
(1)写出A、C、F、G的化学式：
A________；C__________；F________；G____________。
(2)检验D中阳离子的方法为_____________________________________________________。
(3)写出下列转化的离子方程式。
①D→C：________________________。
②C→D：________________________。
(4)写出E→F的化学方程式：____________________________________________________。
答案　(1)Fe　FeCl2　Fe(OH)3　Fe2O3
(2)取少量D溶液于试管中，加入几滴KSCN溶液，若溶液变为红色，说明含Fe3＋(合理即可)
(3)①2Fe3＋＋Fe===3Fe2＋
②2Fe2＋＋Cl2===2Fe3＋＋2Cl－
(4)4Fe(OH)2＋O2＋2H2O===4Fe(OH)3
解析　根据F是红褐色沉淀推知F是Fe(OH)3，从而推出A为Fe，B为Fe3O4，C是FeCl2，D是FeCl3，E为Fe(OH)2，G为Fe2O3，X为H2。
18．(12分)(2022·广东揭西高一月考)利用“价—类”二维图可以从不同角度研究含铁物质的性质及其转化关系，图中甲～己均含铁元素。回答下列问题：
(1)甲在高温下与水蒸气反应，若生成的H2在标准状况下的体积为22.4 L，则参加反应的甲的物质的量为__________。
(2)写出检验某红色氧化物固体是否含有乙的操作：____________________。
(3)K2FeO4常用作杀菌消毒剂，从化合价的角度分析K2FeO4具有__________(填“氧化”或“还原”)性。用FeCl3与KClO在强碱性条件下制取K2FeO4时，该反应中氧化剂与还原剂的物质的量之比为__________。
(4)一个完整的氧化还原反应方程式可以拆开写成两个“半反应式”，一个是“氧化反应”式，一个是“还原反应”式。如2Fe3＋＋Cu===2Fe2＋＋Cu2＋的拆写结果是：氧化反应为Cu－2e－===Cu2＋；还原反应为2Fe3＋＋2e－===2Fe2＋。请据此将图中甲与盐酸反应的离子方程式拆写成两个“半反应式”，其中还原反应为_______________________________________。
答案　(1)0.75 mol
(2)取少量红色氧化物于试管中，加足量的盐酸使其溶解，再滴加几滴KSCN溶液，若溶液变红色，则可初步判断含有乙
(3)氧化　3∶2　(4)2H＋＋2e－===H2↑
解析　由“价—类”二维图可知，甲为Fe，乙为Fe2O3，丙为Fe(OH)2，丁为Fe(OH)3，戊为亚铁盐，己为铁盐。(1)铁在高温下与水蒸气反应的化学方程式为3Fe＋4H2O(g)Fe3O4＋4H2，标准状况下22.4 L氢气的物质的量为1 mol，由化学方程式可知，生成1 mol氢气消耗铁0.75 mol。(2)检验某红色氧化物固体是否含有Fe2O3，可以将氧化铁变为铁离子去检验。(3)高铁酸钾中铁元素化合价为＋6价，所以高铁酸钾具有氧化性；FeCl3与KClO在强碱性条件下反应的离子方程式为2Fe3＋＋3ClO－＋10OH－===2FeO＋3Cl－＋5H2O，其中铁离子是还原剂、次氯酸根离子是氧化剂，因此该反应中氧化剂与还原剂的物质的量之比为3∶2。
(4)铁与盐酸反应的离子方程式为Fe＋2H＋===Fe2＋＋H2↑，还原反应为氧化剂得电子的反应，因此还原反应为2H＋＋2e－===H2↑。
19．(14分)硫酸亚铁晶体(FeSO4·7H2O)在医药上做补血剂。某课外小组测定该补血剂中铁元素的含量，并检验该补血剂是否变质。实验步骤如下：
请回答下列问题：
(1)向操作①的滤液中滴加KSCN溶液后变为红色，则该滤液中含有________(填离子符号)。
(2)操作②中反应的离子方程式：_________________________________________________。
(3)操作③中反应的离子方程式：__________________________________________________。
(4)操作④中系列操作的步骤：过滤、______、灼烧、________、称量。
(5)假设实验中的损耗忽略不计，则每片补血剂含铁元素的质量为______ g。(用含a的代数式表示)
答案　(1)Fe3＋　(2)2Fe2＋＋H2O2＋2H＋===2Fe3＋＋2H2O　
