专题9金属与人类文明单元测试卷（含解析）高一下学期化学苏教版（2019）必修第二册

专题9《金属与人类文明》单元测试卷
一、单选题
1．中国古代劳动人民留下了丰富的物质文化遗产。下列物质的主要成分属于合金的是
A．陶瓷 B．青铜器 C．中药 D．丝绸
2．为了探究铁及其化合物的氧化性和还原性，某同学设计了如下实验方案，其中符合实验要求且完全正确的是（ ）
选项 实验操作 实验现象 离子反应 实验结论
A 向氯化亚铁溶液中通入氯气 浅绿色溶液变成棕黄色溶液 2Fe2＋＋Cl2=2Fe3＋＋2Cl－ Fe2＋具有还原性
B 在氯化亚铁溶液中加入锌片 浅绿色溶液变成无色溶液 Fe2＋＋Zn=Fe＋Zn2＋ Fe2＋具有还原性
C 在氯化铁溶液中加入铁粉 棕黄色溶液变成浅绿色溶液 Fe3＋＋Fe=2Fe2＋ 铁单质具有还原性
D 在氯化铁溶液中加入铜粉 蓝色溶液变成棕黄色溶液 2Fe3＋＋Cu=2Fe2＋＋Cu2＋ Fe2＋具有氧化性
A．A B．B C．C D．D
3．2020年11月24日，嫦娥五号探测器发射圆满成功，开启我国首次地外天体采样返回之旅。探月工程所选用的新材料与化学有密切相关。下列叙述正确的是
A．登月中，所用北斗系统的导航卫星，其计算机的芯片材料是高纯度二氧化硅
B．用于光学望远镜的高致密碳化硅特种陶瓷材料，是一种传统无机非金属材料
C．面对高空低压的环境，所使用的碳纤维是一种有机高分子材料
D．嫦娥五号探测器在月球表面展示的国旗，其材料要求具有耐高低温、防静电等多种特性，所用的高性能芳纶纤维材料是复合材料
4．用废铁屑[主要成分为Fe和铁锈，还含有C等难溶于酸的杂质]为原料制备的一种实验流程如下：
下列与流程相关的装置或操作正确且能达到实验目的的是
A．可在装置甲中进行“酸浸”操作
B．按图乙所示操作配制“酸浸”所需的溶液
C．用装置丙过滤“酸浸”后所得悬浊液
D．用装置丁灼烧固体制
5．化学与社会、生活密切相关，对下列现象或事实的解释正确的是
选项 现 象 或 事 实 解 释
A 节日燃放的五彩缤纷的烟花 碱金属以及锶、钡等金属化合物的焰色反应
B FeCl3溶液可用于铜质印刷电路板刻制 Cu从FeCl3溶液中置换出铁
C 铝箔在酒精灯火焰上加热熔化但不滴落 氧化铝的熔点低于铝的熔点
D 氢氟酸可用于蚀刻玻璃 SiO2是碱性氧化物
A．A B．B C．C D．D
6．《本草图经》在“绿矾”项载：“盖此矾色绿，味酸，烧之则赤……”，下列关于“绿矾”的说法正确的是
A．绿矾的主要成分为Fe2(SO4)3 ·7H2O
B．绿矾在溶液中能电离出H＋，所以“味酸”
C．“烧之则赤”时，绿矾被氧化
D．可以用K3[Fe(CN)6]溶液检验绿矾是否已经开始变质
7．下列有关物质性质的叙述正确的是
A．Al与少量NaOH溶液反应生成Al(OH)3
B．氯水久置后，漂白性和酸性均增强
C．向FeCl2溶液中滴加NH4SCN溶液，溶液显红色
D．CO2与少量NaOH反应生成NaHCO3
8．新中国成立以来，我国在载人飞船、北斗卫星、高铁、5G技术等领域取得了举世瞩目的成就。它们均与化学有着密切的联系。下列说法正确的是
A．飞船返回舱外表使用的高温结构陶瓷属于新型无机非金属材料，其主要成分是硅酸盐
B．阅兵中出现的直-20直升机使用了大量新型材料，其中锂铝合金属于金属材料
C．至2019年11月我国光缆线路总长超过三千万公里，光纤的主要成分是碳化硅
D．我国2020年发射的首颗火星探测器，其太阳能电池板的材料是二氧化硅
9．在实验室里下列操作先后顺序正确的是
A．制备乙酸乙酯时，先向试管中加入浓硫酸后加乙醇和乙酸
B．配制一定物质的量浓度溶液时，先检查容量瓶是否漏液后转移