(3)Fe3＋＋3OH－===Fe(OH)3↓[或Fe3＋＋3NH3·H2O===Fe(OH)3↓＋3NH]
(4)洗涤　冷却至室温　(5)0.07a(或及其化简形式，如)
解析　(2)H2O2具有氧化性，酸性条件下能将Fe2＋氧化为Fe3＋，则②中反应的离子方程式为2Fe2＋＋H2O2＋2H＋===2Fe3＋＋2H2O。(3)操作③是将Fe3＋转化为氢氧化铁沉淀，反应的离子方程式为Fe3＋＋3OH－===Fe(OH)3↓或Fe3＋＋3NH3·H2O===Fe(OH)3↓＋3NH。(4)操作④中系列操作是由氢氧化铁悬浊液最终转化为氧化铁，需要过滤、洗涤氢氧化铁，然后灼烧生成氧化铁，冷却后称量氧化铁的质量，即过滤、洗涤、灼烧、冷却至室温、称量。(5)a g氧化铁中铁元素的质量即为10 片补血剂中铁的质量，所以每片补血剂含铁元素的质量为＝0.07a g。
20．(16分)绿矾是含有一定量结晶水的硫酸亚铁，在工农业生产中具有重要的用途。某化学兴趣小组对绿矾的一些性质进行探究。回答下列问题：
(1)如何用实验证明绿矾中的铁是二价铁而不是三价铁：______________________________。
(2)为测定绿矾中结晶水的含量，将石英玻璃管(两端带开关K1和K2，设为装置A)称重，记为m1 g。将样品装入石英玻璃管中，再次将装置A称重，记为m2 g。按如图连接好装置进行实验。
①仪器B的名称是________。
②将下列实验操作步骤正确排序_____(填字母)；重复上述操作步骤，直至A恒重，记为m3 g。
a．点燃酒精灯，加热
b．打开K1和K2，缓缓通入N2
c．关闭K1和K2
d．熄灭酒精灯
e．称量A
f．冷却到室温
③根据实验记录，计算绿矾化学式中结晶水数目x＝________(列式表示)。若实验时按a、b次序操作，则使x________(填“偏大”“偏小”或“无影响”)。
(3)为探究硫酸亚铁的分解产物，将(2)中已恒重的装置A接入如图所示的装置中，打开K1和K2，缓缓通入N2，加热。实验后反应管中残留固体为红色粉末。已知：SO2可使品红溶液褪色。
①C中的溶液为BaCl2，其作用是__________________________________________。D溶液为______________，D中可观察到的现象为__________________________________________。
②写出硫酸亚铁高温分解反应的化学方程式：_______________________________________。
③有同学认为该实验装置存在一定缺陷，请你谈谈完善该实验装置的措施：________________
_______________________________________________________________________________。
答案　(1)在试管中加入少量绿矾样品，加水溶解，加几滴KSCN溶液，溶液颜色无明显变化，再向试管中滴加氯水，溶液变红，可以证明绿矾中的铁是二价铁而不是三价铁　(2)①(球形)干燥管　②badfce　③　偏小　(3)①检验生成的SO3　品红溶液　品红溶液褪色
②2FeSO4Fe2O3＋SO2↑＋SO3↑　③在装置D后加一个装有氢氧化钠溶液的尾气处理装置
解析　(2)①由仪器的图形可知B为(球形)干燥管。②实验时，为避免样品被氧化，应先打开K1和K2，缓缓通入N2，排出装置中的空气，防止空气中水蒸气的干扰，然后点燃酒精灯，使绿矾发生分解反应，待物质完全分解后，熄灭酒精灯，冷却至室温，关闭K1和K2，再称量固体质量的变化，则正确的顺序为badfce。③直至A恒重，记为m3 g，应为FeSO4和装置的质量，则m(FeSO4)＝(m3－m1) g，m(H2O)＝(m2－m3) g，则n(H2O)＝ mol；n(FeSO4)＝ mol，故结晶水的数目x＝＝＝；若实验时按a、b次序操作，会导致硫酸亚铁被氧化，则导致固体质量偏大，测定结果偏小。
(3)①实验后反应管中残留固体为红色粉末，说明FeSO4分解生成Fe2O3，反应中Fe元素化合价升高，则S元素化合价应降低，则一定生成SO2，根据原子守恒及得失电子守恒可知硫酸亚铁高温分解生成Fe2O3、SO3、SO2，C为氯化钡溶液，用于检验SO3，SO3溶于水生成H2SO4，H2SO4与BaCl2溶液反应产生BaSO4白色沉淀，D为品红溶液，可用于检验SO2，观察到品红溶液褪色。③该反应分解产生的SO3、SO2都是大气污染物，因此该实验装置存在一定缺陷，完善该实验装置的措施是在装置D后面加一个装有氢氧化钠溶液的尾气处理装置，用来吸收SO3、SO2，避免污染环境。