C．检验Fe2+时，先向待测液中滴加新制氯水后滴加KSCN溶液
D．除去乙烯中少量SO2，先通入足最KMnO4溶液后通入浓硫酸中
10．比较钢和生铁中碳的质量分数，前者与后者含碳量的关系是
A．大于 B．小于 C．等于 D．不能确定
11．下列图象表示错误的是
A．向盐酸中滴加NaAlO2溶液
B．向NH4Al(SO4)2溶液中滴加Ba(OH)2溶液
C．向H2SO4和HNO3物质的量2：1的混合稀酸溶液中逐渐加入粉
D．向NaOH和Ca(OH)2物质的量2：1的混合溶液中通入CO2
12．下列物质与其俗名匹配且相关叙述合理的是
A．磁性氧化铁：四氧化三铁，为黑色晶体
B．铁红：氧化亚铁，可用作红色油漆的颜料
C．：石碱，干燥空气中稳定
D．苏打：碳酸氢钠，可用于治疗胃酸过多
13．工业上用铝土矿(主要成分为，含杂质)为原料冶炼铝的工艺流程如图所示。
下列叙述正确的是
A．试剂X是稀盐酸或稀硫酸 B．反应①过滤后所得沉淀为氢氧化铁
C．反应②通入的过量气体Y是 D．电解熔融氯化铝也可制取铝单质
14．取100mL和的物质的量浓度分别为1mol/L和2mol/L的混合酸，向其中加入过量的铁粉，待反应结束后，可产生标准状况下的气体体积为(假设生成的气体全部为NO)
A．1.12L B．2.24L C．4.48L D．6.72L
15．(2019·广西桂林一中期末)下列有关铝及其化合物的叙述正确的是(　　)
A．铝粉与氧化镁共热可制取金属镁
B．污水中的重金属离子，常用加入明矾除去
C．向氯化铵溶液中投入一铝片，铝片上产生大量气泡，该气体是氨气
D．铝箔在氯气中燃烧可制备无水三氯化铝
二、填空题
16．硫酸亚铁是一种可用于治疗缺铁性贫血的药剂，而硫酸铁则无这种药效。当用硫酸亚铁制成药片时外表包有一层特殊的糖衣，这层糖衣的作用______。如果药片已经失效，应如何检验？写出主要步骤和现象______。
17．看实验操作(如下图)完成下列各题。
(1)实验现象：加适量铁粉振荡后，溶液变成_______，再加KSCN溶液，再滴加氯水后，溶液变成_______。
(2)结论：Fe3+遇到较强的还原剂时，会被还原成_______，Fe2+在较强的氧化剂的作用下会被氧化成_______。
三、实验题
18．Ⅰ．（1）某校研究性学习小组的学生欲制取、收集氨气，并探究氨气的有关性质，请你参与回答实验中的有关问题。
①要收集较纯的干燥氨气，使用的收集方法是____________________。
②甲、乙两小组的学生用相同容积的圆底烧瓶各收集一瓶干燥氨气，进行实验，结果都产生了喷泉，说明氨气_____________溶于水。
（2）某兴趣小组为验证SO2和Cl2的漂白性,设计了如下方案，请你参与回答下列问题(尾气处理装置未画出)。
①如图甲所示，向品红溶液中通入SO2，同学们发现品红溶液褪色了，停止通气体,加热试管,发现溶液又变为红色，说明SO2的漂白是___________________(填“可恢复的”或“不可恢复的”)。
②如图乙所示,将干燥的Cl2和SO2按其体积比1:1混合，通入石蕊溶液中，发现石蕊溶液变红，但不褪色，试用化学方程式解释之:_____________________________________________________________。
Ⅱ．某小组同学为了获取在Fe(OH)2制备过程中，沉淀颜色的改变与氧气有关的实验证据，用图1所示装置进行了如下实验（夹持装置已略去，气密性已检验）。
【进行实验】
实验步骤：（1）Ⅰ向瓶中加入饱和FeSO4溶液，按图1所示连接装置；
（2）打开磁力搅拌器，立即加入10% NaOH溶液；
（3）采集瓶内空气中O2含量和溶液中O2含量（DO）的数据。
实验现象：生成白色絮状沉淀，白色沉淀迅速变为灰绿色，一段时间后部分变为红褐色。
实验数据：
【解释与结论】
（1）搅拌的目的是________________________________________________________。
（2）生成白色沉淀的离子方程式是__________________________________________。
（3）红褐色沉淀是________________________。
（4）通过上述实验，可得到“在Fe(OH)2制备过程中，沉淀颜色改变与氧气有关”的结论，其实验证据是_____________________________________________________________________________。
19．某班同学分成A、B两组，并分别设计如下实验探究能较长时间观察到Fe(OH)2沉淀的制取方法。回答下列问题：
A组实验：用NaOH溶液和FeSO4溶液直接反应。(如图1)
(1)检验FeSO4是否变质的方法是：____；若FeSO4已变质，可加入过量_____将其还原，发生反应的离子方程式为：____。
(2)配制NaOH溶液所用的蒸馏水应除去溶解的O2，采用的方法是______。
(3)该方法制备的Fe(OH)2沉淀不能长期稳定存在，易被空气中的O2氧化，发生反应的现象是：___；发生反应的化学方程式是_____。
B组实验：选用稀硫酸、铁粉、NaOH溶液进行实验，装置如图2。
(4)实验时，先____(填“打开”或“关闭”)止水夹K，然后打开____的玻璃塞和活塞，使稀硫酸与铁粉反应。
(5)当_____后，____(填“打开”或“关闭”)止水夹K，制得Fe(OH)2沉淀，且沉淀能一段时间不变色。
(6)B组实验比A组实验制得的Fe(OH)2能更长时间稳定存在的原因是：____。
四、计算题
20．向铁和氧化铁的混合物中加入600mL稀盐酸后恰好完全反应，所得溶液滴加硫氰化钾不显红色，并收集到672mL氢气(标准状况下测定)。回答下列问题：
(1)反应后溶液中的溶质为_______mol。
(2)原混合物中单质铁的质量为_______g。
21．粉末状试样A是由和Fe2O3组成的混合物。进行如下实验：
①取适量A进行铝热反应，产物中有单质B生成；
②另取全部溶于盐酸中，固体全部溶解，得溶液C；
③将①中得到的单质B和溶液C反应，放出（标况）气体。同时生成溶液D，还残留有固体物质B；
④用溶液检查时，溶液D不变色。
请填空：
(1)①中引发铝热反应的实验操作是____________，产物中的单质B是___________________。
(2)②中所发生反应的化学方程式是____________、____________。
(3)③中所发生反应的离子方程式是____________、____________。
(4)若溶液D的体积仍视为，则该溶液中为____________，为____________。
参考答案：
1．B
【详解】A．陶瓷属于传统无机非金属材料，不是合金，A不符合题意；
B．青铜器是红铜与其他化学元素锡、铅等的合金，B符合题意；
C．中药主要由植物药和矿物药组成，不是合金，C不符合题意；
D．丝绸是蚕丝制成，主要成分为蛋白质，D不符合题意；
故选B。
2．A
【详解】A．向氯化亚铁溶液中通入氯气，浅绿色溶液变成棕黄色溶液，说明Fe2＋具有还原性，发生的离子反应为2Fe2＋＋Cl2=2Fe3＋＋2Cl－，故A正确；
B．在氯化亚铁溶液中加入锌片，浅绿色溶液变成无色溶液，说明Fe2＋具有氧化性，发生的离子反应为Fe2＋＋Zn=Fe＋Zn2＋，故B错误；
C．离子方程式电荷不守恒，正确的离子方程式为2Fe3＋＋Fe=3Fe2＋，故C错误；
D．在氯化铁溶液中加入铜粉，溶液颜色应由棕黄色变成蓝色，故D错误；
故答案为A。
3．D
【详解】A．计算机的芯片材料是高纯度单质硅，故A错误；
B．碳化硅陶瓷材料是一种新型无机非金属材料，故B错误；
C．碳纤维是由碳元素组成的一种特种纤维，属于无机材料，故C错误；
D．月球表面没有大气层，昼夜温差极大，因此国旗材料要求具有耐高低温、防静电等多种特性，故D正确；
故选D。
4．A
【分析】由题给流程可知，向废铁屑中加入稀硫酸酸浸、过滤得到含有Fe2+、Fe3+的滤液和含有碳的滤渣；向滤液中加入氢氧化钠溶液，在空气中静置、过滤得到氢氧化铁；灼烧氢氧化铁得到氧化铁。
【详解】A．由图可知，甲装置为固液不加热装置，可进行“酸浸”操作，故A正确；
B．配制“酸浸”所需的稀硫酸溶液时，胶头滴管应在容量瓶的正上方，不能插入容量瓶中， 故B错误；
C．过滤时，应用玻璃棒引流，防止溶液溅出，故C错误；
D．灼烧氢氧化铁固体时，应在坩埚中进行，不能在烧杯中直接灼烧固体，故D错误；
故选A。
5．A
【详解】A．利用碱金属以及锶、钡等金属化合物灼烧是呈现特殊焰色的性质，可将它们用于制作节日燃放的五彩缤纷的烟花，A符合题意；
B．FeCl3溶液可用于铜质印刷电路板刻制发生的反应为2FeCl3+Cu=CuCl2+2FeCl2，并不是Cu从FeCl3溶液中置换出铁，B不合题意；
C．铝箔在酒精灯火焰上加热熔化但不滴落好像有一层膜兜着，是由于氧化铝的熔点高于铝的熔点，C不合题意；
D．氢氟酸可用于蚀刻玻璃反应方程式为：SiO2+4HF=SiF4↑+2H2O，这是HF的特性，而不是因为SiO2是碱性氧化物，事实上SiO2是酸性氧化物，D不合题意；
故答案为：A。
6．C
【详解】A．绿矾的主要成分为FeSO4·7H2O，故A错误；
B．绿矾在溶液中能电离出Fe2＋和SO，无H＋，故B错误；
C．“烧之则赤”时，说明绿矾中的亚铁离子被氧化为铁离子，绿矾煅烧后所得的固体产物为氧化铁，故C正确；
D．铁离子与硫氰化钾溶液反应生成血红色溶液；绿矾变质会产生三价铁离子，应用KSCN溶液检验绿矾是否已经开始变质，故D错误；
故选C。
7．D
【详解】A．室温下，Al与少量NaOH溶液反应生成偏铝酸钠和氢气，得不到氢氧化铝，故A错误；
B．新制氯水中存在Cl2 + H2O=HCl +HClO，久置后次氯酸分解，2HClO=2HCl+O2↑，得到盐酸溶液，所以氯水久置后漂白性减弱、酸性增强，故B错误；
C．Fe3+能与SCN-形成血红色Fe(SCN)3溶液，但FeCl2和NH4SCN不反应，溶液仍然呈浅绿色，故C错误；
D．CO2与少量NaOH反应生成NaHCO3，与过量的氢氧化钠反应得到碳酸钠，故D正确；
故选D。
8．B
【详解】A．高温结构陶瓷为氧化铝陶瓷，氮化硅陶瓷，氮化硼陶瓷，不是传统的硅酸盐材料，A错误；
B．金属材料包括纯金属和合金，因此锂铝合金属于金属材料，B正确；
C．光纤的主要成分是二氧化硅，C错误；
D．太阳能电池板的材料是硅，不是二氧化硅，D错误；
故选B。
9．B
【详解】A．浓硫酸的密度大于乙醇和乙酸，浓硫酸与乙酸、乙醇混合放出大量热量，应先向试管中加入乙醇，后加入浓硫酸，最后加入乙酸，故A错误；
B．配制一定物质的量浓度溶液时，先检查容量瓶是否漏液，然后进行后续配制操作转移等，故B正确；
C．检验Fe2＋时，先向待测液中滴加KSCN溶液后滴加新制氯水，若开始时无明显现象，后溶液变为血红色，则溶液中含有Fe2＋，故C错误；
D．乙烯也能使KMnO4溶液褪色，不能用 KMnO4除去乙烯中少量SO2，故D错误；
故答案选B。
10．B
【详解】生铁中碳的含量是2%～4%，钢的含碳量是0.03%～2%，因此是生铁中含碳量高于钢中。
答案选B。
11．D
【详解】A．向盐酸中滴加NaAlO2溶液，开始时盐酸过量，反应第一步：+4H+=Al3++2H2O，此时无沉淀，设此时加入NaAlO2的物质的量为1mol，的当酸中H+全部反应完毕后，消耗1mol ，生成1mol Al3+，之后发生反应第二步：3+Al3++6H2O=4Al(OH)3↓，此时开始产生沉淀，Al3+全部参加反应后沉淀达到最大值，消耗3mol ，则无沉淀时消耗的物质的量与沉淀最大值时消耗的物质的量之比为1:3，A正确；
B．向NH4Al(SO4)2溶液中滴加Ba(OH)2溶液，设NH4Al(SO4)2的物质的量为2mol，反应第一步：3Ba2++3+2Al3++6OH-=2Al(OH)3↓+3BaSO4↓，此时沉淀增速最快，对应斜率最大，消耗3mol Ba(OH)2，生成2mol Al(OH)3；第一步反应Al3+全部沉淀，剩余1mol 和2mol ，之后发生反应第二步：Ba2+++2+2OH-=BaSO4↓+2NH3·H2O，第二步全部沉淀，沉淀达到最大值，消耗1mol Ba(OH)2；再加入1mol Ba(OH)2时OH-过量，Al(OH)3溶解，发生反应第三步：2Al(OH)3+2OH-=2+4H2O(扩大2倍，与第一步生成的2mol Al(OH)3对应)，沉淀减少一部分；这三步反应消耗的Ba(OH)2的物质的量之比为3:1:1，B正确；
C．H2SO4和HNO3物质的量2:1的混合稀酸溶液中，H+与之比为5:1，设HNO3的物质的量为1mol，则混合稀酸溶液中，H+的物质的量为5mol，的物质的量为1mol，逐渐加入Fe粉，发生反应第一步：Fe+4H++ NO= Fe3++NO↑+2H2O，有气体产生，当NO全部消耗时，剩余1mol H+，生成1mol Fe3+和1mol NO，消耗1mol Fe；之后发生第二步反应：Fe+Fe3+=Fe2+(扩大倍为了与第一步生成的1份Fe3+对应)，无气体产生，当Fe3+全部转化为Fe2+后，消耗0.5mol Fe；之后发生第三步反应：Fe+H+=Fe2++H2↑(剩余第一步反应剩余1mol H+，故方程式扩大倍)，有气体产生，消耗0.5mol Fe；这三步反应消耗的Fe比例为2:1:1，C正确；
D．NaOH和Ca(OH)2物质的量2:1的混合溶液中，Ca2+和OH-之比为1:4，设NaOH的物质的量为2mol，则Ca2+和OH-物质的量分别为1mol和4mol；通入CO2，发生反应第一步：Ca2++2OH-+ CO2=CaCO3↓+H2O，此时有沉淀产生，当Ca2+完全沉淀时，沉淀达最大值，消耗1mol CO2；之后发生反应第二步：2OH-+CO2=+H2O，此时无现象，当OH-完全反应时，消耗1mol CO2；之后发生反应第三步：+CO2+H2O=2，此时无现象，当完全反应时，消耗1mol CO2；再之后发生反应第四步：CaCO3+ CO2+H2O= Ca2++2，此时沉淀逐渐溶解，当CaCO3完全反应时沉淀完全溶解，消耗1mol CO2；则产生沉淀消耗的CO2的物质的量:无现象消耗的CO2的物质的量:沉淀溶解消耗的CO2的物质的量=1:2:1，D错误；
故选D。
12．A
【详解】A．四氧化三铁俗称为磁性氧化物，是黑色晶体，A正确；
B．氧化铁俗称为铁红，是三氧化二铁，通常利用其颜色和稳定性做红色油漆的颜料，B错误；
C．：石碱，干燥空气中易失去结晶水，C错误；
D．碳酸氢钠俗称为小苏打，利用其碱性较弱，可用于治疗胃酸过多，D错误；
故选A。
13．C
【分析】用铝土矿(主要成分为Al2O3，含Fe2O3杂质)为原料冶炼铝，由流程可知，试剂X为NaOH，Al2O3与NaOH反应生成NaAlO2，过滤后沉淀为Fe2O3，溶液含NaOH、NaAlO2，Y为CO2，CO2过量发生+CO2+2H2O=Al(OH)3↓+，过滤分离出沉淀为Al(OH)3，溶液含碳酸氢钠，沉淀加热分解生成氧化铝，电解氧化铝生成Al，据此分析解题。
【详解】A．由溶液乙通入过量的Y生成氢氧化铝沉淀、碳酸氢钠可知，溶液乙中含有偏铝酸根、气体Y为二氧化碳，故试剂X为氢氧化钠溶液，不可能为盐酸或稀硫酸，A错误；
B．氧化铁与氢氧化钠不反应，反应①后过滤所带沉淀为氧化铁，B错误；
C．由分析可知，反应②通入的过量气体Y是CO2，反应为+CO2+2H2O=Al(OH)3↓+，C正确；
D．由于AlCl3为共价化合物，熔融时不导电，故工业上电解熔融氧化铝来制取铝单质，而不是电解氯化铝，D错误；
故答案为：C。
14．B
【详解】取100mL H2SO4和HNO3混合液中 n(H+)=0.1L×1mol L-1×2+0.1L×2mol L-1=0.4mol；n(NO)=0.1L×2mol L-1=0.2mol，根据氧化性顺序，可知铁依次发生反应：Fe+4H++NO=Fe3++NO↑+2H2O、Fe+2Fe3+=3Fe2+、Fe+2H+=Fe2++H2↑；根据反应Fe+4H++NO=Fe3++NO↑+2H2O，可知NO是过量的，根据4H+～NO，可计算出生成NO的物质的量为：0.4mol×=0.1mol，由于铁粉过量，继续会发生Fe+2Fe3+=3Fe2+，由于H+没有剩余不会发生Fe+2H+=Fe2++H2↑，反应结束后，可产生标准状况下的气体体积为：0.1mol×22.4L/mol=2.24L；
故选B。
15．D
【详解】A．镁比铝活泼，不能用铝粉制取镁，A错误；
B．明矾只能使污水中的悬浮物沉降，不能除去重金属离子，B错误；
C．氯化铵溶液显酸性，与铝反应产生氢气，C错误；
D．铝在氯气中燃烧生成AlCl3，D正确；
故选D。
【点睛】明矾在水中发生水解反应生成Al(OH)3，状态为絮状，可以吸附水中的悬浮物。氯化铵在水中发生水解反应，水解反应的离子方程式为NH4++H2ONH3·H2O+H+，使溶液呈酸性。
16． 保护FeSO4不被空气中的氧气氧化成Fe2(SO4) 取少量研碎的药片放入烧杯中，加适量的水溶解，然后滴加数滴KSCN溶液，反应后溶液显红色，则表明该药片已部分或全部失效
【详解】试题分析：由于亚铁离子具有还原性，极易被氧化生成铁离子，所以这层糖衣的作用是保护FeSO4不被空气中的氧气氧化成Fe2(SO4)；如果药片已经失效，则必然有铁离子生成，因此可以通过鉴别铁离子来检验。即取少量研碎的药片放入烧杯中，加适量的水溶解，然后滴加数滴KSCN溶液，反应后溶液显红色，则表明该药片已部分或全部失效。
考点：考查硫酸亚铁的性质以及铁离子的检验
点评：该题是高考中的常见考点，试题和生活联系密切，趣味性强，有利于调动学生的学习化学的兴趣，也有利于培养学生的语言表达能力和综合实验设计。本题需注意对Fe2+与Fe3+相互转化和Fe2+与Fe3+的检验等知识点的掌握。
17．(1) 浅绿色 红色
(2) Fe2+ Fe3+
【解析】（1）
由题中实验操作步骤：向FeCl3溶液中加入适量的铁粉，发生反应的离子反应方程式为：Fe+2Fe3+=3Fe2+，溶液由黄色变为浅绿色；向所得溶液中滴加KSCN溶液，Fe2+与KSCN溶液不发生反应，溶液中无明显现象，再向溶液中滴加氯水，反生反应：Fe2++Cl2=2Fe3++2Cl-、Fe3+与KSCN溶液反应使溶液变红色；
（2）
结论：Fe3+遇到较强的还原剂时，会被还原成Fe2+，Fe2+在较强的氧化剂的作用下会被氧化成Fe3+。
18． 向下排空气法 极易 可恢复的 SO2+Cl2+2H2O=H2SO4+2HCl 使沉淀与氧气充分反应 Fe2++2OH-=Fe（OH）2↓ Fe(OH)3 瓶内空气中、溶液中O2含量均降低，沉淀颜色改变
【分析】Ⅰ．（1）①由于氨气密度比空气小、易溶于水，所以不能采用排水法收集，只能用向下排空气法的收集；
②氨气溶于水，导致烧瓶内气体压强迅速减小，导致溶液进入烧瓶产生喷泉，由此说明NH3极易溶解于水；
（2）①向品红溶液中通入SO2，同学们发现品红溶液褪色了，停止通气体，加热试管，发现溶液又变为红色，说明SO2的漂白是可恢复的；
②将干燥的Cl2和SO2按其体积比1:1混合，通入石蕊溶液中，它们与水反应生成HCl和H2SO4，产物都没有漂白性；
Ⅱ．（1）搅拌可以使沉淀与氧气充分反应；
（2）生成的白色沉淀是Fe(OH)2，以此写出离子方程式；
（3）Fe(OH)2被氧化生成Fe(OH)3是红褐色沉淀；
（4）由图2和图3可知，瓶内空气中、溶液中O2含量均降低，同时沉淀颜色改变，说明“在Fe(OH)2制备过程中，沉淀颜色改变与氧气有关”。
【详解】Ⅰ．（1）①由于氨气密度比空气小、易溶于水，所以不能采用排水法收集，只能用向下排空气法的收集；
故本题答案为：向下排空气法；
②产生喷泉的原理是氨气迅速溶解在挤出胶头滴管中的水，导致烧瓶内气体压强迅速减小，导致溶液进入烧瓶产生喷泉现象，说明NH3极易溶解于水；
故本题答案为：极易；
（2）①向品红溶液中通入SO2，同学们发现品红溶液褪色了，停止通气体，加热试管，发现溶液又变为红色，说明SO2的漂白是可恢复的；
故本题答案为：可恢复的；
②将干燥的Cl2和SO2按其体积比1:1混合，通入石蕊溶液中，它们与水反应生成HCl和H2SO4，化学方程式为：SO2+Cl2+2H2O=H2SO4+2HCl；
故本题答案为：SO2+Cl2+2H2O= H2SO4+2HCl；
Ⅱ．（1）搅拌可以使沉淀与氧气充分反应；
故本题答案为：使沉淀与氧气充分反应；
（2）生成的白色沉淀是Fe(OH)2，离子方程式是Fe2++2OH-=Fe（OH）2↓；
故本题答案为：Fe2++2OH-=Fe（OH）2↓；
（3）Fe(OH)2被氧化生成Fe(OH)3是红褐色沉淀，所以红褐色沉淀是Fe(OH)3；
故本题答案为：Fe(OH)3；
（4）由图2和图3可知，瓶内空气中、溶液中O2含量均降低，此时沉淀颜色发生改变，说明“在Fe(OH)2制备过程中，沉淀颜色改变与氧气有关”。
故本题答案为：瓶内空气中、溶液中O2含量均降低，沉淀颜色改变。
19．(1) 取少量溶液于试管中，滴加KSCN溶液，若溶液变红，则已变质，若溶液颜色不变，则未变质 Fe
(2)加热煮沸
(3) 白色沉淀迅速变为灰绿色，最后变为红褐色
(4) 打开 分液漏斗
(5) 排出的H2纯净 关闭
(6)新制FeSO4并生成H2，排除装置中的O2，植物油液封，隔绝O2，防止Fe(OH)2被氧化
【解析】（1）
若FeSO4变质会生成硫酸铁，可滴加KSCN溶液检验铁离子的存在，则检验FeSO4是否变质的方法是：取少量溶液于试管中，滴加KSCN溶液，若溶液变红，则已变质，若溶液颜色不变，则未变质；若FeSO4已变质，可加入过量Fe粉将其其还原，发生反应的离子方程式为：；
（2）
蒸馏水除去溶解的O2，可升温使氧气的溶解度减小，采用的方法是加热煮沸；
（3）
氢氧化亚铁不稳定，在空气中会迅速被氧化，先生成白色沉淀，迅速转化为灰绿色，一段时间后变为红褐色，发生反应的化学方程式是：；
（4）
图2实验中，稀硫酸和铁粉反应生成硫酸亚铁和氢气，实验时，先打开止水夹K，然后打开分液漏斗的玻璃塞和活塞，使稀硫酸与铁粉反应，利用反应产生的氢气排除装置内的空气；
（5）
一段时间后，当排出的H2纯净后，关闭止水夹K，利用产生的氢气将生成的硫酸亚铁溶液压入右边的瓶子中和NaOH溶液反应制得白色Fe(OH)2沉淀，由于稀硫酸与铁粉作用产生的H2排出了装置中的空气，防止了氢氧化亚铁快速被氧化，因此沉淀能在一段时间不变色；
（6）
B组实验比A组实验制得的Fe(OH)2能更长时间稳定存在的原因是：新制FeSO4并生成H2，排除装置中的O2，植物油液封，隔绝O2，防止Fe(OH)2被氧化。
20．(1)0.06
(2)2.24
【分析】氧化铁为碱性氧化物，先发生Fe2O3＋6H＋=2Fe3＋＋3H2O，Fe3＋氧化性强于H＋，接着发生2Fe3＋＋Fe=3Fe2＋，有气体产生，然后在发生Fe＋2H＋=H2↑＋Fe2＋，据此分析。
【详解】（1）根据上述分析，反应后溶液的溶质为FeCl2，因为溶液滴加硫氰化钾不显红色，没有Fe3+，即HCl完全反应，利用元素守恒，得出n(FeCl2)=；
（2）根据铁元素守恒，得出n(Fe)＋2n(Fe2O3)=0.06mol，根据得失电子数目守恒，2n(Fe)=2n(Fe2O3)＋2n(H2) ，n(H2)=，联立解得n(Fe)=0.045mol，n(Fe2O3)=0.015mol，m(Fe)=0.045mol×56g·mol-1=2.52g。
21． 加入氯酸钾插上镁条点燃镁条引起 Fe MgO+2HCl=MgCl2+H2O Fe2O3+6HCl=2FeCl3+3H2O Fe+2H+=Fe2++H2↑ Fe+2Fe3+=3Fe2+ 0.67mol/L 2.33mol/L
【分析】①铝热反应的本质是置换反应，金属性Al＞Fe，所以发生Al与Fe2O3反应，置换出铁，即B为Fe；
②MgO与盐酸反应生成氯化镁与水，Fe2O3与盐酸反应生成氯化铁与水，溶液C中含有MgCl2、FeCl3；
③单质B和溶液C反应，放出1.12L(标准状况)气体，该气体为氢气，说明②中盐酸过量，溶液C为MgCl2、FeCl3、HCl混合溶液，反应同时生成溶液D，还残留有固体物质B，说明Fe有剩余，结合④用KSCN溶液检验时，溶液D不变色，说明D溶液不含铁离子，则D中溶质为MgCl2、FeCl2，据此分析解答。
【详解】(1)①中引发铝热反应的操作为：加少量KClO3，插上镁条并将其点燃；产物中的单质B是Fe，故答案为：加少量KClO3，插上镁条并将其点燃；Fe；
(2)氧化镁与盐酸反应生成氯化镁与水，氧化铁与盐酸反应生成氯化铁与水，②中所发生反应的化学方程式为：MgO+2HCl=MgCl2+H2O、Fe2O3+6HCl=2FeCl3+3H2O，故答案为：MgO+2HCl=MgCl2+H2O、Fe2O3+6HCl=2FeCl3+3H2O；
(3)Fe与盐酸反应生成氯化亚铁与氢气，反应的离子方程式为：Fe+2H+=Fe2++H2↑，铁与氯化铁反应生成氯化亚铁，反应的离子方程式为Fe+2Fe3+=3Fe2+，故答案为：Fe+2H+=Fe2++H2↑、Fe+2Fe3+=3Fe2+；
(4)令MgO和Fe2O3的物质的量分别为xmol、ymol，则40x+160y=20，溶液C为MgCl2、FeCl3、HCl混合溶液，加入铁粉后生成的氢气为=0.05mol，根据氯元素守恒，2x+3×2y+0.05×2=0.15×6，解得：x=0.1，y=0.1；n(Mg2+)=n(MgO)=0.1mol，所以c(Mg2+)==0.67mol/L；溶液D为MgCl2、FeCl2的混合溶液，根据电荷守恒溶液中2c(Mg2+)+2c(Fe2+)=c(Cl-)，所以2×0.67mol/L+2c(Fe2+)=6mol/L，解得c(Fe2+)=2.33mol/L，故答案为：0.67mol/L；2.33mol/L。